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隨著我國建筑的現(xiàn)代化發(fā)展,土木工程在我國國民經(jīng)濟中的地位日益突出。社會科技的不斷發(fā)展,使建筑的造型、功能、規(guī)模以及技術(shù)逐漸多樣化、復雜化、大型化,與之相關(guān)的設備、材料、技術(shù)也不斷更新。此外,生態(tài)技術(shù)、信息控制技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等新技術(shù)也不斷應用于建筑領域。超高層建筑、超大跨度建筑、特大跨度橋梁建筑、大型復雜結(jié)構(gòu)建筑等,在國家建筑水平方面,已成為重要的衡量標準。而土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,主要體現(xiàn)在創(chuàng)新與技術(shù)方面。
一、土木工程概述
所謂土木工程,是建造公路、橋梁等各類工程設施的一種科學技術(shù)總稱。土木工程包括建造工程中的施工材料和施工設備,此外,地質(zhì)的勘察、圖紙的設計、工程的施工、建筑的保養(yǎng)與維護都是土木工程的內(nèi)容。土木工程作為一門學科,內(nèi)容豐富多樣,結(jié)構(gòu)比較復雜,門類也比較多。
土木工程是國家建設中的重要組成部分,在一定程度上影響著經(jīng)濟以及社會的發(fā)展。土木工程作為國家建設的一種,與人們的日常生活也有密切聯(lián)系,如辦公樓、公路、橋梁,無論是工作還是生活,都與土木工程有一定的關(guān)聯(lián)[1]。農(nóng)田管理中所使用的灌溉設施、城市廢棄物的排放管道等,都離不開土木工程,因此,土木工程為人們的生活和工作,提供了一定的保障。另外,土木工程也具有一定的藝術(shù)價值。北京奧運時期所建造的鳥巢和水立方等體育場所,都是土木工程建筑的巔峰代表,同時也是一種藝術(shù)成果。土木工程的時代特征比較鮮明,在不同的時代,有不同的建筑特色。
二、土木工程的現(xiàn)狀
我國土木工程,在高層建筑方面,20層以上的建筑已超過10000棟。其中,100m以上的建筑超過500棟,200m以上的建筑超過50棟,而300m以上的建筑超過20棟。處于上海的環(huán)球金融中心大廈,是土木工程中的最高層建筑,建筑整體高度達到492.5m,建筑樓層為95層。而公路、鐵路事業(yè)方面,發(fā)展速度也比較快。我國高速公路在2010年完成2.4萬公里的路程建設,總里程可達7萬公里,在世界上穩(wěn)居首位[2]。我國鐵路在2010年,也完成了8.5萬公里的路程建設,其中,青藏鐵路的建設與開通,是我國鐵路發(fā)展史中的里程碑,意義重大。地鐵和輕軌作為我國城市鐵路建設的主要內(nèi)容,發(fā)展規(guī)模正在不斷擴大。另外,橋梁建設方面,我國已建成的橋梁,有各種類型,所使用的材料也不盡相同,部分橋梁建筑可與達到國際水平的橋梁相提并論。在前十位世界跨徑橋型中,我國有6座斜拉橋和2座懸索橋,是我國實現(xiàn)由橋梁大國轉(zhuǎn)變?yōu)闃蛄簭妵繕说闹匾憩F(xiàn),這在一定程度上也顯示了我國的綜合國力。
在建筑材料以及施工工藝方面,主要采用混凝土及其相關(guān)技術(shù)。建筑原材料多采用球狀、活化等新型水泥以及性能比較高的減水劑,硅灰、粉煤等超細摻合料的使用也比較廣泛。在混凝土施工技術(shù)方面,計算機技術(shù)、檢測設備、攪拌設備等新工藝的使用,有效改善和提高了混凝土技術(shù)在性能控制和性能設計方面的水平。而預應力技術(shù)的應用,一方面為解決建筑難題提供了技術(shù)支持,另一方面也創(chuàng)新了建筑結(jié)構(gòu)。預應力技術(shù)在公路建設中的應用,可以有效解決伸縮縫和混凝土開裂方面的問題,延長公路的使用期限。預應力技術(shù)在橋梁建設中的應用,可以解決不同類型橋梁的跨度問題[3]。而預應力技術(shù)在水利以及其他工程建設中的應用也比較廣泛,如舊建筑的拆除、加固、改造等。
在城市人口持續(xù)增長的同時,城市建設規(guī)模也不斷擴大,隨之而來的用地緊張以及交通擁堵等問題也日益突出,在很大程度上影響了人們的正常生活。土木工程建設需要不斷擴展建筑空間,主要方式有地下和高空兩種。高空擴展,主要是增加建筑高度或是建筑樓層,而地下擴展,主要是城市地鐵建設。這兩者建筑空間的擴展方式,都會在一定程度上緩解用地緊張、交通擁堵等城市問題,有效節(jié)約資源,促進土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展。
三、土木工程的未來
(一)建筑功能更全面
在土木工程取得發(fā)展的同時,相應的要求也不斷增加,因此,土木工程的發(fā)展,需要使其功能更全面。住宅建筑、商用建筑和公共建筑,在建筑功能要求方面,主要強調(diào)建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)與融合,在布局結(jié)構(gòu)方面,充分考慮天然氣和水電裝置,利用現(xiàn)代化設備調(diào)節(jié)室溫。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)土木建筑理念,與社會現(xiàn)代化發(fā)展相適應。
(二)建筑類型更多樣
隨著建筑力學與材料學的深入發(fā)展,建筑工程在建筑類型方面的要求逐漸多樣化。建筑類型的制約因素比較多,包括建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑工藝等。在保護環(huán)境、節(jié)約能源、減輕交通壓力的基礎上,滿足大眾開展公共活動的需求,推廣新興的大跨度以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑類型,使建筑類型日益多樣化。
(三)道路交通更快捷
社會經(jīng)濟以及城市現(xiàn)代化的發(fā)展,使城市人口不斷增加,相應的交通需求也日益增加。其在道路交通方面的要求,主要體現(xiàn)在高效和快速上[4]。土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,在一定程度上,為道路交通的快速化發(fā)展提供了有利條件。要實現(xiàn)航空、鐵路以及公路運輸?shù)母咚?、快速發(fā)展,就需要采用新的建筑理念和建筑技術(shù)。
(四)城市建筑更立體
城市人口的持續(xù)快速增長,使城市密度不斷上升,用地緊張、交通擁堵等問題日益頻繁。土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,需要有效解決這些城市問題,使城市建設向立體化方向發(fā)展。而城市建設的立體化,主要是通過多層或是高層建筑來實現(xiàn),因此,高層建筑在一定程度上,已成為城市現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志。
結(jié)語
