淺談土木工程的現狀和發展

【摘 要】建筑行業與建筑物本就是許多新技術的復合載體，而現代超高層、超跨度的建筑物以及大型復雜結構技術是一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。土木工程越來越包含技術與創新。土木在我國的建筑行業發展中有極大的影響力，本文簡要介紹了土木工程的內涵、特點，闡述了土木工程的發展現狀與發展趨勢。

【關鍵詞】土木工程；現狀；發展

目前，在我國的現代化建設中，土木工程業也是逐漸成為國民經濟發展的支柱產業之一。社會經濟的發展，科技技術的進步，現代建筑物的規模、造型、功能日益的復雜化、大型化、多樣化。需要的材料、設備也都日新月異，要求的結構技術與施工技術也不斷的提高。節能技術、生態技術與信息控制技術等不斷地與建筑技術結合，以求創建出更加適合居住或辦公的建筑物。

一、土木工程的內涵與特點

土木工程是建造各類工程設施的工程、技術與科學的總稱。 土木工程可以從兩個方面去理解：一方面指的是與人類生活與生產活動有關的各類工程設施，比如建筑工程、局壩水電和水利工程、公路與城市道路工程、橋梁工程、鐵路工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一方面指的是建造工程設施中需要用的材料、設備以及土地上進行勘察、設計、施工等工程技術活動。多年的發展，土木工程的理論與實踐都已發展到一定的高度，不論是結構的力學分析還是結構設計的方法或施工的手段，都有很大的進展。但是，土木工程領域中仍然存在許多問題需要我們的進一步研究。

現代土木工程為建造大跨度、大規模、大型、精密、輕型、設備現代化的建筑物，又必須符合高經濟效益的標準，土木工程必須感受各類工程建設高速發展的步伐。所以，現代土木工程的特點是：

（一）高強輕質新材料的不斷涌現：新型的高強輕質材料，例如鋁合金、鎂合金以及玻璃鋼等已經開始廣泛的使用，在提高鋼材與混凝土強度與耐久性上取得了顯著地效果，并且保持良好的發展趨勢。

（二）工程地質與地基的勘察技術有待進一步的發展：建設地區地質與地基的構造，以及天然狀態下應力情況與力學性能，直接決定了工程的基礎設計與基礎施工，也有關到工程設施選址、結構體系與建筑材料的選擇，影響最大的就是地下工程的開展了。目前，我國的勘察方法是現場鉆探取樣與室內分析實驗，這兩種方法都存在一定的局限性。我國急需發揮現代高新的科學技術來創造新的勘察方法來滿足現代化大型建筑的需要。

（三）土木工程的總體規劃需要進一步完善：往常的總體規劃是借助于以往的工程經驗提出不同的若干方案，在其中選取較適合的一種。土木工程日益擴大，必須運用系統的工程理論與方法來提高規劃水平。

（四）現代土木工程的設施、理論等日益現代化：土木工程規模不斷擴大，與此同時，工程的施工工具、設備、機械等向著品種多樣化、自動化、大型化等發展。組織管理也應用系統工程的理論與方法，日益科學化。

二、土木工程的發展趨勢

（一）原材料向高性能材料發展

土木工程的原材料向著韌性好、可塑性高、可焊性強的方向發展。例如美國、俄羅斯、日本等國家的鋼材規范是屈服點為700N／mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越來越向著高強、輕質、韌性好的方向發展。

（二）土木建筑工業化

建筑長期停留在手工操作為主的小生產方式上，即使是在解放后建筑業向機械化發展，但是總的來說與其他工業部門的工業化還是有一定的差距的，所以我國建筑工業化發展是必然的趨勢。

（三）土木工程將向太空、海洋、荒漠開拓

海洋面積占據整個地球表面的70%左右，目前陸地的面積已經被大部分利用，所以首先想到的就是向海洋發展。向海洋開拓已經開始了，如：中國的澳門機場。

三、土木工程的未來發展

（一）加速發展高層、大跨結構的土木工程。 大跨結構體系及以及關鍵的技術，向著大型復砸結構體系現代化發展；比較研究高層鋼結構體系和布置、結構的可靠性評價、結構的動力特性、各種設計荷載和鋼結構可靠度；研究開拓巨型網格結構體系與各種雜交空間結構體系；研究各種大跨度空間結構的實用分析方法；改革創新大跨空間結構的施工方法；研究鋼——混凝土組合結構抗震設計；研究鋼結構的抗火設計與防腐設計。

（二）防震抗風和減災等大型復雜結構的設計獎更長、更高、更軟。大型復雜結構體系與抗風抗震的設計理論將被進一步的關注。結構振動控制技術將牢牢關注抗震思想，現代振動控制的研究方向是智能控制、適應控制、吸震減震技術的進一步加強。

（三）創新與發展預應力混凝土材料以及技術預應力，并推動新技術、新理論、新材料以及新設計方法的涌現。主要體現在以下方面：混凝土不斷向高強、高性能發展，結構中試用密筋混凝土、免振混凝土；研制生產大截面、大直徑鋼絞線，采用鍍鋅、環氧涂層鋼膠線，輕質、耐久高性能的纖維加強塑料筋，玻璃纖維加勁塑料、碳纖維加勁塑料、芳綸纖維加勁塑料等；開發與應用新型無粘結預應力筋、體外預應土木工程論文力配筋；研究設計預應力混凝土結構的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能；結合預應力混凝土和鋼筋混凝土；推廣及發展現代預應力空間結構體系。

（四）著重發展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌實、不離析、易密實、長期保優等優秀的力學性質。因此，采用可持續發展的，并且對環境無害的混凝土技術研制高性能混凝土是必要的。

（五）開發地下空間，改變地層的原始分布狀態，進而改變層內部及地面環境。但是在開發低下空間，必須研究以下幾個方面：1、水文地質的改變，地下空間結構的改造，影響地表的植被生長。2、地下空間的開發破壞原有動植物的生態環境。3、地下空間的開發影響地面建筑物的安全。

（六）進一步研究拓展巖土錨固技術的應用領域。巖土錨固技術不但在邊坡工程、地下工程、深基坑工程、結構抗浮工程中有良好的發展趨勢，在橋梁工程、重力壩加固工程及抗傾覆、抗地震工程中的地層錨固中也有很大的發展趨勢。

（七）土木工程的優化設計，主要有以下幾個方面：1、工程項目的可行性分析和論證；2、工程系統的結構與組成選型；3、工程系統全局的優化；4、以可靠度為前提的多目標復雜結構優化設計；5、工程系統和結構實施規劃以及施工力學；6、工程系統科學管理與維修；7、工程經濟學和設計的心理學。

四、結論

我國現代土木工程的某些方面在世界上已經處于先進行列，但在設計、施工與理論方面與發達國家還存在差距。伴隨我國經濟的發展，科技的進步，土木工程建設將會有不斷的新的成就。在對土木工程研究發展的方面，不但要加強新型結構、新型建筑材料、新型技術手段的理論與應用研究，還要加強土木工程二級學科理論與技術的融合和滲透，以求土木工程的進一步突破。

參考文獻：

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