现代土木工程的特点与未来的发展研究

周俊儒

摘 要：土木工程在我国历史上有着悠久的发展历程，在现代依然为人类社会发展发挥着重要作用，在人类社会文明进步中焕发着夺目的光茫。本文主要论述了土木工程的特点，展望了土木工程在今后的发展。

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1、土木工程的概念

土木工程包括各种工程设施的各种活动。可以自二个方面进行理解，一个指的是涉及人类生活与生产的各种工程设施，包括各种工程。一个指的是在建筑工程中使用的材料总称，以及工程设备在工程建设过程中进行的各种活动。土木工程经历了长期的发展，当前已取得了较大的成果，但在今后发展中，土木工程还有很多项目需要人类去研究。

2、现代土木工程的优势

随着世界经济的快速发展，人们对建筑物提出了更高的要求，不但要求质量不断提高而且要求建设速度不断加快，因此现代土木工程呈现出众多时代特点，主要有下面这些方面。

2.1建筑材料。出现了大量高强轻质的建筑材料，如铝合金、镁合金和玻璃纤维等，但这些新型材料有的弹性不强，价格过高，因此没有得到普遍应用，还需进一步加强研究。再有关于钢筋混凝土的强度与耐久性也需开展研究。

2.2工程地质与地基。建设地域的工程地质与地基构造以及其本身的应力情况与力学性能，直接影响着工程施工，而且也进一步影响到工程的选址、结构、材料的应用等各个方面，如果属于地下工程则有着更多的影响。当前应用的工程地质与地基勘察技术，还主要以钻探取样、室内分析为主，这些技术有待进一步提高，为了修建现代化建筑，还需创新勘察手段。

2.3工程規划。在过去较长时期内，工程规划主要依据工程经验进行，随着土木工程建设规模的越来越大，当前完全可以应用系统工程理论与手段，如果土木工程的规模过大则会影响到当地自然环境，对生态平衡与农业生产产生巨大的影响，由于此类工程同时包括优点与缺点，因此合理规划具有更为积极的作用。

2.4工程设计。当前工程设计中，人们力求在现有条件下满足节约成本、安全美观的要求。因此当前人们越来越重视自然界的风力、地震、海浪等因素在时间与空间上的规律，大力研究材料非弹性、结构大变形等手段的应用，尝试应用安全性较高与结构优化设计等理论，利用计算机进行高效能的计算与设计等。

2.5工程建设。由于当前大量建设大规模的土木工程，因此使用工具、设备、机械的种类越来越多，而且智能化水平也越来越高。在土木工程施工中积极应用系统工程理论与手段，逐步实现了科学化发展。由于建设手段不断升级，因此不但可以进一步减少施工成本、缩短工期，而且也可以在特殊环境中施工，提高工程质量。

3、展望土木工程的发展

3.1越来越高。当前人工建筑当中最高的当属波兰的长波台钢塔，有646米高，主要利用15根钢索拉伸。日本最近提出在东京建设一座千年塔，设计高度为800米以上，主要位于当地的大海当中，在建筑中全面融入工作、休闲、娱乐、商业、购物等多种功能，而且应用抗震原理，可以容纳五万人。中国计划在上海修建一座仿生大厦，在距离海岸200米深的人工岛上修建，可以容纳十万人。印度也计划投资五十亿元修建一座超级摩天大楼，规划为200层以上，高度可达到700米以上。

3.2走入地下。东京在1991年在东京召开城市地下空间学术会议，认为“人类在21世纪应该逐步进入地下”。而利用修建地下建筑可以解决地面上的人口拥护问题，可以节约能源、减少噪声污染等。20世纪50年代，日本在地下空间开展了大规模的开发活动，到80年代已经逐步进入到地下100米以下的空间。日本于2003年修建完成的东京新丰州地下变电所就位于地面以下70米处。当前世界上已经修建完成350座以上的地下水电站厂房，规模最大的当属加拿大的格朗德高级水电站。

