時間:2023-07-04 17:08:40
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程的未來,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:土木工程;發展;展望
引 言:土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
1 未來土木工程的發展
1.1指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
1.2 工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
1.3 主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
2 未來土木工程的發展
2.1 指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2 工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
(2)可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
(3)主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
3 未來展望
3.1 指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
3.2 工程實現的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
(1)全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
(2)可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。
4 結束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強結構形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強土木工程理論與技術的融合,實現更大的突破。
參考文獻:
關鍵詞:土木工程;現狀;未來發展
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
前言
從我國實行改革開放以來,我國的高層建筑發展速度較快,高層建筑不僅僅在數量上得到了提升,并且對于施工的質量和施工的技術水平也得到了一定的提升。本文主要結合目前土木工程建設的實際情況,分析了當前土木工程的發展現狀,并且結合當前的現狀分析了土木工程未來的發展趨勢。
1、土木工程的現狀
我國就世界范圍來講,是公認的人口大國,因土地資源有限,我國土木工程建設方面一定會利用空間資源來填充資源上的不足。因此,在我國土木工程建設的過程中會采用高層建筑的模式去滿足居住之需要。根據有關數據顯示,我國的高層建筑達到20層以上的已經有10000多棟,100米以上的已經超過500多棟,200米以上的已經超過50多棟。我國在高層建筑快速發展的同時,對于交通建設方面也沒有停歇。據統計,至2007年底,我國的高速公路總長已達到53600公里,截止到2010年,我國高速公路的總長度已經位居世界第一位。其次,對于我國的橋梁建設方面,同樣也取得的矚目的成就,在世界橋梁跨徑長度排行榜上,我國就占據8席。通過以上種種數據顯示,我國的土木工程建設呈飛速發展狀態,取得了許多令人矚目的成就,這些成就的取得是和我國大力支持土木工程建設是分不開的,這些數據的產生不但說明了我國國力的雄厚,更說明了我國已經掌握了世界先進的土木工程建設的技術。在世界經濟高度膨脹的今天,我國會在世界經濟發展的道路上走的越來越穩,逐步使我國成為世界上的經濟強國。
2.土木工程未來的發展趨勢
隨著社會的不斷發展,其社會的各個方面的發展方向和進程也在不斷的調整,不斷的完善。當然,土木工程作為我國經濟建設的過程中必不可少的一部分,應該適應當前的時代的發展趨勢。更高更長遠的發展是土木工程在發展過程中的引導,是當前根據發展的情況總結出來結合國情的具體情況。信息化的社會已經來臨,它伴隨著科技的更大進步,國家的各個行業,例如航空航天、電子高科等等都己經有了長足的發展動力,當然,人口的進一步增加,環境面臨的危機逐漸嚴重,土木工程的更好的轉型可以有效保證人們生活。綜上,未來土木工程的轉變應該會表現為以下幾個方面:
2.1、建筑類型多種多樣
建筑類型受到很多方面的制約,包括建筑材料等等.隨著科技的發展,建筑材料的進一步改良和豐富,為土木工程提供了更多的可以實現的建筑的類型。建筑類型的多樣化是解決當前環境問題,人口與土地矛盾問題的重要突破口,另外,新型的建筑類型可以從能源上解決目前面臨的能源危機,還可以滿足更多的人對于各種公共活動的需要,這樣的未來建筑是未來發展的必然趨勢。隨著各種建筑的出現,也給土木工程提供了建筑參考資料,像網架結構和大跨度建筑的出現就為未來的建筑類型提供了一個新的發展方向。
2.2、向高空延伸
根據相關資料現實,目前哈利法塔是目前最高的人工建筑,它以828米的絕對高度領先于508米的臺北“101”大樓、492米的上海環球金融中心、452米的馬來西亞雙子樓,被人稱為“一座垂直而立的城市”,作為世界上最高的人工建筑,其承載能力是十分巨大的。這將是未來土木工程建筑領域發展的趨勢,高空的距離是無限的,因此,只要技術允許的條件下,建筑物不斷向高空發展是切實可行的一種策略。這種高層建筑可以集工作、休閑、娛樂、商業、購物等一系列功能,這就大大節約了土地資源,為城市的發展節省了土地。而我國在此方面的展望是,在上海附近擬建一棟高達1250m的仿生大廈,居民可以達到十萬人左右,這將是我國土木工程建筑史的一塊里程碑,將在世界人工建筑領域中堪稱奇跡。
2.3、道路交通快速化
城市的現代化發展和社會經濟的快速發展對于道路交通系統的要求更加高,要求其必須要快速高效,而現代化的土木工程的技術的發展可以更好的服務于道路交通建設。通過新型的施工技術和施工工藝從而推動公路和鐵路等交通行業的快速發展。
2.4、城市建設立體化
人口大量涌入城市,使得城市的人口逐漸增多膨脹,很容易造成人口擁擠和城市用地短缺的現象。這就必須要使用現代化的土木工程技術來實現對城市建設的立體化,推動多層和高層建筑的全面發展。總的來說,在信息化和科技不斷發展的時代之下,對于土木工程來說,其發展不僅僅只是局限于建筑物本身的安全性和經濟效益,更需要考慮的就是建筑物給居民帶來的便利,使得建筑物變得更加智能化。
2.5、高性能材料的廣泛應用
高強性能、良好的塑性都是鋼材發展的方向,目前許多先進國家都已經提高其屈服點,并且將其作為鋼材的規范,對于高強度鋼材的合理利用是未來土木工程發展的一個重要趨勢。高性能材料的開發利用以及各種材料的特性如何充分發揮,都需要采用復合技術以及多種特殊功能的復合材料。地方材料的充分利用、天然資源的合理保護,大量使用工業廢渣作為土木工程材料都是對于生態環境的一種有效保護措施。更加節能環保的生產技術被應用到建筑工程中來,各種對于人體有害的材料與顏料的使用率逐漸降低,產品可以不斷的進行循環與利用,減輕污染。
2.6、建筑工業化
當前環境問題是一個全球矚目的熱點問題,而土木工程與環境工程也逐漸融為一體。城市綜合征、海水污染、水平線上升、沙漠化等都是與人類生存息息相關的話題,并且都與土木工程有著重要聯系。當前開發資源、民用建筑等人為作用的影響都會產生大量的耕地被破壞,人均占有土地的減少,許多工程建成以后都會對環境產生重大影響,為了有效的控制土木工程對人類生存環境的干擾,建筑也機械化的進程大大加快了步伐,在重點工程建設中建筑工業化已經成為不可逆轉的趨勢。標準化與多樣化是當前建筑產品的一個重要趨勢,為了適應社會化大生產方式,采用更加專業、聯合的施工組織形式,推進新技術、新材料的應用,推廣新工藝的實施。
結束語
綜上所述中可以看出,土木工程是一門綜合性和技術性較強的學科,它的發展已經成為了人們生活和社會的過程中最重要的組成部分。對于土木工程的現狀和未來的發展趨勢來說,我們不僅僅只是滿足當前階段的發展和取得的成就。作為新時代的土木工程建筑人員,應該放長遠的目光,結合現狀,不斷的進行創新,全面致力于發展新型的建筑施工技術、方法和施工理念,將先進的理論和實踐相互結合,實現土木工程最大的突破。
參考文獻
[1]王洪磊.淺談土木工程的現狀與未來發展趨勢[J].數字化用戶,2013,08:28.
[2]黃浦時.試析土木工程的現狀與未來發展趨勢[J].數字化用戶,2013,11:29.
