王舒 張云斌 張宇

摘?要：土木工程隨著社會體系的發(fā)展而出現(xiàn)，如今的土木工程已經(jīng)發(fā)展到了一定的程度，成為建筑體系當(dāng)中必不可少的關(guān)鍵組成部分，這也為將來的生活提供了必要的支持，從而更好地滿足人們的需求。基于此，本文對現(xiàn)代化的土木工程特征進(jìn)行了探究，并且對將來土木工程的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：土木工程;特征;發(fā)展趨勢

在新的時代背景下，土木工程體系已經(jīng)發(fā)展成為必不可少的關(guān)鍵組成部分，是現(xiàn)代化建筑體系的核心元素，隨著時代的發(fā)展，土木工程的發(fā)展取得了一些成果，為了促使土木工程體系更好地發(fā)展，就需要了解土木工程特征，對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，從而制定出針對性的技術(shù)更新方案。

一、現(xiàn)代化土木工程的特征

隨著現(xiàn)代不同類型工程建筑體系的飛速發(fā)展，人們需要建設(shè)其規(guī)模與跨度更大、高度更高的輕型現(xiàn)代化建筑物體系，這就需要建筑物具備更高的品質(zhì)，也需要提升施工建設(shè)的速度，對經(jīng)濟(jì)效益水平進(jìn)行提高。這樣的背景為土木工程體系創(chuàng)造出了新的課題，為土木工程體系的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)和動力?？偟膩碇v，土木工程體系的特征具體如下：

（一）建筑材料

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升，高輕度的輕型材料不斷出現(xiàn)并且實(shí)現(xiàn)了技術(shù)更新，比如，比鋼鐵更輕的鋁合金、鎂合金等玻璃鋼材料逐漸開始在土木工程當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。然而這些材料部分的彈性模量水平比較低，價格水平比較高，這就使得材料的應(yīng)用受到了比較多的限制，所以，仍然需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行新的探索與研究。除此之外，在對鋼材與混凝土材料的輕度以及耐久性進(jìn)行提升方面，盡管已經(jīng)取得了一定的成果，但是依然存在進(jìn)步與發(fā)展的空間，需要相關(guān)的研究人員進(jìn)一步研究相關(guān)的技術(shù)，對技術(shù)與設(shè)施進(jìn)行更新，從而為土木工程體系的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（二）工程地質(zhì)與地基

工程地質(zhì)與地基在土木工程當(dāng)中屬于非常關(guān)鍵的組成元素。在土木工程的建設(shè)區(qū)域當(dāng)中，工程地質(zhì)與地基自身的構(gòu)造與天然狀況下所形成的應(yīng)力狀況與力學(xué)性能不僅會影響基礎(chǔ)性的設(shè)計與施工狀況，也會影響到工程設(shè)施的選擇以及建筑材料體系的選擇，這會對地下工程產(chǎn)生更大的影響力。工程地質(zhì)與地基的勘察技術(shù)目前需要在現(xiàn)場進(jìn)行鉆探和取樣，在室內(nèi)對所取的樣品進(jìn)行分析和試驗(yàn)，這邊使得地質(zhì)與地基的勘探工作存在比較大的局限性。

（三）工程規(guī)劃

在傳統(tǒng)的土木工程體系當(dāng)中，整體的規(guī)劃主要是結(jié)合之前的工程經(jīng)驗(yàn)來對方案進(jìn)行明確，并且在其中選擇出最優(yōu)的方案。因?yàn)橥聊竟こ淘O(shè)備設(shè)施的規(guī)模處于不斷擴(kuò)大的過程中，如今需要對系統(tǒng)工程的理論以及具體的方法進(jìn)行運(yùn)用，從根本上提升規(guī)劃體系的水平。規(guī)模比較大的土木工程，比如規(guī)模比較大的水壩會使得自然環(huán)境發(fā)生一定的變化，對生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)體系的生產(chǎn)等產(chǎn)生一些影響，這些工程對社會體系的影響也是有好有壞。在對工程進(jìn)行規(guī)劃的過程中，需要進(jìn)行全方位的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)趨利避害的效果，為土木工程自身價值的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)[1]。

（四）工程設(shè)計

在進(jìn)行設(shè)計工作的過程中，人們希望設(shè)計出的工程狀況與實(shí)際狀況更加匹配，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、美化以及美觀的效果。對此，可以借助概率統(tǒng)計的形式來對荷載值以及材料的強(qiáng)度數(shù)值進(jìn)行分析，對自然環(huán)境當(dāng)中風(fēng)力、海浪等作用在時間與空間當(dāng)中的分布規(guī)律進(jìn)行研究與分析，對材料結(jié)構(gòu)狀況與巖土之間的作用進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及極限狀況等進(jìn)行研究，同時需要發(fā)揮出計算機(jī)高速計算與設(shè)計的價值，促使土木工程體系的穩(wěn)定性以及安全性進(jìn)一步提升，這也是現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展速度提高的基礎(chǔ)。

