土木工程概论（第2版）pdf/doc/txt格式电子书下载

书名：土木工程概论（第2版）pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：

作者：段树金,向中富等编

出版社：重庆大学出版社

出版时间：2018-06-01

书籍编号：30481380

ISBN：9787562468202

正文语种：中文

字数：168875

版次：2

所属分类：教材教辅-建筑类

版权信息

书名：土木工程概论（第2版）

作者：段树金　向中富

ISBN：9787562468202

版权所有 · 侵权必究

编委会名单

总主编：何若全

副总主编：杜彦良 邹超英 桂国庆 刘汉龙

编委（按姓氏笔画为序）：

卜建清 王广俊 王连俊 王社良

王建廷 王雪松 王慧东 仇文革

文国治 龙天渝 代国忠 华建民

向中富 刘凡 刘建 刘东燕

刘尧军 刘俊卿 刘新荣 刘曙光

许金良 孙俊 苏小卒 李宇峙

李建林 汪仁和 宋宗宇 张川

张忠苗 范存新 易思蓉 罗强

周志祥 郑廷银 孟丽军 柳炳康

段树金 施惠生 姜玉松 姚刚

袁建新 高亮 黄林青 崔艳梅

梁波 梁兴文 董军 覃辉

樊江 魏庆朝

总序

进入21世纪的第二个十年，土木工程专业教育的背景发生了很大的变化。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》正式启动，中国工程院和国家教育部倡导的“卓越工程师教育培养计划”开始实施，这些都为高等工程教育的改革指明了方向。截至2010年年底，我国已有300多所大学开设土木工程专业，在校生达30多万人，这无疑是世界上该专业在校大学生最多的国家。如何培养面向产业、面向世界、面向未来的合格工程师，是土木工程界一直在思考的问题。

由住房和城乡建设部土建学科教学指导委员会下达的重点课题“高等学校土木工程本科指导性专业规范”的研制，是落实国家工程教育改革战略的一次尝试。“专业规范”为土木工程本科教育提供了一个重要的指导性文件。

由“高等学校土木工程本科指导性专业规范”研制项目负责人何若全教授担任总主编，重庆大学出版社出版的《高等学校土木工程本科指导性专业规范配套系列教材》力求体现“专业规范”的原则和主要精神，按照土木工程专业本科期间有关知识、能力、素质的要求设计了各教材的内容，同时对大学生增强工程意识、提高实践能力和培养创新精神做了许多有意义的尝试。这套教材的主要特色体现在以下方面：

（1）系列教材的内容覆盖了“专业规范”要求的所有核心知识点，并且教材之间尽量避免了知识的重复；

（2）系列教材更加贴近工程实际，满足培养应用型人才对知识和动手能力的要求，符合工程教育改革的方向；

（3）教材主编们大多具有较为丰富的工程实践能力，他们力图通过教材这个重要手段实现“基于问题、基于项目、基于案例”的研究型学习方式。

据悉，本系列教材编委会的部分成员参加了“专业规范”的研究工作，而大部分成员曾为“专业规范”的研制提供了丰富的背景资料。我相信，这套教材的出版将为“专业规范”的推广实施，为土木工程教育事业的健康发展起到积极的作用！

中国工程院院士　哈尔滨工业大学教授

前言

土木工程学科是一门综合性很强、范围很广的工程学科。1998年国家教育部颁布的高等教育本科专业目录中，土木工程专业包括了原来的建筑工程、交通土建工程、矿井建设、城镇建设等专业，而在国际上，土木工程专业还包括水利工程、给水排水工程和环境工程等。

1999年初，全国高等学校土木工程专业教学指导委员会将“土木工程概论”课列为必修课程。要求在此课程中，应当阐述土木工程的基本内容、发展历史和未来，使学生对土木工程有一个概貌的了解，以便找准位置，学得更好些，效率更高些，更有利于将来的发展。

本书根据住房和城乡建设部颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》教学内容的要求编写，立足于“大土木”，紧紧围绕土木工程领域设施和结构的主线，尽量采用实例和原理图来阐述基本概念，力求用较少的文字介绍土木工程各学科分支所涉及的内容。本书内容包括绪论、土木工程师与大学教育、土木工程材料与基本构件、地基与基础、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、隧道与地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程防灾减灾和土木工程的未来等12章。

