2013土木工程概论讲义.doc

第一章 绪论一、学习重点（一）基本概念1.土木工程：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设对象，即建在地上、地下和水中的各种设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘察设计、施工、保养、维修等技术。2基本建设：国家将工厂、矿井、铁路、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送、输变电等工程建设称为基本建设。3.信息化管理：在基本建设管理过程中所涉及的勘察设计、施工、保养、维修等技术广泛运用计算机信息技术，对质量（原材料、设计、施工）、进度（工期、人员和机械调配）、造价（人工、材料、机械）和资金成本运作等信息进行收集、储存、处理和交流，并加以科学地综合利用，为基本建设管理及时、准确地提供决策依据。4.可持续发展：是指既满足当代人的需要、又不对后代人满足其需求的发展构成危害。（二）基本知识和基本概念1.土木工程概论课程的任务“土木工程”包括哪些内容？“土木工程”专业的学生主要学习哪些知识、掌握哪些基本技能、具备哪些能力？怎样才能学好“土木工程”？回答这些问题就是本课程的基本任务。土木工程的内容非常广泛，它和人民群众的日常生活密切相关，在国民经济建设中起着非常重要的作用。土木工程的范围包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、机场工程、地下工程、给水排水工程、港口工程、码头工程等。2. 土木工程需要解决的问题 第一个问题是为人类活动需要（既有物质方面的也有精神方面的）提供功能良好、舒适美观的空间和通道，同时还表现为防水患、兴水利以及环境治理等方面。这是土木工程的根本目的和出发点。 第二个问题是抵御自然灾害或人为作用力。前者如地震、风灾、水灾等作用，后者如工程振动、人为破坏等。 第三个问题是要充分发挥材料的作用。因为材料问题是建造土木工程的根本条件； 从古到今，任何土木工程都是由工程材料如土、石、砖、混凝土、钢材、木材、合金材料、工程塑料等按稳定的几何形状和尺寸堆砌建造起来的。 第四个问题是主要通过有效的技术途径和组织手段，利用各个时期社会能够提供的物质设备条件，“好、快、省”地组织人力、财力、物力，把社会所需要的工程设施建造成功，付诸使用。3.土木工程发展史简述土木工程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段现代土木工程的特点有： 功能要求多样化；城市建设立体化；交通工程快速化；工程建设大型化4.土木工程的未来土木工程目前面临的形势信息（计算机、通讯、网络）工业的迅猛发展航空、航天等高科技事业的发展地球上居住人口激增，而地球上的土地资源有限，并且因过度开发和消耗而日益枯竭生态环境受到严重破坏、随着工业的发展、技术的进步，而人类的生存环境日益恶化。(1)大工程项目陆续兴建为了解决城市土地供求矛盾，城市建设向高、深方向发展目前高速公路、高速铁路的建设仍呈高速发展趋势在航空港及海港、内河码头的建设将进入较快开发建设时期(2)土木工程将向天空、海洋、荒漠和地下开拓(3)工程材料向轻质、高强、多功能化发展（21世纪在工程材料方面希望有较大突破传统材料的改性化学合成材料的运用）(4)设计方法精确化、设计工艺自动化(5)信息和智能化技术全面引入土木工程，将信息、计算机、智能化风格新技术运用于土木工程，将是今后相当长时间的重要发展方向。信息化管理信息化管理可通过网络与其他国家和对其的工程管理数据库类型，在遇到新的疑难问题时可以及时查询解决。信息化管理可以大幅度提高效率和保证土木工程全过程管理的质量，减少工程事故、有效控制成本、实现管理现代化。智能化建筑智能化建筑的要求：一是房屋设备有先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效。二是安装对居住者的自动化服务系统。智能化交通智能化交通一般包括：A先进的交通管理系统B交通信息服务系统C车辆控制系统D车辆调度系统E公共交通系统等，它具有信息收集、快速处理，优化决策、大型可视化系统。土木工程分析的仿真系统用此技术指导设计可大大提高工程结构的安全性和可靠性(6)土木工程的可持续发展在建设和使用土木工程过程中，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡有密切的关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响很大5.土木工程的信息建议(1)理清科学、技术与工程的关系科学是关于事物发展基本原理和规律的有组织、有系统的知识。