文／林紅樂、張海冉 山東濱州城建集團有限公司 山東濱州 256600

1.土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀

在過去，建筑物通常是以低層建筑為主，但是隨著土木工程技術(shù)的引入，人們開始采用高層設(shè)計理念，這樣不僅可以大大節(jié)省空間，而且可以充分利用每一寸土地。這不僅滿足了人們居住的需求，還可以建造更多樓盤，為有需求的人提供更多住所。經(jīng)過多次成功的建設(shè)，我們堅信引入土木工程技術(shù)是一個明智的選擇。土木工程科學(xué)技術(shù)不僅能夠用于高層建筑，而且在國內(nèi)交通建設(shè)中也發(fā)揮著重要作用。隨著新引入的土木技術(shù)的應(yīng)用，中國的公路不再是簡單拼接的路面，而是擁有更加完善的設(shè)計和施工，使中國的公路總長度躍居世界第一。從全球橋梁跨徑總長度排行榜中可看到，港珠澳大橋的建設(shè)成就令人矚目，它的規(guī)模之大、施工難度之高以及最先進的建造技術(shù)，都是土木工程技術(shù)的杰出貢獻。隨著我國經(jīng)濟跨越時代發(fā)展的步伐加快，中國在高速公路、鐵路、橋梁建筑和高層建筑上取得了驚人的成就，這不僅體現(xiàn)出當(dāng)前綜合國力的顯著提升，也與土木工程建設(shè)息息相關(guān)。在當(dāng)今世界經(jīng)濟日益擴張的大背景下，我國應(yīng)該充分發(fā)揮土木的資源優(yōu)勢，提升自身的國際地位，熟練掌握土木工程技術(shù)分析方法，并將其應(yīng)用到現(xiàn)實的建設(shè)中，以實現(xiàn)更大的發(fā)展目標(biāo)。

2.現(xiàn)代土木工程的特點

2.1 理論科學(xué)和設(shè)計精確

隨著電子算法和幾何學(xué)方式的不斷演變，土木的理論知識得到了顯著提高，現(xiàn)代流體力學(xué)概念也被應(yīng)用，為土木的工程設(shè)計給出了新的思路和辦法。CAD 等輔助設(shè)計軟件的出現(xiàn)，使得工程設(shè)計變得更加簡便化、系統(tǒng)化和精確化，提高了土木工程的建造效率和質(zhì)量。隨著土木工程科學(xué)的發(fā)展，它不僅為建筑物帶來了更高的經(jīng)濟效益和合理性，而且還大大提升了建筑物的安全性和可靠性，為土木的可持續(xù)發(fā)展提出了強大的支撐[2]。

2.2 土木結(jié)構(gòu)功能多元化發(fā)展

現(xiàn)代土木工程不僅涵蓋了更廣泛的領(lǐng)域，而且更加深刻地反映了人類至上、追求健康和環(huán)境保護的理念。無論是公共建筑或者住宅，都應(yīng)當(dāng)充分考慮到總體的和諧性，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，以達到一個完美的統(tǒng)一體。應(yīng)當(dāng)充分考慮水、電、熱、氣的供給，并且能夠控制溫度和濕度，并將其與先進的設(shè)備相結(jié)合，以確保結(jié)構(gòu)布局的高效性和可靠性?，F(xiàn)代土木工程結(jié)構(gòu)、功能、外觀越來越人性化，土木工程不僅要滿足使用功能還應(yīng)具有美學(xué)、節(jié)能等功能，并且同現(xiàn)代化城市、地域文化融為一體。

2.3 建造過程工業(yè)化

隨著我國工業(yè)化進程的發(fā)展也帶動了土木工程工業(yè)化發(fā)展，土木工程的建造過程雖然復(fù)雜，但是可以采用機械化的方法來完成，即在車間生產(chǎn)制造所需的組件和構(gòu)件，而后運到施工現(xiàn)場，在工地完成拼裝，這樣不但可以減輕室外的勞動強度，而且還能夠大大提高建筑施工的效率。由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，現(xiàn)代化的建筑材料和科學(xué)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，使得大型、復(fù)雜的建筑物得以實現(xiàn)。

