課后思考題1

第一章 緒論1、土木工程的定義。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、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。2、土木工程需解決的問題及四個基本屬性。問題：形成人類活動需要的、功能良好和舒適美觀的空間和通道-根本目的和出發(fā)點(diǎn)。能夠抵御自然災(zāi)害和人為作用力。充分發(fā)揮材料的作用。通過有效的技術(shù)途徑和組織手段，利用各個時期社會能夠提供的物質(zhì)設(shè)備條件，好快省地組織人財物，把社會所需要的工程設(shè)施建造成功，付諸使用。 屬性：社會性 綜合性 實(shí)踐性 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性3、土木工程的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 歷史：第一階段新石器時代17世紀(jì)中葉 特點(diǎn)：無設(shè)計理論，主要依靠經(jīng)驗(yàn)建造材料主要取之于自然工具簡單、尚無施工機(jī)械 第二階段17世紀(jì)中葉20世紀(jì)中葉 土木工程逐步形成一門獨(dú)立學(xué)科 近代土木工程的材料發(fā)展1824年波特蘭水泥 1867年混凝土 1859年轉(zhuǎn)爐煉鋼法 1886鋼筋混凝土 1928年預(yù)應(yīng)力混凝土 近代土木工程的新施工機(jī)械和方法： 打樁機(jī)、壓路機(jī)、挖土機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、起重機(jī)、吊裝機(jī)等應(yīng)運(yùn)而生，提供了快速高效建設(shè)土木工程的手段。 新施工技術(shù)不斷發(fā)展，施工規(guī)模日益擴(kuò)大。施工速度大大加強(qiáng) 第三階段20世紀(jì)中葉至今 功能多樣化建設(shè)立體化交通快速化設(shè)施大型化第二章 土木工程材料1、各類土木工程材料的分類。 土木工程的三次飛躍發(fā)展是磚瓦的出現(xiàn)、鋼材的大量運(yùn)用、混凝土的興起。 按材料組成分類：非金屬材料（無機(jī)、有機(jī)）、金屬材料（有色、黑色） 承重材料：鋼材、石材、木材、磚、砌塊、混凝土。圍護(hù)材料：磚、砌塊、保溫材料、輕質(zhì)混凝土。裝飾材料：石材、玻璃、油漆、木材、墻地面飾面材料。膠結(jié)材料：水泥、石灰、石膏、瀝青。結(jié)構(gòu)材料：建筑材料結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)材料、橋梁結(jié)構(gòu)材料、路面結(jié)構(gòu)材料。功能材料：建筑墻體材料、建筑保溫材料、建筑防水材料、建筑裝飾材料。2、地方大宗材料的性能及應(yīng)用。3、四類結(jié)構(gòu)材料的特性。鋼材：抗彎、抗壓、抗拉、抗剪切強(qiáng)度高，具有良好的加工性能，可鍛造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配。耐火性差，易腐蝕?；炷粒壕哂心途眯?、耐火性、整體性、可塑性、抗壓強(qiáng)度高、節(jié)約鋼材，可就地取材。自重大，抗裂性差、現(xiàn)場澆注受氣候條件的限制、補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)較困難。砌體：易于就地取材、價格低、施工簡便、隔熱保溫及耐火性、耐久性好，但強(qiáng)度低、自重較大，且粘土磚與農(nóng)田爭地。木材：結(jié)構(gòu)自重小、制作容易，架設(shè)簡便，工期快，造價便宜；易燃、易腐朽，結(jié)構(gòu)變形大。第三章 基礎(chǔ)工程1、工程地質(zhì)勘探應(yīng)分哪幾個階段進(jìn)行？ 