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時間：2023-07-18 17:06:37
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇未來的土木工程范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號：E271文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、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、橋梁工程、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，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)一步去探索。
二、當(dāng)今我國土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
1、在高層建筑方面
眾所周知，我國一個很大的特點(diǎn)就是人口是世界上最多的，這也就意味著我國要在有限的國土面積上滿足更多的人的生存需求。這就是當(dāng)今城市化進(jìn)程中面臨的棘手的問題。這種矛盾的存在可以說是影響我國社會和諧甚至影響國際形象的重要因素。解決這樣的問題，唯一可行的辦法就是增加高層建筑的建設(shè)。城市用地的緊缺也大大促進(jìn)了高層建筑的建設(shè)，可以說，高層建筑是我國未來發(fā)展所需的必要的改造方向，是解決日益增長的人口與有限的土地資源矛盾的必然選擇。高層建筑利用其較少的占地，更多的人口容量成為未來城市發(fā)展的首選，當(dāng)然，高層建筑的建立也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的一種展示。人們很容易將發(fā)達(dá)的城市與高樓林立的景象聯(lián)系起來，這也是需要十分巨大的資金支持的。
與此同時，盡管高層建筑有這么多的優(yōu)勢，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天仍然不能夠作為普及城市化的標(biāo)準(zhǔn)改造模式。高層建筑要講究實事求是的原則，與當(dāng)?shù)厝丝谝约碍h(huán)境容納量相互補(bǔ)充，辯證的分析當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?yīng)具備的最適合的建造模式。在當(dāng)前情況下，我國高層建筑在稍微大些的城市己經(jīng)不是鮮見之物，根據(jù)相關(guān)資料的調(diào)查顯示，我國大陸目前高層建筑的數(shù)量己經(jīng)超過20000幢，而超過100m的高層也己經(jīng)超過1000幢。這樣足以說明土木工程對于我國社會建設(shè)的重要性，為緩解土地緊缺，滿足人們的生存需要做出了重大的貢獻(xiàn)。土木工程是人類社會強(qiáng)大的建造力，是人類文明的鮮明表現(xiàn)，保障了我國現(xiàn)代化進(jìn)程的平穩(wěn)發(fā)展。
2、在公路建設(shè)方面
公路建設(shè)是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的必要手段，它是當(dāng)今物資等運(yùn)輸?shù)妮d體，沒有公路建設(shè)，國家就會陷入癱瘓的狀態(tài)。可以說公路是國家的血管，是生存發(fā)展的必要通路。同樣的，國家的繁榮昌盛離不開經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開交通的輔助。有句老話，要致富先修路，可見交通設(shè)施的完善對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是不可或缺的。我國是產(chǎn)業(yè)多樣化的大國，工業(yè)農(nóng)業(yè)以及其他的各行各業(yè)的生存發(fā)展與公路都有著千絲萬縷的聯(lián)系。公路時分擔(dān)地區(qū)資源的重要途徑，地區(qū)承載量及其分配也因為四通八達(dá)的公路顯得更加有意義。
公路的運(yùn)輸功能為國家各個行業(yè)的商品流通提供了途徑，優(yōu)化各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，同時也可以帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。盡管大多數(shù)地區(qū)的交通在改革開放的今天都己經(jīng)不是制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要問題，但是，其相對偏遠(yuǎn)的地區(qū)或者擁有復(fù)雜地形的地區(qū)，交通依舊是經(jīng)濟(jì)提升的不可逾越的絆腳石。道路建設(shè)離不開經(jīng)濟(jì)的支持，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又離不開道路的輔助，這樣的關(guān)系使得這個問題并不容易解決。因此，這種不協(xié)調(diào)性的存在使得我國和諧環(huán)境下存在不和諧的因素，這樣是不利于我國建設(shè)社會主義和諧社會的。近年來，經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展，以及和諧社會的進(jìn)一步落實，勢必會將重視偏遠(yuǎn)地區(qū)的戰(zhàn)略布局，大力發(fā)展交通運(yùn)輸事業(yè)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展開辟更多的潛力，使交通經(jīng)濟(jì)和協(xié)調(diào)發(fā)展，創(chuàng)造更加美好的未來，為社會主義事業(yè)繼續(xù)努力。
三、現(xiàn)代土木工程技術(shù)的特點(diǎn)
1、綠色土木建筑。在土木工程中充分利用綠色土木技術(shù)，可以通過利用自然資源、環(huán)境資源，盡量降低或避免土木對環(huán)境造成危害，維護(hù)生態(tài)平衡。發(fā)展綠色土木可以盡量降低土木對資源的消耗，有效節(jié)約能源與資源，避免土木物對環(huán)境造成污染，促進(jìn)土木行業(yè)的健康發(fā)展。目前，環(huán)境保護(hù)問題已引起人們的高度關(guān)注，促進(jìn)土木物與自然的和諧發(fā)展也成為土木工程的重要發(fā)展方向，在土木工程中引用和推廣綠色土木技術(shù)可以為人們營造一個更自然、環(huán)保、健康的土木空間，提高土木工程技術(shù)的生態(tài)效益。
2、生態(tài)土木建筑。生態(tài)土木技術(shù)也是一種新興的土木工程技術(shù)，在土木工程項目中，生態(tài)技術(shù)可以在土木工程中充分利用現(xiàn)代高新科技，運(yùn)用土木物理、土木設(shè)計、材料科學(xué)、氣候?qū)W等一系列學(xué)科知識為土木工程服務(wù)，增加土木工程的科技含量，使工程建設(shè)項目的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益得到同步提升。生態(tài)土木可以有效降低土木物的能源和資源消耗，避免對環(huán)境造成污染，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，為人們提供一個節(jié)能、舒適、健康的室內(nèi)環(huán)境。
3、智能土木建筑。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)已運(yùn)用于土木工程技術(shù)中來，智能土木可以通過利用信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等科學(xué)技術(shù)，增加土木物中的安全防盜、電力系統(tǒng)、通訊設(shè)備等系統(tǒng)的科技含量，提高土木工程的自動化水平，使土木工程不斷與科學(xué)技術(shù)結(jié)合，共同為人們打造一個更舒適、高效、便捷的土木環(huán)境，使土木物的管理逐步朝著智能化、自動化的方向發(fā)展。
四、土木工程技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、精細(xì)化的發(fā)展趨勢。隨著現(xiàn)代土木工程技術(shù)水平的逐步提高，土木工程技術(shù)也在朝著精細(xì)化的方向發(fā)展，對施工技術(shù)、設(shè)備安裝技術(shù)的要求也越來越高。例如，對于土木工程的鋼結(jié)構(gòu)焊接與安裝技術(shù)來說，精細(xì)化程度在不斷提高，新的焊接技術(shù)如焊接水平控制、材料控制、射線檢測焊縫等技術(shù)的發(fā)展水平越來越高，逐步形成了多功能的焊接管理技術(shù)，如WMS技術(shù)等。在鋼結(jié)構(gòu)的安裝方面，工程質(zhì)量的監(jiān)控技術(shù)水平也在逐步提高，發(fā)展成為新型的工程質(zhì)量監(jiān)控吊裝技術(shù)，并在鳥巢等大型工程建設(shè)項目中得到了應(yīng)用，提高了土木工程技術(shù)的精細(xì)化水平，發(fā)展了計算機(jī)控制的多吊點(diǎn)分散載荷吊裝技術(shù)等監(jiān)控吊裝技術(shù)，使質(zhì)量控制的精度與準(zhǔn)度得到了很大的提升。
