簡(jiǎn)議現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)及其未來發(fā)展

覃宇飛

桂林理工大學(xué) 廣西 桂林 541004

1 土木工程發(fā)展意義

隨著各項(xiàng)土木工程的發(fā)展，各種高層建筑拔地而起，橋梁、水利工程、公路使人們生活更加便利。其是提高人類居住環(huán)境與交通的核心產(chǎn)業(yè)，提高土木工程建設(shè)水平，加強(qiáng)土木工程發(fā)展，對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展具有重要意義。并且為了實(shí)現(xiàn)人類良好的生存空間，舒適的生活環(huán)境，將進(jìn)一步促進(jìn)土木工程發(fā)展[1]。

2 現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)分析

社會(huì)的變化發(fā)展，現(xiàn)代土木工程呈現(xiàn)出諸多時(shí)代特點(diǎn)，筆者認(rèn)為主要表現(xiàn)在：①工程規(guī)劃的特點(diǎn)。隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的越來越大，當(dāng)前完全可以應(yīng)用系統(tǒng)工程理論與手段，如果土木工程的規(guī)模過大則會(huì)影響到當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，對(duì)生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響，由于此類工程同時(shí)包括優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，因此合理規(guī)劃具有更為積極的作用。②工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)。當(dāng)前工程設(shè)計(jì)中，人們力求在現(xiàn)有條件下滿足節(jié)約成本、安全美觀的要求。因此當(dāng)前人們?cè)絹碓街匾曌匀唤绲娘L(fēng)力、地震、海浪等因素在時(shí)間與空間上的規(guī)律，大力研究材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形等手段的應(yīng)用，嘗試應(yīng)用安全性較高與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效能的計(jì)算與設(shè)計(jì)等。③土工工程建筑材料特點(diǎn)。出現(xiàn)了大量高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料，如鋁合金、鎂合金和玻璃纖維等，但這些新型材料有的彈性不強(qiáng)，價(jià)格過高，因此沒有得到普遍應(yīng)用，還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。再有關(guān)于鋼筋混凝土的強(qiáng)度與耐久性也需開展研究。④工程地質(zhì)與地基特點(diǎn)。建設(shè)地域的工程地質(zhì)與地基構(gòu)造以及其本身的應(yīng)力情況與力學(xué)性能，直接影響著工程施工，而且也進(jìn)一步影響到工程的選址、結(jié)構(gòu)、材料的應(yīng)用等各個(gè)方面，如果屬于地下工程則有著更多的影響。當(dāng)前應(yīng)用的工程地質(zhì)與地基勘察技術(shù)，還主要以鉆探取樣、室內(nèi)分析為主，這些技術(shù)有待進(jìn)一步提高，為了修建現(xiàn)代化建筑，還需創(chuàng)新勘察手段。⑤工程建設(shè)特點(diǎn)。現(xiàn)代土木工程大量投入機(jī)械的使用和某些建筑過程逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不僅使施工效率大大提高，還一定程度上提高了建筑工程的質(zhì)量。并且現(xiàn)代土木工程逐漸重視對(duì)施工人員的管理，并制定系統(tǒng)、全面的人員管理體系，學(xué)習(xí)先進(jìn)的員工管理方法，明確每個(gè)施工人員的職責(zé)與分工協(xié)助，使建筑施工過程有序、持續(xù)進(jìn)行，最終達(dá)到提供施工效率的目的[2]。

