西南交通大学土木工程学院认识实习报告Word格式.docx
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正因为土木工程内容如此广泛，作用如此重要，所以国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设，大型项目由国家统一规划建设，中小型项目也归口各级政府有关部门管理。
对以上所介绍各种类型土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理和维修便构成了土木工程专业所要学习的核心内容。
土木工程的发展经历了古代、近代和现代三个阶段。
古代土木工程的历史跨度很长，它大致从旧石器时代（约公元前5000前起）到17世纪中叶。
这一时间的土木工程说不上有什么设计理论指导，修建各种设施主要依靠经验。
所用材料取之于自然，如石块、草筋、土坯等，在公元前1000年左右开始采用烧制的砖。
这一时期，所用的工具也很简单，只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。
尽管如此，古代还是留下了许多具有历史价值的建筑，有些工程即使从现代角度来看也是非常伟大的，有的甚至难以想象。
这一时期还出现了一些经验总结和描述外形设计的土木工程著作。
其中比较有代表性的为公元前5世纪的《考工记》，北宋李诫著的《营造法式》，意大利文艺复兴时代贝蒂著的《论建筑》等。
近代土木工程时间的跨度一般认为是17世纪中叶到第二次世界大战前后，历时300余年。
在这一时期，土木工程逐步形成为一门独立学科。
1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论。
1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。
随后，在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。
从此，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
从材料方面来讲，1824年波特兰水泥的发明及1867年钢筋混凝土开始应用是土木工程史上的重大事件。
在近代及现代建筑中，凡是高耸、大跨、巨型、复杂的工程结构，绝大多数应用了钢结构或钢筋混凝土结构。
这一时期内，产业革命促进了工业、交通运输业的发展，对土木工程设施提出了更广泛的需求，同时也为土木工程的建造提供了新的施工机械和施工方法。
打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机、吊装机等纷纷出现，这为快速高效地建造土木工程提供了有力手段。
近代土木工程史上，具有历史意义的建筑有很多，下面列举了一些例子。
1875年法国莫尼埃主持修建了一座长达16m的钢筋混凝土桥。
1883年美国芝加哥在世界上第一个采用了钢铁框架作为承重结构，建造了一幢11层的保险公司大楼，被誉为现代高层建筑的开端。
1889年法国建成了高达300m的埃菲尔铁塔，该塔由18000余个构件组成，将这些构件联结起来用了250万个铆钉，铁塔总重约8500t。
该塔已成为巴黎乃至法国的标志性建筑，至今观光者陆续不绝。
1886年美国首先采用了钢筋混凝土楼板，1928年预应力混凝土发明，随后预应力空心板在世界各国被广泛使用。
1825年英国修建了世界上第一条铁路，长21km，1869年美国建成了横贯东西的北美大陆铁路。
1863年英国伦敦建成了世界上第一条地下铁道，随后美、法、德、俄、中国等国均在大城市中相继建设地下铁道交通网。
在第一次世界大战后，许多大跨、高耸和宏大的土木工程相继建成。
其中典型的工程有1936年美国旧金山建成的金门大桥和1931年美国纽约建成的帝国大厦。
金门大桥为跨越旧金山海湾的悬索桥，桥跨1280m，是世界上第一座单跨超过千米的大桥，桥头塔架高277m。
主缆直径1.125m，由27512根钢丝组成，其中每452根钢丝组成1股，由61股再组成主缆索，索重11000t左右。
锚固缆索的两岸锚锭为混凝土巨大块体，北岸混凝土锚锭重量为130000t，南岸的小一些，也达50000t。
帝国大厦共102层，高378m，钢骨架总重超过50000t,内装67部电梯。
这一建筑高度保持世界纪录达40年之久。
而这一时期的中国，由于清朝采取闭关锁国政策，土木工程技术进展缓慢。
直到清末开始洋务运动，才引进了一些西方先进技术，并建造了一些对中国近代经济发展有影响的工程。
例如，1909年詹天佑主持修建的京张铁路，全长200km。
