土木工程发展现状及未来发展方向探析

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【摘要】随着经济的增长，土木工程占据着国民经济的主导地位。本文将对土木工程发展现状及未来发展方向问题进行探讨。

【关键词】土木工程；现状；发展方向

中图分类号：S969 文献标识码： A

一、前言

近年来，土木工程不断发展，使得土木工程的发展现状及未来发展方向问题引起了人们的普遍关注。我国在土木工程的发展方向上虽然取得了一定的成绩，但水平依然有待提高。因此，新时期下，我们要加强对土木工程发展现状及未来发展方向探析。

二、土木工程的定义

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既包含建造工程中所涉及到的材料、设备以及勘察、设计、施工、保养维护等活动；同时也包括工程建造的对象。可以说土木工程是一门内涵广泛、结构复杂、门类众多的学科。

土木工程与人类的生活密切相关，也就是说人们的衣、食、住、行处处都与土木工程相关联。其中“住”直接依赖于各种类型的建筑物，而对于“衣、食、行”的影响表现为：可以通过兴修水利、建造农田灌溉设施以及城市供水系统来解决人们的衣食的问题，另外还可以通过建造道路桥梁来解决人们的出行问题。总之，土木工程与人类社会的发展是相辅相成的，我们可以从土木工程所建造的建筑物中直接察觉出各个历史时期的经济、文化、科技现状。

土木工程在漫长的发展过程中，已经取得了许多具有历史意义的成就，这些成就不仅仅是体现在工程建造的安全性和经济性方面，更重要的是在结构力学的理论分析或者结构设计的手段和技术等方面有了许多突破性的进展。

三、土木工程的发展现状

1、土木工程理论的发展

土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。

2、土木工程设计的发展

土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前，土木工程设计发展取得了一定的成绩，在形式、受力等方面取得了进步。

3、土木工程施工的发展

土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料，如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等，新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用，为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现，推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，也为地下空间开发提供了宝贵的经验。

总之，我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。

四、土木工程发展趋势

1、精密化的理论研究

未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如：对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。

2、土木工程的空间发展

（1）向高空发展。

随着人均建筑面积不断缩小，人类努力开发所有可开发的土地资源，因此土木工程发展趋势是不断向高空和地下发展。向高空发展，近年来已经取得初步进展，我国已有了500m以上的高层建筑，波兰227Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼，更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。

（2）向地下发展。

对于可开发的建筑资源，不仅有地上的高空资源，还有地下空间可以利用。在北京、上海等各大城市相继开通了地铁，对于土木工程在地下空间的应用，是一个良好的开端。不仅充分利用了地下土地资源，而且还缓解了地上交通拥堵的问题。随后，地下停车场、地下隧道、安装管道用的微型隧道等等的地下空间实现了综合应用。日本东京八重洲的地下街，是目前世界上最大的地下街。莫斯科切尔坦沃小区地下商业街，是目前深度最深的地下街，深度可达100m。并且，GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)、G飞(地理信息系统)不断地在地下空间开发中得以应用。但是，随着这些高空和地下空间的断发展，也带来了一些新的问题，如：地震荷载、地下水流向的改变、原有地层应力的改变、生态环境的破坏等等。因此，如何实现高空和地下空间的可持续开发和利用是一个重要研究课题。

（3）向沙漠、海洋、太空发展。

未来建筑空间的延伸，也不只局限于陆地上，也可以向沙漠、海洋、太空发展。对于沙漠化越来越严重的地球来说，开发沙漠资源是必然的趋势。可以通过输水管道、人工河等工程，实现沙漠的改造工程，将是未来的沙漠中土木工程的一大趋势。拓展海洋空间，也是未来土木工程的一大发展空间。

3、土木工程材料的发展

土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。

4、土木工程信息化的发展

近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。

五、建议

土木工程的发展和材料及材料力学的发展是息息相关的，可以说每一次材料的发展都会对土木工程的发展带来飞跃式的发展，今后很长一个时期，土木工程的发展依然也是材料发展的趋势。我国土木工程虽然取得了一些成就，但总体水平与发达国家相比还有一定的差距，展望未来，不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程二级学科理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破，争取迈上―个崭新的台阶。

六、结束语

由上文可知，土木工程是经济发展的核心部分。因此，我们要根据实际情况制定出合理的土木工程施工方案，确保建筑工程的质量安全。

参考文献

[1]庄实磊.浅谈土木工程的特点与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012(11)：272．

[2]魏毅宇.浅析土木工程的现状及发展趋势[J].科技信息，2009(24):91-93.