簡議現代土木工程的特點及其未來發展

覃宇飛

桂林理工大學 廣西 桂林 541004

1 土木工程發展意義

隨著各項土木工程的發展，各種高層建筑拔地而起，橋梁、水利工程、公路使人們生活更加便利。其是提高人類居住環境與交通的核心產業，提高土木工程建設水平，加強土木工程發展，對于實現社會、環境、經濟共同發展具有重要意義。并且為了實現人類良好的生存空間，舒適的生活環境，將進一步促進土木工程發展[1]。

2 現代土木工程的特點分析

社會的變化發展，現代土木工程呈現出諸多時代特點，筆者認為主要表現在：①工程規劃的特點。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工程設計特點。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。③土工工程建筑材料特點。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。④工程地質與地基特點。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。⑤工程建設特點。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。并且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、持續進行，最終達到提供施工效率的目的[2]。

3 未來土木工程發展的方向

未來土木工程發展的新方向主要表現為：①土木工程發展的理論依據更專業化。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。比如BIM技術(建筑信息模型)既包括建筑物的信息模型，同時又包括建筑工程管理行為的模型，其核心是通過在計算機中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。借助這個富含建筑工程信息的三維模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，不僅可以用于現代建筑設計，還可以用于結構設計、設備管理、工程量統計、成本計算、物業管理等，可以在整個建筑業中發揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。②生態方向發展趨勢。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。比如迪拜太陽能垂直村，其建筑表面與太陽能收集器呈特定角度。太陽能收集器位于這個多功能建筑群的南端，裝有自動旋轉樞軸，可讓日照時間實現最大化。③土木工程趨向于工業化發展。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。④土木工程的空間及地域延伸發展。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。如中國澳門機場，日本關西國際機場均修筑了海上的人工島，在島上建跑道和候機樓；例如東京地鐵已達地下三層。甚至于在不久的將來可能超出地球的范圍[3]。增加，促進了建筑業的快速發展，同時使得土木工程的作用日顯重要。因此要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點，這樣才能更好地促進土木工程發展，保障土木工程質量。

[1]方從嚴,梁有峰,吳慶.土木工程的現狀與未來發展趨勢綜述[J].安徽建筑工業學院學報:自然科學版,2005,13(2):41-45.

[2]劉越.討現代土木工程的特點與未來土木工程發展[J].中國管理信息化,2016,19(15):210-211.

[3]李生男.淺談現代土木工程的特點與未來土木工程的發展[J].建材與裝飾,2017,(41):00289.