【正文】 《土木工程概論》全國(guó)串講資料 時(shí)間： 3/1/2023 第一部分 課程的學(xué)習(xí)指導(dǎo) ? 一、本門(mén)課程的性質(zhì)、地位和作用 ? 土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱(chēng)，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。土木工程的內(nèi)容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。本課程是加強(qiáng)基礎(chǔ)課程到專(zhuān)業(yè)課程的有機(jī)溝通，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法建立新的課程體系結(jié)構(gòu)，包括對(duì)課程的整合與集成，組織和建設(shè)專(zhuān)業(yè)核心課程。通過(guò)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體全面發(fā)展、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，獲得土木工程工程師基本訓(xùn)練，具有創(chuàng)新精神的工程科學(xué)技術(shù)人才，畢業(yè)后能從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作，具有初步的工程規(guī)劃與研究開(kāi)發(fā)的能力。 3/1/2023 ? 二、本門(mén)課程的體系結(jié)構(gòu)、基本內(nèi)容 ? 本課程以緒論為主要線索來(lái)介紹土木工程中的各個(gè)層面，粗略地介紹土木工程各個(gè)分支學(xué)科所涉及的內(nèi)容。具體包括土木工程材料、基礎(chǔ)工程、房屋建筑工程、交通土建工程（含道路工程、鐵路工程、飛機(jī)場(chǎng)工程、隧道工程）、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程、給排水工程、土木工程施工、建設(shè)工程項(xiàng)目管理、工程災(zāi)害與抗災(zāi)、數(shù)字化在土木工程中的應(yīng)用、土木工程設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。 ? 三、本門(mén)課程的學(xué)習(xí)要求 ? 本課程課時(shí)較少，但內(nèi)容很多，任課教師的課堂講授以串講形式，要求學(xué)生在課余時(shí)間自學(xué)為主。要求學(xué)員在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，以此為參考資料，通過(guò)認(rèn)真研讀教材把該門(mén)課程學(xué)好，條件具備的學(xué)員還應(yīng)廣泛閱讀相關(guān)資料，以進(jìn)一步提高該門(mén)課程的學(xué)習(xí)水平。 3/1/2023 ? 四、學(xué)習(xí)本門(mén)課程的方法和應(yīng)注意的問(wèn)題 ? 在通讀教材的基礎(chǔ)上，聽(tīng)取教師面授，并認(rèn)真完成相關(guān)的作業(yè)和練習(xí)。學(xué)習(xí)中應(yīng)注意比較各種城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施工程規(guī)劃異同，便于掌握基本概念、基本理論、基本知識(shí)；學(xué)會(huì)聯(lián)系實(shí)際分析、解決問(wèn)題。 ? 五、本課程考核的試卷結(jié)構(gòu)和題型分析 ? 本課程的考試試卷總分為 100分，卷面得分達(dá)到 60分即為合格。 ? 本課程的試題由主觀性試題和客觀性試題兩部分組成。客觀性試題答案單一，學(xué)員不能做出與標(biāo)準(zhǔn)答案不同的答案；而主觀性試題的內(nèi)容開(kāi)放性強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)答案也只能是參考性的，學(xué)員可以根據(jù)自己的理解，用自己的語(yǔ)言來(lái)解答。但是，客觀性試題也并非只考核識(shí)記的內(nèi)容，也不是靠死記硬背，也可以考查學(xué)員綜合適用基本知識(shí)和基本理論的能力。因此，學(xué)員在學(xué)習(xí)中要將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在對(duì)基本知識(shí)、基本理論的掌握、理解和綜合運(yùn)用上，要放在提高自己解決實(shí)際問(wèn)題的能力和技能上。 3/1/2023 ? 本課程學(xué)習(xí)考試的試卷題型包括選擇題、名詞解釋題、簡(jiǎn)答題和辨析題、論述題和案例分析題等題型（ 具體高校有具體的要求略有不同 ）。 ? 選擇題 。要求學(xué)員從數(shù)個(gè)備選答案中選取正確的答案，以考查學(xué)員對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解、鑒別能力。選擇題的命題范圍極廣，既可考基本概念、基本知識(shí)、基本理論，也可考查對(duì)基本知識(shí)、理論的領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用。由于選擇題的題量多，因而它幾乎能覆蓋到每一章。選擇題包括單項(xiàng)選擇和多項(xiàng)選擇。選擇題題目雖多，但分值較低。 ? 名詞解釋題 ，實(shí)際上考查的是學(xué)員對(duì)基本要領(lǐng)的掌握程度。學(xué)員在回答基本要領(lǐng)時(shí)，可以與教材上的表述不同，但其基本要點(diǎn)不能錯(cuò)。 ? 簡(jiǎn)答題和辨析題 ，一般考查學(xué)員對(duì)基本知識(shí)和基本理論的掌握程度，它既考查學(xué)員對(duì)基本知識(shí)的全面掌握程度，又考查學(xué)員的理解和綜合能力。 ? 論述題 ，是就某一重要的理論和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明或闡述。這類(lèi)題目難度大，要求高，分值也高，以考查學(xué)員的綜合能力為主。 ? 案例分析題 ，是考查學(xué)員能運(yùn)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。案例分析題多為綜合性，需以多方面的知識(shí)解答。 3/1/2023 第二部分 課程的重點(diǎn)內(nèi)容輔導(dǎo) 第 1章 緒論 3/1/2023 第 1章 緒論 ? 一、學(xué)習(xí)重點(diǎn) ? （一）基本概念 ? 土木工程：土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱(chēng)，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。 ? 基本建設(shè)：國(guó)家將工廠、礦井、鐵道、公路、橋梁、農(nóng)田水利、商店、住宅、醫(yī)院、學(xué)校、給水排水、煤氣輸送等工程建設(shè)稱(chēng)為基本建設(shè)。 ? 