展望未來的智能“土木”

張亞帥

（河北大學，河北 保定 071000）

隨著我國科學技術的發展，人工智能正在逐步走入人們的生活，各個行業也都在與人工智能進行接軌。在醫學上，人工智能的發展創造了醫療機器人、手術機器人、康復機器人等高科技產品；在教育上，教育機器人也逐漸走進人們的生活，為人們的生活帶來了更加便利的學習條件；在汽車制造方面，將汽車制造與人工智能相結合，研發出了無人駕駛汽車，人們再也不必進行人工駕駛操作，提高了人們的生活質量。從這些領域可以看出，智能化正在走入我們的生活，正在影響著我們的生活方式，也在不斷地推動社會的發展。與此同時，它也提醒了土木工程人員應注重“土木”與“智能”的結合，注重“土木”與“大數據”的結合，能夠使得我們行業與社會接軌，以更快的速度和更高的質量完成國家的建設任務，造福于人類社會。

1 展望未來土木工程的智能設計

未來建筑的設計將更加依靠BIM軟件，BIM軟件的出現使得設計師擁有了三維可視化的設計環境，設計師可以真實地看到想要設計物體的模型，使自身的設計更加可視化，同時，也能夠很好地向他人展示自己的想法。BIM軟件可以實現與數據庫的結合，早期設計物件的數據可以進行存儲，以備后期設計進行調用，同時，可以將數據與生產制造行業共享，實現所需物件的數據化生產，從而可以實現行業之間的交流與合作，極大地提高了工作的效率。BIM軟件使得設計者的設計真正立體化，可以看到整體的布局，可在立體的環境下進行管道和線路的布置，避免了各個線路之間的交叉、碰撞，便于后期進行管理和解決所出現的問題，使得管道、線路的布置更加條理化。智能的發展將能夠使不同專業人員合作，通過遠程輔助技術實現設計者之間的交流，實現不同行業之間思維的碰撞，聯合設計出更加合理的方案。

2 展望未來土木工程的智能材料

隨著社會的不斷發展，房屋、道路、橋梁等建筑物所用材料的問題也日益暴露出來。房屋建筑所用混凝土抗壓強度高，但其抗拉強度很低，為了提高混凝土的抗拉能力，使其能夠在使用的過程中避免過早開裂，在其中加入通過化工合成的纖維材料、鋼纖維材料使其抗拉能力大大加強。同時，向其中加入光導纖維材料用作傳感元件，對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等情況進行預報，避免危險情況的發生。形狀記憶合金的應用能夠實現結構的自我診斷，能夠提高材料的韌性和強度、增強材料的適應控制。

目前，降雨后城市道路積水的問題有待解決，以往所用路面透水性很差，而在其中加入一些化工合成材料，可以很好地提升其透水性能，且路面將更加平整，機動車駕駛也將更加平穩，真正地創造一個“海綿城市”。

未來智能材料的發展離不開與化工行業的合作與交流，土木工程人員在學好自身專業知識的同時，也應該學習一些化學知識，以便更好地提升自身的綜合素質，同時，也能夠更好地應用智能材料為我們的工作服務。

3 展望未來土木工程的智能施工

隨著我國科技實力的增強，我國土木工程將向機械化、自動化、智能化方面進行發展。將人工智能與機械制造產業相結合，生產出可以施工的機器人，施工機器人的發展將提高施工的效率，保障施工的質量，同時，能夠避免施工過程中人員的傷亡，從而能夠使工期大大縮短，真正實現自動化和智能化。世界機械制造產業的發展將推動土木工程向機械化發展，一個個大型機械的出現將有助于我們解決一個個難題，推動土木工程向前發展。比如，盾構機的出現給地下空間的施工帶來了很大的便利，在施工的過程中利用其機械化、自動化的優勢節約了大量的勞動力，同時，解決了由于地下巖石堅硬不便于掘進的難題。前進中持續旋轉的刀盤將切削的渣土送入泥土倉，加入合理配比的漿液，最后將渣土運輸到后方的土車中。向前推進的同時，還可以進行管片拼接，使得隧道同步成形，避免了由于應力釋放所造成的崩塌現象。架橋機的出現將讓我們建造一個個大型的橋梁，解決了橋梁由于自重過大而不能提升的問題，使得橋梁得以機械化生產，大大推動了我國工程建設現代化的進程。鋼平臺的出現使得上海中心大廈得以順利完工，鋼平臺不僅是施工人員的操作平臺，同時，也用于堆放鋼筋、施工設備。整個鋼平臺完全封閉，可以保證施工人員的安全，并不用擔心有高空墜落物體對下面來往的人員造成威脅。土木工程施工向智能化發展的同時，也對我們土木工程工作人員提出了更高的要求。在施工的過程中應注重對機械的使用，提高自身“他山之石，可以攻玉”的意識，不斷提升自身的綜合素質，以便更好地為國家經濟建設奉獻自己的力量。

4 展望未來土木工程的智能管理

互聯網的發展將使未來土木工程的發展更加智能化。每一個項目都可以建立自己的APP，將在整個過程中的數據、論文、報告進行存儲，建立不同的檔案，將各個行業的事物分類整理，將各個行業聯系在一起，做到各司其職，實現條理化的分類管理，人人可以關注項目的最新進展，專家可以隨時隨地對相關情況進行診斷，完成相應的報告，提出相應的解決方案，實現管理優化。立體化的設計已使各個線路之間更加合理與優化，將各個線路都進行編檔，記錄其正常工作性能，如果線路出現問題，可以從記錄中找出問題，真正能夠做到“對癥下藥”，做到有理有據，切實可查。

5 展望未來土木工程的智能診斷

未來土木工程的診斷方面將建立“工程醫院”，在施工及使用過程中的問題可以向相應的機構咨詢，拍攝相應的圖片供專家參考，專家討論相應的解決方案，生成相應的報告，再進行遠程操作指導，從而將問題解決。

6 結束語

未來土木工程的發展將向著機械化、自動化、智能化的方向發展，土木工程人員應該更加注重對智能的學習和運用。未來土木工程的發展將不僅僅局限于自身的專業，更多的是與其他行業之間的交叉合作，在學好自身專業知識的同時，應廣泛學習工作中可能涉及到的其他專業的知識，提高自身的綜合素質。在今后的學習和工作中應更加注重對BIM軟件的學習和運用，學好相應的計算機語言，將其真正運用到自身專業的學習中，將提高我們對數據的分析和處理能力，能夠使專業知識數據化，從而提高工作的效率和質量。

［1］張建平.信息化土木工程設計［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005.

［2］王要武.工程項目信息化管理［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005.

［3］張光磊，杜彥良.智能材料與結構［M］.北京：北京大學出版社，2010.