【導(dǎo)讀】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)專業(yè)核心課程。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。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?？己四繕?biāo)包括考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求。也就是說(shuō)，凡考核知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容都在考試范圍之內(nèi)，凡不在考核知識(shí)點(diǎn)的。識(shí)記是最低層次的要求。凡要求識(shí)記的內(nèi)容，學(xué)員要能夠準(zhǔn)確掌握，并記住。“應(yīng)用”，是指結(jié)合識(shí)記和領(lǐng)會(huì)的基礎(chǔ)知識(shí)、原理和互動(dòng)關(guān)系，能夠分析和解決實(shí)際問(wèn)題。占35％，應(yīng)用部分占40％。程，機(jī)場(chǎng)工程，地下工程，給水排水工程，港口、碼頭工程等。

　　

【正文】 并承擔(dān)對(duì)外交通的道路稱為城市道路。 鐵路路基是承受并傳遞軌道重力及列車動(dòng)態(tài)作用的結(jié)構(gòu)，是軌道的基礎(chǔ)，是保證列車運(yùn)行的重要建筑物。 跑道構(gòu)形：是指跑道的數(shù)量、位置、方向和使用方式，它取決于交通量需求，還受氣象條件、地形、周圍環(huán)境等的影響。 航站樓 : 供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交通方式之用，是機(jī)場(chǎng)的主要建筑 機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū)：是飛機(jī)維修、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)等設(shè)置的地方。 隧道：以某種用途，在地面下用任何方法按規(guī)定形狀和尺寸，修筑的橫斷面積大于 2 m2 的硐室。 （二）基本知識(shí)和基本理論 道路工程 道路是一種帶狀的三維空間人工構(gòu)筑物，它包括路基、路面、橋梁、涵洞、 隧道等工程實(shí)體。道路的設(shè)計(jì)一般從幾何和結(jié)構(gòu)兩大方面進(jìn)行。 （ 1）道路的分類 道路運(yùn)輸從廣義上講是指貨物和旅客借助一定的運(yùn)輸工具，沿道路某個(gè)分向，作有目的的移動(dòng)過(guò)程。狹義上講道路運(yùn)輸則是汽車在道路上有目的的移動(dòng)過(guò)程。 道路根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)等主要可分為公路、城市道路。 ①公路的分類 目前我國(guó)的公路等級(jí)按照其使用任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量分為：高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。 按照公路的位置以及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和運(yùn)輸特點(diǎn)的行政管理體制分類為：國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng) (鎮(zhèn) )道及專用公路。 公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般有“幾何標(biāo)準(zhǔn)”、“載重標(biāo)準(zhǔn)”和“凈空標(biāo)準(zhǔn)”等，在公路設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格遵守。 ②城市道路的分類 道路一般按照其在道路網(wǎng)中的地位、交通功能以及對(duì)沿線建筑物的服務(wù)功能來(lái)分類。一般分為：快速道 (雙向行車道、中央設(shè)有分車帶、進(jìn)出口一般全控制或部分控制，為城市大量、長(zhǎng)距離、快速交通服務(wù) )；主干道 (連接城市主要分區(qū)的干道，以交通功能為主，一般為三幅或四幅路 )；次干道 (與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能 )；支道 (為次干道與街坊路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主 )。 （ 2）公路建設(shè) ①公路的幾何組成 (或稱線形組成 ) 公路選線工作一般包括從路線方案選擇、路線布局，到具體定出線位的全過(guò)程。 在選線時(shí)必須考慮以下主要因素： a 路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防上的意義，國(guó)家和地方建設(shè)對(duì)路線使用的任務(wù)、性質(zhì)方面的要求，國(guó)防、支農(nóng)、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。 b 路線在鐵路、公路、航道等交通網(wǎng)系中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。 c 沿線地形，地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響，路線長(zhǎng)度、筑路材料來(lái)源、施工條件以及工程 量、主要材料用量、造價(jià)、工期 、勞動(dòng)力等情況及其對(duì)運(yùn)營(yíng)、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的影響。 d 其他如沿線歷史古跡、歷史文物、與風(fēng)景區(qū)的聯(lián)系等。 路線方案選擇的方法及步驟 a 搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)資料及各種比例尺的地形圖、地質(zhì)圖、水文、地質(zhì)、氣象資料等。 b 根據(jù)確定的路線總方向和公路等級(jí)，先在小比例尺的地形圖上，結(jié)合搜集的資料，初步研究各種可能的路線走向。 c 按室內(nèi)初步研究提出的方案進(jìn)行實(shí)地考察，連同野外考察中發(fā)現(xiàn)的新方案都必須堅(jiān)持跑到、看到、調(diào)查到。 路線的類型有： a 沿河線； b 越嶺線； c 山坡線； d 山脊線 ②公路的結(jié)構(gòu)建設(shè) a 公路的 路基建設(shè) 路基是行車部分的基礎(chǔ)，它由土、石按照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工構(gòu)筑物，路基必須具有一定的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理，以保證行車部分的穩(wěn)定性和防止自然破壞力的損害。公路路基的橫斷面形式有路堤、路塹和半填半挖三種。 路堤有：一般路堤、軟土路堤、沿河路堤、護(hù)腳路堤等； 基本路塹形式有：全挖式、臺(tái)口式和半山洞式。 b 公路的路面建設(shè) 公路路面是用各種堅(jiān)硬材料分層鋪筑而成的路基頂面的構(gòu)筑物，以供汽車安全、迅速和舒適地行駛，因此路面必須具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和良好的穩(wěn)定性，以及表面平整和良好的抗滑性能。 路面一般按其力學(xué)性質(zhì)分為柔性路面和剛性路面兩大類。 c 公路排水構(gòu)筑物建設(shè) 地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水和橫向排水。 d 公路特殊構(gòu)筑物 公路的特殊構(gòu)筑物有隧道、懸出路臺(tái)、防石廊、擋土墻和防護(hù)工程等。 e 公路沿線附屬結(jié)構(gòu)建設(shè) 除各種基本結(jié)構(gòu)以外，還需設(shè)置交通管理設(shè)施、交通安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和環(huán)境美化設(shè)施等。 公路交通標(biāo)志有三類：指示標(biāo)志、警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志。 （ 3）高速公路 我國(guó)已建成的高速公路總里程已居世界第三位，僅次于美國(guó)和加拿大。 ①高速公路的特點(diǎn) a 行車速度快、通行能力大 b 物資周轉(zhuǎn)快 、經(jīng)濟(jì)效益高 c 交通事故少、安全舒適 ②高速公路的線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定主要有： a 最小平曲線半徑及超高橫坡限制； b 最大縱坡和豎曲線； c 線形要求； d 橫斷面 ③高速公路沿線設(shè)施 高速公路沿線有安全設(shè)施、交通管理設(shè)施、服務(wù)性設(shè)施、環(huán)境美化設(shè)施。 安全設(shè)施一般包括標(biāo)志 (如警告、限制、指示標(biāo)志等 )、標(biāo)線、護(hù)欄、隔離設(shè)施、照明及防眩設(shè)施、視線誘導(dǎo)設(shè)施。 