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第1篇 土木工程的学科分支 1

第1章 概述 2

1.1 土木工程概貌 2

1.1.1 土木工程的定义 2

1.1.2 土木工程的学科分类 2

1.1.3 土木工程解决的主要问题 3

1.1.4 土木工程的基本属性 3

1.1.5 土木工程的人才培养 3

1.2 土木工程发展简史 4

1.2.1 古代土木工程 5

1.2.2 近代土木工程 5

1.2.3 现代土木工程 5

1.3 土木工程的未来 6

1.3.1 建筑材料的高强轻质化和新型建筑材料的研制、开发与应用 6

1.3.2 土木工程施工过程的工业化、自动化和信息化 6

1.3.3 土木工程理论分析的精细化、科学化和工程理论的进步与发展 6

思考题 6

第2章 建筑工程 7

2.1 建筑工程的特点 7

2.1.1 建筑工程的含义及构成要素 7

2.1.2 建筑工程的分类 7

2.1.3 建筑工程的等级划分 9

2.2 建筑工程的基本构件 10

2.2.1 基础与地基 10

2.2.2 地下室 11

2.2.3 墙体 12

2.2.4 楼板层与地坪层 13

2.2.5 阳台与雨篷 13

2.2.6 楼梯 13

2.2.7 电梯 14

2.2.8 屋顶 14

2.2.9 门和窗 15

2.3 建筑工程设计的基本要求 15

2.3.1 建筑工程设计的基本原则 16

2.3.2 影响建筑构造的因素 16

2.3.3 建筑模数的协调统一标准 16

2.3.4 建筑工程设计的基本程序 17

2.3.5 建筑工程设计的依据 18

2.4 建筑的结构体系 19

2.4.1 木结构 19

2.4.2 砖木结构 19

2.4.3 砖混结构 19

2.4.4 钢筋混凝土结构 20

2.4.5 框架结构 20

2.4.6 排架结构 20

2.4.7 剪力墙结构 20

2.4.8 框剪结构 21

2.4.9 筒体结构 21

2.4.10 框筒结构 21

2.4.11 悬吊结构 22

2.4.12 其他结构 22

思考题 22

第3章 公路工程 24

3.1 公路工程的特点 24

3.1.1 公路的分类 24

3.1.2 公路通行能力 24

3.1.3 公路技术标准 24

3.1.4 公路的生命周期 25

3.2 公路的结构与设计 25

3.2.1 公路的几何组成 25

3.2.2 公路的交叉 26

3.2.3 公路的结构 27

3.2.4 公路选线 31

3.2.5 公路设计 32

3.2.6 路线勘测 34

3.2.7 小桥涵勘测设计 35

3.2.8 平面交叉设计 35

3.2.9 防护工程设计 36

3.2.10 城市公路排水设计 37

3.3 公路施工 38

3.3.1 路基施工 38

3.3.2 路面施工 40

思考题 43

第4章 铁道工程 44

4.1 铁道工程土建设计的基本内容 44

4.1.1 铁路的分类 44

4.1.2 铁路选线设计 44

4.1.3 铁路路基 45

4.1.4 轨道强度计算 45

4.1.5 无缝线路 48

4.2 铁路轨道结构及其部件 49

4.2.1 铁路轨道组成及作用 49

4.2.2 钢轨 50

4.2.3 轨枕 52

4.2.4 扣件 53

4.2.5 接头联结 53

4.2.6 道床 53

4.2.7 道岔 54

4.3 轨道几何形位 54

4.3.1 轨道几何形位及其重要性 54

4.3.2 轨道几何形位的基本要素 55

4.3.3 高速线路或提速线路重要几何参数的确定 58

思考题 61

第5章 桥梁工程 62

5.1 桥梁工程的特点 62

5.1.1 桥梁的类型 62

5.1.2 桥梁的组成 62

5.2 桥梁规划与设计 63

5.2.1 桥梁总体设计的基本术语 63

5.2.2 桥梁设计的基本程序 64

5.2.3 桥梁的规划设计过程 65

5.3 桥梁的设计荷载 65

5.3.1 荷载分类 66

5.3.2 荷载组合 67

5.3.3 荷载的确定与选用原则 68

5.4 桥面布置与桥型 68

5.4.1 桥面布置 68

5.4.2 梁桥 69

5.4.3 拱桥 69

5.4.4 斜拉桥 70

5.4.5 悬索桥 74

思考题 77

第6章 航站工程 78

6.1 航站工程的特点 78

6.1.1 机场的分类 78

6.1.2 机场的组成 78

6.1.3 机场场地复杂程度的划分 79

6.1.4 机场跑道的养护 80

6.1.5 机场的发展趋势 81

6.2 机场场地的基本术语 81

6.2.1 机场跑道的编号 81

6.2.2 跑道上的标志 82

6.2.3 机场的灯光 82

6.2.4 滑行道和停机坪 83

6.2.5 机场的跑道长度 84

6.3 机场场地的勘察 85

6.3.1 机场场地工程地质勘察的主要内容 85

