浅谈土木工程的发展趋势

1、 浅谈土木工程的发展趋势 120601109钱佳欢摘要： 当今，土木工程的发展方向大致有以下几各方面：第一，信息技术的进步使土木工程向信息化发展。第二，人们对于生活环境的更高要求将进一步推动土木工程向环境保护方向发展。第三，人口激增，未来土木工程将更多地向地下空间发展。第四，节能理念将更深入渗透到土木工程领域。第五，人们希望把土木工程在抗灾减灾方面的作用发挥到更大。 关键词：信息化 环境保护 地下空间 节能 抗灾减灾引言：国务院学位委员会在学科简介中为土木工程下的定义：“土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、

2、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。”所以土木工程是一个历史悠久、生命力强、投入巨大，对国民经济具有拉动作用，专业覆盖面和行业涉及面极广的平实而又重要的一级学科和大型综合性产业5。因此对土木工程未来发展的讨论一直是一个热点。1. 信息化 1.1计算机辅助设计 美国的通用绘图软件AutoCAD在建筑设计领域一直得到广泛的应用，但其辅助设计功能基本限于详细设计阶段的绘图、造型和简单的分析工作。国内大多数设计院都采用AutoCAD和3dsmaxviz来共同完成建筑设计。这虽然在绘图时大大提高了工作效率，但在修改时却非常痛苦。而3dsmaxviz本来是针对广告和动画业的，不具备精确性

3、，又过分强调效果真实2。 所以，三维建筑模型软件的应用是必然趋势。在3D CAAD技术中，“虚拟建筑”设计方法是目前最先进、最成熟的计算机辅助建筑设计技术，它将设计师从图纸中解放出来，图纸文本成为设计过程的副产品。在2D环境下，每一张图纸都是一个单独的“迷你项目”，先从平面开始绘制，然后画立面、剖面，再按照项目进展更改所有的图纸。永无休止的修改占用了建筑师大量宝贵的时间和精力。而“虚拟建筑”技术改变了这种方式。在“虚拟建筑”设计中，模型而不是图纸成为设计过程的核心，所有的图纸都直接从模型中生成，图纸成为设计的副产品。利用虚拟建筑模型，建筑师可以根据自己的需要在任何时候生成任意视图平面图、立面图

4、、剖面图、3D视图，以及材质描述、面积计算等等2。 1.2其他方面在土木工程领域，信息化已发展到工程项目全生命周期，即工程项目每一个方面和每一个环节中。应用科学计算、可视化计算、虚拟现实技术、无线AE测试系统、3S(GS、GPS、RS)等计算机新技术3。此外，信息化还包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集，分析，整理；对建筑物结构，强度，可靠性的分析和相应对策的决策等6。通过利用现代信息网络技术改造提升传统土木工程实现信息互通、互联与共享，优化产业结构，促使资源配置更加合理，并最终形成土木工程信息化4。2. 环境保护 2.1保护现有自然生态环境自然生态环境的破坏与流失，总是城市工业化大发展

5、的伴生物，这是不争的事实。而随着城市化程度的加深，既要“经济效益”，也要“青山绿水”的观念在越来越多的人心中生根，这就要求在进行工程设计之初运用新的理念和方式。 2.2将工业废弃地改善成绿色公园将工业废弃地改造为公园，不仅仅是改变一块土地的贫瘠与荒凉、保留部分工业景观的遗迹，也不仅仅是艺术、生态等处理手法的运用，最终的目的是通过这些改造，为工业衰退所带来的社会与环境问题寻找出路8。一些工业废弃地被改造成公园而没有作为其他用地的原因在于:原有的工业用地污染严重，不经环境改善，很难作为城市的其他用地使用。而将它们变成绿地，不仅能改善地区生态环境，还可以将被工业隔离的城市区域联系起来，同时担负着类似

6、休闲绿地的角色，满足人们对绿色的需求，在绿地紧缺的城区，这对于缓解市民休闲娱乐的需要是行之有效的途径之一。而且，很多工厂关闭后自然条件恶劣的工业废弃地便很少有人问津，但它上面的环境问题，可能对城市造成影响。相比其他地区，政府比较容易，并且花费更少的资金购得废弃的土地，因此政府应该成为改造这种景观的积极倡导者。为日后城市在这一地区的建设与发展打下基础。这类公园一方面承袭了历史上辉煌的工业文明，另一方面又将工业遗迹的改造融入到现代生活之中，因此这些工业废弃地的更新设计并不仅仅是改变它荒凉的外貌，而是与人们丰富多彩的现代生活紧密联系在一起。  3.开发地下空间1928年，法国工程师弗雷西内

