現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來土木工程發(fā)展

范蛟龍

【摘 要】土木工程主要是指各類建筑工程的技術(shù)、理論科學(xué)等的統(tǒng)稱。不僅包含了與人們?nèi)粘Ｉ钜约吧唐飞a(chǎn)緊密聯(lián)系的各類工程建設(shè)，比如，一般居民建筑工程、交通建設(shè)工程、電力、水利工程以及地下開發(fā)工程等，而且還包括了在建設(shè)施工過程中所應(yīng)用的技術(shù)活動(dòng)。此外，由于社會(huì)發(fā)展對(duì)城市建設(shè)的需求日益增加，這使得提高現(xiàn)代土木工程行業(yè)技術(shù)水平迫在眉睫。而要想提高土木工程技術(shù)水平，必須正確了解現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)，通過對(duì)其特性的掌握，有針對(duì)性的對(duì)實(shí)際操作進(jìn)行改善，這樣才能實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】土木工程；特點(diǎn)；發(fā)展

1土木工程的涵義

土木工程的英文是Civil Engineering，直譯是民用工程，它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它既指建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上，地下，水中的工程設(shè)施，也指應(yīng)用的材料設(shè)備和進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工、保養(yǎng)維修等專業(yè)技術(shù)。歷史是一個(gè)發(fā)展的過程，在這個(gè)過程中人類不斷地在追求、改善著自身的飲食、居住環(huán)境，從原始的露天如猿猴一樣生活，到山洞、樹枝搭建樹棚、樹木搭建簡易房屋、使用工具分割樹木搭建宮殿、泥土房、使用實(shí)體磚水泥房再到使用空心磚鋼混結(jié)構(gòu)的高層建筑。

2我國現(xiàn)代土木工程的顯著特點(diǎn)

2.1關(guān)于工程施工方面的特點(diǎn)

伴隨土木工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，施工機(jī)械、設(shè)備、工具等都在向著自動(dòng)化、大型化和多品種的方向發(fā)展，整個(gè)施工過程變得也越來越機(jī)械化和自動(dòng)化，并且組織管理也開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，整個(gè)過程日益走向科學(xué)化，除此之外，還有些工程設(shè)施的建設(shè)在不斷地向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化方向發(fā)展。

2.2關(guān)于工程地質(zhì)和地基方面的特點(diǎn)

建筑地區(qū)的工程地質(zhì)、地基結(jié)構(gòu)和其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力狀況、力學(xué)性能都是非常重要的要素，因?yàn)檫@些因素不僅會(huì)直接影響工程的設(shè)計(jì)和施工，而且還和工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系以及建筑材料的選擇有密切的關(guān)系。同時(shí)，這些因素對(duì)地下工程的影響更大?，F(xiàn)在工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)依舊是現(xiàn)場(chǎng)鉆探取樣、室內(nèi)分析試驗(yàn)，這些都是有一定局限性的工程技術(shù)。隨著現(xiàn)代化大型建筑的不斷涌現(xiàn)，我們需要運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷地創(chuàng)新出新的勘察方法，以便能夠更好地滿足現(xiàn)代化大型建筑的實(shí)際需要。

2.3關(guān)于工程設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn)

現(xiàn)在的工程設(shè)計(jì)不僅要盡可能地符合實(shí)際的情況，而且還要達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀的目的。所以，面對(duì)這種情況相關(guān)工作人員已經(jīng)開始運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)分析并確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時(shí)間、空間上的分布與統(tǒng)計(jì)規(guī)律.積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖土共同作用的分析.進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論：同時(shí)發(fā)展運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)的高效能的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法等。

2.4關(guān)于建筑材料方面的特點(diǎn)

