未来的土木工程汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇未来的土木工程范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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中图分类号：E271文献标识码： A

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路、桥梁工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步去探索。

二、当今我国土木工程的发展现状

1、在高层建筑方面

众所周知，我国一个很大的特点就是人口是世界上最多的，这也就意味着我国要在有限的国土面积上满足更多的人的生存需求。这就是当今城市化进程中面临的棘手的问题。这种矛盾的存在可以说是影响我国社会和谐甚至影响国际形象的重要因素。解决这样的问题，唯一可行的办法就是增加高层建筑的建设。城市用地的紧缺也大大促进了高层建筑的建设，可以说，高层建筑是我国未来发展所需的必要的改造方向，是解决日益增长的人口与有限的土地资源矛盾的必然选择。高层建筑利用其较少的占地，更多的人口容量成为未来城市发展的首选，当然，高层建筑的建立也是我国经济发展水平的一种展示。人们很容易将发达的城市与高楼林立的景象联系起来，这也是需要十分巨大的资金支持的。

与此同时，尽管高层建筑有这么多的优势，但是在经济发展的今天仍然不能够作为普及城市化的标准改造模式。高层建筑要讲究实事求是的原则，与当地人口以及环境容纳量相互补充，辩证的分析当地的建筑应具备的最适合的建造模式。在当前情况下，我国高层建筑在稍微大些的城市己经不是鲜见之物，根据相关资料的调查显示，我国大陆目前高层建筑的数量己经超过20000幢，而超过100m的高层也己经超过1000幢。这样足以说明土木工程对于我国社会建设的重要性，为缓解土地紧缺，满足人们的生存需要做出了重大的贡献。土木工程是人类社会强大的建造力，是人类文明的鲜明表现，保障了我国现代化进程的平稳发展。

2、在公路建设方面

公路建设是发展经济的必要手段，它是当今物资等运输的载体，没有公路建设，国家就会陷入瘫痪的状态。可以说公路是国家的血管，是生存发展的必要通路。同样的，国家的繁荣昌盛离不开经济的发展，而经济的发展离不开交通的辅助。有句老话，要致富先修路，可见交通设施的完善对经济的发展是不可或缺的。我国是产业多样化的大国，工业农业以及其他的各行各业的生存发展与公路都有着千丝万缕的联系。公路时分担地区资源的重要途径，地区承载量及其分配也因为四通八达的公路显得更加有意义。

公路的运输功能为国家各个行业的商品流通提供了途径，优化各地区的产业结构，同时也可以带动地区经济的发展。尽管大多数地区的交通在改革开放的今天都己经不是制约经济发展的首要问题，但是，其相对偏远的地区或者拥有复杂地形的地区，交通依旧是经济提升的不可逾越的绊脚石。道路建设离不开经济的支持，而经济的发展又离不开道路的辅助，这样的关系使得这个问题并不容易解决。因此，这种不协调性的存在使得我国和谐环境下存在不和谐的因素，这样是不利于我国建设社会主义和谐社会的。近年来，经济的继续发展，以及和谐社会的进一步落实，势必会将重视偏远地区的战略布局，大力发展交通运输事业，为经济发展开辟更多的潜力，使交通经济和协调发展，创造更加美好的未来，为社会主义事业继续努力。

三、现代土木工程技术的特点

1、绿色土木建筑。在土木工程中充分利用绿色土木技术，可以通过利用自然资源、环境资源，尽量降低或避免土木对环境造成危害，维护生态平衡。发展绿色土木可以尽量降低土木对资源的消耗，有效节约能源与资源，避免土木物对环境造成污染，促进土木行业的健康发展。目前，环境保护问题已引起人们的高度关注，促进土木物与自然的和谐发展也成为土木工程的重要发展方向，在土木工程中引用和推广绿色土木技术可以为人们营造一个更自然、环保、健康的土木空间，提高土木工程技术的生态效益。

2、生态土木建筑。生态土木技术也是一种新兴的土木工程技术，在土木工程项目中，生态技术可以在土木工程中充分利用现代高新科技，运用土木物理、土木设计、材料科学、气候学等一系列学科知识为土木工程服务，增加土木工程的科技含量，使工程建设项目的经济效益、社会效益和生态效益得到同步提升。生态土木可以有效降低土木物的能源和资源消耗，避免对环境造成污染，在保护生态环境的基础上，为人们提供一个节能、舒适、健康的室内环境。

3、智能土木建筑。随着科学技术水平的不断提高，很多先进的科学技术已运用于土木工程技术中来，智能土木可以通过利用信息技术、计算机技术等科学技术，增加土木物中的安全防盗、电力系统、通讯设备等系统的科技含量，提高土木工程的自动化水平，使土木工程不断与科学技术结合，共同为人们打造一个更舒适、高效、便捷的土木环境，使土木物的管理逐步朝着智能化、自动化的方向发展。

