土木工程概论:土木工程走可持续发展之路？

1.1.1古代土木工程

古代土木工程的时间跨度很长，从公元前5000年的新石器时代到17世纪中期，距今约7000年。在建筑施工、桥梁工程、水利工程、铁塔工程等方面取得了辉煌的成就。许多古代文明流传下来的杰作至今屹立不倒。例如，中国的长城和埃及的金字塔。赵州桥建于公元6世纪，是世界上最早的敞肩拱桥。被美国土木工程学会选为1991，作为世界12土木工程里程碑。

1.1.2现代土木工程

现代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶约300年。这一时期，建筑材料由天然材料向人造材料转变，建造理论也由总结长期建造经验向重视科学、兼顾经验转变。在施工技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极其有效的施工方法的出现，使得人们开始建造结构复杂或者环境恶劣的土木工程。这一时期建造的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门大桥仍然是伟大的土木工程。

1.1.3现代土木工程

现代土木工程始于20世纪中叶。时至今日，土木工程在建筑材料、结构理论和施工技术方面都取得了长足的进步。

在建筑材料方面，高强混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑中。在结构理论中，利用电子计算机强大的计算和绘图能力，使力学分析计算的结果更加符合结果的实际情况，使结构设计更加可靠。对于建筑技术来说，已经发展到机、电、计算机一体化。在建设过程中，无论是上天、入地、爬山、下海，都不再是建设的障碍；随着焊接技术的广泛应用，钢结构的发展进入了一个新的阶段。

现代土木工程创造的世界著名建筑有:台北国际金融中心、上海金茂大厦、马来西亚吉隆坡石油大厦双子塔、法国诺曼底斜拉桥等。

1.2了解土木工程现状

今天的土木工程与其使用功能或生产技术的结合越来越紧密。

公共建筑和住宅建筑所需的建筑、结构、给排水、采暖、通风、供气、供电等现代技术和设备日益融为一体。

工业建筑要求恒温、恒湿、微振动、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、耐高(低)温、耐高(低)湿，向大跨度、超重、弹性空间方向发展。

此外，大量高层建筑拔地而起，地下工程高速发展，城市高架桥、立交桥大量出现，快速交通和大型水利工程逐步实现。

值得一提的是，改革开放后，我国综合国力大幅提升，具备了更大规模开发利用水资源的条件。比如三峡工程，南水北调工程，都是世界级的大型水利工程。

1.3对土木工程未来发展的认识

随着我国改革开放的深入和经济的快速发展，我国将面临更大的建设高潮。可以说，随着国民经济的飞跃，我们正面临着一个土木工程大发展的伟大时期。而且，这样优良的发展环境已经并将继续受到西方国家的迫切关注。

作为跨世纪的一代，这个大好形势为我们提供了一个前所未有的施展才华，冲击国际水平的机会。同时，我们也深切感受到，这是一个机遇与挑战并存、合作与竞争交织、创新与因循守旧的时代。如何把握世纪之交土木工程的发展趋势，开创具有中国特色和世界一流水平的土木工程新时代，是对我们跨世纪一代的严峻挑战。

2.我的感受和理解:中国土木工程要走可持续发展之路。

中国的土木工程有其特殊性。

“中国是世界上人口最多的国家。一个大资源除以654.38+0.3亿就变得无足轻重，一个小问题乘以654.38+0.3亿就成了大问题。”刘思拉教授的话确实道出了我们国家的难处。中国的煤炭、石油、天然气、水和森林资源总量居世界前列，但人均占有量却低于世界平均水平。人口、能源、教育和污染已成为我国面临的四大严峻问题。走可持续发展道路刻不容缓。土木工程也必须立足长远，走可持续发展的道路。

放眼全球，美国的现代化进程可谓先进，但目前的数据显示，未来美国将投入654.38+0.6万亿美元来解决现有工程的不安全状态，比如氯离子对建筑物的腐蚀。作为当代土木工程师，在继承前人辉煌成就的同时，也要从事故中吸取更多的教训，在今后的工作中进行创新和改进，实现可持续发展。

2.1发展高科技，应用结构健康监测，实现可持续发展。

土木工程在实际使用中，会出现不同程度的损伤或性能退化，影响承载力和耐久性，甚至导致严重的工程事故，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，从建筑物建成的那一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。

2.2合理利用自然资源，注重现有土木工程设施的再利用，实现可持续发展。

“可持续发展就是在满足当前需求的同时，不牺牲子孙后代，满足他们的需求和能力”。

为了合理利用自然资源，土木工程师在土木工程的建设、使用和维护过程中应主动节约能源和土地，充分发挥现有土木工程设施的作用。

比如可以充分利用建筑绿化，有效降低夏季灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用；可采用节能保温多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的效果；还可以利用太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源的消耗。

此外，现有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。在这方面，上海已经获得了很多成功的经验:大量闲置的厂房被改造成了展厅、写字楼和艺术家工作室。这样的改造再利用既符合现代使用要求，又节约能源，避免浪费，是一种有效的方法。

2.3开发利用可再生资源和绿色资源，实现可持续发展。

世界上每年拆除的废弃混凝土和工程建设产生的废弃混凝土都会产生数量巨大的建筑垃圾。我国建筑工程每年产生建筑垃圾4000万吨，废弃混凝土654.38+03.6万吨，工作量大，环境污染严重。另外，中国是近20年来世界上最大的水泥生产国，这本身就是一个高资源消耗、高能耗、高环境污染的行业。