6.3.2 机场场地工程地质勘察的阶段划分 85

6.3.3 机场场地工程勘察的主要方法 86

6.3.4 机场场地工程勘察的特点 86

6.3.5 机场勘察的依据 86

6.4 机场的规划、设计与建设 86

6.4.1 民用机场的分级及工程项目构成 87

6.4.2 民用机场的场址选择 88

6.4.3 机场生产主体设施建设 89

6.4.4 机场生产辅助设施建设 93

6.4.5 机场地面交通及公用设施建设 94

6.4.6 机场环境保护 97

6.4.7 机场项目建设用地指标控制 97

思考题 97

第7章 港口与航道工程 98

7.1 港口与航道工程的特点 98

7.1.1 港口 98

7.1.2 航道 98

7.1.3 典型的港口与航道工程 99

7.2 下船坞工程 99

7.3 船闸工程 101

7.4 航道整治工程 104

7.5 海港工程 107

7.6 河港工程 110

7.7 渠化工程枢纽 113

7.8 码头工程 115

7.8.1 重力式码头设计与施工 115

7.8.2 高桩码头设计与施工 116

7.8.3 板桩码头设计与施工 117

7.8.4 斜坡码头及浮码头设计与施工 118

7.8.5 开敞式码头设计与施工 118

思考题 120

第8章 隧道与地下工程 121

8.1 隧道与地下工程的特点 121

8.1.1 隧道与地下工程的基本术语 121

8.1.2 隧道的种类 121

8.2 隧道勘测与方案设计 123

8.2.1 隧道勘测 123

8.2.2 隧道位置的选择方法 124

8.2.3 隧道洞口位置选定 126

8.3 隧道平纵断面设计 127

8.3.1 隧道平面设计 127

8.3.2 隧道纵断面设计 127

8.4 隧道构造设计 130

8.4.1 隧道衬砌的形式与适用条件 130

8.4.2 隧道衬砌的一般构造要求 131

8.4.3 隧道洞身支护结构的构造 134

8.4.4 明洞的构造 136

8.4.5 隧道洞门结构 139

8.4.6 隧道附属建筑物 143

8.4.7 隧道内部装饰 150

8.4.8 洞内噪声的削减措施 151

8.5 隧道施工与围岩特性 152

8.5.1 新奥法 152

8.5.2 隧道工程地质环境 154

8.5.3 围岩的工程性质 155

8.5.4 围岩的初始应力场 159

8.5.5 隧道围岩的分级 160

思考题 163

第9章 水利水电工程 165

9.1 水利水电工程的特点 165

9.1.1 水利水电工程的主要任务 165

9.1.2 水利枢纽及水工建筑物 165

9.1.3 水利水电枢纽工程的分等和水工建筑物的分级 166

9.2 水利水电枢纽工程设计 166

9.2.1 河流开发规划 166

9.2.2 环境影响评价 167

9.2.3 工程水文研究 167

9.2.4 工程地质研究 168

9.2.5 建筑材料研究 168

9.2.6 经济评价分析 169

9.2.7 设计研究报告的编制 169

9.3 水工建筑物的作用及作用效应组合 170

9.3.1 作用的分类 170

9.3.2 水工建筑物的自重作用 171

9.3.3 土压力 171

9.3.4 泥沙压力 171

9.3.5 水工建筑物的温度作用 172

9.3.6 水工建筑物的渗流作用 172

9.3.7 水工建筑物的流体作用 174

9.3.8 水工建筑物的地震作用 176

9.3.9 作用效应组合 177

9.3.10 水工建筑物上的作用效应分析 177

9.4 重力坝 177

9.4.1 重力坝的设计内容 178

9.4.2 重力坝的分类 178

9.4.3 重力坝的荷载及组合 178

9.4.4 重力坝的稳定分析 179

9.4.5 重力坝的剖面设计 179

9.4.6 重力坝的构造及坝体材料 181

9.4.7 重力坝对地基的要求及地基处理方法 183

9.5 拱坝 184

9.5.1 拱坝的特点 184

9.5.2 拱坝的适用条件 184

9.5.3 拱坝的分类 185

9.5.4 拱坝的基本尺寸和拱冠梁剖面 185

9.5.5 拱坝的平面布置 187

9.5.6 拱坝的荷载与应力 187

9.5.7 拱坝变位 187

9.5.8 拱坝的应力计算 187

9.5.9 拱坝的泄洪 187

9.5.10 泄水建筑物的平面布置 188

9.6 土石坝 188

9.6.1 土石坝的设计原则及要求 189

9.6.2 土石坝剖面尺寸的确定 189

9.6.3 土坝的渗流分析与渗流控制 190

9.6.4 渗透变形及防止措施 190

9.6.5 土坝坝坡稳定分析 190

9.6.6 土坝的材料 191

9.6.7 土石坝的土基处理 191

9.7 水闸 191

9.7.1 水闸的组成 192

9.7.2 闸址的选择和闸孔尺寸的确定 192

9.7.3 水闸的消能防冲 192

