土木工程概論

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土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)的對象，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)行的勘測設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。

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。

五類運(yùn)輸方式的特點(diǎn)：

鐵路：運(yùn)輸能力大、速度較快、運(yùn)輸成本和能耗較低、通用性好、受自然條件影響小、建設(shè)投資大、建設(shè)周期長。

宜于承受中長距離貨運(yùn)和大宗物資的運(yùn)輸航空：速度快、運(yùn)輸成本高、能耗大

宜于快速運(yùn)輸旅客、運(yùn)輸緊急物資、承受大中城市間長距離客運(yùn)以及邊遠(yuǎn)地區(qū)高檔和急需物資的運(yùn)輸。

管道：用于原油、成品油和煤炭（加水或添加劑）的運(yùn)輸水路：運(yùn)價(jià)低廉

道路運(yùn)輸：投資少、機(jī)動(dòng)靈活、可以深入到城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、山區(qū)、港口和機(jī)場等的各個(gè)角落，能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)“門到門〞的直達(dá)運(yùn)輸。

可承受其他運(yùn)輸形式的客運(yùn)集散與聯(lián)系，承受鐵路、水運(yùn)、空運(yùn)固線外的延伸運(yùn)輸任務(wù)

道路工程

路基形式：路堤（路基頂面高于原地面的填方路基）路塹（開挖地面而成的路基，路基頂面低于原地面）半挖半填（是路堤和路塹）

路面可分類為：剛性路面和柔性路面包括：面層聯(lián)結(jié)層基層墊層

高速馬路：是一種具有四條以上車道，路中央設(shè)有隔離帶，分隔雙向車輛行駛，互不干擾，全封閉，全立交，控制出入口，嚴(yán)禁產(chǎn)生橫向干擾，為汽車專用，設(shè)有自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，以及沿線設(shè)有必要服務(wù)設(shè)施的道路。

高速馬路最大縱坡為3%（平原微丘地區(qū)）~5%(山嶺區(qū))，豎曲線極限最小半徑凹型為4000m，凸型為11000m。橫斷面：車道寬3.75m,平原微丘區(qū)中央分隔帶3m，左側(cè)路緣帶寬0.75m，中間帶全寬4.5m；地形受限時(shí)分別為2m,0.5m，3m。硬路肩不應(yīng)小于2.5m，土路肩寬不小于0.75m。

城市道路的要求：1.道路路幅要滿足繁重的城市交通要求2.穩(wěn)固耐久，平整抗滑的路面，以利于車輛安全，舒適，快速地行駛3.揚(yáng)塵少，噪聲小以利于環(huán)境衛(wèi)生4.便利的排水設(shè)施以便于雨水和雪水及時(shí)排出5.充分的照明設(shè)施以利于居民晚間活動(dòng)和車輛運(yùn)行6.道路兩側(cè)要

設(shè)置足夠?qū)挼娜诵械?，綠化帶，地上桿線，地下管線。

快速路：為雙向行車道，中央設(shè)有分隔帶，進(jìn)出口全部或部分采用立體交織控制，為城市中大量，長距離和快速交通服務(wù)。

主干路：連接城市主要分區(qū)的干路，以交通功能為主，一般為3幅或4幅路。交織口應(yīng)盡量少，平面交織應(yīng)有交通控制措施。

次干路：與主干道組成道路網(wǎng)，起集散交通之用，兼有服務(wù)功能。快慢車混合使用。支路：為次干路與鄰居路的連接線，解決局部地區(qū)交通，以服務(wù)功能為主

鄰居道路：是居住區(qū)內(nèi)部鄰居與鄰居之間和鄰居內(nèi)部的道路，主要為居民的各種活動(dòng)服務(wù)。（可以與次干路連接，但盡量不與主干路連接）