科学的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，解决为什么的问题。技术是将科学研究发现或传统经验所证明的规律转化成各种工艺、操作方法、设备等，主要任务是为生产某种满足人类需要的产品服务。解决怎么做的问题。工程是自然科学或各种专门技术运用到生产部门而形成的各种科学的总称，主要任务是利用和改造自然资源来为人类服务。(2)土木工程的知识、能力和素质要求我国高等土木工程专业的培养目标：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练，具有创新精神的高级科学技术人才，毕业后能从事土木工程咨询、设计、施工和管理工作，具有初步的工程规划与研发的能力。在土木工程学科的系统学习中，根据实践经验总结出以下方法：自主学习能力综合解决问题能力增强创新能力协调管理能力（三）本章节的学习重点和难点1.基本概念2.土木工程发展史3.土木工程的未来二、练习题(一)判断与改错题1.土木工程的内容非常广泛，它和人民群众的日常生活密切相关，在国民经济建设中起着非常重要的作用。1.对2.信息和智能化技术将逐渐退出土木工程。2.错3.为解决城市水源供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。3.错4.土木工程的主要任务是为生产某种满足人类需要的产品而服务。4.错 5.工程技术的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，它解决为什么的问题。5.错 （二）名词解释1.土木工程 2.基本建设 3.信息化管理 4.可持续发展（三）单项选择题1.A 2.B 3.C 4.D 5.D 6.A 7.D 8.A 9.D1.（）是建造各类工程设施的科学技术的总称。A.土木工程 B.基本建设 C.信息化管理 D.可持续发展2.（）是关于事物发展基本原理和规律的有组织、有系统的知识。A.教学 B.科学 C.技术 D.工程3.（） 是将科学研究发现或传统经验所证明的规律转化成各种工艺、操作方法、设备装置等，解决怎么做的问题A.理论 B.科学 C.技术 D.思想4.（）是自然科学或各种专门技术运用到生产部门而形成的各种科学的总称。A.理论 B.科学 C.工程 D.规范5.（）是指既满足当代人的需要、又不对后代人满足其需求的发展构成危害。A.土木工程 B.基本建设 C.生态平衡 D.可持续发展6.（）将向轻质、高强、多功能化发展。A.土木工程 B.基本建设 C.工程材料 D.工程技术7.（）主要目的是利用和改造自然资源来为人类服务。A.设计 B.科学 C.工程 D.研究8.用土木工程分析的仿真系统的技术指导设计可大大提高工程结构的（）A.可靠性 B.真实性 C.通用性 D.规范性9.（）具有信息收集、快速处理，优化决策、大型可视化系统等功能。A.智能化建筑 B.信息化管理 C.智能化交通 D.信息化仿真系统（四）多项选择题 1.现代土木工程的特点有（）。A.功能要求多样化 B.城市建设立体化 C.交通工程快速化 D.工程建设大型化2.在土木工程学习中，实践经验总结出的方法有（）。A.自主学习能力 B.综合解决问题能力 C.增强创新能力 D.协调管理能力3.土木工程的发展经历了（）的阶段。A.古代 B.近代 C.现代 D.未来4.在建设与使用土木工程过程中，与（）有密切关系，对贯彻落实“科学发展观”原则影响较大。A.能源消耗 B.资源利用 C.环境保护 D.生态平衡5.信息包括（）等A.计算机 B.网络 C.通讯 D.科技（五）简答题1.土木工程目前面临的形势是什么？ 2. 什么是土木工程？3. 土木工程的范围包括哪些内容？4.简述土木工程概论课程的主要任务。（六）辨析题1. 在建设和使用土木工程过程中，应充分满足建筑功能完备，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡没有关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响不大。1.错。理由：1. 在建设和使用土木工程过程中，与能源消耗、资源利用、环境保护、生态平衡有密切关系，对贯彻落实“可持续发展”原则影响较大。2.将信息、计算机、智能化技术用于土木工程将是今后发展的重要方向。2.对。理由：将信息、计算机、智能化等技术用于土木工程将是今后相当长时间内的重要发展方向。 （七）论述题1.试述我国高等土木工程专业的培养目标是什么？2.联系实际论述土木工程发展的前景。 第二章 土木工程材料一、学习重点（一）基本概念1.土木工程材料：任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等）都是用相应的材料，按一定的要求建造成的，土木工程所使用的各种材料统称为土木工程材料。