現(xiàn)代土木工程的特點與未來土木工程發(fā)展

于向州

摘要：土木工程是各種建筑工程理論學(xué)科、技術(shù)的統(tǒng)稱，不僅包含了和生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的工程建設(shè)，具體如：交通建設(shè)、建筑工程、水利、電力與地下工程等，還包括建設(shè)工程的各類技術(shù)活動。在生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，土木工程已經(jīng)成為主體。由于社會發(fā)展對施工過程提出了很多新要求，所以必須做好現(xiàn)代土木工程的技術(shù)更新與發(fā)展工作?；诖耍疚膹默F(xiàn)代土木工程的特點出發(fā)，對未來土木工程的發(fā)展進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代土木工程;特點;發(fā)展趨勢

引言

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路、橋梁工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就，但展望未來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步去探索。

1現(xiàn)代土木工程的特點

1.1建筑材料先進(jìn)

在建筑材料方面不斷推陳出現(xiàn)，傳統(tǒng)建筑材料笨重、強(qiáng)度較差等劣勢使得建筑安全難以得到保證，而在土木工程技術(shù)創(chuàng)新的前提下，高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)，例如鋁合金、鎂合金等合成材料與鋼材相比不僅強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，質(zhì)量也更加輕便;混凝土在配比中，比例逐漸科學(xué)化，其強(qiáng)度和耐久性也得到了一定的提升。

1.2工程地質(zhì)特點

在技術(shù)勘探方面，實現(xiàn)對工程施工區(qū)域地質(zhì)情況的系統(tǒng)勘查，并依據(jù)勘查結(jié)果判斷應(yīng)力情況和力學(xué)性能是確保工程地基穩(wěn)定的關(guān)鍵。在現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展中，技術(shù)人員可以通過現(xiàn)場鉆探取樣，建立立體化的力學(xué)性能模型圖，并設(shè)計室內(nèi)分析實驗，確保土木工程，尤其大型土木工程建筑的安全效果。

1.3工程設(shè)計與規(guī)劃更系統(tǒng)

和傳統(tǒng)的土木工程相比：現(xiàn)代土木工程更注重該工程的整體設(shè)計與布局。在設(shè)計與規(guī)劃土木工程期間，要先導(dǎo)現(xiàn)場對其進(jìn)行全面、系統(tǒng)的現(xiàn)場勘探與考察，然后再結(jié)合現(xiàn)實情況進(jìn)行合理規(guī)劃，最后商談確立最終方案。在設(shè)計與規(guī)劃工程方案時，盡量選用經(jīng)驗豐富、專業(yè)能力較強(qiáng)的人員投入到布局規(guī)劃中，然后再結(jié)合現(xiàn)實反饋的資料與信息，健全規(guī)劃，從源頭上改善整體水平。除此之外，在土木工程整體規(guī)劃與全面設(shè)計中，雖然提高了工作成本，卻大幅度節(jié)省了開支，讓建設(shè)過程變得更加經(jīng)濟(jì)、合理。在科學(xué)布局、合理規(guī)劃的過程中，施工水平得到了很大的改善，這也是土木工程趨于技術(shù)化、現(xiàn)代化的根本原因。

1.4功能多元化，規(guī)模大型化

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度加快的當(dāng)下，群眾對于建筑物的要求逐漸增高，常用的是體育館、廣場、堤壩、橋梁等各種大型建筑設(shè)備。自改革開放以來，我國完成了很多大型工程修建工作，典型的有長江三峽。隨著現(xiàn)代居民對生活質(zhì)量的高要求，對建筑功能也提出了更大的要求，具體如：在土木工程建設(shè)期間，必須從多個領(lǐng)域分析建筑功能，如：抗腐蝕能力、抗震性與防火能力等。在建筑物空間構(gòu)造、外觀結(jié)構(gòu)上，新型土木工程對其也有了新的認(rèn)識與定位，開始注重空間設(shè)計的科學(xué)性、外觀設(shè)計的審美與實用性。建造期間，需要結(jié)合現(xiàn)實問題與資源狀態(tài)，隨時優(yōu)化、變動建筑空間構(gòu)造與外觀設(shè)計。

1.5工程建設(shè)自動化特點

現(xiàn)代土木工程機(jī)械化、自動化、信息化的特點逐漸凸顯，例如大型機(jī)械的使用，大大降低了人工成本，提高了施工效率;自動化操作避免了人工操作失誤帶來的損失，體現(xiàn)了智能化工程建設(shè)的發(fā)展趨勢;信息成為能夠連接不同施工環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，通過信息調(diào)動，實施施工主體能夠有效地分工協(xié)作，共同推動施工進(jìn)度。