信息化施工：在施工過(guò)程中所涉及的各部分各階段廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，對(duì)工期、人力、材料、機(jī)械、資金、進(jìn)度等信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、處理和交流，并加以科學(xué)地綜合利用，為施工管理及時(shí)、準(zhǔn)確地提供決策依據(jù)。 ? 可持續(xù)發(fā)展：是指“既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的發(fā)展構(gòu)成危害”。 3/1/2023 第 1章 緒論 ? （二）基本知識(shí)和基本理論 ? 土木工程概論課程的任務(wù) ? “土木工程”包括哪些內(nèi)容 ?“土木工程”專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要學(xué)習(xí)哪些知識(shí)、掌握哪些基本技能、具備哪些能力 ?怎樣才能學(xué)好等 ?回答這些問(wèn)題便是本書(shū)的主要任務(wù)。 ? 土木工程的內(nèi)容非常廣泛，它和廣大人民群眾的日常生活密切相關(guān)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。 ? 土木工程的范圍包括房屋建筑工程、公路與城市道路工程，鐵路工程，橋梁工程，隧道工程，機(jī)場(chǎng)工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。 ? 土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述 ? 土木工程的發(fā)展經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個(gè)階段。 ? 現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)有： ? ①功能要求多樣化；②城市建設(shè)立體化；③交通工程快速化；④工程設(shè)施大型化。 3/1/2023 第 1章 緒論 ? 土木工程的未來(lái) ? （ 1）重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建 ? （ 2）土木工程將向太空、海洋、荒漠地開(kāi)拓。 ? （ 3）工程材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能化發(fā)展 ? （ 4）設(shè)計(jì)方法精確化、設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化 ? （ 5）信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程 ? （ 6）土木工程的可持續(xù)發(fā)展 3/1/2023 第 1章 緒論 ? （三）本章節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn) ? 基本概念。 ? 土木工程發(fā)展歷史。 ? 土木工程的未來(lái)。 3/1/2023 第 1章 緒論 ? 二、例題 ? 例題 11 ? 題型：多項(xiàng)選擇題 ? 題目：項(xiàng)目的實(shí)施階段包括下面的哪些階段（ ）。 ? A. 項(xiàng)目建議書(shū) B. 決策立項(xiàng) ? C. 初步設(shè)計(jì) D. 施工招標(biāo) ? 答案： C、 D ? 分析：項(xiàng)目建議書(shū)和決策立項(xiàng)是屬于項(xiàng)目的決策階段的，初步設(shè)計(jì)和施工招標(biāo)是屬于項(xiàng)目的實(shí)施階段的。項(xiàng)目實(shí)施階段是工程項(xiàng)目的主體階段。設(shè)計(jì)單位根據(jù)可行性研究報(bào)告來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)后，再由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行施工圖的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)階段完成后，依據(jù)設(shè)計(jì)文件，對(duì)施工企業(yè)進(jìn)行施工招標(biāo)，同時(shí)完成施工監(jiān)理的委托任務(wù)。 3/1/2023 第 1章 緒論 ? 例題 12 ? 題型：判斷題 ? 題目：可行性研究屬于項(xiàng)目的實(shí)施階段。（ ） ? 答案：錯(cuò)誤 ? 分析：因?yàn)榭尚行匝芯渴菍儆陧?xiàng)目的決策階段的，可行性研究是一項(xiàng)重要的分析和論證工作，是為投資決策做準(zhǔn)備的。它通過(guò)對(duì)擬建項(xiàng)目的詳細(xì)調(diào)查研究后，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、方案比較，最后提出評(píng)價(jià)性的意見(jiàn)，做出是否可行的結(jié)論。 3/1/2023 第 1章 緒論 ? 例題 13 ? 題目：簡(jiǎn)述現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)。 ? 答案及分析： ? 現(xiàn)代土木工程為 20世紀(jì)中葉～第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，一直到現(xiàn)在的土木工程。 ? 在這個(gè)階段里，社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)土木工程提出日益復(fù)雜和高標(biāo)準(zhǔn)的要求。它一般表現(xiàn)為以下三個(gè)方面： (1)土木工程功能化，即土木工程應(yīng)該同它的使用功能和生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。 (2)城市建設(shè)立體化， 20世紀(jì)中葉以來(lái)，城市建設(shè)有三個(gè)趨向：高層建筑的大量興起；地下工程的高速發(fā)展；城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。 (3)交通運(yùn)輸高速化，其標(biāo)志是：高速公路的大規(guī)模修建；鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展；長(zhǎng)距離海底隧道的出現(xiàn)。在這個(gè)階段，構(gòu)成土木工程的三個(gè)要素：材料、施工和理論也出現(xiàn)了新的發(fā)展。表現(xiàn)在：建筑材料的輕質(zhì)高強(qiáng)度化；施工過(guò)程的工業(yè)化、裝配化；設(shè)計(jì)理論的精確化科學(xué)化。 ? 此外，土木工程學(xué)的學(xué)科理論，如可靠性理論、土力學(xué)和巖體力學(xué)理論、結(jié)構(gòu)抗震理論、動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論、網(wǎng)絡(luò)理論等也得到迅速發(fā)展。