2.天然砂：由自然条件作用（主要是岩石风化）形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，统称为天然砂。3.硅酸盐水泥：根据国家标准（GB175-92）规定，凡由硅酸盐熟料，05%石灰石或粒料高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶泥材料，称为硅酸盐水泥。4.绿色建材指采用清洁的生产技术，少用天然资源，大量使用工业或城市固体废物和农作物秸秆和废渣，生产无毒、无害、无污染、无放射性，有利于环保和人体健康的建筑材料。（二）基本知识和基本理论材料分类：一般分为金属材料和非金属材料两大类。按功能分为结构材料（承受荷载作用材料）和功能材料（具有专门功能的材料）。按用途分为建筑结构材料、桥梁结构材料、水工结构材料、路面结构材料、建筑墙体材料、建筑装饰材料、建筑防水材料、建筑保温材料等了解材料在土木工程中的运用，主要从三个方面去认识：材料对保证工程质量的作用；材料对工程造价的影响；材料对工程技术进步的促进作用1.专、瓦、砂、石、灰专、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近地区采购。（1）转砖石一种常用的砌筑材料，广泛运用于墙体、基础、柱的砌体工程。按生产工艺服务烧结砖和非烧结砖。按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、矿渣砖、灰渣砖等。按有无空洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。(2)瓦瓦是屋面材料。瓦的种类较多，按所用材料分为：粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等。按形状分为平瓦和波形瓦两类。(3)砂砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分为天然砂和人工砂两类。按潺产源天然砂分为河砂、海砂和山砂。（4）石凡采自天然岩石，经过加工或未加工的石材、统称为天然石材。包括毛石、料石、饰面石材、色石渣、石子和卵石（5）灰凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定的机械强度的物质，统称为胶凝材料。胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两类。无机胶凝材料按其硬化条件分为气硬性和水硬性两种。只能在空气中硬化的称为气硬性胶凝材料，如石膏、石灰。既能在空气中又能在水中硬化的称为水硬性胶凝材料，如水泥。2.木材木材具有很多优点，如轻质高强、易于加工、较高的弹性和韧性、能承受冲击和振动荷载、导电和导热性能低、木纹美丽、装饰性好等。缺点是构造不均匀，各向异性、易吸湿吸水、遇水膨胀性大、干缩变形大、易燃、易腐等。影响木材强度的主要因素为含水率（含水率越高、强度越低）、温度（温度越高、强度越低）、荷载作用时间（持续荷载时间越长、强度下降越多）及木材缺陷（木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等）。3.钢材钢材品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度较高。有一定的塑性和很好的韧性、良好的加工性能。天内工程中使用的钢材大多为低碳钢和低合金结构钢。4.水泥水泥是水硬性胶凝材料，即加水拌和成 塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其他材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。（1）水泥的定义和分类水泥按其用途及性能分为普通水泥、专用水泥和特性水泥按其主要水硬性物质名称分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫酸铝水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥，以及火山灰、粉煤灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。（2）硅酸盐水泥水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，称为初凝；随着塑性的消失，水泥浆体开始产生强度，称为终凝；水泥浆体由初凝到终凝的过程，称为凝结。