現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來(lái)土木工程發(fā)展

張大海 肖峰

【摘 ?要】建筑技術(shù)和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中我國(guó)土木工程主要包括的基本組成內(nèi)容。在社會(huì)成員的日常工作、生活以及學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，土木工程技術(shù)的應(yīng)用幾乎隨處可見(jiàn)。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化以及科學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用水平不斷提升的帶動(dòng)和影響下，我國(guó)土木工程的建設(shè)方式也將呈現(xiàn)出全新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。在基于現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上展望其未來(lái)的發(fā)展方向，逐漸受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代土木工程;特點(diǎn);發(fā)展前景

土木工程主要是指各類(lèi)建筑工程的技術(shù)、理論科學(xué)等的統(tǒng)稱(chēng)。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(lèi)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(kāi)發(fā)工程等，而且還包括了在建設(shè)施工過(guò)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(guò)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)。

1我國(guó)現(xiàn)代土木工程的顯著特點(diǎn)

1.1 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(guò)程變得也越來(lái)越機(jī)械化和自動(dòng)化，并且組織管理也開(kāi)始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，整個(gè)過(guò)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。

1.2 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(mǎn)足現(xiàn)代化大型建筑的實(shí)際需要。

1.3 關(guān)于工程設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn)

現(xiàn)代力學(xué)、數(shù)學(xué)分析方法以及計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展，使得土木工程學(xué)科的理論基礎(chǔ)得到了極大的發(fā)展。由最原始的手算到利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì);由最初的線(xiàn)性分析到后來(lái)的非線(xiàn)性分析;由簡(jiǎn)單的平面分析到復(fù)雜的空間整體和共同作用分析;由簡(jiǎn)單的單項(xiàng)分析到科學(xué)合理的系統(tǒng)的綜合比較;由經(jīng)驗(yàn)定值分析到隨機(jī)甚至隨機(jī)過(guò)程分析;由靜態(tài)分析到動(dòng)態(tài)分析;由使用荷載下的反應(yīng)到建造全過(guò)程的反應(yīng)等。

1.4 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(kāi)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(wèn)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。

1.5結(jié)構(gòu)功能多樣化的特點(diǎn)

現(xiàn)代土木工程已經(jīng)超越了傳統(tǒng)意義上挖土蓋房、架橋?yàn)榱旱姆懂?，而是以“以人為本，綠色環(huán)?！弊鳛槠湓O(shè)計(jì)理念。對(duì)于住宅建筑和公共建筑來(lái)說(shuō)，盡量要求與周邊環(huán)境融合一體。就建筑的結(jié)構(gòu)布置來(lái)說(shuō)，盡量與水、暖、電、氣的供應(yīng)，室內(nèi)溫、濕度的自動(dòng)控制等現(xiàn)代化設(shè)備相結(jié)合。而對(duì)于工業(yè)建筑來(lái)說(shuō)，則是要求從恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防磁、無(wú)微塵，向大跨度、空間分隔靈活、工廠(chǎng)花園化的方向發(fā)展。

2土木工程的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

2.1信息化趨勢(shì)發(fā)展

加快信息化建設(shè)是我國(guó)新時(shí)代發(fā)展的目標(biāo)，信息化建設(shè)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等進(jìn)行改造。信息化建設(shè)可以使一些傳統(tǒng)下難實(shí)現(xiàn)的工程得以順利實(shí)施，信息化技術(shù)將全面革新設(shè)計(jì)技術(shù)和施工技術(shù)，信息化建設(shè)大大地推動(dòng)了土木工程業(yè)的發(fā)展。信息化的社會(huì)背景為建筑的興起提供了更為廣闊的空間，對(duì)信息資源和對(duì)使用者的信息服務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化組合。

2.2高性能材料的廣泛應(yīng)用

隨著科技地不斷發(fā)展和新能源的不斷開(kāi)發(fā)，使得越來(lái)越多的高性能材料得以廣泛地應(yīng)用到土木工程中，比如說(shuō)高標(biāo)號(hào)水泥、玻璃纖維混凝土、聚合物浸漬混凝土以及復(fù)合型節(jié)能混凝土，還有新型的墻體材料的開(kāi)發(fā)，這些高性能材料的應(yīng)用使得土木工程在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論以及施工技術(shù)方面得到了新的發(fā)展。并且土木工程中鋼材也將朝著高強(qiáng)度、良好塑性以及可焊性等方向發(fā)展?？傊咝阅懿牧系膽?yīng)用是未來(lái)土木工程的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

2.3土木工程向地下、海洋、沙漠?dāng)U展

隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建筑空間資源已經(jīng)成為限制建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。開(kāi)發(fā)空間資源是解決建筑空間資源緊張的非常有效的途徑，在我國(guó)可開(kāi)發(fā)的空間資源有地下空間、沙漠、海洋以及宇宙空間。其實(shí)，我國(guó)在土木工程發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)在逐漸地開(kāi)發(fā)這些空間資源了，比如說(shuō)現(xiàn)行的地鐵、地下停車(chē)場(chǎng)都是利用地下空間的體現(xiàn)，而且我國(guó)也正在開(kāi)發(fā)海洋和沙漠資源，同時(shí)我國(guó)在探索太空方面也取得了一定成績(jī)，所以說(shuō)我國(guó)土木工程的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是向地下、海洋以及沙漠等空間發(fā)展。

2.4建筑多樣化及城市建筑立體化

我國(guó)土木工程正在朝著多樣化和城市建筑立體化的方向發(fā)展，由于材料學(xué)和工程力學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了土木工程向著多樣化的方向發(fā)展，為了解決能源緊缺、環(huán)境保護(hù)、交通溶度等問(wèn)題，越來(lái)越多的建筑結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生。隨著城市人口的密度逐漸地增加，交通擁擠和用地緊張等問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，為了解決城市用地問(wèn)題就需要發(fā)展立體建筑，也就說(shuō)城市高層建筑會(huì)越來(lái)越多，但是高層建筑的建設(shè)對(duì)施工技術(shù)和設(shè)計(jì)的要求更高，所以要加快土木工程各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

2.5向工業(yè)化方向發(fā)展

建筑長(zhǎng)期以來(lái)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(lái)說(shuō)落后于其他工業(yè)部門(mén)，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國(guó)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(zhuān)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結(jié)束語(yǔ)

對(duì)資源和能源的節(jié)約，包括在建設(shè)中的和使用過(guò)程中的，成為土木工程以后的一個(gè)方向，這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制，土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期，從規(guī)劃，設(shè)計(jì)，建造到建成后的使用，維護(hù)，拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小，同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對(duì)土木工程提出了新的要求。具體的要求包括，資源的保護(hù)，資源再利用，污染控制和全方位的質(zhì)量。我國(guó)正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開(kāi)始就注意了對(duì)青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，全路設(shè)計(jì)為封閉構(gòu)造，杜絕了固體廢棄物的污染，也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過(guò)程中也相當(dāng)注重對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]李莉.淺談現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來(lái)土木工程的發(fā)展[J].科學(xué)中國(guó)人，2015.