9.7.4 水闸的防渗 193

9.7.5 闸室的布置与构造 193

9.7.6 闸室的稳定计算 194

9.7.7 闸室的地基处理 194

9.7.8 闸室的结构计算 194

9.7.9 两岸连接建筑物 195

9.7.10 闸门与启闭机 195

9.8 河岸溢洪道 196

9.8.1 河岸式溢洪道 196

9.8.2 正槽式溢洪道 196

9.9 水工隧洞 197

9.9.1 泄水隧洞的布置、类型和构造 198

9.9.2 水工隧洞的总体布置 198

9.9.3 隧洞衬砌计算 198

9.10 水利枢纽布置 199

9.10.1 水利枢纽的设计阶段 199

9.10.2 水利枢纽工程的布置 200

思考题 200

第2篇 土木工程的科学体系 203

第10章 土木工程的理论架构 204

10.1 土木工程的学科特点 204

10.2 土木工程的理论基础 205

思考题 205

第11章 土木工程的专业基础 206

11.1 土木工程材料 206

11.1.1 土木工程材料的发展历程 206

11.1.2 土木工程材料的分类 207

11.1.3 土木工程材料的基本性质 207

11.1.4 材料的组成、结构及其对材料性能的影响 212

11.1.5 土木工程材料的技术标准 213

11.2 土木工程制图 213

11.2.1 土木工程制图的内容和特点 213

11.2.2 计算机绘图 214

11.3 土木工程设计学 214

11.3.1 外形设计 214

11.3.2 结构设计 215

11.4 工程地质学 216

11.5 基础工程学 217

11.5.1 浅基础 217

11.5.2 深基础 217

11.5.3 地基处理 217

11.5.4 地基处理技术的发展 218

11.6 结构工程学 218

11.7 建筑设备工程学 219

11.8 工程测量学 219

11.9 土木工程施工技术学 221

11.10 土木工程防灾减灾 221

11.11 现代设计计算技术 222

思考题 223

第3篇 土木工程的运作模式 225

第12章 土木工程的勘察规划 226

12.1 土木工程勘察规划的特点 226

12.1.1 土木工程勘察 226

12.1.2 工程规划 227

12.2 土木工程勘察规划的基本方法 228

12.2.1 土木工程勘察的基本方法 228

12.2.2 土木工程规划的基本方法 229

思考题 229

第13章 土木工程设计 230

13.1 土木工程设计的特点 230

13.1.1 结构设计的基本要求 230

13.1.2 结构功能的极限状态 231

13.2 土木工程设计的基本方法与要求 233

13.2.1 桥梁设计的基本过程 233

13.2.2 梁式桥梁的设计步骤 233

思考题 235

第14章 土木工程招投标 236

14.1 土木工程招标 236

14.2 土木工程投标 239

14.3 国际工程招投标 240

14.3.1 国际工程的概念和特点 240

14.3.2 国际工程招标投标过程 241

14.3.3 国际工程招标方式 241

思考题 242

第15章 土木工程施工 243

15.1 土木工程常规施工技术 243

15.2 土木工程施工组织设计 243

15.3 土木工程施工过程与施工管理 244

15.4 土木工程监理 246

15.4.1 土木工程监理的基本术语 247

15.4.2 监理规划 248

15.4.3 监理实施细则 248

15.4.4 施工阶段的监理工作 249

15.4.5 施工合同管理的其他工作 251

15.5 土木工程竣工验收 251

15.5.1 工程竣工 251

15.5.2 工程竣工验收准备 252

15.5.3 不同形式的竣工验收 252

15.5.4 竣工验收报告主要内容 253

思考题 254

第16章 土木工程运营 255

16.1 土木工程运营监测 255

16.1.1 桥梁的运营监测设计原则 255

16.1 2 监测系统总体方案设计 256

16.1.3 测试方法选择与测点布置 256

16.2 土木工程运营管理 258

16.2.1 写字楼的物业管理 259

16.2.2 商业楼宇的物业管理 259

16.2.3 工业厂房及仓库的物业管理 260

16.2.4 智能化建筑的管理与服务 260

16.3 土木工程交易与评估 261

16.3.1 土地问题 261

16.3.2 房地产及其特性 261

16.3.3 房地产评估的原则 262

16.3.4 房地产评估的程序 262

16.3.5 房地产价格及其影响因素 262

16.3.6 收益法在房地产评估中的应用 264

16.3.7 市场法在房地产评估中的应用 265

16.3.8 土木工程项目市场投资评估 266

16.3.9 房地产交易 266

思考题 267

参考文献 269