水泥浆体初凝后，其强度会随着时间的延长不断增加，并形成坚硬的水泥石，称为硬化。（3）其他品种水泥有：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、高铝水泥、膨胀水泥。 5. 混凝土混凝土（简写为砼）是当代最主要的天内工程材料之一。它是由胶结材料、骨料和水按一定的比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人工石材。混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽、使用范围十分广泛的特点。（1）混凝土的种类按胶凝材料不同分为水泥混凝土（普通混凝土）、沥清混凝土、石膏混凝土等按表观密度不同分为种混凝土（>2600kg/m3）、普通混凝土（=19502600kg/m3）、轻混凝土（<1950kg/m3）按使用功能不同分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热ihnt、耐酸混凝土和防辐射混凝土按施工工艺分为喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土为克服混凝土抗拉强度低的缺陷，将水泥混凝土与其他材料复合，形成了钢筋混凝土、预应力混凝土、各种纤维增强混凝土及聚合物浸泽混凝土。（2）普通混凝土普通混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水拌合、经硬化而形成的人造石材。（3）特种混凝土A.轻骨料混凝土 B.纤维增强混凝土（简称FRC） C.聚合物混凝土 D.碾压混凝土 E.自密实混凝土（4）钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土钢筋混凝土是指搭配钢筋的混凝土预应力钢筋混凝土是通过张拉钢筋，产生预应力。按张拉预钢筋的方法分为机械法、电热法和化学法按施加预应力的顺序分为先张法和后张法6.其他材料（1）沥青、沥青制品与其他防水材料沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属养生物所组成的化合物。高分子新型防水卷材有橡胶类防水卷材、塑料类防水卷材和橡塑共混防水卷材三类（2）玻璃、陶瓷制品玻璃不仅有采光和防护功能，而且是良好的吸声、隔热和 装饰材料陶瓷是由适当成分的粘土经成型、烧结而成的较密实的材料。常用的陶瓷材料品种可分为：陶瓷锦砖（马赛克）、陶瓷墙地砖、陶瓷釉面砖、卫生瓷砖(3)塑料及塑料制品塑料是以有机高分子化合物为基本原料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料（4）绝热材料对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为绝热材料。绝热材料是保温、隔热材料的总称，分为无机绝热材料和有机绝热材料两大类。（5）吸声材料吸声材料是指能在较大程度上吸收由空气传递来的声波能量的材料常用的吸声材料有无机材料、有机材料和多孔材料和纤维材料（6）装饰材料对建筑物主要起装饰作用的材料，其应具有装饰功能、保护功能及其他功能。装饰功能即装饰效果、由质感、线条和色彩三个因素组成。按其在建筑物的装饰部位分为：外墙、内墙、地面、顶棚吊顶装饰材料（7）新型复合板材钢丝网水泥类夹芯复合板材彩钢夹芯板材（8）绿色建材“绿色建材”的基本概念及其特征绿色建材的基本特征A. 建材生产尽量少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾的废弃物B. 采用低能耗、无污染环境的生产技术C. 在生产过程中不得使用甲醛、芳香簇、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品D. 产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康E. 产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除毒、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、放射线、抗静电等功能F. 产品可循环和回收利用，废弃物无污染从而防止二次污染绿色建材在国外的发展绿色建材在国内的发展发展绿色建材，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然之路。我国发展绿色建材取得的初步成果：A、 利用废渣类：废弃物为基料研制的砖制品取代粘土砖已趋于成熟，工程中已大量运用。