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1、3.1 土木工程概述 3.2 土木工程类型 3.3 土木工程施工,3.1 土木工程概述,3.1.1 土木工程的概念 3.1.2 土木工程的发展,3.1.2 土木工程的发展,1.古代土木工程 2.近代土木工程 3.现代土木工程,1.古代土木工程,(1)西方古代建筑成就简述 欧洲古典建筑是以石材为建筑材料的。 (2)我国古代建筑成就,(1)西方古代建筑成就简述,1)雅典卫城。 2)大角斗场。 3)维琴察圆厅别墅(见图3-1)。 4)凡尔赛宫花园(见图3-2)。 5)水晶宫。,3)维琴察圆厅别墅(见图3-1)。,图3-1 维琴察圆厅别墅,4)凡尔赛宫花园(见图3-2)。,图3-2 凡尔赛宫花园,(2
2、)我国古代建筑成就,)商朝后期的都城遗址(见图3-3)。 )赵州桥(见图3-4)。 )滕王阁(见图3-5)。 )北岳庙德宁殿(见图3-6)。 )观星台(见图3-7)。 )钟楼(见图3-8)。 )客家土楼(见图3-9)。,)商朝后期的都城遗址(见图3-3)。,图3-3 殷墟遗址,)赵州桥(见图3-4)。,图3-4 赵州桥,)滕王阁(见图3-5)。,图3-5 滕王阁,)北岳庙德宁殿(见图3-6)。,图3-6 北岳庙德宁殿,)观星台(见图3-7)。,图3-7 观星台,)钟楼(见图3-8)。,图3-8 钟楼,)客家土楼(见图3-9)。,图3-9 客家土楼,2.近代土木工程,1)意大利学者伽利略于163
3、8年出版著作关于两门新科学的谈话和数学证明，书中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，并首次用公式表达了梁的设计理论。 2)英国科学家牛顿在1687年总结了力学三大定律，它们是土木工程设计理论的基础。 3)1824年英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权，1850年开始生产。 4)1859年发明了贝赛麦转炉炼钢法，使得钢材得以大量生产，并越来越多的应用于土木工程。,2.近代土木工程,5)1867年法国人莫尼埃用钢丝加固混凝土制成花盆，并把这种方法推广到工程，建造了一座蓄水池，这是应用钢筋混凝土的开端。 6)1883年美国在芝加哥建造的11层保险公司大楼，是世界上最先用铁框架(部分钢梁)承受全部大
4、楼的重力，外墙仅为自承重墙的高层建筑。 7)1886年美国人杰克逊首先应用预应力混凝土制作建筑配件，之后又用它制作楼板。 8)1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，这些自然灾害推动了结构动力学和工程抗震技术的发展。 9)19311942年，德国率先修筑了长达3860km的高速公路网。,3.现代土木工程,1)房屋方面。 2)高速公路建设方面。 3)大高坝方面。 4)大跨度空间结构方面。 5)桥梁方面。 6)海底隧道方面。,3)大高坝方面。,图3-10 胡佛大坝,4)大跨度空间结构方面。,图3-11 北京“鸟巢”,3.2 土木工程类型,3.2.1 建筑工程 3.2.2 桥梁工程 3
5、.2.3 公路与城市道路工程 3.2.4 铁路工程 3.2.5 隧道工程 3.2.6 水利工程 3.2.7 港口工程 3.2.8 海洋工程 3.2.9 给水排水工程 3.2.10 环境工程,3.2.1 建筑工程,1.概述 2.常用的结构材料 3.主要构件类型,2.常用的结构材料,1)砖。 2)砌块。 3)混凝土。 4)钢材。 5)木材(见图3-13)。,4)钢材。,图3-12 各种钢材 a)管钢 b)槽钢 c)工字钢 d)H型钢 e)角钢 f)螺纹钢 g)钢丝,5)木材(见图3-13)。,图3-13 木材,3.主要构件类型,1)梁。 2)板。 3)柱。 4)墙。 5)基础。,3.2.2 桥梁工