2、數(shù)字化和信息化的發(fā)展趨勢。隨著信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)也在土木安裝等工程中得到了廣泛的使用，通過計算機(jī)可以對土木安裝過程進(jìn)行模擬和監(jiān)控，利用計算機(jī)操作系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)土木安裝過程中存在的問題，發(fā)揮實時校對、實時監(jiān)督、實時控制的作用，保證土木安裝工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)?？傊瑪?shù)字化和信息化在土木安裝工程中的應(yīng)用，可以利用動態(tài)模擬的方式對安裝過程進(jìn)行監(jiān)控，使土木工程技術(shù)朝著信息化和數(shù)字化的方向發(fā)展，提高土木工程監(jiān)督和管理的水平與效率。
3、集成化的發(fā)展趨勢。集成化的土木工程技術(shù)可以將土木施工技術(shù)、土木安裝技術(shù)等技術(shù)實現(xiàn)有效銜接，將多種工程技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮土木工程技術(shù)的綜合效益，提高土木工程技術(shù)的水平，以滿足未來土木業(yè)的發(fā)展要求。
結(jié)束語：
由于我國是一個發(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。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
1、土木工程的概念
土木工程包括各種工程設(shè)施的各種活動。可以自二個方面進(jìn)行理解，一個指的是涉及人類生活與生產(chǎn)的各種工程設(shè)施，包括各種工程。一個指的是在建筑工程中使用的材料總稱，以及工程設(shè)備在工程建設(shè)過程中進(jìn)行的各種活動。土木工程經(jīng)歷了長期的發(fā)展，當(dāng)前已取得了較大的成果，但在今后發(fā)展中，土木工程還有很多項目需要人類去研究。
2、現(xiàn)代土木工程的優(yōu)勢
隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對建筑物提出了更高的要求，不但要求質(zhì)量不斷提高而且要求建設(shè)速度不斷加快，因此現(xiàn)代土木工程呈現(xiàn)出眾多時代特點(diǎn)，主要有下面這些方面。
2.1建筑材料。出現(xiàn)了大量高強(qiáng)輕質(zhì)的建筑材料，如鋁合金、鎂合金和玻璃纖維等，但這些新型材料有的彈性不強(qiáng)，價格過高，因此沒有得到普遍應(yīng)用，還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。再有關(guān)于鋼筋混凝土的強(qiáng)度與耐久性也需開展研究。
2.2工程地質(zhì)與地基。建設(shè)地域的工程地質(zhì)與地基構(gòu)造以及其本身的應(yīng)力情況與力學(xué)性能，直接影響著工程施工，而且也進(jìn)一步影響到工程的選址、結(jié)構(gòu)、材料的應(yīng)用等各個方面，如果屬于地下工程則有著更多的影響。當(dāng)前應(yīng)用的工程地質(zhì)與地基勘察技術(shù)，還主要以鉆探取樣、室內(nèi)分析為主，這些技術(shù)有待進(jìn)一步提高，為了修建現(xiàn)代化建筑，還需創(chuàng)新勘察手段。
2.3工程劃。在過去較長時期內(nèi)，工程規(guī)劃主要依據(jù)工程經(jīng)驗進(jìn)行，隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的越來越大，當(dāng)前完全可以應(yīng)用系統(tǒng)工程理論與手段，如果土木工程的規(guī)模過大則會影響到當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境，對生態(tài)平衡與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響，由于此類工程同時包括優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，因此合理規(guī)劃具有更為積極的作用。
2.4工程設(shè)計。當(dāng)前工程設(shè)計中，人們力求在現(xiàn)有條件下滿足節(jié)約成本、安全美觀的要求。因此當(dāng)前人們越來越重視自然界的風(fēng)力、地震、海浪等因素在時間與空間上的規(guī)律，大力研究材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形等手段的應(yīng)用，嘗試應(yīng)用安全性較高與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等理論，利用計算機(jī)進(jìn)行高效能的計算與設(shè)計等。
2.5工程建設(shè)。由于當(dāng)前大量建設(shè)大規(guī)模的土木工程，因此使用工具、設(shè)備、機(jī)械的種類越來越多，而且智能化水平也越來越高。在土木工程施工中積極應(yīng)用系統(tǒng)工程理論與手段，逐步實現(xiàn)了科學(xué)化發(fā)展。由于建設(shè)手段不斷升級，因此不但可以進(jìn)一步減少施工成本、縮短工期，而且也可以在特殊環(huán)境中施工，提高工程質(zhì)量。
3、展望土木工程的發(fā)展
3.1越來越高。當(dāng)前人工建筑當(dāng)中最高的當(dāng)屬波蘭的長波臺鋼塔，有646米高，主要利用15根鋼索拉伸。日本最近提出在東京建設(shè)一座千年塔，設(shè)計高度為800米以上，主要位于當(dāng)?shù)氐拇蠛．?dāng)中，在建筑中全面融入工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等多種功能，而且應(yīng)用抗震原理，可以容納五萬人。中國計劃在上海修建一座仿生大廈，在距離海岸200米深的人工島上修建，可以容納十萬人。印度也計劃投資五十億元修建一座超級摩天大樓，規(guī)劃為200層以上，高度可達(dá)到700米以上。
3.2走入地下。東京在1991年在東京召開城市地下空間學(xué)術(shù)會議，認(rèn)為“人類在21世紀(jì)應(yīng)該逐步進(jìn)入地下”。而利用修建地下建筑可以解決地面上的人口擁護(hù)問題，可以節(jié)約能源、減少噪聲污染等。20世紀(jì)50年代，日本在地下空間開展了大規(guī)模的開發(fā)活動，到80年代已經(jīng)逐步進(jìn)入到地下100米以下的空間。日本于2003年修建完成的東京新豐州地下變電所就位于地面以下70米處。當(dāng)前世界上已經(jīng)修建完成350座以上的地下水電站廠房，規(guī)模最大的當(dāng)屬加拿大的格朗德高級水電站。
3.3進(jìn)入海洋。為了保證飛機(jī)起飛的轟鳴聲不會影響到附近的居民，為了節(jié)約陸地用地，2000年8月，日本大阪利用18億立方圍海修建完成了長達(dá)1000米的關(guān)西國際機(jī)場。同時修建在海上的還有阿拉伯聯(lián)合酋長國的首都迪拜，洪都拉期也計劃在海上修建與城市功能相同的游船，計劃長度達(dá)到800米以上，寬度達(dá)到200米以上，高度達(dá)到28層樓高，同時在船上設(shè)置小型噴氣式飛機(jī)跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店等各種設(shè)施，最近幾年，我國在此方面也進(jìn)行了不懈的研究，取得了較好的成果，如在南海的填海工程已經(jīng)取得了初步成果，已經(jīng)建設(shè)完成了各個島嶼的工程，在三個地區(qū)已經(jīng)修建完成了機(jī)場，當(dāng)前已經(jīng)投入使用的機(jī)場為永署礁機(jī)場。
3.4進(jìn)入沙漠。在全世界當(dāng)中，沙漠面積占到整個陸地面積的三分之一，每年還有600萬公頃的土地轉(zhuǎn)變?yōu)樯衬?，會進(jìn)一步影響到一億人的生活。世界未來學(xué)會認(rèn)為，人類可以在下個世紀(jì)進(jìn)入沙漠當(dāng)中，利用科學(xué)的研究將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫G洲。而在改造沙漠過程中首先要解決水的問題，然后才能開展綠化建設(shè)與改良土壤建設(shè)。當(dāng)前利比亞沙漠地區(qū)已經(jīng)在沙漠當(dāng)中修建了一條地下水管道，同時在班加西修建了一座大型蓄水池，當(dāng)前已經(jīng)投入到使用當(dāng)中，為改良當(dāng)?shù)厣衬鸬搅朔e極作用。由于沙漠地區(qū)普遍缺水，國際上當(dāng)前正在研究尋求利用太陽能將海水轉(zhuǎn)化為淡水的方案，如果這一研究宣告成功，那么人類就可在近期進(jìn)入沙漠當(dāng)中。
3.5進(jìn)入太空。隨著天文學(xué)宇航事業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前人類已經(jīng)能夠登上月亮，發(fā)現(xiàn)了位于月亮上的大型鈦鐵礦，在800度的高溫環(huán)境中，如果鈦鐵礦與氫化物相遇則可成為鐵、鈦、氧和水氣，就可以在月亮上制造出水和氧。美國政府當(dāng)前已經(jīng)著手在月亮上建立基地，嘗試?yán)迷铝磷鳛橹虚g站登上火星。我國林銅柱博士在1985年通過研究發(fā)現(xiàn)，月亮上存在著大量的混凝土材料，所以在月亮上可以利用空間站制作人類需要的鋼筋混凝土。筆者認(rèn)為在21世紀(jì)50年代以后，空間工業(yè)、空間商業(yè)、空間旅游都會得到較快發(fā)展，有可能成為現(xiàn)實。