【關鍵詞】土木工程;施工技術;現狀;發展;創新
土木工程建設在我國已經有超過兩千多年的發展歷史了,在漫長的歲月里,我們的先輩用他們的智慧與勤勞為我們積累下了豐富多樣的土木工程施工技術。自上世紀五十年代開始,我國的土木工程現代化建設開始進入飛速發展的時期,眾多新結構、新技術以及新材料在土木工程建設中的運用,使得土木工程更加能夠滿足現代社會發展的需求。在我國城市化不斷發展的當前,城市的規模、生態以及發展理念的變化開始對土木工程不斷提出新的要求,在這種時代背景下,我們對其施工技術的未來發展趨勢進行分析是非常有必要的和有意義的。
一、我國土木工程施工技術的現狀
土木工程施工是將設計者的創意、理念以及構思轉化為工程實體的過程,無論是鄉村的民居民宅還是都是的高樓大廈都需要通過“施工”這一過程來塑造。目前,我國已經運用現代化的土木工程施工技術建成了一大批標志性的土木工程,比如說長江三峽水利工程、廣州電視塔、北京“鳥巢”體育館、青島跨海大橋等等。當前的土木工程施工技術主要表現在以下幾個方面:
(一)施工方法以及施工工藝方面
目前我國在深基礎施工方面的主要施工技術包括:降水與回灌、土壁支護、地基加固以及逆作法施工、托換技術等;在鋼筋混凝土結構澆筑方面的施工技術主要有大模、滑模、爬模以及粗鋼筋連接、混凝土真空吸水等技術;而在鋼結構施工方面的技術主要有:框架整體提升以及網架安裝兩大類。
(二)新材料使用方面
在混凝土方面高性能混凝土、防水混凝土的使用,混凝土外加劑以及輕骨料的使用等等;在裝飾材料方面高檔金屬以及薄型石材的使用、復合材料、新型涂料的使用等;在防水材料方面高聚物改性瀝青卷材、合成高分子卷材的發明與使用、涂膜的發明與使用以及堵漏技術的改進與創新等等。
(三)施工機械化、高科技化以及工業化方面
當前施工機械化所包含的技術主要有自動化攪拌站、混凝土輸送泵、新型塔吊以及鋼筋連接等技術;在高科技化方面的額主要施工技術有計算機的使用、激光技術的使用以及自動控制和衛星定位技術的使用等等;建筑工業化方面的施工技術主要有建筑體系化、設計標準化、構建生產的專業化以及現場施工的機械化等眾多方面。
二、土木工程施工技術的未來發展分析
從上面我們對土木工程施工技術現狀進行的分析與論述中不難看出,隨著人們科學技術的進步以及人們工程建設理論的不斷發展,未來工程施工的機械化、高科技化、智能化以及低碳化將會成為施工技術最主要的發展方向。
(二)高層建筑施工技術在未來很長一段時間內將成為施工技術發展的重點方向
我國城市化進程的不斷加快、舊城改造的大力實施以及國內建筑土地資源的日益匱乏,使得高層建筑正在成為建筑工程事業發展的主要方向。高層建筑施工技術的發展需要深基坑支護技術、高強度混凝土技術以及消防工程安裝技術、電氣設備安裝技術等多方面技術的綜合性發展做支撐。此外,高層建筑工程施工在施工設計方案、施工技術方案以及施工人員的專業素養、機械設備的性能方面也提出了更高的要求,這將促使建筑工程各環節、各要素向著高、精、尖的方向發展,這同時也表明了目前的土木工程施工技術開始向著綜合性的方向上發展。
(二)綠色施工技術將會是未來土木工程施工技術的主要發展方向
土木工程作為人類較為復雜、大型的勞動創造活動,其對于資源的需求和環境的危害也是非常明顯的,隨著人類低碳環保理念的增強以及人類可持續發展的呼聲越來越高,土木工程環保節能技術的發展與創新就顯得尤為重要,更為重要的是當前世界低碳經濟的發展已經成為社會經濟發展的主流趨勢,土木工程建設事業只有與社會及經濟的發展保持一致才能確保發展的正確性、科學性。當前工程節能環保技術在世界與我國的發展已經取得了一定的成果,比如說保溫技術、空心磚(如圖1)、加氣硂以及各種節能板材、保溫建材等在建筑工程建設中的廣泛應用。在此需要我們注意的是,土木工程環保節能技術的推廣與創新還有待于全社會人類的共同努力。
(三)鋼結構施工技術預示著施工技術正在不斷地融合發展
自北京奧運會成功舉辦以后,“鳥巢”以及“水立方”等標志性建筑向人們展示了現代建筑的魅力以及現代工程建設技術的先進性,同時這也掀起了國內的鋼結構工程建設熱潮。如果將鋼結構施工技術進行細分,我們會發現其并非是一種單純的工程建筑技術,它是融合了生物工程技術、建筑力學技術以及計算機虛擬建設技術之后的綜合性產物。雖然工程施工本身就是人類多種智慧以及多樣技術的綜合體現,但是近年來隨著計算機網絡技術、信息科學技術的迅猛發展,建筑工程施工技術與其他先進技術進行融合發展的速度明顯正在不斷加快,這不僅在鋼結構工程中能得到體現,在許多大跨度、超高層的工程建設中也體現的淋漓盡致,這無不都說明工程施工技術正在向著與其他技術融合發展的道路上大步向前。
總結:關于建筑施工技術未來的發展分析,本文主要從以上幾個方面進行簡要的論述,具體的內容可能因為我們分析問題的角度不同而存在一定的差異。總的來說,土木工程施工技術的現代化發展既是社會發展的必然,同時也是人類共同努力的客觀結果,在具體的操作上,卻是需要我們從工程建設的各細分環節以及各要素綜合性的入手,同時還要充分結合當前的各項相關先進技術,才能不斷科學、高效地促進其穩定的發展。
參考文獻:
[1]徐偉強.試析建筑混凝土的施工技術[J]. 科技資訊. 2010(30).
[2]吳磊,沈建強,李俊.土木工程施工技術及創新[J]. 科技資訊. 2012(08).
[3]候德義.土木工程施工技術發展和展望[J]. 科技風. 2010(18).
關鍵詞:土木工程;發展現狀;未來趨勢;可持續發展;海底建筑
縱觀土木工程發展史,土木工程建設在和自然斗爭中經歷了古代、近代和現代3個歷史時期,從最初的萌芽時期和形成時期到如今的發達時期和成熟時期。從最初的簡陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以說,土木工程業已經發生了翻天覆地的變化。進入21世紀以來,隨著科技的發展和人民生活水平的提高,土木工程行業越來越成為國民經濟發展的支柱產業,土木工程中越來越體現了技術與創新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢,誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
1土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。
2土木工程的發展現狀
自從20世紀中葉第二次世界大戰結束以來,土木工程業取得了飛速的發展,這時期的土木工程擁有良好的現代科學技術,先進的工程設施體系和持久耐用的建筑材料,并且隨著計算機技術的不斷提高,也為土木工程的發展注入了新鮮的血液,為此當今的土木工程呈現出以下幾個特點:①工程功能化;②交通高速化;③施工過程工業化;④理論研究精密化。為了適應時展的需要,世界各國都建造了很多標志性建筑,例如我國上海的環球經融中心大廈,樓高492米,還有中國臺灣的臺北101大廈高508米,它們的出現都是當代土木工程師們智慧的結晶,如今,我國新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現,新結構、新材料、新技術被大力研究、開發和應用。發展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。
3土木工程的發展趨勢
3.1高性能材料的發展
隨著未來科學技術的不斷發展,鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。單一的材料將難以滿足要求,復合材料也就應運而生,另外,材料的功能也將從單一的功能向多功能方向發展,并且為了適應土木領域的可持續發展,材料的使用也必須節能和環保。
3.2計算機應用
隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,信息和智能化技術將全面引入土木工程,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。計算機技術的引入將對土木工程領域的發展產生巨大的改善,其主要有四個方面的改善,分別為信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系統。人們通過計算機技術將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
3.3環境工程