7、研制成功预应力混凝土，为钢筋混凝土结构向大跨高层发展提高了保障。此后，土木工程就一直在向高空延伸。就我国而言，上海金茂大厦采用钢筋混凝土和钢结构混合结构，高421m。上海“东方明珠”电视塔高468m。然而今天，更多的人看到了地下空间的潜力。主要原因如下：耕地减少和人口增加的矛盾日益尖锐、现代战争的特点和人防的需要、地下工程具有较强的抗灾能力、开发地下空间是最廉价的建筑节能措施、城市化和城市集约度的需要。表1：我国现阶段城市地下空间开发利用重点即大致深度5类别设施名称深度（m）交通运输设施轨道交通（地铁、轻轨）1030地下道路（隧道、立体交叉口）0101020步行者专用道、停车场010公共服务设

8、施商业设施、文化娱乐设施、体育设施020市政基础设施引水干管1030给水管010排水管、地下河流、燃气管、电力管、变电站、共同沟、电信管、垃圾处理管道030防灾设施蓄水池、指挥所、人防工程1030生产储藏设施动力厂、机械厂、物资库1030其他设施地下室0204. 节能节能并不是说单纯节约建设过程中消耗的能源，因为真正对资源和能源的节约，是包括在建设中的和使用过程中的。这将成为土木工程努力的一个方向。真正做好这一点要求有良好的设计和有效的运作管理机制，土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大的发挥它的社会经济效应

9、。未来土木工程具体的要求包括：资源的保护，资源再利用，污染控制和全方位的质量6。新技术、新材料的应用以及技术设施的改善7将为此作出重大贡献。5.抗灾减灾不断发生的自然灾害、突发事件以及其他可能发生的威胁（如恐怖袭击等）要求土木工程能够更大的发挥抗灾减灾的作用。因为几乎所有灾害甚至人为灾害(如战争、核泄露)都与土木工程有关，并且土木工程几乎对所有灾害都具有极强的积极主动性和不可替代性5。谁都知道迄今为止地震预报是很困难的，但在建设上把地震烈度提高一下，如增设圈梁、剪力墙，甚至隔震、减震器等，地震来了至少可以大大地减少损失。再如旱灾可建渠灌溉，洪水可筑堤、建坝蓄洪、滑坡，泥石流可事先锚固(如锚索等

10、)、核泄露可建安全壳等，几乎没有任何一个行业能像土木工程这样对抗灾、减灾具有如此巨大的积极主动性和不可替代性，因此未来对于抗灾减灾方向的研究只会更加深入。6. 未来土木工程师 土木工程师肩负着创造可持续发展世界和提高全球生活质量的神圣使命。为此，他们应具备团队合作精神与职业道德观念，成为称职的、专业的：·社会、经济与环境发展的规划者、设计者、建造者和运营者；·自然环境及资源的管理者；·公共、私人、学术领域理念与技术的创新者与整合者；·自然灾害、突发事件与其他风险的管理者；·讨论和制定公共环境与基础设施建设决策的倡导者1。小结：土木工程不是直线发

11、展的，它在几千年的发展中都是在向前的同时不断拓宽的，越来越多的和其他学科相交错。显然，探索未知有着巨大的风险。未来本身就难以捉摸，某些展望可能被证明只是虚幻，但是展望已经向我们发出了挑战，我们只能不断的探索，努力让自己成为一个优秀的工程师。参考文献：1 2025年的土木工程土木工程未来峰会报告,土木工程学报,2008,41(5).2 曾旭东， 赵昂.计算机辅助建筑设计(CAAD)的发展趋势虚拟建筑(Virtual Building)设计将成为主流.重庆建筑大学学报,2006,28(1).3 叶之皓.浅谈土木工程信息化.科技广场,2012(8).4 刘晶.土木工程的信息化建设之探析.城市建设理论研究（电子版）,2012(22).5 崔京浩.土木工程一个平实而又重要的学科.工程力学,2007,24(z1).6 吴延朋.现代土木工程的特点与未来土木工程的发展.赤子,2012(2).7 王旭东.德国建筑改造中节能技术的应用研究以德国某幼儿园改造为例.建筑节能,2007(01).8 王向荣,任京燕.从工业废弃地到绿色公园景观设计与工业废弃地的更新.中国园林.200