交通管理設(shè)施一般為高速公路入口控制、交通監(jiān)控設(shè)施。服務(wù)性設(shè)施一般有綜合性服務(wù)站、小型休息點(diǎn)、停車場(chǎng)等。 鐵路工程 鐵路運(yùn)輸是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系之一，也 是國(guó)家的運(yùn)輸命脈之一。鐵路運(yùn)輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸能力大、安全可靠、速度較快、成本較低、對(duì)環(huán)境的污染較小，基本不受氣象及氣候的影響，能源消耗遠(yuǎn)低于航空和公路運(yùn)輸，是現(xiàn)代化運(yùn)輸體系中的主干力量。 第一條完全用于客貨運(yùn)輸而且有特定時(shí)間行駛列車的鐵路，是 1830 年通車的英國(guó)利物浦與曼徹斯特之間的鐵路，這條鐵路全長(zhǎng)為 563 km。 牽引機(jī)車從最初的蒸汽機(jī)車發(fā)展為內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車。 城市輕軌與地下鐵道已是各國(guó)發(fā)展城市公共交通的重要手段之一。 鐵路工程涉及到選線設(shè)計(jì)和路基工程兩大部分。 （ 1）鐵路選線設(shè)計(jì)與路基 ①選線設(shè) 計(jì) 選線設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容有： a 根據(jù)國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防的需要，結(jié)合線路經(jīng)過(guò)地區(qū)的自然條件、資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況，規(guī)劃線路的基本走向，選定鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在城市里，則根據(jù)地區(qū)的商業(yè)或工業(yè)發(fā)展等情況，來(lái)規(guī)劃線路的走向。 b 根據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設(shè)施，來(lái)設(shè)計(jì)線路的空間位置。 c 研究布置線路上的各種建筑物，如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等，并確定其類型和大小，使其總體上互相配合，全局上經(jīng)濟(jì)合理； 線路空間位置的設(shè)計(jì)是線路平面與縱斷面設(shè)計(jì)。 ②鐵路路基 路基設(shè) 計(jì)一般需要考慮橫斷面、路基穩(wěn)定性的問(wèn)題。 （ 2）高速鐵路 鐵路現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志是大幅度地提高列車的運(yùn)行速度。高速鐵路是發(fā)達(dá)國(guó)家于 20 世紀(jì) 60~70 年代逐步發(fā)展起來(lái)的一種城市與城市之間的運(yùn)輸工具。 高速鐵路的實(shí)現(xiàn)為城市之間的快速交通往來(lái)和旅客出行提供了極大方便。 高速鐵路線路應(yīng)能保證列車按規(guī)定的最高車速，安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行。 軌道的平順性是解決列車提速的至關(guān)重要的問(wèn)題。 高速列車的牽引動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)高速行車的重要關(guān)鍵技術(shù)之一。 高速鐵路的信號(hào)與控制系統(tǒng)是高速列車安全、高密度運(yùn)行的基本保證。 （ 3）城市輕 軌與地下鐵道 世界上第一條載客的地下鐵道是 1863 年首先通車的倫敦地鐵。 城市輕軌是城市客運(yùn)有軌交通系統(tǒng)的又一種形式，它與原有的有軌電車交通系統(tǒng)不同。它有較大比例的專用道，大多采用淺埋隧道或高架橋的方式，車輛和通信信號(hào)設(shè)備也是專門(mén)化的，克服了有軌電車運(yùn)行速度慢，正點(diǎn)率低，噪聲大的缺點(diǎn)。它比公共汽車速度快、效率高、省能源、無(wú)空氣污染等。輕軌比地鐵造價(jià)低，見(jiàn)效快。 上海也已建成我國(guó)第一條城市輕軌系統(tǒng)，即明珠線。 ①城市輕軌和地下鐵道一般具有如下特點(diǎn)： a 線路多經(jīng)過(guò)居民區(qū)，對(duì)噪聲和振動(dòng)的控制較嚴(yán)，除了對(duì)車輛結(jié)構(gòu)采 取減震措施及修筑聲障屏外，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。 