四、土木工程技术的发展趋势

1、精细化的发展趋势。随着现代土木工程技术水平的逐步提高，土木工程技术也在朝着精细化的方向发展，对施工技术、设备安装技术的要求也越来越高。例如，对于土木工程的钢结构焊接与安装技术来说，精细化程度在不断提高，新的焊接技术如焊接水平控制、材料控制、射线检测焊缝等技术的发展水平越来越高，逐步形成了多功能的焊接管理技术，如WMS技术等。在钢结构的安装方面，工程质量的监控技术水平也在逐步提高，发展成为新型的工程质量监控吊装技术，并在鸟巢等大型工程建设项目中得到了应用，提高了土木工程技术的精细化水平，发展了计算机控制的多吊点分散载荷吊装技术等监控吊装技术，使质量控制的精度与准度得到了很大的提升。

2、数字化和信息化的发展趋势。随着信息技术和计算机技术的发展，计算机技术也在土木安装等工程中得到了广泛的使用，通过计算机可以对土木安装过程进行模拟和监控，利用计算机操作系统及时发现土木安装过程中存在的问题，发挥实时校对、实时监督、实时控制的作用，保证土木安装工程的质量达标。总之，数字化和信息化在土木安装工程中的应用，可以利用动态模拟的方式对安装过程进行监控，使土木工程技术朝着信息化和数字化的方向发展，提高土木工程监督和管理的水平与效率。

3、集成化的发展趋势。集成化的土木工程技术可以将土木施工技术、土木安装技术等技术实现有效衔接，将多种工程技术相结合，发挥土木工程技术的综合效益，提高土木工程技术的水平，以满足未来土木业的发展要求。

结束语：

由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

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1、土木工程的概念

土木工程包括各种工程设施的各种活动。可以自二个方面进行理解，一个指的是涉及人类生活与生产的各种工程设施，包括各种工程。一个指的是在建筑工程中使用的材料总称，以及工程设备在工程建设过程中进行的各种活动。土木工程经历了长期的发展，当前已取得了较大的成果，但在今后发展中，土木工程还有很多项目需要人类去研究。

2、现代土木工程的优势

随着世界经济的快速发展，人们对建筑物提出了更高的要求，不但要求质量不断提高而且要求建设速度不断加快，因此现代土木工程呈现出众多时代特点，主要有下面这些方面。

2.1建筑材料。出现了大量高强轻质的建筑材料，如铝合金、镁合金和玻璃纤维等，但这些新型材料有的弹性不强，价格过高，因此没有得到普遍应用，还需进一步加强研究。再有关于钢筋混凝土的强度与耐久性也需开展研究。

2.2工程地质与地基。建设地域的工程地质与地基构造以及其本身的应力情况与力学性能，直接影响着工程施工，而且也进一步影响到工程的选址、结构、材料的应用等各个方面，如果属于地下工程则有着更多的影响。当前应用的工程地质与地基勘察技术，还主要以钻探取样、室内分析为主，这些技术有待进一步提高，为了修建现代化建筑，还需创新勘察手段。

2.3工程划。在过去较长时期内，工程规划主要依据工程经验进行，随着土木工程建设规模的越来越大，当前完全可以应用系统工程理论与手段，如果土木工程的规模过大则会影响到当地自然环境，对生态平衡与农业生产产生巨大的影响，由于此类工程同时包括优点与缺点，因此合理规划具有更为积极的作用。

2.4工程设计。当前工程设计中，人们力求在现有条件下满足节约成本、安全美观的要求。因此当前人们越来越重视自然界的风力、地震、海浪等因素在时间与空间上的规律，大力研究材料非弹性、结构大变形等手段的应用，尝试应用安全性较高与结构优化设计等理论，利用计算机进行高效能的计算与设计等。

2.5工程建设。由于当前大量建设大规模的土木工程，因此使用工具、设备、机械的种类越来越多，而且智能化水平也越来越高。在土木工程施工中积极应用系统工程理论与手段，逐步实现了科学化发展。由于建设手段不断升级，因此不但可以进一步减少施工成本、缩短工期，而且也可以在特殊环境中施工，提高工程质量。

3、展望土木工程的发展

3.1越来越高。当前人工建筑当中最高的当属波兰的长波台钢塔，有646米高，主要利用15根钢索拉伸。日本最近提出在东京建设一座千年塔，设计高度为800米以上，主要位于当地的大海当中，在建筑中全面融入工作、休闲、娱乐、商业、购物等多种功能，而且应用抗震原理，可以容纳五万人。中国计划在上海修建一座仿生大厦，在距离海岸200米深的人工岛上修建，可以容纳十万人。印度也计划投资五十亿元修建一座超级摩天大楼，规划为200层以上，高度可达到700米以上。