就目前情況而言,我國土木工程在部分領域已處于世界領先水平,但在相關(guān)的設計和技術(shù)方面,還存在一系列問題。我國土木工程未來的發(fā)展,需要轉(zhuǎn)變建筑理念,不斷加強施工技術(shù),廣泛使用新材料和新技術(shù)。有效結(jié)合建筑理論與實踐,在運用理論進行指導的同時,需要充分考慮其實踐作用。利用先進的建筑理論指導實踐,在實踐過程中將理論轉(zhuǎn)換為實際的操作手段,以此實現(xiàn)理論與實踐的有效結(jié)合。我國土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,主要體現(xiàn)在功能的全面化、類型的多樣化、交通的快捷化以及建筑的立體化方面。
參考文獻
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[4]關(guān)林,王雪霏. 土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探究[J]. 科技傳播,2011,15:69+74.
論文摘要:現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境,成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。本文論述了土木工程的涵義、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢。
引言
縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發(fā)展。在我國的現(xiàn)代化建設中,土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時,隨著社會和科技的發(fā)展,建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應的建筑技術(shù)越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異,節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合,建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個國家建筑科學技術(shù)發(fā)展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發(fā)展趨勢。誰就能在知識經(jīng)濟時代開創(chuàng)土木工程學科的新紀元。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結(jié)構(gòu)的力學分析,還是結(jié)構(gòu)設計的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
二、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。
截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
三、土木工程的發(fā)展趨勢
(一)高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復合材料也將向著輕質(zhì)、高強、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
(二)計算機應用
隨著計算機的應用普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善,計算結(jié)果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經(jīng)濟效益。
(三)環(huán)境工程
環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
(四)建筑工業(yè)化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟建設推動了建筑業(yè)機械化的進程,特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發(fā)展,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標準化和多樣化的關(guān)系,盡量實現(xiàn)標準化生產(chǎn);要建立適應社會化大生產(chǎn)方式的科學管理體制,采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
(五)空間站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設想,即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少,人類把注意力也越來越多地轉(zhuǎn)移到地下空間,21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層:除在青函海底隧道的中部設置了車站外,還建設了博物館。
(六)結(jié)構(gòu)形式
計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件??臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體,結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。
(七)新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關(guān)注的問題,尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求,應當予以足夠的重視。
此外,由于我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟還不發(fā)達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中,都應考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括:建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻:
[1]段樹金.土木工程概論[M].北京:中國鐵道出版社,2005.
關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展
中圖分類號:S969.1 文獻標識碼:A文章編號:
引言
土木工程是指房屋、公路、鐵路、橋梁、水工、港工、地下等工程的總稱。土木工程對國家的經(jīng)濟建設和人民生活的影響非常明顯和重要。土木工程密切關(guān)系到人類賴以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,為人類提供住宅、賓館、公寓、衣料生產(chǎn)貯藏基地、食品冷庫、公路、機場、鐵路、港口、碼頭、廠房、實驗室等現(xiàn)代人類生活和發(fā)展的必要場所空間。
1、土木工程的特點
1.1工程規(guī)劃方面