随着《工程教育认证标准2015年版》的出台，我国工程教育专业评估和认证逐步规范。考虑到行业规范的更新、技术的发展和教学方式的转变，因此对第1版教材进行了修订、完善。修订的总体思路：贯彻新的行业规范，增强可持续发展，大工程观等内容；提及“一带一路”“海绵城市”等新概念；删减或改写专业性太强的内容；强化“建筑工业化”和“绿色建筑”等内容；新增土木工程的未来章节。

本书由石家庄铁道大学段树金教授、重庆交通大学向中富教授担任主编，各章节具体编写人员名单如下：

全书在编写过程中，参阅了国外和兄弟院校的一些教材。在此一并致谢！由于编者水平所限，书中难免有不足之处，恳请读者批评指正。

编者

2018年3月

1　绪论

本章导读：

·基本要求　熟悉土木工程的含义以及专业的地位和作用；了解土木工程专业的性质和特点；了解土木工程项目建设程序和管理体制；了解土木工程的发展历史和发展趋势。

·重点　土木工程的含义，专业发展历史和发展趋势。

·难点　土木工程的含义以及专业的发展、地位和作用。

1.1　土木工程的任务和特性

1.1.1　什么是土木工程

什么是“土木工程”？中国国务院学位委员会在学科简介中是这样定义的：“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术”。

作为科学技术的一个独立分支，土木工程的学科体系产生于18世纪的英、法等国。英文“Civil Engineering”中的Civil原意为民用的、非军事的，所以Civil Engineering可以直译为民用工程，与军用工程相对应。不过，这个界限早已被打破，现在已经把军用的战壕、浮桥、防空洞等防护工程纳入土木工程的范畴。在古代，土木结构物一般是由土和木作为工程材料，这就是中文、日文中“土木工程”这一术语的由来。可以说，土木工程关系人类的衣食住行，是人类社会和产业的基础，是为了生活更加便利、高效、安全、舒适而创造和改变环境的技术。

土木工程的主要对象包括：土木工程结构；以土木工程结构为主体为发挥其职能所需的各种设施；上述工程结构和设施的建设或者说区域的开发和维护。所以，土木工程专业是研究工程结构和设施的设置、实施过程中的构想、规划、设计、施工、维修管理及运行的学问。

1.1.2　土木工程的性质和特点

土木工程是国民经济和人们生活的重要物质技术基础，在国民经济中占有举足轻重的地位。土木工程的发展水平可以体现国民经济的综合实力，反映一个国家的现代化水平，也可以在一定程度上反映人们的生活状况。土木工程有以下基本性质：

1）公共性

如前所述，土木工程的目的是为人类创造良好的社会生活环境，是一种公共福利事业。土木建筑业始终具有公共的性质，多是作为公共事业进行。所以，计划实施的土木工程项目应为广大民众所接受；所需投资较多的情况下，其费用应由政府或地方公共团体所支出，换句话说，其财源是一般公民的税金等财政收入。正因为如此，民众对土木建筑业的期待甚高；如果发生工程事故、引发了灾害或有渎职行为，其受到的责难远比其他行业（如民营制造业）高。

2）基础设施建设

基本建设是指国家或投资单位用一定资金来建造或购置固定资产的活动。在国民经济中，土木建筑业主要进行的是产业和生活基础设施的建设、设置和配备，例如铁道、公路和城市道路、水利设施、能源设施、上下水道、市民住宅等都属于此类。也就是说，土木工程的生产活动和基本建设有着密切的关系。在基本建设活动中，对于建筑物这一类固定资产的再生产，要经过土木建筑业在建设现场的生产活动才能实现，机器设备的安装工作也是由建筑业来完成的。

所以，作为基本建设就应较其他开发事业“先行”，这就要求具有先见之明、科学的构想、综合的把握、严密的计划性。特别是对于大规模的建设项目，就非个人所为，要依靠集体的力量、强有力的组织方能进行。

3）对象为大自然

土木建筑业是以大自然为对手的，地球表面是“表演”的舞台。土木工程建设的成果即结构物、或设施、或开发计划都是置于大自然之中。特别是大规模的工程建设对于自然环境的影响不可忽视。地质灾害和环境污染等都会引发自然与人类关系不相协调的局面。所以，在进行土木工程建设时，我们必须持有与自然界相共存的观念。与自然相协调的因素不单单是物理的，还有生物的、景观的，甚至还有居民的情感、风俗习惯等社会因素。

