《土木工程概論》讀書(shū)報(bào)告

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一、什么是土木工程？

土木工程是一個(gè)掩蓋特別寬闊的工程，在最新的中國(guó)百科全書(shū)中，土木工程被定義為：“土木工程是建筑各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)涉及的工程材料和設(shè)備相關(guān)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和保養(yǎng)修理技術(shù)等技術(shù)活動(dòng)，也指工程建設(shè)的對(duì)象，如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、水道、堤壩、港口、電站、機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水排水以及防護(hù)工程等?！蓖瑯釉趥惗赜?guó)皇家土木工程師憲章里有記載：土木工程是“構(gòu)成土木工程師職業(yè)的一門(mén)科學(xué)，是引導(dǎo)絕大多數(shù)種類的自然力氣為人類服務(wù)的一種藝術(shù)”?？梢哉f(shuō)：土木工程是伴隨人類追求美妙生活、轉(zhuǎn)變自然環(huán)境的科學(xué)技術(shù)活動(dòng)的一種形式。

二、土木工程有哪些內(nèi)容？

在如今，土木工程所涉及的技術(shù)領(lǐng)域相當(dāng)?shù)膹V泛，它包括建筑工程、交通土建工程、井巷工程、水利水運(yùn)設(shè)施工程、城鎮(zhèn)及建筑環(huán)境設(shè)施工程、防災(zāi)減災(zāi)工程等。此外土木工程還包括：削減和掌握空氣和水的污染、舊城改造、規(guī)劃和建設(shè)新的居住區(qū)、城市的供水、供電、高速地面交通系統(tǒng)等，這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)都是土木工程師所涉及的技術(shù)領(lǐng)域。大壩、建筑、橋梁、隧道、發(fā)電廠、大路和港口等設(shè)施的建設(shè)還關(guān)系到自然環(huán)境與人類需求之間的和諧。現(xiàn)代土木工程技術(shù)不僅包括對(duì)工程的理論分析、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建筑、維護(hù)修養(yǎng)、修繕和管理，還涉及應(yīng)對(duì)和處置遍布全球各類基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋的工程項(xiàng)目對(duì)自然環(huán)境可能造成的影響。

三、（1）橋梁工程

橋梁是隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)展帶來(lái)的交通需要和科學(xué)技術(shù)的可能而進(jìn)展的，它是從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)與科學(xué)的進(jìn)展程度。在大路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中，為了跨越各種障礙（如江河、溝谷、或其他線路等），必需修建各種類型的橋梁與涵洞，因此橋梁是交通線中的重要組成部

分和樞紐，具有重要的地位。建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng)，大力進(jìn)展交通運(yùn)輸事業(yè)，對(duì)于進(jìn)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)文化溝通和鞏固國(guó)防等方面，都具有特別重要的作用。

也可預(yù)制構(gòu)件拼裝施工,混凝土高橋墩近來(lái)多使用滑升模板就地灌筑。

橋梁上部結(jié)構(gòu)施工指橋梁上部結(jié)構(gòu)的制造和安裝架設(shè)，包括鋼橋制造和鋼橋架設(shè)、混凝土橋制造（包括素混凝土橋、鋼筋混凝土橋及預(yù)應(yīng)力混凝土橋）和混凝土橋架設(shè)，以及石橋、木橋的施工等。鋼橋在工廠內(nèi)制成桿件或梁段、運(yùn)至工地拼裝架設(shè)?；炷翗蚩稍诠S內(nèi)預(yù)制構(gòu)件或節(jié)段，也可在橋位上灌筑。石拱橋一般用拱架法在橋位上砌筑。木橋加工簡(jiǎn)單,多在工地制造,安裝架設(shè)。鋼橋架設(shè)和混凝土橋架設(shè)的施工方法，按橋梁結(jié)構(gòu)在架設(shè)施工中受力狀態(tài)的不同可歸納為：①支架施工法。由支架承重，結(jié)構(gòu)在施工中處于不受力狀態(tài)。②懸臂施工法。由結(jié)構(gòu)本身承重，其受力狀態(tài)為懸臂體系。③整體架設(shè)法。結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)視架設(shè)時(shí)采納的支承條件而定。

橋梁附屬工程的施工指橋頭引道及導(dǎo)流建筑物的施工。橋頭引道的河灘路堤部分應(yīng)使用透水性強(qiáng)的土質(zhì)填筑，并用砌石護(hù)坡以防沖刷。導(dǎo)流建筑物多在枯水季節(jié)，根據(jù)設(shè)計(jì)用柴排、石籠、砌石或混凝土等就地建筑。