（五）工程施工

在新的時代背景下，土木工程自身的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這也使得施工的工具、設(shè)備設(shè)施逐漸朝著品種多樣、自動化程度高以及規(guī)模擴(kuò)大的方向發(fā)展，施工逐漸朝著機(jī)械化以及自動化的方向發(fā)展。除此之外，組織管理體系可以對系統(tǒng)工程的理論與方法進(jìn)行運(yùn)用，朝著科學(xué)化的方向發(fā)展。一些工程設(shè)備設(shè)施的建設(shè)逐漸朝著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。在這樣的背景下，土木工程體系不僅能夠降低造價，對施工周期進(jìn)行縮短，而且提升勞動生產(chǎn)的水平。

二、未來土木工程體系的發(fā)展

隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，土木工程體系呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，在將來的土木工程體系當(dāng)中，新型的理論知識、信息化技術(shù)以及可持續(xù)發(fā)展的理念等都會在土木工程當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用，充分彰顯出土木工程與時俱進(jìn)的特征，更好地滿足人們生活發(fā)展的需求，促使土木工程的實(shí)用價值進(jìn)一步進(jìn)行彰顯，接下來就對土木工程未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行探討：

（一）指導(dǎo)型理論的發(fā)展

無論是過去還是現(xiàn)在或者是將來，土木工程技術(shù)理論體系的核心是力學(xué)知識，土木工程力學(xué)體系的突破是創(chuàng)建出全新的分析方法與數(shù)值處理方法。在面對比較相似的復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及流體介質(zhì)的狀況時，現(xiàn)在的方法體系依然表現(xiàn)出比較多的局限性。將來，專業(yè)性更強(qiáng)的數(shù)學(xué)知識會在土木工程體系當(dāng)中實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展，對土木工程體系當(dāng)中復(fù)雜程度比較高的數(shù)值問題進(jìn)行解決。先進(jìn)程度更高的電子計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用能夠有效應(yīng)對復(fù)雜程度更高的模擬狀況，與現(xiàn)實(shí)狀況更加靠近。力學(xué)體系會對宏觀框架進(jìn)行突破，朝著微觀體系發(fā)展，控制論以及虛擬化等技術(shù)也在力學(xué)應(yīng)用的過程中得到深入發(fā)展[2]。與此同時，土木工程這一學(xué)科也會逐漸朝著其他的方向發(fā)展，和材料、環(huán)境以及機(jī)械等知識結(jié)合起來。土木工程會與城市規(guī)劃以及建筑學(xué)等學(xué)科會進(jìn)行交叉和融合，呈現(xiàn)出相互支持與服務(wù)的狀態(tài)。土木工程體系內(nèi)的次級性學(xué)科能夠在現(xiàn)實(shí)狀況的推動下催生出新型的學(xué)科，不同類型的學(xué)科知識會相互滲透，比如在一些規(guī)模比較大的體育場上運(yùn)用與橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中的懸索體系進(jìn)行運(yùn)用。

（二）工程實(shí)現(xiàn)體系的發(fā)展與變化

土木工程建筑體系的目的是設(shè)計并建設(shè)出與要求相符的工程體系，從最初的設(shè)計再到成果展示，需要經(jīng)過相對較長的工程實(shí)現(xiàn)過程，這也是土木工程體系的關(guān)鍵組成部分，也可以說這是土木工程體系當(dāng)中非常重要的內(nèi)容，即便是擁有了優(yōu)質(zhì)的理論與設(shè)計基礎(chǔ)，但是無法進(jìn)行深入的工程實(shí)踐，也不會展示出優(yōu)質(zhì)的作品。隨著信息時代的到來，其他學(xué)科的知識與技術(shù)會對土木工程產(chǎn)生一些影響，也會在傳統(tǒng)學(xué)科當(dāng)中注入一些獲利，其中涵蓋著施工技術(shù)、環(huán)境的工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論等。

（1）全過程實(shí)現(xiàn)信息化。信息化技術(shù)逐漸在將來的土木工程當(dāng)中進(jìn)行滲透，關(guān)鍵不僅僅體現(xiàn)在CAD層面上，也涵蓋著管理工程的具體進(jìn)度、對工程建設(shè)過程中資料的收集與整理，對建筑物體系的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度以及可靠性進(jìn)行分析，并且制定出針對性的措施，這也是主動進(jìn)行控制以及智能化體系實(shí)現(xiàn)的基點(diǎn)。全過程的信息化會對未來土木建筑體系的維護(hù)產(chǎn)生比較大的影響。例如借助傳感裝置與電子計算機(jī)設(shè)備，對建筑物體系進(jìn)行全方位的監(jiān)控和監(jiān)督，對建筑物的整體狀況進(jìn)行掌握和掌控[3]。如今，國內(nèi)正處于基建體系的高潮期，但是在二三十年之后，這些建筑物群體會進(jìn)入到維護(hù)的階段中。若是在如今的建筑物建設(shè)過程中就對不同類型的信息化設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用，也會對未來的建筑物維護(hù)與保養(yǎng)提供比較多的幫助。在如今的專家系統(tǒng)技術(shù)體系當(dāng)中，信息化是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)，程序解題能力與其形式體系以及推理的模式直接相關(guān)，與所擁有的知識也直接相關(guān)。為了提升程序的智能化程度，就需要為其提供一些高質(zhì)量的信息，從而保證信息化設(shè)備設(shè)施價值的發(fā)揮，更好地對建筑物體系進(jìn)行維護(hù)。

（2）可持續(xù)發(fā)展與人性化。隨著社會體系的建設(shè)與發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展與人性化的建設(shè)需要與社會經(jīng)濟(jì)體系的發(fā)展建立起匹配的關(guān)系，社會的進(jìn)一步發(fā)展需要提升資源利用的合理性與有效性，人們生活品質(zhì)的提升也使得人們對土木工程建設(shè)體系提出了更高的要求，朝著更加人性化的方向發(fā)展。

在對土木工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，會對不同類型的資源以及能源進(jìn)行消耗，如今社會發(fā)展的主題逐漸發(fā)展成為可持續(xù)健康發(fā)展，作為建筑體系的關(guān)鍵組成部分，土木工程也需要正視可持續(xù)發(fā)展的問題，節(jié)約資源，降低能源消耗，這需要體現(xiàn)在建設(shè)過程與使用過程中，逐漸發(fā)展成為土木工程的主導(dǎo)方向，這需要建立起優(yōu)質(zhì)設(shè)計與高效運(yùn)作管理機(jī)制的基礎(chǔ)上。在土木工程建筑物的整個周期中，無論是從前期的規(guī)劃、設(shè)計過程中，以及建成之后的使用與維護(hù)過程中，都需要盡可能降低對環(huán)境體系的影響，除此之外，也需要充分發(fā)揮出其社會與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，這也對土木工程體系的建設(shè)提出了更高的要求，這體現(xiàn)在資源體系的保護(hù)以及再利用過程中、污染的有效控制以及質(zhì)量管理的全方位水平上。在國內(nèi)的施工項(xiàng)目當(dāng)中，青藏鐵路彰顯出有效的可持續(xù)發(fā)展思想，從設(shè)計過程中就需要關(guān)注青藏高原對生態(tài)環(huán)境體系的保護(hù)，整條鐵路的設(shè)計呈現(xiàn)出封閉的狀態(tài)，這使得廢棄物污染狀態(tài)越來越嚴(yán)重，對噪音污染進(jìn)行了控制。因此，在施工作業(yè)進(jìn)行過程中，需要關(guān)注工程建設(shè)工作對周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響作用，需要充分彰顯出可持續(xù)發(fā)展與人性化的思想[4]。

（三）主動控制技術(shù)

就目前的狀況而言，大多數(shù)的土木工程體系建筑物都被視為靜態(tài)同時被動的物體。當(dāng)外界的環(huán)境產(chǎn)生變化時，比如溫度、突發(fā)狀況、風(fēng)向變動等，土木工程只能夠借助自身結(jié)構(gòu)來進(jìn)行被動抵御，這使得建筑物體系的靈活性與應(yīng)變能力進(jìn)一步降低，將來土木建筑工程的發(fā)展方向?yàn)閷⒅鲃涌刂萍夹g(shù)在土木建筑體系當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用。在運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)以及模糊控制的技術(shù)時，土木工程能夠有效應(yīng)對不同類型的環(huán)境變化狀況，從而提升建筑物體系的應(yīng)變性與主動性。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著社會體系的建設(shè)與發(fā)展，土木工程體系技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，其是人類智慧的成果，也是因?yàn)槿祟惖拇嬖诙霈F(xiàn)，在新的時代背景下，需要在土木工程體系當(dāng)中對可持續(xù)發(fā)展觀進(jìn)行落實(shí)，進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新，充分發(fā)揮出信息控制技術(shù)的價值，促使土木工程逐漸朝著更加穩(wěn)定與安全的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張輝，王明瑞.土木工程體系的特征與未來的發(fā)展趨勢[D].哈爾濱工商大學(xué)，2017.

[2]董幸.淺析土木工程技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].建筑工程創(chuàng)新，2018（9）：1820.

[3]陳銘.土木工程的特點(diǎn)與發(fā)展研究[D].無錫工商學(xué)院，2018.

[4]陳曉曦.新時代背景下土木工程體系的創(chuàng)新發(fā)展[J].建筑管理，2019（11）：8183.

作者簡介：王舒（1989—?），女，漢族，河北保定人，碩士，講師，研究方向：土木工程技術(shù)與教學(xué)。