B、 采用化学石膏制版产品，以磷石膏、脱硫石膏、氟石膏代替天然石膏生产绿色建材C、 充分利用白色污染废弃物，经粉碎后，采用刨花板（或中密度板）生产技术生产保温板系列产品，复合夹芯板材产品取代木材D、 利用稻草或农作物秸秆为填料，加水泥蒸压生产水泥草板E、 采用高新技术生产有益于人体健康的多功能绿色建材F、 水泥的生产从综合治理寻求出路。（三）本章节的学习重点和难点1.砖、瓦、砂、石、灰2.水泥3.混凝土4.其他材料 1.砂是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础柱等砌筑工程中。2.既能在空气中又能在水中硬化的称为气、水硬性胶凝材料、如水泥。3.功能材料是承受荷载作用的材料。4.水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的凝结。5.陶瓷是以有机高分子化合物为基本原料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料。（二）名词解释1.土木工程材料 2.天然砂 3.硅酸盐水泥 4.绿色建材（三）单项选择题1.A 2.D 3.B 4.A 5.C 6.C 7.A 8.A 9.A 10.D1. 水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的（）。A.初凝 B.终凝 C.凝结 D.硬化2.表观密度为（）的混凝土称为重混凝土。A. >2900kg/m3 B. <1950kg/m3 C. =19502600kg/m3 D. >2600kg/m33.（） 是胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。A.混凝土 B.砂浆 C.钢筋混凝土 D.三合土4.对建筑物起装饰作用的材料称为（），其应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功能。A.装饰材料 B.装饰功能 C.防水材料 D.建筑材料5.只能在空气中硬化的称为（）胶凝材料，如石膏、石灰。A.水硬性 B.湿硬性 C.气硬性 D.干硬性6.建材行业是土木工程产业的基础，建材行业为适应今后经济不断增长和可持续发展战略的需要就必须走（）之路。A.科技建材 B.高强建材 C.绿色建材 D.高性能建材7.将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为（）。A.绝热材料 B.吸声材料 C.吸音材料 D.装饰材料8.预应力混凝土预应力的产生，按（）分为机械法、电热法和化学法A.张拉钢筋的方法 B.施加预应力的方式 C.先张法 D.后张法9.（）不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。A.玻璃 B.陶瓷 C.水泥 D.红砖10.（）具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用，导电和导热性能低等特点。A.钢材 B.混凝土 C.水泥 D.木材（四）多项选择题1.ABC 2.ABCDE 3.ABCD 4. 5.ABC 6. ABCD1.按其产源不同，天然砂分为（）。A.河砂 B.海砂 C.山砂 D.石屑2.天然石材包括（）。A.毛石 B.料石 C.饰面石材 D.色石渣 E.石子3.影响木材强度的主要因素有（）。A.含水率 B.温度 C.荷载作用时间 D.木材的缺陷4.钢材品质均匀致密，（）强度都很高。A.抗拉 B.抗压 C.抗弯 D.抗剪切5.按施工工艺不同，混凝土分为（）等A.喷射混凝土 B.泵送混凝土 C.振动灌浆混凝土 D.高强混凝土6.常用的吸声材料有（）。A.无机材料 B.有机材料 C.多孔材料 D.纤维材料（五）简答题1.材料在土木工程中的作用主要应从哪些方面去认识？2. 特种混凝土有哪些？3. 绿色建材的基本特征是什么？（六）辨析题1. 砂是土木工程中的大宗材料。1.正确。理由：砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。2.发展绿色建材，是21世纪我国材料工业的必然之路。2.正确。理由：发展绿色建材，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然之路。 （七）论述题1.试述我国发展绿色建材取得的初步成果。2.联系实际，论述我国的墙体广告已取得的成果。第三章 基础工程一、学习重点（一）基本概念1.基础：将上部结构荷载传递个地基，连接上部结构与地基的下部结构称为基础，地基是承托基础的场地，不属于土木工程的组成部分。2.沉降缝：是指从建筑物的屋顶到基础全部分开，分割 成若干个长高比较小，整体刚度较好、体型简单和自成沉降体系的单元。