可行性研究勘察（選址勘察） 初步勘探 詳細(xì)勘探2、試述地基承載力的概念。 地基在荷載作用下不喪失其穩(wěn)定性，地基壓縮變形量在容許范圍內(nèi)，地基單位面積所能承受荷載的能力。3、試述地基土的工程分類。 巖石：顆粒間牢固聯(lián)結(jié)的整體或具有節(jié)理、裂隙的巖體。其承載力視風(fēng)化程度而異，一般在2004000kpa。 碎石土：按粗細(xì)程度又分為塊石、碎石、角礫等，其承載力約在2001000kpa。 砂土：按粗細(xì)程度分為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂，地基承載力在140500kpa。 粉土：其工程性質(zhì)介于粘性土和無粘性土間的土。 具有明顯的粘性、可塑性、壓縮性，地基承載力在105410kpa。 人工填土：包括素雜土、雜填土、沖填土，成分、工程性質(zhì)復(fù)雜。4、什么是淺基礎(chǔ)？什么是深基礎(chǔ)？ 淺基礎(chǔ)：位于天然地基上、埋深小于5m的一般基礎(chǔ)以及埋深雖超過5m，但小于基礎(chǔ)寬度的大尺寸基礎(chǔ)，稱為淺基礎(chǔ)。 深基礎(chǔ)：位于地基深處承載力較高的土層上，埋深大于5m或大于基礎(chǔ)寬度的基礎(chǔ)。5、試述擴(kuò)展基礎(chǔ)的種類及受力特點(diǎn)。 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。 墻下條形基礎(chǔ)。 特點(diǎn)：在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力和彎矩，使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。因而不受臺階寬高比的限制，可以做成扁平形狀。 6、按承載性狀分類，樁基礎(chǔ)有幾種？ 端承樁：端承樁、摩擦端承樁。摩擦樁：端承摩擦樁、摩擦樁。 7、試述地基處理的目的。 提高軟弱地基的強(qiáng)度、保證地基的穩(wěn)定性降低軟弱地基的穩(wěn)定性、減少基礎(chǔ)的沉降防止地震時地基土的振動液化消除特殊土的濕陷性、膨脹性和凍脹性8、你能舉出幾種地基處理的方法？ 按時間分：臨時處理、永久處理按處置深度：淺層處理、深層處理按土性對象：砂性土處理、粘性土處理按土的飽和度：飽和土處理、非飽和土處理按地基處理的作用機(jī)理：換填法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、土或灰土擠密樁法、砂石樁法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法。第五章 交通土建工程5.1 道路工程1、道路工程的分類。 根據(jù)其所處的位置、交通性質(zhì)、使用特點(diǎn)等可分為： 公路：指連接城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和工礦基地之間主要供汽車行駛的道路。 城市道路：供城市各地區(qū)間交通用廠礦道路：為廠礦服務(wù)用農(nóng)村道路：野外鄉(xiāng)村地區(qū)間交通用人行小路2、了解公路幾何組成內(nèi)容。3、掌握公路構(gòu)造內(nèi)容。4、了解高速公路的特點(diǎn) 速度快 通行能力發(fā)大 安全性能高 運(yùn)輸效益高 技術(shù)效益好5、掌握高速公路的主要設(shè)施。 安全設(shè)施 交通管理設(shè)施 服務(wù)性設(shè)施 美化環(huán)境設(shè)施 6、了解我國公路網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容。5.2 鐵路工程1、 掌握鐵道工程的基本設(shè)施構(gòu)造內(nèi)容。 線路 路基 線路上部建筑2、了解高速公路的模式與特點(diǎn)。