3.2走入地下。东京在1991年在东京召开城市地下空间学术会议，认为“人类在21世纪应该逐步进入地下”。而利用修建地下建筑可以解决地面上的人口拥护问题，可以节约能源、减少噪声污染等。20世纪50年代，日本在地下空间开展了大规模的开发活动，到80年代已经逐步进入到地下100米以下的空间。日本于2003年修建完成的东京新丰州地下变电所就位于地面以下70米处。当前世界上已经修建完成350座以上的地下水电站厂房，规模最大的当属加拿大的格朗德高级水电站。

3.3进入海洋。为了保证飞机起飞的轰鸣声不会影响到附近的居民，为了节约陆地用地，2000年8月，日本大阪利用18亿立方围海修建完成了长达1000米的关西国际机场。同时修建在海上的还有阿拉伯联合酋长国的首都迪拜，洪都拉期也计划在海上修建与城市功能相同的游船，计划长度达到800米以上，宽度达到200米以上，高度达到28层楼高，同时在船上设置小型喷气式飞机跑道、医院、旅馆、超市、饭店等各种设施，最近几年，我国在此方面也进行了不懈的研究，取得了较好的成果，如在南海的填海工程已经取得了初步成果，已经建设完成了各个岛屿的工程，在三个地区已经修建完成了机场，当前已经投入使用的机场为永署礁机场。

3.4进入沙漠。在全世界当中，沙漠面积占到整个陆地面积的三分之一，每年还有600万公顷的土地转变为沙漠，会进一步影响到一亿人的生活。世界未来学会认为，人类可以在下个世纪进入沙漠当中，利用科学的研究将其转变为绿洲。而在改造沙漠过程中首先要解决水的问题，然后才能开展绿化建设与改良土壤建设。当前利比亚沙漠地区已经在沙漠当中修建了一条地下水管道，同时在班加西修建了一座大型蓄水池，当前已经投入到使用当中，为改良当地沙漠起到了积极作用。由于沙漠地区普遍缺水，国际上当前正在研究寻求利用太阳能将海水转化为淡水的方案，如果这一研究宣告成功，那么人类就可在近期进入沙漠当中。

3.5进入太空。随着天文学宇航事业的快速发展，当前人类已经能够登上月亮，发现了位于月亮上的大型钛铁矿，在800度的高温环境中，如果钛铁矿与氢化物相遇则可成为铁、钛、氧和水气，就可以在月亮上制造出水和氧。美国政府当前已经着手在月亮上建立基地，尝试利用月亮作为中间站登上火星。我国林铜柱博士在1985年通过研究发现，月亮上存在着大量的混凝土材料，所以在月亮上可以利用空间站制作人类需要的钢筋混凝土。笔者认为在21世纪50年代以后，空间工业、空间商业、空间旅游都会得到较快发展，有可能成为现实。

3.6计算机的作用越来越大。随着计算机技术的大量应用，计算结果将会与实际情况越来越接近，可以展现材料的真实性能与最优结构，人们将会设计出质量更高的施工方案，从而收到较好的经济效益。

3.7越来越趋向于工业化。在过去较长时期内，人们只能利用手工操作开展建设，随着经济的快速发展而大量引入了机械化操作，尤其是随着重点工程建设的发展出现了更多的智能化操作，但其发展还是不能与其他工业部门相比，因此建筑业实现工业化将会成为我国建筑业努力的方向。要科学处理建筑产品标准化与多样化的关系。要随着时代的发展应用最新科学管理办法，同时大量应用新材料新工艺。

3.8出现大量新能源。随着经济的快速发展，人们越来越关注能源问题，而大力开发新能源与研究替代能源将会是21世纪人类解决的重大问题。才能促进土木工程的健康发展。

3.9实现持续性发展。土木工程建设要寻求能源的循环利用，达到可持续发展的目的，在建设、使用、维护土木工程过程中，要求人类节约能源节约土地，才能使土木工程得到持续性发展。

土木工程在我国拥有悠久的发展历史，为人类发展做出了重大贡献，人类还需不懈努力、开拓创新，才能实现土木工程的健康发展。

参考文献：

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中图分类号：TU-0 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-

土木工程从远古时期就已经存在，由原始的伐木采石，建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所，到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁，土木工程的发展与变化，代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中，土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高，而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求，所以根据土木工程发展现状，分析未来土木工程发展方向，是非常重要的工作。

1.土木工程发展意义

土木工程的根本含义是征服大自然，通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展，各种高层建筑拔地而起，桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业，提高土木工程建设水平，完善土木工程发展体系，实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标，是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间，舒适的生活环境，为了获得更好的居住环境，更加优秀的土木工程技术将不断出现。

2.土木工程发展现状

为了明确土木工程未来发展趋势，必须明确土木工程发展现状，通过现状分析出土木工程的特点。

2.1土木工程理论发展

土木工程发展由两方面组成，分为土木工程理论与设计，理论是土木工程的基础，设计是通过实际证明理论的过程，只有成熟的理论作为基础，才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成，必须通过多个学科的综合知识体系，确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟，土木工程也进行了飞越式的提升，根据道路、桥梁、建筑等土木工程，分别开发了多种模拟施工计算软件，这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速，而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流，我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术，并且在网络上交流先进的土木工程理论。

