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第1篇：城市地下工程概論范文

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法；支擋結(jié)構(gòu)；教學(xué)觀念

作者簡(jiǎn)介：楊慶光（1979-），男，江西黎川人，湖南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，講師；唐西婭（1972-），女，湖南株洲人，湖南工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，副教授。（湖南株洲412007）

基金項(xiàng)目：本文系湖南工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JG1114）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）11-0080-01

對(duì)于一般教學(xué)型高校而言，大土木下城市地下工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)具有較強(qiáng)素質(zhì)的地下工程設(shè)計(jì)、施工和管理專門(mén)人才，使施工管理者具有較高的專業(yè)技術(shù)和技能水平。目前，我國(guó)大多具有城市地下工程專業(yè)的本專科院校都開(kāi)設(shè)有“支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這門(mén)課程，而這門(mén)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法僅局限于課堂，通過(guò)任課教師的課堂教學(xué)，輔助一些簡(jiǎn)單的案例分析來(lái)完成課程學(xué)習(xí)，忽略了課程本身的特殊性。從施工管理層面而言，該課程的實(shí)踐性要遠(yuǎn)超前于理論性。從多年來(lái)的教學(xué)效果分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生畢業(yè)后需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)渡期來(lái)將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際工程結(jié)合起來(lái)，因此傳統(tǒng)教學(xué)法難以得到預(yù)期的教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生今后從事專業(yè)技術(shù)工作和就業(yè)將產(chǎn)生較大的影響。[1-3]針對(duì)該課程的特點(diǎn)，探討在傳統(tǒng)教學(xué)法基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)法來(lái)完成課程教學(xué)工作，以期取得更好的教學(xué)效果，為土木工程相關(guān)課程教學(xué)和人才培養(yǎng)提供參考。

一、項(xiàng)目教學(xué)法的必要性和可行性

1.項(xiàng)目教學(xué)法的含義

項(xiàng)目教學(xué)法是一種教和學(xué)的交互模式，[4-5]這種模式集中關(guān)注于某一學(xué)科的中心概念和原理，目的在于把學(xué)生融入到有意義的任務(wù)完成的過(guò)程中，讓學(xué)生在積極地學(xué)習(xí)過(guò)程中，自主地對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，從而達(dá)到掌握知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)踐能力的目的。將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，能夠巧妙地將基本理論，工程經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)軟件和規(guī)范等多種知識(shí)的掌握和項(xiàng)目學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)生活有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，達(dá)到更佳的教學(xué)效果。

2.項(xiàng)目教學(xué)法的必要性和可行性

（1）項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用可增強(qiáng)相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)性，[6]使學(xué)生對(duì)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形成較為完整的概念。要完成一個(gè)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，涉及的問(wèn)題方方面面。以一個(gè)基坑支護(hù)工程為例，首先，設(shè)計(jì)者必須對(duì)所要設(shè)計(jì)項(xiàng)目場(chǎng)地條件做充分的了解。如對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、場(chǎng)地周邊地形和建筑物分布情況、基坑開(kāi)挖深度等做充分的了解，這些內(nèi)容錯(cuò)綜復(fù)雜，在有限的課堂上是無(wú)法用三言兩語(yǔ)清晰地描述，必須通過(guò)自己的現(xiàn)場(chǎng)接觸，在實(shí)踐中去思考和總結(jié)規(guī)律，從而建立工程經(jīng)驗(yàn)。其次，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的基本情況，結(jié)合業(yè)主在資金、施工單位現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)能力等方面的考慮，綜合確定支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。最后才是根據(jù)勘察報(bào)告提供的巖土參數(shù)和已經(jīng)確定的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行詳細(xì)的支擋結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。在整個(gè)支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及巖土工程勘察、巖土工程概預(yù)算、土力學(xué)和支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多門(mén)課程的知識(shí)，知識(shí)點(diǎn)覆蓋面十分廣。把項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用到支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，使學(xué)生在完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，加深對(duì)上述相關(guān)知識(shí)的理解，找到這些課程之間的關(guān)聯(lián)，并查找和最終解決課程相關(guān)部分的知識(shí)點(diǎn)之間存在薄弱環(huán)節(jié)或盲區(qū)，從而提高教學(xué)效果。只有牢牢掌握了這幾門(mén)專業(yè)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，才具備完成整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。