3.6計算機(jī)的作用越來越大。隨著計算機(jī)技術(shù)的大量應(yīng)用，計算結(jié)果將會與實際情況越來越接近，可以展現(xiàn)材料的真實性能與最優(yōu)結(jié)構(gòu)，人們將會設(shè)計出質(zhì)量更高的施工方案，從而收到較好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.7越來越趨向于工業(yè)化。在過去較長時期內(nèi)，人們只能利用手工操作開展建設(shè)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而大量引入了機(jī)械化操作，尤其是隨著重點(diǎn)工程建設(shè)的發(fā)展出現(xiàn)了更多的智能化操作，但其發(fā)展還是不能與其他工業(yè)部門相比，因此建筑業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化將會成為我國建筑業(yè)努力的方向。要科學(xué)處理建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的關(guān)系。要隨著時代的發(fā)展應(yīng)用最新科學(xué)管理辦法，同時大量應(yīng)用新材料新工藝。
3.8出現(xiàn)大量新能源。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們越來越關(guān)注能源問題，而大力開發(fā)新能源與研究替代能源將會是21世紀(jì)人類解決的重大問題。才能促進(jìn)土木工程的健康發(fā)展。
3.9實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展。土木工程建設(shè)要尋求能源的循環(huán)利用，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的，在建設(shè)、使用、維護(hù)土木工程過程中，要求人類節(jié)約能源節(jié)約土地，才能使土木工程得到持續(xù)性發(fā)展。
土木工程在我國擁有悠久的發(fā)展歷史，為人類發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，人類還需不懈努力、開拓創(chuàng)新，才能實現(xiàn)土木工程的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號：TU-0 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：2306-1499（2014）10-
土木工程從遠(yuǎn)古時期就已經(jīng)存在，由原始的伐木采石，建造出模仿天然掩蔽物的人類居住場所，到新時期的超高層建筑、水利工程、超高長跨度橋梁，土木工程的發(fā)展與變化，代表了人類發(fā)展的歷程。在歷史的發(fā)展過程中，土木工程的理論、分析手段、施工技術(shù)、地基處理都有了更多的發(fā)展與突破。21世紀(jì)人們生活水平不斷提高，而經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展為土木工程帶來了更多的要求，所以根據(jù)土木工程發(fā)展現(xiàn)狀，分析未來土木工程發(fā)展方向，是非常重要的工作。
1.土木工程發(fā)展意義
土木工程的根本含義是征服大自然，通過人力實現(xiàn)自然界帶來的效果。隨著各項土木工程技術(shù)的發(fā)展，各種高層建筑拔地而起，橋梁、水利工程、公路使人們的生活更加便利。土木工程是提高人類居住環(huán)境與交通的核心產(chǎn)業(yè)，提高土木工程建設(shè)水平，完善土木工程發(fā)展體系，實現(xiàn)社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的根本性目標(biāo)，是土木工程發(fā)展的重點(diǎn)。人類需要良好的生存空間，舒適的生活環(huán)境，為了獲得更好的居住環(huán)境，更加優(yōu)秀的土木工程技術(shù)將不斷出現(xiàn)。
2.土木工程發(fā)展現(xiàn)狀
為了明確土木工程未來發(fā)展趨勢，必須明確土木工程發(fā)展現(xiàn)狀，通過現(xiàn)狀分析出土木工程的特點(diǎn)。
2.1土木工程理論發(fā)展
土木工程發(fā)展由兩方面組成，分為土木工程理論與設(shè)計，理論是土木工程的基礎(chǔ)，設(shè)計是通過實際證明理論的過程，只有成熟的理論作為基礎(chǔ)，才能使土木工程設(shè)計真正的得到進(jìn)步。土木工程理論由力學(xué)、計算機(jī)、統(tǒng)計學(xué)等多種學(xué)科組成，必須通過多個學(xué)科的綜合知識體系，確保土木工程理論的可靠性。近年來計算機(jī)技術(shù)不斷成熟，土木工程也進(jìn)行了飛越式的提升，根據(jù)道路、橋梁、建筑等土木工程，分別開發(fā)了多種模擬施工計算軟件，這些軟件為土木工程設(shè)計的突破帶來了很大支持。信息化進(jìn)行不斷加速，而土木工程的相關(guān)資料與技術(shù)可以快速傳播與交流，我國土木工程通過網(wǎng)絡(luò)吸收每個國家優(yōu)勢的理論與技術(shù)，并且在網(wǎng)絡(luò)上交流先進(jìn)的土木工程理論。
2.2土木工程設(shè)計發(fā)展
土木工程設(shè)計擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計的缺陷，全面分析了土木工程的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、安全等因素。新型材料、結(jié)構(gòu)、工藝、施工方法不斷出現(xiàn)，人類可以將土木工程的規(guī)模擴(kuò)大化，高層建筑也在不斷增長，超高層、超跨度復(fù)合結(jié)構(gòu)體施工技術(shù)也在不斷成熟，土木工程設(shè)計逐漸向長、高、柔方向發(fā)展。土木工程設(shè)計建立在基礎(chǔ)理論上，隨著土建項目要求更加復(fù)雜，土木工程設(shè)計也需要更加多樣化，只有及時吸收新技術(shù)，把握住新優(yōu)勢，才能使土木工程設(shè)計更加優(yōu)秀。目前，土木工程設(shè)計已經(jīng)得到了很好的發(fā)展，在受力、形式方面比較成熟。
2.3土木工程施工發(fā)展
施工發(fā)展主要體現(xiàn)在材料、設(shè)備、工藝這三個方向，其中材料中發(fā)明了復(fù)合高強(qiáng)鋼材、碳纖維、玻璃纖維、雙層玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、節(jié)能混凝土等新型建筑材料，新型材料在許多建筑中得到應(yīng)用，也為大型土木工程建設(shè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。工程實施設(shè)備更加自動化、科學(xué)化、機(jī)械化，通過新型施工機(jī)械，可以使大規(guī)模土木工程得以實現(xiàn)，有效提高土木工程建設(shè)發(fā)展速度。在城市地下工程中，也出現(xiàn)了各種不同的施工工藝，例如明挖、暗挖、蓋挖、盾構(gòu)、沉管、凍結(jié)、注漿等工藝技術(shù)，為地下空間開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。
雖然我國土木工程在理論、設(shè)計、施工中得到了很好的發(fā)展，但是技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比還存在一定不足，為了提高我國土木工程發(fā)展水平，必須加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)、新型材料、新型技術(shù)的研究與應(yīng)用，將土木工程理論與技術(shù)完美結(jié)合，幫助土木工程收獲更大的成果。
3.土木工程未來發(fā)展趨勢
社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，大型城市與超大型城市數(shù)量飛速增長，人們對生活空間的作用提出了許多要求，寸土寸金已經(jīng)成為城市居民的共識。為了應(yīng)對日益增長的人口基數(shù)，高層、超高層建筑數(shù)量不斷增加，有限的城市空間得到了極大的應(yīng)用，已經(jīng)成為城市發(fā)展的主要建筑體系，受到社會各界的重視。城市飛速擴(kuò)張的同時，不僅僅對生存空間提出了要求，也對電力、能源提出了許多要求。大型水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、石油、天然氣的運(yùn)輸，都是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要影響因素。所以在我國建設(shè)大型公共土木工程，是非常重要的國家建設(shè)項目。我國能源分布較廣，一般在西南地區(qū)存在較多的能源儲備，所處地區(qū)地形特征較為復(fù)雜，并且山區(qū)、高原、丘陵等環(huán)境較多，導(dǎo)致資源開發(fā)較為困難。為了提高大型土木工程建設(shè)速度，實現(xiàn)水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)等工程項目，采取大跨度橋梁與隧道是工程建設(shè)的關(guān)鍵因素。
