土木工程探索報(bào)告

目錄一、總論 1二、土木工程的歷史發(fā)展 3三、土木工程的現(xiàn)狀 5四、土木工程的未來(lái)展望 6五、大學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課與專業(yè)課程，專業(yè)課與社會(huì)之間的聯(lián)系 8六、專業(yè)（橋梁與隧道工程）與社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系 9（1）橋梁與隧道工程的定義 9（2）解決的社會(huì)問(wèn)題與滿足社會(huì)的需求 9七、專業(yè)（橋梁與隧道工程）與社會(huì)分工之間的聯(lián)系 10（1）主要從事的領(lǐng)域 10（2）主要相關(guān)學(xué)科 10（3）本專業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 10（4）我國(guó)橋隧行業(yè)存在的不足 111）設(shè)計(jì)創(chuàng)新問(wèn)題。 112）工程質(zhì)量問(wèn)題 113）設(shè)計(jì)規(guī)范更新問(wèn)題 12（5）專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo) 12八、個(gè)人的規(guī)劃 12九、參考文獻(xiàn) 13總論國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)定義土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所運(yùn)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。其英語(yǔ)為“CivilEngineering”，直譯為民用工程，他的原意是與軍事工程“MilitaryEngineering”相對(duì)應(yīng)的。事實(shí)上，土木工程為工程中發(fā)展最早、內(nèi)容最廣的工程學(xué)科，是人類改造和建設(shè)生活、生產(chǎn)環(huán)境的先進(jìn)手段。土木工程與廣大人民群眾的日常活動(dòng)密切相關(guān)，因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用，人民的衣食住行都離不開(kāi)土木工程，他也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。其范圍亦甚廣，主要包括房屋建筑工程，公路與城市道路工程，鐵道工程，橋梁工程，隧道工程，機(jī)場(chǎng)工程，地下工程，給水排水工程，港口碼頭工程等，廣義上，運(yùn)河、水壩等水利工程也包括在內(nèi)。土木工程專業(yè)培養(yǎng)工程力學(xué)（理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)）、流體力學(xué)、巖土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，能夠面向基層，具有時(shí)代氣息和開(kāi)放意識(shí)，能在房屋建筑、地下工程、橋梁設(shè)計(jì)、施工、管理、投資、開(kāi)放等部門(mén)從事技術(shù)或管理工作，并獲得工程師基本訓(xùn)練的應(yīng)用型、復(fù)合型的土木工程技術(shù)和管理人才。土木工程的歷史發(fā)展土木工程發(fā)展的時(shí)間跨度很長(zhǎng)，大約在公元前五千年就開(kāi)始了，也就是自人類誕生以來(lái)，人們開(kāi)始尋求遮風(fēng)避雨的場(chǎng)所或建筑。而土木工程的發(fā)展也伴隨著建筑材料的發(fā)展。與此同時(shí)，泥土，樹(shù)木，茅草，等天然材料甚至山洞也成為土木工程起點(diǎn)時(shí)的材料，后又隨生產(chǎn)力和科技的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了磚、青銅、鐵器等高等材料，于是磚瓦房，大規(guī)模木結(jié)構(gòu)房屋就隨之出現(xiàn)了。在歐洲地區(qū)，其古代建筑多為石頭建筑，代表建筑如希臘的帕特農(nóng)神廟、羅馬斗獸場(chǎng)、以及法國(guó)的巴黎圣母院等。而我國(guó)古代建筑則基本是木結(jié)構(gòu)，主要代表建筑則是著名的北京紫禁城，以及黃鶴樓等，但我國(guó)也有石建筑，如氣勢(shì)恢宏的長(zhǎng)城。從17世紀(jì)中葉到第二次世界大戰(zhàn)前后，歷時(shí)300余年，這一時(shí)期，土木工程逐漸形成一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，并且比以往有了質(zhì)的飛躍。牛頓提出萬(wàn)有引力定律，為整個(gè)土木工程領(lǐng)域奠定了力學(xué)基礎(chǔ)，1824年波特蘭水泥發(fā)明成功，1867年鋼筋混凝土開(kāi)始應(yīng)用，隨后又出現(xiàn)了材料力學(xué)、彈性力學(xué)等獨(dú)立學(xué)科，使得土木工程建筑朝著越高、越大、越美的方向發(fā)展。