土木工程的发展现状和未来趋势

土木工程的发展现状和未来趋势

一、土木工程的含义

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。土工工程具有专业性强、跨学科多、施工时间长、加工一次成型、投资高、价值

大的特点。

二、土木工程的发展现状

土木工程的发展贯通古今，它同社会、经济，特别是与科学、技术的发展有密切联系。土木工程内涵丰富，而就其本身而言，则主要是围绕着材料、施工、理论三个方面的演变而不断发展的。以17世纪工程结构开始有定量分析，作为近代土木工程的开端；把第二次世界大战后科学技术的突飞猛进，作为现代土

木工程的起点。

15世纪以后，随着近代自然科学的诞生和发展，近代土木工程开始在理论上的奠基时期。17世纪中叶，伽利略开始对结构进行定量分析，使土木工程成为有理论基础的独立学科。18世纪下半叶开始的产业革命，使以蒸汽和电力为动力的机械先后进入了土木工程领域，施工工艺和工具都发生了变革。近代工业生产出新的工程材料──钢铁和水泥,土木工程发生了深刻的变化,使钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构相继在土木工程中广泛应用。

第二次世界大战后，现代科学技术飞速发展，土木工程也进入了一个新时代。以计算机技术广泛应用为代表的现代科学技术的发展，促进了土木工程领域的快速发展。现代土木工程的新特征是工程功能化、城市立体化和交通高速化等。土木工程在材料、施工、理论三个方面也出现了新趋势，即材料轻质高强化、

施工过程工业化和理论研究精细化。

截止到2010年底，我国铁路营业里程达到万公里，居世界第二；电气化铁路里程达到万公里，居世界第二。2006年7月1日青藏铁路正式全线建成通车，是世界海拔最高、线路最长的高原铁路。青藏铁路自开通运营到2010年底，共运送旅客1426万人、运送货物亿吨，旅客列车运行时速达100公里，创造了冻土铁路运行时速的世界纪录，所创新的冻土成套工程技术达到国际领先水平。截止到2010年底，我国高铁投入运营里程达8358公里，高速铁路运营里程高居世界第一。目前，我国高速铁路在建规模超过1万公里。到2012年新建高速铁路总规模将达到万公里，我国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。

截止到2010年底，全国公路网总里程达到万公里，5年增加万公里。“十一五”末高速公路里程达到万公里，居世界第二位，高速公路进一步实现了大规模跨省贯通，加强了各大区域间的经济交流。2010年，我国公路运输共发送旅客亿人、旅客周转量14914亿人公里、发送货物亿吨、货物周转量43005亿

吨公里。

截止到2010年底，全国规模以上港口数量为96个，拥有生产用码头泊位32148个，其中万吨级及以上泊位1659个。2010年，全国规模以上港口货物吞吐量达亿吨。其中沿海港口货物吞吐量亿吨，内河港口货物吞吐量亿吨；全国规模以上港口集装箱吞吐量13060万标准箱。我国港口吞吐量已经连续6年保持世界第一。港口建设取得显著成效，成为带动临港工业、促进区域经济发展

的引擎。

截止到2010年底，民用航空航线里程为万公里，比2005年底增长%，年均增长%。“十一五”期间，我国民航航空业务规模快速增长，已成为全球第二大航空运输系统。截止到2010底，民用飞机达1604架，是2005年的倍；2010年，全国民航共发送旅客亿人，比2005年增长%，年均增长%；旅客周转量亿人公里，比2005年增长%，年均增长%；共发送货物万吨，比2005年增长%，年均增长%；货物周转量亿吨公里，比2005年增长%，年均增长%。航空运输已成为大众化的

出行方式。

截止到2010年底，管线总里程从“十五”末的万公里增加到万公里，比2005年底增长%，年均增长%。2010年，管道输油（气）能力为49189万吨，比2005年增长%，年均增长%。2004年建成投产的西气东输管线，以总长3856公里成为我国第一条超长距离、大口径、高压力、大输量的天然气管线。2008年2月正式开工建设、2009年底西段投运、计划2011年全线建成投运的西气东输二线工程，在与中亚天然气管道实现对接后，干线和支线总长度超过1万公里，是迄今世界上距离最长、等级最高的天然气输送管道。

三、土木工程的发展趋势

第二次世界大战后，现代科学技术飞速发展，土木工程也进入了一个新时代。以计算机技术广泛应用为代表的现代科学技术的发展，使土木工程领域出现了崭新的面貌。现代土木工程的新特征是工程功能化、城市立体化和交通高速化等。土木工程在材料、施工、理论三个方面也出现了新趋势，即材料轻质高强

化、施工过程工业化和理论研究精密化。

1、轻质高强材料的发展

中国从60年代起普遍推广了锰硅系列和其他系列的低合金钢，大大节约了钢材用量并改善了结构性能。高强钢丝、钢绞线和粗钢筋的大量生产，使预应力混凝土结构在桥梁、房屋等工程中得以推广。

标号为500～600号的水泥已在工程中普遍应用，近年来轻集料混凝土和加气混凝土已用于高层建筑。例如美国休斯敦的贝壳广场大楼，用普通混凝土只能建35层，改用了陶粒混凝土，自重大大减轻，用同样的造价建造了52层。而大跨、高层、结构复杂的工程又反过来要求混凝土进一步轻质、高强化。

高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展。中国在桥梁工程、房屋工程中广泛采用预应力混凝土结构。近10年来，我们先后修建了许多世界级的跨海大桥（杭州湾大桥、钱塘江大桥和目前正在建设的港珠澳大桥）；先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑、民用建筑、高速公路、铁路建设、港口码头、水利工程中更是应用普遍和广泛。