以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案,從中選優(yōu)。由于土木工程設施的規(guī)模日益擴大,現(xiàn)在已有必要也有可能運用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環(huán)境的改變,影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.2工程設計方面
人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經(jīng)濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律,積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖同作用的分析,進一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計等理論;同時發(fā)展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1.3工程施工方面
隨著土木工程規(guī)模的擴大和由此產(chǎn)生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發(fā)展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統(tǒng)工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標準化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率,而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題,以建造過去難以施工的工程。
1.4建筑材料方面
高強輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。但是這些材料有些彈性模量偏低,有些價格過高,應用范圍受到限制,因而尚待作新的探索。另外,對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性,雖已取得顯著成果,仍繼續(xù)進展。
2、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。
截止2000年底,我國鐵路運營路程已達6.78萬公里,居世界第4位,亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時,我國也在積極建造高速鐵路,武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外,磁懸浮列車也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就,伴隨著橋梁類型的不斷翻新,主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達到了一個新的水平,己跨入世界水平先進行列。目前,我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座,重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設方面,50年間全國興建大中小水庫8.6萬座,水庫總蓄水量4580億立方米。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
3、土木工程的發(fā)展趨勢
3.1向高空延伸
現(xiàn)在人工建筑物最高的為646m的波蘭Gabin227kHz長波臺鋼塔,由15根鋼纖繩錨拉。日本擬在東京建造800.7m高的千年塔,它在距海約1.25英里的大海中,將工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等融于一體的抗震豎向城市中,居民可達5萬人。中國擬在上海附近的1.6公里寬,200m深的人工島上建造一棟高1250m的仿生大廈,居民可達10萬。印度也提出將投資50億建造超級摩天大樓,其地上共202層,高達710m。
3.2向地下發(fā)展
1991年在東京召開的城市地下空間國際學術(shù)會議通過了《東方宣言》,提出了"21世紀是人類開發(fā)利用地下空間的世紀"。建造地下建筑將有效改善城市擁擠、節(jié)能和減少噪聲污染等優(yōu)點。日本于20世紀50年代末至70年代大規(guī)模開發(fā)利用淺層地下空間,到80年代末已開始研究50~100m深層地下空間的開發(fā)利用問題。日本1993年開建的東京新豐州地下變電所,將深達地下70m。目前世界上共修建水電站地下廠房約350座,最大的為加拿大的格朗德高級水電站。我國城市地下空間的開發(fā)尚處于初級階段,目前已有北京、上海、廣州等六個城市建有地鐵,已開通的總長度達215公里;設有140個地鐵站,北京地鐵長度已達41.6公里。
3.3向海洋拓寬
為了防止機場噪聲對城市居民的影響,也為了節(jié)約使用陸地,2000年8月4日,日本大阪利用18億立方圍海建造的1000m長的關(guān)西國際機場試飛成功。阿拉伯聯(lián)合酋長國首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯將建海上城市型游船,該船將長804.5m,寬228.6m,有28層樓高,船上設有小型噴氣式飛機的跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店、理發(fā)店和娛樂場等。近些年來,我國在這方面也已取得可喜的成績,如上海南匯灘圍墾成功和崇明東灘圍墾成功,最近又在建設黃浦江外灘的拓岸工程。圍墾、拓岸工程和建造人工島有異曲同工之處,為將來像上海這樣大的近海城市建造人工島積累了科技經(jīng)驗和準備力量。
3.4向沙漠進軍
全世界約有1/3陸地為沙漠,每年約有600萬公頃的耕地被侵蝕,這將影響上億人口的生活。世界未來學會對下世紀初世界十大工程設想之一是將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。改造沙漠首先必須有水,然后才能綠化和改造沙土?,F(xiàn)在利比亞沙漠地區(qū)已建成一條大型的輸水管道,并在班加西建成了一座直徑1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地區(qū),國際上正在研究開發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽能淡化海水的可行方案,該方案一旦實施,將會啟動近海沙漠地區(qū)大規(guī)模的建設工程。我國沙漠輸水工程試驗成功,自行修建的第一條長途沙漠輸水工程已全線建成試水,順利地引黃河水入沙漠。我國首條沙漠高速公路——榆靖高速公路已全線動工,其全長116公里。
3.5向太空邁進
由于近代天文學宇航事業(yè)的飛速發(fā)展和人類登月的成功實現(xiàn),人們發(fā)現(xiàn)月球上擁有大量的鈦鐵礦,在800℃高溫下,鈦鐵礦與氫化物便合成鐵、鈦、氧和水氣,由此可以制造出人類生存必需的氧和水。美國政府已決定在月球上建造月球基地,并通過這個基地進行登陸火星的行動。美籍華裔林銅柱博士1985年發(fā)現(xiàn)建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作鋼筋混凝土配件裝配空間站。預計21世紀50年代以后,空間工業(yè)化、空間商業(yè)化、空間旅游、外層空間人類化等可能會得到較大的發(fā)展。
