土木工程的特点与土木工程的发展

尹楚

摘要：在一国的建设与发展中，土木工程起着举足轻重的作用。在新的社会发展方针的带动和作用下，人们对土木工程施工的形式和质量也有了更高的需求。可以说，一国经济发展的快慢与水平，与其经济发展的水平有很大关系。目前，国内的土木工程建设事业仍然保持着高速发展的态势，但是任何一个产业的发展都不会一帆风顺。随着社会经济、文化及科学技术的进步，中国的土木工程建设方式也将出现新的变化。科技进步是推动土木工程建设的重要保障，也是推动其发展的根本力量。

关键词：土木工程；特点；发展

引言

当代土木工程项目的发展特征分析与以往相比，当前的一个最显著的发展特征就是科学技术的显著提高，而计算机技术的运用为土木工程项目的发展建立了更加广泛的发展服务平台。因此，在其发展过程中呈现出当代化、多元化和现代化的特点。从时间上来看，随着土木工程项目的信息技术的迅速发展，以及专业化程度的提高，对基建工程师的要求也得到了显著的提高，不仅要拥有强大的工程施工管理能力，而且要与时俱进，及时地将当前的工程建设领域中的相关信息及时地吸收，利用科学技术的发展来基建出具有当代特点的土木工程。因而，对于土木工程类专业的人才，应有较明确的要求。与各种建设工程施工迅速发展的需求相结合，需要修建经营规模不断变化的房屋建筑，这不仅对高质量和快速的工程施工提出了要求，还对经济收入提出了严格的要求。

一、土木工程的含义

从广义上讲，土木工程是一个现代化的一门课程，从理论上讲，土木工程建筑材料、土木工程基建设备以及土木工程技术性发展都包括在内。可以将其划分为很多个方面，一方面是指的是土木工程基建所需要的资料以及设备，另一方面是进行的勘察，设计施工以及工程建筑维护维修等新技术层次上的个体行为活动。土木工程所建设的范围，包括了在地面上，在地底，在陆地以及在水中，在具体的运用中，有房屋，路面，公路桥梁，铁路货运，隧道施工，地铁站，河堤以及海港。在许多高校的专业设置中，将土木工程分为给排水科学与工程，水利水电，工程项目管理，交通设施工程，房屋建筑，地下工程和路面工程等，这些专业设置对我国的社会经济发展有着举足轻重的影响，对中国的许多领域的发展也有一定的推动作用。

二、现代土木工程的特点

现代各类工程建筑体系的快速发展，要求建造其规模与跨度更大、高度更高的轻型现代化建筑物体系，这就要求建筑物具有更高的质量，也要求加快施工建设的速度，从而提高经济效益。这种情况下，产生了新的问题，并为它的迅速发展提供了依据和推动力。一般而言，土木工程体系具有以下特点：

（一）建材的强度和耐用性

伴随着科技的进步，高轻微的轻质材料也在不断的涌现和技术升级，例如，轻于钢材的铝合金、镁合金等玻璃钢材料也逐步被用于土木工程之中。但是，由于其弹性模量相对较小，且成本相对较高，其使用范围相对有限，因此，还有待于有关技术人员进一步的探索和研究。此外，在提高钢铁与混凝土材料的强度和耐用性方面，虽然已经取得了一些成绩，但仍有进步与发展的空间，还需要有关的科研人员对有关的技术进行深入的研究，不断地更新技术与设施，为土木工程体系的进一步发展打下基础。

（二）工程地质与地基

在土木工程中，工程地质和地基是很重要的一环。在土木工程的建设地区，工程地质与地基本身的结构与自然状态下所形成的应力状态与力学性能，不但会对基本的设计与施工状态造成影响，还会对工程设施的选择和建筑材料体系的选择造成影响，这些都会对地下工程造成较大的影响。当前，工程地质与地基的勘察技术要求是：在现场进行钻探和采样，并在实验室中对所取的样本展开分析和实验，这就使得地质与地基的勘查工作具有较大的局限性。

（三）全面的工程规划

在传统的土建工程系统里面，总体计划的制定，就是要根据以往的施工经验，来确定各种方案，然后从中选出最佳的。由于土木工程装备设施的规模在持续增大，因此，必须利用系统工程的理论和具体的方法，从本质上提高计划体系的层次。大型的土木工程，例如大型的水坝，会引起自然环境的改变，从而对生态平衡与农业体系的生产等造成了一些影响，而这些工程对社会系统的影响也是有好有坏。在进行项目策划时，必须对项目进行全面的规划，以达到“趋利”、“避弊”的目的，才能使项目策划更好地发挥工程本身的价值。