進入21世紀以來,環境問題已經越來越成為人們關注的熱點話題,氣候問題更是對人們的生產生活產生了巨大的影響,為了更好地滿足人與自然協調發展,堅持可持續發展戰略,土木工程與環境工程必將融為一體不可分割,城市綜合癥、霧霾、土地荒漠化、氣候變異、冰川消融、海水上升等一系列問題無不與土木工程息息相關,對于當代土木工程師來說,如何有效合理地解決大型乃至超大型建筑建設對環境的污染等問題,必將是土木工程師們在未來重點研究和思考的課題。
3.4建筑工業化
隨著建筑業體制改革的不斷深化和建筑規模的持續擴大,建筑業發展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優化產業結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率已是未來發展的必然趨勢,為了適應土木建筑領域快速高效的發展,實現建筑工業化是必然的趨勢。它的發展有四個重要方向:建筑設計標準化、構配件生產施工化,施工機械化和組織管理科學化。
3.5海底建筑
2010年4月26日,隨著中國大陸第一條海底隧道廈門翔安海底隧道建成通車,中國海洋這片美麗而又神秘的領域,在中國土木工程師偉大的探索與創新下,逐漸揭開了面紗,在今后的幾十年甚至幾百年,海底建筑將會是一種全新的建筑形式,有效利用海底空間是未來土木工程發展的一個必然趨勢,同時也對土木行業提出了巨大的挑戰。目前在全球范圍內,較為出名的海底建筑有馬爾代夫的海底餐廳、迪拜的水鐵餅酒店,相信在不久的將來,一定會有更多奇特的海底建筑出現。
3.6結構形式
隨著當今計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現,為結構形式的革新提供了有利條件。土木工程中一些復雜的結構工程的計算將得到解決,空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。
3.7新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關注的問題,由于我國是發展中國家,工業生產正處速發展階段,對能源的需求和消耗都很大,為此如何解決和處理這些問題,這對土木工程業提出了新的要求,應當予以足夠的重視。此外,由于我國基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。在一些工業生產和污水排放方面,都應考慮可持續發展,另外在能源方面,開發新能源和節約能源都將是土木工程領域發展的必然趨勢,例如風能發電,開發太陽能和水資源循環利用,還有一些垃圾廢物的處理與回收。
土木工程技術的發展現狀
1.土木工程正處于迅猛發展階段
土木工程是我國國民經濟的重要組成部分,在社會經濟高速發展的當今時代,土木工程也處于迅猛發展階段。從我國土木工程發展的實際情況來看,主要體現在高層建筑、交通設施和水利工程。隨著我國城市化進程的加快,為了解決城市人口快速增長和建筑用地緊張的矛盾,高層建筑獲得了巨大的發展機遇。目前,我國100米以上的高層建筑已經達到1000多棟,高層建筑的數量的也超過了2萬,這些都離不開土木工程的推動。從這個意義上來說,社會的發展開不開土木工程的推動。除了高層建筑之外,土木工程在交通設施的建設中也發揮著巨大作用。道路交通是我國經濟發展的基礎,在土木工程的推動之下,公路、橋梁、鐵路等設施的數量不斷增多,形成了四通八達的交通網絡。與此同時,我國交通設施的建設質量也在提高,為安全出行提供了保障,降低了交通事故的發生率。
2.積極引進了多種新型的建筑材料
新型建筑材料在土木工程中的廣泛應用有助于提高工程建筑的質量。同時,新型材料的應用也有助于節約投資成本,提高施工質量。因此,在土木工程的施工中開始積極引進各種新型建材,逐漸替代傳統的建筑材料。例如,過去經常使用的水泥材料已經被混凝土材料取代,而且具有較高的強度。另外,鋼化玻璃、碳素纖維和涂層玻璃等新型建材也開始在土木工程建設中廣泛使用。
3.開始使用預應力技術
結構加固是土木工程建設中的一項重要施工技術,其主要目的就是為了保證工程建設施工的質量,常見于多層建筑的施工中。這是因為預應力技術可以有效改善建筑的結構服役現象。同時,當建筑結構經過預應力施加壓力之后,會增強其內應力,所以可以為保障建筑結構的穩定性和安全性。
4.土木工程的結構設計日臻完善
結構設計是土木工程建設質量最重要的影響因素,因此,要想從根本上保障工程建設施工的整體質量,完善結構的設計具有非常重要的作用。隨著社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步,地震荷載和風力載荷等開始廣泛應用于土木工程的結構設計中。從目前的實際情況來看,我國土木工程的結構設計正朝著增加高度和柔韌性的方向發展。
土木工程技術的未來發展趨勢
1.信息化發展趨勢
隨著互聯網的普及和計算機技術的快速發展,我國已進行信息時代,社會各行各業為了能搶占市場競爭的先機,紛紛開始現代化和信息化建設,土木工程也不例外,開始朝著信息化的方向發展。在土木工程工程技術的信息化發展中,離不開計算機技術、網絡技術、通信技術、智能化的信息處理技術以及自動控制技術的科技支持。土木工程的信息化建設可以改進施工技術,并能為施工的全過程提供科學的監控和管理方法,促進施工成本的降低和施工質量的提升。隨著社會的進一步發展,木土工程的每一個環節,包括地形勘測、土木工程設計、圖紙、施工、竣工和驗收等,都可以實現信息化建設。在信息技術的支持下,可以實現高難度的土木施工,例如在高層建筑中比較常見的垂直控制和對大面積混凝土結構的控制等,都可以借助信息技術完成。同時,如果將GPS和GIS技術和地理信息結合起來,甚至可以對土木施工的全過程進行監督和調控。
2.自動化發展趨勢
在土木工程技術信息化建設的推動之下,其必然會出現自動化發展趨勢。如果土木工程能夠實現實時的動態現場監控,就有可能實現土木工程的自動化管理和施工。在未來的發展中,土木工程還有可能引入流水線的作業理念和成套的施工技術,促進標準化生產的實現,提高土木工程的施工效率。
3.綠色生態化發展趨勢
從根本上來說,對自然生態環境進行改造和利用就是土木工程的本質特征。在社會經濟的發展過程中,環境問題日益突出,人們已經逐漸認識到環境保護的重要性,環保理念必將對土木工程的發展產生重要影響,使其在對自然環境的開發和利用中進行合理控制,在進行工程建設時也做好生態環境的保護工作。目前,新型環保建筑材料的普及證明,綠色化和生態化是土木工程未來發展的一個重要趨勢,通過綠色施工工藝和節能環保材料的普遍使用,土木工程施工造成的環境污染和環境破壞會大大減少。
4.科技化發展趨勢
科學技術是推動土木工程技術發展的巨大助力,其信息化、自動化和綠色生態化的實現都離不開科技力量的支持。新的施工材料和施工技術可以進一步拓寬土木工程的前景市場,為其長遠發展提供強有力的后續力量。目前,大面積混凝土的結構施工和高熱混凝土技術的應用已證明了這一點。
結束語
關鍵詞:土木工程;施工技術;發展
新時期,土木工程建設為現代社會經濟建設發展發揮了有效支撐作用,其經歷了兩千年的發展歷史,越來越多的建筑項目均會應用土木工程工藝技術,為整體建設質量形成了較大保障。伴隨現代科學技術的快速更新以及新型材料、工藝技術、創新理念的持續涌現,土木工程將持續向著多元化、綠色化、科技化以及信息化的方向不斷前行。
1土木工程施工技術創新
1.1預應力技術創新
預應力技術的全面創新體現了較多優勢,體外預應力適用于大跨度項目工程、特種土木工程結構與混凝土施工處理環節。在張拉鋼筋階段中應位于混凝土界面布置預應力筋。該技術創新發展階段中形成了粘結以及無粘結兩類體系,前者形成的摩擦作用較小,因此使后續施工維護更為便利。后者施工操作更加簡便,應用單根張拉處理施工且產生的摩擦損失較低。因此不難看出,體外預應力技術的創新應用較傳統工藝體現了更大的科學合理性,可產生更高的經濟效益。
1.2深坑支擋技術創新
現代城市的快速發展使得房屋建筑施工不斷提速,因而大眾更加重視建筑項目施工質量。采用深坑支擋處理技術通常要將灌注樁以及預應力錨桿引入地質狀況一般的環境中,并可依照地下水位實際狀況、具體類型采取相適應的成錨處理手段。支擋以及承重處理的一體化也就是土木項目工程中將臨時支擋、連續墻、永久支柱、地下墻實現整體化處理,這樣不但符合相關需要,還可提升施工處理效率,贏得最大化的經濟效益。
2土木工程施工技術發展
2.1科技化發展
