韓愈
摘 要:建筑業(yè)是我國的支柱產業(yè),土木工程的發(fā)展也是影響我國建設的基本行業(yè)。目前,我國土木工程雖然取得了一些成就,但總體水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距,面對高新技術和信息化浪潮的沖擊, 如何迎接挑戰(zhàn), 如何順應這一科技革命發(fā)展趨勢的潮流, 是我們從事土木工程專業(yè)的各界人士值得認真思考和必須回答的。
關鍵詞:土木工程;概念;現狀;發(fā)展趨勢
1 前言
我國是一個發(fā)展中國家,經濟還不發(fā)達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。在未來的發(fā)展中需要正視其問題的存在,結合自身發(fā)展的實際情況,對其進行研究和探索,以實現我國土木工程建設的新突破,從而使其實現可持續(xù)發(fā)展。
2 土木工程的概念
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發(fā)展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
3 土木工程現狀分析
3.1 土木工程建設所取得的成就
據有關統計,我國已建成的高層建筑,20層以上的多達10000多棟。其中,超過100m的有500多棟,200m 以上的有50多棟,甚至有20多棟的高度超過300m。而我國目前最高的高層建筑是上海環(huán)球金融中心大廈,于2008年8月29 日竣工,整體設計采用鋼筋混凝土結構(SRC結構)和鋼結構(S結構),其建筑擁有95層,主體高度為492.5m。就公路和鐵路事業(yè)而言,已處于飛速發(fā)展的狀態(tài)。雖然我國的高速公路起步較晚,但是于2010年新建2.4萬公里,使全國高速公路的總里程約達7萬公里,穩(wěn)居世界首位。而鐵路于2010年已達到8.5萬公里的營業(yè)里程,特別是青藏鐵路的開通對我國鐵路事業(yè)的發(fā)展來說具有劃時代的意義。目前,鐵路建設主要為城市輕軌和地鐵兩方面的建設,在北京、上海等城市已實現地鐵的開通,其開通的總長度為215公里。在橋梁建設方面,我國已建造過各種材料不同類型的橋梁,而其中的某些成果已達到了國際先進水平。就世界跨徑前十位的各類橋型中,在斜拉橋中我國占6座,在懸索橋中我國內地占2座,實現了我國由橋梁大國向橋梁強國的歷史性跨越,并使其成為展示我國綜合國力的窗口之一。
3.2 建筑材料與施工工藝的運用
建筑材料與施工工藝的運用,主要表現為混凝土及其技術的運用。由于混凝土所達到的強度已遠遠超出了相關工程所要求的范圍,在原材料方面,活化、球狀等新型水泥和高性能的減水劑,特別是粉煤、硅灰等超細摻合料等廣泛的使用;而在混凝土的施工技術方面,各種原材料的檢測及其檢測設備、攪拌設備、計算機的相關應用等高新技術的應用,使得混凝土技術的相關性能設計和控制得到了很大的提高和改善。
3.3 預應力技術的運用
預應力技術不僅在解決大、高等建筑工程的設計和建造難題中發(fā)揮著其特有的優(yōu)勢,而且還推動了建筑結構的創(chuàng)新,如運用預應力拉桿可取代柱的懸掛建筑結構。
在公路建設中,運用預應力技術可有效解決路面混凝土開裂和減少伸縮縫,從而提高了公路的使用壽命;在橋梁工程中,對于任何類型的橋梁建造,都可以應用預應力技術解決其跨度問題;在水利工程或其他工程建設中,預應力結構也得到了廣泛的應用,如舊建筑的加固改造、加層和拆除等。
4 土木工程的發(fā)展趨勢
4.1 高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題;高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
4.2 巖土錨固技術的發(fā)展應用
在土木工程建設中,需要對巖土錨固技術的應用進行不斷的擴展。巖土錨固技術不僅在土木工程中的邊坡、地下、深基坑和結構抗浮相關工程中保持良好的發(fā)展狀態(tài),還需要在土木工程中的橋梁、重力壩加固、抗地震相關工程中要求具有長遠的進展。另外,巖土錨固技術領域中的錨桿錨固機理技術仍不成熟,其相關的研究仍是土木工程界的難點及熱點。
4.3 計算機應用
隨著計算機應用的普及和結構計算理論日益完善,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
4.4 環(huán)境工程
環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
4.5 建筑工業(yè)化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規(guī)模的經濟建設推動了建筑業(yè)機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發(fā)展,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,采用專業(yè)化、聯合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
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