從以上幾種發(fā)展形式來看，未來的土木工程將逐漸應(yīng)用于高層建筑施工、水利工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、能源運(yùn)輸?shù)裙こ讨校ㄟ^大跨度橋梁與超長隧洞，改變自然環(huán)境帶來的阻礙，實現(xiàn)更加快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過精密的理論研究、新型工程材料、先進(jìn)施工工藝，實現(xiàn)大跨、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、高層的土木工程建設(shè)，逐漸將大型土木工程普及到工程建設(shè)中，這就是未來土木工程的發(fā)展方向。
4.結(jié)語：
我國土木工程部分領(lǐng)域已經(jīng)在世界中名列前茅，但是土木工程理論、設(shè)計、施工中還存在一些問題。為了提高我國土木工程建設(shè)水平，需要積極學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家土木工程技術(shù)，合理運(yùn)用土木工程技術(shù)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)騰飛發(fā)展。在未來的土木工程研究中，需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究，也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合，實現(xiàn)更大的突破。
參考文獻(xiàn)：
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1現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
1.1設(shè)計理論科學(xué)化和精確化
現(xiàn)代力學(xué)、數(shù)學(xué)分析方法以及計算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展，使得土木工程學(xué)科的理論基礎(chǔ)得到了極大的發(fā)展。由最原始的手算到利用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計、計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計；由最初的線性分析到后來的非線性分析；由簡單的平面分析到復(fù)雜的空間整體和共同作用分析；由簡單的單項分析到科學(xué)合理的系統(tǒng)的綜合比較；由經(jīng)驗定值分析到隨機(jī)甚至隨機(jī)過程分析； 由靜態(tài)分析到動態(tài)分析；由使用荷載下的反應(yīng)到建造全過程的反應(yīng)等等。
1.2結(jié)構(gòu)功能多樣化
現(xiàn)代土木工程已經(jīng)超越了傳統(tǒng)意義上挖土蓋房、架橋為梁的范疇，而是以“以人為本，綠色環(huán)?！弊鳛槠湓O(shè)計理念。對于住宅建筑和公共建筑來說，盡量要求與周邊環(huán)境融合一體。 就建筑的結(jié)構(gòu)布置來說，盡量與水、暖、電、氣的供應(yīng)，室內(nèi)溫、濕度的自動控制等現(xiàn)代化設(shè)備相結(jié)合。而對于工業(yè)建筑來說，則是要求從恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防磁、無微塵，向大跨度、空間分隔靈活、工廠花園化的方向發(fā)展。
1.3施工過程的工業(yè)化
土木工程是一個系統(tǒng)工程，各個施工工序錯綜復(fù)雜。但是在工廠成批生產(chǎn)房屋、橋梁的各種構(gòu)配件和施工物件的組合體，在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝的方式極大地加快了施工速度，減少了野外工作。此外，隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，各種先進(jìn)的施工手段也得到了日新月異的發(fā)展， 為復(fù)雜、大型、高聳的建筑物的實現(xiàn)提供了條件。
2未來土木工程的發(fā)展
2.1保證工程整體質(zhì)量
建筑行業(yè)是一個關(guān)乎民生的重要行業(yè)，是整個社會正常運(yùn)行的一個非常重要組成部分。我們?nèi)粘Ｉ?、學(xué)習(xí)和工作都離不開相關(guān)的建筑。而土木工程作為建筑工程的主體，它的施工的好壞會直接影響著整個工程的質(zhì)量，所以它也是整個施工工程項目質(zhì)量控制當(dāng)中最為重要的一個環(huán)節(jié)。一般情況下，土木工程在施工的過程當(dāng)中，非常容易受到天氣和氣候因素以及許多其他的偶然因素的影響。如果不能進(jìn)行合理有效的控制和管理，就不可避免的會影響到整個施工的質(zhì)量。因此，在土木工程的施工過程中，要加強(qiáng)施工管理的各項工作，嚴(yán)把施工工序和施工材料的質(zhì)量關(guān)，努力做好施工過程當(dāng)中每一個細(xì)節(jié)的管理工作。
2.2保證工程施工和使用安全
土木工程的安全與質(zhì)量是息息相關(guān)、密不可分的。如果土木工程的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，那么它的安全也就無從談起。因此，加強(qiáng)土木工程的管理工作，可以杜絕在施工過程中的不安全因素，保證土木工程的施工安全。同時，還能及時發(fā)現(xiàn)土木施工過程當(dāng)中存在的質(zhì)量隱患，然后及時的進(jìn)行解決，從而減少安全事故的發(fā)生。因此，相關(guān)的施工和建設(shè)單位應(yīng)對土木工程進(jìn)行科學(xué)有效的管理，這樣可以保證土木工程的順利施工和安全施工。
2.3促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展
土木工程的施工質(zhì)量，是建筑企業(yè)在建筑行業(yè)的競爭中實力的體現(xiàn)。一個良好的建筑工程，可以直接體現(xiàn)出該建筑企業(yè)對于工程施工的態(tài)度，以及該建筑企業(yè)的施工技術(shù)水平。如果一個建筑三天兩頭出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題，那么這個建筑企業(yè)在建筑行業(yè)中的信譽(yù)就會下降，自然不利于企業(yè)的長期發(fā)展；而如果建筑造價合理，質(zhì)量良好，這就會大大提高企業(yè)在市場中的核心競爭力，從而有利于實現(xiàn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
3未來土木工程發(fā)展的方向
土木工程未來的發(fā)展趨勢必然是隨著科技快速發(fā)展而日新月異。在新的快速發(fā)展時期，土木工程將引進(jìn)更多的高新技術(shù)，促進(jìn)土木工程施工技術(shù)提高、創(chuàng)新和發(fā)展。
3.1交叉學(xué)科的滲入
在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的將來，更加專門化的數(shù)學(xué)將在未來土木工程的施工中發(fā)揮著重大的作用，用以處理土木工程技術(shù)中遇到的復(fù)雜數(shù)值問題。此外還可利用更先進(jìn)的電子計算機(jī)模擬施工中遇到的復(fù)雜的情況，這樣能減少施工的難度和提高施工的效率。另一方面，土木工程學(xué)科將和其他學(xué)科進(jìn)行交叉應(yīng)用，與環(huán)境學(xué)，材料學(xué)，環(huán)境，電子信息學(xué)，化學(xué)，機(jī)械學(xué)，城市規(guī)劃學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉和融合，進(jìn)而保證土木工程的施工質(zhì)量。
3.2全過程信息化
未來的土木工程中，信息化是一種重要的發(fā)展方向。其發(fā)展的重點(diǎn)不僅是在于CAD方面，也在于對土木工程施工進(jìn)度的各項管理和運(yùn)行當(dāng)中的數(shù)據(jù)資料的收集，分析以及整理；還在于對建筑物的各種結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度情況，可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。整個土木工程的全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)和修復(fù)有很重要的意義。例如，在對建筑全方位的實時的監(jiān)控時，可以采用植入的傳感器配合電子計算機(jī)來實現(xiàn)這個過程，從而能及時掌握整個建筑物的使用狀態(tài)。
4結(jié)語
土木工程是整個建筑工程中很重要的一部分，土木工程施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系整個工程質(zhì)量。因此，要明確土木工程的重要性和掌握土木工程的特點(diǎn)，這樣才能更好的保證施工的順利進(jìn)行，進(jìn)而保障整個建筑工程的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號：S969文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.
Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development
引言
土木工程可以說是一種文明，隨著社會的產(chǎn)生而產(chǎn)生，當(dāng)今的土木工程已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，土木工程是不可缺少的存在形式，未來的生活中更會得到大力的發(fā)展，以滿足人們更多的需求。
一、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、橋梁工程、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，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)一步去探索。
二、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
現(xiàn)代土木工程的發(fā)展特點(diǎn)分析較之以往，現(xiàn)代土木工程的一個最明顯的發(fā)展特點(diǎn)便是科學(xué)技術(shù)的明顯提高，計算機(jī)軟件的應(yīng)用為土木工程的發(fā)展創(chuàng)建了更為廣闊的發(fā)展平臺。因此土木工程的在發(fā)展中展現(xiàn)出現(xiàn)代化、多元化及科技化的特點(diǎn)。就當(dāng)期形式而論，土木工程的信息技術(shù)的迅速發(fā)展，專業(yè)化的程度加強(qiáng)，對建設(shè)工程師的要求明顯的加強(qiáng)，不僅要具備較強(qiáng)的施工管理能力，同時要跟上時代的需求，及時的吸收當(dāng)前的建筑領(lǐng)域的信息，利用科學(xué)技術(shù)建設(shè)具有現(xiàn)代特點(diǎn)的土木工程項目。所以，對于土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)具有更加嚴(yán)格的要求。適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物，既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟(jì)效益。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1、工程地質(zhì)和地基方面
建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
2、工程規(guī)劃方面
以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。
3、工程設(shè)計方面
人們努力使設(shè)計盡可能符合實際情況，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析，進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等理論；同時發(fā)展運(yùn)用電子計算機(jī)的高效能的計算和設(shè)計方法等。
4、工程施工方面
隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學(xué)化；有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。
三、未來土木工程的發(fā)展
1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預(yù)見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用，使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
2、工程實現(xiàn)的變化
土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計要求的工程構(gòu)造物，從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設(shè)計，沒有好的工程實踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。
信息時代正在迎面走來，其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟(jì)理論等等。
2.1全過程信息化
信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中，重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理；對建筑物結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度，可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機(jī)實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作，對今后維護(hù)也大有幫助。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的，社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約，包括在建設(shè)中的和使用過程中的，成為土木工程以后的一個方向，這要求有良好的設(shè)計和有效的運(yùn)作管理機(jī)制，土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期，從規(guī)劃，設(shè)計，建造到建成后的使用，維護(hù)，拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小，同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括，資源的保護(hù)，資源再利用，污染控制和全方位的質(zhì)量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的特性，從設(shè)計環(huán)節(jié)開始就注意了對青藏高原脆弱生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，全路設(shè)計為封閉構(gòu)造，杜絕了固體廢棄物的污染，也嚴(yán)格的控制了噪音污染。施工過程中也相當(dāng)注重對周圍環(huán)境的影響。
3、主動控制技術(shù)
迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的，被動的物體。對周圍環(huán)境的影響，如風(fēng)動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。
結(jié)束語
由于我國是一個發(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。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
中圖分類號：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
引言
土木工程對國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關(guān)系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素：衣、食、住、行，為人類提供住宅、賓館、公寓、公路、機(jī)場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現(xiàn)代人類生活和發(fā)展的必要場所空間。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。
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(jìn)行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。
土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
回顧20世紀(jì)特別是改革開放20年來，我國建設(shè)取得舉世矚目的輝煌成就。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)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。
結(jié)構(gòu)工程方面：改革開放后在我國大陸建造了許多高層建筑，目前我國最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大廈。在特種結(jié)構(gòu)方面，我國有4所電視塔排在世界前十位。另外還有鳥巢、水立方等。我國結(jié)構(gòu)工程目前已達(dá)世界先進(jìn)水平。橋梁工程方面：楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個新的水平，己跨入世界水平先進(jìn)行列。目前，我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，重慶萬縣單孔跨度達(dá)420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。鐵路工程方面：截至2000年底，我國鐵路運(yùn)營路程已達(dá)6.87萬公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方面發(fā)展。此外，磁懸浮列車也在發(fā)展。公路建設(shè)方面：到2000年底，公路通車總里程達(dá)140萬公里，20年內(nèi)增加了35萬多公里，其中高速公路24336公里，居世界第三，僅次于美國和加拿大。水利建設(shè)方面：50年間全國興建大中小水庫8.6萬座，水庫總蓄水量4580億m3，建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里，目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。我國還先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州烏江渡大壩、四川二灘大壩等水利水電工程，三峽水電站總裝機(jī)容量達(dá)1820萬千瓦，已超過目前世界上發(fā)電量最大的伊泰普水電站50%而躍居世界第一。
三、土木工程的發(fā)展趨勢
（一）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。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。 （二）計算機(jī)應(yīng)用 隨著計算機(jī)的應(yīng)用普及和結(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。 （三）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)。
（四）建筑工業(yè)化 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(diǎn)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。
（五）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。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。 （六）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，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。