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? 一、學(xué)習(xí)重點(diǎn) ? （一）基本概念 ? 土木工程材料：任何土木工程建 (構(gòu) )筑物 (包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等 )都是用相應(yīng)材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱(chēng)為土木工程材料。 ? 天然砂：由自然條件作用 (主要是巖石風(fēng)化 )而形成的，粒徑在 5mm以下的巖石顆粒，稱(chēng)為天然砂。 ? 硅酸鹽水泥：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB175— 92)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料，0~5％石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱(chēng)為硅酸鹽水泥。 ? 綠色建材：其含義是指：采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源、大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物和農(nóng)植物秸稈，生產(chǎn)無(wú)毒，無(wú)污染、無(wú)放射性，有利于環(huán)保與人體健康的建材 。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? （二）基本知識(shí)和基本理論 ? 材料一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類(lèi)。材料按功能分類(lèi)般分為結(jié)構(gòu)材料 (承受荷載作用的材料 )和功能材料 (具有專(zhuān)門(mén)功能的材料 )。材料按用途分類(lèi)，如建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫隔聲材料等。 ? 了解材料在土木工程中的作用主要應(yīng)從三個(gè)方面去認(rèn)識(shí)：材料對(duì)保證工程質(zhì)量的作用；材料對(duì)工程造價(jià)的影響；材料對(duì)工程技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? 磚、瓦、砂、石、灰 ? 磚、瓦、砂、石、灰可統(tǒng)稱(chēng)為地方材料，由于其工程用量大，原料價(jià)格低，一般都在當(dāng)?shù)鼗蚋浇貐^(qū)采購(gòu)。 ? （ 1）磚 ? 磚是一種常用的砌筑材料。廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。 ? 按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；按所用原材料分為粘土磚、頁(yè)巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無(wú)孔洞分為空心磚、多孔磚和實(shí)心磚。 ? （ 2）瓦 ? 瓦是屋面材料。瓦的種類(lèi)較多，按所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分，有平瓦和波形瓦兩類(lèi)。 ? （ 3）砂 ? 砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類(lèi)。按其產(chǎn)源不同，天然砂可分為：河砂、海砂和山砂。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? （ 4）石 ? 凡采自天然巖石，經(jīng)過(guò)加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱(chēng)為天然石材。包括：①毛石②料石③飾面石材④色石渣⑤石子 ? （ 5）灰 ? 凡能在物理、化學(xué)作用下，從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為膠凝材料。膠凝材料可分為無(wú)機(jī)與有機(jī)兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)膠凝材料可按照其硬化條件分為氣硬性與水硬性?xún)煞N。只能在空氣中硬化的稱(chēng)為氣硬性膠凝材料，如石膏、石灰。既能在空氣中又能在水中硬化的稱(chēng)為水硬性膠凝材料，如水泥。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? 木材 ? 木材具有很多優(yōu)點(diǎn)，如輕質(zhì)高強(qiáng)；易于加工；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動(dòng)作用；導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有缺點(diǎn)，如構(gòu)造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。 ? 影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率 (一般含水率高，強(qiáng)度降低 )，溫度(溫度高，強(qiáng)度降低 )，荷載作用時(shí)間 (持續(xù)荷載時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度下降 )及木材的缺陷 (木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲(chóng)害等 )。 ? 工程中木材又常分為原木、鋸材及各類(lèi)人造板材。 ? 鋼材 ? 鋼材品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強(qiáng)度都很高。有一定的塑性和很好的韌性、良好的加工性能。土木工程所使用的鋼材大多為低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。 3/1/2023 第 2章 土木工程材料 ? 水泥 ? 水泥是水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其他材料膠結(jié)成整體，并形成堅(jiān)硬石材的材料。 ? （ 1）水泥的定義和分類(lèi) ? 水泥按其用途及性能分為三類(lèi)：通用水泥、專(zhuān)用水泥、特性水泥。 ? 水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱(chēng)分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。 ? （ 2）硅酸鹽水泥 ? 水泥漿體在常溫下會(huì)逐漸變稠直到開(kāi)始失去塑性，這一現(xiàn)象稱(chēng)為水泥的初凝；隨著塑性的消失，水泥漿體開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)