注意温度缝（变形缝）、施工缝、后浇带等。3.沉井：是筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重量克服外壁摩擦力后下沉至设计标高，然后经过混凝土封底，并填塞井孔，使之称为桥梁墩台或其他建筑物的基础。4.地基处理：是天然地基很软弱，不能满足地基设计承载力和变形的要求，地基需经过人工处理的过程。（二）基本知识和基本理论工程地质、基础工程地基处理都是土木工程地基与基础的重要内容。1工程地质勘察工程地质勘察的目的主要查明工程地质条件，分析存在的问题，对建设区域作出工程地质评价。工程地质勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映建设场地的工程地质条件及岩土物理化学特性对工程的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提出解决问题的基础性具体建议，为设计、施工提供依据，服务于工程建设全过程。工程地质勘察可分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。（1）工程地质测绘工程地质测绘就是填绘工程地质图，根据野外调查、综合研究勘察区的地质条件，填绘在适当比例地形图上加以综合反映。工程地质测绘方法有影像成图法（3S技术）和实地测绘法。（2）工程地质勘探方法勘探方法主要有坑探、槽探、钻探、地球物理勘探等（3）一般工业与民用建筑岩土工程勘察（4）高层建筑岩土工程勘察高层建筑岩土工程勘察中，应对地基承载力、变形与倾斜、高层建筑与裙房的差异沉降问题、深基坑开挖、环境问题、场地与地基稳定性、抗震设计等进行分析评价。(5)公路工程地质勘察公路工程地质勘察包括路线勘察、特殊岩土勘察、不良地质地段勘察、路基路面勘察、桥渡勘察、隧道勘察和筑路材料勘察。（6）桥梁地质勘察桥梁是公路工程的重要组成部分、有正桥、引桥和导流等工程组成。桥梁工程地质问题主要有桥墩地基稳定性问题和桥墩的冲刷问题。（7）隧道工程地质勘察隧道工程地质勘察包括隧道方案与位置的选择、隧道口与洞身勘察。2.浅基础通常把位于天然地基上、埋置深度小于5m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的基础(箱形基础)，统称为浅基础。若地基属于软弱土层（承载力低于100kpa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，天然地基不能满足浅基础需要，做深基础成本较高时，采用人工处理地基后将浅基础做在人工地基上。（1）浅基础的类型A.浅基础按基础刚度不同分为：刚性基础：砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础柔性基础（扩张基础）：当刚性基础不能满足力学要求时，可做成钢筋混凝土基础，称为开展基础。B. 按构造形式分为：独立基础、条形基础、箱形基础、壳体基础和伐板基础。（2）浅基础的特点3.深基础位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m以及埋置深度远大于基础宽度的基础，统称为深基础。深基础常用的主要有桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和墩基础四种。（1）桩基础A.按桩身材料分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩和其他组合材料桩。B.按施工方法分为预制桩和灌注桩两类，C.按成桩过程中的挤土效应分为挤土桩、微量挤土桩和非挤土桩。D.按达到承载力极限状态时桩的荷载传递方式分为端承型桩和摩擦型桩。（2）沉井基础沉井按不同的下沉方式就地下沉沉井和浮运沉井。4.技术不均匀沉降的措施当遇到地基不均匀、建筑平面形状复杂、高差悬殊大等特殊情况时，在建筑物的特定位置设置沉降缝；合理按建筑物柱网间距；尽可能采用轻型结构以减轻建筑物的自重；在砌体结构中设置圈梁以增强结构整体性；合理安排施工顺序和采用合理的施工方法。5.地基处理（1）地基处理的对象与目的基础处理的对象是软弱土地基和特殊土地基地基处理的目的：采用科学合理的地基处理方法，概算地基承载力和稳定性。措施：A改善剪切特性 B改善压缩特性 C改善透水特性 D改善动力特性 E改善特殊不良土体地基特性（2）地基处理方法与方案选择地基处理方法：换填法、预压法、强夯法、振动法、土或灰土挤密桩法、砂石桩法、深层搅拌法、高压喷射桩法。地基处理的方案选择。（3）地基处理技术的发展二、练习题(一)判断与改错题1.对 2.错 3.错 4.错 5.错 1.