（2）隧道工程

隧道是修建在地下或水下并鋪筑鐵（公）路供車輛通行的建筑物。依據(jù)隧道的類型可以分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道，并且隨著科技的進(jìn)展，如今越來(lái)越多的國(guó)家已經(jīng)將隧道廣泛應(yīng)用于人類的各種活動(dòng)，例如居住、貯藏、交通、電力傳輸?shù)取?/p>

隧道施工具有隱藏性大、作業(yè)循環(huán)性強(qiáng)、作業(yè)空間有限、作業(yè)的綜合性、施工是動(dòng)態(tài)的、作業(yè)是動(dòng)態(tài)的、作業(yè)環(huán)境惡劣、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)性大、氣候影響小等特點(diǎn)。依據(jù)隧道穿越地層的不憐憫況和目前隧道施工方法的進(jìn)展，隧道施工方法課分為以下幾類：

新奧法簡(jiǎn)介

新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡(jiǎn)稱，原文是NewAustrianTunnellingMethod簡(jiǎn)稱NATM，新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲（L.V.RABCEWICZ）教授于50年月提出的，它是以隧道工程閱歷和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護(hù)手段的一種施工方法，經(jīng)過(guò)一些國(guó)家的很多實(shí)踐和理論討論，于60年月取得專利權(quán)并正式命名。之后這個(gè)方法在西歐、北歐、美國(guó)和日本等很多地下工程中獲得極為快速進(jìn)展，已成為現(xiàn)代隧道工程新技術(shù)標(biāo)志之一。六十年月NATM被介紹到我國(guó)，七十年月末八十年月初得到快速進(jìn)展。至今，可以說(shuō)在全部重點(diǎn)難點(diǎn)的地下工程中都離不開(kāi)NATM.新奧法幾乎成為在脆弱破裂圍巖地段修筑隧道的一種基本方法。

新奧法的施工特點(diǎn)

1.準(zhǔn)時(shí)性

新奧法施工采納噴錨支護(hù)為主要手段，可以最大限度地緊跟開(kāi)挖作業(yè)面施工，因此可以利用開(kāi)挖施工面的時(shí)空效應(yīng)，以限制支護(hù)前的變形進(jìn)展，阻擋圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài)，在必要的

狀況下可以進(jìn)行超前支護(hù)，加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的準(zhǔn)時(shí)性和有效性。

在巷道爆破后馬上施工以噴射混凝土支護(hù)能有效地制止巖層變形的進(jìn)展，并掌握應(yīng)力降低區(qū)的伸展而減輕支護(hù)的承載，增加了巖層的穩(wěn)定性。

2.封閉性

由于噴錨支護(hù)能準(zhǔn)時(shí)施工，而且是全面密粘的支護(hù)，因此能準(zhǔn)時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落，制止膨脹巖體的潮解和膨脹，愛(ài)護(hù)原有巖體強(qiáng)度。

巷道開(kāi)挖后，圍巖由于爆破作用產(chǎn)生新的裂縫，加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫，隨時(shí)都有可能產(chǎn)生變形或塌落。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面，很好的充填圍巖的裂隙，節(jié)理和凹穴，大大提高了圍巖的強(qiáng)度。（提高圍巖的粘聚力C和內(nèi)摩擦角）。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用，隔絕了水和空氣同巖層的接觸，使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開(kāi)，導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。

3.粘結(jié)性

噴錨支護(hù)同圍巖能全面粘結(jié)，這種粘結(jié)作用可以產(chǎn)生三種作用：

①聯(lián)鎖作用，即將被裂隙分割的巖塊粘結(jié)在一起若圍巖的某塊危巖活石發(fā)生滑移墜落，則引起接近巖塊的聯(lián)鎖反應(yīng)，相繼丟失穩(wěn)定，從而造成較大范圍的冒頂或片幫。開(kāi)巷后如能準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以反抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落，從而保持圍巖的穩(wěn)定性。

②復(fù)和作用，即圍巖與支護(hù)構(gòu)成一個(gè)復(fù)合體（受力體系）共同支護(hù)圍巖。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐力量，同時(shí)與圍巖形成了一個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng)，具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用，從根本上轉(zhuǎn)變了支架消極擔(dān)當(dāng)?shù)娜觞c(diǎn)。

③增加作用。開(kāi)巷后準(zhǔn)時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù)，一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平，消退因巖面不平引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避開(kāi)過(guò)大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞；另一方面，使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài)，提高了圍巖的粘結(jié)力C和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。