在這期間，土木工程取得了前所未有的成就，于1889年建成了高達(dá)300米的埃菲爾鐵塔，修建了人類歷史上的第一條鐵路，隧道，高層建筑也出現(xiàn)在了我們的世界中。土木工程的現(xiàn)狀現(xiàn)代土木工程正以社會(huì)生產(chǎn)力的現(xiàn)代發(fā)展為動(dòng)力，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為背景，以現(xiàn)代工程材料為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代工藝與機(jī)械設(shè)備為手段高速度向前發(fā)展。特別是第二次世界大戰(zhàn)以后，許多國(guó)家經(jīng)濟(jì)起飛，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，從而為土木工程進(jìn)一步提供了強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)手段。在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，土木工程的設(shè)計(jì)理論日趨完善，尤其隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得設(shè)計(jì)計(jì)算方法更為簡(jiǎn)單，解放了技術(shù)人員的雙手，與此同時(shí)，大型的吊裝設(shè)備、混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)、盾構(gòu)機(jī)等先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備的出現(xiàn)，以及鋁合金、塑料、纖維等新興材料的出現(xiàn)，推動(dòng)土木工程朝功能多樣化、交通工程快速化、工程設(shè)施大型化、城市建設(shè)立體化、設(shè)計(jì)操作智能化的方向發(fā)展。在這期間，高層建筑如雨后春筍般的出現(xiàn)，美國(guó)的高層建筑最多，其中高度在200米以上的就有一百多幢，許多發(fā)展中國(guó)家也相繼爭(zhēng)相建造高層建筑，高層建筑成了現(xiàn)代化城市的標(biāo)志，與此同時(shí)，城市道路和鐵道很多采用高架，同時(shí)又向高速，地下深層發(fā)展，其適應(yīng)了城市人口增長(zhǎng)，用地緊張、交通擁擠的通病，緩解了城市壓力。在2010年建成的世界最高建筑阿聯(lián)酋迪拜塔高達(dá)828米，幾乎是1972年建成的紐約世貿(mào)大廈的兩倍，比世界第二高樓臺(tái)北101大廈高出320米。在大跨度橋梁方面，世界最大跨度的斜拉橋蘇通大橋最大跨徑1088米，其承臺(tái)長(zhǎng)114米，寬48米，面積相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)大小。最大跨度的懸索橋是日本的明石海峽大橋，主橋墩跨度達(dá)1991米。例如中國(guó)國(guó)家體育館北京的“鳥(niǎo)巢”，其長(zhǎng)軸最大跨徑達(dá)333米。這些建筑的建成，無(wú)不需要龐大的資金和先進(jìn)的科技，體現(xiàn)了現(xiàn)代土木工程的另一特點(diǎn)。工程設(shè)施同它的使用功能或生產(chǎn)工藝更加緊密的結(jié)合是現(xiàn)代土木工程的有一個(gè)特征，現(xiàn)代土木建筑工程已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本來(lái)意義上的挖土蓋房、架梁為橋的范圍。在我國(guó)，現(xiàn)代土木工程取得了輝煌的成就，無(wú)論是高層建筑還是大跨橋梁、無(wú)論是水利工程還是港口機(jī)場(chǎng)都有非常大的建設(shè)規(guī)模，這是自改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)取得的經(jīng)濟(jì)成果。土木工程的未來(lái)展望未來(lái)的土木工程發(fā)展方向如何，我們難以預(yù)測(cè)和把握，但是卻可以根據(jù)他的發(fā)展趨勢(shì)大致預(yù)測(cè)其方向，其在空間、規(guī)模、設(shè)計(jì)和功能上都會(huì)有翻天覆地的變化首先在空間上，未來(lái)的土木工程將不再局限于有限的宜居之地。因?yàn)殡S人類對(duì)自然的開(kāi)發(fā)力度增大，環(huán)境破壞日益加重，可用地越來(lái)越少，且陸地面積只占30%左右，故人類未來(lái)將會(huì)向海洋、沙漠甚至是太空發(fā)展?，F(xiàn)如今已有不少島嶼國(guó)家或臨海國(guó)家進(jìn)行了填海造陸的工程。在規(guī)模上，未來(lái)的土木工程將會(huì)向更高，更大的方向發(fā)展，以緩解城市土地供求矛盾，而由于對(duì)交通的需求逐漸增大，高速公路和高速鐵路以及城市輕軌和地鐵將會(huì)遍布城市的大街小巷和地下。