（四）工程的优化设计

在进行设计时，人们都想要设计出的工程条件与实际条件相符合，达到经济、美化和美观的目的。为此，可以通过概率统计的方式，对荷载值和物质的强度进行分析，对自然环境中风力、海浪等在时空中的分布规律进行研究和分析，对物质结构状态和岩土状态的影响进行分析，在此基础上，对结构的优化设计和极限状态等进行研究，并充分利用计算机的高速计算和设计的价值，从而促进土木工程系统的稳定和安全，这也是促进现代建设产业快速发展的根本。

（五）自动化的工程施工体系

在新的时代背景下，土木工程本身的规模一直在持续增长，这也导致了施工的工具和设备设施逐渐朝着种类繁多、自动化程度高和规模大的方向发展，施工也逐渐朝着自动化的方向发展。此外，组织管理机制还可以应用系统工程的理论与方法，使其走向科学化。某些项目的装备和设备已逐步走向规范化。在这种情况下，土木工程施工体系不但可以降低成本，缩短建设周期，还可以提高劳动力生产的水平。

三、目前土木工程发展的现状

（一）土木工程的理论发展

土木工程的发展也牵涉许多学科，而土木工程理论发展又是其中的一个重点。在土木工程设计和工程实施过程中，土木工程理论的发展起着基础性的作用，在土木工程设计中起着举足轻重的作用。土木设计只有在扎实的理论基础上，才能获得最大的发展。同时，它还与工程力学，统计学，计算机等学科相结合。尤其是在计算机技术的不断开发与应用的基础上，使我国的土木工程事业有了很大的发展。伴随著信息科技与数据交换的迅速发展，也促使土木工业发展。

（二）土木工程的设计发展

在土木工程发展过程中，土木工程的设计是很重要的一环。随着我国土木工程的不断深入，土木工程设计的要求也越来越大。工程设计已从单一的凭经验的阶段走向了从环境、经济、安全等方面对工程进行全面的考虑。随着建成环境（材料、结构和施工方式）的改变，人们将面对更多的大规模的土木建筑，这对土木工程的设计提出了更高的、更长的、更高的要求和更多的柔性。土建工程的设计离不开相关的理论知识。随着土木工程技术的不断发展和日趋复杂化，土木工程设计也随之产生了很大的变革。

（三）土木工程的施工发展

在土木工程施工过程中，必须将土木工程的原理和设计融入其中，这是不可忽略的一环。土木工程施工技术的进步，主要表现在施工材料、施工设备、施工工艺等方面。在土木工程领域，建筑材料的更新速度很快，越来越多的新材料在土木工程中得到应用，如玻璃钢、双层中空玻璃、各种节能混凝土等，为土木工程的建设提供了必要的保障，与此同时，土木工程施工装备也在朝着自动化的方向发展，装备的自动化不但可以提高施工效率，还可以实现某些复杂的作业。

四、未来土木工程的发展趋势

伴随着社会的进步和发展，土木工程体系已经展现出了一个很好的发展势头。在今后的土木工程体系中，将会使用到各种新的理论知识、信息化技术和可持续发展的概念等，从而让土木工程能够跟上时代步伐，更好地适应人民生活的发展需要，从而进一步凸显出土木工程的实用价值，下面就对土木工程的发展趋势展开讨论：

（一）指导型理论的发展

无论是过去、现在、未来，都以机械知识为中心，创造出一种新型的分析方法与数值处理方法，才是对土木工程力学体系的突破。对于相对类似的、复杂的、流体的情况，现有的方法体系仍有较大的局限性。未来，更加专业化的数学知识将会在土木工程系统中得到更多的发展，从而能够更好地求解出更多的土木工程系统中较为复杂的数值问题。使用较为高级的电子计算机技术，可以有效地处理较为复杂的模拟情况，使其更接近真实情况。力学体系将打破宏观的框架，向微观的方向发展，而控制论和虚拟化等技术也将在力学的应用中进一步发展。同时，这门专业也将逐步向其他方面发展，如材料，环境，机械等。土木与城市规划、建筑等专业将会互相渗透，互相支撑，互相促进。土木工程体系中的次级性学科可以在实际情况的驱动下产生出新的学科，各种学科之间的知识会互相渗透，例如在某些大型的体育馆上使用于桥梁结构之中的悬索体系。

