現(xiàn)代科學技術(shù)不斷進步,人們對土木工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)要求也逐漸提升,隨著人們對生活水平要求的提高,土木工程發(fā)展特點逐漸與人們生活相契合,在未來的發(fā)展方向上也呈現(xiàn)出空間延伸、地域拓展、技術(shù)進步、資源節(jié)約、能源革新等方面的快速發(fā)展與進步。
現(xiàn)代土木工程特點
1.建筑材料方面
現(xiàn)代土木工程重視高質(zhì)量、高經(jīng)濟效益、快速施工等這幾個方面,要建造大型、緊密性現(xiàn)代化建筑物,需要首先考慮建筑材料的相關(guān)問題?,F(xiàn)代土木工程重視選擇高強度、輕質(zhì)量建筑材料,例如:鎂合金、鋁合金等,以及玻璃鋼(玻璃纖維增強塑料)等。不過現(xiàn)階段這些高新材料價格偏高,制約了其應(yīng)用與發(fā)展,所以需要做出不斷研究,改進技術(shù),不斷提升材料強度與耐久性。
2.地質(zhì)地基方面
土木工程中地質(zhì)與地基的構(gòu)造重視天然狀態(tài)下其力學性能與應(yīng)力情況,它影響了建筑選址、結(jié)構(gòu)體系、建筑材料選擇等多個方面。現(xiàn)階段主要采用現(xiàn)場鉆探取樣,室內(nèi)分析試驗等,具有一定局限性。未來需要創(chuàng)新出新的勘察方法。
3.工程規(guī)劃方面
以前的經(jīng)驗工程規(guī)劃方案已經(jīng)呈現(xiàn)出它的弊端,隨著現(xiàn)階段土木工程的項目規(guī)模越來越大,現(xiàn)代工程規(guī)劃設(shè)計需要運用系統(tǒng)的工程理論與規(guī)劃方法來提升規(guī)劃水平。例如:在進行水壩的設(shè)計施工過程中,需要考慮它對周圍人們生產(chǎn)生活的改變,以及對自然環(huán)境的改變,它會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)平衡,所以在設(shè)計與規(guī)劃這類型的大型土木工程的過程中,要科學合理的分析出它的優(yōu)劣層面,給出綜合性的全面規(guī)劃方案。
4.工程設(shè)計方面
工業(yè)設(shè)計目標是安全、實用、經(jīng)濟、美觀。采用概率統(tǒng)計來確定材料載荷值與強度值,研究地震、風力、海浪在時間、空間上的分布統(tǒng)計規(guī)律,積極在結(jié)構(gòu)、材料方面的改進,結(jié)合計算機技術(shù)發(fā)展,不斷革新設(shè)計方法,逐漸研究出完善的結(jié)構(gòu)與可靠度高的設(shè)計方法,并優(yōu)化設(shè)計理論,促進設(shè)計的實用化、技術(shù)化。
5.工程施工方面
施工方面,由于大型土木工程施工需要,設(shè)備向著多品種、大型化、自動化的方向發(fā)展。組織管理開始向著系統(tǒng)工程的組織管理理論與方法發(fā)展,逐漸變得科學化、系統(tǒng)化、規(guī)范化。施工建設(shè)逐漸實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)、構(gòu)建的標準化發(fā)展,并且走向生產(chǎn)工業(yè)化道路。在降低造價、提高效率、縮短工期、強化安全等方面也在不斷進步。
土木工程未來發(fā)展趨勢
1.空間上延伸
由于土地面積的逐漸減少,未來的土木工程發(fā)展方向會向著空間上延伸與發(fā)展,這也是現(xiàn)階段發(fā)展的必然趨勢。分為空間延伸與地下發(fā)展兩個部分。例如:波蘭長波臺鋼塔高646m,日本計劃建造千年抗震豎向城市,上海計劃在人工島上建造仿生大廈等等。地下方面,日本在上世界50年代開始就規(guī)劃開采淺層地下空間。未來的土木工程會向著高空、地下兩個空間方向延伸。
2.地域上拓展
由于土木工程相關(guān)建筑產(chǎn)業(yè)的占地面積大,會占據(jù)人們的生活空間,所以,為了適應(yīng)未來人口變化需要,未來的土木工程會在地域上進行拓展,向著海洋、沙漠進軍。例如日本大阪2000年圍海建成的關(guān)西國際機場等,利比亞沙漠建成了大型輸水管道,使得沙漠蓄水池灌溉成為可能。對于近海城市可以建造人工島,對于沙漠化問題可以實施淡化海水方案,這都是未來土木工程實現(xiàn)地域拓展的技術(shù)目標,也會造福于人們的發(fā)展。
3.技術(shù)上進步
現(xiàn)代社會是信息化時代,土木工程未來的發(fā)展也必然結(jié)合計算機發(fā)展技術(shù),借助計算機技術(shù)與結(jié)構(gòu)計算的理論,不斷提升利用材料性能,在保障結(jié)構(gòu)安全的同時,也能優(yōu)化設(shè)計方案,實現(xiàn)經(jīng)濟效益提升、工期縮短。也會向著工業(yè)化的方向發(fā)展,最大程度的推動建筑行業(yè)機械化、自動化進程,正確運用建筑產(chǎn)品標準化與多樣化的關(guān)系,實現(xiàn)高效標準生產(chǎn)。未來的發(fā)展過程中,要建立與社會化經(jīng)濟模式相適應(yīng)的符合實際需要的科學管理體制,有效結(jié)合聯(lián)合化、專業(yè)化、區(qū)域化的施工組織模式,實現(xiàn)對新材料、新技術(shù)、新工藝的高效使用。
4.資源節(jié)約與開發(fā)新能源
基于可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃與目標,在未來的土木工程發(fā)展過程中,會向著資源節(jié)約與開發(fā)新能源兩個方面重點發(fā)展,走資源節(jié)約、環(huán)境友好、新能源開發(fā)的符合現(xiàn)代社會發(fā)展目標的規(guī)范化道路?,F(xiàn)階段土木工程面臨著資源的消耗與對環(huán)境的破壞等相關(guān)問題,嚴重影響了人們的生活質(zhì)量,為了充分而合理的利用資源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標,提升人們生活水平,就需要落實人性化的土木工程發(fā)展策略。從最初的規(guī)劃、設(shè)計到建造、使用、維護等一系列的過程中,都需要從環(huán)境友好、資源節(jié)約、控制污染等角度進行首先考慮。例如開發(fā)青藏鐵路就履行了全程封閉構(gòu)造的措施,杜絕固體廢棄物的污染。還可以開發(fā)新的無污染能源,合理利用自然資源,堅持主動節(jié)能節(jié)地而又能滿足人們對生活質(zhì)量的需要。
總結(jié)
在現(xiàn)代化的技術(shù)與經(jīng)濟環(huán)境下,土木工程的發(fā)展向著空間上延伸、地域上拓展、技術(shù)上進步、環(huán)境友好、資源節(jié)約等方向不斷發(fā)展。未來的土木工程發(fā)展會越來越符合社會發(fā)展需要和滿足人們生活水平需要,會更加注重科技化、信息化、資源節(jié)約化、環(huán)境友好化等,土木工程的發(fā)展也會是人類智慧的結(jié)晶,不斷造福于人們的生產(chǎn)與生活。
(作者單位:青島工學院)
作者簡介:趙艷閣(1984-)女,河南長葛人,研究生,畢業(yè)院校于青島理工大學,助教,研究方向:固體力學