浅析现代土木工程的特点与未来发展

浅析现代土木工程的特点与未来发展

田少华

天津市蓟州区公路工程处天津300000

摘要：现代科学技术不断进步，人们对土木工程相关产业要求也逐渐提升，随着人们对生活水平要求的提高，土木工程发展特点逐渐与人们生活相契合，在未来的发展方向上也呈现出空间延伸、地域拓展、技术进步、资源节约、能源革新等方面的快速发展与进步。

关键词：土木工程；特点；未来发展；

引言：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

一、土木工程概述

土木工程是一个系统的学科，也是一门涵盖面极广的学科。从字面上来讲，这里的土木可不仅仅是指土和木，而是泛指一切与建筑有关的项目。传统的土木工程学科包含的内容较多，所有涉及建筑的工程都可以纳入到土木工程中去。随着时代的发展和学科的细化，很多原本属于土木工程范畴的内容已经成为独立的学科。

既然土木工程以“土木”命名，那么其最重要最核心的内容还是与建造有关，它是主要以设计、施工和结构等等为研究对象，与之相关联的其他学科包括了相关的工程管理、力学等等。土木工程本身可以大致分为道桥工程和建筑工程两类，这里的建筑工程是狭义的建筑工程，水利工程并不在其中，而是与土木工程层级相同的概念。

二、现代土木工程的特点

适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1、建筑材料方面

高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。

2、工程地质和地基方面

建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

3、土木工程设计发展

土木工程设计不断的推陈出新，通过将人们居住的环境、经济、安全等进行分析，从而使得各种各样新型的技术与施工工艺不断的涌现，在人们将土木工程不断发展与完善，也让各种各样的新型复杂的施工工艺不断的成熟，使得土木工程也不断向着高端方向进行发展。随着土木工程的优化，使得其设计要求也面向多样化发展，因此需要不断的吸引优秀的新型技术，才能让土木工程得到飞速的发展。因土木工程的设计取得了非常良好的效果，使得其在进行分析中取得了较大的突破。

4、管理制度的进步

传统的土木工程忽视工程管理活动，工程往往没有系统的管理体系，体现出的管理特点较为混乱，也无法满足时代的需求。而先进，建筑企业越来越重视管理活动，并且管理朝着信息化、系统化的方向发展。

5、各种智能材料和智能设备的应用

随着科学技术的发展，大量的智能材料和智能设备应用在土木工程项目中去，给人们带来了很大的便捷，也给维护检测带来了很多的方便。不过，当今这些智能材料和设备的成本还过高，还无法大范围广泛应用。

三、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展

在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、向计算机应用发展

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。

3、向工业化方向发展

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生

4、环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

5、地域上拓展

由于土木工程相关建筑产业的占地面积大，会占据人们的生活空间，所以，为了适应未来人口变化需要，未来的土木工程会在地域上进行拓展，向着海洋、沙漠进军。例如日本大阪2000年围海建成的关西国际机场等，利比亚沙漠建成了大型输水管道，使得沙漠蓄水池灌溉成为可能。对于近海城市可以建造人工岛，对于沙漠化问题可以实施淡化海水方案，这都是未来土木工程实现地域拓展的技术目标，也会造福于人们的发展。

6、资源节约与开发新能源

基于可持续发展规划与目标，在未来的土木工程发展过程中，会向着资源节约与开发新能源两个方面重点发展，走资源节约、环境友好、新能源开发的符合现代社会发展目标的规范化道路。现阶段土木工程面临着资源的消耗与对环境的破坏等相关问题，严重影响了人们的生活质量，为了充分而合理的利用资源，实现可持续发展目标，提升人们生活水平，就需要落实人性化的土木工程发展策略。从最初的规划、设计到建造、使用、维护等一系列的过程中，都需要从环境友好、资源节约、控制污染等角度进行首先考虑。例如开发青藏铁路就履行了全程封闭构造的措施，杜绝固体废弃物的污染。还可以开发新的无污染能源，合理利用自然资源，坚持主动节能节地而又能满足人们对生活质量的需要。

四、结束语

由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献

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