工程地质勘察的目的是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑区域作出地质评价。2. 位于地基深处承载力较高的土层上，埋置深度大于5m以及埋置深度远大于基础宽度的基础，统称为深基础。3.沉井按不同的制作方式分为就地制造下沉沉井和浮运沉井。4.当开展基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础、称为刚性基础。5.桥梁是房屋建筑工程中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。（二）名词解释1.基础 2.沉降缝 3.沉井 4.地基处理（三）单项选择题1.B 2.A 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A 8.A 9.A 10.A1. 通常把位于天然地基上、埋置深度小于（）m的一般基础（柱基或墙基）以及埋置深度虽超过5m，但小于基础宽度的基础(箱形基础)，统称为浅基础。A.4 B.5 C.6 D.82. （）是指天然地基很软弱，不能满足地基承载力和变形的设计要求，地基需经过人工处理的过程。 A. 地基处理 B. 工程地质 C. 基础工程 D. 地基加固3. 地基中的软弱土层通常指承载力对于（）kpa的土层。 A.50 B.80 C.100 D.2004. （）包括砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础。 A.独立基础 B.扩展基础 C.刚性基础 D.柔性基础 5.桩基础按（）分为端承型桩和摩擦型桩。A.桩身材料 B.施工方法 C.挤土效应 D.荷载传递6. （）的目的是采用科学合理的地基处理方法，概算地基承载力和稳定性。A.地基处理 B.基础加固 C.地基挤压 D.地质处理7. 桥梁是（）中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。A.公路工程 B.建筑工程 C.水利工程 D.市政工程8.（）是指承托基础的场地。A.地基 B.条形基础 C.垫层 D.承台9.工程地质、基础工程、地基处理都是（）地基与基础专业知识的重要组成部分。A.土木工程 B.工程管理 C.混凝土工程 D.地质勘察10.埋置深度大于5m，但小于基础宽度的基础，称为（）。A.浅基础 B.深基础 C.刚性基础 D.独立基础（四）多项选择题1.ABCD 2.BCD 3.ABC 4.ABCDE 5 ABCD1公路工程地质勘察包括：线路勘察、特殊岩土勘察、不良地质地段勘察、（）。A. 路基路面勘察 B.桥渡勘察 C.隧道勘察 D.筑路材料勘察 2.勘探的方法主要有（）。 A.查阅资料 B.坑探 C.槽探 D.钻探 E.地球物理勘探3. 工程地质勘察可分为（）阶段。A. 可行性研究勘察 B.初步考察 C.详细勘察 D.前期勘察4. 浅基础按构造形式分为（）。A. 独立基础 B. 条形基础 C. 箱形基础 D.壳体基础抗剪切 E. 伐板基础5. 深基础常用类型有（）。、和A. 桩基础 B. 沉井基础 C. 地下连续墙基础 D. 墩基础（5） 简答题1. 高层建筑岩土工程勘察中，应对什么问题进行分析评价？2. 什么是浅基础？3. 地基处理的对象和目的是什么？4. 地基处理的方法有哪些（六）辨析题1. 当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成砖基础、毛石基础、素混凝土基础和灰土基础等扩展基础。1.错。理由：当刚性基础不能满足力学要求时，可以做成钢筋混凝土基础，称为扩展基础。 2.如果地基属于软弱土层，或者上部有较厚的软弱土层，不适合在天然地基上做浅基础时，不能将浅基础做在人工地基上。2.错。理由：如果地基属于软弱土层（通常指承载力低于100kpa的土层），或者上部有较厚的软弱土层，不适合在天然地基上做浅基础时，也可将浅基础做在人工地基上。 （七）论述题1.简述工程地质勘察的任务。2.联系实际，论述减少不均匀沉降的措施。第四章 建筑工程一、学习重点（一）基本概念1.混合结构：指用不同的材料建造的建筑，通常墙体采用砖砌体，屋面和楼板采用钢筋混凝土结构，称为混合结构。2.筒仓：是贮存粒状和粉状松散物体的立式容器，可作为生产企业调节和短期贮存生产有的附属设施，也可作为长期贮存粮食的仓库。3.水塔：是储水和配水的高耸结构，是给水工程中常用的构筑物，用来保持和调节给水管网中水量和水压。水塔由水箱、塔身和基础三部分组成。4.烟囱：是工业中常用的构筑物，是把烟气排入高空的高耸结构，能改善燃烧条件，减少烟气对环境的污染。（二）基本知识和基本理论建筑工程按层数可分为单层建筑、多层建筑和高层建筑。