（2）項(xiàng)目教學(xué)法還能有效地提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)的綜合能力。項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施，可將支擋結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇、結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)造措施及施工圖設(shè)計(jì)合為一體，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的綜合能力。通過(guò)結(jié)合典型的工程實(shí)例，從現(xiàn)場(chǎng)的踏勘、支擋結(jié)構(gòu)方案對(duì)比分析、土層參數(shù)選取、支擋結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算、巖土設(shè)計(jì)軟件復(fù)核和施工圖繪制等能力進(jìn)行系統(tǒng)培養(yǎng)。通過(guò)將學(xué)生的設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工采用的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析，找到自己的不足，用實(shí)際工程檢驗(yàn)和改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)，使學(xué)生盡早直觀、形象了解工程實(shí)際。此外，在項(xiàng)目教學(xué)中，育人于教學(xué)過(guò)程之中，加強(qiáng)學(xué)生愛(ài)崗敬業(yè)的精神。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法，克服過(guò)去教學(xué)中課堂講授過(guò)多實(shí)踐過(guò)少、被動(dòng)接受過(guò)多主動(dòng)思考過(guò)少的弊端。只有經(jīng)過(guò)深加工的知識(shí)才是自己的知識(shí)，才能掌握得更加牢固。因此，項(xiàng)目教學(xué)法能夠讓學(xué)生在完成項(xiàng)目過(guò)程中主動(dòng)去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，充分啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)的綜合能力。

二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施

采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行“支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)，可以通過(guò)以下四個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1.確定項(xiàng)目法教學(xué)所采用項(xiàng)目

該課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，需要有大量的專業(yè)基礎(chǔ)準(zhǔn)備知識(shí)，因此在培養(yǎng)方案制訂階段就要求提前做好準(zhǔn)備，在該課程開(kāi)設(shè)之前將前期準(zhǔn)備知識(shí)學(xué)完，然后主講教師根據(jù)教學(xué)大綱要求，結(jié)合工程實(shí)踐，確立所用項(xiàng)目，讓有關(guān)教師明確該項(xiàng)目?jī)?nèi)容并吃透精神，以后所有教學(xué)活動(dòng)緊緊圍繞該項(xiàng)目進(jìn)行。[7]

2.改革教材，圍繞所確立項(xiàng)目?jī)?nèi)容整編教材，使所用教材更有針對(duì)性

目前支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的教材很多，但是都存在著一些共同點(diǎn)。這些教材的知識(shí)點(diǎn)覆蓋面非常廣，內(nèi)容非常豐富，但是教材內(nèi)容太注重于理論，對(duì)于教學(xué)型院校地下工程系學(xué)生培養(yǎng)并不十分實(shí)用。因此，可以結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)法整編教材，增加更多的工程實(shí)踐和行業(yè)規(guī)范方面的應(yīng)用和講解，提高教材的針對(duì)性。

3.教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施分為三步走：首先通過(guò)課堂教學(xué)的方式，將圍繞教學(xué)項(xiàng)目有關(guān)的基本理論知識(shí)講清講透；其次通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的方式，針對(duì)實(shí)際工程，對(duì)工程進(jìn)行分析和講解，然后安排設(shè)計(jì)任務(wù)，要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，自己查閱資料進(jìn)行方案選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算；最后，將學(xué)生的設(shè)計(jì)方案同工程采用的方案進(jìn)行對(duì)比分析，在分析中找不足，從而改進(jìn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中掌握一定的工程經(jīng)驗(yàn)。

4.教學(xué)效果檢查

項(xiàng)目教學(xué)法成效評(píng)估可從學(xué)生對(duì)項(xiàng)目方案選擇、土層參數(shù)選取、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、巖土軟件應(yīng)用和施工圖繪制等方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，之后再由教師對(duì)項(xiàng)目工作成績(jī)進(jìn)行檢查評(píng)分。分析學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)分析設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和改進(jìn)的方法，加強(qiáng)項(xiàng)目教學(xué)法的改進(jìn)。