2.2土木工程设计发展

土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷，全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现，人类可以将土木工程的规模扩大化，高层建筑也在不断增长，超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟，土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上，随着土建项目要求更加复杂，土木工程设计也需要更加多样化，只有及时吸收新技术，把握住新优势，才能使土木工程设计更加优秀。目前，土木工程设计已经得到了很好的发展，在受力、形式方面比较成熟。

2.3土木工程施工发展

施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向，其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料，新型材料在许多建筑中得到应用，也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化，通过新型施工机械，可以使大规模土木工程得以实现，有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中，也出现了各种不同的施工工艺，例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术，为地下空间开发打下了坚实的基础。

虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展，但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足，为了提高我国土木工程发展水平，必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用，将土木工程理论与技术完美结合，帮助土木工程收获更大的成果。

3.土木工程未来发展趋势

社会经济水平不断提高，大型城市与超大型城市数量飞速增长，人们对生活空间的作用提出了许多要求，寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数，高层、超高层建筑数量不断增加，有限的城市空间得到了极大的应用，已经成为城市发展的主要建筑体系，受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时，不仅仅对生存空间提出了要求，也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输，都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程，是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广，一般在西南地区存在较多的能源储备，所处地区地形特征较为复杂，并且山区、高原、丘陵等环境较多，导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度，实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目，采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。

从以上几种发展形式来看，未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中，通过大跨度桥梁与超长隧洞，改变自然环境带来的阻碍，实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺，实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设，逐渐将大型土木工程普及到工程建设中，这就是未来土木工程的发展方向。

4.结语：

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅，但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平，需要积极学习发达国家土木工程技术，合理运用土木工程技术，实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中，需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究，也需要加强土木工程理论与技术的融合，实现更大的突破。

参考文献：

[1] 任秋荣，叶龙，李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化，2011（12）：150-152.

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1现代土木工程的特点

1.1设计理论科学化和精确化

现代力学、数学分析方法以及计算机科学的快速发展，使得土木工程学科的理论基础得到了极大的发展。由最原始的手算到利用计算机进行辅助设计、计算机优化设计；由最初的线性分析到后来的非线性分析；由简单的平面分析到复杂的空间整体和共同作用分析；由简单的单项分析到科学合理的系统的综合比较；由经验定值分析到随机甚至随机过程分析； 由静态分析到动态分析；由使用荷载下的反应到建造全过程的反应等等。

1.2结构功能多样化

现代土木工程已经超越了传统意义上挖土盖房、架桥为梁的范畴，而是以“以人为本，绿色环保”作为其设计理念。对于住宅建筑和公共建筑来说，尽量要求与周边环境融合一体。 就建筑的结构布置来说，尽量与水、暖、电、气的供应，室内温、湿度的自动控制等现代化设备相结合。而对于工业建筑来说，则是要求从恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防磁、无微尘，向大跨度、空间分隔灵活、工厂花园化的方向发展。

1.3施工过程的工业化

土木工程是一个系统工程，各个施工工序错综复杂。但是在工厂成批生产房屋、桥梁的各种构配件和施工物件的组合体，在现场进行拼装的方式极大地加快了施工速度，减少了野外工作。此外，随着现代科技的迅猛发展，各种先进的施工手段也得到了日新月异的发展， 为复杂、大型、高耸的建筑物的实现提供了条件。

2未来土木工程的发展

2.1保证工程整体质量

建筑行业是一个关乎民生的重要行业，是整个社会正常运行的一个非常重要组成部分。我们日常生活、学习和工作都离不开相关的建筑。而土木工程作为建筑工程的主体，它的施工的好坏会直接影响着整个工程的质量，所以它也是整个施工工程项目质量控制当中最为重要的一个环节。一般情况下，土木工程在施工的过程当中，非常容易受到天气和气候因素以及许多其他的偶然因素的影响。如果不能进行合理有效的控制和管理，就不可避免的会影响到整个施工的质量。因此，在土木工程的施工过程中，要加强施工管理的各项工作，严把施工工序和施工材料的质量关，努力做好施工过程当中每一个细节的管理工作。

2.2保证工程施工和使用安全

土木工程的安全与质量是息息相关、密不可分的。如果土木工程的质量不达标，那么它的安全也就无从谈起。因此，加强土木工程的管理工作，可以杜绝在施工过程中的不安全因素，保证土木工程的施工安全。同时，还能及时发现土木施工过程当中存在的质量隐患，然后及时的进行解决，从而减少安全事故的发生。因此，相关的施工和建设单位应对土木工程进行科学有效的管理，这样可以保证土木工程的顺利施工和安全施工。