4）不可逆性质

对于大型土木工程结构物或大型设施，只能是一次建成，而不能采用反复试验的办法。而且一旦建成，即使将来不再需要，要拆除恢复原样也不是一件容易的事情。比如一座建成的大坝，一旦库区被泥沙溢满，就失去了蓄水的作用，但是却难以毁掉，从而对后续的工程带来影响。

5）工程周期长

土木工程（产品）实体庞大、个体性强、消耗社会劳动量大、影响因素多（如工程一般在野外进行时，将受到各种气候条件，如冬季、雨季、台风、高温等的制约），由此带来了生产周期长的特点。

1.1.3　土木工程项目建设程序和管理体制

土木工程建设工作涉及面广，内外协作配合环节多，建设周期长，建设过程中各项工作存在着一种内在的和固有的先后次序。人们在充分认识客观规律的基础上，制订出的基本建设全过程各个环节、各个步骤、各项工作必须遵守的先后顺序，称为基本建设程序。

我国现行的项目建设程序分为项目建议书阶段、可行性研究报告阶段、初步设计文件阶段、施工图设计阶段、建设准备阶段、建设实施阶段、竣工验收阶段、项目后评价阶段以及设施使用与养护阶段。

①编制项目建议书：对建设项目的必要性和可行性进行初步研究，提出拟建项目的轮廓设想。

②开展可行性研究和编制设计任务书：具体论证和评价项目在技术和经济上是否可行，并对不同方案进行分析比较；提出可行性研究报告，对是否上这个项目、采取什么方案、选择什么建设地点等做出决策。

③进行设计：从技术和经济上对拟建工程做出详尽规划；大中型项目一般采用两段设计，即初步设计与施工图设计。

④进行建设准备：包括征地拆迁，搞好“三通一平”（通水、通电、通道路、平整土地），落实施工力量，组织物资订货和供应。

⑤组织施工：准备工作就绪后，提出开工报告，经过批准，即开工兴建；遵循施工程序，按照设计要求和施工技术验收规范，进行施工安装。

⑥竣工验收：按照规定的标准和程序，对竣工工程进行验收。

⑦项目后评价：项目完工后对整个项目的造价、工期、质量、安全等指标进行分析评价或与类似项目进行对比。

⑧设施使用管理与养护：对服役期的设施实施全面、严格管理，定期对其进行检查、评估，必要时对其进行及时的维护或加固，以不断维持设施的功能与安全状态，确保正常服役。

目前，国内外广泛采用的分派建设任务的交易方法为工程招标制。工程项目推行招标承包制，有利于开展竞争，鼓励先进，推动土木工程科学技术的发展；鞭策后进，督促淘汰陈旧、低效、落后的技术与管理方法。

建设监理是建设领域的一项科学管理制度。20世纪80年代中后期，随着建设管理体制改革的深化，参照国际惯例，我国开始逐渐实行这一制度。

1）业主

业主也称建设单位，是项目的拥有者、使用者、投资者和最高决策者。它可以是政府、企业、个人或其他法人集团。业主拥有对项目提出意向、制订目标、委托授权、提供条件（如投资、土地）、制定决策并支付报酬的权力和职能。

2）监理单位

建设监理是指对工程建设参与者的行为所进行的监控、督导和评价，并采取相应的管理措施，保证建设行为符合国家法律、法规和有关政策，制止建设行为的随意性和盲目性，促使建设进度、造价、质量按计划（合同）实现，确保建设行为的合法性、科学性、合理性和经济性。建设监理单位必须依法成立，具有自己的名称、组织机构、场所，并有与监理任务相适应的人员、资金和设施。

3）承包商

承包商就是承建单位。作为项目建设的乙方，它是承揽工程项目建设，为业主提供服务的经济实体。在设计阶段，设计单位是承包商；在施工期间，施工单位是承包商；材料供应，设备制造也是承包商。

业主通过招标确定的监理、设计、施工和设备供应等单位，与业主是经济合同关系，并为业主服务。在三方关系中，特别要强调的是监理工程师的公正性和独立性。

1.2　土木工程发展史

土木工程发展史大致可分为从新石器时代（约公元前60世纪—前50世纪）开始至公元17世纪中叶的古代史、从公元17世纪中叶到20世纪中叶（第二次世界大战前后）的近代史和20世纪中叶直到今天的现代史。