6、程,1.概述 2.桥梁的分类 3.桥梁的形式,2.桥梁的分类,1)按照用途可分为城市桥、人行桥、公路桥、铁路桥、公铁路两用桥、农桥、管线和渡槽桥等。 2)按照结构体系可分为拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚架桥、梁式桥和组合桥等。 3)按照建造材料可分为木桥、钢桥、石桥、钢筋混凝土桥和预应力钢筋混凝土桥。 4)按照跨越障碍的方式可分为跨河桥、跨谷桥和高架线路桥等。 5)按照施工方法可分为装配式施工桥梁和节点式施工桥梁。 6)按照桥面的开启可分为固定式桥梁和活动式桥梁等。,3.桥梁的形式,(1)梁式桥 梁式桥(见图3-14)是以受弯为主的主梁作为主要的承重构件的桥梁。 (2)拱式桥 拱式桥(见图3-16
7、)为桥梁的基本形式之一，是以拱圈和拱肋为主的承重结构。 (3)悬索桥 (4)刚架桥 刚架桥(见图3-18)是板和立柱或者板与竖墙整体结合的桥梁结构。 (5)斜拉桥 斜拉桥示意图如图3-20所示，又称斜张桥，由索塔、主梁、斜拉索组成。 (6)无背斜拉桥 无背斜拉桥是斜拉桥的另外一种形式，是对常规斜拉桥造型的突破。,3.桥梁的形式,图3-14 梁式桥示意图,图3-15 平潭海峡大桥,(2)拱式桥,图3-16 拱式桥,(3)悬索桥,图3-17 悬索桥示意图,(4)刚架桥,图3-18 刚架桥 a)两铰门架 b)单跨门架 c)双悬臂单跨门架 d)双悬臂单跨门架 e)多跨门架 f)三跨两腿门架 g)斜腿刚
8、架 1平衡重 2拉杆,(5)斜拉桥,图3-19 广州虎门珠江大桥,(5)斜拉桥,图3-20 斜拉桥示意图,(6)无背斜拉桥,图3-21 武汉天兴洲长江大桥,(6)无背斜拉桥,图3-22 阿拉米罗大桥,3.2.3 公路与城市道路工程,1.道路的基本组成及分类 2.公路的分类 3.公路的分级,1.道路的基本组成及分类,1)公路。 2)城市道路。 3)厂矿道路。 4)林区道路。 5)乡村道路。,2.公路的分类,1)国家干线公路。 2)省干线公路。 3)县公路。 4)乡公路。 5)专业公路。,3.公路的分级,(1)公路等级的划分 (2)路面等级的划分 按面层类型分高级、次高级、中级和低级。 (3)道路
9、级别划分标准,(1)公路等级的划分,1)高速公路。 2)一级公路。 3)二级公路。 4)三级公路。 5)四级公路。,(2)路面等级的划分,按面层类型分高级、次高级、中级和低级。 1)高级。 2)次高级。 3)中级。 4)低级。,(3)道路级别划分标准,1)一级道路划分条件：商业网点集中，道路旁商业店铺占道路长度不小于70%的繁华闹市地段；主要旅游点和进出机场、车站、港口的主干路及其所在地路段；大型文化娱乐、展览等主要公共场所所在路段；平均人流量为100人次/min以上和公共交通线路较多的路段；主要领导机关、外事机构所在地；本市确定的重点道路、景观道路、快速路。 2)二级道路划分条件：城市主、次
10、干路及其附近路段；城市网点较集中、占道路长度60%70%的路段；公共文化娱乐活动场所所在路段；平均人流量为50100人次/min的路段；有固定公共交通线路的路段。,(3)道路级别划分标准,3)三级道路划分条件：商业网点较少的路段；居民区和单位相间的路段；城郊结合部的主要交通路段；人流量、车流量一般的路段。 4)四级道路划分条件：城郊结合部的支路；居住区街巷道路；人流量、车流量较少的路段。,3.2.4 铁路工程,1.铁路的发展史 2.铁路的基本组成 3.高速铁路,1.铁路的发展史,图3-23 成渝铁路雕塑,2.铁路的基本组成,(1)线路 铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线及特别用途线。 (2)
11、路基 铁路路基是为了满足铁路正常运营、承受轨道和列车荷载的地面结构物。 (3)轨道,(1)线路,1)正线。 2)站线。 3)段管线。 4)岔线。 5)特别用途线。,(3)轨道,图3-24 轨道的基本组成,3.2.5 隧道工程,1.发展概况 2.各类隧道的简介 3.隧道的施工方法,2.各类隧道的简介,(1)公路隧道 按照隧道所处的位置可分为越岭隧道、傍山隧道和城市隧道。 (2)铁路隧道 铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。 (3)水底隧道 水底隧道是指修建在江河、湖泊、海港或海峡底下的隧道。,(2)铁路隧道,1)山岭隧道。 2)水下隧道。 3)城市隧道。,3.隧道的施工方