2.3促进建筑企业的发展

土木工程的施工质量，是建筑企业在建筑行业的竞争中实力的体现。一个良好的建筑工程，可以直接体现出该建筑企业对于工程施工的态度，以及该建筑企业的施工技术水平。如果一个建筑三天两头出现各种各样的质量问题，那么这个建筑企业在建筑行业中的信誉就会下降，自然不利于企业的长期发展；而如果建筑造价合理，质量良好，这就会大大提高企业在市场中的核心竞争力，从而有利于实现企业的长远发展。

3未来土木工程发展的方向

土木工程未来的发展趋势必然是随着科技快速发展而日新月异。在新的快速发展时期，土木工程将引进更多的高新技术，促进土木工程施工技术提高、创新和发展。

3.1交叉学科的渗入

在科学技术日益发展的将来，更加专门化的数学将在未来土木工程的施工中发挥着重大的作用，用以处理土木工程技术中遇到的复杂数值问题。此外还可利用更先进的电子计算机模拟施工中遇到的复杂的情况，这样能减少施工的难度和提高施工的效率。另一方面，土木工程学科将和其他学科进行交叉应用，与环境学，材料学，环境，电子信息学，化学，机械学，城市规划学等相关学科进一步的交叉和融合，进而保证土木工程的施工质量。

3.2全过程信息化

未来的土木工程中，信息化是一种重要的发展方向。其发展的重点不仅是在于CAD方面，也在于对土木工程施工进度的各项管理和运行当中的数据资料的收集，分析以及整理；还在于对建筑物的各种结构，强度情况，可靠性的分析和相应对策的决策等。整个土木工程的全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护和修复有很重要的意义。例如，在对建筑全方位的实时的监控时，可以采用植入的传感器配合电子计算机来实现这个过程，从而能及时掌握整个建筑物的使用状态。

4结语

土木工程是整个建筑工程中很重要的一部分，土木工程施工质量的好坏直接关系整个工程质量。因此，要明确土木工程的重要性和掌握土木工程的特点，这样才能更好的保证施工的顺利进行，进而保障整个建筑工程的质量。

参考文献：

[1]李健男.浅谈加强土木工程管理的重要性[J].黑龙江科技信息，2011（12）

[2]张浩.浅析土木工程管理的重要性及发展趋势[J].城市规划，2013（09）

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中图分类号：S969文献标识码： A

Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.

Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development

引言

土木工程可以说是一种文明，随着社会的产生而产生，当今的土木工程已经得到了一定的发展，土木工程是不可缺少的存在形式，未来的生活中更会得到大力的发展，以满足人们更多的需求。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路、桥梁工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步去探索。

二、现代土木工程的特点

现代土木工程的发展特点分析较之以往，现代土木工程的一个最明显的发展特点便是科学技术的明显提高，计算机软件的应用为土木工程的发展创建了更为广阔的发展平台。因此土木工程的在发展中展现出现代化、多元化及科技化的特点。就当期形式而论，土木工程的信息技术的迅速发展，专业化的程度加强，对建设工程师的要求明显的加强，不仅要具备较强的施工管理能力，同时要跟上时代的需求，及时的吸收当前的建筑领域的信息，利用科学技术建设具有现代特点的土木工程项目。所以，对于土木工程专业人才的培养具有更加严格的要求。适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1、工程地质和地基方面

建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

2、工程规划方面

以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。

3、工程设计方面

人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

4、工程施工方面

随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。

三、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展

在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

2.1全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也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。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的，20～30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。

2.2可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的，社会的发展要求更加充分合理的利用资源，社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，在可持续发展成为整个社会的主题的时候，土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向，这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，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。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。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性，从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护，全路设计为封闭构造，杜绝了固体废弃物的污染，也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

3、主动控制技术

迄今，绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的，被动的物体。对周围环境的影响，如风动，温度变化，突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术，以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

结束语

由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

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中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

引言

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、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。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。

土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。

土木工程的发展现状

回顾20世纪特别是改革开放20年来，我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。

结构工程方面：改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位。另外还有鸟巢、水立方等。我国结构工程目前已达世界先进水平。桥梁工程方面：杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。铁路工程方面：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。此外，磁悬浮列车也在发展。公路建设方面：到2000年底，公路通车总里程达140万公里，20年内增加了35万多公里，其中高速公路24336公里，居世界第三，仅次于美国和加拿大。水利建设方面：50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。我国还先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程，三峡水电站总装机容量达1820万千瓦，已超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一。

三、土木工程的发展趋势

（一）高性能材料的发展 钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。 （二）计算机应用 随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。 （三）环境工程 环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。

（四）建筑工业化 解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。

（五）结构形式 计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。 （六）新能源和能源多极化 能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

四、土木工程未来可利用的资源

地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此，人类为了争取生存，土木工程要开创新的未来。1、高空资源

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，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。

2、 地下资源

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。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。3、 海洋资源

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。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上。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。4、沙漠资源 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。

5、太空资源

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一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、现代土木工程的特点

