1、1浅谈对土木工程的认识摘要： 土木工程，从字面意义即可看出是与木材砖土等有关的建设工程，而现在的土木工程有大小之分，即广义与狭义之分。所谓的大土木工程，是指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修。从狭义定义上来说，土木工程就等于 civil engineering，即建筑工程（或者称结构工程）这个小范围。土木工程发展史可以划分为古代土木工程、近代土木工程和现代土木工程三个时代。土木工程分为桥梁工程、隧道及地下工程、岩土工程、轨道交通工程、防灾减灾工程及防护工程，具有综合性、社会性、实践性、技术和经济，建筑艺术的统一性四个特征。 中图分类号： S969 文献标识码： A 一、土木工程
2、的分类 1、桥梁工程 桥梁工程指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程，以及研究这一过程的科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。桥梁工程学的发展主要取决于交通运输对它的需要。古代桥梁以通行人、畜为主，载重不大，桥面纵坡可以较陡，甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后，桥梁所承受的载重逐倍增加，线路的坡度和曲线标准要求又高，且需要建成铁路网以增大经济效益，因此，为要跨越更大更深的江河、峡谷，迫使桥梁向大跨度发展。石材、木材、铸铁、锻铁等桥梁材料，2显然不合要求，而钢材的大量生产正好满足这一要求。 在技术方面，只是凭经验修桥，曾使 19 世纪 8090 年代的许多铁路桥发生重大事故；从这时起，
3、正在发展中的结构力学理论得到了重视，而在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后，桥梁因强度不足而造成的事故明显大为减少。二十世纪以来，公路交通有很大发展。桥梁工程学主要研究桥渡设计，包括选择桥址，决定桥梁孔径，考虑通航和线路要求以确定桥面高程，考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度，设计导流建筑物等；桥式方案设计；桥梁结构设计；桥梁施工；桥梁检定；桥梁试验；桥梁养护等方面。 在建桥材料方面，以高强、轻质、低成本为选择的主要依据，近期仍以发展传统的钢材和混凝土为主，提高其强度和耐久性。对于建筑钢材的脆断机理、初始几何缺陷等，以及混凝土材料的非弹性问题(收缩徐变以及疲劳等)，将继续作充分的研究，
4、使能正确控制结构的受力和变形。至于碳纤维塑料等在桥梁上的广泛应用，还必须在降低成本以后才有可能。 在桥梁勘察设计方面，随着交通事业的迅速发展，大跨度或复杂的桥型将不断涌现。高速公路的发展，对桥梁设计亦将提出新的要求。在桥式方案设计中，将有可能利用结构优化设计理论，借助电子计算机选出最佳方案。 在结构设计计算中，采用空间理论来分析桥梁整体受力已成为可能；以概率统计理论为基础的极限状态设计理论，将进一步反映在桥涵设计规范中，使桥梁设计的安全度得到科学合理的保证。桥梁美学作为时代、3民族的文化在某些方面的反映，将愈来愈受到人们的重视：桥梁的面貌将蔚为大观。 在桥梁施工方面，对施工组织将充分利用电子计
5、算机进行经济有效的管理。在施工技术中，将不断引用新技术和高效率、高功能的机具设备，借以提高质量、缩短工期、降低造价。 在桥梁养护维修方面，要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中，引用新型精密的测量仪表，如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定；用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构，使能及早进行加固防患于末然，以便延长桥梁的使用寿命。 桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下，遵循适用、安全、经济与美观的原则，不断的向前发展。 2、隧道及地下工程 隧道及地下工程是从事研究和建造各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，是土木
6、工程的一个分支。隧道及地下工程也指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物，包括交通运输方面的铁路、道路、运河隧道，以及地下铁道和水底隧道等；工业和民用方面的市政、防空、采矿、储存和生产等用途的地下工程；军用方面的各种国防坑道；水利发电工程方面的地下发电厂房以及其他各种水工隧洞等。 3、岩土工程 土木工程中涉及岩石、土、地下水的部分称岩土工程。按照工程建设阶段划分，工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土4工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。 土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。回顾我国近 50 年以来岩土工
7、程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。在改革开放以前，岩土工程工作者较多的注意力集中在水利、铁道和矿井工程建设中的岩土工程问题，改革开放后，随着高层建筑、城市地下空间利用和高速公路的发展，岩土工程者的注意力较多的集中在建筑工程、市政工程和交通工程建设中的岩土工程问题。土木工程功能化、城市立体化、交通高速化，以及改善综合居往环境成为现代土木工程建设的特点。人口的增长加速了城市发展，城市化的进程促进了大城市在数量和规模上的急剧发展。人们将不断拓展新的生存空间，开发地下空间，向海洋拓宽，修建跨海大桥、海底隧道和人工岛，改造沙漠，修建高速公路和高速铁路等。 4、轨道交通工
8、程 轨道交通是一种利用轨道列车进行人员运输的方式。轨道交通包括了地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等。轻轨应是一种电气化铁路系统，由于轻轨的机车重量和载客量都较小，列车长度、宽度都不及地铁，使用的铁轨质量也较小，每米只有 50 公斤，而一般铁轨每米的质量为 60公斤，由此得名“轻轨” 。地铁主要是指“重轨” ，它也是一种电气化铁路系统，运能与轻轨”相比较大。它必须有单独的道路；车辆由多节车厢组成，速度及加速都较快；有复杂的信号系统；并需有较高的站台上下客。行驶的道路可以在地面、地下和高架线上。如上海地铁 1 号、25号及 3 号线都属于这一类。从运量来区分，地铁的运输量最大，单向每小时可运送 4
9、 万至 6 万人次，轻轨可运送 2 万至 3 万人次，有轨电车的运量最小，只有 1 万人次。从能源使用的角度来说，大多数轨道交通工具都是用电驱动的。 城市轨道交通（Rail Transit）具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。 5、防灾减灾工程及防护工程 防灾减灾工程及防护工程的作用是：最大限度地减轻未来灾害可能造成的破坏，保证人民生命和财产的安全，保障灾后经济恢复和发展的能力，提高国家重大工程的防灾能力。 防灾减灾工程及防护工程围绕重要陆地交通干线建设和运营阶段出现的灾
10、害现象，以工程科学和现代技术相结合研究常见灾害的形成条件、成灾模式、预测预报、防治工程优化以及防灾管理的信息化技术等课题，提高交通干线的抗灾能力。 二、土木工程的特征 土木工程本身具有四个特征： 1、综合性：大多数自然学科都与土木工程有千丝万缕的联系,数学、力学更是其理论内核。近年来迅速发展的计算机科学,更使得土木工程发生了巨大的变化。 2、社会性：土木工程面对的对象是地球，可以说土木工程的最终目6的就是为了更合理地改造地球，满足人类的生活和生产的需要。可见土木工程与每个人都有联系。 3、实践性：土木工程是从实践中发展起来的学科，至今仍有许多理论无法解决的问题要靠实践经验来解决。 4、技术，经济，建筑艺术的统一性：运用合理的技术和资金营造有艺术观赏性和实际使用价值的建筑物也是土木工程。拥有这四项特征的土木工程与人们的生活密切相关，甚至从人类诞生以来就与其息息相关。参考资料：桥梁工程概论 李亚东 建筑技术清华大学土木工程系 2002 年 06 期 土木工程概论项海帆沈祖炎 范立础