当时，外国人认为中国人依靠自己的力量根本不可能建成，詹天佑的成功大长了中国人的志气，他的业绩至今令人缅怀。
1934年，上海建成了24层的国际饭店，知道20世纪80年代广州白云宾馆建成前，国际饭店一直是中国最高的建筑。
1937年，茅以升先生主持建造了钱塘江大桥，这是公路、铁路两用的双层钢结构桥梁，也是我国近代土木工程的优秀成果。
第二次世界大战以后，许多国家经济起飞，现代科学技术迅速发展，从而为土木工程的进一步发展提供了强大的物质基础和技术手段，开始了以现代科学技术为后盾的土木工程新时代。
这一时期的土木工程有以下几个特点：
1.功能要求多样化
2.城市建设立体化
3.交通工程快速化
4.工程设施大型化
而今，土木工程面临的形势是：
（1）世界正经历工业革命以来的又一次重大变革，这便是信息（包括计算机、通讯、网络等）工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。
（2）航空、航天事业等高科技事业快速发展，月球上已经留下了人类的足迹，对火星及太阳系内外星空的探索已取得巨大进步。
（3）地球上居住人口激增，目前世界人口已超过60亿，预计到21世纪末，人口要接近百亿。
而地球上的土地资源是有限的，并且因过度消耗而且日益枯竭。
（4）生态环境受到严重破坏，如：
森林植被破坏，土地荒漠化，河流海洋水体污染，城市垃圾成山，空气混浊，大气臭氧层破坏等，随着工业的发展、技术的进步，而人类生存环境却日益恶化。
人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。
1.重大工程项目将陆续兴建
为了解决城市土地供求矛盾，城市建设将向高、深方向发展。
考虑到我国人口基数巨大，加上城市化进程加速，对住宅的需求压力是很大的。
这也为今天的学生，明天的工程师们提供了广泛的就业机会和施展才能的舞台。
目前高速公路、高速铁路的建设仍成发展趋势，交通土建工程在21世纪将有巨大的进步。
已经设想的环球铁道和环球高速公路已有多种方案。
这一工程实现后人们可以从南美洲阿根廷的火地岛合恩角北上，经中美洲、北美洲，从阿拉斯加穿白令海峡到俄国，经中、蒙、俄到东欧、西欧，再从西班牙穿直布罗陀海峡到摩洛哥，经北非，穿撒哈拉大沙漠到南非，直达好望角。
其中跨白令海峡和直布罗陀海峡的大桥已有设计方案，并已在土木工程有关杂志上发表。
在中国，交通土建工程也有宏伟的规划。
在“十五”期间，我国以“五纵、七横”为骨干建设全国公路网。
“五纵”是从南到北的五条干线，一条是从黑龙江的同江南下直达海南省的三亚市，期间要穿越渤海湾、长江口和琼州海峡，所以不仅要筑路，而且要建设多座大桥或隧道。
其他几条是：
北京到福州，北京到珠海，内蒙古二连浩特到广西河口，重庆到湛江。
“七横”是横贯东西的七条主干线，计有：
绥芬河到满洲里，丹东到拉萨，青岛到银川，连云港到新疆霍尔果斯，上海到成都，上海到云南瑞丽，衡阳到昆明。
这些干线贯通了首都、直辖市和各省市自治区的省会或首府，连接了人口100万以上的大城市和很多50万人口以上的城市。
这个系统有完善的安全保障、通讯和综合服务系统，为各城市间提供了快速、直达、舒适的运输系统。
在铁路建设方面，北京到上海的高速铁路、上海到杭州的磁悬浮铁路正在规划决策之中。
普通铁道中江苏北部到福建的南北铁路、四川内江到昆明线、西安到南京线均在建设之中。
青藏、川藏、滇藏的铁路和快速公路或高速公路也在研究中。
此外，从昆明经缅甸、孟加拉国到印度的铁路，从昆明经仰光到曼谷，或从仰光经马来西亚到新加坡的国际铁道也已经过一些国际会议研究，在技术上已无重大障碍，只要投资及利益分配得到落实，21世纪前半叶建成通车是有希望的。
航空港及海港和内河航运码头的建设也会在不久的将来取得巨大的进步。
2.土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓
地球上的海洋面积占整个地球表面积的70%左右，现在陆地上土地太少，首先想到的是可向海洋发展。
向海洋开拓近代已经开始。
为了防止噪音对居民的影响，也为了节约用地，许多机场已开始填海造地。
如中国澳门机场，日本关西国际机场均修筑了海上的人工岛，在岛上建跑道和候机楼。
香港大屿山国际机场劈山填海，荷兰Delft围海造城都是利用了海面造福人类的宏大工程。
现代海上采油平台体积巨大，在平台上建有生活区，工人在平台上一工作就是几个月，如果将平台扩大，建成海上城市是完全可能的。
另外，从航空母舰和大型运输船的建造得到启发，人们已设想建立海上浮动城市。
海洋土木工程的兴建，不仅可解决陆地土地少的矛盾，同时也将对海底油气资源及矿物的开发提供立足之地。
全世界陆地中约有1/3为沙漠或荒漠地区，千里荒沙、渺无人烟，目前还很少开发。
