淺析當今社會環境下土木工程的發展現狀與未來

(貴州省六盤水市住房和城鄉建設局， 貴州 六盤水 553000)

0 引言

土木工程的不斷發展，得益于其工程材料不斷進步，工程技術不斷發展，相關設計理念不斷創新，管理方式不斷深入。這絕大程度上為我國土木工程乃至世界土木工程的進一步發展提供了更多可能性。縱觀古今，時代發展離不開土木工程的深深烙印，而土木工程行業的進步也離不開時代對其殷殷支持。如今現代土木工程無論是從材料選擇，方案設計，實際建設，以及后期支持等方面都突破了以往界限。更多大型的，復雜的以及充滿人文精神和藝術內涵的土木工程中融入了越來越多的工程技藝及理念，這也標志著，只要現代社會不斷發展，土木工程的未來將越來越向多元化趨勢進步。

1 土木工程概述

土木工程不僅具有極強的研究理論價值也具有區分于其他學科的行業實現價值。我們縱觀土木工程發展的過去，可以發現絕大部分的土木工程在實際建設過程中離不開相關設計理念的支持，相關科學技術的輔助，相關工程技藝的發展。因此，對于土木工程，我們可以從兩個層面去理解。其一，如果從單純的工程實體去研究，其主要是運用在人類強化自身生活品質層面[1]。如，巖土工程，如，隧道，地鐵，以及各類管線設施等。民用以及工業建筑，如各類商業大廈，民居建筑等。道路及橋梁工程，其中主要涉及到的主要是道路與橋梁的修建[2]。其二，從工程所涉及到的材料，建設理論進行分析，其中力學研究就是其中必不可少的理論核心。其中涉及到關于建筑工程建筑的材料，結構，彈性等等[3]。因此，總體分析而言，土木工程是一個涵蓋眾多理論和專業的，大型的集理論研究和實際應用為一體的發展體系。

2 發展現狀

2.1 工程發展

按照上文對土木工程的大致分類，我們可以對其工程的具體發展作以簡單概述。其中，我們日常生活最近的當屬民用及工業建筑方面。從我國建國時期至今，城市建設，新農村改造工程發展迅速，其中擴建以及新建的城市數不勝數。因此也為我國城市及農村居民的安居樂業，改善物質基礎提供了強大的前提條件[4]。各類公用的建筑如，體育場館，也越來越向高，大，功能齊全方向發展，其實用性極大的增強。而住宅建筑的面積更是成趨于直線的趨勢發展，從改革開放之后，國家開放商品房戰略，進一步的將民用建筑劃歸到市場經濟發展的整體體系中，極大的促進了我國居民建筑品質的提升，高層建筑、超高層建筑層出不窮，而這類建筑的發展都得益于建筑的理論研究取得突破性進展，結構力學，彈性力學研究等也進一步得到提升。與此相對應的是我國在建設這類建筑所采用的時間越來越短，采用的材料越加減少，使成本得到了極大降低[5]。

而在路橋等各類工程中，自建國到如今，已經在國際上由落后狀態實現了彎道超車，建設水平，建設規模，工程質量等實現了極大飛躍。高鐵工程，海橋工程，港口工程及各類橋梁公路，為我國突破國際相關工程技術封鎖，實現技術國產化提供了強有力的支持。我國的公路網絡，鐵路網絡，橋梁網絡建設規模已經是世界其他國家所不能輕易超越的[6]。

最后值得稱道的是地下巖土工程，如，隧道，防護工程等。現如今，我國大大小小的城市，從二線城市以上，基本上已經逐步形成初具規模的地下交通網絡。而我國的地鐵建造技術，如今也已經開始出口國外，在技藝上已經居于世界前列。地下防護工程，最為顯著的可以表現在高層建筑的地下室工程建設，不僅僅符合了當前民居建筑的實際要求，也符合了國家對地下人防工程的深入要求。給排水及其他地下管網工程是每個城市進行發展生存必不可少的基礎建設內容，如今，我們不僅在建設成本上得到了極大改進，在后期維護發展時，也更加高效。

2.2 工程材料

工程材料是土木工程發展進步的重要砝碼，每一次的材料變革都有可能引發整個行業的跨越式發展。而在現代土木工程發展的歷史中，我們可以發現工程材料也同樣實現了進步和發展。在我國80年代以前，土木工程主要圍繞木材，鋼筋及水泥等材料進行研發。而在80年代之后，我國居民更注重于對于生活品質的改善，石材，高分子材料，陶瓷產品，合金材料，鋼化玻璃等各類建筑材料極大的擴展了當前建筑設計及選材的范圍[7]。建材行業作為建筑企業的衍生行業也因此得到了極大程度發展。總體來說，材料分為基礎材料，墻體材料，土建鋼材，及各類防護材料，如防水卷材涂料等。而材料的研發涉及到了更為廣泛的專業范圍。如，冶金業，化學業等等，其領域理論也得到了進一步發展。現如今，我國每年消耗的各類建筑材料，遠遠超過國際平均水平。如，圖1。

圖1

3 發展支持

3.1 工程材料的研發演變

材料發展是土木工程發展的必要物質基礎。而如今，對于工程材料的研發也越來越向著多元化，多樣化，高性能化發展。目前普遍使用的鋼制材料，逐漸被合金材料，纖維材料所代替。而工程設計師們在進行建筑設計時也越加趨向于根據當前工程所需的具體要求，來選擇合適材料。如，有的材料具有增強特性，有的材料延展性較好，有的材料彈性力學表現力強。其中合金材料中，鋁合金、鎂合金材料在實際應用中其與混凝土配合使用，強度以及耐久性對比各類鋼材可取得明顯效果[8]。玻璃纖維材料，如今也逐漸有了較大的發展空間，特別是在一些公共建筑領域，使用范圍較為廣泛。因此，在未來，工程的骨料將繼續向可塑性，高韌性以及可焊性的方式方向繼續深入。復合材料將成為下一階段研發利用的主流。合金材料在使用的廣泛性和普遍性上面需要進一步增強。除此之外，工業廢料的重復利用也是當前行業所進行研究的一個方向，煤渣，尾礦，垃圾等廢棄材料具有一定的利用價值，這也符合未來業可持續發展的又一標準。除了不斷利用，改善及提高以往材料的特性之外，在新材料的研發方面，我們將更加的注重材料對于人體的適應性，保證其安全同時具有多種性能，如，可抗細菌，防幅射，降溫等[9]。

3.2 建筑技術的開發利用

3.2.1 軟件技術

軟件技術主要泛指由計算機技術所衍生的，對建筑工程具體實現過程所起到的實際應用的技術。當前最為普遍的為 bim技術的開發和使用，為建筑從設計到實際建設的一系列過程實現精準性、一致性、系統性、可模擬性提供了實現基礎和理論設想方向。不僅如此，利用計算機技術，土木工程建設在材料使用方面更加向集約化趨勢發展，通過計算機技術的運用，使實際設計更加富有準確性，也使其在極大程度上保障了設計工程結構的安全性。而在未來，3d打印技術將成為建筑行業實現建筑效率增長和成本控制的又一途徑。目前在極少數的發達國家，3d打印技術已經能為簡單設計的建筑工程提供幫助[10]。由此發展，我們可以想象未來在實現工程建設過程中，其效率將會極大提升。

3.2.2 硬件技術

硬件技術主要指建筑輔助機械及相關設備的研究。在實現工程從設計到最終完工的一系列流程中，我們對大型機械的依賴性越來越強，對各種具有高精準度的探測、分析、計算設備需求同樣如此。現如今，我國在大型機械設備制造領域已經逐步向國際領先地位進軍，并在個別專業上實現了技術引領，如，智能制造技術。相關高密度高精度的探測分析設備，我們同樣通過了對各種高分子材料的研究，實現了在部分設備上的制造。在未來，其相關設備將向多功能化，智能化，精準化等方向發展，為我國工程建設以及行業發展提供巨大支持。

3.2.3 人力技術

伴隨我國經濟發展以及現代化建設的腳步越發加快，對于我國土木工程的需求越來越大，我國相關人才的教育工作也逐步受到極大重視。從上世紀的80年代以來，我國土木工程一度成為各大院校的重點發展專業之一。至今，土木工程仍然具有高度的實用價值。我國各大高校在人才教育方面，逐步成了專業化，系統化，創新化的教育方針。為未來我國的土木工程實現跨越式發展及長遠進步作出了極大貢獻。

3.3 建筑空間的不斷延伸

建筑空間是土木工程發展的硬件條件。而現代土木工程在實現了城市鄉鎮的規模建設之后，逐漸向沙漠、海洋、地下的區域空間發展。人工島出現更是為實現海上建筑發展提供了無限可能性。地下工程的標志性方向，如，地下交通網絡建設，在未來，地上建筑面積被其他建筑所占據之后，地下交通將成為人們進行日常生活的主流方向。目前，地下交通建設在我國已經初具規模，預計在2020年之后，出現井噴式發展。而占據全世界陸地面積約1/3的沙漠，由于環境較為惡劣，日照溫度過高，深夜溫度過低，因此，目前還不適合人類長久居住。而我國從上世紀開始，逐漸將規模化改造列上日程，目前已經逐漸取得了成效。毛烏素沙漠是我國當年沙化情況較為嚴重的沙漠之一，但是目前，沙漠改造項目已經取得了較為明顯的效果。國際相關領域也正在研究利用沙漠中所存在的豐富的太陽能來改造海水的可行方向，以次為契機實現海水深入沙漠工程。我國已經在引水入沙漠的基礎上，實現了首條沙漠公路的建設。除此之外，空中空間也成為人們設想的工程建設區域之一。不僅僅是地球表面上空，還有太空領域。只要解決了在太空生活所必需的氧氣和水，解決了建設工程所需要的材料物質，就能夠逐步實現在地球以外的星球開展工程建設的設想。

3.4 管理理念的創新發展

而隨著土木工程的日漸發展，以往的管理理念逐漸被改良或放棄。在我國80年代之初，建筑行業逐步發展的時候，施工方式主要是以外包方式進行。因此，衍生了大大小小不計其數的施工隊。其具有較強的流動性，專業性參差不齊，事后處理時無法追責。施工隊和工程承包方之間存在利益分歧，因此，一旦出現問題極有可能會演變出更大矛盾。而在新世紀來臨之后，大部分的建筑企業，在資金，、技術、人員充足等情況下逐步建立了屬于自身的施工團隊，并將其作為一個子公司來引領其向規模化，專業化，系統化方向發展。集團化的管理理念，不僅適應了現代社會經濟發展的主流形式，也為工程建設更加安全高效提供了保障。除此之外，相關科技的發展也為管理模式的先進化提供了更多思路，創新性的管理理念為我國木工程整體行業進一步實現良性發展提供了強有力的支持。而在未來，社會市場經濟的發展趨勢之下，大魚吞小魚，小魚吞蝦米的市場經濟規則也將推動著整體行業的前進和發展。大企業將繼續向著專業化，區域化等方向發展，而小企業則會逐步成長起來，聯合各項資源發展自身。對當前土木工程整體行業的繁榮奠定市場基礎。

（五）資本運作的成熟多樣

自上世紀80年代以來，我國將土木工程的主體建設方向融入到社會市場經濟體系之中就意味著當前土木工程發展將隨著市場經濟發展的步伐繼續前進。而市場經濟的發展從本質上而言是各類資本運作的展現及其融合。當前經濟市場，資本運作方式越加成熟并多樣，這為當前木工程建筑行業抓緊時機發展自身提供了資金支持，也為當前我國在競爭國際市場提供了堅實基礎。因此，在未來隨著我國經濟發展腳步的越發穩健，市場規則的越發明朗，國際影響力的不斷擴大，以及我國在相關領域理念及技術的不斷進步，將不斷賺取國際先進資源來充實自身，共同促進當前整體行業的穩步發展。

4 發展趨勢

4.1 綠色化

現當代，綠色化發展是國際各類領域發展的重要主題之一。綠色產業也是我國政府極大程度上進行支持和鼓勵的產業類型。隨著土木工程不斷深入社會生產生活的每個角落，對于綠色工程建設這一理念我們將更加努力的去貫徹和落實。綠色環保建筑材料的研發利用，綠色建筑技藝的開發運用，以及綠色的管理理念出現創新，都是促進當前土木工程向綠色化趨勢不斷發展的重要動力。因此，綠色化是未來土木工程行業發展的重要趨勢之一。

4.2 信息化

信息化的發展趨勢不僅僅體現在現如今的社會生活的每個領域，也同樣體現在當前土木工程建設方面，并在實際運用及發展時衍生了更加豐富的內容。計算機技術的運用既是其信息化發展的主要體現之一，也是其實現更加高效運營管理的重要手段。在未來，依托于高科技信息的智能化發展將更加顯著，在土木工程建筑領域，能夠更多的運用到其相關技術，不斷提升土木工程建設的成效。如，利用計算機技術實現從設計到建造的過程完全的依托于機械操作，極大的節省人力物力，實現建設成本的降低。而在相關工程的實際應用方面，智能化系統可以有助于當前通過信息技術，從而加大對于環境的抵御效果。這也能夠為實現更大空間上土木工程的發展提供一定基礎，從而使建筑設計更加靈活。

4.3 系統化

在未來，依托于當前對相關工程管理技術、實現技藝的深入研發，可以實現其整體流程更加系統化。設想，在未來我們將完全的擺脫人工建設所造成的材料浪費，管理失誤，數據出錯等情況，以更加精準的數據分析結果融入人性化思維，對整體工程實現系統化建設，工程規劃、占地使用，物料投入，實際運用和機械建設，實現更高層次的自動化控制水平。除此之外，我們可以在超越空間的距離對指定區域實現精細化操作，如，部分的建設場地，環境較為惡劣，我們可以在舒適的辦公條件下通過系統化集成的信息技術實現從前期數據取樣分析到最終完成成品的一系列過程，從而降低及避免惡劣環境下人工建設所帶來的安全問題。因此，在未來環境下，系統化建設將成為土木工程建設的趨勢之一。

4.4 高效化

根據目前對相關工程材料建設技術管理措施等進行深入研究和創新，我們可以設想，在未來，將以更加高效的速度去實現土木工程建設。依托于高性能、多功能的機械設備，高精度、多角度的控制系統，我們能夠在極短的時間內完成從材料選購到最終工程竣工的一系列過程，而在這個過程中，高效精準將成為這一過程重要主題。

4.5 智能化

智能化研究是現如今高科技技術發展的又一趨勢，而在未來，也必將成為土木工程建設的主要方向之一。近幾年智能化的研究熱潮越發高漲，其不僅延伸到家用電器方面，也逐步延伸到大型的工業制造領域，并且在很多方面取得了較大成績。如，上文所述的未來將在沙漠，海洋，地下以及空中領域進行建筑空間的擴展，而在進行建設時，很多環境都不是我們現如今的人力所能夠適應的。因此，我們可以通過堅持智能化領域發展，并將其運用到土木工程建設方面，利用智能化機器設備，實現由機械代替人工的又一歷史階段的實現。因此，綜上所言，智能化機械設備的歷史將成為土木工程發展的必然趨勢之一。

5 結束語

綜上所述，本文主要對于在當今環境之下，我國土木工程的行業發展現狀進行重點分析，從工程發展的規模類型以及相關工程材料研發這兩個方面進行重點說明。除此之外，我們結合現如今在土木工程領域的學術成果，在材料、建筑技術、建筑空間拓展、行業及企業管理理念以及企業的資本運作等方向進行未來趨勢持續發展的可能性分析。最后，結合分析內容，提出了土木工程在未來主要有六大趨勢，分別為綠色化，信息化，系統化，高效化以及智能化。

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