三、項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施成功與否的保障

1.教師教學(xué)觀念的改變

項(xiàng)目教學(xué)法要求教師將以自己為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心；以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊?xiàng)目”為中心；以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)踐教學(xué)為中心。只有教師觀念的改變，才是項(xiàng)目教學(xué)法能否實(shí)現(xiàn)的重要保障。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)觀念的改變

項(xiàng)目教學(xué)法要求學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變，不在是靜靜地坐在課堂上聽(tīng)老師講，更多的是要求學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)，到圖書(shū)館自己學(xué)，老師真正起到的是引導(dǎo)作用，而不是主導(dǎo)作用。

3.學(xué)校和企業(yè)的支持

項(xiàng)目教學(xué)法不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，需要學(xué)校和企業(yè)的配合，為項(xiàng)目教學(xué)營(yíng)造學(xué)習(xí)的資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境。

4.有效評(píng)價(jià)體系的建立

項(xiàng)目教學(xué)法的效果如何，需要有一套完整的評(píng)價(jià)體系。通過(guò)自我的評(píng)價(jià)來(lái)改善和提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王有太.土木工程專業(yè)項(xiàng)目法教學(xué)應(yīng)用[J].山東紡織經(jīng)濟(jì),2007,(6):97-98.

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[5]朱麗梅.項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)的基本特征[J].教育導(dǎo)刊,2002,(10):25-27.

第2篇：城市地下工程概論范文

（延安大學(xué) 西安創(chuàng)新學(xué)院，陜西 西安 710100）

摘 要：在邁入21世紀(jì)以后，伴隨科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土木工程獲得了極大的進(jìn)步和提高，為人類社會(huì)營(yíng)造了非常優(yōu)越的物質(zhì)條件.本文探討了土木工程行業(yè)的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì).

關(guān)鍵詞 ：土木工程；空間開(kāi)發(fā)；進(jìn)步；方向

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-260X（2015）02-0039-03

從人類發(fā)展的過(guò)程我們可以了解到，土木工程建設(shè)就是人類同自然在進(jìn)行斗爭(zhēng)的過(guò)程，然而與此同時(shí)土木工程建筑也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，土木工程建設(shè)這個(gè)行業(yè)在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè).隨著科技進(jìn)步和社會(huì)需求的不斷提升，對(duì)建筑物面積、功能、形狀等方面的技術(shù)要求越來(lái)越規(guī)模化、多樣化和復(fù)雜化，對(duì)所采用的建材、設(shè)備、建筑構(gòu)造技術(shù)和施工技術(shù)也一直在不斷提高，建筑行業(yè)的節(jié)能、信息控制、生態(tài)化等技術(shù)也逐漸與建筑技術(shù)相結(jié)合而尋求多元化發(fā)展，形成了建筑行業(yè)新技術(shù)與新能源的復(fù)合載體.在現(xiàn)代化建筑行業(yè)，特大跨度建筑、超高層和超大跨度橋梁是大型繁瑣布局的主要形式，這樣一來(lái)，這種大型繁瑣布局核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)也就成為了衡量一個(gè)國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志.綜上所述，技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新應(yīng)用在土木工程中的同步發(fā)展在建筑行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，只有了解了土木工程行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),才能夠在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中開(kāi)創(chuàng)出土木工程學(xué)科的新篇章.

1 土木工程的必要性

土木工程科目很龐大，它與生活是緊密相連的，其意義很大，歷史長(zhǎng)久，提升較快.當(dāng)今社會(huì)是信息社會(huì)，力學(xué)的提升，建材的不斷更換，土木工程技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步也在更加完善，突飛猛進(jìn).土木工程是一項(xiàng)綜合式的藝術(shù)，包含了很多方面，有著社會(huì)性、實(shí)踐性、綜合性多個(gè)屬性，同人類社會(huì)的成長(zhǎng)密切相關(guān)，形影不離，對(duì)人類的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn).到現(xiàn)今為止，土木工程可劃分成建筑類、鐵路類、道路類、橋梁類、結(jié)構(gòu)給水排水類、港口類、水渠類、環(huán)境類等工程，不計(jì)其數(shù)，提升空間十分寬廣，有著十分可觀的未來(lái).

