人人都知道土木工程,但多數人都不知道到底什麼是土木工程。即便是正在土木工程行業內的工作人員,也大多知道的並不全面。

下面,就讓我來帶你認識土木工程到底是個什麼樣的行業。

一、土木工程的概念

土木工程是工程學科的分科之一,指用工程材料進行修建各項工程設施的生產活動和工程技術。

例如,用土、木、石、磚、混凝土、金屬、塑料、瀝青等等材料來修建房屋、公路、鐵路、橋樑、隧道、堤壩、港口、河道、水渠、防護設施、市政設施等相關過程。包括規劃、勘測、設計、施工、管理、裝修裝飾、維修、改造等,以及相應的工程技術。

二、土木工程的地位和作用

土木工程與人類的生產、生活密不可分。

當人類由漁獵生活開始轉向農業、遊牧過程中,土木工程就隨之誕生了。可以說,自從人類文明的開始,便有了土木工程。它貫穿了人類歷史,同樣也是歷史的載體,記錄了人類社會不同時期的發展形態、生活方式等等。例如:新石器文化時期仰韶文化的早期村落,較大的村落房屋有一定的佈局,周圍有圍溝,用來防野獸和其他部落侵擾,村落外有墓地和窯場。這些土木工程建築遺址的發現,揭開了當時人類生活狀況和方式。

無論是過去還是未來,土木工程對人類對抗災害都是不可替代的。人類的防災、減災措施基本上都要依賴土木工程,例如:修建水庫、水渠等來抵抗旱災和洪澇災害;砌築擋牆、錨索加固山體等措施防止泥石流和山體滑坡;建造結實或者柔性建築來減少地震傷害;建造地下防護設施減少戰爭對人的殺傷;建造特別防護設施了防止核洩漏等等。

土木工程又是經濟的基礎產業。基礎建設工程,一般投入都非常巨大,動輒就是百億、千億工程。例如:京九鐵路,線路長,預算投入400餘億元;三峽工程,決算總額超過2000億元;西氣東輸工程、青藏鐵路工程等等均超過千億元。

土木工程涉及面非常廣,冶金、建材、機械製造、航空航天、能源……等眾多方面。其影響並帶動了許許多多重要行業的發展。例如:建材中常見的混凝土,我國每年用量超5億噸,居世界第一;據統計,2010年我國鋼材產量超6億噸,有近三分之一左右都用在了土木工程上。

三、土木工程的發展

隨著人類社會由原始走進現代,土木工程始終在跟隨的人類的發展不斷進步,革新。已經逐漸由最初的簡單支撐,到現在的複雜結構;由土石建築,到現在的混凝土、鋼結構等建築;由低矮的平房,到現在到處可見的摩天大樓;由小型水利工程,到現在的三峽大壩體量的巨型水利項目;由泥濘的土石路,到現在寬敞平坦的高速公路;由簡單的城牆防禦工程,到現在的深埋抗現代武器的防禦項目。

可以說,隨著科技進步,各種新型建築材料的湧現,土木工程在不斷的前進,前進……

在前進的過程中,人類在不斷的創造奇蹟,打造了一個又一個驚世之作:

古有享譽中外的萬里長城;富麗堂皇的凡爾賽宮;迷霧重重的金字塔;宏偉壯觀的秦始皇陵;建造精巧的靈渠;規模宏大的京杭大運河……

今有名震四海的三峽大壩;令人稱讚的北京新機場;中國特色的APEC會議中心;走在雲端上的雅西高速;高聳入雲的上海中心;大國重器天眼工程……

看看什麼是真正的土木工程

三峽大壩

看看什麼是真正的土木工程

APEC會議中心主體建築之一北京日出東方凱賓斯基酒店

這一個個工程,無不體現著不同時期土木工程的巨大發展成就。

在現階段,土木工程行業結合計算機科學的發展向數字化邁出了步伐。近幾年火熱的BIM技術在施工領域的應用,已經在很多大項目上發揮了重要作用,香港西九龍高鐵站、上海中心大廈、天津周大福、中國尊等知名項目都在使用。甚至於公路、鐵路等行業以及很多相關設計單位都在學習、發展BIM技術的應用。

看看什麼是真正的土木工程

在建天津周大福

BIM應用為什麼這麼受歡迎?

美國斯坦福大學整合設施工程中心,根據對32個項目的統計分析:在工程設計階段使用BIM技術,可以消除40%工程變更。

上海中心項目調研表明:應用 BIM排除90%的圖紙錯誤,減少60%的返工,縮短10%的施工工期。

BIM應用,意味著土木工程行業正在走向數字化。

四、土木工程的未來

2017年、2018年中國土木工程學會的學術年會主題分別為“智能土木”、“智慧城市和土木工程”,報告人都是國內外土木工程行業頂尖專家,尤其是2018年主會場報告有七位院士做了報告,影響力之大不可想象。這我們就可以看出來,隨著材料、計算機、物聯網的發展,現階段土木工程行業的大體研究方向,就是在向智能化、智慧化邁進。

看看什麼是真正的土木工程

中國土木工程學會2018年學術年會開幕式

部分高校正在研究土木工程的人工智能化,你只要將需求和要求輸入電腦,電腦就會自行設計並通過3D打印技術將你要的東西打印出來,目前某高校已經實現並完成了一建築結構模型的作品。儘管還不能應用到實際工程中,但從中我們可以看出來,土木工程行業數字化進程的發展剛剛來臨,就又要經歷更加新穎的變革。相信在未來,土木工程一定會達到高度智能化建造水平。

五、土木工程的前景

土木工程是這一貫穿古今的行業,有人評價,在現代社會其為“夕陽產業”,認為沒有將來,發展前途會逐漸暗淡。

我不同意這個觀點。

“川普”在競選期間演說:我們美國的基礎設施以及落後了,對比中國,我們才是第三世界……

可見,發達國家也需要基礎設施的不斷改造更新。更何況不斷湧現的新興領域對土木工程的依賴也是非常大的。

包括探索未來世界,上天入地,那一項能離得開土木工程的配合?例如:為了探索暗物質,我國在深山之下建成了目前世界上最深的地下實驗室——中國錦屏地下實驗室;為了探索太空,我國建設了目前世界最大單口徑射電望遠鏡——中國天眼工程。這些堪稱土木工程界奇蹟的項目規模龐大、設計複雜、要求施工精準,都凝聚著廣大土木工程工作者的心血建設而成。

再往遠處想象一下,將來我們要征服月球,建立月球基地……征服太空,建設太空之城……哪一項能給離得開土木工程的建設?

由此可見,土木工程行業在科技的前進車輪帶動下,時刻在更新著自身的技術。可以這樣講,土木工程行業未來始終是新鮮的,跟隨著相關技術的發展始終在變革,未來始終不間斷的湧現出一個又一個技術成果,永不停歇……

結語:土木工程貫穿古今,在人類社會中佔有重要地位,影響面非常廣,在不同時期都會湧現出當代的傑出代表工程,其科技創新將隨著科技進步不斷行進著……

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