（一）建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。

（二）工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

（三）工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。

三、土木工程的发展趋势

（一）高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

（二）智能土木结构理论的体系构成

传统的土木结构是一种被动结构，一经设计、制造完成后，其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性，这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题，发展出了在线监测结构，它赋予传统土木结构以在线监测机制，从而为探知结构内部性能打开了窗口，使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况，这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上，进一步增加了监测数据的智能处理机制，使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力，从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制，即根据自诊断自推理的成果，由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应，从而实现智能控制结构，这就是第三层次的智能化。比如，对结构的开裂、变形行为，结构的锈蚀、老化、损伤行为，以及结构的动力振动行为做出抑制性控制，在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见，在结构智能化演化过程中，按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次：第一层次：自感知土木结构（Self-sensoryCivilStructure），它是智能结构的最低级形式；第二层次：自诊断智能土木结构（IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure），具有对前一层次结果的智能化加工处理，包括结构内部力学物理场的自我计算，对结构特定目标参数的自我诊断，以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次：智能控制土木结构（IntelligentControlCivilStructure），它是智能土木结构的最高形式。

（三）发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展？

土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。

随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。

结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。

近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。

像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展

四、结语

此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

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一、现代土木工程发展趋势的表现特点

适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1、 工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

2、工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。

3、建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。

4、工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。

5、工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

二、土木工程在未来如何发展

1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来，土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学，新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上，现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展，用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用，使得对复杂的情况的模拟更有把握，更接近于现实。力学也会突破宏观框架，向微观发展，控制论，虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

另一方面，土木工程学科将向周围继续发散，与材料，环境，化学，电子信息，机械。 城市规划，建筑等相关学科进一步的交叉，融合，互相支持，互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科，如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透，比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物，从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面，有了好的理论和设计，没有好的工程实践，一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来，其他学科和其他方面的新观点新技术，必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论，施工技术，新材料，环境工程，经济理论等等。

2.1全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中，重点不仅仅限于CAD方面，也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。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控，及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的，20～30年后，现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作，对今后维护也大有帮助。

三、土木工程未来发展趋势

1、三S系统应用发展

三S系统由HS遥感技术、GIS地理信息技术系统与GPS全球定位技术系统构成，可实时、整体、动态的对地展开判别观测、应用分析，因此在土木工程领域该系统发挥了显著的优势作用，同时具备广阔的发展提升前景。数字化城市发展理念的提出正是基于这一三S系统发展而来，也就是说其综合了遥感、GIS、遥测、多媒体、网络与仿真虚拟技术对城市各项功能机制、基础设施展开自动采集、发挥决策辅助作用并实施动态化管理监测，很明显，当前数字化城市便是以该类数字化的处理信息技术、通信网络技术作为发展背景的科学服务技术系统。

2、单机方式顺序科学转变至网络协同控制与并行设计

就复杂大型的项目工程来说，其很有可能需要较多设计部门、众多成员的共同参与，同时还需要良好的协同合作并提供在线咨询服务，还可由不同地域分布的分支设计机构、设计人员、协作部门单位应用多样化平台软硬件与设计方式在相应规定时段内良好完成。为有效解决该类复杂系统问题应良好的应用开发土木工程设计的协同并行技术。另外，智能化建筑工程与检测结构亦是土木工程基于信息化发展背景的未来发展的趋势。项目管理与电子数据同样是土木工程实现信息化发展的趋势，工程建设施工是当今土木工程应用计算机技术的重要领域，基于系统复杂工程在施工阶段中由报价投标、预算到签订管理合同、评定分析质量直至竣工验收各阶段均需要进行大量数据信息的处理，整体施工单位控制与辅助管理均会被纳入至辅助计算机施工技术体系中。当前土木工程领域信息技术的跨越式发展已经令国际承包商真正跨越了地域壁垒，实现了共享式、协同式、智能化的行业发展。

综上所述，随着信息化社会的飞速发展土木工程实现了质的飞跃，我们只有科学遵循其内涵特征、发展现状把握工程建设未来发展趋势动向、制定科学实践发展策略，才能真正推进土木工程实现可持续的全面发展。

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中图分类号： S969.1 文献标识码： A 文章编号：

纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究已取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破; 特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人[1]

一 土木工程建设取得的巨大成就

自改革开放以来我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。据初步统计我国已建成20 层以上高层建筑物10 000 多栋，超过100 m 的高楼有500 多栋， 200 m 以上的高层建筑50 多栋，有20 多栋超过300 m。目前我国最高的高层建筑为上海浦东金茂大厦，地上88 层，高度420. 5 m，地下3 层，其高度在世界已有建筑物中排第3 位，为钢筋混凝土和钢构架混合结构。即将动工兴建的上海金融中心大厦地面94 层、地下3层，高466 m，建成后，其高度将超过目前世界最高的吉隆坡佩重纳斯大厦而成为世界第一高度[2]