四、土木工程未來可利用的資源
地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。因此，人類為了爭取生存，土木工程要開創(chuàng)新的未來。1、高空資源
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔，由15根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔，它在距海約1.25英里的大海中，將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中，居民可達(dá)5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬，200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈，居民可達(dá)10萬。
2、 地下資源
建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點(diǎn)。日本于20世紀(jì)50年代末至70年代大規(guī)模開發(fā)利用淺層地下空間。目前世界上共修建水電站地下廠房約350座，最大的為加拿大的格朗德高級水電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級階段。3、 海洋資源
為了防止機(jī)場噪聲對城市居民的影響，也為了節(jié)約使用陸地，2000年8月4日，日本大阪利用18億立方圍海建造的1000m長的關(guān)西國際機(jī)場試飛成功。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上。近些年來，我國在這方面也已取得可喜的成績，如上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功。4、沙漠資源 全世界約有1/3陸地為沙漠，每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕，這將影響上億人口的生活。世界未來學(xué)會對下世紀(jì)初世界十大工程設(shè)想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。
5、太空資源
一、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(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。
二、現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)
（一）建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應(yīng)用范圍受到限制，因而尚待作新的探索。另外，對提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進(jìn)展。
（二）工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
（三）工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。
三、土木工程的發(fā)展趨勢
（一）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(diǎn)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。
（二）智能土木結(jié)構(gòu)理論的體系構(gòu)成
傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)是一種被動結(jié)構(gòu)，一經(jīng)設(shè)計、制造完成后，其性能及使用狀態(tài)將很大程度上存在著不可預(yù)知性和不可控制性，這就給結(jié)構(gòu)的使用和維護(hù)帶來不便。為了解決這一問題，發(fā)展出了在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)，它賦予傳統(tǒng)土木結(jié)構(gòu)以在線監(jiān)測機(jī)制，從而為探知結(jié)構(gòu)內(nèi)部性能打開了窗口，使人員可以方便地了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部物理、力學(xué)場的演變情況，這就是結(jié)構(gòu)智能化的第一層次。在在線監(jiān)測結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加了監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能處理機(jī)制，使得結(jié)構(gòu)具有自感知、自診斷、自推理的能力，從而使結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了第二層次的智能化。進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)中引入自適應(yīng)及自動控制機(jī)制，即根據(jù)自診斷自推理的成果，由在結(jié)構(gòu)中耦合的作動系統(tǒng)做出必要的反應(yīng)，從而實現(xiàn)智能控制結(jié)構(gòu)，這就是第三層次的智能化。比如，對結(jié)構(gòu)的開裂、變形行為，結(jié)構(gòu)的銹蝕、老化、損傷行為，以及結(jié)構(gòu)的動力振動行為做出抑制性控制，在更高層次上對結(jié)構(gòu)起到保護(hù)和維修作用?？梢姡诮Y(jié)構(gòu)智能化演化過程中，按其智能化程度的不同可劃分為如下三個層次：第一層次：自感知土木結(jié)構(gòu)（Self-sensoryCivilStructure），它是智能結(jié)構(gòu)的最低級形式；第二層次：自診斷智能土木結(jié)構(gòu)（IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure），具有對前一層次結(jié)果的智能化加工處理，包括結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)物理場的自我計算，對結(jié)構(gòu)特定目標(biāo)參數(shù)的自我診斷，以及以做出結(jié)構(gòu)自身行為的應(yīng)對策略為目標(biāo)的自我推理等功能。第三層次：智能控制土木結(jié)構(gòu)（IntelligentControlCivilStructure），它是智能土木結(jié)構(gòu)的最高形式。
（三）發(fā)展高新技術(shù)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？
土木工程在實際使用過程中，會出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化，這將影響起承載能力和耐久性，甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故，帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會影響。因此，從建筑建成的一刻起，就要做好健康監(jiān)測、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。
隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計算機(jī)與通訊技術(shù)、信號分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動力分析理論的迅速發(fā)展，人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的概念，給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器，自動、實時地測量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等，對結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評估，科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營，延長結(jié)構(gòu)使用壽命。
近年來，大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測技術(shù)成為國內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，通過科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)，如我國的上海徐浦大橋、江陰長江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋，韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國Commodore Barry橋和加拿大Confedration橋等。
像這樣，通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與安全預(yù)警，在第一時間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題，及時進(jìn)行修復(fù)與加固，既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故，也基本解決了建筑過快老化損壞，不得不拆去重修的尷尬局面，及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時間上的浪費(fèi)，實現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展
四、結(jié)語
此外，由于我國是一個發(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。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
一、現(xiàn)代土木工程發(fā)展趨勢的表現(xiàn)特點(diǎn)
適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物，既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。
1、 工程地質(zhì)和地基方面。建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應(yīng)現(xiàn)代化大型建筑的需要，急待利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。
2、工程規(guī)劃方面。以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。
3、建筑材料方面。高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）已開始應(yīng)用。但是這些材料有些彈性模量偏低，有些價格過高，應(yīng)用范圍受到限制，因而尚待作新的探索。另外，對提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性，雖已取得顯著成果，仍繼續(xù)進(jìn)展。
4、工程施工方面。隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學(xué)化；有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。
