土木工程现状分析与未来趋势展望

土木工程现状分析与未来趋势展望

摘要：近年来，土木工程领域有了长足发展，作为一种不可缺少的存在形式，土木工程有更为广阔的发展空间。本文就土木工程现状及发展趋势展开探讨，以期与业内同行其共同进步。

关键词：土木工程；现状分析；趋势展望

中图分类号：r-1文献标识码： a 文章编号：

土木工程建设伴随人类文明史发展，是人类与自然界做斗争的产物，也是人类作用于自然环境的重要活动。随着现代化建设的不断深入，土木工程业已经成为我国国民经济中的支柱性产业[1]。经过多年实践研究，国内土木工程领域取得璀璨成果，在结构理论、力学分析、施工技术等诸多层面都有所突破。近年来，人们对土木工程要求大幅提升，趋向于高质量、大规模、大跨度、高层的建筑，。分析国内土木工程现状，我们也看到诸多弊端，如土地资源有限、固体垃圾大量产生、生态环境破坏严重、生存空间不足等。针对上述诸多难题，为进一步提升人们生活质量，与社会经济发展相适应，有必要关注土木工程建设，展望该产业的发展趋势。

一、土木工程现状分析

现阶段，土木工程发展既存在显著成果，又存在弊端。

（一）土木工程发展成果

近年来，土木工程理论不断完善，与建筑行业相关的学科也取得研究成果，这为土木工程发展提供了坚实的理论支撑与技术支持。在工程设计方面，改变了原有按照固有经验进行设计的惯例，而是

采用现代化的系统工程理论方法，考虑到土木工程经济、环境、安全等诸多因素，实现整体设计的趋利避害。在工程施工方面，建筑材料上多采用复合材料高强钢材、环保型材料等新型建筑材料，彰显它们的优越性能，从而为现代化土木工程提供坚实的物质基础。除此之外，土木工程施工工艺也不断完善，土木工程向标准化、工业化方向发展，呈现出良好的发展势头。

（二）土木工程存在弊端

当今社会，存在人口剧增、环境破坏严重、交通拥挤等诸多不利因素，土木工程建设资源日益紧张。当下高层、大跨度、复杂结构的土木工程建设趋势需要建设的物资基础，但工程建材方面仍存在缺陷，如建材弹性模量偏低、建材应用成本高、应用范围有待拓宽等。

二、土木工程未来趋势展望

对土木工程领域做深入研究，总体上呈现出如下发展趋势：（一）理论的日益精密化

土木工程行业理论的完善不是单向的、独立进行的，而是与数学、化学、物理、微机技术等有着紧密的联系，相关人员已然认识到土木工程与上述元素间的紧密联系，促进土木工程行业理论的完善，并呈现日益精密化的发展趋势，如采用信息化技术模拟复杂施工条件，探索土木工程施工中的复杂结构，采用专业化数学知识解决工程数值难题等。

（二）所用材料实现优化

土木工程所用施工材料对安全性能、材料质量、使用寿命等都有严格要求。在当下生态型建筑理念深入人心的大背景下，如何有效解决土木工程施工材料所造成的环境污染、资源浪费、资源配置等问题，是土木工程相关人员所应深入思索的问题[2]。土木工程施工所需要的建筑材料是新型的、高新技术的，并符合生态型建筑理念，由此更适应当下可持续发展的总体要求。土木工程材料的优化主要有如下几层：

1.应用智能化混凝土

近年来，混凝土因为其具有不可取代的优势而被广泛应用于土木工程建设中，这种工程材料不但稳定性好、强度高、耐久性好，且具有高抗冻性、抗腐蚀性和抗渗性优势，正因如此，混凝土有着长远的应用前景。新型的混凝土有100年，甚至是200年的使用寿命，未来的发展趋势是，随着科技水平的不断提升，土木工程领域将应用智能化混凝土。这种智能化混凝土，能够接收到使用环境信息，并自觉做出逻辑判断，做出智能化的反应。如为满足特定土木工程需要，此种混凝土能实现保水性、流动性和粘聚性等性质的调整，从而降低建筑所受侵害，实现对受破坏部位的修补，甚至能在危险状况时发出警报。智能化混凝土是未来土木工程建设领域的关键性技术，但受材料价格昂贵的影响，其研究及使用范围较窄，土木工程市场有待进一步拓宽。

2.应用新型生态建材

随着绿色生态理念的深入，在保障土木工程质量的前提下，应用

新型生态建材已是实现生态建筑和绿色建筑的重要途径。新型生态建材的发明与应用，能减少材料浪费现象，减少建筑垃圾，降低环境破坏程度，大大提升人们的居住品质。不但如此，新型生态建材也具有节能减耗的功效，能推动人类和自然间的和谐与可持续发展。土木工程发展趋势表明，可再生材料、环保材料、循环应用型材料、净化材料等将得到更为广泛的应用。

3.应用抗震性好的钢材

因为土木工程的高层、大跨度结构发展趋势，现代化土木工程建设中多采用抗震性能好的钢材，具有极厚化、高强度、低屈服比和低屈服点的优势。通过改善热处理工艺、调整材料化学成分等举措，可以生产出抗震性能良好的钢材。因为这种钢材能节约资源，提供抗震安全保障，在土木工程钢材方面具有应用趋势。

（三）信息化程度的加深

随着现代信息化技术的普及与发展，我国工业逐渐实现信息化，而这也对土木工程领域形成重要影响，随着信息化技术的不断渗透，信息化技术逐渐涵盖土木工程的全过程，既存在于土木工程的设计和施工阶段，也存在于建筑交付使用后的物业管理、安全监控、设备维护等诸多方面。利用形式多样的信息技术，如微机技术、网络技术、自动化控制技术、信息智能化处理技术等，能够实现土木工程的信息化[3]。利用信息化技术，土木工程得以不断完善，如可以实现管道空间布线优化、大型设备整体吊装、高温高压焊接控制等。随着信息化技术实践性研究的深入，展望未来土木工程的发

展，信息化技术将被得到更为全面的利用。

（四）实现向多空间发展

人均建筑面积在不断缩小，因此现代化的土木工程更注重对各类资源的有效利用，并呈现出向多空间发展之势，即向高空发展，向地下发展，向沙漠、海洋和太空发展。

1.实现向高空发展

土木工程向高空发展能实现土地资源的最大化利用，世界诸多国家的城市中不断涌现摩天大楼，如迪拜塔、上海环球金融中心、金茂大厦、国家石油公司双塔大楼等。而向高空发展也成为现代化土木工程的发展趋势。

2.实现向地下发展

除却地上高空外，地下空间也可以成为土木工程的可开发建筑资源，如大中城市地铁的建设与开通就是利用地下空间的良好例子，既充分利用了地下的土地资源，又大力缓解了地上交通堵塞现象。除了地铁外，还有地下隧道、地下停车场、地下商街等诸多地下空间利用形式，甚至实现了多种利用形式的综合应用。在地下空间开发与应用过程中，卫星全球定位系统、遥感系统和地理信息系统等先进技术得到广泛应用，这更大地扩大了地下空间利用的幅度。但地下空间应用中所存在的问题也不容小视，如生态环境破坏、地层应力变化、地震荷载变化等。

3.实现向沙漠、海洋和太空发展

现代化土木工程觉不会将建筑空间仅局限于陆地，而是开始向沙