按结构形式分为土木结构、砖木结构、砖混结构、框架结构、框剪结构、筒体结构、薄壳结构、网架结构、索结构、充气结构、混凝土拱形桁架等1.基本构件建筑基本构件分为梁、板、柱、拱、网架等梁：是工程结构中的受弯构件，通常水平搁置，有的也倾斜搁置以满足使用要求。梁的截面高度与跨度之比一般为1/81/16，高跨比大于1/4的称为深梁，梁的截面高度通常大于宽度，但因工程需要梁宽大于梁高时称为扁梁。梁的高度沿轴线变化的梁称为变截面梁。梁按截面形式分为矩形梁、T形梁、倒T形梁、L形梁、Z形梁、槽形梁、箱形梁、空腹梁、叠合梁等按所用材料分为钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、木梁、以及钢与混凝土组成的组合梁按支承方式分为：简支梁、悬臂梁、一端简支一端固定梁、两端固定梁和连续梁按其在结构中的位置服务主梁、次梁、连梁、过梁、圈梁、挑梁板：指平面尺寸较大而厚度较小的受弯构件，通常水平搁置、但有时也斜向搁置（楼梯板）或竖向搁置（墙板）。按受力形式分为单向板和双向板。单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支承构件上的板；双向板指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板。柱：在工程结构中主要承受压力的竖向构件，有时也承受弯矩（倾斜柱）。按截面形式分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、L形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱按所用材料分为石柱、砖柱、砌块柱、木柱、钢柱、钢筋混凝土柱、劲性钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱和各种组合柱按柱的破坏特征和长细比分为短柱、长柱和中长柱按受力特点分为轴心受压柱和偏心受压柱按制造和施工方法钢筋混凝土柱分为现浇柱和预制柱钢筋混凝土柱是土木工程中最常见的，广泛应用于各种土木工程中。拱为曲线结构主要承受轴向压力在建筑工程中使用较少，常见的砖混结构中的门窗拱形砖过梁，水利工程、道路中的拱桥、隧道等，场馆中的大跨度钢结构拱。薄壳结构(轴向受压) 、网架结构（轴向受拉、受压）、索结构（轴向受拉）、充气结构、混凝土拱形桁架，主要用于展览馆、体育馆、剧院等大空间结构。2.单层建筑与多层建筑单层建筑分为一般单层建筑和大跨度单层建筑。 一般单层建筑一般单层建筑按使用目的分为民用单层建筑和工业单层建筑民用单层建筑一般采用砖混结构，即墙体采用砖墙、屋面板采用钢筋混凝土，多用于单层住宅、公共建筑及单层别墅工业单层建筑一般采用钢筋混凝土柱或钢柱、屋面采用钢屋架和轻型彩钢板屋面结构。按价格形式分为排架结构和刚架结构。单层工业厂房通常有屋盖结构、吊车梁、柱、支撑、基础和维护结构 多层建筑多层建筑主要应用于居民住宅、商场、办公楼和旅馆等，我国以8层为界限，低于8层的统称为多层建筑。多层建筑常用的结构形式为砖混结构、框架结构和钢结构。框架结构是指梁和柱刚性连接而成，梁柱承重的骨架结构。其特点是强度高、自重轻、整体性和抗震性能好、平面布置灵活、可获得较大的使用空间。多层建筑可采用现浇，也可采用装配式或整体装配式结构（部分地区已禁止用）。3.高层建筑8层及8层以上的建筑称为高层建筑。高层建筑主要结构形式为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒体结构、钢结构。 框架结构框架结构因其受力体系由梁柱组成，主要承受竖向荷载，承受水平荷载能力较差，因此适用于房屋高度不大、层数不多的建筑。 框架剪力墙结构剪力墙即钢筋混凝土墙，其抵抗水平剪切力能力较强，。在框架剪力墙结构中，框架和剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分的水平荷载，框架则承担竖向荷载为主，可以大大减小柱截面。剪力墙结构，当房屋层数较多时，横向水平荷载对结构设计起控制作用，如采用框架剪力墙结构，剪力墙将需布置得非常密集，全部采用纵横交错不足的剪力墙，这时剪力墙既承受水平荷载，又承受竖向荷载。框支剪力墙结构两种建筑的结构完全不同，为完成两种结构体系的转换，需在其交界位置设置巨型的转换梁，将上部剪力墙的荷载通过转换梁传到下部的柱上。称为框支剪力墙结构。筒体结构筒体结构是一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于层数较多的高层建筑，筒体结构分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系和成束筒体系4.特殊结构特殊