公路、铁路飞速发展，“十五”期间, 我国将有公路160 万km, 其中高速公路2. 5 万km2010年，全国高速公路将达3 万km。到2005 年，全国铁路营业里程约达7. 5 万km，首条跨海的粤海铁路通道，全长542. 6 km；国务院批准建设的青藏铁路, 东起青海格尔木，西至拉萨全长1118 km，其中多年冻土地段约600 km，海拔高于4 000 m 的地段960 多km，将成为世界上海拔最高和最长的高原铁路，是西部大开发的又一项标志性工程。

桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破；而斜拉挢的复兴更是桥梁工程的另一个辉煌。日本的时石海峡大桥（1 991 m 悬索桥）、多多罗大桥（890 m斜拉桥），丹麦的海带桥（1 624 m 悬索桥），法国诺曼底桥（856 m 斜拉桥）被公认为是20 世纪桥梁的代表作而载入史册。而杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，已跨入世界先进行列。目前，我国已建成千米以上大桥3 座（尚有2 座正在兴建中）、800 m 以上大桥8 座、600m 以上大桥15 座、400m 以上大桥40 座，重庆万县单孔跨度达420 m 的钢筋混凝土拱桥更引起世界同行的莫大兴趣[3]

二 土木工程的发展趋势

地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。据联合国有关机构的报告预测, 到20005 年世界人口将超过85 亿。另据澳大利亚的科学家分析，2080 年世界人口将达到顶峰（106 亿），而后有所降低。人类为了生存，决定了土木工程未来的五个发展方向。

2.1 修建超大型工程

在21 世纪，随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类将有可能从事更大规模的土木工程建设，从事土木工程的人们将为改造世界做出新的贡献，取得新的突破。

西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲和非洲大陆的交通，至今人们已经提出了多种联络线方案。如全长30km，最大主跨为2000m 的吊桥方案; 全线长14km，最大主跨为5000m 的吊桥方案; 也有的提出采用最大主跨为5000m 的海中浮游式桥梁方案等。对马海峡的地下隧道工程、白令海峡的填筑等也是世界上酝酿中的超大型工程。

现在人工建筑物最高的为646 米的波兰Cabin长波台钢塔，由15 根钢丝绳锚拉。日本拟在美国芝加哥或纽约建造700 层（高约1950 米）的赤板城楼，内设商店、办公用房、剧院及至球场，工作人员30 万，住户l4 万。另外，日本还提出建造一座超整体结构，高4000 米（高过富士山，海拨3776 米），实为“空中城市”。

2.2 高性能材料的使用

近年来，随着高标号水泥的大量生产，钢纤维和玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土等快硬、高强、轻质、复合和节能混凝土的研制，复合、新型墙体材料的开发，钢化玻璃、多功能涂层玻璃、双层中空玻璃等建筑用平板玻璃等的发展，都带来了土木工程的结构形式、设计理论和施工技术等方面的新发展。而从20 世纪80 年代兴起的碳纤维的应用研究，更是土木工程在这一领域的又一重大突破。

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2 以上的钢材列入了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其他复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展[4]

2.3 充分利用地下空间

目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，建筑面积70 千米深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深度在100 米左右，我国也已有约20 个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段，先后提出了25 项地铁和轻轨项目，同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高[5]

目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术已经达到了国际先进水平，这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。随着人口的增长，空间资源越来越紧张，开发地下空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径[6,7]

21世纪城市地下空间发展有以下几个趋势：1）综合化。国外地下空间发展的主要趋势是综合化，首先是地下综合体的出现，成为具有大城市现代化象征的建筑类型之一。其次综合化表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合，以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。第三综合化表现在地上、地下空间功能既区分，又协调发展。2）分层化与深层化。为了综合利用地下空间资源，地下空间开发逐步向深层发展。

3 结束语

本文总结了当今建筑发展的现状，并阐述了一些新工艺、新技术、新型材料的应用，同时指出了未来建筑空间的必然趋势，目前我国在这方面已取得了一些成绩，积累了一定的经验，但我国土木工程的设计、施工和理论研究方面的总体水平与发达国家相比还有一定的差距。展望未来，不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程二级学科间理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。

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一、土木工程的概念及特征

1.概念

土木工程在我国有很早的发展历史，中外学者对之都有一定程度的研究，由于各自的观点及研究方向不同，学者们对其下的概念也并未统一。笔者在总结以往学者研究成果的基础上，也有自己的见解。土木工程，顾名思义，实乃土、木二者结构所造工程之意。说得最直观一点就是修房造屋、建桥铺路。早期的土木工程用到的材料无非就是木、石、土三种材料，直到后来科技的发展，土木工程行业才引进了钢筋混泥土以及高分子化学材料等。因此，笔者认为：土木工程是是指应用各种建筑材料所进行的建设工程的总称，它不但包括整个勘察、设计、施工的过程，而且包括工程建设的成果，如公路、桥梁、楼房、地下设施等等。土木工程的发展，既方便了普通居民的生活，同时也方便了我国军事领域各种设施的发展。在发展的过程中，土木工程也呈现出自己独有的特征。