12、法,1)矿山法(Mine tunnelling method)。 2)盾构法(Shield method)。 3)沉管法(Immersed tube method)。 4)顶管法(Pipe jacking method)。 5)明挖法(Open cut method)。,3.2.6 水利工程,1.概述 2.水利工程的分类 3.水利工程的发展趋势,3.2.7 港口工程,1.概述 2.港口分类 3.港口组成 4.港口设备 5.港址选择 6.港口施工,1.概述,图3-25 港口总平面图 1进港航道 2港池 3岛堤 4突堤 5码头 6铁路,3.港口组成,(1)水域 它通常包括进港航道、锚泊地和港池。
13、(2)陆域 它指港口供货物装卸、堆存、转运和旅客集散之用的陆地面积。,(1)水域,1)进港航道。 2)锚泊地。 3)港池。,3.2.8 海洋工程,1.概述 2.分类 3.结构型式,2.分类,1)海岸工程。 2)近海工程。 3)深海工程。,3.3 土木工程施工,3.3.1 施工程序 3.3.2 土木工程施工技术 3.3.3 土木工程施工组织 3.3.4 土木工程施工与工程造价的关系,3.3.1 施工程序,1.承接施工任务阶段 2.施工准备阶段 3.组织施工阶段 4.竣工验收阶段,3.3.2 土木工程施工技术,1.土方工程 2.深基础工程 3.砌筑工程 4.混凝土结构工程 5.预应力混凝土工程 6
14、.结构安装工程 7.钢结构工程 8.防水工程 9.装饰工程 10.道路工程 11.桥梁工程,1.土方工程,图3-26 推土机,1.土方工程,图3-27 自行式铲运机,1.土方工程,图3-28 单斗挖土机工作装置的类型 a)正铲 b)反铲 c)抓铲 d)拉铲,1.土方工程,图3-29 土方边坡(其中，m=b/h,为坡度系数) a)直线形边坡 b) 折线形边坡 c) 阶梯型边坡 )阶梯型边坡,1.土方工程,图3-30 基坑支护现场,2.深基础工程,(1)桩基础 桩基础是应用最广泛的一种深基础形式。 (2)地下连续墙 地下连续墙具有结构刚度大，对地质条件适应范围广，施工噪声低、振动小、防渗性能好，既
15、可挡土又可挡水等众多优点。,(1)桩基础,图3-31 桩基 a)端承桩 b) 摩擦桩 1桩 2承台 3上部结构,(1)桩基础,图3-32 地下连续墙施工过程示意图 a) 成槽 b) 插入接头管 c) 放入钢筋笼 d) 浇筑混凝土 1已完成的单元槽段 2泥浆 3成槽机 4接头管 5钢筋笼 6导管 7浇筑的混凝土,3.砌筑工程,(1)砌筑材料与脚手架 砌筑材料主要有砖、石或砌块及砌筑砂浆。 (2)材料运输和砌体施工 砌筑工程中有垂直运输、地面和楼面的水平运输，其中垂直运输是影响施工速度的重要因素。,3.砌筑工程,图3-33 外脚手架的四种基本形式 a)落地式外脚手架 b)悬挑式外脚手架 c)吊挂式
16、外脚手架 d)附着升降脚手架,(2)材料运输和砌体施工 。,图3-34 扣件式钢管外脚手架 a)多立杆式外脚手架 b)双排式 c)单排式 1脚手板 2连墙杆 3墙身,(2)材料运输和砌体施工,图3-35 砖的组砌方法 a)一顺一丁 b)三顺一丁 c)梅花丁 1丁砌砖块 2顺砌砖块,(2)材料运输和砌体施工,图3-36 混凝土结构工程施工工艺流程图,4.混凝土结构工程,(1)钢筋工程 钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力。 (2)模板工程 模板是成型新浇筑混凝土的模型工具。 (3)混凝土工程 混凝土工程包括配料、搅拌、运输、成型、养护等施工过程，其质量直接关系到结构的承载能力和使用寿命。,(1)钢筋工程,图3-37 钢筋径向套 管冷挤压连接,(1)钢筋工程,图3-38 锥形螺纹钢筋连接 1钢筋 2套筒 3锥螺纹,(3)混凝土工程,图3-39 模板工程施工工艺图,(3)混凝土工程,图3-40 矩形柱木模板构造 a)木模板 b)钢模,(3)混凝土工程,图
