現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來(lái)土木工程發(fā)展

劉曉霞

摘要：隨著土木工程的發(fā)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。并且提高土木工程建設(shè)水平，加強(qiáng)土木工程發(fā)展，對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展具有重要意義?；诖?，本文對(duì)現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代土木工程;特點(diǎn);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

一、現(xiàn)代土木工程的主要特點(diǎn)

隨著科技的進(jìn)步發(fā)展以及城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使得現(xiàn)代土木工程呈現(xiàn)出諸多時(shí)代特點(diǎn)，筆者認(rèn)為其主要具有以下特點(diǎn)：

1、工程規(guī)劃特點(diǎn)。在過(guò)去較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，工程規(guī)劃主要依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的越來(lái)越大，當(dāng)前完全可以應(yīng)用系統(tǒng)工程理論與手段，如果土木工程的規(guī)模過(guò)大則會(huì)影響到當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，對(duì)生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響，由于此類(lèi)工程同時(shí)包括優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，因此合理規(guī)劃具有更為積極的作用。

2、建筑材料特點(diǎn)。出現(xiàn)了大量高強(qiáng)輕質(zhì)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(qiáng)，價(jià)格過(guò)高，因此沒(méi)有得到普遍應(yīng)用，還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。再有關(guān)于鋼筋混凝土的強(qiáng)度與耐久性也需開(kāi)展研究。

3、工程地質(zhì)與地基特點(diǎn)。建設(shè)地域的工程地質(zhì)與地基構(gòu)造以及其本身的應(yīng)力情況與力學(xué)性能，直接影響著工程施工，而且也進(jìn)一步影響到工程的選址、結(jié)構(gòu)、材料的應(yīng)用等各個(gè)方面，如果屬于地下工程則有著更多的影響。當(dāng)前應(yīng)用的工程地質(zhì)與地基勘察技術(shù)，還主要以鉆探取樣、室內(nèi)分析為主，這些技術(shù)有待進(jìn)一步提高，為了修建現(xiàn)代化建筑，還需創(chuàng)新勘察手段。

4、工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)。當(dāng)前工程設(shè)計(jì)中，人們力求在現(xiàn)有條件下滿足節(jié)約成本、安全美觀的要求。因此當(dāng)前人們?cè)絹?lái)越重視自然界的風(fēng)力、地震、海浪等因素在時(shí)間與空間上的規(guī)律，大力研究材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形等手段的應(yīng)用，嘗試應(yīng)用安全性較高與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等理論，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效能的計(jì)算與設(shè)計(jì)等。

5、工程建設(shè)特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代建筑水平的提高，先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備也逐漸應(yīng)用于建筑工程中。在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中，隨處可見(jiàn)機(jī)械操作，不論是城市高樓建設(shè)、鐵路工程建設(shè)、水利工程建設(shè)等，都離不開(kāi)現(xiàn)代機(jī)械。而現(xiàn)代土木工程大量投入機(jī)械的使用和某些建筑過(guò)程逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(zhì)量。

二、土木工程發(fā)展現(xiàn)狀的分析

新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)土木工程建設(shè)持續(xù)不斷的快速發(fā)展。特別在近十年來(lái)，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，土木工程更是呈現(xiàn)前所未有的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，整個(gè)中國(guó)幾乎都在進(jìn)行城市建設(shè)。各類(lèi)辦公大樓、交通工程、水利工程紛紛建成，并且對(duì)新材料、新型技術(shù)的應(yīng)用逐漸增加，使我國(guó)土木工程的發(fā)展速度一定程度上緩解了城市建設(shè)的壓力。另一方面，自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城市建設(shè)工程不僅在數(shù)量上日益劇增，而且在建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越新穎，技術(shù)也越來(lái)越成熟。但是，從社會(huì)建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，土木工程建設(shè)仍然滿足不了社會(huì)發(fā)展的需求，特別是在居民房屋建筑方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)供不應(yīng)求?？傊?，雖然我國(guó)土木工程快速發(fā)展，但仍不能滿足社會(huì)、城市建設(shè)的需要。