信息、計(jì)算機(jī)、智能化技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)和軍事工業(yè)等各行各業(yè)中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，土木工程也不例外，土木工程將會(huì)進(jìn)入數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化、可視化的天堂，也許在將來(lái)，我們?cè)O(shè)計(jì)的建筑將以全息投影的方式全方位活靈活現(xiàn)地的展現(xiàn)在我們眼前，仿佛就像現(xiàn)在的科幻電影一般。而在功能上，土木工程則將要求與周邊環(huán)境、結(jié)構(gòu)布置、室內(nèi)溫度、濕度、亮度等相適應(yīng)，他將會(huì)和電子技術(shù)、生物技術(shù)、機(jī)械工程等多工程學(xué)科多領(lǐng)域相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)功能多樣化、實(shí)用化、高科技密集化。大學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課與專業(yè)課程，專業(yè)課與社會(huì)之間的聯(lián)系在我們橋隧專業(yè)，其設(shè)置的課程在大一和大二都與土木工程的其他專業(yè)相同，這體現(xiàn)了土木工程大類學(xué)科的通用性很強(qiáng)，且大三的某些課程都一樣，如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)就是一樣的，只是在會(huì)開(kāi)始有所側(cè)重，如橋隧、道路和基巖在大三上期會(huì)有土力學(xué)，而建工則沒(méi)有土力學(xué)，道橋?qū)I(yè)則有橋梁工程和隧道工程以及道路勘測(cè)設(shè)計(jì)，而其與專業(yè)則沒(méi)有，基巖有巖石力學(xué)和基礎(chǔ)工程以及邊坡與基坑工程，而其余專業(yè)則沒(méi)有，建工專業(yè)則有房屋建筑學(xué)、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其余專業(yè)沒(méi)有，各有側(cè)重但從大學(xué)四年來(lái)看基本學(xué)科絕大部分相同，而相同的學(xué)科主要集中在三大力學(xué)（理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)）、大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)以及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。從另一個(gè)角度說(shuō)明這七門(mén)課是土木工程所有專業(yè)所必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。三大力學(xué)是土木工程的靈魂，沒(méi)有他們，任何建筑都不可能建立起來(lái)。而其余學(xué)科則是土木工程必不可少的重要組成部分。專業(yè)（橋梁與隧道工程）與社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系橋梁與隧道工程的定義由于本人是橋隧專業(yè)的學(xué)生，所以對(duì)橋隧的認(rèn)識(shí)是必要的，對(duì)本人以后的發(fā)展以及學(xué)習(xí)規(guī)劃和職業(yè)生涯規(guī)劃都有非常重要的作用。橋梁與隧道工程（以下簡(jiǎn)稱橋隧）是橋梁工程和隧道工程的總稱，它和道路與鐵道工程合起來(lái)構(gòu)成交通土建工程大類。橋梁工程是土木工程中屬于結(jié)構(gòu)工程的一個(gè)分支學(xué)科，它與房屋建筑工程一樣，也是用磚石、木、混凝土和各種金屬材料建造的結(jié)構(gòu)工程。解決的社會(huì)問(wèn)題與滿足社會(huì)的需求橋梁工程在我國(guó)交通事業(yè)中擁有非常重要的地位，我國(guó)幅員遼闊，大小山脈和江河湖澤縱橫全國(guó)，在已通車(chē)的公路路線尚有大量的渡口需要改建為橋梁，在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路交通及水利等建設(shè)中，為了跨越各種障礙（如河流、溝谷或其他線路），必須修建各種類型的橋梁和涵洞。在國(guó)防上，橋梁是交通運(yùn)輸?shù)难屎?，在需要高度快速、機(jī)動(dòng)的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有非常重要的地位。假如沒(méi)有橋梁，過(guò)河就必須依靠船只，遇到峽谷，有需繞道而行。如果建有橋梁接通河道兩岸或峽谷兩側(cè)，就方便多了。因此，橋梁是人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，為克服天然屏障而建造的建筑物，它是人類建造的最古老的、最壯觀的和最美麗的一類建筑工程。