淺談土木工程的發展趨勢與策略

王明杰

摘 要：隨著信息化社會的飛速發展土木工程實現了質的飛躍，我們只有科學遵循其內涵特征、發展現狀把握工程建設未來發展趨勢動向、制定科學實踐發展策略，本文就土木工程內涵意義探討了其發展現狀及未來建設趨勢，對強化土木工程理論研究、實踐應用，促進其實現可持續的全面發展有重要的實踐意義。

關鍵詞：土木工程；現狀；發展趨勢

隨著信息化社會的飛速發展土木工程實現了質的飛躍，我們只有科學遵循其內涵特征、發展現狀把握工程建設未來發展趨勢動向、制定科學實踐發展策略，下面就土木工程內涵意義探討了其發展現狀及未來建設趨勢，對強化土木工程理論研究、實踐應用，促進其實現可持續的全面發展有重要的實踐意義。

1 土木工程內涵意義

土木工程主要指建設各類設施、工程的技術、科學與項目統稱，其自身包含顯著特征，即社會性屬性、綜合性特點、經濟技術性、建筑藝術性與實踐性特征。理解土木工程內涵可由兩方面入手，一方面為同社會人們生產實踐活動、日常生活密切相關的多元化設施工程建設，例如公路、道路工程、建筑工程、水利工程、橋梁工程、鐵路工程、利用地下空間開發工程與隧道工程等。另一方面內涵則為各類建設工程相關設施用到的機械設備、材料在土地上開展的設計、勘查與施工等項目活動。

2 土木工程研究發展現狀

伴隨各類新結構、新技術、新施工方式、新工藝的層出不窮，尤其是自動化技術的廣泛應用，人們更開始從事的土木工程建造修建規模更大，高層建筑在數量上不僅更多，且在高度層面也持續提升，逐步令我國在建設高層建筑領域的土木工程發展水平向世界先進水平靠近。在結構設計層面則呈現出更高、更長的柔性化實踐發展趨勢。在較多情況下地震荷載與風荷載是設計結構的影響控制因素，令各項大型工程的復雜體系結構在抗震抗風相關問題與設計理念層面受到了人們的廣泛關注。

目前常見的課題研究涵蓋風荷載與地震設計機理作用、大跨度大規模橋梁工程抗震抗風與體系結構設計等。同時，以柔性結構對抗地震的以柔克剛思想進一步在控制結構震動技術層面科學體現，當前現代震動相關問題正逐步向著智能化控制、自適應、減震吸震相關技術方向逐步延伸，土木工程基礎性健康結構的檢測、控制災害結構等研究工作也將繼續逐步強化。伴隨土木工程的現代化發展，社會人口數量的持續增多，各類空間資源日趨緊張，為解決土地資源與空間資源的緊張問題，土木工程逐步關注了地下工程的開發與建設，并令其成為有效解決上述問題的科學途徑。當前世界規模最大的地下街工程為東京地下街，深度約為100m，而我國較多一線城市也逐步建設開發了地鐵服務系統并進入到具體的項目實施階段。地下空間科學技術則實現了飛速的提升與發展。當前我國城市較多地下工程施工建設的主要方式包含暗挖、明挖、盾構、蓋挖、注漿、凍結與沉管法等，該類技術逐步躋身國際領域先進行列，并為地下空間土木工程開發提供了優質寶貴的實踐經驗。土木工程的科學發展還進一步推動了預應力技術的廣泛應用，令其逐步擴大至大柱網、大跨度、大開間的高層與多層、斜拉橋與連續橋等結構、大型預應力儲液池、儲倉、管樁、預應力地錨等多重預應力應用結構領域。

同時預應力技術也逐步成為大型公共建筑、開間住宅的關鍵應用技術，有效解決了高、大、新、重建筑工程的建造設計難題，并發揮了獨特的作用。一般來講，人們通常習慣于用安全系數進行土木工程指標的客觀評價，實則其僅僅是由確定的相關信息實現的定值獲取，沒能全面考慮到相關設計變量之中包含的變異性，其特定的某一安全系數數值在不同的項目工程中也并不一定具有相同的作用意義。因此基于實際土木工程中包含的各類不確定性，對其展開隨機的可靠度衡量評估與力學分析也尤為重要，即土木工程應繼續開展可靠度相關理論的應用研究。

3 土木工程未來發展趨勢

3.IS系統應用發展。數字化城市發展理念的提出正是基于這一IS系統發展而來，也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測、多媒體、網絡與仿真虛擬技術對城市各項功能機制、基礎設施展開自動采集、發揮決策輔助作用并實施動態化管理監測，很明顯，當前數字化城市便是以該類數字化的處理信息技術、通信網絡技術作為發展背景的科學服務技術系統。其逐步推廣與科學應用勢必將我國城市運營與規劃建設推向嶄新的高度，促進其發展水平的持續提升。

3.2單機方式順序科學轉變至網絡協同控制與并行設計。就復雜大型的項目工程來說，其很有可能需要較多設計部門、眾多成員的共同參與，同時還需要良好的協同合作并提供在線咨詢服務，還可由不同地域分布的分支設計機構、設計人員、協作部門單位應用多樣化平臺軟硬件與設計方式在相應規定時段內良好完成。為有效解決該類復雜系統問題應良好的應用開發土木工程設計的協同并行技術。另外，智能化建筑工程與檢測結構亦是土木工程基于信息化發展背景的未來發展的趨勢。項目管理與電子數據同樣是土木工程實現信息化發展的趨勢，工程建設施工是當今土木工程應用計算機技術的重要領域，基于系統復雜工程在施工階段中由報價投標、預算到簽訂管理合同、評定分析質量直至竣工驗收各階段均需要進行大量數據信息的處理，整體施工單位控制與輔助管理均會被納入至輔助計算機施工技術體系中。依據電子化數據查閱管理系統的應用便利性，當前國外開發研究出了無線電雙向通訊設備并廣泛用于現場工地的互通聯絡與基于GPS科學技術創建人機通訊高效便利設備。當前土木工程領域信息技術的跨越式發展已經令國際承包商真正跨越了地域壁壘，實現了共享式、協同式、智能化的行業發展。

3.3土木工程虛擬技術將實現廣泛應用。傳統土木工程研究發展中人們只能應用特定符號、平面圖紙進行大量信息的傳遞，該類方式受到接收信息者知識結構、行業經驗等的約束限制。伴隨土木工程項目新時期復雜程度的日益強化，令該類交流方式變得越發困難，因此虛擬現實技術逐步誕生，并為工程建設中的廣泛、交叉交流創造了新型實踐方式、拓寬了其發展前景。虛擬現實技術主要將多媒體技術、計算機技術、傳感技術與網絡技術融合，將抽象的符號與圖紙合理轉化為人們的現實直觀體會與感受，可以說是一類人機交互新型科學技術，可為人們創造貼近現實、身臨其境的仿真虛擬環境，人們則好似在現實世界之中。

總之，隨著信息化社會的飛速發展土木工程實現了質的飛躍，我們只有科學遵循其內涵特征、發展現狀把握工程建設未來發展趨勢動向、制定科學實踐發展策略，才能真正推進土木工程實現可持續的全面發展。

參考文獻

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