浅谈土木工程及其未来发展_土木工程未来发展趋势

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浅谈土木工程及其未来发展

姓名：胡悦 专业班级：社保1班 学号：11211030119

摘要：土木工程是个庞大的学科，但主要的还是建筑，无论是在中国还是国外，都有着悠久的历史，长期的发展历程。整个世界每天都在改变，而建筑也随科学的进步而发展。力学的发现，材料的更新，不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间，有瓦盖顶的房屋，现在追求舒适，不同的思想，不同的科学，推动了土木工程的发展，使其更加完美。

[关键词]：土木工程；历史；现状；展望；施工。1.土木工程的基本知识

土木工程的英文是Civil Engineering ,直译是“民用工程”，它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。在英语中，历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering，因为它们都具有民用性。后来，随着工程科学技术的发展，机械、电气、化工都已逐渐形成独立的科学，Civil Engineering就成为土木工程的专门名词。至今，在英语中，Civil Engineering还包括水利工程、港口工程；而在我国，水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。土木工程既指建设的对象，即建造在地上，地下，水中的工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测，设计施工，保养，维修等专业技术。土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住”的关系是直接的。因为，要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解决“行、食衣”的问题既有直接的一面，也有间接的一面。要“行”，必须建造铁路、道路、桥梁；要“食”，必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市供水排水等，这是直接关系。而间接关系则不论做什么，制造汽车、轮船也好，纺纱、织布、制衣也好，乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施都与其息息相关。土木工程随着人类社会的进步而发展，至今已经演变成为大型综合性的学科，它已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。

2.土木工程历史悠久

早在上古时代，人类就野处穴居，新石器时代后期仰韶文化遗址中已发现用木骨泥墙构成的居室，到公元前20世纪，已发现有夯土的城墙，商代时已逐渐采用粘土做成的版筑墙，西周时期已有烧制的瓦，战国墓葬中发现有烧制的大尺寸空心砖，这些都是土木工程的雏形。随着文明的不断进步，土木工程也在不断的发展，各种桥梁，水利工程建筑应运而生。我国著名的万里长城，都江堰，故宫建筑群等都是我国珍贵的土木文化遗产，还有世界的众多土木建筑，也都别巨匠心，充分体现了土木工程的魅力。其中埃及金字塔，修建过程仍是土木工程中的一个不解之迷。土木工程的古代时期是从新石器时代（大约公元前5000年起）开始至17世纪中叶。随着人类文明的进步和生产经验的积累，古代土木工程的发展大体上可分为萌芽时期、形成时期和发达时期。每个时期都有着其特色的建筑。3.我对土木工程的认识

业务培养目标：此专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识，能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。

业务培养要求：此专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识，受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练，以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水：工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。4.土木工程中施工组织设计的意义及作用

伴随着全球经济危机的影响，国内的次带危机也越发严重。虽然中央政府采取了各种措施以抵御经济危机的影响，但是当前的建筑市场仍然未走出低谷。在当前建筑市场步入低谷的情况下，建筑企业要在激烈的竞争中求生存、求发展，就必须向用户提供质量好、造价低、工期合理的建筑产品。要想生产一个优良的建筑产品，除了设计、材料供应等因素之外主要靠先进合理的施工组织设计和有效的、科学的现场施工管理来保证。

施工组织设计，就是对拟建工程的施工提出全面的规划、部署、组织、计划的一种技术经济文件，作为施工准备和指导施工的的依据。它在每项工程中都具有重要的规划作用、组织作用、指导作用，具体表现在：