4.柔性

噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù)，能夠和圍巖緊粘在一起共同作用，由于噴錨支護(hù)具有肯定柔性，可以和圍巖共同產(chǎn)生變形，在圍巖中形成肯定范圍的非彈性變形區(qū)，并能有效掌握允許圍巖塑性區(qū)有適度的進(jìn)展，使圍巖的自承力量得以充分發(fā)揮。另一方面，噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮，對(duì)圍巖產(chǎn)生越來(lái)越大的支護(hù)反力，能夠抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。

新奧法的基本要點(diǎn)可歸納如下：

1．巖體是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元，在施工中必需充分愛(ài)護(hù)巖體，盡量削減對(duì)它的擾動(dòng)，避開(kāi)過(guò)度破壞巖體的強(qiáng)度。為此，施工中斷面分塊不宜過(guò)多，開(kāi)挖應(yīng)當(dāng)采納光面爆破、預(yù)裂爆破或機(jī)械掘進(jìn)。

2．為了充分發(fā)揮巖體的承載力量，應(yīng)允許并掌握巖體的變形。一方面允許變形，使圍巖中能形成承載環(huán)；另一方面又必需限制它，使巖體不致過(guò)度松弛而丟失或大大降低承載力量。在施工中應(yīng)采納能與圍巖密貼、準(zhǔn)時(shí)筑砌又能隨時(shí)加強(qiáng)的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，例如，錨噴支護(hù)等。這樣，就能通過(guò)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和它參與工作的時(shí)間（包括閉合時(shí)間）來(lái)掌握巖體的變形。

3．為了改善支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力性能，施工中應(yīng)盡快閉合，而成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)。另外，隧道斷面外形應(yīng)盡可能圓順，以避開(kāi)拐角處的應(yīng)力集中。

4．通過(guò)施工中對(duì)圍巖和支護(hù)的動(dòng)態(tài)觀看、量測(cè)，合理支配施工程序、進(jìn)行設(shè)計(jì)變更及日常的施工管理。

5．為了敷設(shè)防水層，或?yàn)榱顺惺苡捎阱^桿銹蝕，圍巖性質(zhì)惡化、流變、膨脹所引起的后續(xù)荷載，可采納復(fù)合式襯砌。

6．二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的，圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，因而提高了支護(hù)體系的平安度。

上述新奧法的基本要點(diǎn)可扼要的概括為：“少擾動(dòng)、早噴錨，勤量測(cè)、緊封閉”。

新奧法的施工步驟

四、土木工程的進(jìn)展前景展望

我覺(jué)得土木工程無(wú)論是在人類生活中還是科技進(jìn)展中，永久都是一個(gè)不行或缺的重要角色。土木工程從古至今已經(jīng)有了很悠久的歷史,大致可以從公元前500年前新石器時(shí)代最原始的土木工程活動(dòng)記載,到16世紀(jì)末意大利的文藝復(fù)興時(shí)期,前后經(jīng)受了2000多年的歷史。在那2000多年間，土木工程制造了一次又一次讓人嘆為觀止的建筑物。例如秦始皇建的阿房宮、兵馬俑，明朝的故宮，清代的圓明園，更有埃及的金字塔，至今也是一個(gè)讓人無(wú)法解釋的神話……

不管世界如何變化，但它永久離不開(kāi)土木工程。對(duì)于將來(lái)土木工程的進(jìn)展，我認(rèn)為它更多傾向在生態(tài)環(huán)境方面。一方面

水資源安排不均，南水北調(diào)工程的徹底完善，解決北方水資源問(wèn)題，另一方面，隨著社會(huì)的進(jìn)展，對(duì)自然生態(tài)的破壞特別嚴(yán)峻，在今后可持續(xù)進(jìn)展觀的落實(shí)下，將越來(lái)越注意生態(tài)環(huán)境工程。

五、在今后的進(jìn)展中，如何應(yīng)用土木工程這門(mén)技術(shù)？

對(duì)于一門(mén)技術(shù)的應(yīng)用，我們必需要了解社會(huì)對(duì)他的需求，這樣才能更加體現(xiàn)這門(mén)技術(shù)的價(jià)值所在。僅代表個(gè)人意見(jiàn)觀點(diǎn)：隨著社會(huì)人口的增加，對(duì)于大城市而言，人口壓力不言而喻，土木工程可以應(yīng)用于更多的地下建設(shè)，例如地下商場(chǎng)，地鐵建設(shè)，這樣可以增加大城市的擴(kuò)容量，可以使土地資源的利用最大化。還有中國(guó)始終說(shuō)的西部大