3、了解輕軌與地鐵、磁懸浮列車的特點(diǎn)。5.3 隧道工程1、 隧道的分類及其作用，隧道的施工方法，隧道位置選擇及構(gòu)造設(shè)計 分類：地質(zhì)上：巖石隧道 土砂隧道 施工場所：公路隧道 鐵路隧道 城市隧道 水下隧道 主要施工方法：明挖法或圍堤明挖法（敞口開挖基坑，修建隧道后覆填） 鉆眼爆破法（適用于硬巖中開挖隧道）盾構(gòu)法：盾構(gòu)為一鋼制圓筒，周邊設(shè)置千斤頂推向前方。沉管法：多用于水底隧道。頂管法5.3 機(jī)場工程 1、了解民航機(jī)場的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解機(jī)場航區(qū)的布置第六章 橋梁工程1、 試訴梁式橋、拱橋、鋼架橋的基本受力原理。P1252、 試訴橋墩、橋臺的受力構(gòu)造和特點(diǎn)p1353、 試訴橋梁的基本組成和橋梁工程的基本內(nèi)容4、 橋梁的分類、組成和基本構(gòu)造，橋梁工程定義、基本結(jié)構(gòu)形式1）分類：使用性：公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、機(jī)耕橋、過水橋 跨度：小橋、中橋、大橋、特大橋 行車道：上承式橋、中承式橋、下承式橋 承重構(gòu)件受力情況：梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉、懸索） 使用年限：永久性橋、半永久性橋、臨時橋 材料類型：木橋、圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力橋、剛橋2）定義：供公路、城市道路、鐵路、渠道、管線等跨越水體、山谷或彼此間相互跨越的工程構(gòu)筑物，是交通運(yùn)輸中重要的組成部分。3）基本結(jié)構(gòu)形式： 見書1255、橋梁工程中的荷載、材料、地基和內(nèi)力效應(yīng)與建筑工程基本相同，但有以下3點(diǎn)區(qū)別：荷載：是一系列集中力和均布作用力組成的移動式荷載；作用效應(yīng)：除承受各種荷載引起的拉力、壓力、彎矩、剪力、扭矩外，還承受車輛行進(jìn)過程中產(chǎn)生的沖擊力、離心力、橫向搖擺力、制動力或牽引力等。墩臺和基礎(chǔ)：橋梁基礎(chǔ)埋置較深，水中的橋墩、橋臺及基礎(chǔ)要考慮河流沖刷和船只撞擊，基礎(chǔ)施工技術(shù)復(fù)雜。6、橋梁承受的載荷與房屋承受的載荷哪些是相同的哪些是不同的：靜載荷與動載荷的區(qū)別第七章 港口工程第八章 地下工程第十章 給排水1、城市節(jié)水的途徑探索。城市節(jié)水的重要途徑就是節(jié)約工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和城市生活用水，本文分別列舉探討：一、節(jié)約工業(yè)用水水在工業(yè)中主要用于生產(chǎn)過程中的冷卻降溫、鍋爐用水、原料用水以及處理和洗滌產(chǎn)品，其中以冷卻水的用量最多，約占工業(yè)用水總量的60%左右，如北京市工業(yè)用水量每年約1013億立方米，其中冷卻用水量約68億立方米。工業(yè)節(jié)水的主要措施有：1、冷卻水的重復(fù)使用：在工廠推行冷卻塔和冷卻池技術(shù)，可使大量的冷卻水得到重復(fù)利用，并且投資少，見效快。如某塑料廠投資數(shù)萬元設(shè)置冷卻塔后，生產(chǎn)1噸塑料的耗水量由300多立方米降到40立方米，水的回收率達(dá)到8090%，一年節(jié)約水費(fèi)近3萬元。2、回收利用廢水，建立工業(yè)用水的封閉循環(huán)系統(tǒng)：天津一家造紙廠采用這種方法實(shí)現(xiàn)工業(yè)循環(huán)用水后，日耗水量由3000立方米減少到300立方米，節(jié)水達(dá)90%。