b 行車密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，留給軌道的作業(yè)時(shí)間短，因而須采用高質(zhì)量的軌道部件。一般用混凝土道床等維修量小的軌道結(jié)構(gòu)。 c 一般采用直流電機(jī)牽引，以軌道作為供電回路。 d 曲線段占的比例大，曲線半徑比常規(guī)鐵路小的多。 （ 4）磁懸浮鐵路 磁懸浮鐵路上運(yùn)行的列車，是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力和排斥力將車輛托起，使整個(gè)列車懸浮在鐵路上，利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向，并利用直流電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力來(lái)推動(dòng)列車前進(jìn)。 與傳統(tǒng)鐵路相比，磁懸浮鐵路由于消除了輪軌之間的接觸，因而 無(wú)摩擦阻力，線路垂直荷載小，適于高速運(yùn)行。該系統(tǒng)采用一系列先進(jìn)的高技術(shù)，使得列車速度高達(dá) 500km／ h 以上；目前最高試驗(yàn)速度為 552 km／ h。 由于無(wú)機(jī)械振動(dòng)和噪聲，無(wú)廢氣排出和污染，有利于環(huán)境保護(hù)，能充分利用能源，從而獲得高的運(yùn)輸效率。列車運(yùn)行平穩(wěn)，也能提高旅客的舒適性。磁懸浮列車由于沒(méi)有鋼軌、車輪、接觸導(dǎo)線等摩擦部件，可以省去大量的維修工作和維修費(fèi)用。另外磁懸浮列車可以實(shí)現(xiàn)全盤(pán)自動(dòng)化控制，因此磁懸浮鐵路將成為未來(lái)最具競(jìng)爭(zhēng)力的一種交通工具。 飛機(jī)場(chǎng)工程 美國(guó)萊特兄弟制造雙翼飛機(jī)， 1903 年 12 月 17 日在北卡羅萊納州的基蒂霍克附近飛行了 ，這是人類首次的飛機(jī)飛行。我國(guó)飛行家馮如在美國(guó)自制飛機(jī)， 1909 年 9 月 21 日試飛成功，這是中國(guó)人首次駕駛飛機(jī)上天。 （ 1）機(jī)場(chǎng)規(guī)劃 ①民航運(yùn)輸機(jī)與機(jī)場(chǎng) a 民航運(yùn)輸機(jī)概況 民航運(yùn)輸機(jī)有主線運(yùn)輸機(jī)（載客量 100 人，航程 3000km 的大型運(yùn)輸機(jī)）和支線運(yùn)輸機(jī)（載客量 100 人，航程為 200~400km 的中心城市與小城市之間及小城市之間的運(yùn)輸機(jī)）。 b 民航機(jī)場(chǎng)概況 機(jī)場(chǎng)向大型化和現(xiàn)代化邁進(jìn)的主要特點(diǎn)為： ? 飛行區(qū)不斷擴(kuò)大和完善，可以保證運(yùn)輸機(jī)在各種氣象條件下都能 安全起飛、著陸。 ? 航站樓日益增大和現(xiàn)代化，可以保證大量旅客迅速出入。 ? 機(jī)場(chǎng)設(shè)施日益完善，機(jī)場(chǎng)內(nèi)有賓館、餐廳、郵局、銀行、各種商店，旅客在機(jī)場(chǎng)內(nèi)就像在城市一樣方便。 ? 機(jī)場(chǎng)距城市有一定距離，有先進(jìn)的客運(yùn)手段與城市聯(lián)系。 ②民航機(jī)場(chǎng)分類與組成 a 機(jī)場(chǎng)分類為：國(guó)際機(jī)場(chǎng)、干線機(jī)場(chǎng)、支線機(jī)場(chǎng) b 民航機(jī)場(chǎng)主要由飛行區(qū)、旅客航站區(qū)、貨運(yùn)區(qū)、機(jī)務(wù)維修設(shè)施、供油設(shè)施、空中交通管制設(shè)施、安全保衛(wèi)設(shè)施、救援和消防設(shè)施、行政辦公區(qū)、生活區(qū)、輔助設(shè)施、后勤保障設(shè)施、地面交通設(shè)施及機(jī)場(chǎng)空域等組成。 （ 2）跑道方案 ①跑道的作用與構(gòu) 成 我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)的跑道通常用水泥混凝土筑成，也有的用瀝青混凝土筑成。 跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。 a 主要跑道是指在條件許可時(shí)比其他跑道優(yōu)先使用的跑道，按該機(jī)場(chǎng)最大機(jī)型的要求修建，長(zhǎng)度較大，承載力也較高。 b 輔助跑道也稱次要跑道，是指因受側(cè)風(fēng)影響，飛機(jī)不能在主跑道上起飛、著陸時(shí)，供輔助起降用的跑道。 