1.2.1　古代史

远古时代的土木建筑工程通常是由泥土、石头、茅草和树干等天然的材料建造的，后来约在五千年前出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦具有比土更优越的力学性能，可以就地取材，又易于加工制作。

在构造方面，形成了木构架、石梁柱、券拱等结构体系。

在工程内容方面，不仅有宫室、陵墓、庙堂，还有许多较大型的道路、桥梁、水利等工程。

在工具和机械方面，大约在五千年前，人类就开始使用青铜制的斧、凿、钻、锯、刀、铲等工具；后来铁制工具逐步推广，并有简单的施工和起重机械，也有了经验总结及形象描述的土木工程著作。

万里长城（图1.1）、都江堰水利工程（图1.2）、北京故宫、应县木塔（图1.3）、欧洲的哥特式建筑巴黎圣母院（图1.4）、埃及金字塔（图1.5）、赵州桥（图1.6）等，都是古代土木工程的杰出代表。

图1.1　万里长城

图1.2　都江堰水利工程

图1.3　应县木塔

图1.4　巴黎圣母院

图1.5　埃及金字塔

图1.6　赵州桥

1.2.2　近代史

17世纪中叶开始的产业革命，带来了科学和技术的飞速发展，以英、法为代表的一些国家开始由以农业手工业生产为主，进入以工业生产为主的社会。这一时期，土木工程形成了独立学科，1771年在英国诞生了历史上第一个土木工程师协会。

工业革命使土木工程向大规模、高速度和多目标开发的方向发展。19世纪初开始，蒸汽机被相继应用于船舶和轨道运输车辆，从此开始了近代交通运输的新纪元；1825年英国建成了世界上第一条铁路；19世纪末，随着内燃机的发明，制造出灵活机动的汽车，开始了现代的公路运输；人类开始建造水电站、大型水库以及综合水利枢纽工程。土木工程逐渐发展到包括房屋、道路、桥梁、铁路、隧道、港口、市政、卫生等工程建筑和工程设施，不仅能够在地面，而且有些工程还能在地下或水域内修建；20世纪初，内燃机应用于飞机，使航空运输得到了迅速发展。近代土木工程的特点主要表现在以下几个方面：

1）钢材、混凝土及早期预应力混凝土等土木工程材料的使用

1824年，英国人阿斯普丁发明了硅酸盐水泥，从而带动了混凝土结构的发展，使土木工程建设进入一个新的发展阶段；19世纪下半叶出现了钢筋混凝土，进一步推动了轻型混凝土结构的发展；转炉炼钢法的成功，极大地提高了钢材生产的产量和质量，这些成就奠定了土木工程发展的物质基础。随之，也涌现出了许多新的结构形式，如桁架、框架、组合结构等。直至现代，钢和混凝土仍然是土木工程结构的主要材料。

2）力学分析和结构设计理论指导地位的确立

1638年，伽利略建立了剪力梁设计理论；16世纪80年代，牛顿力学的创立奠定了土木工程结构的力学分析基础；欧拉在1744年建立了柱的压屈公式，算出了柱的临界压曲荷载，在分析工程构筑物的弹性稳定方面得到了广泛的应用；法国工程师库仑1773年写的著名论文《建筑静力学各种问题极大极小法则的应用》，阐明了材料的强度理论、梁的弯曲理论、挡土墙上的土压力理论及拱的计算理论。1825年世界上第一个结构设计方法——容许应力法诞生；材料力学、理论力学、结构力学、土力学、工程结构设计理论等学科分支逐步形成。人类突破了以现象描述、经验总结为主的古代科学的框框，创造出比较严密的逻辑理论体系，从而在土木工程方面完成了从靠经验和身手相传建造到科学理论指导设计和施工的转变，大大促进了土木工程向深度和广度发展。