2土木工程發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，尤其是信息技術(shù)、智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于生活質(zhì)量的追求逐漸強(qiáng)烈，土木工程在可預(yù)見的發(fā)展未來必然會獲得更加顯著的成果。具體可以從以下幾個方面進(jìn)行展望：

2.1土木工程發(fā)展的理論依據(jù)更專業(yè)化

不論是現(xiàn)在還是將來，力學(xué)仍舊是現(xiàn)代土木工程技術(shù)的核心理論依據(jù)，未來將會對土木工程在分析、數(shù)值處理方面將進(jìn)行新的研究，以實現(xiàn)更大的突破。此外，對于難度系數(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題。在未來，現(xiàn)代土木工程將會加大對數(shù)學(xué)知識運用，利用專業(yè)數(shù)學(xué)計算的方式，對建筑工程中相關(guān)數(shù)值進(jìn)行計算，使其計算結(jié)果更加準(zhǔn)確、具體，更利于施工過程對材料的應(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，同時又包括建筑工程管理行為的模型，其核心是通過在計算機(jī)中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時利用數(shù)字化技術(shù)，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。借助這個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，還可以用于結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備管理、工程量統(tǒng)計、成本計算、物業(yè)管理等，可以在整個建筑業(yè)中發(fā)揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。

2.2施工技術(shù)的綠色化

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問題日漸突出，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為社會各領(lǐng)域關(guān)注的重點問題，土木建筑工程耗能較高，施工過程中可能會產(chǎn)生噪音污染、粉塵污染、固體廢棄物污染、大氣污染等等，嚴(yán)重危害施工區(qū)域的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境，因此綠色生態(tài)化施工已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的重要方向。在可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心的情況下，越來越多的管理者開始對工程建筑消耗進(jìn)行深入思考，并將資源和能源的節(jié)約納入到建筑規(guī)劃、設(shè)計、建造、使用、維護(hù)，拆除的整個過程，這不僅是處于成本控制的需要，更是實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的需要。具體的施工過程中，建筑施工單位應(yīng)該盡可能的選擇對環(huán)境污染較小的、能夠循環(huán)施工的低能耗的建筑材料、機(jī)械設(shè)備，做好建筑設(shè)計規(guī)劃，科學(xué)合理的處理各種建筑施工廢棄物，將建筑施工技術(shù)與生態(tài)保護(hù)手段結(jié)合起來，降低環(huán)境污染，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綠色施工技術(shù)必將成為土木工程施工技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.3過程信息化

信息化作為現(xiàn)代土木工程的趨勢之一，信息化土木工程不再局限在CAD上，更多的集中在數(shù)據(jù)材料的分析、整理與收集上。從土木工程施工來看：它涉及很多數(shù)據(jù)資料，例如：管理數(shù)據(jù)運行與施工進(jìn)度。除此之外，信息化還展現(xiàn)于建筑結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度信息化，以及對應(yīng)的可靠性分析與解決對策。對土木工程維護(hù)與修復(fù)，過程信息化具有重要作用，利用傳感器就能對其進(jìn)行全方位的監(jiān)控，然后再借助計算機(jī)，準(zhǔn)確把握建筑物應(yīng)用狀態(tài)。

2.4主動控制技術(shù)

在目前的土木工程建筑中，無論是建筑者還是使用者都將工程當(dāng)做一個靜態(tài)的，被動的物體。對周圍環(huán)境只能被動的適應(yīng)，甚至抵御，難以主動融入其中，而在未來的土木工程建筑中，智能技術(shù)會讓工程呈現(xiàn)出人性化的特點，即更加主動、靈活地依靠自身結(jié)構(gòu)應(yīng)對環(huán)境，并利用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù)等設(shè)計控制結(jié)構(gòu)，使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

結(jié)語

綜上所述，隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，土木工程項目建設(shè)不斷增加，促進(jìn)了建筑業(yè)的快速發(fā)展，同時使得土木工程的作用日顯重要?，F(xiàn)代土木工程的特點也越來越突出。為了土木工程能夠更加的適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的要求，應(yīng)該結(jié)合其技術(shù)特點與現(xiàn)實的發(fā)展情況，充分利用現(xiàn)代化建設(shè)，不斷的提高土木工程建設(shè)的建筑質(zhì)量與技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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