2.4 新材料的應(yīng)用

隨著科技的進步，建筑物也發(fā)生了巨大的變化。目前，普通的混凝土正在朝著更高性能、輕質(zhì)、加氣混凝土的方向快速健康發(fā)展，這使得混凝土的性能得到了顯著提升，強度和重量都有所下降。隨著玻璃鋼、鋁合金、建筑塑膠等輕質(zhì)高強度物料的不斷快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為土木工程建筑材質(zhì)的輕量化和高力化提出了巨大的可能性，因而推動了建材行業(yè)的興起[2]。

2.5 土木工程管理的科學(xué)化

土木工程過程管理的科學(xué)化是實現(xiàn)建設(shè)工程價值的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)工程管理方式有很多不足，隨著行業(yè)發(fā)展科學(xué)化的管理方式應(yīng)用到土木工程管理中，科學(xué)化的管理模式也使得我國土木工程管理水平得到了飛速發(fā)展，同時也是國家現(xiàn)代化建設(shè)的需要。當(dāng)今土木工程規(guī)模越來越大，對安全、質(zhì)量、效益等要求也越來越高，科學(xué)化的管理模式也將為土木工程的健康發(fā)展提供保障。

3.土木工程發(fā)展趨勢

由于我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，全行各業(yè)也獲得了巨大的提高，發(fā)展的速度越來越快，在發(fā)展的道路上，我們不斷探索、實踐、積累經(jīng)驗，適時研究并處理發(fā)展過程中出現(xiàn)的提問，持續(xù)改善和總結(jié)，以求達到更高的水平。在發(fā)展經(jīng)濟的進程中，土木工程的重要程度不能忽略。它是國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，是國家經(jīng)濟建設(shè)的主要支撐。隨著時代的演變，土木必須與時俱進，不能停留在當(dāng)前的狀態(tài)，盡管目前我國經(jīng)濟發(fā)展處于優(yōu)勢地位，但我們必須不斷提高土木的學(xué)習(xí)意識，以保持競爭力。因此，土木工程應(yīng)該發(fā)揮更大的作用，不僅促進國民經(jīng)濟的發(fā)展，還能夠改善人民的生活。為此，土木工程應(yīng)該采取一系列措施，具體表現(xiàn)在：

3.1 建立多樣化的建筑結(jié)構(gòu)，以滿足不同地區(qū)的需求，提升可持續(xù)發(fā)展能力

由于城市空間有限，建筑工程設(shè)計者們不得不在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牟牧虾褪┕挝?，努力實現(xiàn)建筑類型的優(yōu)化，以達到最佳的建筑效果。因此，選擇合適的建筑材料就成為了建筑工程設(shè)計者們的重中之重。通過設(shè)計多樣化的建造，不僅為都市增加了新奇的景觀，引來人類的目光，而且也使城市建筑不再局限于單一的形象，為人類提供了更多的娛樂活動場地，這是發(fā)展的必由之路。

3.2 設(shè)計具有創(chuàng)新性的高層建筑，以滿足不同的需求

每個國家都有其獨特的文化和歷史，從古老的文物到現(xiàn)代的建筑設(shè)計，每一座城市都有其自己的特色。當(dāng)你來到一座陌生的城市，你會發(fā)現(xiàn)它有著令人驚嘆的建筑設(shè)計，從金字塔到埃菲爾鐵塔，每一座都讓人們流連忘返，不僅是因為它們在世界上享有盛譽，更是因為它們獨特的外觀給人留有深深的印記。隨著科技的蓬勃發(fā)展，構(gòu)筑設(shè)計多樣化、美輪美奐的建筑設(shè)計已成為建筑物開發(fā)的必要方向。在未來發(fā)展進步空間和科技許可的情況下，建設(shè)高層多樣化的建筑設(shè)計將成為一種可能性，為人們創(chuàng)造一種更加舒服、休息、購物的氛圍，從而解放他們的工作壓力。

3.3 利用工業(yè)化新型高性能材料，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

近年來，建筑材料的發(fā)展迅速，新型材料的出現(xiàn)為建筑提供了更多的可能性。其中，高性能、塑性好的建筑材料受到了廣泛的歡迎，大量利用這些建筑材料，不僅可以提高建筑的質(zhì)量，而且還可以為未來的土木發(fā)展提供更多的可能性。在建筑過程中，應(yīng)該充分利用高性能建筑材料，并且合理處置工業(yè)廢棄物建筑材料，以盡量減少對周圍環(huán)境的空氣污染。為此，應(yīng)該加強環(huán)保意識，探索有效的環(huán)保技術(shù)，盡量避免采用危險的材質(zhì)或顏色，以保護我們的地球家園。保護環(huán)境一直是全球關(guān)注的焦點，土木與自然環(huán)境之間的聯(lián)系已經(jīng)變得非常密切，它們之間的關(guān)系不可分割。

3.3.1 確定新型建材及制品的發(fā)展方向，加強結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)增長

為了實現(xiàn)環(huán)保、節(jié)地、利廢和完善建筑設(shè)計能力，我們重點發(fā)展新式內(nèi)墻建筑材料，包括輕質(zhì)鋼板和砼砌體，包括承重復(fù)合內(nèi)墻建筑材料。此外，我們還將著重研發(fā)改性瀝青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封涂料，包括建筑工程用礦物棉、玻璃棉制品等防火建筑材料，包括丙烯酸類乳膠內(nèi)外墻、復(fù)合仿木地板等一系列適合銷售對路的品種，同時，我們也將著重研發(fā)鋁合金構(gòu)件，以滿足不同建筑設(shè)計需求，提升建筑材料的效率和安全。著重開發(fā)UPVC 樹脂管道件，以滿足上下水管道的需求，同時緩解管道與構(gòu)件的配套問題，并且積極開發(fā)各類創(chuàng)新、功用多樣的產(chǎn)品設(shè)計和高端五金件，包括玻璃鋼制品，如建材、石油化工、電子產(chǎn)品、車輛等支柱所需的成品，還有農(nóng)漁業(yè)等領(lǐng)域所需的玻璃鋼漁業(yè)船舶、風(fēng)力發(fā)電葉片等，以提升集約化水平和生產(chǎn)技術(shù)水平[4]。

3.3.2 加大科研開發(fā)投入，不斷提升技術(shù)裝備水平，以滿足社會發(fā)展的需求

根據(jù)不同和建筑工程形式，我們將重點關(guān)注新型墻體建筑材料，并著眼于具有市場發(fā)展前途的新產(chǎn)品和科學(xué)技術(shù)。我們將在積極引進、消化和吸取國外先進技術(shù)設(shè)備的技術(shù)基礎(chǔ)上，探索發(fā)展符合當(dāng)前情況的生產(chǎn)。我們將盡力使商品非但不會對人體健康造成危害，而且應(yīng)該有利于人體健康。此外，我們還將加大對功能和社會效益較好的產(chǎn)品的開發(fā)。

3.3.3 加大對生產(chǎn)工程技術(shù)運用的研究，以推動先進建筑材料及塑料制品的普及和使用，從而促進經(jīng)濟發(fā)展和社會進步

對于促進新興材料的快速開發(fā)，建材行業(yè)主管和行業(yè)主管應(yīng)當(dāng)進行通力合作，盡早制訂并實施關(guān)于新興材料進入房屋應(yīng)用領(lǐng)域的法規(guī)要求和辦法，以解答新興材料過程中的研發(fā)、制造、建筑設(shè)計、實施管理等活動的具體實施情況；同時，要深入研究符合新興材料及成品使用的產(chǎn)品設(shè)計法規(guī)和技術(shù)，編寫、完善關(guān)于新興材料及成品的市府、制造、建筑施工標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及建筑施工通用圖集，并公布較為完善的新興材料及成品開發(fā)、使用、普及企業(yè)名錄，以確保新興材料的安全性、可靠性和可持續(xù)性。對于提高工程質(zhì)量，我們建議推行企業(yè)許可管理制度。我們將努力在工作達到一定水平時，通過聯(lián)合部門的方式將其法定化。

3.4 注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)

為滿足新時代建設(shè)需要，培養(yǎng)具有濃厚家國情懷、社會責(zé)任感、職業(yè)素養(yǎng)、可持續(xù)發(fā)展理念和一定的國際視野，掌握扎實科學(xué)基礎(chǔ)知識、土木工程專業(yè)知識和實踐能力，具備開拓創(chuàng)新、團隊協(xié)作、溝通交流和終身學(xué)習(xí)能力，獲得工程師專業(yè)技能訓(xùn)練，能夠解決土木工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

培養(yǎng)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才要符合社會發(fā)展對專業(yè)人才的需求，以培養(yǎng)土木工程應(yīng)用能力和基本素質(zhì)為主線，采用理論和實踐相結(jié)合，強化對工程實踐技能的培養(yǎng)，為中國經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)更多的工程應(yīng)用型人才。

3.5 信息和智能化技術(shù)全面引入土木工程

3.5.1 BIM 技術(shù)應(yīng)用

建筑信息建?？萍际且环N新興的技術(shù)手段，它將建筑工程學(xué)、土木和建設(shè)學(xué)等多專業(yè)知識有機結(jié)合起來，通過建立建筑模型來提高建筑施工的質(zhì)量和效率。這項科技能夠用來展示建筑施工的理念、功能和物力資源，并將這些數(shù)據(jù)整合到整個建筑生命周期中。此外，它還能有效地將平面圖轉(zhuǎn)換為立體模型，使建筑管理資料能夠在現(xiàn)場得到充分利用，達到對各種管理數(shù)據(jù)的儲存和資源共享[1]。此外，這項方法還能夠用于工程造價預(yù)算和控制，因而有效提高施工企業(yè)的效益。

3.5.2 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

由于感應(yīng)器科技的發(fā)展和改進，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍日益廣闊，并且無線感應(yīng)器和光纖光柵傳感器網(wǎng)絡(luò)是兩種十分關(guān)鍵的信息技術(shù)，在智能建筑領(lǐng)域充分發(fā)揮著重大影響。WSM 可以大大節(jié)省布線時間和空間，尤其是它們的節(jié)點較少，智能化程度更高，因此，無線傳感器的應(yīng)用范圍更加廣闊，為智能建筑提供了更多的可能性和便利性。特別是在監(jiān)測火災(zāi)事故情況時，它充分發(fā)揮著至關(guān)重要的功能。

3.5.3 云計算技術(shù)應(yīng)用

云計算主要指的是用戶能夠在互聯(lián)網(wǎng)平臺中進行各類數(shù)據(jù)信息的共享，土木工程利用云計算技術(shù)，可以明顯降低管理及交互的工序，短時間內(nèi)完成資源的整合，動態(tài)部署、配置和監(jiān)控，明顯提高工作效率、降低生產(chǎn)建設(shè)成本。

3.6 堅持可持續(xù)發(fā)展道路

所謂可持續(xù)發(fā)展是指經(jīng)濟、人口、社會、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展、長期延續(xù)發(fā)展,它是一種健康的、有序的發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的中心思想是“發(fā)展”,但是這種發(fā)展應(yīng)該是不斷滿足人們的生產(chǎn)、生活需求的發(fā)展,對于物質(zhì)、精神、文化需求的發(fā)展。土木工程是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要力量，也必須滿足可持續(xù)發(fā)展的道路才能在今后的發(fā)展中滿足我國發(fā)展需求，為我國建成社會主義現(xiàn)代化強國提供保障，可從以下幾方面入手：

3.6.1 加強宣傳教育和培訓(xùn)引導(dǎo)，以提高社會文明水平，促進社會發(fā)展

當(dāng)前，人們對綠化建設(shè)的認知仍然不夠深入，為了實現(xiàn)綠色建筑的建設(shè)，應(yīng)該加大對綠化建設(shè)的傳播教育工作，特別是針對建筑施工方來說，這一點更為重要。為此，應(yīng)該開展培訓(xùn)指導(dǎo)，讓施工人員更加清楚地了解到可持續(xù)性在建筑工程中的意義，進一步提高綠色施工和環(huán)保綠色意志，讓他們正式綠色施工的必要，并且加大建筑施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，以促進綠色施工的開展，實現(xiàn)綠色建筑的建設(shè)目標(biāo)。為了提升施工技術(shù)人員的綜合能力，承包單位應(yīng)該開展可持續(xù)性發(fā)展技術(shù)方面的、培訓(xùn)教育，讓他們從中受益[5]。

3.6.2 通過合理配置建筑資源，實現(xiàn)工程設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展，從而提高效率和環(huán)境友好性

在建筑施工過程中，應(yīng)當(dāng)堅持可持續(xù)發(fā)展的宗旨，充分運用資源，采取有效的節(jié)能措施，最大限度地盡量減少對土木建筑設(shè)施的運用和保護。為此，應(yīng)當(dāng)全面認知樓宇綠化定義，運用相應(yīng)建筑材料減低樓宇表層高溫，盡量減少中央空調(diào)的應(yīng)用；同時，應(yīng)當(dāng)采用適合外墻材質(zhì)和多孔磚等節(jié)能建筑材料，起到隔熱防水保溫的效果；此外，還應(yīng)該開拓新動能，充分運用太陽光、地?zé)崮艿刃履茉?，以實現(xiàn)可持續(xù)性的目標(biāo)。盡量減少對不可再生資源的浪費，以保護我們的生存環(huán)境。

3.6.3 可發(fā)利用綠色能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

由于建筑施工面積的擴大，我國建筑廢棄物也在迅速增多，據(jù)估算，中國一年發(fā)生的建設(shè)廢物達到四千萬噸，廢舊水泥達1360 萬噸，這不僅加大了清理工作量，而且也極大影響了環(huán)境保護，所以，開發(fā)利用新動能已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。作為全球第一大水泥生產(chǎn)國，目前正在努力改善水泥生產(chǎn)技術(shù)，以減少能耗和環(huán)境污染。相比其他水泥，鋼材和建筑混凝土更具有綠色性，所以應(yīng)該積極發(fā)展這類建材，以促進可持續(xù)發(fā)展。

3.6.4 通過強化科技檢測手段，保障可持續(xù)發(fā)展

在土木建筑施工過程中，由于材料的不同損壞，會影響工程的持續(xù)性和安全，甚至可能導(dǎo)致重大的交通事故，導(dǎo)致傷亡和巨額的損失，給社會和人們的生活帶來極為不利的影響。因此，為了確保我國建筑施工進程的安全和高效發(fā)展，從建筑施工開始就應(yīng)該加強監(jiān)督工作。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、信號分析處理技術(shù)以及結(jié)構(gòu)分析理論的進步，人們明確提出了衛(wèi)生檢驗的概念，這對我國結(jié)構(gòu)的建造產(chǎn)生了更高的要求。借助衛(wèi)生檢驗體系，我們能夠?qū)Y(jié)構(gòu)做出全面評價，為建筑施工創(chuàng)造科學(xué)高效的基礎(chǔ)，從而合理增長結(jié)構(gòu)的壽命。此外，經(jīng)過健康檢測，我們還能夠及早發(fā)覺建造工藝中的缺陷，并采取相應(yīng)方法加以補救，從而防止建造火災(zāi)事故的產(chǎn)生，減少材料過快衰老，并最大限度地減少損失和資源浪費，促進綠色施工的發(fā)展，保障可持續(xù)發(fā)展。

3.6.5 建設(shè)一套持久高效的綠色施工建設(shè)機制和體系，以確保可持續(xù)性

堅持高效的綠色施工管理和建設(shè)管理是保障建設(shè)項目發(fā)展的關(guān)鍵，但在當(dāng)前社會發(fā)展環(huán)境條件下，人們對此的認知仍然存在差異，因此，部門必須進一步加強監(jiān)管，制定完善的制度和舉措，以促進綠色施工建設(shè)的發(fā)展。綠色施工制度是一個復(fù)雜的工程，急需各方面的努力，包括部門的支持。為了實現(xiàn)綠色施工，應(yīng)當(dāng)在投標(biāo)書中明確規(guī)定發(fā)展的目標(biāo)，并在項目合同中進行合理制約；建設(shè)方、施工方等應(yīng)當(dāng)遵守ISO14001 環(huán)保認證的規(guī)定，將綠色施工融入技術(shù)，將環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)載入合約，并強化對工程質(zhì)量的監(jiān)督管理，以確保綠色施工的可持續(xù)性。

結(jié)語：

伴隨著我國社會、經(jīng)濟、軍事等全方位的發(fā)展，土木工程已經(jīng)成為當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的組成部分。為了跟上時代的腳步，我們必須把握土木工程的未來發(fā)展，結(jié)合我們國家的實際情況，不斷提升土木工程理論水平、科技水平，將新的理論、科技應(yīng)用到實踐中，堅持可持續(xù)發(fā)展的原則，努力實現(xiàn)土木工程在建筑、道路、航空等領(lǐng)域的突破性發(fā)展。在未來的土木工程研究中，需要加強工程結(jié)構(gòu)形式、建筑新材料、人才培養(yǎng)、新技術(shù)創(chuàng)新等方面的探索與研究，也需要加強理論與技術(shù)實踐相結(jié)合，創(chuàng)建更多完美的世紀(jì)工程，以實現(xiàn)我國在土木工程方面的更大突破。