淺談現代土木工程的特點與未來工程的發展

趙義

摘 要：隨著我國經濟的發展和社會的不斷進步，城市化進程的加快的同時城市化建設的規模也在不斷的擴大，不斷開展的土木工程也在不斷的促進者建筑業的蓬勃發展。土木工程是所有建筑各種工程設施的科學理論的總稱，因為它既指建設工程中的各種工程設施也包括所使用的建造材料，機械設備及所使用的勘探，設計，施工，管理，維護等技術。本篇論文就針對現代土木工程的特點和未來土木工程的發展進行了分析。

關鍵詞：土木工程；特點；未來工程；發展方向

1 前言

從人類歷史來看，土木工程的歷史可追溯到遠古時期有人類居住之時。人類在此過程中，經歷過最初的壘石造穴，以及伐木建筑，在大自然的探討下，建造出模仿天然掩蔽物的人類居住場所。再往后，到如今現代社會的超高層的各種各樣的多功能的建筑，水電工程、超高長跨度負責路途運輸的橋梁。由此可見，我們仔細研究土木工程的發展歷程與歷史變遷，在其中，也可充分了解人類的發展歷史，以及人類居住環境的演變過程。

2 現代土木工程具備的主要特點

2.1 建筑材料方面特點

高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應用范圍受到限制，因而尚待作新的探索[1]。另外，對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續進展。

2.2 地質與地基方面特點

工程建筑地質選擇、整體采用的結構體系還有建筑應用的材料選擇，都要經過場地綜合評估。如地區工程地質、地基構造。現代土木工程在地質和地基上的勘測，還比較局限，目前還處于人員現場取樣，再拿到室內去進行實驗分析階段。這樣的勘測技術是遠遠不能滿足現在發展的建筑行業，所以迫切需要科學人員利用現代化的科學技術研發出更先進的勘測方法。

2.3 施工過程工業化特點

土木工程作為系統工程，每個工序之間的關系是錯綜繁雜。但通過在工廠的廠房之內制造組成建筑物的各個構部件，運輸到施工現場來進行吊裝的施工模式。這種形式可以極大地提高工程建設速度，縮短工期減少野外工作量。同時隨著社會的進步和科學技術的迅猛發展，為人們建設出大規模的大型的發雜的高層建筑工程提供的必要條件。

2.4 大型化、功能多樣化特點

為滿足現代建設的需求，現代土木工程規模越來大，所承接的建筑工程也越來越大型。比如，世界上最大跨度1991米明石海峽大橋的建成，是連接日本本州島和回國島的懸索橋。現代土木發展至20世紀中葉，隨著建筑技術說的不斷提高，與建筑理論依據逐漸趨于科學化，產生了很多大型的堤壩工程。而我國自改革開放以來，也逐漸完成了一些大型工程的建造，比如長江三峽水利工程等。另一方面，由于現代人們對建筑的要求越來越高，現代土木工程建筑工程的功能也越來越多樣化。一些建筑工程通常具有[2]，耐高溫、防潮、防火、防震等功能，同時，建筑物在空間設計等方面不斷進行改進。比如，對于公共工程與居民住房工程的建設，在通風、透光、供暖等方面將現代設備與建筑結構結合起來，以滿足用戶對建筑工程的要求。

2.5 工程設計方面特點

工程設計方面的目標就是美觀、經濟、實用以及安全。應用概率統計來對材料方面的強度值以及載荷值進行確定。分析地震、風力以及海浪在空間、時間等方面的分布統計規律，合理的在材料以及結構等有關方面進行改進，正確結合計算機方面的技術發展，對其實際的設計方法進行不斷的革新，漸漸研究出更加有效、更加完善的結構以及可靠度的相關設計方法，同時還要對設計理論進行優化，使設計朝著實用化以及技術化的方向發展。

3 未來土木工程發展方向探索

3.1 土木工程設計方面發展方向

土木工程發展由兩方面組成，分為土木工程理論與設計，理論是土木工程的基礎，設計是通過實際證明理論的過程，只有成熟的理論作為基礎，才能使土木工程設計真正的得到進步。土木工程理論由力學、計算機，統計學等多種學科組成，必須通過多個學科的綜合知識體系，確保土木工程理論的可靠性。建設地區的工程地質和地基的構造及其在天然狀態下的應力情況和力學性能，不僅直接決定基礎的設計和施工，還常常關系到工程設施的選址、結構體系和建筑材料的選擇，對于工程影響巨大。工程地質和地基的勘察技術，目前主要仍然是現場鉆探取樣，室內分析試驗，這是有一定局限性的。為適應現代化大型建筑的需要，亟待利用現代科學技術來創造新的勘察方法。人們努力使設計盡可能符合實際情況，達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值，研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律，積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖土共同作用的分析，進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論。近年來計算機技術不斷成熟，土木工程設計也進行了飛越式的提升，根據道路、橋梁、建筑等土木工程，分別開發了多種模擬施工計算軟件，這些軟件為土木工程設計的突破帶來了很大支持。

3.2 信息化發展

這里的信息化的土木工程不再是只局限在CAD制圖等，包括了材料的整理、收集和分析等。土木工程的施工過程涉及了很多的數據資料。并且在建筑的結構與強度的信息化，可以進行可靠的分析從而得出有效的解決方案。對土木工程的維護與修復，信息化同樣有著重要的作用，對其進行全方位的監控不再指導使用傳感器就可以實現，之后再運用計算機的功能，對建筑物的應用狀態進行有效的把控。

3.3 提升技術控制主動性

迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的，被動的物體。對周圍環境的影響，如風動，溫度變化，突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術，以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。

3.4 開拓全新地域

隨著土木工程建筑的發展，越來越多的大型建筑被建造出來，這些大型建筑都需要占據大面積的土地，地球的土地有限，這就會嚴重影響到人們的生活空間，而且隨著未來人口基數的變化，土地的使用會愈發的緊張。未來的土木工程需要先解決土地的使用的這個問題，而開發新的領域，如沙漠、海洋等將是一個突破口。例如：在迪拜和阿布扎比之間的沙漠建造的巴卜阿爾沙姆斯沙漠度假村，它是迪拜的豪華度假酒店；中國以“體驗沙漠文化與本土文化”作為主題的蓮花酒店，也是開拓沙漠領域，坐落于內蒙古響沙灣大漠黃沙中。

3.5 可持續性發展

在未來的土木工程中會更加的重視建造業的可持續性發展，因為在長久的工程建設以來，每一個土木工程都在消耗著大量的能源和資源，所以說土木工程將面臨著可持續發展的問題。這就需要我們在未來的土木工程建設當中要對環境進行保護，合理的使用資源和能源，在資源能源的開發和再利用方面多加努力，使土木工程能夠長久的可持續發展下去。

4 結語

對于土木工程相關工作人員來說，不但要傳承以及發揚土木行業諸多先輩一直秉持的誠實正直以及嚴謹認真態度，而且還要保證不斷創新以及積極進取，以促進我國土木工程在未來發展中得到穩步提高。

參考文獻：

[1] 李彩艷.現代土木工程建設發展的研究[J].建材與裝飾，2018（1）：34.

[2] 謝卓.探析現代土木工程的特點與發展趨勢[J].居業，2018（5）：138+140.