現(xiàn)在各種各樣的高強(qiáng)輕質(zhì)新材料在不斷出現(xiàn)，比鋼輕的鋁合金、鎂合金以及玻璃纖維增強(qiáng)塑料也就是玻璃鋼都已經(jīng)開始應(yīng)用。但是這些材料本身有自己的缺陷，如一些材料的彈性模量是較為偏低的，其中一些的價(jià)格還比較高，有一部分的應(yīng)用范圍還會(huì)受到很大的限制，所以需要我們不斷地進(jìn)行探索。除此之外，對(duì)于提升鋼材和混凝土強(qiáng)度和耐久性的問題，目前雖然取得了比較好的效果，但是仍然需要我們共同努力，促使其取得更好的進(jìn)展。

3未來土木工程的發(fā)展趨勢(shì)

3.1向高空方向發(fā)展

在高層建筑發(fā)展方面，目前人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺(tái)鋼塔，由15根鋼纖繩錨拉。中國臺(tái)北的101大廈，高508m。上海的最高建筑為環(huán)球大廈，高492m。美國擬在芝加哥建Mglin-Beitler大廈，地上141層，高610m。中國擬在上海附近的1.6公里寬，200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈，居民可達(dá)10萬。高空的距離是無限的，因此，只要技術(shù)允許的條件下，建筑物不斷向高空發(fā)展是切實(shí)可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等一系列功能，這就大大節(jié)約了土地資源，為城市的發(fā)展節(jié)省了土地。

3.2向海洋、地下、荒漠、太空發(fā)展

地球可以稱作為一個(gè)“水球”，地球上有百分之七十的面積是海洋，而陸地面積僅占百分之三十，其中又有很大部分荒漠等是人類目前還沒有使用的。因此，在技術(shù)條件允許的前提下，充分利用海洋、荒漠資源是非常必要的。例如如中國澳門機(jī)場(chǎng)、日本關(guān)西國際機(jī)場(chǎng)等都修筑了海上人工島，在島上建跑道和候機(jī)樓。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上，2000年時(shí)，日本圍海建造的1000m長的關(guān)西國際機(jī)場(chǎng)試飛成功。

向地下進(jìn)軍。建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點(diǎn)。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所，將深達(dá)地下70m電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級(jí)階段，目前已有北京、上海、廣州等六個(gè)城市建有地鐵，已開通的總長度達(dá)215公里。

向沙漠進(jìn)軍。全世界約有1/3陸地為沙漠，目前還很少有開發(fā)。沙漠難以利用主要是缺水，生態(tài)環(huán)境惡劣，日夜溫差太大，不適合人類居住。改造沙漠首先必須有水，然后才能綠化和改造沙土。在缺乏地下水的沙漠地區(qū)，國際上正在研究開發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽能淡化海水的可行方案。我國沙漠輸水工程試驗(yàn)成功，順利地引黃河水入沙漠。我國首條沙漠高速公路——榆靖高速公路已全線動(dòng)工。

向太空邁進(jìn)。向太空發(fā)展使人類長期的夢(mèng)想，在21世紀(jì)這一夢(mèng)想已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。由于近代天文學(xué)宇航事業(yè)的飛速發(fā)展和人類登月的成功實(shí)現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵礦，由此可以制造出人類生存必需的氧和水。美籍華裔林銅柱博士1985年發(fā)現(xiàn)建造混凝土所需的材料月球上都有，因此可以在月球上制作鋼筋混凝土配件裝配空間站。

3.3向計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善，計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.4向工業(yè)化方向發(fā)展

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動(dòng)了建筑業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，特別是在重點(diǎn)工程建設(shè)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(shì)。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制，采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式，同時(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。

3.5向新能源和能源多極化發(fā)展

能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類必須解決的重大課題。這也對(duì)土木工程提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

4結(jié)束語

土木工程是整個(gè)建筑工程中很重要的一部分，土木工程施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系整個(gè)工程質(zhì)量。因此，要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點(diǎn)，這樣才能更好的保證施工的順利進(jìn)行，進(jìn)而保障整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁大均，蔣永生.土木工程概論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003

[2]劉西拉 等.關(guān)于我國工程建設(shè)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].土木工程學(xué)報(bào)版，2005.