土木工程的现状与未来

【摘 要】社会经济与科技的不断发展,在一定程度上推动了我国土木工程的发展,尤其是高层大跨结构工程,在工业设计和结构力学方面,逐渐达到世界领先水平.本文以土木工程为出发点,分析土木工程的发展现状以及未来的发展方向.

【关 键 词】土木工程；现状；未来

随着我国建筑的现代化发展,土木工程在我国国民经济中的地位日益突出.社会科技的不断发展,使建筑的造型、功能、规模以及技术逐渐多样化、复杂化、大型化,与之相关的设备、材料、技术也不断更新.此外,生态技术、信息控制技术、节能技术等新技术也不断应用于建筑领域.超高层建筑、超大跨度建筑、特大跨度桥梁建筑、大型复杂结构建筑等,在国家建筑水平方面,已成为重要的衡量标准.而土木工程的现代化发展,主要体现在创新与技术方面.

一、土木工程概述

所谓土木工程,是建造公路、桥梁等各类工程设施的一种科学技术总称.土木工程包括建造工程中的施工材料和施工设备,此外,地质的勘察、图纸的设计、工程的施工、建筑的保养与维护都是土木工程的内容.土木工程作为一门学科,内容丰富多样,结构比较复杂,门类也比较多.

土木工程是国家建设中的重要组成部分,在一定程度上影响着经济以及社会的发展.土木工程作为国家建设的一种,与人们的日常生活也有密切联系,如办公楼、公路、桥梁,无论是工作还是生活,都与土木工程有一定的关联[1].农田管理中所使用的灌溉设施、城市废弃物的排放管道等,都离不开土木工程,因此,土木工程为人们的生活和工作,提供了一定的保障.另外,土木工程也具有一定的艺术价值.北京奥运时期所建造的鸟巢和水立方等体育场所,都是土木工程建筑的巅峰代表,同时也是一种艺术成果.土木工程的时代特征比较鲜明,在不同的时代,有不同的建筑特色.

二、土木工程的现状

我国土木工程,在高层建筑方面,20层以上的建筑已超过10000栋.其中,100m以上的建筑超过500栋,200m以上的建筑超过50栋,而300m以上的建筑超过20栋.处于上海的环球金融中心大厦,是土木工程中的最高层建筑,建筑整体高度达到492.5m,建筑楼层为95层.而公路、铁路事业方面,发展速度也比较快.我国高速公路在2010年完成2.4万公里的路程建设,总里程可达7万公里,在世界上稳居首位[2].我国铁路在2010年,也完成了8.5万公里的路程建设,其中,青藏铁路的建设与开通,是我国铁路发展史中的里程碑,意义重大.地铁和轻轨作为我国城市铁路建设的主要内容,发展规模正在不断扩大.另外,桥梁建设方面,我国已建成的桥梁,有各种类型,所使用的材料也不尽相同,部分桥梁建筑可与达到国际水平的桥梁相提并论.在前十位世界跨径桥型中,我国有6座斜拉桥和2座悬索桥,是我国实现由桥梁大国转变为桥梁强国目标的重要表现,这在一定程度上也显示了我国的综合国力.

在建筑材料以及施工工艺方面,主要采用混凝土及其相关技术.建筑原材料多采用球状、活化等新型水泥以及性能比较高的减水剂,硅灰、粉煤等超细掺合料的使用也比较广泛.在混凝土施工技术方面,计算机技术、检测设备、搅拌设备等新工艺的使用,有效改善和提高了混凝土技术在性能控制和性能设计方面的水平.而预应力技术的应用,一方面为解决建筑难题提供了技术支持,另一方面也创新了建筑结构.预应力技术在公路建设中的应用,可以有效解决伸缩缝和混凝土开裂方面的问题,延长公路的使用期限.预应力技术在桥梁建设中的应用,可以解决不同类型桥梁的跨度问题[3].而预应力技术在水利以及其他工程建设中的应用也比较广泛,如旧建筑的拆除、加固、改造等.

在城市人口持续增长的同时,城市建设规模也不断扩大,随之而来的用地紧张以及交通拥堵等问题也日益突出,在很大程度上影响了人们的正常生活.土木工程建设需要不断扩展建筑空间,主要方式有地下和高空两种.高空扩展,主要是增加建筑高度或是建筑楼层,而地下扩展,主要是城市地铁建设.这两者建筑空间的扩展方式,都会在一定程度上缓解用地紧张、交通拥堵等城市问题,有效节约资源,促进土木工程的现代化发展.

三、土木工程的未来

(一)建筑功能更全面

在土木工程取得发展的同时,相应的要求也不断增加,因此,土木工程的发展,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,主要强调建筑与环境的协调与融合,在布局结构方面,充分考虑天然气和水电装置,利用现代化设备调节室温.转变传统土木建筑理念,与社会现代化发展相适应.

(二)建筑类型更多样

随着建筑力学与材料学的深入发展,建筑工程在建筑类型方面的要求逐渐多样化.建筑类型的制约因素比较多,包括建筑材料、建筑结构、建筑工艺等.在保护环境、节约能源、减轻交通压力的基础上,满足大众开展公共活动的需求,推广新兴的大跨度以及网架结构建筑类型,使建筑类型日益多样化.

(三)道路交通更快捷

社会经济以及城市现代化的发展,使城市人口不断增加,相应的交通需求也日益增加.其在道路交通方面的要求,主要体现在高效和快速上[4].土木工程的现代化发展,在一定程度上,为道路交通的快速化发展提供了有利条件.要实现航空、铁路以及公路运输的高速、快速发展,就需要采用新的建筑理念和建筑技术.

(四)城市建筑更立体

城市人口的持续快速增长,使城市密度不断上升,用地紧张、交通拥堵等问题日益频繁.土木工程的现代化发展,需要有效解决这些城市问题,使城市建设向立体化方向发展.而城市建设的立体化,主要是通过多层或是高层建筑来实现,因此,高层建筑在一定程度上,已成为城市现代化发展的重要标志.

结语

就目前情况而言,我国土木工程在部分领域已处于世界领先水平,但在相关的设计和技术方面,还存在一系列问题.我国土木工程未来的发展,需要转变建筑理念,不断加强施工技术,广泛使用新材料和新技术.有效结合建筑理论与实践,在运用理论进行指导的同时,需要充分考虑其实践作用.利用先进的建筑理论指导实践,在实践过程中将理论转换为实际的操作手段,以此实现理论与实践的有效结合.我国土木工程的现代化发展,主要体现在功能的全面化、类型的多样化、交通的快捷化以及建筑的立体化方面.