4、結(jié)束語
本文暫時只提及了土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展,對于土木工程的具體細節(jié)應包括使用功能的發(fā)展、結(jié)構(gòu)性能的發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展等一系列內(nèi)容。未來的土木工程可能不僅可以抗震、抗風,甚至可以抗暴、抗海嘯、防火、防撞、防輻射等。科技的進步,經(jīng)濟的繁榮將帶給土木工程發(fā)展的春天。
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關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
中圖分類號:K82 文獻標識碼:A
1 土木工程發(fā)展的重要意義
土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發(fā)展。城市的高樓大廈拔地而起,各種橋梁、水利工程、四通八達的公路貫穿各個省市。土木工程是保證人類居住和交通的支柱產(chǎn)業(yè),完善土木工程的建設和發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、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。人類為了爭取生存,為了爭取舒適的生存環(huán)境,預計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)狀對其未來發(fā)展有著重要的意義。本章節(jié)在經(jīng)過筆者多年來的施工經(jīng)驗中得出些結(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)展包括兩個部分,即土木工程理論和土木工程設計,理論是基礎、設計是理論的體現(xiàn),只有建立堅實的理論基礎,才能讓土木工程設計得到最大的進步。土木工程理論包括力學、統(tǒng)計學、計算機等學科,需要對每個學科綜合加固,切實保證理論基礎的可靠性。計算機技術(shù)的發(fā)展也給土木工程帶來了極大的飛躍,針對建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專業(yè)開發(fā)了相應的計算軟件,這給土木工程的設計帶來了很大的突破。隨著信息化進程的加快,土木工程發(fā)展的信息交流得到了很好的進步,對于國家各個建設項目、甚至國際項目的優(yōu)勢理論都可以與同行進行交流學習。
2.2 土木工程設計的發(fā)展
土木工程設計和規(guī)劃改變了憑借經(jīng)驗設計的慣例,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)量上越來越多,超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復雜結(jié)構(gòu)的興建,結(jié)構(gòu)設計呈現(xiàn)更長、更高、更柔的發(fā)展趨勢。土木工程設計是建立在堅實的理論基礎上的,隨著對土建項目要求的增長,土木工程設計也更加向更復雜的方向發(fā)展,只有把握好新技術(shù)、新優(yōu)勢才能把土木工程設計想更加完善的方向發(fā)展。目前,土木工程設計發(fā)展取得了一定的成績,在形式、受力等方面取得了進步。
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、施工設備和施工工藝三個方面。施工材料出現(xiàn)了復合材料高強鋼材等全新建筑材料,如碳纖維、玻璃纖維增強塑料、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,為復雜大型土木工程提供了重要物質(zhì)基礎。工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發(fā)展,使得大規(guī)模復雜的土木工程不斷發(fā)展并得以實現(xiàn),推進了土木工程的科學快速發(fā)展。城市地下工程建設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,也為地下空間開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗。
總之,我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步,但是與發(fā)達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結(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用研究,更要加強土木工程理論和技術(shù)的融合與滲透,實現(xiàn)土木工程的更大突破。
3 土木工程的發(fā)展趨勢
前文根據(jù)筆者的實際經(jīng)驗,已經(jīng)闡述了土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀。經(jīng)過論證得出,土木工程理論的發(fā)展,土木工程設計的發(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。
3.1 向信息化趨勢發(fā)展
加快信息化建設并帶動工業(yè)化,這是我們的國家提出的新時代的奮斗目標。信息化建設是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、自動化控制技術(shù)等進行改造。通過信息化建設,使傳統(tǒng)控制方式下一些較難實現(xiàn)的高難度項目成為可能,信息化技術(shù)將全面革新設計技術(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)絡通信技術(shù)為背景的技術(shù)服務系統(tǒng),工程設計的傳統(tǒng)過渡到基于網(wǎng)絡的并行設計和協(xié)同控制,解決這一復雜設計系統(tǒng)的管理與協(xié)調(diào)需要協(xié)同技術(shù)。信息化的社會背景為只能建筑的興起提供了更為廣闊的空間,對信息資源和對使用者的信息服務及其與建筑的優(yōu)化組合,使人們獲得投資合理,都將被納入計算機輔助施工技術(shù)系統(tǒng)之中。
3.2向虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展
溝通的虛擬現(xiàn)實技術(shù)在土木工程提供了一種新觀點和方法,結(jié)合計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和多媒體技術(shù)等高新技術(shù)的綜合。虛擬技術(shù)是一種新的人機交互技術(shù),讓人仿佛置身在現(xiàn)實世界中,一方面,將廣泛應用于工程項目招標投標、施工過程和方法可以很好的進行清算,其計算在結(jié)構(gòu)設計和施工過程仿真、復雜的計算過程更有其獨特的優(yōu)勢。但環(huán)境模擬技術(shù)及相應的實驗設備是目前瓶頸耐久性土木工程研究。通過實現(xiàn)虛擬技術(shù)來解決這些問題是一個最可能的是未來的發(fā)展方向。這種方法受到信息接收者經(jīng)驗的限制,使得使用這種方法交流起來比較困難。虛擬技術(shù)是一種新的人機交互技術(shù),可以將施工過程和方法很好的變現(xiàn)出來,通過虛擬技術(shù)的實現(xiàn)來解決這些問題是未來最可能的發(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,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、實現(xiàn)新突破。近年來,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,帶來了土木工程結(jié)構(gòu),新開發(fā)的設計理論和施工技術(shù)等。碳纖維的應用研究,土木工程領域中的另一個重大突破。如何合理使用高強度鋼也是一個重要的研究課題,和其他高性能混凝土復合材料也將朝著輕、強、良好的韌性和使用性能方面的開發(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
空間資源越來越緊張,開發(fā)地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑。為了綜合利用地下空間資源,地下空間開發(fā)逐步向深層發(fā)展,在地下空間開發(fā)中的應用將加強。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)水泥并預制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗站,這也表明土木工程的活動將有可能向太空發(fā)展。世界未來學會對下世紀初設想將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲,研究開發(fā)使用沙漠地區(qū)太陽淡化海水的經(jīng)濟上是可行的方案。許多國家將建筑空間向海洋拓寬,船上設有小型噴氣式飛機的跑道、醫(yī)院、旅館、超市、飯店、理發(fā)店和娛樂場等。
結(jié)語
綜上所對土木工程發(fā)展的重要意義,土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢所述,土木工程行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè),影響我國基本建設的行業(yè),高新技術(shù)對土木工程這一傳統(tǒng)專業(yè)的改造及影響。因而我們對土木工程的研究和實踐也更加重視。
筆者認為,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,土木工程行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè),影響我國基本建設的行業(yè),高新技術(shù)對土木工程這一傳統(tǒng)專業(yè)的改造及影響。如何順應這一科技革命與創(chuàng)新的潮流,并研發(fā)新工藝、新技術(shù)、新型材料是未來土木工程發(fā)展的必然趨勢。我國土木工程的設計、施工和理論研究方面取得了很大的進步,但是與發(fā)達國家還是有一定的差距。未來土木工程不僅要加強新型結(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用研究,更要加強土木工程理論和技術(shù)的融合與滲透,實現(xiàn)土木工程的更大突破。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】土木工程;現(xiàn)狀;未來的發(fā)展趨勢
土木工程是指所應用的建筑材料、相關(guān)的設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動,也指工程建設的對象主要包括了建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、科研等服務的各種工程設施。例如房屋、道路、鐵路、堤壩、管道、海洋平臺、給水排水以及防護工程等。土木工程作為一個國家建設的重要方面在人們的日常生活中有著舉足輕重的地位;另外,土木工程作為一個古老行業(yè),真實的反應了各個時期的科技、經(jīng)濟及社會發(fā)展狀況,體現(xiàn)了一個國家的經(jīng)濟技術(shù)水平,例如長城、趙州橋、長江大橋、水立方、鳥巢、上海世博會中國館等。不僅僅彰顯的是大國風范和土木工程技術(shù)的成就,而且作為一種建筑藝術(shù)美展示大?,F(xiàn)代社會的發(fā)展要求人們不斷從天空、地下和海洋開拓人類生存空間, 土木工程功能化、城市立交化、交通高速化, 以及改善綜合居住環(huán)境已成為現(xiàn)代土木工程建設的特點。土木工程在改革開放的刺激下迅猛發(fā)展,取得了不少成就,下面將介紹一下土木工程的現(xiàn)狀并對未來的發(fā)展前景進行展望。
第一、 土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
1.土木工程材料的發(fā)展
眾所周知,土木工程的所用的材料要可以分為天然材料、磚瓦材料、鋼鐵材料以及混凝土材料等,早期人們的土木工程的研究僅僅局限于泥土、木材以及石料等天然材料。18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料。直到17世紀70年代生鐵應用、以及隨后熟鐵應用于建造橋梁和房屋,形成了土木工程發(fā)展的第二次飛躍。19世紀中葉以后,出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復合建筑材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發(fā)揮了各自的優(yōu)點。20世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用于土木工程的各個領域。從30年代開始,出現(xiàn)了預應力混凝土。預應力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因而用途更為廣闊。
2.土木工程的技術(shù)發(fā)展
不僅僅是工程建材發(fā)生了巨大的變化,在土木工程技術(shù)方面也發(fā)生了日新月異的變化。土木工程的研究方法和研究技術(shù)經(jīng)過不斷創(chuàng)新,從而能夠使得在土木工程中適應時代要求。例如土木工程力學的研究中,19 世紀,為適應當時土木工程建筑、機械制造和交通運輸?shù)陌l(fā)展,主要是材料力學、結(jié)構(gòu)力學和流體力學得到了發(fā)展和完善;20 世紀前期建立理論體系的塑性力學和粘彈性力學促進了土木工程的技術(shù)創(chuàng)新,同時建立和開辟了彈性動力學、塑性動力學等新的領域。隨后的空氣動力學則推動流體力學在航空、航天事業(yè)下的發(fā)展。目前,信息技術(shù)的發(fā)展將推動軟件、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡在土木工程中的廣泛應用, 從而改變土木工程的工作方式和思維方式。信息技術(shù)在土木工程的應用將大大提高工作效率。
3.土木工程的現(xiàn)狀
改革開放30年來我國的土木工程建設取得了非凡的成就。就高層建筑而言,我國大陸目前高層建筑的數(shù)量已經(jīng)超過20000幢,而超過100m的高層也已經(jīng)超過1000幢。例如:上海環(huán)球金融中心高492米,還有就是正在建設的上海中心大廈,它的主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米,建成后將成為中國最高的摩天大樓。世界上,超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸,這個數(shù)量足以讓世人驚嘆。鐵路方面,截至2013年底,伴隨深夏高鐵、西寶高鐵、柳南客專、廣西沿海鐵路等多條鐵路同時開通運營,中國鐵路營運里程一天新增約2000公里,突破10萬公里大關(guān)。其中,高速鐵路營業(yè)里程突破1萬公里。還有就是2006年建成的青藏鐵路, 東起青海格爾木, 西至拉薩,全長 1 11 8 k m , 其中多年凍土地段約 600 k m, 海拔高于 4 000 m 的地段 96 0多 k m, 將成為世界上海拔最高和最長的高原鐵路, 是西部大開發(fā)的又一項標志性工程。水利工程方面,我國在50年間全國興建大中小水庫8萬多座,這不僅僅防洪抗旱,改善環(huán)境也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了便利。還建成了舉世矚目的三峽大壩工程。在公路建設中我國近些年的公路發(fā)展迅速,四通八達的公路不僅僅帶來了生活的便捷更促進了我國經(jīng)濟的發(fā)展。
第二、土木工程前景展望
全球性的人口增長并向城市遷移的進程使可持續(xù)發(fā)展理念被廣泛接受。能源、潔凈水、清潔空氣、廢物安全處理以及交通方面的需求將進一步推動環(huán)境保護及基礎設施建設。所以,土木工程向著更高、更廣、更深的方向發(fā)展必將成為未來的一種潮流。
1.土木工程的高空開發(fā)
將來,人口增長膨脹,城市規(guī)模擴大,未來的城市將會面臨著一個嚴峻的問題:土地資源緊張。進而導致的生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等一系列問題。因此我國的土木建設將向高空發(fā)展,以開拓更多的活動空間。高層建筑的開發(fā)與利用是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然。例如:目前世界上人工最高的建筑是哈利法塔,其高度為828 m,作為世界上最高的人工建筑,其承載能力是十分巨大的。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業(yè)、購物等一系列功能于一體,這就大大節(jié)約了土地資源。
2.地下空間的開發(fā)
土木工程不僅僅可以將建筑想高空發(fā)展還可以向地下空間開拓。隨著地下基坑深度越來越大,能充分利用的空間就越來越多,這樣可以使得土地使用費用降低。所以地下空間的開發(fā)有很大吸引力。例如:世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街,共3層, 建筑面積 70 k m2,最大的地下娛樂中心是蘇格蘭 Varissu 市地下娛樂中心, 戰(zhàn)時可掩蔽 1 . 1 萬人。
3.海洋空間的開發(fā)
當土地資源逐漸枯竭的時候,覆蓋地球達到70%的海洋空間漸漸引起人們的重視。圍海造田,不斷開墾出大片土地來滿足人們的需求。例如韓國的“新萬金”項目,是目前世界上最大的圍海造田工程,位于韓國西海岸全羅北道境內(nèi),大約可以開辟出首爾的面積的三分之二即33.9公里!它在2010年建成后成為世界最大防潮大堤內(nèi),圍墾出283平方公里土地。雖然海洋比陸地情況比較復雜,但隨著科學技術(shù)的發(fā)展,在土木工程方面人類已經(jīng)在海洋中取得了一些可喜的成就,所以海洋空間的開發(fā)前景廣闊。
4.沙漠的開發(fā)
每年約有600多萬公頃的耕地被侵蝕,可以被人類使用的土地空間進一步被擠壓,所以如果能將沙漠資源和海水資源結(jié)合起來,將海水灌溉沙漠創(chuàng)造綠洲將是非常好的想法。雖然現(xiàn)在技術(shù)手段仍無法實現(xiàn),但隨著時代的進步,相信人類一定能夠克服困難,最終將西亞和非洲的沙漠改造成綠洲。這需要土木工程來進行勘測、設計、施工,最終完成這一宏偉藍圖。
結(jié)束語:目前,我國在土木工程中一些領域已經(jīng)處于世界的領先地位了,但在土木工程的設計、施工和理論研究方面的總體水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距。展望未來,不僅要在技術(shù)方面加強,更要在觀念方面提高,利用新型的技術(shù)和材料進行建設,更要加強理論和實踐的結(jié)合,在不斷發(fā)展的理論的同時,也要重視實踐。只有將先進的理論與實踐技術(shù)相結(jié)合,才能實現(xiàn)土木工程的更大突破,爭取邁入一個嶄新的臺階。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞:土木工程;現(xiàn)代土木工程;特點
1 現(xiàn)代土木工程的特點
1.1 建筑材料方面
目前,玻璃纖維增強塑料、鎂合金以及鋁合金等比鋼輕的材料獲得較為廣泛的應用,建筑材料不斷向著高強度、輕質(zhì)方向發(fā)展。然而目前采用這些材料存在著一些缺點,如價格偏高、彈性模量偏低等,致使材料的應用范圍受限,還需進一步研究。在提高混凝土和鋼材的耐久性和強度方面,已經(jīng)取得一定研究成果,但是仍然還有很大的發(fā)展空間。
1.2 工程地質(zhì)和地基方面
基礎的設計和施工,在很大程度上受到施工地區(qū)的地基構(gòu)造以及工程地質(zhì)條件的影響,還與其在天然狀態(tài)下的力學性能和應力情況有關(guān)。此外建筑材料的選擇、結(jié)構(gòu)體系和工程設施的選址,都受到工程地基和地質(zhì)條件的影響,尤其是對于地下工程,其影響是非常巨大的。目前,所采用的地基和地質(zhì)勘查技術(shù),存在一定的局限性,以室內(nèi)分析試驗,現(xiàn)場鉆探取樣為主,因此急需創(chuàng)新勘察方法,積極運用現(xiàn)代科學技術(shù),以滿足現(xiàn)代化建設的需求。
1.3 工程規(guī)劃方面
根據(jù)工程經(jīng)驗來制定工程規(guī)劃的總體方案,并且從中選取優(yōu)秀方案,這是以往土木工程規(guī)劃中所采用的主要形式。然而隨著土木工程建設規(guī)模的擴大,急需提高規(guī)劃設計水平,并利用系統(tǒng)工程的理論和方法來完成規(guī)劃,目前這一設想已經(jīng)成為現(xiàn)實。土木工程的規(guī)模如果過大,必然會導致自然環(huán)境發(fā)生改變,這些改變有些是有利的,有些是有害的,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)平衡將造成影響,因此在進行土木工程規(guī)劃時,必須綜合考慮到這些影響因素。
1.4 工程設計方面
工程設計的目的是追求經(jīng)濟性、適用性、安全性和美觀性,通過人的努力和創(chuàng)新思維,可以使設計更加地符合實際情況。目前,對于材料輕度值和載荷值的研究和分析,主要利用的是概率統(tǒng)計的方法。而對于結(jié)構(gòu)與巖同作用、結(jié)構(gòu)動態(tài)、結(jié)構(gòu)大變形、材料非彈性等的研究,則需要分析海浪、地震波以及風力等作用的分布和統(tǒng)計規(guī)律,并體現(xiàn)在時間和空間兩個維度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計、結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設計法也同樣是研究的主要內(nèi)容,這其中也不乏利用計算機的高效設計和計算方法。
1.5 工程施工方面
自動化和機械化是現(xiàn)代化施工的主要特征,施工所采用的機械、設備和施工工具日益向著大型化、自動化和多品種方向發(fā)展,土木工程的規(guī)模逐漸擴大。在施工的組織管理方面,逐漸向著科學化的方向發(fā)展,現(xiàn)代化的管理理論和方法,如系統(tǒng)工程的方法,已經(jīng)逐漸應用到土木工程的施工中。生產(chǎn)的工業(yè)化和結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的標準化,由此而帶來的是生產(chǎn)效率的提高,工期的縮短,施工成本降低。尤其是對于過于難以施工的工程,在現(xiàn)代化的施工條件下,也已成為可能。
2 未來土木工程的發(fā)展
2.1 指導理論的繼續(xù)發(fā)展
不難預見的是,力學仍然是未來土木工程技術(shù)和理論和核心部分,而力學的突破方向則是以新的數(shù)值處理方法和新的分析方法為主。目前來看,現(xiàn)有的方法還是存在一定的局限性的,尤其是對流體介質(zhì)、復雜結(jié)構(gòu)等情況下的近似和受力分析上。在土木工程技術(shù)中,會涉及到很多的復雜數(shù)值問題,因此必然要求專門化數(shù)學的進一步發(fā)展。對復雜情況的模擬有賴于電子計算機技術(shù)的應用,使之更接近于現(xiàn)實。虛擬現(xiàn)實、控制論等技術(shù)必然在力學中加深影響,從宏觀向著微觀發(fā)展。
與其他學科的進一步融合和交叉,是土木工程學科未來的發(fā)展方向,同建筑、化學、城市規(guī)劃、環(huán)境等學科共同發(fā)展、相互扶持,向周邊學科發(fā)展。同時,在現(xiàn)實需要的推動和促進下,土木工程內(nèi)部的次級學科會產(chǎn)生出新的學科,不同的次級學科之間彼此互相滲透,相互融合。
2.2 工程實現(xiàn)的變化
人們所建設的工程構(gòu)造物,必須能夠符合設計的要求,滿足使用的需要,這是土木工程建筑的根本目標,需要一個比較漫長的工程實現(xiàn)的過程,從而實現(xiàn)從設計到成果的轉(zhuǎn)化。這是土木工程建設的主要環(huán)節(jié)和重要內(nèi)容。優(yōu)秀的作品,除了要有良好的理論和設計,好的工程實踐更是其中的關(guān)鍵。土木工程學是一個傳統(tǒng)的學科,在信息時代的沖擊和影響下,其他學科的新技術(shù)和新觀點,對其帶來的影響必將是深遠而巨大的,為其注入了新的活力。
2.3 全過程信息化
在未來的土木工程發(fā)展中,信息化將成為其發(fā)展的主題,并不斷滲透其中,除了在目前廣為應用的CAD技術(shù),在收集、整理和分析工程運行數(shù)據(jù)資料、工程進度管理資料方面,也將發(fā)揮重要的作用。智能化和主動控制的實現(xiàn),有賴于全過程信息化的參與。目前,我國的土木工程建設的數(shù)量和規(guī)模都逐漸加大,在若干年后,這些建筑物將進入維護期,因此對于這些建筑物的各種信息的掌握就變得尤為重要,全過程信息化使土木工程建筑物的維護變得更加簡單和高效。專家系統(tǒng)技術(shù)同樣需要信息化作為支撐和基礎。程序具有智能的關(guān)鍵,在于對其輸入相關(guān)領域的高質(zhì)量的信息。
3 土木工程未來發(fā)展趨勢
3.1 三S系統(tǒng)應用發(fā)展
三S系統(tǒng)在土木工程領域該系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢作用,同時具備廣闊的發(fā)展提升前景。數(shù)字化城市發(fā)展理念的提出正是基于這一三S系統(tǒng)發(fā)展而來,也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測、多媒體、網(wǎng)絡與仿真虛擬技術(shù)對城市各項功能機制、基礎設施展開自動采集、發(fā)揮決策輔助作用并實施動態(tài)化管理監(jiān)測,很明顯,當前數(shù)字化城市便是以該類數(shù)字化的處理信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)作為發(fā)展背景的科學服務技術(shù)系統(tǒng)。
3.2 單機方式順序科學轉(zhuǎn)變至網(wǎng)絡協(xié)同控制與并行設計
就復雜大型的項目工程來說,其很有可能需要較多設計部門、眾多成員的共同參與,同時還需要良好的協(xié)同合作并提供在線咨詢服務。項目管理與電子數(shù)據(jù)同樣是土木工程實現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢,工程建設施工是當今土木工程應用計算機技術(shù)的重要領域,基于系統(tǒng)復雜工程在施工階段中由報價投標、預算到簽訂管理合同、評定分析質(zhì)量直至竣工驗收各階段均需要進行大量數(shù)據(jù)信息的處理,整體施工單位控制與輔助管理均會被納入至輔助計算機施工技術(shù)體系中。
4 結(jié)束語
綜上所述,隨著信息化社會的飛速發(fā)展土木工程實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,我們只有遵循其內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀把握工程建設未來發(fā)展趨勢動向、制定科學實踐發(fā)展策略,才能真正推進土木工程實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:土木工程;安全文化;安全管理
一、土木工程安全文化的基本概念
安全文化作為一種文化成分,體現(xiàn)了組織對于安全的重視,也代表了相關(guān)組織對于實際的工作管理行為所形成的文化氛圍,土木工程中的安全文化則更加具有特殊性。土木工程行業(yè)由于施工條件較為復雜,作為勞動密集型行業(yè),安全問題將會給從業(yè)人員的生命安全帶來直接影響,也會造成較大的社會影響,因此應該引起足夠的重視。安全文化的建立會給從業(yè)人員的安全觀念產(chǎn)生較大影響,幫助完善設計、施工過程中的管理制度,確定以安全為第一目標的施工觀念,有助于形成良好的安全文化氛圍,在土木工程建設的全過程中,最大限度的減少安全事故的發(fā)生,保證工程良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
二、土木工程安全文化現(xiàn)狀與問題
(一)土木工程安全文化現(xiàn)狀。盡管我國土木工程發(fā)展迅速,近些年相關(guān)技術(shù)也取得了舉世矚目的成就,但由于我國在土木工程安全文化方面研究較少,目前國內(nèi)還處在初步階段,因此還存在較大的進步空間。近些年建筑市場的火熱也在一定程度上帶動了土木工程安全文化的發(fā)展,一些學者根據(jù)實際施工現(xiàn)場的環(huán)境特點和工程特點建立了相關(guān)的評價模型,用來給土木工程安全管理提供指導和參考,人們對于土木工程安全文化建設的重視程度也在逐漸提高,并將安全文化作為施工管理的一種方式。因此,從總體上來看,我國土木工程安全文化的建設一直在進步,也取得了一些較為重要的成績,但由于種種因素的限制,我國土木工程安全文化建設還存在一些問題需要解決。
(二)土木工程安全文化建設的問題。對我國土木工程建設中出現(xiàn)的安全問題進行統(tǒng)計,可以將事故原因歸納為人為因素與責任事故,這些都與土木工程文化的建設有直接關(guān)系,具體來說,主要存在以下幾方面的問題:(1)施工人員安全意識的匱乏。這一點是當前土木工程安全文化中的重要問題,國內(nèi)發(fā)生的很多安全事故都有雨施工人員安全意識不強,沒有正確認識到安全施工對于保護生命安全和企業(yè)財產(chǎn)的重要意義,在施工過程中不能嚴格按照相關(guān)的規(guī)范標準進行操作,給土木工程的施工帶來了較大的安全隱患。(2)安全管理不到位。對我國土木工程事故進行調(diào)查,結(jié)果顯示,由于安全管理不到位引起的土木工程事故占據(jù)了相當高的比例,很多施工單位沒有建立明確的安全管理標準,進行現(xiàn)場施工管理過程中過于隨意化,強調(diào)進度而忽視了安全性。盡管我國的建筑行業(yè)隨著近幾年的快速發(fā)展已經(jīng)逐漸趨向于成熟,但在具體的施工中,很多施工單位并沒有將完善的管理制度落實到實處,在安全管理方面也是流于形式,導致安全事故時有發(fā)生。(3)施工人員素質(zhì)較低。這一點也是引起土木工程事故發(fā)生的重要因素,由于目前我國進行工程實際施工的人員多為農(nóng)民工,這些工人缺乏必須的專業(yè)素質(zhì)與工作經(jīng)驗,對于工程施工安全沒有足夠的認識,在施工過程中也無法按照相關(guān)的規(guī)范進行操作,導致整個施工隊伍的素質(zhì)不高,更加容易引起施工安全事故。(4)管理人員素質(zhì)不高。隨著相關(guān)技術(shù)的進步以及管理思想的成熟,當前土木工程中的很多事故都可以采取一些措施進行提前防范,這就給管理人員的綜合素質(zhì)提出了較高要求。由于我國土木工程行業(yè)發(fā)展速度太快,導致很多管理人員盡管素質(zhì)和能力不能滿足安全施工的要求,還是參與到了實際的管理 ,這些人員無法對施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的安全問題進行提前方法,出現(xiàn)事故后也沒有足夠的經(jīng)驗將事故的影響降到最低,也給土木工程施工安全帶來了危害。(5)監(jiān)理單位水平不足。土木工程在施工中,需要監(jiān)理單位進行配合監(jiān)督,提前發(fā)現(xiàn)施工中的安全隱患,并采取必要的措施進行規(guī)避,但目前國內(nèi)的監(jiān)理單位無論從監(jiān)理人員的素質(zhì)還是從整個建立隊伍的制度建設等方面都存在較多的問題,監(jiān)理單位無法按照相關(guān)標準實現(xiàn)對土木工程施工安全性的保障。(6)過于強調(diào)施工進度,影響施工安全。這一點是國內(nèi)施工單位的通病,為了獲得更多的利潤,過于強調(diào)施工進度,忽略了施工的安全性,一些施工單位存在明顯的工期壓縮現(xiàn)象,給施工現(xiàn)場帶來安全威脅的同時,也影響了施工質(zhì)量,對工程的后期使用也帶來了危害,這一點也是我國土木工程施工事故頻發(fā)的重要原因。(7)前期勘查設計工作不足。土木工程施工的前期勘查設計工作十分重要,有助于幫助施工單位根據(jù)不同的環(huán)境特點調(diào)整施工方案,進而提高施工效率,對于提前了解施工現(xiàn)場的安全隱患也有較大幫助,但我國土木工程的前期勘查設計準確性不佳,一些明顯的安全隱患無法通過前期勘查辨別,給后期的安全施工帶來了較多的麻煩。
總的來說,在以上多個方面的原因共同作用下,我國的土木工程安全文化建設還有較大的進步空間和改進空間,安全文化的建設還需要各方面的努力。
三、土木工程安全文化的改進措施
根據(jù)以上分析,我國土木工程文化建設還需要繼續(xù)努力,針對我國目前土木工程安全文化的現(xiàn)狀,提出以下幾點改進措施:(1)建立科學有效的土木工程安全文化模型。結(jié)合我國目前土木工程安全現(xiàn)伏,將人、組織、環(huán)境作為安全文化模型的三個層而,進行安全行為、安全意識、安全知識的教育培訓來指導安全文化建設工作。(2)建立健全施工項目安全管理組織,保證安全管理的有效執(zhí)行。在土木工程建筑施工項目中,形成多級安全管理體系,根據(jù)不同崗位制定相關(guān)安全知識教育工作計劃,并且監(jiān)督實施。同時,注意加強施工管理人員的風險意識以及風險管理的能力,做好日常安全監(jiān)測工作。(3)工程項目利益相關(guān)者的不利影響,施工過程中需要與業(yè)主達成安全事故后果認識的一致,設計方案的確認以及監(jiān)理工作的認可等建筑各利益相關(guān)方能夠及時有效溝通,良好的團隊協(xié)作有助于消滅安全隱患,預防安全事故的發(fā)生。(4)提高施工管理人員與施工人員的專業(yè)技能與安全理念。施工過程中,應該根據(jù)崗位需要,有針對性的進行相關(guān)專業(yè)技能的培訓與安全理念的灌輸,使管理者與施工者能夠形成止確的安全文化價值觀,提高管理能力與施工技術(shù)水平,增強處理安全隱患與事故的能力。(5)提高監(jiān)理隊伍的專業(yè)素養(yǎng)。安全管理素質(zhì)對于監(jiān)理人員非常重要。具備充足的安全知識與專業(yè)知識,能夠使監(jiān)理人員在工作時,很好的履行監(jiān)督職責,及時發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患。
總之,我國土木工程安全文化的建設還有較多的問題和挑戰(zhàn),需要從多個方面多個角度共同努力,建立完善的管理制度、提升從業(yè)人員的安全觀念、建立完善的安全文化,才能從根本上改變當前土木工程施工現(xiàn)狀,提高施工安全性。
結(jié)語:我國土木工程經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展,相關(guān)的施工工藝與施工技術(shù)已經(jīng)達到了世界領先水平。但在安全文化的建設上相比于發(fā)達國家還有一定的差距,需要通過多個方面的共同努力,促進安全文化建設的進步,最大限度的保障土木工程施工的安全性。改變從業(yè)人員的安全觀念、建設完善的安全管理制度、提高施工人員的綜合素質(zhì)等措施能夠有效促進安全文化的建設,推動土木工程安全施工的進步和發(fā)展。
參考文獻: