第一章话说土木工程

土木工程是一门古老的学科，是人类改造自然、创造文明的伟大见证，它在漫漫历史长河中始终保持着不可动摇的基础地位，并伴随着时代与科技的进步，开始散发出新的生机与活力。本章为您讲述土木工程的发展沿革与未来展望，我们一同领略土木工程在不同历史时期的伟大成就。

●1.1何谓“土木工程”？

土木工程是人类改造自然的重要象征，一座座不朽的工程建筑彰显着人类智慧与文明。本节将带你了解"土木工程”概念的由来，土木工程涵盖的广阔领域，及其在国民经济建设中的重要地位，和人民群众日常生活的密切关系。

●1.2古代土木工程

土木工程是一门古老的学科，有着最悠久的历史和辉煌的成就。本节让我们走进土木工程的发展史，追寻土木工程的发展轨迹，领略古代土木工程的伟大成就。

●1.3近代土木工程

随着社会生产力的发展，近代土木工程与古代土木工程相比有了质的飞跃。本节将介绍近代土木工程在建造材料、理论、施工技术等方面的发展成就。

●1.4现代土木工程

第二次世界大战之后，世界各国的经济、城市建设与科技的共同发展、互相促进，为土木工程的高速发展提供了强大的物质基础和技术手段，开启了以现代科学技术为后盾的土木工程新时代。本节为您介绍现代土木工程的成就与发展特点。

●1.5土木工程展望

土木工程在人类社会的发展过程中取得了巨大成就，未来的土木工程发展的前景怎样？本节为您讲述土木工程的未来发展趋势，不断探求人类对土木工程的需求和期待，攀越新的高峰。

第二章土木工程材料

建筑、道路、桥梁、隧道、港口等土木工程都是用各种材料按一定的要求建造而成的，土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。他们将直接影响建筑物或构筑物的性能、功能、使用年限和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性和舒适性。本章将带你认识种类繁多、精彩纷呈的土木工程材料。

●2.1土木工程材料的发展和分类

从古至今，土木工程的发展与材料之间存在着相互依赖和相互矛盾的关系。土木工程材料的质量直接影响土木工程的质量，材料的选择与应用也会影响土木工程的使用功能、安全以及耐久性；土木工程材料的创新能促进结构形式的变化和施工方法的改进，甚至还能创造新的结构形式和新的施工方法。反之，土木工程的不断发展和技术进步又促进了土木工程材料的创新和发展。为了方便使用与研究，常将土木工程材料从不同的方面进行分类。本节主要介绍土木工程材料的发展和分类。

●2.2传统土木工程材料

砖、瓦、砂、石、灰、木材等是从古代沿用至今的土木工程材料。它们具有各自的特点和用途，本节让我们走进传统土木工程材料的世界，了解其辉煌的历史和现今的使用情况。

●2.3近代土木工程材料

19世纪，钢材和混凝土作为结构材料的出现使土木工程的规模产生了飞跃性的发展。本节将带你 了解钢材、水泥和混凝土的性质及用途。

●2.4现代土木工程材料

现代土木工程材料除了沿袭以往的材料之外，还在向轻质、高强、高性能、多品种和组合利用等方向发展。本节我们学习高强混凝土、高性能混凝土和合成高分子材料等材料的特点和用途。

●2.5绿色建材

长期以来，人类一直从事着土木工程材料的各项研究工作，不断开发新的材料。但以往的研究开发，多数是为了满足土木工程的安全、舒适、美观和使用寿命等方面的要求，很少会考虑材料的生产和使用给生态环境、能源消耗等方面造成的影响。20世纪后半期，人居环境与可持续发展成为世界关注的焦点。土木工程材料用量巨大，对地球资源、能源的消耗和自然环境、生态平衡等具有重要的影响。因此，在从事土木工程材料的研究及开发过程中，不仅要考虑材料的性能是否满足人类的需求，还要考虑材料的生产和使用对能源和环境是否带来过大的负面影响。
本节主要介绍符合环保要求的“绿色建材”。

第三章基础工程

工程结构的荷载需要通过各种形式的基础传递到地基上，地基与基础的坚固稳定与否对整个工程结构至关重要。地基与基础科学技术是土木工程设计建造理论的重要组成部分，本章将主要讲述岩土工程勘察、土力学、基础设计和地基处理的基本知识、基础理论和基本方法。

●3.1岩土工程勘察

岩土工程勘察的目的是要查明工程地质条件，解决工程地质问题，对工程建造地区做出工程地质评价等。若勘察工作不到位，未探明不良工程地质问题，将对工程结构的建造与使用埋下安全隐患。“先勘察、后设计、再施工”是工程建设必须遵守的程序，也是国家一再强调的重要基本政策。本节将简单介绍岩土工程勘察的基本知识，包括岩土工程勘察的定义和对象，岩土工程勘察阶段的划分，岩土工程勘察的主要技术手段及勘察报告的主要内容。

●3.2土力学

工程建设与土和土体密切相关，土力学是以土为研究对象，研究土体在力的作用下的应力-应变或应力-应变-时间关系和强度的应用学科，是工程力学的一个分支。本节主要讲述土力学的基本概念和基本原理，土工实验的基本技能等。

●3.3基础工程

基础是建筑工程最下部的承重构件，承担着建筑结构的全部荷载，必须具有足够的强度和稳定性以及耐久性。本节主要讲述基础设计与地基处理的基本知识和方法，及如何处理一般地基基础工程的问题。

第四章建筑工程

建筑工程是建筑的规划、勘察、设计和施工的总称，是一门涉及各类建筑的设计、施工和修复等工程问题的综合学科。本章让我们来认识建筑工程的类别与基本构件，感受单层与多层建筑的新颖与奇妙，领略高层与超高层建筑的雄伟壮观，以及造型别致的特种结构。并为你讲述建筑工程的主要内容实施与发展。

●4.1建筑工程的类别

建筑工程的产品是建筑，各式各样的建筑不仅造型各异，而且表现出不同的特点及建造过程。本节将带你了解建筑的类别，从宽敞明亮的住宅建筑，到现代化的工业厂房、标志性的公共建筑，从朴实适用的单层建筑，到雄伟挺拔的超高层建筑，从古老而富有活力的砌体结构建筑，到充满科技感和未来感的钢结构建筑，为你掀开建筑工程的庞大帷幕。

●4.2基本构件

生活中这些造型各异的建筑都是如何建成的？又为何能屹立几十年甚至更长久的时光，历经风吹日晒、岁月的洗礼？这要归功于组成建筑的一些基本构件。本节将为你介绍典型的四种基本构件，板、梁、柱和拱，带你认识它们的材料、分类以及功能。

●4.3单层与多层建筑

随着时代的发展，在国内外的单层与多层建筑中也出现了大量新型的公共建筑，其造型新颖、结构先进，使得这类历史悠久的建筑又焕发了新的活力与生命力，具有很大的发展前景，本节将带你走近单层与多层建筑，去认识那些新型的结构。

●4.4高层与超高层建筑

随着经济的发展，现代高层与超高层建筑已成为城市现代化的象征，大量摩天大楼拔地而起，极大地促进了高层建筑技术和艺术的发展，创造了人类文明奇迹。本节将为你介绍高层与超高层建筑的各种结构形式，并带你了解国内外最著名、最有代表性的高层建筑。

第五章道路与铁路工程

谈起“路”，我们最熟悉的就是鲁迅先生在《故乡》的一句名言，“就像世上本没有路，走的人多了也就成了路”。路是伴随人类生产、社会活动发展而来的，伴随着人类交通工具的发明而前行。本章主要介绍道路与铁路工程世界发展史和与我们生活息息相关的工程知识。

●5.1道路工程

我国的道路发展历史悠久，东汉训诂书《释名》将道路解释为“道,蹈也，路,露也，人所践蹈而露见也”。本节带你了解车同轨、驿站、罗马大道等道路建筑历史及成就，学习道路几何设计和结构设计的基本要求。

●5.2铁道工程

自1825年在英国的达灵顿到史托克顿修筑铁路开始，到我国高速铁路成为新“四大发明”之一，铁道工程的发展成就令人瞩目。本节将带你了解铁道工程近200年的发展史，并介绍铁路轨道的基本组成，有砟轨道和无砟轨道的结构形式与组成、钢轨、轨枕和轨道几何形位等的基本知识。

第六章桥梁工程

中国是桥的故乡，自古就有“桥的国度”之称。几千年来，勤劳智慧的中国人民建造了数以万计的桥梁，或古朴雅致、或巧夺天工、或宏伟壮观。这些形态万千的桥梁横跨于山水之间，遍布在神州大地，便利了交通，装点了河山，也述说着我国几千年来波澜壮丽的桥梁建设史。本章为你讲述桥梁的发展沿革与未来展望，我们一同领略桥梁在不同历史时期的伟大成就。

●6.1桥梁的地位和作用

“梁之字，用木跨水，今之桥也。”我国山川众多、江河纵横，是桥梁大国，桥梁早已成为人们社会生活中不可缺少的组成部分。本节向你讲述“桥”的由来及桥梁的地位和作用。

●6.2我国古代桥梁

中国的古代桥梁建筑，无论在造型艺术、施工技巧、历史积淀、文化蕴涵，还是人文景观等方面，都曾为世界桥梁史谱写了光辉的篇章。本节带你了解我国古代桥梁的建设及其背后的故事。