（1）施工组织设计是对拟建工程施工全过程合理安排，实行科学管理的重要手段和措施。

（2）施工组织设计是统筹安排施工企业投入与产出过程的关键和依据。

（3）施工组织设计是协调施工中的各种关系的依据。

（4）施工组织设计为施工的准备工作、工程的招投标以及有关建设工作的决策提供依据。5.土木工程的现状和展望

从18世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始应用，以及19世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，实现了两个飞跃，使建造摩天大楼和跨海峡1000m以上大桥成为可能。目前最高的钢结构高层建筑高度为443m,是1974年建成的美国芝加哥Sears塔楼，而1996年在马来西亚吉隆坡建成的石油双塔楼，为混凝土结构，高450 m，是最高的混凝土高层建筑。现在最大跨度的悬索桥跨长为1410m（英国恒伯尔桥），斜拉桥为856m法国诺曼第桥，世界高速公路最长的为美国，总长81105km,其次为德国约12000km。大坝最高的为瑞士大狄克桑斯坝，高285m。电视塔最高的为加拿大多伦多预应力混凝土塔，高549m，其次为莫斯科预应力混凝土塔，高537m。我国改革开放后建设了很多高层建筑，上海金茂大厦高420 m现居世界第三。1993年10月1日通车的上海杨浦斜拉桥，主跨602 m，位居世界第二，其余拱桥，悬索桥，铁路桥，高速公路，电视塔，大坝等也都位居世界前列。这些都是土木工程不断发展的结果，当然，土木工程的发展是永无止境的，未来的土木工程将有许多更新的科技，土木工程将向高空延伸，向底下发展，向海洋拓宽，向沙漠进军，向太空迈进，土木工程也将变换新的方式，就如当年的手工绘图，现在已用计算机绘图一样。科技的不断发展，必将带动土木工程的不断发展 1）向高空延伸

现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔，由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔（图31），它在距海约1.25英里的大海中，将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中，居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽，200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦，居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼（图32），其地上共202层，高达710m。

2）向地下发展

1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》，提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间，到80年代末已开始研究50～100m深层地下空间的开发利用问题。日本1993年开建的东京新丰州地下变电所，将深达地下70m。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座，最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段，目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁，已开通的总长度达215公里；设有140个地铁站，北京地铁长度已达41.6公里。3）向海洋拓宽

为了防止机场噪声对城市居民的影响，也为了节约使用陆地，2000年8月4日，日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场（图33）试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店（图34）也建在海上，洪都拉斯将建海上城市型游船，该船将长804.5m，宽228.6m，有28层楼高，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。近些年来，我国在这方面也已取得可喜的成绩，如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功，最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处，为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。4）向沙漠进军

全世界约有1/3陆地为沙漠，每年约有600万公顷的耕地被侵蚀，这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。改造沙漠首先必须有水，然后才能绿化和改造沙土。现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道，并在班加西建成了一座直径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区，国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案，该方案一旦实施，将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。我国沙漠输水工程试验成功，自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水，顺利地引黄河水入沙漠。我国首条沙漠高速公路——榆靖高速公路已全线动工，其全长116公里。5）向太空迈进

由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿，在800℃高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。美国政府已决定在月球上建造月球基地（图35），并通过这个基地进行登陆火星的行动。美籍华裔林铜柱博士1985年发现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钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后，空间工业化、空间商业化、6.结语

土木工程发展到今天已经深入到社会的各个方面，发挥着重要的作用，并且必然会随着社会的发展而继续进步。在学习生活中，虽然我们不是土木工程专业的学生，但我们依然会不断提高自己的自学能力，从学习中提升工程能力，在学生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫。我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！附录1 参考资料杨家福 《中国土木工程指南》1993 1-4 2 郑哲敏 《20-21世纪的力学》 《21世纪科技展望》1994 No.12 3 胡世德 《10年来世界超高层建筑发展趋势》 《建筑技术》 1996 No.2 4 项海帆 《桥梁的美学思考》 《科学杂志》 2002 No.1 5叶耀先 《建筑业的可持续发展及其相应原则》 《科技导报》 1998 No.3 6《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰 中国建筑工业出版社 7《土木建筑文献检索与利用》 肖友瑟主编 大连理工大学出版社 8《土木工程总论》 丁大钧，蒋永生编 中国建筑工业出版社 9《土木建筑工程概论》 王继明主编 高等教育出版社 10《土木工程学报》 中国土木工程学会 土木工程学报编辑部 11《土木工程》 中国土木工程学会 科学出版社