与其他材料相比，钢材和再生混凝土更符合绿色建材的标准，应大力发展此类绿色建材。

在这方面，日本爱知世博会给我们上了生动的一课:在材料方面，世博会的各种建筑材料看起来很高档，但很多都是废物利用。很多木块都是用建筑用的废柴做的，到处摆放的椅子都是用碾碎的电视外壳做的。丰田馆的内墙是由回收废纸制成的。日本馆这种长期的场馆，既追求人与自然的和谐，又节省经济开支。使用的大部分钢材和木材都可以回收利用。同时，竹墙的优越性在爱知3-9月的炎热夏季也是显而易见的。竹子本身的性能大大降低了室内温度，空调的使用也明显减少。这让我产生了很多思考:在建筑材料选择方面，在适当的地方应用天然可再生资源，节约开支，同时实现生态与建筑的和谐可持续发展。为什么不呢？

此外，在日本爱知世博会的长期场馆中，为了减少热负荷，茧形的日本馆通过采用墙面绿化、生物降解塑料材料和间伐木材(森林中砍伐的细木)实现了环保功能。爱知世博会以“自然的智慧”为主题，展馆采用大量现代科技成果建造，突出环保性和功能性，体现了人类对自然美的孜孜追求。而这也应该是土木工程师未来应该学习和发展的方向。在中国建筑中，李国豪教授设计的杨浦大桥也是一个经典。引桥的螺旋上升结构可节省数亿元，是土木工程实现经济可持续发展的典范。

当然，可持续发展绝不是一味追求经济，而是一种最合理的中间状态，既保证建筑有足够的创意，又追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的收益。我们还是要创造经典，但绝不能建立在浪费金钱，消耗更多的资源和精力上。当今建筑界已经进入生态美学时代。关注文化、生态、工程和环境的关系，关注人性化、节能和可持续发展是当代工程师关注的焦点。

3.我们身边的土木工程实例

我在上面提到了很多土木工程的例子，也描述了我对它们的一些理解。接下来我想说说我对苏通大桥的理解。

苏通大桥连接着苏州和南通两座古城，如今正展现着它的雄姿。这座32.4公里长的大桥是世界上第一座在建的大桥。

据苏通大桥建设副总指挥何平介绍，苏通大桥由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成。全线采用双向六车道高速公路标准。大桥总投资约64.5亿元，预计2008年底竣工。苏通大桥的建设过程将克服一系列世界性难题，创造四个世界之最。

最大主跨度。苏通大桥是一座斜拉桥。斜拉桥从20世纪50年代开始修建，世界上共有200多座斜拉桥。目前已建成世界最大跨度斜拉桥，主跨890米，香港昂船洲大桥主跨1018米，苏通大桥主跨1088米，建成后将成为世界最大跨度斜拉桥。

最深的底子。苏通大桥主墩基础由131钻孔灌注桩组成，长约120m，直径2.5m ~ 2.8m，承载长度114m，宽度48m。它是世界上最大的桥梁桩基，也是埋深最深的。

最高的塔桥。目前建成的最高桥塔是多多罗大桥224米的钢塔，苏通桥塔是混凝土塔，高300.4米，比在建的香港昂船洲大桥还高6米，是世界上最高的桥塔。

最长的电缆。苏通大桥最长斜拉索577米，最大重量59吨，比多多洛大桥长100米，是世界上最长的斜拉索。

交通部总工程师冯茂润表示，苏通大桥是世界上第一座大跨度斜拉桥，将成为中国从桥梁大国向桥梁强国转变的第一座标志性建筑。

4.土木工程专业人员应具备的素质。

要成为一名优秀的土木工程师，必须具备“四要素”，即知识结构、实践技能、能力结构、综合素质和创新意识。

知识结构包括:公共基础知识、专业基础知识和专业知识。

首先，优秀的土木工程师必须具备扎实的公共事务基础知识，在熟悉自然科学的基础上，良好的思想道德心理素质和人文社会科学基础知识也必不可少。

其次，优秀的工程师还必须具备优秀的专业基础知识。对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程有扎实的理解和较强的应用能力。

第三，要有深入的专业知识。无论是从事铁路工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程，每个工程师都应该具备特定行业的高级专业知识。只有这样，中国的土木工程事业才能走在世界前列。

土木工程离不开实践。所以，工程师要有高超的实践技能。比如:制图技能、计算机应用技能、工程测量技能、结构检测技能。

作为土木工程学院的本科生，我将在大学四年的学习中努力掌握计算机语言和编程技能，珍惜每一次计算机实践的机会，掌握大学物理实验、材料实验、结构实验中一般结构实验的基本方法，初步具备结构检验的技能，做好技术实践和课程设计，争取在结构设计竞赛中获奖。

另外，工程师和科学家的区别在于，他们不仅受到自然规律的制约，还受到社会规律的制约。工程技术人员完成每一个项目都是一种“社会活动”，不可能一个人在房间里独自完成。所以要有足够的能力去应对社会，遵循社会规律。

在学习生活中，我会不断提高自己的自学能力，从学习中提高自己的工程能力，从学生工作中提高自己的管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养自己的科技开发能力，在表达能力和公关能力上多下功夫。

但是，这些技能并不构成真正为中国可持续发展做出贡献的土木工程师。因为工程师最重要的是要有高尚的道德文化修养和思想素质。为了国家和民族的利益献身于祖国的事业。为了国家的荣誉，我们可以有强烈的竞争意识。有辩证唯物主义的思维方法，有脚踏实地、严谨刻苦的工作作风。这样才能成为一名合格的中国土木工程师。

也要看到，我国土木工程事业与世界一流水平还有一定差距。比如中国的很多高层建筑(包括上海环球金融中心)，它们的工程设计几乎都是由国外承担的，它们的钢材几乎都是从国外进口的，它们的总承包工程也大部分是由国外承担的。只有钢结构的制作和安装由国内单位承担。要让我们年轻一代获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶上国际水平！

更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd