現代土木工程的特點與未來土木工程發展

范蛟龍

【摘 要】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。此外，由于社會發展對城市建設的需求日益增加，這使得提高現代土木工程行業技術水平迫在眉睫。而要想提高土木工程技術水平，必須正確了解現代土木工程特點，通過對其特性的掌握，有針對性的對實際操作進行改善，這樣才能實現城市建設的目標。

【關鍵詞】土木工程；特點；發展

1土木工程的涵義

土木工程的英文是Civil Engineering，直譯是民用工程，它是建造各種工程的統稱。它既指建設的對象，即建造在地上，地下，水中的工程設施，也指應用的材料設備和進行的勘測、設計施工、保養維修等專業技術。歷史是一個發展的過程，在這個過程中人類不斷地在追求、改善著自身的飲食、居住環境，從原始的露天如猿猴一樣生活，到山洞、樹枝搭建樹棚、樹木搭建簡易房屋、使用工具分割樹木搭建宮殿、泥土房、使用實體磚水泥房再到使用空心磚鋼混結構的高層建筑。

2我國現代土木工程的顯著特點

2.1關于工程施工方面的特點

伴隨土木工程規模的不斷擴大，施工機械、設備、工具等都在向著自動化、大型化和多品種的方向發展，整個施工過程變得也越來越機械化和自動化，并且組織管理也開始應用系統工程的理論和方法，整個過程日益走向科學化，除此之外，還有些工程設施的建設在不斷地向結構和構件的標準化和生產工業化方向發展。

2.2關于工程地質和地基方面的特點

建筑地區的工程地質、地基結構和其在天然狀態下的應力狀況、力學性能都是非常重要的要素，因為這些因素不僅會直接影響工程的設計和施工，而且還和工程設施的選址、結構體系以及建筑材料的選擇有密切的關系。同時，這些因素對地下工程的影響更大。現在工程地質和地基的勘察技術依舊是現場鉆探取樣、室內分析試驗，這些都是有一定局限性的工程技術。隨著現代化大型建筑的不斷涌現，我們需要運用現代科學技術不斷地創新出新的勘察方法，以便能夠更好地滿足現代化大型建筑的實際需要。

2.3關于工程設計方面的特點

現在的工程設計不僅要盡可能地符合實際的情況，而且還要達到適用、經濟、安全和美觀的目的。所以，面對這種情況相關工作人員已經開始運用概率統計分析并確定荷載值和材料強度值，研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律.積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖土共同作用的分析.進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論：同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。

2.4關于建筑材料方面的特點

現在各種各樣的高強輕質新材料在不斷出現，比鋼輕的鋁合金、鎂合金以及玻璃纖維增強塑料也就是玻璃鋼都已經開始應用。但是這些材料本身有自己的缺陷，如一些材料的彈性模量是較為偏低的，其中一些的價格還比較高，有一部分的應用范圍還會受到很大的限制，所以需要我們不斷地進行探索。除此之外，對于提升鋼材和混凝土強度和耐久性的問題，目前雖然取得了比較好的效果，但是仍然需要我們共同努力，促使其取得更好的進展。

3未來土木工程的發展趨勢

3.1向高空方向發展

在高層建筑發展方面，目前人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔，由15根鋼纖繩錨拉。中國臺北的101大廈，高508m。上海的最高建筑為環球大廈，高492m。美國擬在芝加哥建Mglin-Beitler大廈，地上141層，高610m。中國擬在上海附近的1.6公里寬，200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈，居民可達10萬。高空的距離是無限的，因此，只要技術允許的條件下，建筑物不斷向高空發展是切實可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業、購物等一系列功能，這就大大節約了土地資源，為城市的發展節省了土地。

3.2向海洋、地下、荒漠、太空發展

地球可以稱作為一個“水球”，地球上有百分之七十的面積是海洋，而陸地面積僅占百分之三十，其中又有很大部分荒漠等是人類目前還沒有使用的。因此，在技術條件允許的前提下，充分利用海洋、荒漠資源是非常必要的。例如如中國澳門機場、日本關西國際機場等都修筑了海上人工島，在島上建跑道和候機樓。阿拉伯聯合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上，2000年時，日本圍海建造的1000m長的關西國際機場試飛成功。

向地下進軍。建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節能和減少噪聲污染等優點。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所，將深達地下70m電站。我國城市地下空間的開發尚處于初級階段，目前已有北京、上海、廣州等六個城市建有地鐵，已開通的總長度達215公里。

向沙漠進軍。全世界約有1/3陸地為沙漠，目前還很少有開發。沙漠難以利用主要是缺水，生態環境惡劣，日夜溫差太大，不適合人類居住。改造沙漠首先必須有水，然后才能綠化和改造沙土。在缺乏地下水的沙漠地區，國際上正在研究開發使用沙漠地區太陽能淡化海水的可行方案。我國沙漠輸水工程試驗成功，順利地引黃河水入沙漠。我國首條沙漠高速公路——榆靖高速公路已全線動工。

向太空邁進。向太空發展使人類長期的夢想，在21世紀這一夢想已變為現實。由于近代天文學宇航事業的飛速發展和人類登月的成功實現，人們發現月球上擁有大量的鈦鐵礦，由此可以制造出人類生存必需的氧和水。美籍華裔林銅柱博士1985年發現建造混凝土所需的材料月球上都有，因此可以在月球上制作鋼筋混凝土配件裝配空間站。

3.3向計算機應用發展

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善，計算結果將更能反映實際情況，從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設，以縮短工期、提高經濟效益。

3.4向工業化方向發展

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程，特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展，但是總的來說落后于其他工業部門，所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系，盡量實現標準化生產；要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制，采用專業化、聯合化、區域化的施工組織形式，同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。

3.5向新能源和能源多極化發展

能源問題是當前世界各國極為關注的問題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求，應當予以足夠的重視。

4結束語

土木工程是整個建筑工程中很重要的一部分，土木工程施工質量的好壞直接關系整個工程質量。因此，要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點，這樣才能更好的保證施工的順利進行，進而保障整個建筑工程的質量。

參考文獻：

[1]丁大均，蔣永生.土木工程概論[M].北京：中國建筑工業出版社，2003

[2]劉西拉 等.關于我國工程建設技術發展的戰略思考[J].土木工程學報版，2005.