土木工程進(jìn)展論文

1、淺析土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢引言縱觀人類文明史，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)。同時(shí)，隨著 社會(huì)和科技的發(fā)展，建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來越大型化、 復(fù)雜化和多樣化，所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異， 節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合，建筑業(yè)和建筑物本身 正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、地基處理技術(shù)及作 為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個(gè)國家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水 平的重要標(biāo)志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的

2、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(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代開 創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀(jì)元。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(dòng)有關(guān)的各類工程設(shè)施， 如巖土工程、建筑工程、公路與城市道路工程、水利工程、鐵路工程、橋梁工程、 隧道工程等。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(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實(shí) 踐和研究己取得顯著成就，無論是巖土和結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是巖土與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的理論和方法以及巖土與結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突

3、破;特別是在高層、 大跨結(jié)構(gòu)、土動(dòng)力學(xué)上動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變模型以及土壤固化劑方面成績顯著。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。土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀我國的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒有停過，且發(fā)展很快，尤其 在近年來，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個(gè)中國成了一個(gè)大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、 地鐵、鐵路、公路、橋梁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，已經(jīng)在世界 排名中位于前列。3.1目前土木工程發(fā)展情況，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面必然會(huì)有所變化在許多情況下風(fēng)荷載和地震荷載已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素，因此在結(jié)構(gòu)方 面大型復(fù)雜結(jié)

4、構(gòu)體系抗風(fēng)抗震的設(shè)計(jì)理論以其在巖土方面地基基礎(chǔ)抗震的設(shè)計(jì) 理論和相關(guān)問題正得到極大的關(guān)注。相關(guān)的研究課題將包括設(shè)計(jì)地震動(dòng)及災(zāi)害性 風(fēng)荷載的作用機(jī)理。同時(shí)，“以柔克剛”的抗震思想在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)中將進(jìn) 一步得到體現(xiàn)，現(xiàn)代振動(dòng)問題正在向著自適應(yīng)控制、智能控制、吸震減震技術(shù)研 究方向發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)健康檢測、災(zāi)害結(jié)構(gòu)相應(yīng)控制等基礎(chǔ)性的研究將會(huì)進(jìn) 一步加強(qiáng)。3.2 土木工程發(fā)展關(guān)注重心將轉(zhuǎn)移地下施工建設(shè)與開發(fā)方面隨著人口數(shù)量的不斷遞增，在世界范圍內(nèi)都出現(xiàn)空間資源利用緊張，所以開 發(fā)利用地下資源將成為緩解空間緊張最有效的方法，無論是在其他國家還是國內(nèi) 的發(fā)展城市中，地下施工建設(shè)和開發(fā)都成為城市發(fā)展的

5、重點(diǎn)。目前，地下施工建 設(shè)主要集中在地下軌道交通的建設(shè)。隨著近年來城市化進(jìn)程的加快，我國已進(jìn)入 大規(guī)模發(fā)展城市軌道交通的階段，越來越多的地鐵線路投入運(yùn)營，極大的緩解了 陸上交通的壓力。土木工程的發(fā)展趨勢4.1高性能材料的發(fā)展在巖土方面，隨著土壤加固技術(shù)研究的深入，利用生物技術(shù)改善和提高土壤 的工程特性逐漸成為可能。利用生物基土壤固化劑加固土體，不僅可以有效提高 土體強(qiáng)度，改善其水穩(wěn)性和耐久性，增強(qiáng)其抗沖蝕性能，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源 節(jié)約和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展均具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的影響。同時(shí)結(jié)構(gòu)方 面鋼材將朝著高強(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

6、點(diǎn)為700N / mm 2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(gè)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科技信息化的發(fā)展隨著科技信息化的不斷進(jìn)步，也帶動(dòng)了其他行業(yè)的發(fā)展，這也是目前新形式 下國家發(fā)展的方向?？萍夹畔⒒褪抢每萍荚O(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代科技提升工程效率， 并且最大限度的降低工程成本。通過科技信息化建設(shè)過程，使現(xiàn)代化的建設(shè)理念 貫穿土木工程發(fā)展全過程，甚至在以往工程建筑技術(shù)難以完成的建筑工程。通過 科技信息化在土木工程方面的擴(kuò)大應(yīng)用，不僅提升了建筑工藝，也擴(kuò)大了建筑領(lǐng) 域，為土木工程的發(fā)展帶來了嶄新的機(jī)會(huì)。特別是遙感技術(shù)

7、（RS）、全球定位系 統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）在土木工程中的應(yīng)用與推廣，可實(shí)時(shí)，動(dòng)態(tài)的 對(duì)地觀測，判別，分析和應(yīng)用，在土木工程界已發(fā)揮了巨大的作用，并具有廣闊 的前景。近年來提出的“數(shù)字城市”的要領(lǐng)就是在“三S”系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起 來的，即綜合應(yīng)用GIS、遙感、遙測、網(wǎng)絡(luò)、多媒體以及虛擬仿真對(duì)城市的基礎(chǔ) 設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)采集，動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)，顯然，這一系統(tǒng) 的使用和全國推廣，必將把我國的城市規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營提升到一個(gè)新的水平。4.3環(huán)境巖土工程的發(fā)展環(huán)境巖土工程涉及氣象、水文、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、化學(xué)、工程學(xué)等諸多學(xué)科， 是巖土力學(xué)與環(huán)境科學(xué)密切結(jié)合的一門新學(xué)科。是技術(shù)、經(jīng)