現代土木工程建設施工進程中,人們對于經濟性、可行性提出了更高的要求,唯有將科技視為推進土木工程項目發展的強有力武器,利用科學技術才能真正促進土木工程項目向著自動化以及現代化的方向發展。土木工程項目中引入新型技術材料可為其開拓更加廣闊的空間,形成更大的發展動力。例如引入高熱混凝土、采取大體積混凝土處理結構等。另外,項目工程造價定性要求也成為促進施工技術更新的一個重要標準,將體現智能化、科技化、自動化的處理技術引入至土木項目施工環節,可有效的節約大量的機械設備費用以及人工經費,保證在科技推動力影響之下可多層級、深度化的滲透土木項目處理技術,真正將實踐技術之中的科學成分引入進來,全面提升土木工程項目施工建設效率。
2.2自動化發展
信息化技術的廣泛應用進一步推進土木工程項目朝著自動化的方向不斷發展。現代建筑領域,自動化始終為重要一環,有了自動化技術,更多的流水線以及互換性工作出現在建筑工程之中,采取工廠化、統一性的成套技術標準實現了傳統技術方式的全面更新與變革。例如,通過工業生產實現建筑構件加工處理,引入動態化現場感控系統完成項目自動化監理、高效自動化施工處理等。今后,土木工程項目之中還會越來越多的引入流水線生產理念,使成套處理技術應用于施工進程之中,令標準化施工建設成為可能,顯著提升生產效率。高效建筑施工勢必可透過標準化處理最終實現。現代科學技術的廣泛應用以及持續發展在較大層面上為建筑靈活的集成化、現代化發展打下了堅實的基礎,不僅可推動傳統建筑工程建設模式的全面變革,使生產方式進一步優化,同時還可真正提升建設效率。土木工程建設施工環節由建筑構件直至腳手架均要通過工業生產實現,標準化的處理施工在提升工作效率的基礎上更推動了施工技術的全面創新。
2.3生態化發展
土木工程施工建設的核心本質便是大眾對于當前自然環境做出更新改造以及應用。伴隨大眾更加重視自然環境以及持續增長的生態化需要,各行各業發展進程中生態化均已變成必然的發展趨勢,土木項目工程也不例外。伴隨時代的不斷進步,環保理念勢必對土木項目工程的建設發展形成顯著的影響。土木項目工程在應用改造自然環境的階段中也需要全面重視生態系統保護。目前大眾崇尚應用環保節能材料的現象足以表明綠色、生態化為土木項目工程的未來發展趨勢。現代社會經濟建設進程中,大眾越發重視環境問題,土木項目工程建設施工環節引入生態化施工工藝、采取綠色節能環保材料,可有效預防環境污染問題,最大化縮減能源消耗,降低污染物質排放量,保證在生態化的環境條件之下打造出真正優質、精品的土木工程項目。
2.4多向空間發展
伴隨土地資源的日趨緊張,更多的人群加入到不斷找尋更大生存發展空間的行列隊伍之中,土木項目施工逐步朝著多向空間的趨勢不斷發展,并廣泛應用于沙海洋、地下施工處理、高空作業等領域。目前,現代化城市地鐵工程的快速發展便是土木工程項目涉獵地下工程的較好實例。更多的城市開發地下商業街、擴充地下停車場工程建設。另外,高層建筑工程項目的總量也持續擴充,土木工程項目施工漸漸向著高空化的方向持續發展,實現了有限土地資源以及空間的整合、充分應用。迪拜利用填海處理完成了代表性的迪拜大廈建設,這也表明土木工程還將向著更加廣闊的海洋逐步發展,最終可確保海洋廣泛豐富資源以及空間的科學合理應用,真正使地面空間日趨緊張的局面得到有效緩解。
3結論
現代社會發展進程中大眾衣食住行均同土木工程密切相關,該項目工程對國民經濟建設發展發揮了極為有利的影響作用。人們日常生活生產中經常應用的水利系統、公路交通、鐵路交通、居住房屋也同土木工程緊密聯系。為此,為推進人類社會不斷的向前發展,使經濟建設更加繁榮,應進一步深化研究土木工程建設,更新施工工藝技術,明確其未來發展方向,方能制定出科學合理的施工處理方案,推動土木工程項目真正實現科學、環保、綠色、持續、健康的發展與升華。
參考文獻
[1]陳光宇.探究土木工程施工技術及其未來發展[J].黑龍江科技信息,2012(19):204.
[2]尚亞偉,應巍.土木工程施工技術發展與展望[J].土木建筑學術文庫,2011(5):188.
[3]張強.土木工程的施工進度管理及質量管理措施[J].房地產導刊,2015(20):120.
關鍵詞:土木工程;施工技術;未來發展
引言
現代社會經濟技術不斷發展,各個行業都得到了飛躍的發展,土木工程施工技術行業也不例外,從以前的人工施工到現在的用技術手段施工不斷的發展完善,土木工程施工技術對于整個建筑行業有這重要意義,土木工程施工技術對于建筑的質量和安全都起重要的作用,這就要求土木工程施工技術的精確性和嚴謹性。但是由于土木工程施工技術有時候難度較大要求要有更好的技術水平,這就需要土木工程施工技術不斷進步發展來適應各項技術的進步。如果想要發展必須要弄清楚土木工程施工技術的歷史,下面是對土木工程施工技術歷史的介紹。
1土木工程施工技術的歷史
土木工程的發展有這悠久的歷史,在原始社會,我們的祖先就會用體力搭建房租,用木頭造各種各樣的東西,這些都是簡單的土木工程。從遠古時代到奴隸社會,再到夏朝第一個國家建立,土木工程技術不斷的進步,更新,由最基本的人的操作到一步步會制造工具使用工具,在到各個朝代工具的利用更加進步。水利工程技術最早在秦朝和隋唐時期已經出現,京杭大運河,都江堰方便了人們運輸,還促進了古代的旅游觀光業的發展,秦朝的萬里長城也是典型的建筑,一磚一瓦都是廣大人民群眾在建筑行業的貢獻。算算土木工程已有兩年多年的歷史,但是由于我國大都是人力物力對土木工程的創新度不夠,因此導致土木工程技術發展較慢,至今還沒有很大的突破性進展。而在西方國家,文藝復興的發展促進了科學技術的進步,自然科學得到了較快的發展,因此土木工程技術得到了快速發展,不斷向前。到了今天,土木工程技術的發展越來越成熟,分的科目也越來越齊全,仔細。鐵路工程就是專門負責鐵路工作的,建筑工程是專門負責建筑行業,負責施工建筑。道路工程專門負責道路修建。還有很多具體的工程種類,這些都是土木工程的分支,隨著土木工程的發展完善,這些分支也得到了快速的發展。我國的土木工程施工技術在改革開放以后得到了重視并且獲得了飛躍的發展,一些顯著性建筑物層出不窮。如上海的東方明珠,北京的鳥巢,北京的水立方等建筑慢慢的成為我們國家的標志,這些建筑物都體現了我國土木工程施工技術的發展進步。我國土木工程施工技術水平已經很高,有的已經達到了世界水平。
2土木工程施工技術的現狀
2.1施工技術不規范
我國的土木工程施工技術起步的較晚。因此,發展的步伐比較慢。但是由于土木工程施工技術較復雜,施工工程中需要多樣化的技術手段,而且有的為了追求速度質量跟不上。建筑的工程手段不夠高,導致很多工程建設性完成以后不能通過質量達標,一次次的返工導致了工作效率的降低。而且在施工過程中由于技術水平的落后,只能采用最基本的技術導致了工作進度跟不上任務要求,工人工作熱情跟不上。有的建筑工程甚至為了追求經濟利益,以次充好,讓建筑的整體質量下降。尤其是到了冬天,隨著溫度的降低,建筑工程的進度都會降低,加上質量的不過關,建造出來的房租久久不能達到商家要求的目標。這些都是技術不規范導致的結果,這是土木工程技術施工過程中存在的問題之一。
2.2建筑材料質量低,導致后期問題較多
土木工程施工技術中最重要就是建筑材料的質量,這關乎到工程整體的質量。好的工人加上好的材料才能打造出完美得建筑工程。但是,建筑商家為了獲得更多的利益,降低建筑成本用質量不夠好的材料。當工程完成以后表面上看著很好,沒有問題。但是時間久了就會發現問題,如我們住的樓房建筑,有的樓房外面采用的是噴漆,可是質量較差的噴漆時間久了會掉皮,經過雨水等作用后質量會變得更差,掉皮的速度更快。很多住主就會找到小區管理人員,他們就會不斷的反映問題。有的住主可能會到售樓處直接找商家形成群體鬧事。這樣得行為對商家的信譽和以后售樓都會產生影響。因此要想保持好的業績,好的形象。經銷商要在質量上做保證,保證建筑工程的質量。不要讓個別的建筑工程質量問題影響到中國建筑行業的名譽。
3土木工程施工技術的未來發展
3.1響應國家可持續發展號召,利用綠色建筑材料
隨著建筑行業的快速發展,一座座高樓拔地而起,土木工程行業快速發展的同時也產生了環境問題,建筑行業造成的垃圾越來越多,尤其是建筑過程中用的水泥袋子,到處的水泥袋子在土壤里不能自己腐化,不利于土壤的清潔。如果進行焚燒還會污染大氣,排除不利于人類呼吸的難聞氣體。另外,廢棄的混凝土也越來越多,大面積的廢棄混泥土也是到處堆積,清潔起來困難較大,需要多量的人力物力,因此土木工程施工技術未來需要研究新的產品,研究無污染可持續能代替水泥混凝土等。這樣才能讓建筑行業和國家的政策相對接,促進可持續發展。
3.2設計單位和施工單位相互配合
