关于土木工程的可持续发展探究

　　摘 要：随着人类进入信息社会，科技发展越来越迅速，土木工程受到了很大的影响，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。土木工程活动是人类对自然资源、环境影响最大的活动之一。因此在土木工程领域中，遵循可持续发展原则，将对人类实现持续发展发挥极其重要的作用。

　　关键词：土木工程;可持续发展

　　Abstract: With the human developing into the information society, and the increasingly rapid development of science and technology, a great influence has been occurred in civil engineering, and also with the influence from other disciplines, and other aspects of new ideas and technology. Civil engineering is one of the activities that impacts the natural resources and environment most by human. So, in civil engineering, following the principles of sustainable development will play extremely important role in realizing sustainable development.

　　Keywords: civil engineering; sustainable development

　　中图分类号 :S969.1 文献标识码： A 文章编号：

　　自“可持续发展” 概念提出后， 可持续发展思想得到不断地深化和拓展。现代可持续发展的理论源于人们对环境问题的逐渐认识和热切关注，其产生背景是因为人类赖以生存和发展的环境和资源遭到越来越严重的破坏， 人类已不同程度地尝到了破坏环境的苦果。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。在我国的现代化建设中， 土木工程业已成为国民经济发展的基础产业和支柱产业之一。在土木工程的各项专业活动中，如建筑物、 公路、 铁路、 桥梁、 水利工程、 机场等工程的设计、 建设和使用， 可持续发展思想的纳入将对促进人与自然地和谐，实现经济与人口、 资源、 环境相协调发展起着至关重要的作用。

　　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。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

　　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。

　　2.1 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，有的价格过高， 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， 仍需继续进展。

　　2.2 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。

　　2.3 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。

　　2.4 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、 结构变形、 结构动态以及结构与岩土共同作用的分析。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。

　　2.5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日益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、 土木工程与可持续发展

　　3.1土木工程材料可持续发展

　　强度抗震用钢材是一种比较典型的生态建材，地震作用对土木工程构筑物的破坏极大。 为了满足建筑高层化、 结构大跨度化以及结构抗震等要求， 建筑结构用钢材正向高强度化、 极厚化、 低屈服点和专用化方向发展。 抗震设计中要求考虑钢材的弹塑性，在地震时能够吸收地震能量， 所以开发了 SN 系列建筑专用钢材， 该钢材与 55、 SM不同之处是对屈服比和收缩率等提出了要求。

　　3.2土木工程设计环节的可持续发展

　　3.2.1设计方案的选择要充分考虑可持续发展因素

　　设计方案的合理性和先进性是设计质量的基础。专业设计方案的选择，在确保设计参数、 设计标准、 设备和结构选型、 功能和使用价值以及满足使用、 经济、 美观、 安全、 可靠等要求的基础上， 还应充分考虑工程所在地的生态、 地理、 人文环境特征，在设计的各个环节引入环境概念。选择有利于可持续发展的场址、 场地规划设计、 建筑节能设计和利用可再生能源等。 力求做到工程与周围生态、 人文环境的有机结合， 增加人居环境的舒适和健康， 最大限度地提高能源和材料的使用效率， 做到开发利用与保护环境并重， 达到可持续发展。

　　3.2.2重视设计中各专业间的技术衔接对可持续发展的影响

　　一项大的土木工程，一般要经过初步设计、 技术设计和施工图设计三个阶段。在这三个设计阶段中会存在建筑、 结构、 设备等各专业间的相互衔接。设计过程中若各专业的技术人员对材料、 规范、 新技术和设计经验等的熟悉度和尺度把握不统一，在利用资源和环境保护方面的认识和经验存在差异，将会对整体工程项目的质量和可持续发展产生影响，工程项目投入使用后的可持续发展将不能得到充分体现。

　　为了使设计过程中设计部门及设计各专业间能做到协调和统一， 内部各专业间应加强沟通、交流与学习， 对设计项目所涉及的各个方面进行全面的调查研究，对可持续发展的工程实际运用进行探讨和实施。同时， 协调好各种功能的要求， 在一定的投资数额范围内将设计做得更好， 使新研究成果得到充分利用。

　　3.3土木工程施工阶段的可持续发展

　　土木工程施工阶段的可持续发展的核心是业主设计单位和承包商应当识别场地内现有的自然、 文化和构筑物特征， 并通过合理的设计、 施工和管理工作将这些特征保存下来。 可持续的场地设计对于减少这种干扰具有重要的作用。 应明确以下几点： 场地内哪些区域将被保护、 哪些植物将被保护， 并明确保护的方法; 怎样在满足施工、 设计和经济方面要求的前提下， 尽量减少清理和扰动的区域面积， 尽量减少临时设施和施工用管线。

　　四、结语

　　总而言之，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等。可持续发展最有效的手段是减少能源的消耗。在设计和使用建筑物过程中， 应尽量寻求节约能源的方案， 多利用风能、 太阳能和再生能源。

　　参考文献：

　　[1]方从严,梁有峰,吴庆. 土木工程的现状与未来发展趋势综述[J]安徽建筑工业学院学报(自然科学版), 2005,(02)

　　[2]孙世国. 21世纪土木工程发展趋势刍议[J]北方工业大学学报, 2002,(03)

　　[3]吕志涛. 新世纪的土木工程与可持续发展[J]江苏建筑, 2003,(S1)

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文章名称： 关于土木工程的可持续发展探究

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