土木工程的现状与未来发展方向

土木工程的现状与未来发展方向

2011年第26期科技曩向导◇建工论坛◇

土木工程的现状与未来发展方向

赵永旗,王婷灏2

(1.驻马店市安装工程有限公司河南驻马店463000;

2.河南中交路通工程监理咨询有限公司河南驻马店463000)

【摘要】分析了中国和世界土木工程发展的现状和特点,在此基础,对土木工程在21世纪的发展未来和趋势进行了展望.并指出了其中

需要解决的几个问题.

【关键词】土木工程;现状;发展

1.土木工程的定义

土木工程是指房屋,公路,铁路,桥梁,水工,港工,地下等工程的

总称土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重

要土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣,

食,住,行,为人类提供住宅,宾馆,公寓,衣料生产贮藏基地,食品冷

库,公路,机场,铁路,港口,码头,厂房,实验室等现代人类生活和发展

的必要场所空间

2.中国土木工程的发展现状

2.I高层建筑

人们往往会把高楼大厦与现代化联系在一起,这是自然的.随着

经济的发展.城市化程度将越来越高,随之,城市用地日趋紧张.因此'在

城市中心区,不得不大量建造高层建筑,并且越建越高.据不完全的统

计数字.中国大陆已建成的2O层及以上的高层建筑已超过10000幢.

而超过100rn的高楼已超过500幢,其中,上海金茂大厦,88层扃421m;

上海环球金融中心大厦,95层,高460m,十分突出.

2.2大跨建筑

最近2O年'高层建筑不仅越建越多,越建越高,而且其结构体系及

布置形式也日趋多样化.以往,多为框架结构剪力墙结构和框架一剪

力墙结构以及框架一简体结构等体系;近几年,巨型结构,转换层结构, 悬挑结构及高层大跨框架结构等体系也相继出现.

2.3公路

巾国的高速公路起步较晚经过20世纪7O年的规划论证,2O世

纪80年代中期实现零的突破之后,2O世纪90年代得到了较大发展到1996年底,高速公路通车里程有3400多km.1999年已达1.3×104km2002年,中国已建成高速公路24336公里,居世界第三.仅次于美国和加拿大.

2-4铁路

截至2000年底'我国铁路运营路程已达6.87万公里,居世界第4

位.亚洲之首铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展.地下铁道发展也

很快,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

2.5桥梁

石桥,钢筋混凝土桥和钢桥的类型是多种多样的,中国对各类桥

都曾建造过.有的达到国际先进水平或创造了世界纪录

2.6水利工程

利用水力发电成本低,不污染环境,尽管其投资大,建设周期长,但

仍是发展方向.中国水利资源丰富,亟待开发.5O年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3.建设和整修大江大河堤防25 万公里.目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元.

2.7特种结构

在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,中国2O世

纪80年代中期陆续建成高度在300m以上的电视塔多座,高318.5m 的南京塔为空间框架结构.为世界第一座这种形式的电视塔.目前世

界最高的电视塔为高553m的加拿大多伦多预应力混凝土电视塔.我国1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位为迎接2008年的奥运会E京将建设一大批大跨超长建筑,像国家

体育场"鸟巢"结构,国家游泳中心"水立方",国家大剧院等.

3.土木工程的未来发展方向

地球上可以居住,生活和耕种的土地和资源是有限的,而人121增

长的速度是不断加快的.因此,人类为了争取生存,土木工程的未来至少向五个方向发展

3.】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.Et本拟在东京建造800.7m高的千年塔,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.

3.2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.

3_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长的关西国际机场试飞成功近些年来,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.

3.4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

3.5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,并通过这个基地进行登陆火星的行动.

4.需研究和解决的几个问题

4.1消除污染和广义污染

一

般将污染理解为垃圾污染,水和大气污染.实际我们身边的污

染源很多

噪声污染.对生态住宅小区室外设计要求:日间噪声小于5O分贝,

夜间小于4O分贝:室内日间小于35分贝掖间小于3O分贝.小区周边产生的噪音如果影响小区声环境,则应采取降噪措施.

噪光污染噪光污染与水污染,大气污染,噪声污染一样,都会影

响人类健康此外还有石材中的氡污染和装饰材料中的氨污染以及被忽视的电磁污染等

4.2水资源的浪费和节水

在土木工程活动中,一定要注意节约用水.水是一切生命之源.由

于中国人口的持续增长,且人口基数特大,加上工业的快速增长,经济的高速发展后,不少地区的淡水资源逐渐地遭受破坏,甚至污染加重, 缺水冰荒开始出现.因此,一方面,要节约用水,特别在大量用水的工程建设中,要努力减少水的消耗量;另一方面,要注意水的二次利用.以满足人口增长和经济发展的需要.

4.3防震抗风与减灾

随着超高层,超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建,结

构设计呈现更长,更高,更柔的发展趋势.许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素.因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题将被进一步关注.相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理;超高层建筑结构体系的抗风与抗震,