現在的建筑工程在實施過程中通常進展到一半就停了下來,原因是圖紙出現的問題造成不能繼續施工,這就需要繼續修改圖紙,造成工程不能繼續進行,不能按時完工。如:在設計圖紙時如果地基的長度和寬度的比例不符合這個地方的大小,這就會造成施工困難,即使按時交上了圖紙但是在具體施工過程中會發現施工工作不能進行,這就需要繼續修改圖紙返工,這樣一些復雜的過程下來造成不能按時竣工。這些需要設計單位和施工單位提前做好洽談,把詳情說清楚,然后在進行設計,設計出來的圖紙恰好符合這個地方。這樣才能保證施工過程中不被圖紙的不匹配停止工作的進行。
1.1混凝土結構施工技術
在土木工程建筑施工中所使用的混凝土結構施工技術是在科學地設計施工組織方案時,必須要科學嚴格地考慮到混凝土的自縮性和溫度的變化,從而有效減少裂縫的出現。要對混凝土溫度的應力進行控制需要注意的是要對水泥的量進行嚴格的控制,還要注意對混凝土澆筑的溫度進行嚴格的把控,在必要的情況下要采取強制性的降溫措施以保證其穩定性。此外,還要注意控制對地基混凝土的約束,這樣能夠提高地基混凝土的抗裂性和穩定性。在混凝土結構施工方面的一個關鍵技術就是要對混凝土的相關性能有一個全面的掌握和了解,要能夠了解到混凝土出現裂縫的原因,在此基礎上能夠有效地對溫度控制做好防治措施,從而能夠避免和減少混凝土出現問題的幾率。
1.2鋼結構施工技術
在當今土木工程建筑施工技術發展的基礎上,鋼結構施工技術在借助煉鋼技術和鋼成型制造技術二者的基礎上得到了不斷發展和完善。在施工現場的鋼構件要注意的是需要有足夠的支撐面用木枕墊底。要重視對鋼構件材料的運輸工作,要保證在鋼結構施工中進行構件的吊裝時候,構件表面的清潔和干燥,需要注意的是鋼結構的型號和位置不能出現錯誤。
1.3地基基礎施工技術
在土木工程建設中,地基基礎施工技術是整個建筑過程的首要工序,它是整個土木工程建筑施工的根本所在,承載了整個工程的豎向和載力。在進行地基基礎施工之前,技術人員和工作人員要在施工現場就實際的地質情況進行分析,選擇有針對性的施工方案,在軟土地基進行施工時,要在進行換土處理后才能進行施工,這樣提高了地基的強度和穩定性。
2土木工程建筑施工技術
2.1土木工程建筑鉆孔灌注樁基礎施工技術
鉆孔灌注樁指的是在柱列間隔處布置鉆孔灌注樁和鋼筋混凝土挖孔,用它們作為擋土結構的主要形式。由于這種施工技術較為簡單,它能夠用機械來鉆孔,也可以用人工的方式來挖孔,較少使用大型的機械,不會產生巨大的噪音和震動,降低擠壓周圍的土體所帶來的影響和危害,它的經濟成本比地下連續墻要低。一般來說,基坑的深度在8~14米時候能夠采用排樁。由于柱列式灌注樁工作性能較為可靠和穩定,在這其中要注意的是整理帽梁的拉結作用。尤其是在基坑的邊邊角角處,帽梁要高于連續膠圈。一般來說,灌注樁要求能夠起到防水防滲透的作用,要保證灌注樁的深層防水或者是攪拌作用。在施工的周圍的環境保護要求比較嚴格的時候,要能夠有效地降低排樁出現變形,需要在軟土地區來對基坑的底部沿著灌注樁的周邊在部分區域采用水泥攪拌樁等來進行加固處理,從而能夠有效地保證抗力。伴隨著鉆孔灌注樁基礎施工技術的廣泛使用,在技術得到強化的同時還要對經常使用到的施工機械設備和施工材料提出更為嚴格的要求和規范,這樣能夠更好地完善鉆孔灌注樁基礎施工技術。
2.2土木工程建筑深基坑支護施工技術
土木工程建筑深基坑支護施工技術之所以出現是因為城市中涌現出各種高層建筑。深基坑施工是為了保證高層建筑物施工質量。它主要包括對巖土工程進行勘察和調查、基坑開挖和支護施工、支護結構設計、施工先創量測與監控以及周邊工程保護和底層位移預測五個方面。就目前來看,針對各種施工要求的深基坑支護方法有很多,主要包括人工挖孔樁、鋼板樁、混凝土灌注樁、預制樁以及深層攪拌樁等。在具體的土木工程施工中,要對深基坑支護結構進行科學的設計和預計處理。要采用合理科學的支護技術以此來保證深基坑施工的順利進行。
2.3土木工程建筑新型預應力技術
和體內預應力結構相比較來說,體外的預應力施工技術要求較低。由于體外材料無法與預應力結構二者產生共振,所以要保證其單獨的震動。這是體外預應力的特殊性。當體外預應力與其發生共振時,容易造成預應力筋的疲勞和彎折。因此在預應力技術中要尤其注意設置預應力結構,根據不同的土木工程建筑施工特點來對不同的施工工藝流程進行施工設計。要充分了解到土木工程以及荷載性能的特點,從而能夠為制定出一個合理的預應力土木工程施工方案做準備。
3土木工程建筑施工技術未來的發展
3.1土木工程施工建筑產業化
在未來,要將土木工程發展成產業化,這也是未來建筑業發展的前景和趨勢之一。在產業化的發展之下,能夠極大地減少人工作業的強度和數量,采用高質量的流水線作業方式能夠提高工程效率和進度,在這種產業化背景下,少不了相應的技術支持,要想實現建筑施工一體化作業,要能夠有一套標準化的施工作業方式和技術來取代原有的人工施工方式和技術。采用產業化的方式能夠使用較為先進的施工技術和施工設備,要有效地提高土木工程建筑施工的質量和效率,還需要注意減少和降低人工施工的危險性,從而有利于實現科學化的管理。
3.2土木工程建筑生態化
隨著低碳和環保理念的不斷深化,低碳經濟時代備受關注。由于土木工程施工和環境有一定的矛盾性,因此要能夠解決這種矛盾,促進土木工程施工和環境二者的和諧發展,這也是土木工程建筑施工未來的發展趨勢。要在環境保護的基礎上最大限度地降低和避免對環境造成的破壞和污染,這需要從多方面來努力。從建筑材料的選擇上來說,要重視加大節約型和環保型建筑材料的研發力度,要對施工機械設備進行優化,盡可能地降低對能源的消耗,提高對施工的效率。此外,還要提高對廢物的利用率,要在盡量少的產生工業廢料的角度來對廢料進行再利用,優化資源配置,有效節約資源。要在建筑施工上進行更好的創新,具體要運用到土木工程建筑中。
4結語
作者:薛揚欣 單位:江蘇中建工程設計研究院有限公司
碳纖維、鋁合金、鎂合金、鍍膜玻璃、雙層中空玻璃、玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)、各種節能混凝土等新型工程材料已在工業和民用建筑中得到廣泛使用[1],它們在強度和耐久性上表現出優越性,為高層、大跨和結構復雜的大型土木工程建設提供了重要物質基礎。但是,這些材料也有其缺陷,如:有些彈性模量偏低,有些成本太高,應用范圍比較窄,所以還需要進一步研究。2)土木工程實施工藝的發展。工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展,如:同步液壓千斤頂、直升機安裝技術、滑模等先進技術的出現,使得大規模的、高層的、復雜的土木工程不斷發展并得以實現。預應力技術是施工工藝中最為突出的技術之一,可以應用在大跨度、大開間等多層和高層建筑,還可應用于核電站、預應力儲倉、橋梁結構、公路工程等等。隨著應用系統工程的理論和方法不斷應用于組織管理中,推進了土木工程的科學快速發展。并且,工程逐步趨向結構和構件標準化和生產工業化,使得土木工程的發展逐步實現節約成本、提高工程效率等需求,對于以往不能實現的施工工程,現在也可以實現。鑒于以上土木工程的發展,雖然有了很大的進步,但是在這個人口劇增、交通擁擠、生態環境破壞嚴重的社會發展趨勢之下,可以用來建筑的土地越來越少,促使土木工程不得不快速、科學地發展,才能滿足社會發展需要。
精密化的理論研究未來土木工程的理論發展趨勢集中在力學,利用物理、化學、計算機技術對土木工程的不斷應用,重點為解決數學分析與處理。現階段,有些領域還不夠完善,比如:對于結構復雜的、流體介質等受力分析,需要進一步精密研究。對于土木工程中復雜的數值問題,還需要專門化的數學來解決。土木工程的信息化,可以模擬更復雜的施工情況。土木工程的空間發展1)向高空發展。隨著人均建筑面積不斷縮小,人類努力開發所有可開發的土地資源,因此土木工程發展趨勢是不斷向高空和地下發展。向高空發展,近年來已經取得初步進展,我國已有了500m以上的高層建筑[2],波蘭227Hz長波臺的鋼塔成為世界上最高的建筑。不斷地在大中小城市出現的摩天大樓,更能說明向高空發展成為土木工程建筑物的必然發展趨勢。2)向地下發展。對于可開發的建筑資源,不僅有地上的高空資源,還有地下空間可以利用。在北京、上海等各大城市相繼開通了地鐵,對于土木工程在地下空間的應用,是一個良好的開端。不僅充分利用了地下土地資源,而且還緩解了地上交通擁堵的問題。隨后,地下停車場、地下隧道、安裝管道用的微型隧道等等的地下空間實現了綜合應用。日本東京八重洲的地下街,是目前世界上最大的地下街。莫斯科切爾坦沃小區地下商業街,是目前深度最深的地下街,深度可達100m。并且,GPS(衛星全球定位)、RS(遙感)、G飛(地理信息系統)不斷地在地下空間開發中得以應用。但是,隨著這些高空和地下空間的不斷發展,也帶來了一些新的問題,如:地震荷載、地下水流向的改變、原有地層應力的改變、生態環境的破壞等等。因此,如何實現高空和地下空間的可持續開發和利用是一個重要研究課題。3)向沙漠、海洋、太空發展。未來建筑空間的延伸,也不只局限于陸地上,也可以向沙漠、海洋、太空發展。對于沙漠化越來越嚴重的地球來說,開發沙漠資源是必然的趨勢。可以通過輸水管道、人工河等工程,實現沙漠的改造工程,將是未來的沙漠中土木工程的一大趨勢。拓展海洋空間,也是未來土木工程的一大發展空間。現已有非常成功的例子,如:阿拉伯聯合酋長國首都迪拜在海上建造七星級大酒店,工程極其宏偉。洪都拉斯即將在海上建造城市型大游船,包括醫院、超市、旅館、飯店、娛樂場所、飛機跑道等等。