專業(yè)（橋梁與隧道工程）與社會(huì)分工之間的聯(lián)系主要從事的領(lǐng)域本專業(yè)的本科畢業(yè)生和碩士畢業(yè)生可在交通、城建、鐵道行業(yè)各類施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等企事業(yè)單位，如設(shè)計(jì)院、中鐵集團(tuán)、中宏路橋等部門(mén)從事路橋工程師、道橋建設(shè)工程師、橋梁設(shè)計(jì)工程師、道路、隧道專業(yè)監(jiān)理工程師、市政公路、橋梁設(shè)計(jì)員、橋梁工程勘測(cè)、養(yǎng)護(hù)等工程技術(shù)或管理工作。主要相關(guān)學(xué)科理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程數(shù)學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、土力學(xué)、橋梁工程、隧道工程、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)等。本專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)在設(shè)計(jì)理論方面，借助計(jì)算機(jī)和非線性數(shù)值計(jì)算方法的不斷進(jìn)步，使力學(xué)模型日益精細(xì)化，仿真度提高，可以在設(shè)計(jì)階段逼真的描述大橋在地震、強(qiáng)風(fēng)、海浪等惡劣自然條件下施工和運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程，為決策提供動(dòng)態(tài)的虛擬現(xiàn)實(shí)圖像。輕質(zhì)高性能、耐久材料的研制和應(yīng)用。更加重視橋梁美學(xué)及環(huán)境保護(hù)。橋梁是人類最杰出的建筑之一，著名的大橋都是一件件寶貴的空間藝術(shù)品，成為城市的標(biāo)志性建筑。在抗震抗風(fēng)技術(shù)方面，完善各類設(shè)計(jì)方法，利用智能材料的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能和良好的滯回耗能特性，開(kāi)發(fā)新一代的橋梁減震、隔震與抗風(fēng)裝置。健康監(jiān)測(cè)方面，損傷識(shí)別和各種主動(dòng)、被動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用將使結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)和維修更為科學(xué)和及時(shí)，并提高結(jié)構(gòu)的耐久性。我國(guó)橋隧行業(yè)存在的不足設(shè)計(jì)創(chuàng)新問(wèn)題。多數(shù)設(shè)計(jì)存在缺乏創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差以及設(shè)計(jì)不合理等問(wèn)題，缺乏全新的結(jié)構(gòu)、材料和工藝，在設(shè)計(jì)文件日益增厚的同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)理念的掌握卻很薄弱，施工單位不做施工圖，難以發(fā)揮其經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。工程質(zhì)量問(wèn)題國(guó)內(nèi)的大橋設(shè)計(jì)周期和施工工期太短，往往由于行政命令不得不提前或縮短工期，由此留下許多隱患，目前業(yè)主包公不包料甚至租憑設(shè)備造成層層分包的做法、材料市場(chǎng)存在假冒偽劣問(wèn)題、施工監(jiān)理和質(zhì)檢制度不完善等情況，大大損害了橋梁質(zhì)量和使用的耐久性。設(shè)計(jì)規(guī)范更新問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)，在橋梁設(shè)計(jì)工作中，特別是一些大型橋梁工程中，國(guó)內(nèi)的規(guī)范一直存在廣度和深度不足的問(wèn)題。隧道工程決策缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)和全面的考慮，缺少環(huán)境保護(hù)和工程經(jīng)濟(jì)的比較，產(chǎn)業(yè)化程度低，施工機(jī)具、設(shè)備和建筑材材料品種稀少，工程質(zhì)量水平不高，質(zhì)量穩(wěn)定性差，施工安全沒(méi)有保證，施工隊(duì)伍專業(yè)化水平低等等。專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，經(jīng)過(guò)土木工程師基本訓(xùn)練的，具有創(chuàng)新精神的高級(jí)技術(shù)人才。畢業(yè)生