土木工程發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)探究
摘 要：土木工程行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，是影響我國(guó)基本建設(shè)的行業(yè)。高新技術(shù)對(duì)土木工程這一傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行改造及影響，順應(yīng)這一科技革命與創(chuàng)新的潮流，研發(fā)新工藝、新技術(shù)、新型材料是未來(lái)土木工程發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文簡(jiǎn)單介紹發(fā)展土木工程的重要意義、土木工程發(fā)展的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)對(duì)土木工程行業(yè)的發(fā)展前景綜合展望。
關(guān)鍵詞：土木工程;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
1 土木工程發(fā)展的重要意義
土木工程建設(shè)在和自然斗爭(zhēng)中不斷地前進(jìn)和發(fā)展。城市的高樓大廈拔地而起，各種橋梁、水利工程、四通八達(dá)的公路貫穿各個(gè)省市。土木工程是保證人類(lèi)居住和交通的支柱產(chǎn)業(yè)，完善土木工程的建設(shè)和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展，成為目前土木工程的關(guān)注熱點(diǎn)。人類(lèi)為了爭(zhēng)取生存，為了爭(zhēng)取舒適的生存環(huán)境，預(yù)計(jì)土木工程必將有重大的發(fā)展。
2 土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
了解土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)其未來(lái)發(fā)展有著重要的意義。本章節(jié)在經(jīng)過(guò)筆者多年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)中得出些結(jié)論，并形成了文字，具體如下。
2.1 土木工程理論的發(fā)展
土木工程的發(fā)展包括兩個(gè)部分，即土木工程理論和土木工程設(shè)計(jì)，理論是基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)是理論的體現(xiàn)，只有建立堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，才能讓土木工程設(shè)計(jì)得到最大的進(jìn)步。土木工程理論包括力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科，需要對(duì)每個(gè)學(xué)科綜合加固，切實(shí)保證理論基礎(chǔ)的可靠性。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也給土木工程帶來(lái)了極大的飛躍，針對(duì)建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算軟件，這給土木工程的設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的突破。隨著信息化進(jìn)程的加快，土木工程發(fā)展的信息交流得到了很好的進(jìn)步，對(duì)于國(guó)家各個(gè)建設(shè)項(xiàng)目、甚至國(guó)際項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)理論都可以與同行進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。
2.2 土木工程設(shè)計(jì)的發(fā)展
土木工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃改變了憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的慣例，趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等所有因素。隨著新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新施工方法的出現(xiàn)，人類(lèi)更有可能從事更大規(guī)模的土木工程修建，高層建筑不僅在數(shù)量上越來(lái)越多，超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的興建，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更長(zhǎng)、更高、更柔的發(fā)展趨勢(shì)。土木工程設(shè)計(jì)是建立在堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)上的，隨著對(duì)土建項(xiàng)目要求的增長(zhǎng)，土木工程設(shè)計(jì)也更加向更復(fù)雜的方向發(fā)展，只有把握好新技術(shù)、新優(yōu)勢(shì)才能把土木工程設(shè)計(jì)想更加完善的方向發(fā)展。目前，土木工程設(shè)計(jì)發(fā)展取得了一定的成績(jī)，在形式、受力等方面取得了進(jìn)步。
2.3 土木工程施工的發(fā)展
土木工程施工的發(fā)展體現(xiàn)在施工材料、施工設(shè)備和施工工藝三個(gè)方面。施工材料出現(xiàn)了復(fù)合材料高強(qiáng)鋼材等全新建筑材料，如碳纖維、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、雙層中空玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、各種節(jié)能混凝土等，新型材料在工業(yè)和民用建筑中得到廣泛使用，為復(fù)雜大型土木工程提供了重要物質(zhì)基礎(chǔ)。工程實(shí)施的設(shè)備、工具不斷地向自動(dòng)化、機(jī)械化、科學(xué)化發(fā)展，使得大規(guī)模復(fù)雜的土木工程不斷發(fā)展并得以實(shí)現(xiàn)，推進(jìn)了土木工程的科學(xué)快速發(fā)展。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，也為地下空間開(kāi)發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
總之，我國(guó)土木工程的設(shè)計(jì)、施工和理論研究方面取得了很大的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距。未來(lái)土木工程不僅要加強(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)土木工程理論和技術(shù)的融合與滲透，實(shí)現(xiàn)土木工程的更大突破。
3 土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
前文根據(jù)筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)闡述了土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀。經(jīng)過(guò)論證得出，土木工程理論的發(fā)展，土木工程設(shè)計(jì)的發(fā)展及土木工程施工的發(fā)展三者是息息相關(guān)的，互補(bǔ)關(guān)系，在具體施工中起到非常重要的作用，并不斷得到施工人員的喜愛(ài)。
3.1 向信息化趨勢(shì)發(fā)展