我國上海的外灘,也逐步實現拓岸工程[3]。地球的資源是有限的,隨著人口的發展,人均居住面積會越來越少,所以美國、前蘇聯、中國等國家,不斷研究走向月球、走向太空,建立太空試驗站,以期望在未來開發地球以外的新的土地資源。土木工程材料的發展土木工程的施工材料不僅要求質量高、安全性高、使用壽命長,而且隨著生態型建筑理念的發展,對建筑材料造成污染、資源浪費等問題上要求更高,需要發展新型的、高新技術、生態建筑材料,以適應人和自然環境的協調發展。1)生態建材的發展。為了實現綠色建筑,在保證工程質量的前提下,選用生態建材是最首要和有效的途徑。比如選用環保材料、凈化材料、可再生材料、循環使用材料等等成為未來發展的趨勢。生態建材的發明和使用,大大提高了人們居住品質,減少對環境的破壞,有效降低建筑垃圾的產生,避免建筑材料的浪費,實現用最少的資源實現最高的品質要求。新型生態材料的使用,在節水節電上進一步優化,節省資源,實現人與自然的可持續發展。2)抗震強度高的鋼材。隨著高層建筑、大跨度結構建筑的不斷增多,對抗震材料的要求也越來越高。因此,要求建筑結構使用的鋼材逐漸向高強度化、極厚化、低屈服比、低屈服點等方向發展。日本的建筑抗震效果較好,值得借鑒。他們研究的具有高抗震設計的低屈服比和低屈服點的鋼板,它們是采用調整化學成分和改建熱處理工藝等方法制成。生產出來的低屈服點鋼材可輔助結構和減震控震裝置。當地震發生時,首先達到屈服點開始變形,吸收了地震能,從而防止主體結構的破壞。高強度的抗震材料的使用,不僅可以減少鋼材的使用量,還為抗震提供了安全保障,是未來鋼材發展的趨勢。3)智能化的混凝土。目前使用的高性能的混凝土,具有體積穩定性好、強度高、工作性強、耐久性好等等優點。這些混凝土,具有高抗滲性、抗腐蝕性、抗凍性等優勢,所以它們能夠在惡劣的環境下較長時間的使用。最新設計的混凝土甚至可以使用100年或者200年以上。隨著科學的不斷進步和發展,智能化的混凝土將成為未來發展的趨勢。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能夠接受某些環境信息,自覺地進行邏輯判斷,同時做出能夠相適應的混凝土相關材料[4]。這種智能性的混凝土材料,可以根據工程的需要,維持和調整混凝土的性質,比如:流動性、保水性、粘聚性等,這樣可以防止建筑受到侵害,或者對破壞進行修補,或者當有危險時也可以警報。這種智能化的混凝土是未來建筑材料發展的關鍵技術,但目前還比較昂貴,研究的人也不多。相信隨著信息科學、生命科學的不斷進步,智能化材料也將逐漸進入到土木工程的市場。
土木工程信息化的發展近年來,信息化已經普及,并且逐漸帶動工業的信息化,必然也會對土木工程造成較大影響。土木工程的信息化包括智能信息處理技術、計算機技術、自動化控制技術、網絡技術等等,這些信息化技術不斷滲透到土木工程中,并且涵蓋了土木工程的全過程,不僅限于設計和施工,還有工程的物業管理、物流管理、設備維護和建筑全方位的實時監控等等各個方面。也可以利用計算機模擬管道空間布線,也可以利用信息化技術實現大型設備的整體吊裝、大型橋梁懸索受力的控制、高溫高壓的焊接控制、建筑物的爆破等等。我國正處于土木工程大力興建時期,而隨后的30年后,將進入建筑物的維護時期,這就需要我們將土木工程信息化做大做強,才能為今后的建筑物的維護、監控等耗費較大的工作做足準備,土木工程的全程信息化具有重要意義。相信土木工程在科學進步和人類智慧的共同發展下將會不斷地前進,并將實現一個又一個飛躍,未來的土木工程將更好地為人類服務,再創高峰。
關鍵詞:質量控制;措施;土木工程;施工
自從改革開發以來,我國土木工程行業取得了很大的發展成就,這也是世人有目共睹的。通過國家相關部門調查研究發現,隨著我國土木工程的迅速發展,土木工程施工管理過程中也出現了各種各樣的問題。土木工程施工過程是非常復雜的,期間也會涉及到很多環節。為了做好土木工程施工管理工作,必須要采取適當的質量控制措施。這樣一來,才可以實現土木工程質量和施工效率的提升。針對于此,本次研究重點探討了這方面的內容,希望可以從中得到借鑒。
1質量控制措施對于土木工程管理施工的作用
在土木工程施工管理過程中,必須要做好質量控制工作,這是土木工程施工的基礎,同時也會對土木工程的整體質量和工程施工效率產生非常重要的影響。在實際土木工程施工過程中,受于各方面因素的影響,施工人員很難確保土木工程的施工管理質量。再加上工程項目的繁瑣以及參與工程的企業數量較多,來自于不同企業的施工技術也存在著一定的差異。正因如此,在進行土木工程施工時,必須要制定出相應的質量控制措施,同時安排相關工作人員加以執行[1]。這樣一來,不僅可以提高土木工程施工管理的質量,同時也可以在一定程度上提高施工效率。由此可知,質量控制措施可以避免土木工程因質量不達標而返工的情況,這對于土木工程的施工有著極其重要的作用。
2土木工程施工管理中存在的問題
2.1施工設計不切合實際
施工設計是土木工程開展的基礎,同時也會對工程的質量產生極大的影響。在當前形勢下,很多施工企業沒有重視起土木工程施工設計工作。前期施工設計工作沒做好,在實際施工過程中就可能出現不規范的情況。有些設計人員在設計土木工程施工圖紙時沒有切實考慮到工程的實際情況,同時也沒有切實結合工程的特點。這樣一來,在后續施工過程中就可能會出現因施工圖紙不合格而出現的設計變更情況。這不僅會導致工程施工進度變緩,同時也會嚴重影響土木工程的施工質量。
2.2監督機制不夠完善
想要確保土木工程的施工管理質量,必須要制定出完善的監督機制,同時安排專門的工作人員來負責監督工作,這樣才可以有效地減少土木工程質量問題。通過研究發現,當前我國很多土木工程在施工過程中都沒有建立起完善的監督機制,這就加大了工程出現質量問題的概率。一旦土木工程出現質量問題,將會給整個工程造成重大的損失。
2.3施工人員綜合素質偏低
近些年來,我國土木工程行業得到了迅速的發展,同時也逐漸趨于成熟。然而由于我國土木工程行業的特性,很多土木工程施工人員都屬于“半路出家”,其中部分施工人員甚至是農民工出身。他們大都具備一定的土木工程施工經驗,但是卻并沒有掌握專業的土木工程施工技術。這樣一來,在實際施工過程中就可能會出現施工質量問題。與此同時,建筑施工企業也沒有重視起施工人員的培訓工作,最終導致土木工程施工人員綜合素質偏低的情況出現[2]。
3土木工程施工管理過程中的質量控制措施
針對前文分析中指出的土木工程施工管理過程中的質量問題,本文現提出如下幾條質量控制措施。
3.1做好施工設計管理控制工作
當前我國很多土木工程,尤其是小型土木工程在施工過程中經常會出現因為施工圖設計不科學而導致修改設計方案的情況,繼而嚴重影響了土木工程施工質量。為了解決這一問題,施工企業必須要做好施工設計管理控制工作。在開始施工設計前,設計人員要親自前往施工場地進行查看,了解施工場地的地形以及周圍建筑物和管道,從而將施工場地中可能影響施工質量的因素統統考慮在內。當做好地形勘探工作后,設計人員還要充分結合工程項目的具體要求來進行構思,同時制作出相應的書面文件。其后,設計人員要將書面文件送往上級審閱,待審核通過后方可正式開始設計。
3.2完善施工監督機制
想要做好土木工程管理質量控制工作,還需要進一步完善土木工程施工監督機制。俗話說得好,無規矩不成方圓。想要確保土木工程的施工質量,必須要制定出相應的工作規章制度。為了保障規章制度的實施,還需要通過適當的監督工作來進行控制。施工企業不僅要建立起施工質量監督與控制機制,同時還要建立起工程質量測評機制以及工程問題預警機制。要根據工程施工質量的要求制定出相應的質量測評體系,并且嚴格按照測評規則進行土木工程質量測評。不僅如此,施工企業還要建立起專門的施工監督小組,不定期對工程施工質量進行監督與管理。
