土木工程的现状及发展趋势分析

简彦斌

【摘要】随着相关技术的提升和管理体制的创新与发展，土木工程已经在当今社会取得了重大的发展成果，为经济社会的建设提高了强有力的技术和理论的支持，为人们的物质生活创造了良好而和谐的环境.成为促进社会发展和人民物质生活水平不断提高的重复保障，也是人类社会不断向前发展的重要驱动力量，扮演着极其重要的角色。本文论述了土木工程的涵义、现状及发展趋势。

【关健词】土木工程；现状；发展趋势

在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合。建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土地工程的发展现状

1、中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停過，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。

2、高层建筑不仅越建越多，越建越高，而且其结构体系及布置形式也日趋多样化。框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—筒体结构等体系、巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系是目前常见的结构体系。大跨建筑、大空间建筑日益增多，多为混凝土结构和空间钢结构。

3、随着我国经济建设的迅速发展，公路、铁路运输事业突飞猛进，高等级公路里程快速增长。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破，而斜拉桥的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。

4、利用水力发电成本低，不污染环境，尽管其投资大，建设周期长，但仍是发展方向。中国水利资源丰富，亟待开发。50年间全国兴建大中小水库8.6万座，水库总蓄水量4580亿m3，建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。长江三峡水利枢纽的大坝为重力坝，高度虽只有190m，但库容大，故建成后的装机容量将超过现今世界最大的巴西和巴拉圭所共有的伊泰普水电站的装机容量（1.26×107kW）约1.5倍，达1.82×107kW。黄河小浪底水利枢纽是另一项巨大的水利工程。其大坝为斜墙堆石坝，最大坝高154m，总装机容量为1.8×106kW。四川二滩双曲拱坝于1998年建成投产，坝高242m，装机容量为3.3×106kW。

但是，自改革开放以来，我国城市发展进入了崭新的阶段，城市的数量、规模和人口数量都有了飞速的发展。这就要求更多的建筑来满足城市发展的需求，单是不难看出，目前，我国的城市建筑尤其是房屋建筑，并不能满足人们的需求。不难看出，我国的土木工程建设面临的现状是，虽然发展较快，但尚不能满足社会的需求。

三、土木工程的发展趋势

1、计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。

2、环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

3、建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

4、高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

5、空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层，除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。

6、岩土锚固

岩土锚固技术的应用领域将不断扩大应用研究将进一步拓展：岩土锚固技术除在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程中继续保持着良好的发展势态外，在重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固则有着长足的进展；同时锚杆锚固机理的相关研究仍为土木工程界的热点和难点，包括锚杆锚固机理的现场实验研究、不同岩体和土体中锚杆锚固机理的数值模拟、锚杆加固边坡和地下开挖洞室内壁的锚固机理的研究、群锚效应的研究、重复荷载与地震效应对锚杆影响的研究。

7、结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。

8、新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

四、结语

可见，随着社会的发展，科技的不断进步，土木工程建设也将取得更为突出的新成就，目前建筑发展的现状，并阐述了一些新工艺、新技术、新型材料的应用，同时指出了未来建筑空间的必然趋势，目前我国在这方面已取得了一些成绩，积累了一定的经验，本文可为未来大规模工程建设提供一些理论指导。

参考文献：

[1]孙志兰等.谈土木工程的发展历史[J].高职教育，2003，4