交織分為：平面交織、互通式立體交織

平面交織的基本構(gòu)成：交織口、交織連接段、附加車道平面交織的基本類型：三叉、四叉、多叉、環(huán)形

路基：是行車部分的基礎(chǔ)，它由土、石依照一定尺寸、結(jié)構(gòu)要求建筑成帶狀土工結(jié)構(gòu)物。豎直線：為便于行車，緩和縱坡折線而設(shè)的曲線

橫斷面：是馬路中心線的法線方向切面，主要由行車部分、路肩、邊溝組成。

鐵路工程

站前

道岔：線路和線路間連接和交織設(shè)備的總稱，尋常設(shè)于車站上。

聯(lián)結(jié)零件可分為：接頭聯(lián)結(jié)零件，中間聯(lián)結(jié)零件。

道床：是鋪設(shè)在路基面上的石碴（cha）墊層。

爬行：列車在軌道上運(yùn)行時(shí)，常產(chǎn)生作用在鋼軌上的縱向力，使鋼軌縱向移動(dòng)，有時(shí)甚至帶動(dòng)軌枕一起移動(dòng)。這種縱向移動(dòng)，叫爬行。

防爬設(shè)備包括防爬器和防爬支撐，有穿銷式和彈簧式兩種。

基本阻力：列車在空曠地段沿平直線軌道運(yùn)行的時(shí)所受到的阻力。包括空氣阻力，車軸與軸承之間的摩擦阻力，輪軌之間摩擦阻力以及鋼軌接頭對車輪的撞擊阻力等。

附加阻力：列車在線路上運(yùn)行時(shí)，受到的額外阻力，如坡道阻力，曲線阻力，起動(dòng)阻力。

軌道的組成:鋼軌，枕木，道床，道岔，防爬設(shè)備，聯(lián)結(jié)零件（標(biāo)準(zhǔn)軌距：1435mm）

鐵路線路平面：鐵路中心線在水平面上的投影。曲線和直線是鐵路平面的組成要素。

鐵路縱斷面：鐵路中心線在垂直面上的投影，平道和坡道是鐵路縱斷面的組成要素。

限界：為了確保機(jī)車車輛在鐵路線路上運(yùn)行的安全，防止機(jī)車車輛撞擊鄰近線路的建筑物和設(shè)備，而對機(jī)車車輛和接近線路的建筑物、設(shè)備規(guī)定了不允許超越的輪廓尺寸線。（限界可分為機(jī)車車輛限界，建筑接近限界）

無縫軌道：將標(biāo)準(zhǔn)長度的鋼軌焊接成為長鋼軌的軌道。

優(yōu)點(diǎn)：行車平穩(wěn)，機(jī)車車輛及軌道維修費(fèi)用低，使用壽命長。站后

車站類型

按車站技術(shù)作業(yè)分類：編組站，區(qū)段站和中間站；編組站和區(qū)段站總稱為技術(shù)站。按業(yè)務(wù)性質(zhì)又分為貨運(yùn)站，客運(yùn)站和客貨運(yùn)站。

中間站：為了提高鐵路區(qū)段通過能力，保證行車安全，并為沿線城鄉(xiāng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)而設(shè)立的車站。（設(shè)備：線路設(shè)備，客運(yùn)設(shè)備，貨運(yùn)設(shè)備，信號(hào)通信照明設(shè)備，機(jī)房設(shè)備）

區(qū)段站：鐵路路網(wǎng)上劃分牽引區(qū)段的地點(diǎn)。（設(shè)備：客運(yùn)設(shè)備，貨運(yùn)設(shè)備，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，機(jī)務(wù)設(shè)備——機(jī)務(wù)段，車輛設(shè)備）

區(qū)段站和中間站的顯著區(qū)別：區(qū)段上設(shè)有機(jī)務(wù)段。

編組站：從事鐵路貨物列車編組和解體作業(yè)的車站。（設(shè)備：調(diào)車設(shè)備，行車設(shè)備，機(jī)務(wù)設(shè)備，車輛設(shè)備，貨運(yùn)設(shè)備，其他設(shè)備）編組站和區(qū)段站的區(qū)別：

區(qū)段站：僅辦理區(qū)段和零摘列車的編解作業(yè)，其作業(yè)量比較小。

編組站：辦理大量貨物列車的編解作業(yè)，包括編組直通、直達(dá)、區(qū)段、零摘和小運(yùn)轉(zhuǎn)列車。

鐵路樞紐：在鐵路網(wǎng)的交匯點(diǎn)或終端地區(qū)，由各種鐵路線路，專業(yè)車站以及其他為運(yùn)輸服務(wù)的有關(guān)設(shè)備組成的總體。

高速鐵路：最高運(yùn)行速度達(dá)到或超過200km/h即為高速鐵路。第一條高速鐵路：1964年東海道新干線。

輕軌大多采用淺埋隧道、高架橋方式，它有較大比例的專用道，車輛和通信信號(hào)設(shè)備也是專門化的，戰(zhàn)勝了有軌電車運(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、無空氣污染等。輕軌比地鐵造價(jià)低，見效快。

上海也已建成我國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)過居民區(qū)，對噪聲和振動(dòng)的控制較嚴(yán)，除了對車輛結(jié)構(gòu)采取減震措施及修筑聲障屏外，對軌道結(jié)構(gòu)也要求采取相應(yīng)的措施。

b行車密度大，運(yùn)營時(shí)間長，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。

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。地鐵與輕軌區(qū)分表達(dá)在單向最大高峰小時(shí)客流量

水利水電工程

水利工程：用于調(diào)控自然界的地表水和地下水，以達(dá)到除害興利目的而興建的工程

水力發(fā)電的形式：壩式水電站（壩后式水電站，河床式水電站），引水式水電站（有壓引水，無壓引水），抽水蓄能電站，潮汐電站

大壩的類型：混凝土重力壩，碾壓混凝土重力壩，砌石重力壩，混凝土拱壩，碾壓混凝土拱壩，土石壩

論述：重力壩的優(yōu)點(diǎn)：①相對安全可靠,耐久性好，抗?fàn)帩B漏、洪水重力壩漫溢、地震和戰(zhàn)爭破壞能力都比較強(qiáng)；②設(shè)計(jì)、施工技術(shù)簡單，易于機(jī)械化施工；③對不同的地形和地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，任何形狀河谷都能修建重力壩，對地基條件要求相對地說不太高；④在壩體中可布置引水、泄水孔口，解決發(fā)電、泄洪和施工導(dǎo)流等問題。

重力壩的缺點(diǎn)：①壩體應(yīng)力，較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；②壩體體積大，耗用水泥多；③施工期混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力大，對溫度控制要求高。

拱壩的優(yōu)點(diǎn)：借助拱的作用將水壓力的全部或部分傳給河谷兩岸的基巖。與重力壩相比，在水壓力作用下壩體的穩(wěn)定不需要依靠本身的重量來維持，主要是利用拱端基巖的反作用來支承。拱圈截面上主要承受軸向反力，可充分利用筑壩材料的強(qiáng)度。因此，是一種經(jīng)濟(jì)性和安全性都很好的壩型。

拱壩主要的缺點(diǎn)：對壩址河谷形狀及地基要求較高。

土石壩的優(yōu)點(diǎn)：①就地取材，節(jié)省鋼材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料，從而減少了建壩過程中的遠(yuǎn)途運(yùn)輸。②結(jié)構(gòu)簡單，便于維修和加高﹑擴(kuò)建。③壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu)，有適應(yīng)變形的良好性能，因此對地基的要求低。④施工技術(shù)簡單，工序少，便于組合機(jī)械快速施工。

土石壩的缺點(diǎn)：壩身一般不能溢流，施工導(dǎo)流不如混凝土壩便利，粘性土料的填筑受氣候條件影響較大等。

機(jī)場工程

跑道按其作用可分為：主要跑道、輔助跑道、起飛跑道三種。

數(shù)字飛行場地長度1小于800米

2800米至1200米31200米至1800米41800米以上

字母--翼展輪距

A小于5米小于4.5米