現代土木工程的特點與未來土木工程發展

劉曉霞

摘要：隨著土木工程的發展，各種高層建筑拔地而起，橋梁、水利工程、公路使人們生活更加便利。并且提高土木工程建設水平，加強土木工程發展，對于實現社會、環境、經濟共同發展具有重要意義。基于此，本文對現代土木工程的特點與土木工程發展現狀及其發展趨勢進行了探討分析。

關鍵詞：現代土木工程;特點;發展現狀;發展趨勢

一、現代土木工程的主要特點

隨著科技的進步發展以及城市化建設的不斷推進，使得現代土木工程呈現出諸多時代特點，筆者認為其主要具有以下特點：

1、工程規劃特點。在過去較長時期內，工程規劃主要依據工程經驗進行，隨著土木工程建設規模的越來越大，當前完全可以應用系統工程理論與手段，如果土木工程的規模過大則會影響到當地自然環境，對生態平衡與農業生產產生巨大的影響，由于此類工程同時包括優點與缺點，因此合理規劃具有更為積極的作用。

2、建筑材料特點。出現了大量高強輕質的建筑材料，如鋁合金、鎂合金和玻璃纖維等，但這些新型材料有的彈性不強，價格過高，因此沒有得到普遍應用，還需進一步加強研究。再有關于鋼筋混凝土的強度與耐久性也需開展研究。

3、工程地質與地基特點。建設地域的工程地質與地基構造以及其本身的應力情況與力學性能，直接影響著工程施工，而且也進一步影響到工程的選址、結構、材料的應用等各個方面，如果屬于地下工程則有著更多的影響。當前應用的工程地質與地基勘察技術，還主要以鉆探取樣、室內分析為主，這些技術有待進一步提高，為了修建現代化建筑，還需創新勘察手段。

4、工程設計特點。當前工程設計中，人們力求在現有條件下滿足節約成本、安全美觀的要求。因此當前人們越來越重視自然界的風力、地震、海浪等因素在時間與空間上的規律，大力研究材料非彈性、結構大變形等手段的應用，嘗試應用安全性較高與結構優化設計等理論，利用計算機進行高效能的計算與設計等。

5、工程建設特點。隨著現代建筑水平的提高，先進的機械設備也逐漸應用于建筑工程中。在現代建筑工程建設中，隨處可見機械操作，不論是城市高樓建設、鐵路工程建設、水利工程建設等，都離不開現代機械。而現代土木工程大量投入機械的使用和某些建筑過程逐漸實現自動化，不僅使施工效率大大提高，還一定程度上提高了建筑工程的質量。

二、土木工程發展現狀的分析

新中國成立以來，我國土木工程建設持續不斷的快速發展。特別在近十年來，由于我國經濟建設的需要，土木工程更是呈現前所未有的發展狀態，整個中國幾乎都在進行城市建設。各類辦公大樓、交通工程、水利工程紛紛建成，并且對新材料、新型技術的應用逐漸增加，使我國土木工程的發展速度一定程度上緩解了城市建設的壓力。另一方面，自改革開放以來，我國城市建設工程不僅在數量上日益劇增，而且在建筑結構越來越新穎，技術也越來越成熟。但是，從社會建設現狀來看，土木工程建設仍然滿足不了社會發展的需求，特別是在居民房屋建筑方面，遠遠供不應求。總之，雖然我國土木工程快速發展，但仍不能滿足社會、城市建設的需要。

三、未來土木工程發展趨勢的分析

1、理論依據專業化。目前力學仍舊是現代土木工程技術的核心理論依據，未來將會對土木工程在分析、數值處理方面將進行新的研究，以實現更大的突破。此外，對于難度系數大的結構、流體物體等受力解析，還將進一步改進其分析方法，以解決現有處理方法所存在的問題。在未來，現代土木工程將會加大對數學知識運用，利用專業數學計算的方式，對建筑工程中相關數值進行計算，使其計算結果更加準確、具體，更利于施工過程對材料的應用。比如BIM技術（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中建立虛擬的建筑工程三維模型，同時利用數字化技術，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，不僅可以用于現代建筑設計，還可以用于結構設計、設備管理、工程量統計、成本計算、物業管理等，可以在整個建筑業中發揮作用，管理建筑生命周期的全部信息。

2、土木工程的空間及地域延伸發展。由于現代建筑工程越來越多，占地越來越大，使得可利用的陸地資源越來越少。未來土木工程會綜合考慮這一問題，并將建筑工程進行空間延伸和地域延伸。其中，空間延伸主要是將建筑向上、向下進行延伸，未來建筑物將會更高，地下延伸也會更深，以實現節省建筑工程占地面積的目的。另一方面，由于一些較大的建筑工程占地面積大，加上世界人口不斷增加，為了不占據人們生活場地，未來土木工程建筑工程將會更多的考慮在海洋、沙漠等進行建設。如中國澳門機場，日本關西國際機場均修筑了海上的人工島，在島上建跑道和候機樓;例如東京地鐵已達地下三層。甚至于在不久的將來可能超出地球的范圍。

3、生態方向發展趨勢。隨著經濟發展所引發的生態破壞問題日益嚴重，各國越來越注重產業的可持續發展，保證在經濟發展的同時，不打破生態平衡，以實現與自然環境和諧發展的愿望。未來土木工程將會綜合考慮建筑材料可循環利用和環保的功能，在充分利用建筑材料的同時，減少對自然環境的污染，對建筑過程廢棄物污染進行有效的監控，加強建筑施工工作人員保護自然環境的意識，以實現未來土木工程在可持續發展策略下穩定、快速的發展。比如迪拜太陽能垂直村，其建筑表面與太陽能收集器呈特定角度。太陽能收集器位于這個多功能建筑群的南端，裝有自動旋轉樞軸，可讓日照時間實現最大化。

四、結束語

綜上所述，土木工程在我國歷史上有著悠久的發展歷程，為人類社會發展發揮著重要作用，隨著社會經濟的快速發展，人們對建筑物提出了更高的要求，不但要求質量不斷提高而且要求建設速度不斷加快，因此對現代土木工程的特點與未來土木工程發展進行分析具有重要意義。

參考文獻：

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（作者單位：廣西建業中天工程咨詢有限公司）