展望未来的智能“土木”

张亚帅

（河北大学，河北 保定 071000）

随着我国科学技术的发展，人工智能正在逐步走入人们的生活，各个行业也都在与人工智能进行接轨。在医学上，人工智能的发展创造了医疗机器人、手术机器人、康复机器人等高科技产品；在教育上，教育机器人也逐渐走进人们的生活，为人们的生活带来了更加便利的学习条件；在汽车制造方面，将汽车制造与人工智能相结合，研发出了无人驾驶汽车，人们再也不必进行人工驾驶操作，提高了人们的生活质量。从这些领域可以看出，智能化正在走入我们的生活，正在影响着我们的生活方式，也在不断地推动社会的发展。与此同时，它也提醒了土木工程人员应注重“土木”与“智能”的结合，注重“土木”与“大数据”的结合，能够使得我们行业与社会接轨，以更快的速度和更高的质量完成国家的建设任务，造福于人类社会。

1 展望未来土木工程的智能设计

未来建筑的设计将更加依靠BIM软件，BIM软件的出现使得设计师拥有了三维可视化的设计环境，设计师可以真实地看到想要设计物体的模型，使自身的设计更加可视化，同时，也能够很好地向他人展示自己的想法。BIM软件可以实现与数据库的结合，早期设计物件的数据可以进行存储，以备后期设计进行调用，同时，可以将数据与生产制造行业共享，实现所需物件的数据化生产，从而可以实现行业之间的交流与合作，极大地提高了工作的效率。BIM软件使得设计者的设计真正立体化，可以看到整体的布局，可在立体的环境下进行管道和线路的布置，避免了各个线路之间的交叉、碰撞，便于后期进行管理和解决所出现的问题，使得管道、线路的布置更加条理化。智能的发展将能够使不同专业人员合作，通过远程辅助技术实现设计者之间的交流，实现不同行业之间思维的碰撞，联合设计出更加合理的方案。

2 展望未来土木工程的智能材料

随着社会的不断发展，房屋、道路、桥梁等建筑物所用材料的问题也日益暴露出来。房屋建筑所用混凝土抗压强度高，但其抗拉强度很低，为了提高混凝土的抗拉能力，使其能够在使用的过程中避免过早开裂，在其中加入通过化工合成的纤维材料、钢纤维材料使其抗拉能力大大加强。同时，向其中加入光导纤维材料用作传感元件，对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等情况进行预报，避免危险情况的发生。形状记忆合金的应用能够实现结构的自我诊断，能够提高材料的韧性和强度、增强材料的适应控制。

目前，降雨后城市道路积水的问题有待解决，以往所用路面透水性很差，而在其中加入一些化工合成材料，可以很好地提升其透水性能，且路面将更加平整，机动车驾驶也将更加平稳，真正地创造一个“海绵城市”。

未来智能材料的发展离不开与化工行业的合作与交流，土木工程人员在学好自身专业知识的同时，也应该学习一些化学知识，以便更好地提升自身的综合素质，同时，也能够更好地应用智能材料为我们的工作服务。

3 展望未来土木工程的智能施工

随着我国科技实力的增强，我国土木工程将向机械化、自动化、智能化方面进行发展。将人工智能与机械制造产业相结合，生产出可以施工的机器人，施工机器人的发展将提高施工的效率，保障施工的质量，同时，能够避免施工过程中人员的伤亡，从而能够使工期大大缩短，真正实现自动化和智能化。世界机械制造产业的发展将推动土木工程向机械化发展，一个个大型机械的出现将有助于我们解决一个个难题，推动土木工程向前发展。比如，盾构机的出现给地下空间的施工带来了很大的便利，在施工的过程中利用其机械化、自动化的优势节约了大量的劳动力，同时，解决了由于地下岩石坚硬不便于掘进的难题。前进中持续旋转的刀盘将切削的渣土送入泥土仓，加入合理配比的浆液，最后将渣土运输到后方的土车中。向前推进的同时，还可以进行管片拼接，使得隧道同步成形，避免了由于应力释放所造成的崩塌现象。架桥机的出现将让我们建造一个个大型的桥梁，解决了桥梁由于自重过大而不能提升的问题，使得桥梁得以机械化生产，大大推动了我国工程建设现代化的进程。钢平台的出现使得上海中心大厦得以顺利完工，钢平台不仅是施工人员的操作平台，同时，也用于堆放钢筋、施工设备。整个钢平台完全封闭，可以保证施工人员的安全，并不用担心有高空坠落物体对下面来往的人员造成威胁。土木工程施工向智能化发展的同时，也对我们土木工程工作人员提出了更高的要求。在施工的过程中应注重对机械的使用，提高自身“他山之石，可以攻玉”的意识，不断提升自身的综合素质，以便更好地为国家经济建设奉献自己的力量。

4 展望未来土木工程的智能管理

互联网的发展将使未来土木工程的发展更加智能化。每一个项目都可以建立自己的APP，将在整个过程中的数据、论文、报告进行存储，建立不同的档案，将各个行业的事物分类整理，将各个行业联系在一起，做到各司其职，实现条理化的分类管理，人人可以关注项目的最新进展，专家可以随时随地对相关情况进行诊断，完成相应的报告，提出相应的解决方案，实现管理优化。立体化的设计已使各个线路之间更加合理与优化，将各个线路都进行编档，记录其正常工作性能，如果线路出现问题，可以从记录中找出问题，真正能够做到“对症下药”，做到有理有据，切实可查。

5 展望未来土木工程的智能诊断

未来土木工程的诊断方面将建立“工程医院”，在施工及使用过程中的问题可以向相应的机构咨询，拍摄相应的图片供专家参考，专家讨论相应的解决方案，生成相应的报告，再进行远程操作指导，从而将问题解决。

6 结束语

未来土木工程的发展将向着机械化、自动化、智能化的方向发展，土木工程人员应该更加注重对智能的学习和运用。未来土木工程的发展将不仅仅局限于自身的专业，更多的是与其他行业之间的交叉合作，在学好自身专业知识的同时，应广泛学习工作中可能涉及到的其他专业的知识，提高自身的综合素质。在今后的学习和工作中应更加注重对BIM软件的学习和运用，学好相应的计算机语言，将其真正运用到自身专业的学习中，将提高我们对数据的分析和处理能力，能够使专业知识数据化，从而提高工作的效率和质量。

［1］张建平.信息化土木工程设计［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005.

［2］王要武.工程项目信息化管理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005.

［3］张光磊，杜彦良.智能材料与结构［M］.北京：北京大学出版社，2010.