3.3进入海洋。为了保证飞机起飞的轰鸣声不会影响到附近的居民，为了节约陆地用地，2000年8月，日本大阪利用18亿立方围海修建完成了长达1000米的关西国际机场。同时修建在海上的还有阿拉伯联合酋长国的首都迪拜，洪都拉期也计划在海上修建与城市功能相同的游船，计划长度达到800米以上，宽度达到200米以上，高度达到28层楼高，同时在船上设置小型喷气式飞机跑道、医院、旅馆、超市、饭店等各种设施，最近几年，我国在此方面也进行了不懈的研究，取得了较好的成果，如在南海的填海工程已经取得了初步成果，已经建设完成了各个岛屿的工程，在三个地区已经修建完成了机场，当前已经投入使用的机场为永署礁机场。

3.4进入沙漠。在全世界当中，沙漠面积占到整个陆地面积的三分之一，每年还有600万公顷的土地转变为沙漠，会进一步影响到一亿人的生活。世界未来学会认为，人类可以在下个世纪进入沙漠当中，利用科学的研究将其转变为绿洲。而在改造沙漠过程中首先要解决水的问题，然后才能开展绿化建设与改良土壤建设。当前利比亚沙漠地区已经在沙漠当中修建了一条地下水管道，同时在班加西修建了一座大型蓄水池，当前已经投入到使用当中，为改良当地沙漠起到了积极作用。由于沙漠地区普遍缺水，国际上当前正在研究寻求利用太阳能将海水转化为淡水的方案，如果这一研究宣告成功，那么人类就可在近期进入沙漠当中。

3.5进入太空。随着天文学宇航事业的快速发展，当前人类已经能够登上月亮，发现了位于月亮上的大型钛铁矿，在800度的高温环境中，如果钛铁矿与氢化物相遇则可成为铁、钛、氧和水气，就可以在月亮上制造出水和氧。美国政府当前已经着手在月亮上建立基地，尝试利用月亮作为中间站登上火星。我国林铜柱博士在1985年通过研究发现，月亮上存在着大量的混凝土材料，所以在月亮上可以利用空间站制作人类需要的钢筋混凝土。笔者认为在21世纪50年代以后，空间工业、空间商业、空间旅游都会得到较快发展，有可能成为现实。

3.6计算机的作用越来越大。随着计算机技术的大量应用，计算结果将会与实际情况越来越接近，可以展现材料的真实性能与最优结构，人们将会设计出质量更高的施工方案，从而收到较好的经济效益。

3.7越来越趋向于工业化。在过去较长时期内，人们只能利用手工操作开展建设，随着经济的快速发展而大量引入了机械化操作，尤其是随着重点工程建设的发展出现了更多的智能化操作，但其发展还是不能与其他工业部门相比，因此建筑业实现工业化将会成为我国建筑业努力的方向。要科学处理建筑产品标准化与多样化的关系。要随着时代的发展应用最新科学管理办法，同时大量应用新材料新工艺。

3.8出现大量新能源。随着经济的快速发展，人们越来越关注能源问题，而大力开发新能源与研究替代能源将会是21世纪人类解决的重大问题。才能促进土木工程的健康发展。

3.9实现持续性发展。土木工程建设要寻求能源的循环利用，达到可持续发展的目的，在建设、使用、维护土木工程过程中，要求人类节约能源节约土地，才能使土木工程得到持续性发展。

土木工程在我国拥有悠久的发展历史，为人类发展做出了重大贡献，人类还需不懈努力、开拓创新，才能实现土木工程的健康发展。

参考文献：

[1]蔡立双.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展[J]. 中外企业家. 2016（09）

[2]朱卓成.论现代土木工程建设管理及其未来发展[J]. 住宅与房地产. 2016（03）

[3]李贺，刘学瑞.探讨现代土木工程的特点以及其未来发展[J].四川水泥. 2015（01）