就拿橋梁工程舉例來(lái)說(shuō)，隨著橋梁工程類型的不斷創(chuàng)新,主跨跨度的一次次突破，橋梁工程的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是斜拉撟的復(fù)興成為了橋梁工程發(fā)展的又一個(gè)閃光點(diǎn).20世紀(jì)首屈一指的橋梁代表作主要有日本的時(shí)石海峽大橋(1991m懸索橋)、丹麥的海帶橋(1624m懸索橋)、多多羅大橋(890m斜拉橋)、法國(guó)諾曼底橋(856m斜拉橋)等等.國(guó)內(nèi)一大批大跨橋梁的建成標(biāo)志著我國(guó)大跨度結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)達(dá)到了新的高度，躋身世界先進(jìn)行列，這批大跨結(jié)構(gòu)橋梁主要有：楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋等.迄今為止，國(guó)內(nèi)已建1000米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，這些都證明了我國(guó)的土木工程建筑行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展.

2 土木工程發(fā)展現(xiàn)況

如今,土木工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要匯集在高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、研發(fā)建造地下項(xiàng)目等工程中,使高層建筑建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段.與此同時(shí)，伴隨著各種新設(shè)備、新技術(shù)、新施工方式，以及新工藝的不斷涌現(xiàn)和實(shí)踐運(yùn)用，尤其是多種跨學(xué)科和自動(dòng)化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，人類進(jìn)行的土木工程建筑所創(chuàng)建的面積不斷擴(kuò)大，所創(chuàng)建的高層建筑數(shù)量也在迅速增多,并且在高度層面上也在不斷地提高,從而使中國(guó)在建設(shè)高層建筑領(lǐng)域內(nèi)的科技水平也在不斷進(jìn)步并躋身世界領(lǐng)先行列，同時(shí)國(guó)內(nèi)土木建筑行業(yè)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也實(shí)現(xiàn)了土木工程的可持續(xù)發(fā)展.在大多數(shù)情況下地震荷載和風(fēng)荷載是影響設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的控制性元素,每項(xiàng)大型工程的復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)在抗震抗風(fēng)等有關(guān)問(wèn)題和設(shè)計(jì)原理方面都獲得了人們的廣泛關(guān)注.現(xiàn)今最普遍的課題便是探討風(fēng)荷載與地震荷載設(shè)計(jì)原理作用、大跨度大面積橋梁工程抗震和抗風(fēng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等.與此同時(shí),以柔性結(jié)構(gòu)來(lái)防御地震，這種以柔克剛想法進(jìn)一步體現(xiàn)在控制結(jié)構(gòu)震動(dòng)技術(shù)方面的科學(xué)中,與現(xiàn)代震動(dòng)技術(shù)相聯(lián)系的一系列問(wèn)題正逐漸向智能控制、自主適應(yīng)和減震吸震等方向的技術(shù)不斷拓展和開(kāi)發(fā)，土木建筑行業(yè)最基本的結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)和災(zāi)害控制等調(diào)研工作也正在進(jìn)行且逐漸地強(qiáng)化.隨著土木工程的跨時(shí)性進(jìn)步，社會(huì)人口數(shù)目的不斷增多,不同種類的空間資源也越來(lái)越短缺，為處理土地資源和空間資源的短缺問(wèn)題,土木工程慢慢開(kāi)始發(fā)展地下工程，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)和建設(shè),且逐漸使其成為科學(xué)處理以上問(wèn)題的有效方法.如今世界規(guī)模最大的地下街工程便是東京地下街,其深度是100m左右，而中國(guó)大多數(shù)的一線城市也漸漸構(gòu)建了地鐵服務(wù)體系并步入了具體的項(xiàng)目動(dòng)工階段，地下空間的建筑技術(shù)取得了非常巨大的進(jìn)步和發(fā)展.現(xiàn)今，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)城市地下空間工程建設(shè)的重點(diǎn)方式包括暗挖、明挖、盾構(gòu)、蓋挖、注漿、凍結(jié)和沉管法等等，此類技術(shù)也漸漸地步入了國(guó)際領(lǐng)域的先進(jìn)行列，地下空間的建筑工程開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的不斷進(jìn)步.土木建筑行業(yè)的技術(shù)提升同時(shí)也促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的普遍應(yīng)用，其影響已擴(kuò)大到大型預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)液池、高層和多層建筑、斜拉橋和連續(xù)橋結(jié)構(gòu)、堆棧、管樁、預(yù)應(yīng)力地錨等多項(xiàng)預(yù)應(yīng)力應(yīng)用構(gòu)造方面.同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)也漸漸成了大型公共建筑、開(kāi)間住宅的重點(diǎn)使用技術(shù),很好地處理了高、大、新、重建筑工程的建造設(shè)計(jì)問(wèn)題,且展現(xiàn)出了獨(dú)有性的影響力.