3、循環(huán)用水：在化工、電鍍、印染、紡織等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，可推行逆流漂洗的循環(huán)用水技術(shù)，利用后一工藝排出的較清的水供前一道工藝使用，可節(jié)水30%以上。4、革新工藝，采用新技術(shù)：以風(fēng)冷卻、汽冷卻代替水冷卻，以熱水代替蒸汽采暖。加拿大一家煉油廠用汽冷代替水冷，使煉制每噸原油的耗水量由100立方米左右降低到0.2立方米。使用熱水代替蒸汽供暖，也可節(jié)水達(dá)30%以上。5、用次水代替好水和廢水的交換使用：濱海城市耗水量大的工廠可用海水代替淡水冷卻，如大連市的化工、石油和發(fā)電等13家工廠日用海水168萬立方米冷卻機(jī)器設(shè)備，相當(dāng)于全市用水總量的56%。還可采用水質(zhì)較差的淺層地下水代替優(yōu)質(zhì)深層地下水，以用于工業(yè)冷卻和建筑施工用水。工廠之間的廢水還可以交換使用，如青島一家造紙廠每天將鄰近酒廠的600立方米洗瓶廢水，用來沖漿、洗漿、裝球和蒸草。據(jù)青島市22家工廠統(tǒng)計，采取廢水交換使用后，每天節(jié)水達(dá)3400立方米。二、節(jié)約農(nóng)業(yè)用水北京市農(nóng)業(yè)用水量每年約25億多立方米，占全市總用水量的60%以上。目前農(nóng)業(yè)灌溉用水的有效利用率低，一般只有2540%，大部分的水都漏失了。農(nóng)業(yè)節(jié)水的主要措施有：1、輸水渠道防滲：用三合土、混凝土與石料等襯砌和夯實(shí)渠道，一般可減少滲漏30%，水的利用率甚至可提高一倍。也可用塑料薄膜鋪砌渠道，不僅施工簡單造價低，而且收效快。2、用地下輸水管道代替明渠：可減少渠道滲漏和蒸發(fā)的損失，能節(jié)水20%以上，如某地修建地下水泥管1500米，節(jié)水23%，兩眼井澆一塊地由15天縮短為7天3、采用噴、滴灌代替大水漫灌：可節(jié)水4060%、增產(chǎn)2050%以上、提高土地利用510%，省水、節(jié)地和增產(chǎn)的效果十分顯著，如有個鄉(xiāng)地處深山，水源奇缺，自建成2600畝噴灌田后，每畝地灌溉用水由100立方米減為30立方米、每畝地增產(chǎn)小麥300斤，4年后可將噴灌設(shè)備投資收回，既解決了農(nóng)田灌溉問題，又收到增產(chǎn)、節(jié)水和降低生產(chǎn)成本的效果。但是滴灌技術(shù)的省水、增產(chǎn)效果比噴灌更顯著，如有個山村水源稀少而分散，全村只有11個小泉，每小時共涌水2立方米，農(nóng)作物缺水，產(chǎn)量極低，小麥畝產(chǎn)只有128斤；自興建50畝滴灌田后，增產(chǎn)4.6倍，以后連年增產(chǎn)，滴灌設(shè)備投資按增產(chǎn)產(chǎn)值計算，兩三年即可收回成本。京津兩市農(nóng)業(yè)用水每年約需45億立方米，如全部實(shí)行噴、滴灌，至少可節(jié)水1520億立方米，這些水相當(dāng)于北京市生活與工業(yè)用水一年的總和，而噴滴灌的投資費(fèi)用35年即可收回。此外，還可擴(kuò)大種植耗水少的作物，如改水稻為旱稻、多種小麥、玉米等耗水量少的作物。三、節(jié)約生活用水北京市城市自來水供水量每年達(dá)5億立方米左右，并且每年還在以3000多萬立方米的速度增長，因宣傳節(jié)水不夠、管理不善，城市生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重，一些單位和居民每人日用水量高達(dá)0.52立方米，較一般城市居民人均日用水量高10余倍。城市生活節(jié)水的主要措施有：1、加強(qiáng)宣傳節(jié)水教育：對城市職工、學(xué)生居民開展節(jié)水教育，對節(jié)水典范要表揚(yáng)與獎勵；對浪費(fèi)水的人和集體要批評與處罰。2、嚴(yán)格管理與維修：健全水表，完善用水定額和累進(jìn)收費(fèi)制，節(jié)水有獎，超量重罰；加強(qiáng)輸水管道