沙漠难于利用主要是缺水，生态环境恶劣，日夜温差太大，空气干燥，太阳辐射太强，不适于人类生存。
近代许多国家已开始沙漠改造工程。
在我国西北部，利用兴修水利，种植固沙植物，改良土壤等方法，使一些沙漠变成了绿洲。
但大规模改造沙漠，首先要解决水的问题。
目前设想有以下几种可能：
①首先在沙漠地下找水，如利比亚已发现撒哈拉大沙漠下有丰富的地下水，现已部分开始利用。
②从南极将巨大的冰山拖入沙漠地区，如沙特阿拉伯曾进行可行性研究，运输不成问题，如何利用冰山才符合成本要求仍有待解决。
③进行海水淡化，海水淡化方法有多种，但成本均居高不下，如果随着技术进步，成本降低，这是最有希望成为沙漠水源的。
沙漠的改造利用不仅增加了有效土地利用面积，同时还改善了全球生态环境。
向太空发展是人类长期的梦想，在21世纪这一梦想可能变为现实。
美籍华裔科学家林柱铜博士利用从月球带回来的岩石烧制成了水泥。
可以设想，只要将氢、氧带上月球化合成水，则可在月球上就地制造混凝土。
林博士预计在月球上建造一个圆形基地，需水泥100t、水300t和钢筋360t，而除水以外，其他材料均可从月球上就地制造。
因为月球上有丰富的矿藏，美国已经计划在月球上建造一个基地。
日本人设想在月球上建立六角形的蜂房式基地，用钢铁制成，可以拼接扩大，内部造成人工气候，使之适合人类居住。
随着太空站和月球基地的建立，人类可向火星进发。
与地球相似的是火星，但火星上缺氧，如何使火星地球化，人们设想利用生物工程，将制氧微生物及低等植物移向火星，使之在较短时间内走完地球几亿年才走完的进程，使火星适于人类居住，那时人类便可向火星移民，而火星到地球可用宇宙飞船联系，人们的生活空间将大大扩展。
3.工程材料想轻质、高强、多功能化发展
近百年以来，土木工程的结构材料主要还是钢材、混凝土、木材和砖石。
21世纪在工程材料方面希望有较大突破。
（1）传统材料的改性。
混凝土材料应用很广，且耐久性好，但其强度（比钢材）低，韧性差，建造工程笨重而易开裂。
目前常用混凝土强度可达C50~C60（强度为50~60N/mm2）,特殊工程可达C80~C100，今后将会有C400的混凝土出现，而常用的混凝土可达C100左右。
为了改善韧性，加入微型纤维的混凝土，塑料混合混凝土正在开发应用之中。
对于钢材，主要问题是易锈蚀、不耐火，必须研制生产耐锈蚀（甚至不锈）的钢材，生产高效防火涂料用于钢材及木材。
（2）化学合成材料的应用。
目前的化学合成材料主要用于门窗、管材、装饰材料，今后的发展是向大面积维护材料及结构骨架材料发展。
一些化工制品具有耐高温、保湿隔声、耐磨耐压等优良性能，用于制造隔板等非承重功能构件很理想。
目前碳纤维以其轻质、高强、耐腐蚀等优点而用于结构补强，在其成本降低后可望用于混凝土的加筋材料。
4.设计方法精确化、设计工作自动化
在19世纪与20世纪，力学分析的基本原理和有关微分方程已经建立，用之指导土木工程设计也取得了巨大成功。
但是由于土木工程结构的复杂性和人类计算能力的局限性，人们对工程的设计计算还比较粗糙，有一些还只要依靠经验。
三峡大坝，用数值法分析其应力分布，其方程组可达几十万甚至上百万个，靠人工计算显然是不可能的。
快速电子计算机的出现，使这一计算得以实现。
类似的海上采油平台、核电站、摩天大楼、地下过海隧道等巨型工程，有了计算机的帮助，便可合理地进行数值分析和安全评估。
此外，计算机的进步，使设计由手工走向自动化。
目前许多设计部门已经丢掉了传统的制图板而改用计算机绘图，这一进程在未来的21世纪将进一步发展和完善。
5.信息额智能化技术全面引入土木工程
信息、计算机、智能化技术在工业、农业、运输业和军事工业等各行各业中得到了愈来愈广泛的应用，土木工程也不例外。
（1）信息化施工。
所谓信息化施工是在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术，对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理和交流，并加以科学地综合利用，为施工管理及时准确地提供决策依据。
（2）智能化建筑。
智能化建筑还没有确切的定义，但有两个方面的要求应予满足。
一是房屋设备应用先进的计算机系统监测与控制，并可通过自动优化或人工干预来保证设备运行的安全、可靠、高效。
（3）智能化交通。
智能化交通（ITS），在欧美已于90年代开始研究，中国也在迎头赶上。
智能化交通一般包括以下几个系统：
①先进的交通管理系统；
②交通信息服务系统；
③车辆控制系统；
④车辆调度系统；
⑤公共交通系统等。
它应具有信息收集、快速处理、优化决策、大型可视化系统等功能。
（4）土木工程分析的仿真系统。