2.特征

（1）勘察、设计、施工过程的复杂性。一项工程在进行建造之前，需要进行工程建造地址的前期勘测工作，在这一阶段需要反复勘测地址，考虑各种有利和不利因素，特别是遇到复杂地质条件时，勘测工作需要特别仔细，不得有半点马虎大意。工程在进行施工之前，应当由专门的设计机构进行设计，设计主要是以图形、模型和图纸的方式展现出来。在设计阶段，需要充分考虑建造物的承重结构、外形图案以及避免恶劣天气的方案，如避雷针的设计。一个优秀的建筑物，必然有一个特别好的勘测、设计和施工，三者缺一不可。

（2）选取建筑材料的独特性。土木工程离不开材料的选取，特别是现代建筑行业的发展，传统的材料已经不能满足其需要。很多外形独特，功能特别的建筑物对建筑材料的选取也有特别的要求，如隔音玻璃的使用、高强度轻薄型材料的使用以及超轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料的应用等等，无一不表明土木工程行业建筑材料选取的独特性。然而，高质量的建筑材料必然要高昂的价格，同时，也并不是所有的高质量的建筑材料都适合所有的建筑物，因而，我们应当继续探索，善于发现新生事物，使得土木工程行业能够发展得更好。

（3）建筑对象的广泛性。土木工程建造的对象特别多，主要包括陆地和海洋。陆地的建筑又分为地上和地下。地上主要有公路、铁路、房屋、隧道以及峡谷之间的桥梁等等；地下的建筑如地下管道、管线、地下军工厂、地下实验场等等。土木工程海洋领域如围海造田、海上桥梁、海底电缆及管道等等设施。无论是陆地还是空中，土木工程技术都发挥了应有的作用，可见，其对象非常的广泛。

二、土木工程的历史发展状况

1.古代土木工程发展状况

我国古代的土木工程比较发达，在时间上有一个很大的跨度，它起始于公元前5000年，直到17世纪中叶，这期间经历了大约7000年时间。著名的万里长城、都江堰水利工程、赵州桥等古建筑都是我国古代土木工程发展留下的宝贵遗产。虽然那时的发展水平有限，古建筑没有应用到一点现代科技因素，但至今仍巍然屹立。它们的存在表明了我国古代土木工程行业发展水平之高，不只是在国内，即便与国际相比也毫不逊色。

2.近代土木工程的发展状况

近代土木工程的大发展大致时间是17世纪中叶到20世纪中叶，大约历经了300年时间。在这一发展期间，人们开始倾向于研究人造建筑材料并应用到建筑行业中来，人造材料的应用逐渐占据了主流地位，大有取代传统材料之势。随着人造材料的大量应用，传统的建造理念已经被彻底颠覆，人们不再迷恋于长期建造经验，开始注重科学建造理念的培养。建造技术方面，大型机械设备开始应用，各种新的施工方法也开始应用，人们开始尝试挑战复杂的建筑环境，著名的埃菲尔铁塔就是这一时期建成，直到今天依然是世界奇迹。

3.现代土木工程发展状况

20世纪中叶是现代土木工程发展的起始时间。现代土木工程完全依托于现代科学技术的发展。各种新型建筑机械大量应用到建筑行业中来，如高分子化学材料、高强度钢筋混泥土、高强低合金钢等等应用非常广泛。在设计构图方面，大型计算机的运用增强了建筑设计运算和绘图的能力，力学分析与计算更加科学化。高难度的施工作业已经不再是不可逾越的鸿沟，如高原冻土、海底隧道等在前人想都不敢想象的事情，如今变为现实。

三、土木工程未来发展前景

随着科技不断地进步，我国改革的浪潮势如破竹。在科技与改革双重作用下，我国的经济突飞猛进，经济的发展又推动了建筑行业的发展。展望未来，城市化的进程逐步加深，这为土木工程的发展提供了契机，我国将面临空前的建设。在建设大潮下，如何站稳脚跟，并于国际接轨，是土木工程行业面临的一大挑战。作为新世纪的一代，我们能够在这样一个大环境中施展才干、向国际水平发起冲击是十分幸运的。然而，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻考验。随着土木工程行业的发展，地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此，人类为了争取生存，会不断地拓展土木工程的领域，未来土木工程发展的必然趋势是：向高空、地下、海洋、沙漠、太空等领域发展。这样的发展领域看似遥远，实际非常的迫切。因为地球的承载能力是有限的，而人口不断呈上升趋势，人们为了生活必然要大兴土木，长此以往，地球将超限，威胁人类的生存。为了缓解这一紧张态势，人类不得不考虑向另外的方向发展。另外，由于自然灾害频发，对土木工程提出了新的课题，对于如何有效避免灾害袭击，成了土木行业的一大考验。未来的土木工程不仅要求具备抗震、抗洪、抗风等性能，而且要求具备抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等性能。相信随着科技的发展，土木工程所面临的难题都将迎刃而解。