加快信息化建設(shè)并帶動(dòng)工業(yè)化，這是我們的國(guó)家提出的新時(shí)代的奮斗目標(biāo)。信息化建設(shè)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等進(jìn)行改造。通過(guò)信息化建設(shè)，使傳統(tǒng)控制方式下一些較難實(shí)現(xiàn)的高難度項(xiàng)目成為可能，信息化技術(shù)將全面革新設(shè)計(jì)技術(shù)和施工技術(shù)，在土木工程界已發(fā)揮了巨大的作用。以數(shù)字化信息處理技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為背景的技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)過(guò)渡到基于網(wǎng)絡(luò)的并行設(shè)計(jì)和協(xié)同控制，解決這一復(fù)雜設(shè)計(jì)系統(tǒng)的管理與協(xié)調(diào)需要協(xié)同技術(shù)。信息化的社會(huì)背景為只能建筑的興起提供了更為廣闊的空間，對(duì)信息資源和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑的優(yōu)化組合，使人們獲得投資合理，都將被納入計(jì)算機(jī)輔助施工技術(shù)系統(tǒng)之中。
3.2向虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展
溝通的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在土木工程提供了一種新觀點(diǎn)和方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)等高新技術(shù)的綜合。虛擬技術(shù)是一種新的人機(jī)交互技術(shù)，讓人仿佛置身在現(xiàn)實(shí)世界中，一方面，將廣泛應(yīng)用于工程項(xiàng)目招標(biāo)投標(biāo)、施工過(guò)程和方法可以很好的進(jìn)行清算，其計(jì)算在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程仿真、復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但環(huán)境模擬技術(shù)及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是目前瓶頸耐久性土木工程研究。通過(guò)實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題是一個(gè)最可能的是未來(lái)的發(fā)展方向。這種方法受到信息接收者經(jīng)驗(yàn)的限制，使得使用這種方法交流起來(lái)比較困難。虛擬技術(shù)是一種新的人機(jī)交互技術(shù)，可以將施工過(guò)程和方法很好的變現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)虛擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)來(lái)解決這些問(wèn)題是未來(lái)最可能的發(fā)展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向發(fā)展
在21世紀(jì)，隨著新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的出現(xiàn)，新的施工方法將更大規(guī)模土木工程建設(shè)、實(shí)現(xiàn)新突破。近年來(lái)，隨著大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥、纖維和玻璃纖維混凝土和聚合物浸漬混凝土混凝土發(fā)達(dá)，帶來(lái)了土木工程結(jié)構(gòu)，新開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)等。碳纖維的應(yīng)用研究，土木工程領(lǐng)域中的另一個(gè)重大突破。如何合理使用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題，和其他高性能混凝土復(fù)合材料也將朝著輕、強(qiáng)、良好的韌性和使用性能方面的開(kāi)發(fā)，既從數(shù)量的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)和用法的高性能材料需要進(jìn)一步增加。 3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空間發(fā)展
空間資源越來(lái)越緊張，開(kāi)發(fā)地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當(dāng)前空間和土地資源緊張的一個(gè)有效途徑。為了綜合利用地下空間資源，地下空間開(kāi)發(fā)逐步向深層發(fā)展，在地下空間開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用將加強(qiáng)。美籍華裔林銅柱博士就提出在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來(lái)組裝太空試驗(yàn)站，這也表明土木工程的活動(dòng)將有可能向太空發(fā)展。世界未來(lái)學(xué)會(huì)對(duì)下世紀(jì)初設(shè)想將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲，研究開(kāi)發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽(yáng)淡化海水的經(jīng)濟(jì)上是可行的方案。許多國(guó)家將建筑空間向海洋拓寬，船上設(shè)有小型噴氣式飛機(jī)的跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店、理發(fā)店和娛樂(lè)場(chǎng)等。
結(jié)語(yǔ)
綜上所對(duì)土木工程發(fā)展的重要意義，土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)所述，土木工程行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，影響我國(guó)基本建設(shè)的行業(yè)，高新技術(shù)對(duì)土木工程這一傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的改造及影響。因而我們對(duì)土木工程的研究和實(shí)踐也更加重視。
筆者認(rèn)為，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土木工程行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，影響我國(guó)基本建設(shè)的行業(yè)，高新技術(shù)對(duì)土木工程這一傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的改造及影響。如何順應(yīng)這一科技革命與創(chuàng)新的潮流，并研發(fā)新工藝、新技術(shù)、新型材料是未來(lái)土木工程發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)土木工程的設(shè)計(jì)、施工和理論研究方面取得了很大的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家還是有一定的差距。未來(lái)土木工程不僅要加強(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)土木工程理論和技術(shù)的融合與滲透，實(shí)現(xiàn)土木工程的更大突破。
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