3）施工机械和施工方法的进步

开挖、运输、起重等各种施工机械的制造和应用，以及适用于各种工程建造施工方法的进步提升了施工效率和水平。土木工程设施和结构的建造规模扩大，建造速度加快了。例如，1889年法国巴黎建成高300m的埃菲尔铁塔（见图1.7），使用熟铁近8000t；1906年瑞士修筑通往意大利长19.8km的辛普朗隧道（见图1.8），使用了大量黄色炸药以及凿岩机等先进设备；1932年澳大利亚建成的悉尼港桥（见图1.9），采用了双铰钢拱结构，跨度达503m；1931年美国纽约的帝国大厦（见图1.10）落成，共102层，高378m，有效面积16万m²，结构用钢5万余吨，内装电梯67部，还有各种复杂的管网系统，可谓集当时技术成就之大成，保持世界房屋最高纪录达40年之久。

图1.7　埃菲尔铁塔

图1.8　辛普朗隧道

图1.9　悉尼港桥

图1.10　美国纽约的帝国大厦

1.2.3　现代史

第二次世界大战后，所经历的时间尽管只有几十年，但以计算机技术广泛应用为代表的现代科学技术的发展，使土木工程领域出现了崭新的面貌。现代土木工程在材料、理论、施工等方面显示出以下特点：

（1）材料轻质高强化

中国从20世纪60年代起普遍推广了锰硅系列和其他系列的低合金钢，大大节约了钢材用量并改善了结构性能。

高强水泥已在工程中普遍应用，近年来轻集料混凝土和加气混凝土已用于高层建筑。例如美国休斯敦的贝壳广场大楼，用普通混凝土只能建35层，改用了陶粒混凝土，自重大大减轻，用同样的造价建造了52层。而大跨、高层、结构复杂的工程又反过来要求混凝土进一步轻质、高强化。

高强钢材与高性能混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展，桥梁工程、房屋工程中广泛采用预应力结构。

（2）理论分析精细化、科学化

从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论，在土木工程各个分支中都得到充分发展。例如，结构分析逐步进入从线性到非线性、从平面到空间、从构件到结构系统、从静态到动态、从数值计算到数值仿真试验、从方案比较到优化设计的新阶段。20世纪50年代，美国、苏联开始将可靠性理论引入土木工程领域，使土木工程的可靠性理论建立在作用效应和结构抗力的概率分析基础上。工程地质、土力学和岩体力学的发展为研究地基、基础和开拓地下、水下工程创造了条件。计算机不仅用以辅助设计，更作为优化手段；不但运用于结构分析，而且扩展到建筑、规划等各个领域。

理论研究的日益深入，使现代土木工程发生了许多质的变化，并推动土木工程实践不断向前发展。

（3）施工过程工业化机械化和自动化

随着土木工程规模的扩大，由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化；各种勘探、检测仪器的发明和应用使土木工程的决策和建设更为客观、更为科学；施工组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化，工厂中成批生产房屋、桥梁的各种构配件、组合体等，预制装配化的潮流在20世纪50年代后席卷了以建筑工程为代表的许多土木工程领域。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。

种种现场机械化施工方法在20世纪70年代以后发展得特别快。采用了同步液压千斤顶的滑升模板被广泛用于高耸结构。1975年建成的加拿大多伦多电视塔高达553m，施工时就用了滑模，在安装天线时还使用了直升飞机。钢制大型模板、大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、混凝土搅拌输送车、输送泵等相结合，形成了一套现场机械化施工工艺，使传统的现场浇筑混凝土方法获得了新生命，在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化，成为一种发展很快的方法。

（4）工程设施更加功能化和大型化

现代土木工程的功能化问题日益突出，为了满足极专门和更多样的功能需要，土木工程更多地需要与各种现代科学技术相互渗透。

工程规模更加宏大，如大型水坝混凝土用量达数千万立方米，大型高炉的基础也达数千立方米；现代公用建筑和住宅建筑不再仅仅是传统意义上徒具四壁的房屋，而要求同采暖、通风、给水、排水、供电、供燃气等各种现代技术设备结成一体。

对土木工程有特殊功能要求的各类特种工程结构或设施发展迅速，如核电站、风力发电、海洋工程等。

（5）城市房屋建筑和道路交通向高空和地下发展

高层建筑成了现代化城市的象征，高层建筑的设计和施工是对现代土木工程成就的一个总检阅。目前为止，世界上已建成的最高建筑是位于阿联酋的迪拜大厦（又称哈利法塔），高828 m，162层，建筑造价约15亿美元；总共使用了33万m³混凝土、6.2万t强化钢筋，14.2万m²玻璃；共调用了大约4000名工人和100台起重机，把混凝土垂直泵上逾606m高处。大厦内设有56部升降机，速度最高达17.4m／s，另外还有双层的观光升降机，每次最多可载42人。