3.3提升施工人員綜合素質
在前文的研究中我們得知,當前我國土木工程施工人員整體素質不高,其中很多都不是相關專業的人才[3]。施工人員綜合素質直接決定著土木工程的施工質量,如果施工人員綜合素質偏低,那么土木工程在施工過程中將很容易出現質量問題。針對于此,施工企業要做好施工人員綜合素質的提升工作。首先,施工企業要從各大建筑類高校招聘土木工程相關專業的優秀畢業生,為土木工程行業引入一支生力軍。其次,施工企業還要做好現有施工人員的培訓工作,要通過合理的培訓提升他們的專業技能和綜合素質。這樣一來,就可以實現土木工程行業施工人員整體素質的提升。
3.4做好施工質量管理工作
要提升土木工程施工質量,必須要做好工程施工質量管理工作。在實際操作時,施工企業可以從如下幾個方面入手。第一,施工企業要做好施工設備和施工材料管理工作,要制定出相應的設備、材料管理條例,同時也要定期對設備進行養護。為了確保施工材料的質量,施工企業要建立起嚴格的入場檢查制度,只有通過檢查的施工材料才可以進入施工現場;第二,施工企業要做好施工環境與工序管理工作。在實際施工過程中,所有施工人員都要嚴格按照相關規定和施工工藝進行操作,禁止出現違規操作的情形。與此同時,施工人員還要做好環境監管工作,避免出現設備不收或者施工材料隨地放置的情況,從而確保施工場地的環境質量;第三,施工企業要做好施工進度安排工作。在實際施工時,要綜合考慮施工條件、合同工期以及施工質量等多個方面,從而避免因某方面原因而導致土木工程出現質量問題;第四,施工企業還要做好工程安全管理工作。在施工管理中,安全才是第一位的,只有確保土木工程的安全,才可以正常開展后續工作。
4總結
通過本次研究可知,在當前形勢下,施工企業必須要做好土木工程質量控制工作。要實現這一目的,可以通過做好施工設計管理控制工作、完善施工監督機制、提升施工人員綜合素質以及做好施工質量管理工作等質量控制措施來進行。未來隨著我國土木工程質量控制措施的進一步完善,相信我國土木工程行業的發展也將步入更加美好的明天。
參考文獻
[1]雷光輝,白生菊,肖器程.窗戶與建筑節能[J].青海科技,1994(2).
[2]于磊.小議建筑工程監理質量管理[J].科技風,2011(22):278-278.
關鍵詞:土木工程;技術;創新
中圖分類號:U412文獻標識碼: A
引言
縱觀歷史,土木工程給我們人類的生活以及各類生產活動提供了最基礎的物質保障,并在在科學技術的不斷推動下不斷發展,從而不斷被研發出新型材料以及各種先進的施工技術。土木工程在施工方面往往具有明顯的三種特點,即較強的流動性、固定性以及施工技術的多樣性。但是,就目前情況來看,土木工程中的施工技術并未做到與社會發展實時同步,其采取的施工技術往往不能很好地滿足社會的要求,因此土木工程施工技術仍需不斷創新。
一、土木工程施工技術的特點及現狀
1、土木工程施工技術的特點
科學技術的發展和現代化建設的需求,推升了土木工程中新材料、新結構和新技術的大量出現,而土木工程的設計和建筑也越來越復雜。我國正處于改革開放的攻堅期,遍布全國的大量工程從技術層面和經驗層面促進了我國土木工程的發展。土木工程與一般的工程施工和組織程序有所不同,每個分項工程都要單獨進行計劃,并在最后將所有的單項工程匯總。所以,土木工程施工中,組織是否具有科學性、合理性是影響工程質量的關鍵,甚至決定工程的成敗。一般而言,在土木工程施工中具有的特點包括固定性和流動性。所謂固定性。指的是土木工程的施工地點相對固定,在選定施工區域后,一般不會有很大的變動;所謂流動性。指的是進行土木工程施工隊伍的流動性,在同一工程進行施工,人員往往需要很大的移動空間,而不只是在一個相對固定的區域進行施工。在土木工程的組織中具有的特點包括多樣性和綜合性。多樣性表現在工程的各部分幾乎各不相同,需要多工種在同一時間進行不同的施工作業;綜合性指的是在施工的組織過程中,要對設計、建筑、監理、材料等各個環節進行綜合把控,協調各方面關系,保證工程順利進行。由于生產周期長、投資額度大,工程的組織協調方面顯得尤為重要。
二、傳統的施工技術
1、地基基礎施工
地基在進行建筑施工時,有著嚴格的標準與界定,所以在進行地基處理時,要不斷的加強其穩定性與強韌性,增強其使用強度,保證在任何情況下,地基所承受的建筑物都不會出現裂縫或是施工質量問題。在進行地基檢查測試的過程中,要采取沉降觀測法進行有效的合理檢測。常用的地基處理方法有:換填基層法、強夯法、沙石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠壓樁法和土擠密樁法等。
2、混凝土結構施工
嚴格意義上來講,混凝土結構施工有很多種,按照不同的劃分,其結構施工也是有所不用的,按照澆制特點可以分為預制和現澆兩種,預制由于其自身成本較低,性能較好,因此在建筑行業中將被廣泛運用,它并非是在施工現場進行的一種結果施工作業,而是在施工現場外進行的。現澆混凝土這種施工作業方式是最早的結構施工作業,它主要是采用現場支模澆筑的方式進行混凝土施工作業,可以在現場進行尺寸的測量,便于更好的在建筑使用中發揮功效。
3、鋼結構施工
鋼結構施工的主要工作是構件的安裝,在施工前要切實做好準備工作,包括場地清理、道路修筑、基礎準備、構件運輸、檢查裝備等。鋼構件運送先后順序要按照施工順序進行,構件運到現場后,應盡量存放在起吊位置,并用足夠支承面的木枕墊底。吊裝前應該核準構件標號、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清潔。考慮到鋼結構工程的特殊性,可能會在施工過程中用到氧氣、乙炔類焊接工具,所以要準備滅火器謹防發生火災。同時高空作業人員在進行登高作業前,一定要仔細檢查安全帶是否正確佩戴,掛繩是否安全牢固,掛鉤有否出現松動,如果發現安全帶出現任何質量問題,必須立即更換,并在檢查合格后方可進行登高作業。。
三、如何對土木工程施工技術進行創新
施工技術在工程施工這一領域的每一個階段都是十分重要的,在進行一個工程的設計過程中,設計者需要根據具體的土木工程施工技術來選擇工程中所需要的一切,例如其施工所需要的設備,施工過程中需要的工程材料以及在現場的施工方式等。但是,土木工程施工技術還受到其他方面的影響,比如當時現場的氣候條件,施工現場所處的地理位置,環境,資源等因素的制約。因此說,對于發展了上千年的這門學科進行創新是一件很困難的事,我們要學會如何去克服施工過程中所遇到的一些限制性因素,正如前面所提到的與有關于環境,資源,地理等的制約因素,只有克服了這些因素,我們才能對其進行創新和發展,才能讓其在實際的應用中取得更大進步。接下來我們就兩方面進行討論,即施工技術中的深基坑的支撐技術和預應力技術。
1、對于深基坑的支撐技術的創新
最近幾年來,隨著社會技術的進步以及經濟水平的發展,城市中的建筑也有了很大的進步,特別是那些高層方面的建筑也越來越多,由于其對于建筑物的抗震效果,甚至于對空間發面的利用,如地下空間等的一系列要求,從而造成其在施工過程中對深基坑的支撐技術要求逐漸提高。正是在這種要求的推動下進行發展創新,擁有了更為完善的體系。首先創新的是樁錯支擋體系在實際中的應用,由于建筑過程中的地質條件不同,有時可能遇到土質較為疏松,坑壁土質的密度較低的土質,這時就可以采用預應力錯桿和灌注樁體系,對于那些地下水位上下不同的一些圖層,可以采用另一種方法,即套管水沖法成錨工藝。在其施工過程中,可以對于一些復雜的工藝實施一體化的技術,比如臨時文檔的加固樁,永久性的支擋樁,地下支撐墻等。這樣一體化的承重與支擋技術有著很大的創新與改良,它可以同時滿足支擋和承重的需要,還可以節約資源,提高工作效率,對于社會的經濟效益也有很大的幫助,因此說這是一種高效率,高技能的創新。關于土木工程施工的支擋技術中還有一種新的技術,即旋挖施工技術,其在管理和控制灌注樁的施工中有著重大的作用,但是它還有一點注意事項,即施工的過程中必須保證成孔的質量。
2、新型預應力技術的創新
對于土木工程的施工技術中,還有一項新的創新技術,即體外預應力的創新與發展。體外預應力的應用范圍一般有三個,包括大跨度土木工程和關于預應力混凝土的施工以及特種的結構施工。體外預應力中有一種十分重要的體系,即粘接體外預應力,它是預應力中的典范,因為其產生的摩擦損失小,這樣就有利于后期的處理及其維護,便于控制。除了粘接體外預應力之外,還有一種無粘接力體外預應力體系,它也是一種應用較為廣泛的體外預應力。關于其優點有很多,比如施工過程中的操作較為簡單,摩擦損失小,特別是單根無粘接體系。通過這一系列的描述不難看出,體外預應力的創新對于施工過程的重大作用,節省了更多資源的同時也同樣使其經濟效益提高。它的創新帶給了我們更多的便利,是一個偉大的進步。
