浅析现代土木工程的特点与未来土木工程发展

浅析现代土木工程的特点与未来土木工程发展

林杰华

关键词：土木工程；发展现状；未来前景

一、土木工程的含义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施；建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。

另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程发展意义

土木工程的根本含义是征服大自然，通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展，各种高层建筑拔地而起，桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业，提高土木工程建设水平，完善土木工程发展体系，实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标，是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间，舒适的生活环境，为了获得更好的居住环境，更加优秀的土木工程技术将不断出现。

三.土木工程发展现状

1、土木工程理论发展

土木工程发展由两方面组成，分为土木工程理论与设计，理论是土木工程的基础，设计是通过实际证明理论的过程，只有成熟的理论作为基础，才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成，必须通过多个学科的综合知识体系，确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟，土木工程也进行了飞越式的提升，根据道路、桥梁、建筑等土木工程，分别开发了多种模拟施工计算软件，这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速，而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流，我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术，并且在网络上交流先进的土木工程理论。

2、土木工程设计发展

土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷，全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现，人类可以将土木工程的规模扩大化，高层建筑也在不断增长，超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟，土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上，随着土建项目要求更加复杂，土木工程设计也需要更加多样化，只有及时吸收新技术，把握住新优势，才能使土木工程设计更加优秀。目前，土木工程设计已经得到了很好的发展，在受力、形式方面比较成熟。

3、土木工程施工发展

施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向，其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料，新型材料在许多建筑中得到应用，也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化，通过新型施工机械，可以使大规模土木工程得以实现，有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中，也出现了各种不同的施工工艺，例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术，为地下空间开发打下了坚实的基础。

虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展，但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足，为了提高我国土木工程发展水平，必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用，将土木工程理论与技术完美结合，帮助土木工程收获更大的成果。

四、土木工程的发展前景展望

俗话说“长江后浪推前浪”，往往不适应社会发展需求的事物总会被淘汰，想要适应与紧随社会发展的脚步，就需要与时俱进。我国土木工程事业的发展可以说正在经历一场优胜劣汰的角逐。在全球化经济发展的环境之下，要紧握大时代环境所创造的的优势，逐渐提升自身的发展水平，遇到挑战要迎难而上，坚持合作方位上策。

1、高性能材料的发展

在土木工程建设事业中，努力发展高性能材料是未来发展的重中之重，因为高性能材料譬如人体的骨骼，如果没有一个强健的体魄，如果支持人类进行社会活动。在如今高性能材料研究中，钢材建筑材料正在趋于韧性与可焊性发展，为以后土木工程发展提供强有力的支撑。

2、高专业计算机应用

如今信息技术的融入，使得社会活动离不开计算机的支持，而对于土木工程类产业而言，同样如此，想要适应社会发展需求，是离不开运用信息技术的支撑，许多工程类复杂分析与计算，都将通过计算机高专业技术得而解决，从而确保工程按照进度合理进行。

3、环境工程

在以往我国社会经济发展的岁月中，我们忽视了对于环境的伤害，造成现代社会环境问题严重的情况。在未来土木工程发展之中，我们需要做到将环境工程与土木工程巧妙融合在一起，做到相互扶持的境界，将环境问题降低甚至弱化到可以接受的范围。

4、建筑工业化

在我国土木工程施工活动中，往往依靠人力大于机械力，在施工模式上还处于落后阶段，而随着大型建筑的不断兴建与规划，单纯依靠人力活动无法满足建筑需求。所以，在未来土木工程发展方向中，建筑行业实现工业化标准，成为发展的方向之一。

5、空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。

6、结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。

7、新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

五、结束语

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅，但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平，需要积极学习发达国家土木工程技术，合理运用土木工程技术，实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中，需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究，也需要加强土木工程理论与技术的融合，实现更大的突破。

参考文献

[1]刘西拉关于我国工程建设技术发展的战略思考[J].土木工程学报版，2011.6.

[2]薛扬欣.土木工程发展现状与趋势探讨[J].山西建筑，2012.27.

[3]祝彩霞，刘慧.浅析土木工程的发展现状与发展趋势[J].中国高新技术企业，2011.15.