【土木工程概论】读书报告

《土木工程概论》读书报告

一、什么是土木工程？

土木工程是一个覆盖非常广阔的工程，在最新的中国百科全书中，土木工程被定义为：“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设涉及的工程材料和设备相关的勘测、设计、施工和保养维修技术等技术活动，也指工程建设的对象，如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。”同样在伦敦英国皇家土木工程师宪章里有记载：土木工程是“构成土木工程师职业的一门科学，是引导绝大多数种类的自然力量为人类服务的一种艺术”。可以说：土木工程是伴随人类追求美好生活、改变自然环境的科学技术活动的一种形式。

二、土木工程有哪些内容？

在如今，土木工程所涉及的技术领域相当的广泛，它包括建筑工程、交通土建工程、井巷工程、水利水运设施工程、城镇及建筑环境设施工程、防灾减灾工程等。此外土木工程还包括：减少和控制空气和水的污染、旧城改造、规划和建设新的居住区、城市的供水、供电、高速地面交通系统等，这些基础设施的建设都是土木工程师所涉及的技术领域。大坝、建筑、桥梁、隧道、发电厂、公路和港口等设施的建设还关系到自然环境与人类需求之间的和谐。现代土木工程技术不仅包括对工程的理论分析、设计、规划、建造、维护修养、修缮和管理，

还涉及应对和处置遍布全球各类基础设施涵盖的工程项目对自然环境可能造成的影响。

三、（1）桥梁工程

桥梁是随着经济发展带来的交通需要和科学技术的可能而发展的，它是从一个侧面反映一个国家生产、经济与科学的发展程度。在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为了跨越各种障碍（如江河、沟谷、或其他线路等），必须修建各种类型的桥梁与涵洞，因此桥梁是交通线中的重要组成部分和枢纽，具有重要的地位。建立四通八达的现代交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。

桥梁的组成部分及其作用

桥梁下部结构施工指桥梁基础和桥台、桥墩的施工。桥梁基础按其构造和施工方法分为：明挖基础、桩基础、管柱基础、沉井基础及沉箱基础。明挖基础可敞坡开挖基坑或用围堰围护开挖。桩基一般用锤击打入，或震动下沉，或钻（挖）孔灌注等方法施工。60年代以来，随着水上自升平台、高效能钻挖机械以及泥浆护壁、泥浆排土等新工艺的发展，钻孔灌注桩在桥梁基础中的应用日益广泛。管柱施工一般靠震动强迫下沉，并在管内用钻、挖、吸等方法清除土石，以减少下沉摩阻力。沉井和沉箱施工，在岸滩或浅水中多用筑岛施工，深水中可用浮运施工。沉井使用抓土机或吸泥机等在沉井内除土，同时排水或不排水下沉。沉箱一般多用人力在高气压下开挖除土，劳动条件差，目前已很少使用。圬工桥墩、桥台多采用就地建造,也可预制构件拼装施工,混凝土高桥墩近来多使用滑升模板就地灌筑。

桥梁上部结构施工指桥梁上部结构的制造和安装架设，包括钢桥制造和钢桥架设、混凝土桥制造（包括素混凝土桥、钢筋混凝土桥及预应力混凝土桥）和混凝土桥架设，以及石桥、木桥的施工等。钢桥在工厂内制成杆件或梁段、运至工地拼装架设。混凝土桥可在工厂内预制构件或节段，也可在桥位上灌筑。石拱桥一般用拱架法在桥位上砌筑。木桥加工容易,多在工地制造,安装架设。钢桥架设和混凝土桥架设的施工方法，按桥梁结构在架设施工中受力状态的不同可归纳为：①支架施工法。由支架承重，结构在施工中处于不受力状态。②悬臂施

工法。由结构本身承重，其受力状态为悬臂体系。③整体架设法。结构受力状态视架设时采用的支承条件而定。

桥梁附属工程的施工指桥头引道及导流建筑物的施工。桥头引道的河滩路堤部分应使用透水性强的土质填筑，并用砌石护坡以防冲刷。导流建筑物多在枯水季节，按照设计用柴排、石笼、砌石或混凝土等就地建造。

（2）隧道工程

隧道是修建在地下或水下并铺筑铁（公）路供车辆通行的建筑物。根据隧道的类型可以分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道，并且随着科技的发展，如今越来越多的国家已经将隧道广泛应用于人类的各种活动，例如居住、贮藏、交通、电力传输等。

隧道施工具有隐蔽性大、作业循环性强、作业空间有限、作业的综合性、施工是动态的、作业是动态的、作业环境恶劣、作业风险性大、气候影响小等特点。根据隧道穿越地层的不同情况和目前隧道施工方法的发展，隧道施工方法课分为以下几类：

新奥法简介

新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method 简称NATM ，新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹（L. V. RABCEW ICZ）教授于50 年代提出的，它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起，作为主要支护手段的一种施工方法，经过一些国家的许多实践和理论研究，于60年代取得专利权并正式命名。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展，已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM 被介绍到我国，七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM.新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。

新奥法的施工特点

1.及时性

新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。

在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展，并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载，增强了岩层的稳定性。

2.封闭性

由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。

巷道开挖后，围岩由于爆破作用产生新的裂缝，加上原有地质构造上的裂缝，随时都有可能产生变形或塌落。当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面，很好的充填围岩的裂隙，节理和凹穴，大大提高了围岩的强度。（提高围岩的粘聚力C和内摩擦角）。同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用，隔绝了水和空气同岩层的接触，使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开，导致围岩失去稳定。

3.粘结性

喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：