6.土木工程的可持续发展
面临人口的增长、生态失衡、环境污染、人类生存环境恶化，一些学者呼吁：
“我们只有一个地球”，并提出“冻结繁荣，停止发展”的口号。
这一口号不仅受到发达国家人士的批评，更是受到发展中国家的一致反对。
如果“停止发展”，则发展中国家永远停留在落后状态，这是不能接受的。
20世纪80年代提出了“可持续发展”的原则，已被广大国家和人民所认同。
我国普通高等学校土木工程专业的培养目标是：
培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展、掌握土木工程学科的基本理论和基本知识，获得土木工程师基本训练，具有创新精神的高级工程科学技术人才，毕业后能从事土木工程设计、施工与管理工作，具有初步的工程规划与研究开发的能力。
岩土工程：
岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。
岩土工程是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题，作为自己的研究对象。
地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。
土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称为岩土工程。
本学科的主要研究方向包括：
①城市地下空间与地下工程：
以城市地下空间为主体，研究地下空间开发利用过程中的各种环境岩土工程问题，地下空间资源的合理利用策略，以及各类地下结构的设计、计算方法和地下工程的施工技术（如浅埋暗挖、盾构法、冻结法、降水排水法、沉管法、TBM法等）及其优化措施等等。
②边坡与基坑工程：
重点研究基坑开挖（包括基坑降水）对邻近既有建筑和环境的影响，基坑支护结构的设计计算理论和方法，基坑支护结构的优化设计和可靠度分析技术，边坡稳定分析理论以及新型支护技术的开发应用等。
③地基与基础工程：
重点开展地基模型及其计算方法、参数研究，地基处理新技术、新方法和检测技术的研究，建筑基础（如柱下条形基础、十字交叉基础、筏形基础、箱形基础及桩基础等）与上部结构的共同作用机理和规律研究等。
岩土工程研究的对象是岩体和土体。
岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境。
而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同，其工程性质往往具有很大的差别。
岩石出露地表后，经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。
在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。
岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。
在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放，试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差，使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。
在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。
岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。
岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验，才能获得满意的结果。
在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。
土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。
例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。
土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。
随后发展了Rankine（1857）理论和Fellenius（1926）圆弧滑动分析理论。
为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程，Terzaghi（1925）发展了一维固结理论。
回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。