5、工程設(shè)計方面。人們努力使設(shè)計盡可能符合實際情況，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析，進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等理論；同時發(fā)展運(yùn)用電子計算機(jī)的高效能的計算和設(shè)計方法等。
二、土木工程在未來如何發(fā)展
1、指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預(yù)見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用，使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實。力學(xué)也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。
另一方面，土木工程學(xué)科將向周圍繼續(xù)發(fā)散，與材料，環(huán)境，化學(xué)，電子信息，機(jī)械。 城市規(guī)劃，建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉，融合，互相支持，互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級學(xué)科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產(chǎn)生出新的學(xué)科，如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級學(xué)科的理論也會相互滲透，比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。
2、工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計要求的工程構(gòu)造物，從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設(shè)計，沒有好的工程實踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。
信息時代正在迎面走來，其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟(jì)理論等等。
2.1全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中，重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理；對建筑物結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度，可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現(xiàn)的基礎(chǔ)。
全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機(jī)實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作，對今后維護(hù)也大有幫助。
三、土木工程未來發(fā)展趨勢
1、三S系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展
三S系統(tǒng)由HS遙感技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)系統(tǒng)與GPS全球定位技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成，可實時、整體、動態(tài)的對地展開判別觀測、應(yīng)用分析，因此在土木工程領(lǐng)域該系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢作用，同時具備廣闊的發(fā)展提升前景。數(shù)字化城市發(fā)展理念的提出正是基于這一三S系統(tǒng)發(fā)展而來，也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測、多媒體、網(wǎng)絡(luò)與仿真虛擬技術(shù)對城市各項功能機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施展開自動采集、發(fā)揮決策輔助作用并實施動態(tài)化管理監(jiān)測，很明顯，當(dāng)前數(shù)字化城市便是以該類數(shù)字化的處理信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展背景的科學(xué)服務(wù)技術(shù)系統(tǒng)。
2、單機(jī)方式順序科學(xué)轉(zhuǎn)變至網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制與并行設(shè)計
就復(fù)雜大型的項目工程來說，其很有可能需要較多設(shè)計部門、眾多成員的共同參與，同時還需要良好的協(xié)同合作并提供在線咨詢服務(wù)，還可由不同地域分布的分支設(shè)計機(jī)構(gòu)、設(shè)計人員、協(xié)作部門單位應(yīng)用多樣化平臺軟硬件與設(shè)計方式在相應(yīng)規(guī)定時段內(nèi)良好完成。為有效解決該類復(fù)雜系統(tǒng)問題應(yīng)良好的應(yīng)用開發(fā)土木工程設(shè)計的協(xié)同并行技術(shù)。另外，智能化建筑工程與檢測結(jié)構(gòu)亦是土木工程基于信息化發(fā)展背景的未來發(fā)展的趨勢。項目管理與電子數(shù)據(jù)同樣是土木工程實現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢，工程建設(shè)施工是當(dāng)今土木工程應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)的重要領(lǐng)域，基于系統(tǒng)復(fù)雜工程在施工階段中由報價投標(biāo)、預(yù)算到簽訂管理合同、評定分析質(zhì)量直至竣工驗收各階段均需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)信息的處理，整體施工單位控制與輔助管理均會被納入至輔助計算機(jī)施工技術(shù)體系中。當(dāng)前土木工程領(lǐng)域信息技術(shù)的跨越式發(fā)展已經(jīng)令國際承包商真正跨越了地域壁壘，實現(xiàn)了共享式、協(xié)同式、智能化的行業(yè)發(fā)展。
綜上所述，隨著信息化社會的飛速發(fā)展土木工程實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，我們只有科學(xué)遵循其內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀把握工程建設(shè)未來發(fā)展趨勢動向、制定科學(xué)實踐發(fā)展策略，才能真正推進(jìn)土木工程實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
中圖分類號： S969.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
縱觀人類文明史，土木工程建設(shè)在和自然斗爭中不斷地前進(jìn)和發(fā)展。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實踐和研究已取得顯著成就，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[1]
一 土木工程建設(shè)取得的巨大成就
自改革開放以來我國高層建筑的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段，高層建筑不僅在數(shù)量上越來越多，而且在高度上也越來越高。據(jù)初步統(tǒng)計我國已建成20 層以上高層建筑物10 000 多棟，超過100 m 的高樓有500 多棟， 200 m 以上的高層建筑50 多棟，有20 多棟超過300 m。目前我國最高的高層建筑為上海浦東金茂大廈，地上88 層，高度420. 5 m，地下3 層，其高度在世界已有建筑物中排第3 位，為鋼筋混凝土和鋼構(gòu)架混合結(jié)構(gòu)。即將動工興建的上海金融中心大廈地面94 層、地下3層，高466 m，建成后，其高度將超過目前世界最高的吉隆坡佩重納斯大廈而成為世界第一高度[2]
公路、鐵路飛速發(fā)展，“十五”期間, 我國將有公路160 萬km, 其中高速公路2. 5 萬km2010年，全國高速公路將達(dá)3 萬km。到2005 年，全國鐵路營業(yè)里程約達(dá)7. 5 萬km，首條跨海的粵海鐵路通道，全長542. 6 km；國務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)的青藏鐵路, 東起青海格爾木，西至拉薩全長1118 km，其中多年凍土地段約600 km，海拔高于4 000 m 的地段960 多km，將成為世界上海拔最高和最長的高原鐵路，是西部大開發(fā)的又一項標(biāo)志性工程。
橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主跨跨度一再突破；而斜拉撟的復(fù)興更是橋梁工程的另一個輝煌。日本的時石海峽大橋（1 991 m 懸索橋）、多多羅大橋（890 m斜拉橋），丹麥的海帶橋（1 624 m 懸索橋），法國諾曼底橋（856 m 斜拉橋）被公認(rèn)為是20 世紀(jì)橋梁的代表作而載入史冊。而楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個新的水平，已跨入世界先進(jìn)行列。目前，我國已建成千米以上大橋3 座（尚有2 座正在興建中）、800 m 以上大橋8 座、600m 以上大橋15 座、400m 以上大橋40 座，重慶萬縣單孔跨度達(dá)420 m 的鋼筋混凝土拱橋更引起世界同行的莫大興趣[3]
二 土木工程的發(fā)展趨勢
地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。據(jù)聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)的報告預(yù)測, 到20005 年世界人口將超過85 億。另據(jù)澳大利亞的科學(xué)家分析，2080 年世界人口將達(dá)到頂峰（106 億），而后有所降低。人類為了生存，決定了土木工程未來的五個發(fā)展方向。
2.1 修建超大型工程
在21 世紀(jì)，隨著新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新施工方法的出現(xiàn)，人類將有可能從事更大規(guī)模的土木工程建設(shè)，從事土木工程的人們將為改造世界做出新的貢獻(xiàn)，取得新的突破。
西班牙與摩洛哥之間的直布羅陀海峽割斷了歐洲和非洲大陸的交通，至今人們已經(jīng)提出了多種聯(lián)絡(luò)線方案。如全長30km，最大主跨為2000m 的吊橋方案; 全線長14km，最大主跨為5000m 的吊橋方案; 也有的提出采用最大主跨為5000m 的海中浮游式橋梁方案等。對馬海峽的地下隧道工程、白令海峽的填筑等也是世界上醞釀中的超大型工程。
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646 米的波蘭Cabin長波臺鋼塔，由15 根鋼絲繩錨拉。日本擬在美國芝加哥或紐約建造700 層（高約1950 米）的赤板城樓，內(nèi)設(shè)商店、辦公用房、劇院及至球場，工作人員30 萬，住戶l4 萬。另外，日本還提出建造一座超整體結(jié)構(gòu)，高4000 米（高過富士山，海撥3776 米），實為“空中城市”。
2.2 高性能材料的使用
