土木工程的發展歷史探究

顏真光 譚幸淼

摘 要：土木工程是人類歷史的智慧結晶，其存在和發展標志著人類社會生產力的不斷飛躍。本文就土木工程的發展史、土木工程的工程類別及發展現狀等方面進行簡要闡述，供同行參考。

關鍵詞：土木工程;發展;歷史

1 ?土木工程的基本概念

土木工程泛指建造各類工程設施的科學技術，既指應用材料、設備等進行勘探、設計、施工、維護等技術行為，也涵蓋包括房屋、道路、橋梁、港口、給排水等多個方面在內的工程設施，是建筑行業的總稱。土木工程的發展有著悠久的歷史，發展至今，其內容和內涵都已經發生了巨大的變化，尤其是在科技化、工業化和現代化快速發展的當今社會，土木工程的發展更是日新月異，在人類社會發展進步的道路上發揮著至關重要的作用[1]。

2 ?古代、近代及現代土木工程概述

2.1 古代土木工程

古代土木工程最早可追溯到新石器時代，直到17世紀中葉都屬于古代土木工程的范疇，時間跨度極大。由于技術及資源等條件的限制，古代土木工程體現出來最鮮明的特點便是“就地取材”，其建筑物大多是以木材、石塊、泥土等自然界現存資源為原料建造而成的，雖然材料和建造工藝有限，在建造時主要依靠經驗，但是古代土木工程不論是在建造技術還是藝術造型上都達到了極高的境界，尤其是世界古代十大奇跡之一的“長城”和天下第一石拱橋“趙州橋”，都為后世留下了極為寶貴的歷史財富，對軍事防御和橋梁建筑的發展有著深刻的影響。

2.2 近代土木工程

近代土木工程的發展是從17世紀中葉到20世紀中葉，與古代土木工程相比，其特點主要在于施工機械的進步、材料的改變及系統的理論指導。在近代土木工程發展的過程中世界也經歷了兩次工業革命，生產出了許多先進的施工機械，同時也逐漸形成了結構設計和施工的系統理論體系，最后施工材料也有了極大的創新，應用了鋼結構和混凝土結構，極大地促進了土木工程的發展。正是得益于這些條件的進步，世界各國也建造出了許多結構更為復雜的建筑，例如法國巴黎的埃菲爾鐵塔和美國的帝國大廈等等，至今仍舊屹立在世界的一方。

2.3 現代土木工程

從20世紀中葉至今，土木工程的發展已進入了現代化的階段，主要體現在材料復合化及綠色化、設計及施工理論完善化、功能要求多樣化、城市建設立體化和施工工程工業化及裝配化。從輕骨料混凝土到納米材料等新型材料的應用到裝配式建筑的發展，無不彰顯著現代土木工程發展的蓬勃動力。由于生產力和建造能力的發展，這一時期的代表建筑已是數不勝數，到處皆是一派繁榮景象。

3 ?中國土木工程和世界土木工程的發展史

3.1 中國土木工程

中國的土木工程可以追溯到夏朝，在那時便已有了宮殿和城邦，只是其規模還不是很大，而隨著時代的發展，夯土技術及木架構也隨之出現，滿足了人們擴大建筑規模和提高房屋建筑整體性的需求。而在元代時期，民族化和宗教化的建筑活躍了起來，但由于經濟發展的遲緩，對于建筑的發展基本上處于停滯的狀態。到清朝時，由于外來勢力的入侵，使得這一時期的建筑呈現出了中西結合的趨勢，并且在民國時期表現突出，雖然民國時建筑材料仍多采用青磚和青瓦，但其建筑風格類似西方建筑風格。雖然在這一時期中國建筑的發展速度相對緩慢，但是卻為未來的發展奠定了良好的基礎。直至改革開放以后，中國的土木工程進入了承上啟下的歷史性階段，“別墅式”、“園林式”、“莊園式”住宅在富人之間涌現，各類新型的建筑形式，如鋼結構和框架結構的建筑也出現了。可以說，中國的土木工程經歷了由興盛到衰敗的過程，現如今正處在追趕的過程當中，相信通過努力，我們定能走在世界的前列。

3.2世界土木工程

世界的土木工程發展歷程在古代時期與中國土木工程的發展基本一致，其建筑材料也呈現出由泥土、枝條等向石頭、磚瓦、青銅等演變，最后再部分發達地區出現了一些混合土和草筋泥等早期混合材料。其中較為著名的包括古埃及的金字塔、古希臘雅典衛城、古羅馬的萬神廟。11世紀下半葉，哥特式建筑開始興起，由法國向英國、德國、意大利等歐洲國家傳播，成為了后半段古代世界土木工程的象征。而到了近代和現代，世界土木工程的發展則走上了快速通道，由于歐洲各國科學家總結形成了較為完善的科學理論體系，再借助水泥的發明，混凝土的使用在歐洲國家間廣泛使用，奠定了近現代土木工程發展的大方向。

4 ?土木工程的工程類別

由于土木工程的發展歷史悠久，涉及的范圍之廣，因此對于土木工程的分類也是極為復雜，目前中國將土木工程劃分為房屋工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、水利工程、環境工程、港口工程、機場工程、隧道及地下工程、城市供熱供燃氣工程和特種工程結構。

4.1房屋工程

房屋工程是指在興建房屋時的勘察、規劃、設計、施工和設備調試等工作的總稱，其最終目的就是為人類的生產生活提供合適的場所，可以說從人類誕生以來，房屋工程便已存在，在人類的發展史中發揮著極為重要的作用。

4.2橋梁工程

橋梁工程是指對橋梁的勘測、設計、施工、養護和檢定等工作過程，它的發展主要取決于交通運輸的需求。橋梁工程學主要研究的是橋渡設計，考慮通航及路線要求確定橋面高度，考慮基底不受沖刷或凍脹來確定基礎埋深等，其發展遵循的是適用、安全、經濟和美觀原則。

4.3港口工程

港口工程是指興建港口時包括港址選擇、工程設計規劃及建筑物、裝卸設備、系船浮筒、航標等設施的修建。隨著港口工程科學技術的發展，已逐漸成為相對獨立的學科，但仍和土木工程的其他分支，如水利工程、道路工程、鐵路工程、橋梁工程、工民建工程、給排水工程等有著密切的聯系。

5 ?土木工程的發展現狀

隨著科技的進步，土木工程也隨之發展并且逐步成熟，現如今土木工程的發展也已經進入了一個嶄新的階段。由于我國城市化的快速發展，對高層建筑的需求也日益增強，新工藝、新材料的不斷涌現使得人類從事更大規模的土木工程修建夢想逐步成為現實。另外，借助計算機科學和工業化生產，我國正逐步推進建筑工程的信息化、可視化和工業化，“BIM+裝配式建筑模式”和“綠色建材+裝配式建筑模式”的新型建筑模式也在國家的支持下不斷推進。相信伴隨著土木工程的發展，其工業化、信息化、綠色化的發展目標一定能夠很快實現，并且為國民經濟的快速穩定發展提供持久的動力。

參考文獻

[1]P.G. Palafox-Alcantar，D.V.L. Hunt，C.D.F. Rogers. The complementary use of game theory for the circular economy： A review of waste management decision-making methods in civil engineering[J]. Waste Management，2020，102.