四、關于土木工程施工技術發展趨勢的描述
由于社會的進步,對于土木工程的要求也逐步的提高,我們希望其具有更好的經濟效益,更好的生態效益,同樣也應該具備更高的質量。為了適應這一需求,現在的土木工程施工技術面臨著重大挑戰,因為其難度在加大,而且建筑規模也在不斷擴大。因此,要想滿足這些需求,土木工程要能夠擁有更好的技術及創新,使其無論在科技,生態,效益方面都有一個新的趨勢。
1、首先我們來了解土木工程施工技術在科技方面的發展趨勢,為了適應經濟效益最大化的發展趨勢,土木工程施工技術必須要改進使其在造價方面達到最低水平,正因為如此,造價這一參數成為所有工程技術發展的重要參數。在這種形勢下,土木工程施工技術必須采用新的高科技技術來實現這一發展需要,通過這一技術來實現降低人工費用和機械費用等的各種費用問題,實現經濟效益的最大化。而這一效益的實現有利于施工過程的機械化,智能化,自動化等方面的發展。通過這樣的方式,土木工程施工技術在科技的推動下逐步發展,實現了多方面的深入滲透,使其有了進一步的完善和提高,它始終將科學技術視為最重要的生產力,最重要的是提高了施工效率。
2、接下來就是關于其發展過程中的生態化的趨勢的描述了。人類通過土木工程施工技術來對大自然進行改造甚至利用,近年來,社會對于自然環境的關注日益提高,其主要原因是在于它是我們生存的家園,所以我們有必要對其進行保護,這是我們的責任和義務。社會生態化是我們所需要的,我們一定要保證施工過程中的生態化這一發展趨勢,尤其是土木工程施工技術這一方面。未來土木工程施工技術發展過程中的主要趨勢就是如何去做到保護環境和節約資源,在這一過程中要充分利用所需的建筑材料,爭取做到不浪費,而且達到節能環保的效果。絕對要制止污染環境,破壞環境這一事件的發生。在技術設備以及建筑材料的選擇過程中,要盡可能選擇污染性較低,能量消耗較低的材料,做到在建筑過程中無污染,實現其與環境的共同生存。
結束語
土木工程綜合性極強,需要考慮多方面影響因素,其安全性能會對人們的生命財產造成直接的影響,土木工程的綜合效益也直接受到其施工技術的牽制。因此,施工技術對于土木工程來說極其重要。我國土木工程的施工技術仍然存在諸多問題,這就需要技術工作者實時跟進當前科學技術的發展趨勢,不斷研究,努力將最新型的技術成功應用到土木工程的施工當中,在實踐中不斷汲取經驗和教訓,使我國土木工程的施工技術真正做到不斷創新、發展。
參考文獻
[1]胡曉武,土木工程施工安全管理模式創新研究[J].科技致富向導,2012.(02).
[2]尚亞偉,應巍,土木工程施工技術發展與展望[J].土木建筑學術文庫,2011.(5).
【關鍵詞】土木工程;發展;建筑
1.現代土木工程的特點
適應各類工程建設高速發展的要求,人們需要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設備現代化的建筑物,既要求高質量和快速施工,又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題,并推動土木工程這門學科前進。它的發展趨向具體地表現在下述幾個方面。
1.1工程規劃方面
以往的總體規劃常是憑借工程經驗提出若干方案,從中選優。由于土木工程設施的規模日益擴大,現在已有必要也有可能運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程,例如高大水壩,會引起自然環境的改變,影響生態平衡和農業生產等,這類工程的社會效果是有利也有弊。在規劃中,對于趨利避害要作全面的考慮。
1.2工程設計方面
人們努力使設計盡可能符合實際情況,達到適用、經濟、安全、美觀的目的。為此,已開始采用概率統計來分析確定荷載值和材料強度值,研究自然界的風力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統計規律,積極發展反映材料非彈性、結構大變形、結構動態以及結構與巖同作用的分析,進一步研究和完善結構可靠度極限狀態設計法和結構優化設計等理論;同時發展運用電子計算機的高效能的計算和設計方法等。
1.3工程施工方面
隨著土木工程規模的擴大和由此產生的施工工具、設備、機械向多品種、自動化、大型化發展,施工日益走向機械化和自動化。同時組織管理開始應用系統工程的理論和方法,日益走向科學化;有些工程設施的建設繼續趨向結構和構件標準化和生產工業化。這樣,不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產率,而且可以解決特殊條件下的施工作業問題,以建造過去難以施工的工程。
2.土木工程的發展趨勢
2.1指導理論的繼續發展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數學在將來也應該有很大的發展,用以處理土木工程技術中復雜的數值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發展,控制論,虛擬現實等技術也在力學中加深影響。
另一方面,土木工程學科將向周圍繼續發散,與材料,環境,化學,電子信息,機械。
城市規劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規模利用就使得新的地下規劃學科有了產生和發展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2.2工程實現的變化
土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優秀的作品。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環境工程,經濟理論等等。
2.2.1可持續發展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發展相適應的,社會的發展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續發展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環境的影響降到最小,同時盡可能大發揮它的社會經濟效應。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括,資源的保護,資源再利用,污染控制和全方位的質量。我國正在施工中的青藏鐵路較好的體現了可持續發展的特性,從設計環節開始就注意了對青藏高原脆弱生態環境的保護,全路設計為封閉構造,杜絕了固體廢棄物的污染,也嚴格的控制了噪音污染。施工過程中也相當注重對周圍環境的影響。
2.2.2主動控制技術
迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態的,被動的物體。對周圍環境的影響,如風動,溫度變化,突發事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環境因素做出適當的反應。
2.2.3全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數據資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實現的基礎。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現對建筑全方位的實時的監控,及時掌握整個建筑物的狀態。我國現在正是基本建設的,20~30年后,現在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統技術的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
土木工程當今的發展是人類智慧的成果,土木工程是為了人類存在而存在。堅持可持續發展道路,努力創新,土木工程定會走向新的高峰!
【參考文獻】
[1]楊家福.中國土木工程指南[M].1993:1-4.