在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。
土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。
人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。
人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。
展望岩土工程的发展，不能离开对我国现代土木工程建设发展趋势的分析。
一个学科的发展还受科技水平及相关学科发展的影响。
二次大战后，特别是在20世纪60年代以来，世界科技发展很快。
电子技术和计算机技术的发展，计算分析能力和测试能力的提高，使岩土工程计算机分析能力和室内外测试技术得到提高和进步。
科学技术进步还促使岩土工程新材料和新技术的产生。
如近年来土工合成材料的迅速发展被称为岩土工程的一次革命。
现代科学发展的一个特点是学科间相互渗透，产生学科交叉并不断出现新的学科，这种发展态势也影响岩土工程的发展。
岩土工程是20世纪60年代末至70年代初，将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者逐渐结合为一体并应用于土木工程实际而形成的新学科。
岩土工程的发展将围绕现代土木工程建设中出现的岩土工程问题并将融入其他学科取得的新成果。
岩土工程涉及土木工程建设中岩石与土的利用、整治或改造，其基本问题是岩体或土体的稳定、变形和渗流问题。
地下工程：
在地面以下土层或岩层中修建各种类型的地下建筑物或结构的工程，可称为地下工程。
它包括交通运输方面的地下铁道、公路隧道、地下停车场、过街或穿越障碍的各种地下通道等；
军事方面的野战工事、地下指挥所、通讯枢纽、掩蔽所、军火库等；
工业与民用方面的各种地下车间、电站、储存库房、商店、人防与市政地下工程以及文化、体育、娱乐与生活等方面的联合建筑体等等。
为有效保护地上的生态环境，开发利用地下空间资源，在新的21世纪将会建造更多的地下工程以满足人们生产生活的各种需求。
地下工程施工中可采用先进的逆作法、盾构法、新奥法、沉管隧道、顶管工程和大型沉井施工新技术。
地下工程由于埋在地下，时刻受地下水的渗透作用，如地下工程防水性能不好，致使地下水渗漏到工程内部，将会带来一系列问题：
如影响人员在工程内正常的工作和生活；
使工程内部装修和设备加快锈蚀；
使用机械排除工程内部渗漏水，需要耗费大量能源和经费，而且大量的排水还可能引起地面和地面建筑物不均匀沉降和破坏。
所以地下工程防水技术是地下工程的重中之重。
北欧各国如瑞典在地下空间利用方面，除了住宅的地下室及城市设施外，可以看到很多利用坚固的岩石洞穴建设的城市构筑物，其中有地下街道、地铁隧道、公用设施沟、停车场、空调设施及地下的污水处理厂。
生产设施除地下工厂外，还有地下核电站、石油储罐、食品仓库及地下避难所，还有一系列的地下商城。
美国将很多设施置于地下，地下空间的利用是多方面的、广泛的。
例如将城市地下空间利用点、线、面以整体网络组合起来。
其中生活设施有考虑节约采暖、空调费用的地下住宅及复式住宅；
城市设施主要从更新城市机能及节约能源的角度来考虑，除地下街、地下铁道、道路隧洞外，还有与自然比较协调及满足采光要求的半地下式大学；
贮藏设施除食品贮藏外，还已正式研究开发可保存放射性废料的设施；
交通设施有道路隧洞、地下停车场等；
而地下核防护设施居世界之最。
日本由于国土狭窄，地下空间的综合利用虽比北欧等国起步晚，但是地下街道、地下车站、地下铁道、地下商场的建设规模及成熟程度可以认为已居世界领先地位。
我国地下空间利用最早始于西北黄土高原，至今还有4000多万人居住在延续数千年的窑洞建筑中，在黄土层中还修建过结构简单的圆筒拱形地下粮库。
但是有计划大规模的建设则是20世纪60年代、70年代的事。
1965年北京建设地下铁道。
一期工程自北京站至苹果园，24.17km，明挖法施工。
二期工程为环线，于老城墙下修建，16.1km，浅埋明挖法施工。
复兴门地铁车站及折返线，位于建筑物与地下管线密集的街区，采用了浅埋明挖法施工。
60年代上海修建打浦路水底公路隧道。
20世纪70年代，我国修建了大量地下人防工程，其中相当一部分目前已得到开发利用，改建为地下街、地下商场、地下工厂和贮藏库。
20世界80年代各大城市陆续规划修建了适合我国特点的地下综合体工程，集商业、交通、人行过街和停车场等服务设施于一体。
合理开发和
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