土木工程的現狀與未來發展趨勢綜述

陳宇珂

關鍵詞：土木工程? ?基礎建設現狀? ?建筑施工? ?創新發展

土木工程的發展從未停止，古代先進的排水系統到現代的高鐵，都使我們的生活更加便利。然而土木工程施工過程中的問題十分顯著，如環境污染、抗災害能力不足、資源浪費等。目前，我國高速鐵路的建設技術已經相對成熟，為了更加符合可持續發展的需要，施工中的節能減排、節約資源已成為未來發展的必然趨勢。本文將對高鐵的發展及綠色施工技術要點進行討論[1]。

一、我國土木工程的現狀

（一）基礎建設現狀

1.鐵道工程

我國國土面積廣闊，鐵路交通十分發達，高速鐵路是目前鐵道交通的新興建設工程。我國的高速鐵路被定義為新設計開行時速每小時250公里及以上的動車組列車，初期運行速度不小于200公里的客運專線鐵路。目前我國的高速鐵路已基本串聯起東部地區大部分重要城市，是鐵路運輸的重要力量。至2017年底，我國高速鐵路運營里程達2.5萬公里，占世界高鐵總里程的 66.3%，是世界高速鐵路大國。我國的高鐵優點十分明顯：運行速度快，相對于傳統列車可以節省許多時間，運輸效率高;技術相對成熟，乘坐舒適性好，經濟效益較高;部分地區站點分布密集，便于各城市間物質信息交流[2]。

高鐵的出現促進了我國經濟的發展，為人們的出行提供了便利的條件，但與此同時，高鐵建設中的一些問題也逐漸顯現。高鐵站普遍距離城區較遠，不利于城市的建設和發展;高鐵線路的制造成本高，運行時對沿線民居造成噪聲污染;抗災害能力不足，遭遇惡劣天氣易發生事故。針對這些問題提出相應的對策才能促進我國高鐵事業的發展[3]。

2.排水工程

排水系統是城市地下工程的重要組成部分，從古至今有許多優秀的排水工程，如位于江西贛州的福壽溝排水系統。福壽溝排水系統始建于宋代，距今已有900多年，曾多次為贛州（虔州）舒緩過洪災水患，是罕見的、成熟的、精密的城市排水系統，現仍完好通暢，是贛州居民日常排污的主要通道。

現代排水系統普遍存在的問題是易堵塞和承載量過小，因而易造成城市內澇?，F代城市的排水系統應學習古代優秀案例的優點，并嘗試改進，提高管道的質量，減少城市內澇。

（二）施工污染現狀

我國是一個快速發展的國家，基礎設施建設十分迅速。但這種迅速的發展也帶來了許多問題。我國建筑大多是鋼筋混凝土結構，混凝土材料具有強度高、制作材料來源廣、價格低廉等特點，是最常見的建筑材料。傳統的混凝土具有不可再生、廢料難降解、生產過程污染嚴重等缺點。除此，混凝土在服役過程中易產生裂隙，影響建筑強度及建筑美觀，降低了建筑物的壽命，混凝土建筑一旦損壞便十分難以修復。

混凝土在攪拌過程中會產生大量粉塵，而澆筑時的機械設備也會造成噪聲污染，混有廢料的建筑污水的排放會造成水污染。其中混凝土的主要原料水泥對環境的污染最大，生產能耗巨大，設法減少混凝土中水泥用量是改善混凝土組成成分對環境影響的主要措施。其次建筑用砂不可再生，國家對于天然河砂的無限開采必然造成天然河砂面臨枯竭。除此，制備混凝土時會產生大量混凝土漿，產生嚴重地資源浪費。這些混凝土漿往往都是廢棄處理，既浪費資源，又造成了混凝土的堆積問題。建筑業是高耗能產業，燒結磚、水泥石灰等建筑材料在制造過程中會消耗大量自然資源[4]。

二、土木工程的創新發展

（一）高速鐵路的未來發展

高速鐵路是一個極具潛力的交通工具，有許多發展方向：

1.提高單次運量：目前高速鐵路的主要運載對象是人，而隨著經濟的發展，高鐵的作用將不僅僅局限于運輸人員，而是成為一種重要的物資運送工具。因此提高運量對高速鐵路的未來發展相當關鍵。

2.簡化，集成化配套設施：目前高速鐵路軌道等配套設施的建設較為復雜，高鐵車組對鐵軌精度的要求高，鋪設工程量大。要在全國范圍普及高速鐵路，就必須簡化建造工藝，將設施集成化以降低建設成本，這樣不僅提高了建設的速度，也降低了后期維護設施的難度。

3.提高高鐵的抗災能力：高速鐵路除了對鐵道的建設要求高，還對運行環境有很高的要求。高鐵對自然災害的抗性弱，運行易受到外界的干擾。如地震、臺風、雨雪等自然災害會嚴重影響高鐵的運行安全性而造成停運等問題。提高高鐵的抗災能力可以增強高鐵的環境適應性，從而更容易進行維修保養，增加運營安全性[5]。

（二）排水系統的未來發展

現存的城市排水系統多有易堵塞、排水效率低等問題。為解決城市內澇等問題本文提出了幾點建議：

1.重視排水系統的防洪澇設計：在規劃城市排水系統時，應該將其設計的重點放于排水和排洪的現期標準的銜接上，并通過對城市規模大小的充分考慮，設置好性能可靠的排洪設施。同時對未來城市排水系統的升級發展留下足夠的空間，以滿足對未來排水能力提高的需要。

2.注重雨水管道的合理設計：合理設計規劃雨水管道，使雨水能得到充分利用。在地下水豐富或地表缺水地區，應盡量避免將雨水排入下水道，而應該將雨水截留或滲透，既降低了排水負荷，也有利于地下水資源的恢復。

3.充分結合污水合流制與分流制：充分考慮污水排放的合流制與分流制，使排水系統運作達到最好的效果。針對性地進行排水系統的設計，結合智能化管理系統，降低運行故障率，從而提高城市發展中的排污能力[6-7]。

（三）土木工程綠色施工

針對日益嚴重的環境污染與資源浪費問題，應對土木工程的施工進行優化，加大節能、節地、節水、節材和環境保護的力度。

1.揚塵污染

在土木工程施工過程中，建筑材料的運輸、堆放以及混凝土的拌料都會造成揚塵污染，影響施工工地周邊環境從而造成空氣質量下降。為解決運輸過程中的揚塵問題，對容易散落、飛揚、流漏的物料的車輛必須采取封閉措施以保證清潔;對于工地防塵，應采取灑水、覆蓋等措施。