3 未來土木工程發(fā)展的方向

未來土木工程發(fā)展的新方向主要表現(xiàn)為：①土木工程發(fā)展的理論依據(jù)更專業(yè)化。不論是現(xiàn)在還是將來，力學(xué)仍舊是現(xiàn)代土木工程技術(shù)的核心理論依據(jù)，未來將會(huì)對(duì)土木工程在分析、數(shù)值處理方面將進(jìn)行新的研究，以實(shí)現(xiàn)更大的突破。此外，對(duì)于難度系數(shù)大的結(jié)構(gòu)、流體物體等受力解析，還將進(jìn)一步改進(jìn)其分析方法，以解決現(xiàn)有處理方法所存在的問題。在未來，現(xiàn)代土木工程將會(huì)加大對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用，利用專業(yè)數(shù)學(xué)計(jì)算的方式，對(duì)建筑工程中相關(guān)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，使其計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確、具體，更利于施工過程對(duì)材料的應(yīng)用。比如BIM技術(shù)(建筑信息模型)既包括建筑物的信息模型，同時(shí)又包括建筑工程管理行為的模型，其核心是通過在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫。借助這個(gè)富含建筑工程信息的三維模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不僅可以用于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，還可以用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理、工程量統(tǒng)計(jì)、成本計(jì)算、物業(yè)管理等，可以在整個(gè)建筑業(yè)中發(fā)揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。②生態(tài)方向發(fā)展趨勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展所引發(fā)的生態(tài)破壞問題日益嚴(yán)重，各國越來越注重產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保證在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，不打破生態(tài)平衡，以實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的愿望。未來土木工程將會(huì)綜合考慮建筑材料可循環(huán)利用和環(huán)保的功能，在充分利用建筑材料的同時(shí)，減少對(duì)自然環(huán)境的污染，對(duì)建筑過程廢棄物污染進(jìn)行有效的監(jiān)控，加強(qiáng)建筑施工工作人員保護(hù)自然環(huán)境的意識(shí)，以實(shí)現(xiàn)未來土木工程在可持續(xù)發(fā)展策略下穩(wěn)定、快速的發(fā)展。比如迪拜太陽能垂直村，其建筑表面與太陽能收集器呈特定角度。太陽能收集器位于這個(gè)多功能建筑群的南端，裝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)樞軸，可讓日照時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大化。③土木工程趨向于工業(yè)化發(fā)展。過去人們只能利用手工操作開展建設(shè)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而大量引入了機(jī)械化操作，尤其是隨著重點(diǎn)工程建設(shè)的發(fā)展出現(xiàn)了更多的智能化操作，但其發(fā)展還是不能與其他工業(yè)部門相比，因此建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化將會(huì)成為我國建筑業(yè)努力的方向。要科學(xué)處理建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的關(guān)系。要隨著時(shí)代的發(fā)展應(yīng)用最新科學(xué)管理辦法，同時(shí)大量應(yīng)用新材料新工藝。④土木工程的空間及地域延伸發(fā)展。由于現(xiàn)代建筑工程越來越多，占地越來越大，使得可利用的陸地資源越來越少。未來土木工程會(huì)綜合考慮這一問題，并將建筑工程進(jìn)行空間延伸和地域延伸。其中，空間延伸主要是將建筑向上、向下進(jìn)行延伸，未來建筑物將會(huì)更高，地下延伸也會(huì)更深，以實(shí)現(xiàn)節(jié)省建筑工程占地面積的目的。另一方面，由于一些較大的建筑工程占地面積大，加上世界人口不斷增加，為了不占據(jù)人們生活場(chǎng)地，未來土木工程建筑工程將會(huì)更多地考慮在海洋、沙漠等進(jìn)行建設(shè)。如中國澳門機(jī)場(chǎng)，日本關(guān)西國際機(jī)場(chǎng)均修筑了海上的人工島，在島上建跑道和候機(jī)樓；例如東京地鐵已達(dá)地下三層。甚至于在不久的將來可能超出地球的范圍[3]。增加，促進(jìn)了建筑業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)使得土木工程的作用日顯重要。因此要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點(diǎn)，這樣才能更好地促進(jìn)土木工程發(fā)展，保障土木工程質(zhì)量。

[1]方從嚴(yán),梁有峰,吳慶.土木工程的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)綜述[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,13(2):41-45.

[2]劉越.討現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來土木工程發(fā)展[J].中國管理信息化,2016,19(15):210-211.

[3]李生男.淺談現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來土木工程的發(fā)展[J].建材與裝飾,2017,(41):00289.