前言
土木工程是人类最早创造的工程技术之一，具有悠久历史，其萌芽出现在“穴居巢处”的人类蛮荒文明时代，那时人类向鸟类学习选树并在树上筑巢，还利用或改造自然洞穴以满足居住需求，因而也就有了“有巢氏”和“穴居氏”之说。火使人类从蛮荒文明进入古代文明，火改变了人类的饮食习惯，人类也用火来改造自然物（如烧制砖、瓦）或自然地形（如都江堰工程）以满足自己的需要，并筑城及兴建大型土木建筑；电使人类从古代文明进入近代文明，电为人类提供了动力，使人类改造自然的能力得到了飞跃性的提升，人们造出了水泥及各种金属材料，使土木结构的性能（如承载能力、跨越能力）得到了极大的提升；网络信息技术使人类从近代文明进入现代文明，网络信息技术使人类探索未知世界的能力得到了极大的提升，人们通过传感、遥测、遥控、无线通讯、网络、计算机技术使土木结构变得更加精巧、灵动，于是就有了生态建筑、节能建筑、绿色建筑、数字建筑、智能建筑、智慧建筑的粉墨登场、时空交替。可见，土木工程与人类文明同步发展，与人类文明息息相关。
土木工程技术是人类文明的最重要标志之一，是人类文明形成及社会进化过程中必需的民生工程，是国家建设的基础行业。“衣、食、住、行”是人类生存的最基本条件，“住（即居住）”靠土木工程技术得以实现，“行（即出行、交通）”的基础设施（公路、铁路、机场、码头等）也靠土木工程技术来实现。因此，土木工程是关系国计民生的重要行业和关键行业，只要有人类生存就需要土木工程。建造各种土木工程设施的物质基础是土地、建筑材料、建筑设备和施工机具，借助这些物质条件就能经济、便捷地建起既满足人们使用要求、审美要求、环保要求，又能安全承受各种荷载的工程设施，这也就是土木工程学科的基本出发点和最终归宿。现代社会，人类的日常生活无处不与各式各样的营造活动（土木工程）密切相关。住宅、楼宇、公路、铁路、机场、码头、堤坝、运河、桥梁、管道、为人类生活提供着各种必须的服务，土木工程行业与人类社会息息相关，其生产过程和产品直接影响着人类的生活。土木工程行业是各项经济建设的基础产业，人类社会中的各种经济活动都或多或少会受到它的影响。我国劳动人民创造过许多土木工程奇迹，“古有长城、都江堰，今有三峡、青藏线”，土木工程产品具有很强的时代特征，它反映了同一时代人类的技术与经济水平和艺术理念，土木工程是伴随着人类社会的发展进程发展起来的，它所建造的工程设施反映了各个历史时期社会、经济、文化、科学、技术发展的面貌，因此，土木工程也就成了社会历史发展的最重要见证之一。土木工程追求技术、经济和建筑艺术上的统一，一个土木工程作品的造型和装饰对地方风格、民族风格及时代风格的表达与体现具有重要作用。一项工程设施的建造通常要经过勘察、设计和施工三个阶段（目前，追求土木工程的全寿命运作，故还应该增加一个运营管理与维护阶段），需要运用工程地质学、测地学（测量空间定位）、物理学（力学与测试）、化学、材料学（建筑材料）、结构工程学、设备工程学、机械工程学（建筑机械）、施工技术学、管理学（施工组织）、经济学（建筑经济）、信息科学（网络、计算机、自动控制）等基本理论和技术。因此，土木工程是一门涉及众多知识领域的、范围广阔的综合性学科。土木工程具有极强的实践性，早期的土木工程是通过工程实践，不断总结经验（成功的经验）教训（吸取失败的教训）发展起来的，17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学与土木工程实践结合起来，才逐渐形成了理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学等土木工程的基础理论学科，土木工程才逐渐由经验发展成为科学，今天已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合性科学体系。土木工程学经历了几千年的漫长经验积累期，到近代才形成了一定的、尚不完善的理论体系，但其中存在的问题仍很多，其中的很多奥秘我们还不甚了解，因此，需要人类不懈地继续持续探索。
为适应我国高等教育对土木工程专业教学的需要，普及土木工程科学知识，编者不揣浅陋编写了本书。本书的撰写借鉴了当今国内外的最新研究成果和大量实际资料，吸收了前人及当代人的宝贵经验和认识，也尽最大可能地包含了当今最新的科技成果。本书是编者在江南大学从事教学、科研和工程实践活动的经验积累之一，也是编者30余年工程生涯中不断追踪科技发展脚步的部分收获，希望本书的出版能有助于土木工程知识的普及，对从事各类工程建设活动的人们有所帮助，对人与自然的和谐共处及协调发展有所贡献。
全书由江南大学姜晨光主笔完成，长沙理工大学唐平英，福州大学方绪华，中南大学刘兴权，江西理工大学刘小生，广西大学张协奎、陈伟清，烟台市城市规划编研中心孙丽莉、杨兰、袁春桥，烟台市墙体材料革新与建筑节能办公室原嘉祥，烟台保利置业有限公司张丽萍，无锡市墙材革新和散装水泥办公室林辉、李平，无锡市建设局顾持真、李刚、黄伟祥、钱保国、宋艳萍、祝付玲、王烨、胡闻、陈江渝、华崇乐、闵向林、朱烨昕、成美捷、何跃平、翁林敏、夏正兴，无锡太湖学院崔清洋、关秋月，江南大学黄奇壁、王伟、叶军、吴玲、蒋旅萍、欧元红、陈丽、刘进峰、蔡洋清、卢林、刘群英、夏伟民、张惠君、王风芹等参与了相关章节的撰写工作。限于水平、学识和时间关系，书中存在的谬误与欠妥之处敬请读者多多批评指教。
2014年12月于江南大学