賀永才
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土木工程主要是指各類建筑工程的技術、理論科學等的統稱。不僅包含了與人們日常生活以及商品生產緊密聯系的各類工程建設,比如,一般居民建筑工程、交通建設工程、電力、水利工程以及地下開發工程等,而且還包括了在建設施工過程中所應用的技術活動。
過去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。
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。
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。
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。
在現代建筑工程建設中,隨處可見機械操作,不論是城市高樓建設、鐵路工程建設、水利工程建設等,都離不開現代機械。而現代土木工程大量投入機械的使用和某些建筑過程逐漸實現自動化,不僅使施工效率大大提高,還一定程度上提高了建筑工程的質量。另一方面,現代土木工程逐漸重視對施工人員的管理,并制定系統、全面的人員管理體系,學習先進的員工管理方法,明確每個施工人員的職責與分工協助,使建筑施工過程有序、持續地進行,最終達到提供施工效率的目的[1]。
基于土木工程的發展現狀以及現代土木工程的主要特征,筆者認為土木工程發展的新方向主要表現為:
不論是現在還是將來,力學仍舊是現代土木工程技術的核心理論依據,未來將會對土木工程在分析、數值處理方面將進行新的研究,以實現更大的突破。此外,對于難度系數大的結構、流體物體等受力解析,還將進一步改進其分析方法,以解決現有處理方法所存在的問題。在未來,現代土木工程將會加大對數學知識運用,利用專業數學計算的方式,對建筑工程中相關數值進行計算,使其計算結果更加準確、具體,更利于施工過程對材料的應用。
隨著經濟發展所引發的生態破壞問題日益嚴重,各國越來越注重產業的可持續發展,保證在經濟發展的同時,不打破生態平衡,以實現與自然環境和諧發展的愿望。未來土木工程將會綜合考慮建筑材料可循環利用和環保的功能,在充分利用建筑材料的同時,減少對自然環境的污染,對建筑過程廢棄物污染進行有效的監控,加強建筑施工工作人員保護自然環境的意識,以實現未來土木工程在可持續發展策略下穩定、快速的發展[2]。
過去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。
未來土木工程會將更多的計算機技術與建筑技術相結合,使建筑工程有關的材料數值更準確,不僅充分利用建筑材料,節約建筑成本,提升了建筑設計方案的質量,還保證了建筑企業獲取可觀的經濟效益,進一步保證了建筑工程的質量。另一方面,未來土木工程還將注重建筑工程工業化的發展,將會引進更多先進的建筑設備,以實現建筑過程全面的機械化、自動化的目標,不僅使施工效率大大提高,還保證了建筑工程的質量。
由于現代建筑工程越來越多,占地越來越大,使得可利用的陸地資源越來越少。未來土木工程會綜合考慮這一問題,并將建筑工程進行空間延伸和地域延伸。其中,空間延伸主要是將建筑向上、向下進行延伸,未來建筑物將會更高,地下延伸也會更深,以實現節省建筑工程占地面積的目的。另一方面,由于一些較大的建筑工程占地面積大,加上世界人口不斷增加,為了不占據人們生活場地,未來土木工程建筑工程將會更多地考慮在海洋、沙漠等進行建設。
隨著社會經濟的快速發展,能源短缺現象嚴重,而大力開發新能源與研究替代能源非常重要,同時其也會在土木工程建設中得到廣泛應用,從而促進土木工程的可持續發展。
隨著城市化建設的不斷推進,使得土木工程建設不斷增多,這就要求提高現代土木工程技術水平,而要提高土木工程技術水平,必須正確了解現代土木工程特點。并且為了促進土木工程的可持續發展,必須加強對其發展新方向進行分析。
參考文獻
[1] 蔡立雙.現代土木工程的特點與未來土木工程的發展[J].中外企業家,2016,(09):00065.
[2] 朱卓成.論現代土木工程建設管理及其未來發展[J].住宅與房地產,2016,(03):157.