近年來，隨著高標(biāo)號水泥的大量生產(chǎn)，鋼纖維和玻璃纖維混凝土、聚合物浸漬混凝土等快硬、高強(qiáng)、輕質(zhì)、復(fù)合和節(jié)能混凝土的研制，復(fù)合、新型墻體材料的開發(fā)，鋼化玻璃、多功能涂層玻璃、雙層中空玻璃等建筑用平板玻璃等的發(fā)展，都帶來了土木工程的結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計理論和施工技術(shù)等方面的新發(fā)展。而從20 世紀(jì)80 年代興起的碳纖維的應(yīng)用研究，更是土木工程在這一領(lǐng)域的又一重大突破。
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(diǎn)為700N/mm2 以上的鋼材列入了規(guī)范；如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其他復(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]
2.3 充分利用地下空間
目前世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街，建筑面積70 千米深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區(qū)地下商業(yè)街，深度在100 米左右，我國也已有約20 個城市進(jìn)行了地鐵系統(tǒng)的規(guī)劃和具體實施階段，先后提出了25 項地鐵和輕軌項目，同時地下空間技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展和提高[5]
目前我國城市地下工程建設(shè)主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法、沉管法、凍結(jié)法及注漿法等，這些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，這也為地下空間開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。隨著人口的增長，空間資源越來越緊張，開發(fā)地下空間是解決當(dāng)前空間和土地資源緊張的一個有效途徑[6,7]
21世紀(jì)城市地下空間發(fā)展有以下幾個趨勢：1）綜合化。國外地下空間發(fā)展的主要趨勢是綜合化，首先是地下綜合體的出現(xiàn)，成為具有大城市現(xiàn)代化象征的建筑類型之一。其次綜合化表現(xiàn)在地下步行道系統(tǒng)和地下快速軌道系統(tǒng)、地下高速道路系統(tǒng)的結(jié)合，以及地下綜合體和地下交通換乘樞紐的結(jié)合。第三綜合化表現(xiàn)在地上、地下空間功能既區(qū)分，又協(xié)調(diào)發(fā)展。2）分層化與深層化。為了綜合利用地下空間資源，地下空間開發(fā)逐步向深層發(fā)展。
3 結(jié)束語
本文總結(jié)了當(dāng)今建筑發(fā)展的現(xiàn)狀，并闡述了一些新工藝、新技術(shù)、新型材料的應(yīng)用，同時指出了未來建筑空間的必然趨勢，目前我國在這方面已取得了一些成績，積累了一定的經(jīng)驗，但我國土木工程的設(shè)計、施工和理論研究方面的總體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距。展望未來，不僅要加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)型式、新型建筑材料、新的技術(shù)手段的理論探索和應(yīng)用研究，更要加強(qiáng)土木工程二級學(xué)科間理論和技術(shù)的融合與滲透，實現(xiàn)土木工程的更大突破。
一、土木工程的概念及特征
1.概念
土木工程在我國有很早的發(fā)展歷史，中外學(xué)者對之都有一定程度的研究，由于各自的觀點(diǎn)及研究方向不同，學(xué)者們對其下的概念也并未統(tǒng)一。筆者在總結(jié)以往學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，也有自己的見解。土木工程，顧名思義，實乃土、木二者結(jié)構(gòu)所造工程之意。說得最直觀一點(diǎn)就是修房造屋、建橋鋪路。早期的土木工程用到的材料無非就是木、石、土三種材料，直到后來科技的發(fā)展，土木工程行業(yè)才引進(jìn)了鋼筋混泥土以及高分子化學(xué)材料等。因此，筆者認(rèn)為：土木工程是是指應(yīng)用各種建筑材料所進(jìn)行的建設(shè)工程的總稱，它不但包括整個勘察、設(shè)計、施工的過程，而且包括工程建設(shè)的成果，如公路、橋梁、樓房、地下設(shè)施等等。土木工程的發(fā)展，既方便了普通居民的生活，同時也方便了我國軍事領(lǐng)域各種設(shè)施的發(fā)展。在發(fā)展的過程中，土木工程也呈現(xiàn)出自己獨(dú)有的特征。
2.特征
（1）勘察、設(shè)計、施工過程的復(fù)雜性。一項工程在進(jìn)行建造之前，需要進(jìn)行工程建造地址的前期勘測工作，在這一階段需要反復(fù)勘測地址，考慮各種有利和不利因素，特別是遇到復(fù)雜地質(zhì)條件時，勘測工作需要特別仔細(xì)，不得有半點(diǎn)馬虎大意。工程在進(jìn)行施工之前，應(yīng)當(dāng)由專門的設(shè)計機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計主要是以圖形、模型和圖紙的方式展現(xiàn)出來。在設(shè)計階段，需要充分考慮建造物的承重結(jié)構(gòu)、外形圖案以及避免惡劣天氣的方案，如避雷針的設(shè)計。一個優(yōu)秀的建筑物，必然有一個特別好的勘測、設(shè)計和施工，三者缺一不可。
（2）選取建筑材料的獨(dú)特性。土木工程離不開材料的選取，特別是現(xiàn)代建筑行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的材料已經(jīng)不能滿足其需要。很多外形獨(dú)特，功能特別的建筑物對建筑材料的選取也有特別的要求，如隔音玻璃的使用、高強(qiáng)度輕薄型材料的使用以及超輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的應(yīng)用等等，無一不表明土木工程行業(yè)建筑材料選取的獨(dú)特性。然而，高質(zhì)量的建筑材料必然要高昂的價格，同時，也并不是所有的高質(zhì)量的建筑材料都適合所有的建筑物，因而，我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)探索，善于發(fā)現(xiàn)新生事物，使得土木工程行業(yè)能夠發(fā)展得更好。
（3）建筑對象的廣泛性。土木工程建造的對象特別多，主要包括陸地和海洋。陸地的建筑又分為地上和地下。地上主要有公路、鐵路、房屋、隧道以及峽谷之間的橋梁等等；地下的建筑如地下管道、管線、地下軍工廠、地下實驗場等等。土木工程海洋領(lǐng)域如圍海造田、海上橋梁、海底電纜及管道等等設(shè)施。無論是陸地還是空中，土木工程技術(shù)都發(fā)揮了應(yīng)有的作用，可見，其對象非常的廣泛。
二、土木工程的歷史發(fā)展?fàn)顩r
1.古代土木工程發(fā)展?fàn)顩r
我國古代的土木工程比較發(fā)達(dá)，在時間上有一個很大的跨度，它起始于公元前5000年，直到17世紀(jì)中葉，這期間經(jīng)歷了大約7000年時間。著名的萬里長城、都江堰水利工程、趙州橋等古建筑都是我國古代土木工程發(fā)展留下的寶貴遺產(chǎn)。雖然那時的發(fā)展水平有限，古建筑沒有應(yīng)用到一點(diǎn)現(xiàn)代科技因素，但至今仍巍然屹立。它們的存在表明了我國古代土木工程行業(yè)發(fā)展水平之高，不只是在國內(nèi)，即便與國際相比也毫不遜色。
2.近代土木工程的發(fā)展?fàn)顩r
近代土木工程的大發(fā)展大致時間是17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉，大約歷經(jīng)了300年時間。在這一發(fā)展期間，人們開始傾向于研究人造建筑材料并應(yīng)用到建筑行業(yè)中來，人造材料的應(yīng)用逐漸占據(jù)了主流地位，大有取代傳統(tǒng)材料之勢。隨著人造材料的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)的建造理念已經(jīng)被徹底顛覆，人們不再迷戀于長期建造經(jīng)驗，開始注重科學(xué)建造理念的培養(yǎng)。建造技術(shù)方面，大型機(jī)械設(shè)備開始應(yīng)用，各種新的施工方法也開始應(yīng)用，人們開始嘗試挑戰(zhàn)復(fù)雜的建筑環(huán)境，著名的埃菲爾鐵塔就是這一時期建成，直到今天依然是世界奇跡。
3.現(xiàn)代土木工程發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)中葉是現(xiàn)代土木工程發(fā)展的起始時間。現(xiàn)代土木工程完全依托于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。各種新型建筑機(jī)械大量應(yīng)用到建筑行業(yè)中來，如高分子化學(xué)材料、高強(qiáng)度鋼筋混泥土、高強(qiáng)低合金鋼等等應(yīng)用非常廣泛。在設(shè)計構(gòu)圖方面，大型計算機(jī)的運(yùn)用增強(qiáng)了建筑設(shè)計運(yùn)算和繪圖的能力，力學(xué)分析與計算更加科學(xué)化。高難度的施工作業(yè)已經(jīng)不再是不可逾越的鴻溝，如高原凍土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情，如今變?yōu)楝F(xiàn)實。
三、土木工程未來發(fā)展前景
隨著科技不斷地進(jìn)步，我國改革的浪潮勢如破竹。在科技與改革雙重作用下，我國的經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。展望未來，城市化的進(jìn)程逐步加深，這為土木工程的發(fā)展提供了契機(jī)，我國將面臨空前的建設(shè)。在建設(shè)大潮下，如何站穩(wěn)腳跟，并于國際接軌，是土木工程行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。作為新世紀(jì)的一代，我們能夠在這樣一個大環(huán)境中施展才干、向國際水平發(fā)起沖擊是十分幸運(yùn)的。然而，如何把握世紀(jì)之交時土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢，開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元，是對我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻考驗。隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展，地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。因此，人類為了爭取生存，會不斷地拓展土木工程的領(lǐng)域，未來土木工程發(fā)展的必然趨勢是：向高空、地下、海洋、沙漠、太空等領(lǐng)域發(fā)展。這樣的發(fā)展領(lǐng)域看似遙遠(yuǎn)，實際非常的迫切。因為地球的承載能力是有限的，而人口不斷呈上升趨勢，人們?yōu)榱松畋厝灰笈d土木，長此以往，地球?qū)⒊?，威脅人類的生存。為了緩解這一緊張態(tài)勢，人類不得不考慮向另外的方向發(fā)展。另外，由于自然災(zāi)害頻發(fā)，對土木工程提出了新的課題，對于如何有效避免災(zāi)害襲擊，成了土木行業(yè)的一大考驗。未來的土木工程不僅要求具備抗震、抗洪、抗風(fēng)等性能，而且要求具備抗暴、抗海嘯、防火、防撞、防輻射等性能。相信隨著科技的發(fā)展，土木工程所面臨的難題都將迎刃而解。