●6.3我国近现代的桥梁建设状况

纵观世界桥梁建设史，上世纪70年代以前看欧美，90年代看日本，而到了21世纪，则要看中国。本节为你讲述我国近现代桥梁的建设情况，带你领略我国现代桥梁建设的伟大成就。

●6.4世界桥梁发展历程及中国桥梁发展的未来

我国从桥梁大国不断向桥梁强国迈进，在桥梁建设方面还有许多难题需要攻克。本节主要介绍世界桥梁发展经历的四个历程和我国桥梁未来的发展方向。

第七章隧道工程与地下工程

纵观漫长的地下空间利用发展史就不难发现，人类从来没有忽视过对地下空间的利用，尽管处于不同的历史阶段，不同的文明发展，但在争取生存空间上，所表现出的迫切渴望与不懈努力是相同的。本章将带你了解蓬勃发展的地下空间建设。

●7.1概论

当今世界，人类正在向高空、地下、海洋和宇宙空间全方位地开发推进。其中，地下空间是人类的宝贵资源，对地下空间的科学开发与合理利用，人类一直在进行着不懈地努力。本节将带你了解"隧道及地下工程”的定义及其发展阶段。

●7.2隧道工程

随着社会文明和科学技术的发展，人类对地下空间利用在观念上从“无意识”到“有意识”的转变，在深度及广度上不断得到深化和发展。本节将重点隧道的发展情况、分类及其构造形式。

●7.3地下工程

随着城市地下空间的大规模开发和利用，在解决日益严重的空间资源危机、推进城市宜居环境建设等方面显示出巨大的优势。本节将为你简单介绍城市地下空间的作用、地下工程的类型及其常用的施工方法。

第八章水利巡礼

古往今来，人类与洪水展开了持久而不屈的抗争，在抗争中展现出人类无与伦比的胆量和智慧。在华夏民族中广为流传的大禹治水、李冰父子修筑的四川都江堰，我国人民引以为傲的世界上最大的水利枢纽工程——“三峡”大坝，以及福泽一方的“南水北调”工程，无不凝聚着我国不计其数的“水利工匠”们的血汗、勇气与智慧。本章将带你走进精彩纷呈的水利世界。

●8.1“兴水利、除水害”

本节将揭开中国水利工程史的华章，带你领略中国劳动人民智慧的杰作，从李冰父子修建的都江堰到现代伟大的三峡工程，告诉你什么是水资源，水资源对我们的生活有什么影响？我国水资源的特点及现状如何？并带你一一了解五大类水利工程以及三峡水利枢纽工程的组成和功能。

●8.2“功能各异”的水工建筑

水利枢纽是为满足各项水利工程兴利除害的目标而修建的由几种水工建筑物组成的综合体，本节为你介绍组成水利枢纽的各种水工建筑物：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、过坝建筑物等，及各种水工建筑物的基本功能和适用条件。

第九章土木工程施工

土木工程从施工图转向工程建造的过程即土木工程的施工过程，工程建造的质量好坏会影响人民的日常生活质量、生命与财产安全。土木工程施工过程涉及的相关单位与参与人员多、施工管理内容多、施工情况复杂、施工信息多变，需要专业知识多，管理协调工作复杂多变。本章将主要简介建筑工程施工的内容。

●9.1土木工程施工概论

本节将简单介绍土木工程施工相关概念，以及建筑物施工涉及施工技术、施工组织的学习内容、学习方法及土木工程施工的依据。

●9.2土木工程施工技术

土木工程施工技术包含材料、力学、构造、结构等专业知识基础及其应用，既需要“死记硬背”的知识积累，又需要根据实际情况具体分析的知识应用。本节仅介绍土石方工程、砌筑工程、混凝土工程等几个主要分部工程的工作内容、施工方法、施工机械、质量要求及原理应用。

第十章土木工程防灾减灾

从古至今，人类文明的发展史就是不断与各种灾害抗争的历史。世界上的种种灾害有相当一部分与土木工程相关，土木工程是地震、台风、海啸等灾害的主要作用体。认识灾害的发生、发展以及如何防灾减灾已是人类社会的共同主题。本章将简要介绍土木工程灾害及防灾减灾方面的基本知识。

●10.1触目惊心的工程灾害

各种灾害对人类社会所造成的危害往往是触目惊心的。本节为您讲述土木工程中最为常见的几种灾害与土木工程防灾减灾的重要性，认识到土木工程师应肩负的社会责任与使命。

●10.2地震灾害

本节主要讲述地震的产生、危害性及主要震害。

●10.3风灾

本节主要讲述风灾的产生、主要表现及减轻风灾的措施。

●10.4火灾

本节主要讲述火灾的危害及防治。

●10.5爆炸灾害

本节主要讲述爆炸灾害与防治抗爆措施。