現代土木工程的特點與未來的發展研究

周俊儒

摘 要：土木工程在我國歷史上有著悠久的發展歷程，在現代依然為人類社會發展發揮著重要作用，在人類社會文明進步中煥發著奪目的光茫。本文主要論述了土木工程的特點，展望了土木工程在今后的發展。

關鍵字：土木工程 特點 發展趨勢

1、土木工程的概念

土木工程包括各種工程設施的各種活動。可以自二個方面進行理解，一個指的是涉及人類生活與生產的各種工程設施，包括各種工程。一個指的是在建筑工程中使用的材料總稱，以及工程設備在工程建設過程中進行的各種活動。土木工程經歷了長期的發展，當前已取得了較大的成果，但在今后發展中，土木工程還有很多項目需要人類去研究。

2、現代土木工程的優勢

隨著世界經濟的快速發展，人們對建筑物提出了更高的要求，不但要求質量不斷提高而且要求建設速度不斷加快，因此現代土木工程呈現出眾多時代特點，主要有下面這些方面。

2.1建筑材料。出現了大量高強輕質的建筑材料，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，價格過高，因此沒有得到普遍應用，還需進一步加強研究。再有關于鋼筋混凝土的強度與耐久性也需開展研究。

2.2工程地質與地基。建設地域的工程地質與地基構造以及其本身的應力情況與力學性能，直接影響著工程施工，而且也進一步影響到工程的選址、結構、材料的應用等各個方面，如果屬于地下工程則有著更多的影響。當前應用的工程地質與地基勘察技術，還主要以鉆探取樣、室內分析為主，這些技術有待進一步提高，為了修建現代化建筑，還需創新勘察手段。

2.3工程規劃。在過去較長時期內，工程規劃主要依據工程經驗進行，隨著土木工程建設規模的越來越大，當前完全可以應用系統工程理論與手段，如果土木工程的規模過大則會影響到當地自然環境，對生態平衡與農業生產產生巨大的影響，由于此類工程同時包括優點與缺點，因此合理規劃具有更為積極的作用。

2.4工程設計。當前工程設計中，人們力求在現有條件下滿足節約成本、安全美觀的要求。因此當前人們越來越重視自然界的風力、地震、海浪等因素在時間與空間上的規律，大力研究材料非彈性、結構大變形等手段的應用，嘗試應用安全性較高與結構優化設計等理論，利用計算機進行高效能的計算與設計等。

2.5工程建設。由于當前大量建設大規模的土木工程，因此使用工具、設備、機械的種類越來越多，而且智能化水平也越來越高。在土木工程施工中積極應用系統工程理論與手段，逐步實現了科學化發展。由于建設手段不斷升級，因此不但可以進一步減少施工成本、縮短工期，而且也可以在特殊環境中施工，提高工程質量。

3、展望土木工程的發展

3.1越來越高。當前人工建筑當中最高的當屬波蘭的長波臺鋼塔，有646米高，主要利用15根鋼索拉伸。日本最近提出在東京建設一座千年塔，設計高度為800米以上，主要位于當地的大海當中，在建筑中全面融入工作、休閑、娛樂、商業、購物等多種功能，而且應用抗震原理，可以容納五萬人。中國計劃在上海修建一座仿生大廈，在距離海岸200米深的人工島上修建，可以容納十萬人。印度也計劃投資五十億元修建一座超級摩天大樓，規劃為200層以上，高度可達到700米以上。

3.2走入地下。東京在1991年在東京召開城市地下空間學術會議，認為“人類在21世紀應該逐步進入地下”。而利用修建地下建筑可以解決地面上的人口擁護問題，可以節約能源、減少噪聲污染等。20世紀50年代，日本在地下空間開展了大規模的開發活動，到80年代已經逐步進入到地下100米以下的空間。日本于2003年修建完成的東京新豐州地下變電所就位于地面以下70米處。當前世界上已經修建完成350座以上的地下水電站廠房，規模最大的當屬加拿大的格朗德高級水電站。

3.3進入海洋。為了保證飛機起飛的轟鳴聲不會影響到附近的居民，為了節約陸地用地，2000年8月，日本大阪利用18億立方圍海修建完成了長達1000米的關西國際機場。同時修建在海上的還有阿拉伯聯合酋長國的首都迪拜，洪都拉期也計劃在海上修建與城市功能相同的游船，計劃長度達到800米以上，寬度達到200米以上，高度達到28層樓高，同時在船上設置小型噴氣式飛機跑道、醫院、旅館、超市、飯店等各種設施，最近幾年，我國在此方面也進行了不懈的研究，取得了較好的成果，如在南海的填海工程已經取得了初步成果，已經建設完成了各個島嶼的工程，在三個地區已經修建完成了機場，當前已經投入使用的機場為永署礁機場。

3.4進入沙漠。在全世界當中，沙漠面積占到整個陸地面積的三分之一，每年還有600萬公頃的土地轉變為沙漠，會進一步影響到一億人的生活。世界未來學會認為，人類可以在下個世紀進入沙漠當中，利用科學的研究將其轉變為綠洲。而在改造沙漠過程中首先要解決水的問題，然后才能開展綠化建設與改良土壤建設。當前利比亞沙漠地區已經在沙漠當中修建了一條地下水管道，同時在班加西修建了一座大型蓄水池，當前已經投入到使用當中，為改良當地沙漠起到了積極作用。由于沙漠地區普遍缺水，國際上當前正在研究尋求利用太陽能將海水轉化為淡水的方案，如果這一研究宣告成功，那么人類就可在近期進入沙漠當中。

3.5進入太空。隨著天文學宇航事業的快速發展，當前人類已經能夠登上月亮，發現了位于月亮上的大型鈦鐵礦，在800度的高溫環境中，如果鈦鐵礦與氫化物相遇則可成為鐵、鈦、氧和水氣，就可以在月亮上制造出水和氧。美國政府當前已經著手在月亮上建立基地，嘗試利用月亮作為中間站登上火星。我國林銅柱博士在1985年通過研究發現，月亮上存在著大量的混凝土材料，所以在月亮上可以利用空間站制作人類需要的鋼筋混凝土。筆者認為在21世紀50年代以后，空間工業、空間商業、空間旅游都會得到較快發展，有可能成為現實。

3.6計算機的作用越來越大。隨著計算機技術的大量應用，計算結果將會與實際情況越來越接近，可以展現材料的真實性能與最優結構，人們將會設計出質量更高的施工方案，從而收到較好的經濟效益。

3.7越來越趨向于工業化。在過去較長時期內，人們只能利用手工操作開展建設，隨著經濟的快速發展而大量引入了機械化操作，尤其是隨著重點工程建設的發展出現了更多的智能化操作，但其發展還是不能與其他工業部門相比，因此建筑業實現工業化將會成為我國建筑業努力的方向。要科學處理建筑產品標準化與多樣化的關系。要隨著時代的發展應用最新科學管理辦法，同時大量應用新材料新工藝。

3.8出現大量新能源。隨著經濟的快速發展，人們越來越關注能源問題，而大力開發新能源與研究替代能源將會是21世紀人類解決的重大問題。才能促進土木工程的健康發展。

3.9實現持續性發展。土木工程建設要尋求能源的循環利用，達到可持續發展的目的，在建設、使用、維護土木工程過程中，要求人類節約能源節約土地，才能使土木工程得到持續性發展。

土木工程在我國擁有悠久的發展歷史，為人類發展做出了重大貢獻，人類還需不懈努力、開拓創新，才能實現土木工程的健康發展。

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