（二）工程实现体系的发展和变革

土木工程建筑体系的目标就是要设计和建造出符合需求的工程体系，从初始的设计到最终的结果展现，要经历一个比较漫长的工程实施过程，这也是土木工程体系的一个核心环节，可以说它是整个土木工程体系的一个很重要的环节，即使你具备了良好的理论和设计基础，如果不能进行更深层次的工程应用，也不会展现出高质量的作品。在信息时代来临之际，其他学科的知识和技术会对土木工程造成一定的冲击，也会向传统的学科中注入一定的利益，包括施工技术、环境的工程、经济学理论等。

1.实施整个流程的信息化管理

信息化技术正在逐步向未来的土木工程领域渗透，其重点不仅表现在CAD方面，还包括对工程的具体进度进行管理，对工程建设中的数据进行收集和整理，对建筑物体系的结构、强度和可靠性展开分析，并提出有针对性的对策，这也是实现主动控制和智能化体系的基础。整个流程的信息化将对今后建设系统的维修有较大的影响。比如，利用传感器和电子计算机设备，对建筑物体系进行全面的监视和监管，从而对建筑物的总体情况进行全面地把握和控制。现在国家的基础设施建设正在如火如荼地进行着，但再过二三十年，那些建筑就会开始维修了。如果能够在现在的建筑施工中使用各种信息化设备，对于以后的建筑维修也会有更大的帮助。在现代的专家系统技术体系中，信息化是十分重要的一环，程序的解决问题的能力与其形式体系和推理的方式有关，与所掌握的知识也有关。要提高程序的智能化水平，就必须向其提供高品质的信息，以确保信息化的装备设施的价值得到充分地体现，更好地对建筑物体系进行维修。

2.可持续发展与人性化

在社会体制的建设和发展过程中，可持续发展和人性化的建设必须与社会经济体制的发展相适应，而社会的深入发展则必须提高对资源的合理和高效地使用，而人们的生活质量的提高也导致了人们对土木工程建设体系的需求变得更高，并向着更人性化的方向发展。

在土木工程的施工中，会消耗各种资源和能量，目前，社会发展的主题是可持续健康发展，而土木工程是建筑系统的重要组成部分，它也要重视可持续发展的问题，节约资源，减少能耗，这要在施工和使用中体现出来，逐步发展成土木工程的主流，这就要求在构建优质设计和高效运营管理机制上。在土木工程建筑物的全过程中，不管是从前期的规划、设计，还是完工后的使用与维护，都要尽量减少对环境体系的影响，同时也要将其社会与经济效应最大化，这也对土木工程体系的建设提出了更高的要求，具体表现在对资源体系的保护和再利用过程中、污染的有效控制和质量管理的全方位水平上。在我国的建设工程中，青藏铁路体现出了可持续发展的理念，在规划的时候，必须考虑到青藏高原地区的生态系统，整个线路的规划是以封闭式的方式进行的，这样对噪声进行了有效地控制。所以，在施工操作中，要注意工程建设工作对周围环境所造成的影响，要体现可持续发展与人文的思想。

（三）主动控制技术

在当前的情况下，大部分的建筑都是作为一个静止的、被动的客体来处理的。当外部的环境发生改变时，例如温度、突发状况、风向变动等，土木工程只能依靠自身结构来进行被动抵抗，这会导致建筑物体系的灵活性和应变能力进一步下降，未来土木建筑工程的发展趋势是在土木建筑体系之中应用主动控制技术。通过利用计算机技术和模糊控制的技术，土木工程可以有效地处理各种环境变化情况，提高建筑物体系的应变性和主动性。

结语

在我国经济发展水平明显提升的同时，人民对物质的要求也有了较大的改变，对精神方面的关注也越来越多。与此相适应，在建筑业中，对居住环境提出了更高的要求。为此，相关部门应从多方面着手，加强对城市基础设施建设，以提高城镇公共服务水平。在此基础上，本文分析了目前国内建筑行业的特征，并预测了未来土木工程的发展趋势。期望能够为我国建筑业以及其他相关行业的发展提供一定的参考与借鉴。在现代，土木工程已经逐步渗透到人民群众的日常工作中，并且在整个社会中发挥着越来越大的作用。同时，我国的法律体系也在逐步健全。身为土木工程领域的从业人员，不仅要传承土木工程领域的先贤们所坚持的严谨、认真、诚信、不断创新、积极进取的良好素质，还要不断地向现代化的科技和有关的理论进行学习，充实自己的工作经历，并将所学到的理论和知识应用到实践中，从中归纳出自己的优点，使自己的优点得到发挥，从而将自己的缺点进行完善。土木工程作为一门应用性的学科，它既要满足人民的需要，又能满足社会发展需要。为人类提供更好的生存环境，这是土木工程的目的与职责，也是我们要为之努力的方向。

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