土木工程的發展現狀與未來發展趨勢淺析

費燕燕

【摘要】本文簡述了土木工程的發展現狀，并從土木工程建筑物的結構形式、新材料、新設備、新的結構技術和施工技術的應用、環境工程、信息、能源等方面論述了土木工程的發展趨勢。

【關鍵詞】土木工程 發展現狀 發展趨勢

縱觀人類文明史，土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發展。在我國的現代化建設中，土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時，隨著社會和科技的發展，建筑物的規模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化。所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異，節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合。建筑業和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作 為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用，誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢，誰就能在知識經濟時代開創 土木工程學科的新紀元。

一、土木工程發展現狀

中國的土木工程建設從 20 世紀 50 年代起一直沒有停過，且發展很快，尤其在近年來，發展極為迅猛，幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現，新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快，數量之巨，令世界各國驚嘆不已。高層建筑不僅越建越多，越建越高，而且其結構體系及布置形式也日趨多樣 化。框架結構、剪力墻結構、框架？―剪力墻結構、框架―筒體結構等體系、巨型結構、轉換層結構、懸挑結構及高層大跨框架結構等體系是目前常見的結構體系。大跨建筑、大空間建筑日益增多，多為混凝土結構和空間鋼結構。

隨著我國經濟建設的迅速發展，公路、鐵路運輸事業突飛猛進，高等級公路里程快速增長。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主 跨跨度一再突破；而斜拉橋的復興更是橋梁工程的另一個輝煌。日本的時石海峽大橋（1 991 m 懸索橋）、多多羅大橋（890m斜拉橋），丹麥的海帶橋（1624 m懸索橋），法國諾曼底橋（856 m 斜拉橋）被公認為是20 世紀橋梁的代表作而載入史冊。而楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結構達到了一個新的水平，跨入世界先進行列。

二、土木工程發展趨勢

1、超大型工程的修建

在21世紀，隨著新材料、新結構、新工藝、新施工方法的出現，人類將有可能從事更大規模的土木工程建設，從事土木工程的人們將為改造世界做出新的貢獻，取得新的突破。西班牙與摩洛哥之間的直布羅陀海峽割斷了歐洲和非洲大 陸的交通，至今人們已經提出了多種聯絡線方案。如全長30km，最大主跨為2000m的吊橋方案；全線長14km，最大主跨為5000m的吊橋方案；也有的提出 采用最大主跨為5000m 的海中浮游式橋梁方案等。對馬海峽的地下隧道工程、白令海峽的填筑等也是世界上醞釀中的超大型工程。2008 年的北京奧運會，不僅需要修建大量的體育場館，也為北京及周邊地區的城市建設帶來了機遇。

2、高性能材料的發展

鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2 以上的鋼材列入了規范；如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其他復合材料也將向著 輕質、高強、良好的韌性和工作性方面發展。

3、計算機應用

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世紀情況，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。

4、環境工程

環境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視，土木工程與環境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發展密切相關，又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。

5、建筑工業化

建筑也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。

6、空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984 年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一大膽設想，即在月球上利用 它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構件來組裝太空試驗站，這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。21 世紀的土木工程將是地下包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層；在青函海底隧道的中部設置了車站外，還建設了博物館。

7、結構形式

計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現，為結構形式的革新提供了有利條件。空間結構將得到更廣泛的應用；不同受力形式的結構融為一體，結構形式將更趨于合理和安全。

8、新能源和能源多極化

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，這也是對土木工程提出了新的要求，應當予以足夠的重視。

結束語：隨著地上空間的減少，人類把注意力越來越多地轉移到地下空間。此外， 由于我國是一個發展中國家，經濟還不發達， 基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求，所以在基本建設方面還有許多工作要做。