楊波

摘要：土木工程涵蓋的內(nèi)容很多，一切跟水、土地、文化三者建設(shè)相關(guān)的工程都屬于土木工程的范圍內(nèi)，其中包括道路的修建，房屋的建設(shè)等?，F(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分，新的時期，土木工程將向什么樣的方向發(fā)展呢？本文論述了土木工程的涵義、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：土木工程;發(fā)展現(xiàn)狀;未來趨勢;可持續(xù)發(fā)展;海底建筑

縱觀土木工程發(fā)展史，土木工程建設(shè)在和自然斗爭中經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代3個歷史時期，從最初的萌芽時期和形成時期到如今的發(fā)達(dá)時期和成熟時期。從最初的簡陋住房到如今的多功能超高型建筑，可以說，土木工程業(yè)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。進入21世紀(jì)以來，隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，土木工程行業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，土木工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用，誰能在世紀(jì)之交把握住土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢，誰就能在知識經(jīng)濟時代開創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀(jì)元。

1土木工程的涵義

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)備在土地上所進行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。

2土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀

自從20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來，土木工程業(yè)取得了飛速的發(fā)展，這時期的土木工程擁有良好的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，先進的工程設(shè)施體系和持久耐用的建筑材料，并且隨著計算機技術(shù)的不斷提高，也為土木工程的發(fā)展注入了新鮮的血液，為此當(dāng)今的土木工程呈現(xiàn)出以下幾個特點：①工程功能化;②交通高速化;③施工過程工業(yè)化;④理論研究精密化。為了適應(yīng)時代發(fā)展的需要，世界各國都建造了很多標(biāo)志性建筑，例如我國上海的環(huán)球經(jīng)融中心大廈，樓高492米，還有中國臺灣的臺北101大廈高508米，它們的出現(xiàn)都是當(dāng)代土木工程師們智慧的結(jié)晶，如今，我國新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)被大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快，數(shù)量之巨，令世界各國驚嘆不已。

3土木工程的發(fā)展趨勢

3.1高性能材料的發(fā)展

隨著未來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼材將朝著高強、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;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。單一的材料將難以滿足要求，復(fù)合材料也就應(yīng)運而生，另外，材料的功能也將從單一的功能向多功能方向發(fā)展，并且為了適應(yīng)土木領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，材料的使用也必須節(jié)能和環(huán)保。

3.2計算機應(yīng)用

隨著計算機的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善，信息和智能化技術(shù)將全面引入土木工程，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。計算機技術(shù)的引入將對土木工程領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生巨大的改善，其主要有四個方面的改善，分別為信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系統(tǒng)。人們通過計算機技術(shù)將會設(shè)計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟效益。

3.3環(huán)境工程

進入21世紀(jì)以來，環(huán)境問題已經(jīng)越來越成為人們關(guān)注的熱點話題，氣候問題更是對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了巨大的影響，為了更好地滿足人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展，堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，土木工程與環(huán)境工程必將融為一體不可分割，城市綜合癥、霧霾、土地荒漠化、氣候變異、冰川消融、海水上升等一系列問題無不與土木工程息息相關(guān)，對于當(dāng)代土木工程師來說，如何有效合理地解決大型乃至超大型建筑建設(shè)對環(huán)境的污染等問題，必將是土木工程師們在未來重點研究和思考的課題。

3.4建筑工業(yè)化

隨著建筑業(yè)體制改革的不斷深化和建筑規(guī)模的持續(xù)擴大，建筑業(yè)發(fā)展較快，物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)顯著增強，但從整體看，勞動生產(chǎn)率提高幅度不大，質(zhì)量問題較多，整體技術(shù)進步緩慢。為確保各類建筑最終產(chǎn)品特別是住宅建筑的質(zhì)量和功能，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快建設(shè)速度，改善勞動條件，大幅度提高勞動生產(chǎn)率已是未來發(fā)展的必然趨勢，為了適應(yīng)土木建筑領(lǐng)域快速高效的發(fā)展，實現(xiàn)建筑工業(yè)化是必然的趨勢。它的發(fā)展有四個重要方向：建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)施工化，施工機械化和組織管理科學(xué)化。

3.5海底建筑

2010年4月26日，隨著中國大陸第一條海底隧道廈門翔安海底隧道建成通車，中國海洋這片美麗而又神秘的領(lǐng)域，在中國土木工程師偉大的探索與創(chuàng)新下，逐漸揭開了面紗，在今后的幾十年甚至幾百年，海底建筑將會是一種全新的建筑形式，有效利用海底空間是未來土木工程發(fā)展的一個必然趨勢，同時也對土木行業(yè)提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前在全球范圍內(nèi)，較為出名的海底建筑有馬爾代夫的海底餐廳、迪拜的水鐵餅酒店，相信在不久的將來，一定會有更多奇特的海底建筑出現(xiàn)。

3.6結(jié)構(gòu)形式

隨著當(dāng)今計算理論和計算手段的進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。土木工程中一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)工程的計算將得到解決，空間結(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。

3.7新能源和能源多極化

能源問題是當(dāng)前世界各國極為關(guān)注的問題，由于我國是發(fā)展中國家，工業(yè)生產(chǎn)正處于飛速發(fā)展階段，對能源的需求和消耗都很大，為此如何解決和處理這些問題，這對土木工程業(yè)提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。此外，由于我國基礎(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。在一些工業(yè)生產(chǎn)和污水排放方面，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展，另外在能源方面，開發(fā)新能源和節(jié)約能源都將是土木工程領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，例如風(fēng)能發(fā)電，開發(fā)太陽能和水資源循環(huán)利用，還有一些垃圾廢物的處理與回收。

4結(jié)束語

未來既是機遇也是挑戰(zhàn)，隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的奇特建筑也將成為可能，為了適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要，我們優(yōu)秀的土木工程師們需要不斷改革創(chuàng)新，吃苦耐勞，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的能力與習(xí)慣，不斷開拓進取，土木工程這個充滿生命力的學(xué)科，必將綻放出耀人奪目的光彩！