城市道路和铁路很多已采用高架，同时又向地层深处发展。地下铁道在近几十年得到进一步发展，地下商业街、地下停车库、地下油库日益增多。城市道路下面密布着电缆、给水、排水、供热、供燃气的管道，构成城市的脉络。现代城市建设已经成为一个立体的、有机的系统。

（6）交通运输更加高速便利

高速公路在世界各地较大规模的修建，是第二次世界大战后的事。高速公路的里程数，已成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。铁路也出现了电气化和高速化的趋势。从工程角度来看，高速公路、铁路在坡度、曲线半径、路基质量和精度方面都有严格的限制。交通高速化直接促进着桥梁、隧道技术的发展。桥梁的跨越能力达到了千米级，1998年建成的日本的明石海峡大桥主跨达1991m。不仅穿山越江的隧道日益增多，而且出现了长距离的海底隧道，日本从青森至函馆越过津轻海峡的青函隧道长达53.85km，其中海底部分长23.3km；连接英、法两国的英吉利海峡隧道长达50.45km，其中海底部分长37.9km。

港珠澳大桥是一座跨海大桥，连接香港、澳门和广东省珠海市，全长为49.968km，主体工程“海中桥隧”长35.578km，其中海底隧道长约6.75km，桥梁长约29km。2009年12月15日，港珠澳大桥主体建造工程开工建设；2017年7月7日，港珠澳大桥实现了主体工程全线贯通。

思考讨论题

1．什么是土木工程？

2．简述土木建筑业的特点。

3．土木工程建设包括哪些基本程序？

2　土木工程师与工程教育

本章导读：

·基本要求　了解科学、技术与工程及其相互关系；了解工程教育；了解土木工程师与大学工程教育的特点；了解土木工程专业学习内容、应具备的知识体系和解决复杂工程问题所需的能力。

·重点　土木工程师应具备的知识体系以及解决复杂工程问题的能力。

·难点　对土木工程专业学习内容以及对解决复杂工程问题能力培养的理解。

2.1　科学、技术与工程

科学（Science）是关于事物的基本原理和事实的有组织、有系统的知识。科学的主要任务是研究世界万物发展变化的客观规律，它解决“为什么”的问题。科学不等于“真理”，是存在于一定时空中有一定约束条件的可知认识，即暂时还没有被推翻的知识。

技术（Technology）是指将科学研究所发现或传统经验所证明的规律转化成为各种生产工艺、作业方法、设备装置等，它解决“如何实现”的问题。技术的主要任务是生产某种满足人类需要的产品，具有条件性、抽象性和目的性。

工程（Engineering）是指自然科学或各种专门技术应用到生产部门去而形成的各种学科的总称。“工程”一词源于欧洲（18世纪），最初含义是兵器制造等以军事需要为目的的各项劳作，随后扩展到许多领域，如建造房屋、制造机器、架桥修路等。工程有广义和狭义之分。就狭义而言，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织的活动将某个（或某些）现有实体（自然的或人造的）转化为具有预期使用价值的人造产品过程”，如土木工程、水利工程、化学工程、遗传工程、系统工程、生物工程、海洋工程、环境微生物工程。就广义而言，工程则定义为由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程，如高等教育中的质量工程、解决民生问题的菜篮子工程等。工程不仅与科学和技术有关，而且受到经济、政治、法律、美学等多方面的影响。例如，基因工程中的克隆技术，发达国家已经掌握了该项技术，并克隆出了羊、牛、鼠等，但克隆人在任何国家均是明文禁止的，可见工程是科学技术的应用与社会、经济、法律、人文等因素结合的一个实践过程。

科学与技术关系密切，但又是两个不同的概念。例如，科学上已发现放射性元素（如铀235）的核裂变可以释放出巨大的能量，从而为制造原子弹找到了科学依据。然而，从原理到制造出原子弹还需解决一系列技术问题，包括从铀矿中提取铀235、反应速度控制、快速引爆机构等，这也是原子弹制造经历了很长时间的原因。以我国高校学科专业中的理工科为例，理科专业（如数学、物理、

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