三、未來(lái)土木工程發(fā)展趨勢(shì)的分析

1、理論依據(jù)專(zhuān)業(yè)化。目前力學(xué)仍舊是現(xiàn)代土木工程技術(shù)的核心理論依據(jù)，未來(lái)將會(huì)對(duì)土木工程在分析、數(shù)值處理方面將進(jìn)行新的研究，以實(shí)現(xiàn)更大的突破。此外，對(duì)于難度系數(shù)大的結(jié)構(gòu)、流體物體等受力解析，還將進(jìn)一步改進(jìn)其分析方法，以解決現(xiàn)有處理方法所存在的問(wèn)題。在未來(lái)，現(xiàn)代土木工程將會(huì)加大對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用，利用專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)計(jì)算的方式，對(duì)建筑工程中相關(guān)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，使其計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確、具體，更利于施工過(guò)程對(duì)材料的應(yīng)用。比如BIM技術(shù)（建筑信息模型）既包括建筑物的信息模型，同時(shí)又包括建筑工程管理行為的模型，其核心是通過(guò)在計(jì)算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。借助這個(gè)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(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，還可以用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理、工程量統(tǒng)計(jì)、成本計(jì)算、物業(yè)管理等，可以在整個(gè)建筑業(yè)中發(fā)揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。

2、土木工程的空間及地域延伸發(fā)展。由于現(xiàn)代建筑工程越來(lái)越多，占地越來(lái)越大，使得可利用的陸地資源越來(lái)越少。未來(lái)土木工程會(huì)綜合考慮這一問(wèn)題，并將建筑工程進(jìn)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(jìn)行延伸，未來(lái)建筑物將會(huì)更高，地下延伸也會(huì)更深，以實(shí)現(xiàn)節(jié)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(jù)人們生活場(chǎng)地，未來(lái)土木工程建筑工程將會(huì)更多的考慮在海洋、沙漠等進(jìn)行建設(shè)。如中國(guó)澳門(mén)機(jī)場(chǎng)，日本關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)均修筑了海上的人工島，在島上建跑道和候機(jī)樓;例如東京地鐵已達(dá)地下三層。甚至于在不久的將來(lái)可能超出地球的范圍。

3、生態(tài)方向發(fā)展趨勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展所引發(fā)的生態(tài)破壞問(wèn)題日益嚴(yán)重，各國(guó)越來(lái)越注重產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保證在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，不打破生態(tài)平衡，以實(shí)現(xiàn)與自然環(huán)境和諧發(fā)展的愿望。未來(lái)土木工程將會(huì)綜合考慮建筑材料可循環(huán)利用和環(huán)保的功能，在充分利用建筑材料的同時(shí)，減少對(duì)自然環(huán)境的污染，對(duì)建筑過(guò)程廢棄物污染進(jìn)行有效的監(jiān)控，加強(qiáng)建筑施工工作人員保護(hù)自然環(huán)境的意識(shí)，以實(shí)現(xiàn)未來(lái)土木工程在可持續(xù)發(fā)展策略下穩(wěn)定、快速的發(fā)展。比如迪拜太陽(yáng)能垂直村，其建筑表面與太陽(yáng)能收集器呈特定角度。太陽(yáng)能收集器位于這個(gè)多功能建筑群的南端，裝有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)樞軸，可讓日照時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大化。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土木工程在我國(guó)歷史上有著悠久的發(fā)展歷程，為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮著重要作用，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑物提出了更高的要求，不但要求質(zhì)量不斷提高而且要求建設(shè)速度不斷加快，因此對(duì)現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來(lái)土木工程發(fā)展進(jìn)行分析具有重要意義。

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（作者單位：廣西建業(yè)中天工程咨詢(xún)有限公司）