c 起飛跑道指只供起飛用的跑道。 飛機(jī)場(chǎng)除跑道外，還有一些其他起輔助作用的道路設(shè)施：跑道道肩、停止道、跑道瑞的安全區(qū)、凈空道、滑行道（口滑行道、旁通滑行道、出門(mén)滑行道、平行滑行道、聯(lián)絡(luò)滑 行道） ②機(jī)場(chǎng)跑道構(gòu)形設(shè)計(jì) 一般跑道構(gòu)形有如下五種： a 單條跑道； b 兩條平行跑道； c 兩條不平行或交叉的跑道； d 多條平行跑道； e 多條平行及不平行或交叉跑道。 ③機(jī)坪與機(jī)場(chǎng)凈空區(qū) 飛機(jī)場(chǎng)的機(jī)坪主要有客機(jī)坪、貨機(jī)坪、停 (維修 )機(jī)坪，等待坪和掉頭坪。 機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)是指正機(jī)起飛、著陸所涉及的范圍，沿著機(jī)場(chǎng)周圍要有一個(gè)沒(méi)有影響飛行安全的障礙物的區(qū)域。 （ 3）航站區(qū)布局 旅客航站區(qū)主要由航站樓、站坪及停車場(chǎng)所等組成。航站樓的設(shè)計(jì)涉及到位置、形式、建筑面積等要素。 ①航站樓 航站樓供旅客完成從地面到空中或從空中到地面轉(zhuǎn)換交 通方式之用，是機(jī)場(chǎng)的主要建筑。通常航站樓由以下設(shè)施組成： a 接地面交通的設(shè)施； b 辦理各種手續(xù)的設(shè)施； c 連接飛機(jī)的設(shè)施； d 航空公司營(yíng)運(yùn)和機(jī)場(chǎng)必要的管理辦公室與設(shè)備等； e 服務(wù)設(shè)施。 航站樓及站坪的平面型式有前列式、指廊式、衛(wèi)星式、遠(yuǎn)機(jī)位式四種。 航站樓的建筑面積根據(jù)高峰小時(shí)客運(yùn)量來(lái)確定。目前我國(guó)可考慮采用的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)內(nèi)航班： 14～ 26 m2／人，國(guó)際航班： 28～ 40 m2／人。 ②站坪、機(jī)場(chǎng)停車場(chǎng)與貨運(yùn)區(qū) 站坪或稱客機(jī)坪，是設(shè)在航站樓前的機(jī)坪。 機(jī)場(chǎng)停車場(chǎng)設(shè)在機(jī)場(chǎng)的航站樓附近，停放車輛很多且土地緊張時(shí)宜用多層車 庫(kù)。 機(jī)場(chǎng)貨運(yùn)區(qū)供貨運(yùn)辦理手續(xù)、裝上飛機(jī)以及飛機(jī)卸貨、臨時(shí)儲(chǔ)存、交貨等用。 （ 4）機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū)及環(huán)境 ①機(jī)場(chǎng)維護(hù)區(qū) 飛機(jī)維修區(qū)承擔(dān)航線飛機(jī)的維護(hù)工作，即對(duì)飛機(jī)在過(guò)站、過(guò)夜或飛行前時(shí)行例行檢查、保養(yǎng)和排除簡(jiǎn)單故障等。 ②機(jī)場(chǎng)環(huán)境問(wèn)題 機(jī)場(chǎng)環(huán)境分為兩個(gè)方面：一是機(jī)場(chǎng)周圍環(huán)境的保護(hù)，使得機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)不至于對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響；二是做好機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)環(huán)境的保護(hù)，使航空運(yùn)輸安全、舒適、高效進(jìn)行。 a 機(jī)場(chǎng)周圍環(huán)境的保護(hù)：主要包括聲環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境的污染與防治，固體廢棄物的處理，其中聲環(huán)境防治最為主要。 b 機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)環(huán)境 保護(hù)的內(nèi)容包括：機(jī)場(chǎng)的凈空環(huán)境保護(hù)、電磁環(huán)境保護(hù)、預(yù)防鳥(niǎo)擊飛機(jī)。 c 機(jī)場(chǎng)內(nèi)部環(huán)境保護(hù)：機(jī)場(chǎng)的內(nèi)部環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)是聲環(huán)境。 隧道工程 隧道是修筑在地面下的通路或空間，但孔徑太小，屬于所謂管道范疇的除外。 （ 1）公路隧道