8、濟(jì)、政治、文化相結(jié) 合的跨學(xué)科的新型學(xué)科。它主要是應(yīng)用巖士力學(xué)的觀點(diǎn)、技術(shù)和方法為治理和保 護(hù)環(huán)境服務(wù)?？梢灶A(yù)見，國內(nèi)未來幾年的研究重點(diǎn)將集中在以下幾個(gè)方面：城市 垃圾處理的發(fā)展方向（衛(wèi)生填埋）、核廢料固結(jié)防擴(kuò)散技術(shù)、城市施工影響的環(huán) 境巖土工程問題以及環(huán)境巖土工程有關(guān)規(guī)范和法律的制定等。4.4、地下軌道交通的發(fā)展近年來，隨著城市面積的擴(kuò)大和社會(huì)節(jié)奏的不斷加快，地鐵運(yùn)行對(duì)周圍環(huán)境 的振動(dòng)影響問題亦越來越嚴(yán)重。國際上早已把振動(dòng)列為一大環(huán)境公害，國內(nèi)外學(xué) 者已著手研究地鐵振動(dòng)產(chǎn)生的原因、傳播規(guī)律、對(duì)周圍環(huán)境及人體的危害和控制 方法。為緩解交通壓力，地鐵不得不穿過城市中密集的居民區(qū)、商業(yè)中心，而且

9、目前都是采用淺埋方式，地鐵隧道離建筑物越來越近。將來隨著地鐵交通系統(tǒng)規(guī) 模的不斷擴(kuò)大，地鐵隧道鄰近建筑物的情況越來越多，同時(shí)地鐵運(yùn)行的總體密度 逐步提高，振動(dòng)的影響日益增大?？梢灶A(yù)見，國內(nèi)未來幾年的研究重點(diǎn)可集中如 何準(zhǔn)確評(píng)估地下軌道交通運(yùn)行對(duì)建筑物的疲勞損傷、安全性能下降等方面的結(jié)果 以及建立相應(yīng)的的專門標(biāo)準(zhǔn)建立建筑物允許的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。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(dòng)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。要正確理解建筑產(chǎn)品

10、標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化 生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會(huì)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(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。4.6新能源和能源多極化我國的土木工程有自己的特殊性。“中國是世界上人口最多的國家，一項(xiàng)大 資源被13億一除即變得微不足道，而一個(gè)小問題乘以13億就成了大問題。”劉 西拉教授此語切實(shí)道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森 林總量均居于世界前列，而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、 教育、污染問題已經(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。 而土木工程，也必當(dāng)立足長遠(yuǎn)，走出一條可持續(xù)發(fā)展之路

11、。并且在土木工程的各 項(xiàng)專業(yè)活動(dòng)中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動(dòng)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。結(jié)語無論是國家的發(fā)展，還是一個(gè)城市的建設(shè)，都離不開建筑業(yè)的支持，就土木 工程的發(fā)展趨勢而言，不僅是國家建設(shè)的迫切需要，也是緩解空間資源緊缺最有 效的方法，雖然，土木工程建筑在過去人類文明進(jìn)程方面，已經(jīng)取得了卓越成績， 文中淺析介紹了目前土木工程所涉及的幾個(gè)方面，也結(jié)合科技信息化下土木工程 的發(fā)展趨勢有所介紹。結(jié)合土木工程這一專業(yè)現(xiàn)實(shí)情況而言，新技術(shù)與信息化所 帶來的不僅是技術(shù)方面的革新，同時(shí)也是發(fā)展領(lǐng)域拓展與實(shí)現(xiàn)，如何能夠在國家 發(fā)展與社會(huì)建設(shè)的大形勢下，土木工程行業(yè)的發(fā)展也出現(xiàn)革命性的轉(zhuǎn)機(jī)，這是每 一位土木工程專業(yè)人員所肩負(fù)的責(zé)任與任務(wù)。參考文獻(xiàn):段樹金.土木工程概論M.北京:中國鐵道出版社,2005.劉西拉等.關(guān)于我國工程建設(shè)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考J. 土木工程學(xué)報(bào),2005.12,38(12):17孫世國.21世紀(jì)土木工程發(fā)展趨勢芻議J.北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.9,14(3):8285金學(xué)鵬.淺議土木工程與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系J.科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2008(36):326張曉東.土木工程可持續(xù)發(fā)展研究J.科技資訊，2008(20):235胡中雄.士力學(xué)與環(huán)境土工學(xué)M,上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,1997.胡中雄，李向