袁良

摘 要：建筑業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)，土木工程的發(fā)展也是影響我國建設(shè)的基本行業(yè)。目前，我國土木工程雖然取得了一些成就，但總體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距，面對高新技術(shù)和信息化浪潮的沖擊， 如何迎接挑戰(zhàn)， 如何順應(yīng)這一科技革命發(fā)展趨勢的潮流， 是我們從事土木工程專業(yè)的各界人士值得認(rèn)真思考和必須回答的。

關(guān)鍵詞：土木工程；概念；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 前言

我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。在未來的發(fā)展中需要正視其問題的存在，結(jié)合自身發(fā)展的實際情況，對其進(jìn)行研究和探索，以實現(xiàn)我國土木工程建設(shè)的新突破，從而使其實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 土木工程的概念

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就，無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。但展望未來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。

3 土木工程現(xiàn)狀分析

3.1 土木工程建設(shè)所取得的成就

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國已建成的高層建筑，20層以上的多達(dá)10000多棟。其中，超過100m的有500多棟，200m以上的有50多棟，甚至有20多棟的高度超過300m。而我國目前最高的高層建筑是上海環(huán)球金融中心大廈，于2008年8月29日竣工，整體設(shè)計采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC 結(jié)構(gòu)）和鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)），其建筑擁有95層，主體高度為492.5m。就公路和鐵路事業(yè)而言，已處于飛速發(fā)展的狀態(tài)。雖然我國的高速公路起步較晚，但是于2010年新建2.4萬公里，使全國高速公路的總里程約達(dá)7萬公里，穩(wěn)居世界首位。而鐵路于2010年已達(dá)到8.5萬公里的營業(yè)里程，特別是青藏鐵路的開通對我國鐵路事業(yè)的發(fā)展來說具有劃時代的意義。目前，鐵路建設(shè)主要為城市輕軌和地鐵兩方面的建設(shè)，在北京、上海等城市已實現(xiàn)地鐵的開通，其開通的總長度為215公里。在橋梁建設(shè)方面，我國已建造過各種材料不同類型的橋梁，而其中的某些成果已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。就世界跨徑前十位的各類橋型中，在斜拉橋中我國占6座，在懸索橋中我國內(nèi)地占2座，實現(xiàn)了我國由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國的歷史性跨越，并使其成為展示我國綜合國力的窗口之一。

3.2 建筑材料與施工工藝的運(yùn)用

建筑材料與施工工藝的運(yùn)用，主要表現(xiàn)為混凝土及其技術(shù)的運(yùn)用。由于混凝土所達(dá)到的強(qiáng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了相關(guān)工程所要求的范圍，在原材料方面，活化、球狀等新型水泥和高性能的減水劑，特別是粉煤、硅灰等超細(xì)摻合料等廣泛的使用；而在混凝土的施工技術(shù)方面，各種原材料的檢測及其檢測設(shè)備、攪拌設(shè)備、計算機(jī)的相關(guān)應(yīng)用等高新技術(shù)的應(yīng)用，使得混凝土技術(shù)的相關(guān)性能設(shè)計和控制得到了很大的提高和改善。

3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)不僅在解決大、高等建筑工程的設(shè)計和建造難題中發(fā)揮著其特有的優(yōu)勢，而且還推動了建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，如運(yùn)用預(yù)應(yīng)力拉桿可取代柱的懸掛建筑結(jié)構(gòu)。

在公路建設(shè)中，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可有效解決路面混凝土開裂和減少伸縮縫，從而提高了公路的使用壽命；在橋梁工程中，對于任何類型的橋梁建造，都可以應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決其跨度問題；在水利工程或其他工程建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)也得到了廣泛的應(yīng)用，如舊建筑的加固改造、加層和拆除等。

4 土木工程的發(fā)展趨勢

4.1 高性能材料的發(fā)展

鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點為700N/mm2 以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個重要的研究課題；高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。

4.2 巖土錨固技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

在土木工程建設(shè)中，需要對巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的擴(kuò)展。巖土錨固技術(shù)不僅在土木工程中的邊坡、地下、深基坑和結(jié)構(gòu)抗浮相關(guān)工程中保持良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，還需要在土木工程中的橋梁、重力壩加固、抗地震相關(guān)工程中要求具有長遠(yuǎn)的進(jìn)展。另外，巖土錨固技術(shù)領(lǐng)域中的錨桿錨固機(jī)理技術(shù)仍不成熟，其相關(guān)的研究仍是土木工程界的難點及熱點。

4.3 計算機(jī)應(yīng)用

隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善，計算結(jié)果將更能反映實際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 環(huán)境工程

環(huán)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(huán)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(fā)展密切相關(guān)，又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)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。

4.5 建筑工業(yè)化

建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動了建筑業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，特別是在重點工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展，但是總的來說落后于其他工業(yè)部門，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，盡量實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制，采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式，同時還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。

4.6 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個大膽的設(shè)想，即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)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。隨著地上空間的減少，人類把注意力也越來越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21 世紀(jì)的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達(dá)地下三層，除在青函海底隧道的中部設(shè)置了車站外，還建設(shè)了博物館。

4.7 結(jié)構(gòu)形式

計算理論和計算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件?？臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用，不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。

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