目前，國(guó)際上排名前10位的最高建筑有高382.2m的馬來(lái)西亞PlzazRakya,高381m的美國(guó)紐約帝國(guó)大廈，高417m和415m的原美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心,高452m的吉隆坡石油雙塔樓，高442m的芝加哥Sears塔樓,高374m的香港中環(huán)廣場(chǎng)大廈,高368.5m的香港中國(guó)銀行大廈,高347.5m的高雄T&C塔樓,高346.3m的芝加哥Amoco大廈及上海浦東金茂大廈.

通常來(lái)說(shuō),人們總是習(xí)慣于使用安全系數(shù)作為土木工程標(biāo)準(zhǔn)的客觀評(píng)價(jià),實(shí)際上，其僅僅是由精準(zhǔn)性信息實(shí)現(xiàn)的定值所獲取的,并未綜合性地考慮到相關(guān)設(shè)計(jì)變量之中所包含的變異性,其特定的某一安全系數(shù)數(shù)值在各種項(xiàng)目工程中所代表的意義不一定相同.所以根據(jù)現(xiàn)實(shí)土木工程中所包含的很多不確定性，對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)的可靠度衡量評(píng)估和力學(xué)解析也十分關(guān)鍵，也就是說(shuō)土木工程應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行可靠度有關(guān)原理的應(yīng)用探討.

3 土木工程在未來(lái)的發(fā)展空間

3.1 土木工程虛擬技術(shù)將被大面積的應(yīng)用

傳統(tǒng)土木工程探索過(guò)程中人們僅僅能使用特殊的符號(hào)、平面圖紙進(jìn)行更多信息的傳送，此類方式常被接收信息者的知識(shí)結(jié)構(gòu)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)等所束縛和阻礙.隨著土木工程項(xiàng)目在新時(shí)代中復(fù)雜程度日益強(qiáng)化，這樣的溝通方式變得更加困難，所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)漸漸出現(xiàn)，并通過(guò)在工程建設(shè)中的大量、交叉交流創(chuàng)建了新的實(shí)踐方式且開(kāi)拓了其應(yīng)用前景.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的重點(diǎn)是把多媒體技術(shù)、電腦技術(shù)、傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，將抽象的符號(hào)和圖紙科學(xué)地轉(zhuǎn)變成人們的直觀立體感受，是一種人機(jī)交互的新型科技，這種技術(shù)為人們創(chuàng)建了貼近實(shí)際、身臨其境的仿真性的虛擬環(huán)境，人們就如同在現(xiàn)實(shí)世界之中一樣.在日后的土木工程領(lǐng)域中，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)不但會(huì)被使用在各類項(xiàng)目工程的投標(biāo)招標(biāo)領(lǐng)域中，也會(huì)通過(guò)仿真虛擬環(huán)境把施工方式和過(guò)程都良好地體現(xiàn)出來(lái).同時(shí)它在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中對(duì)施工、核算等復(fù)雜過(guò)程的仿真模擬也具備了良好的優(yōu)勢(shì).可通過(guò)三維圖形計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)將可視化計(jì)算做完，通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行直觀地觀察，有助于縮減施工設(shè)計(jì)空間，選取更好的策劃方案來(lái)獲取最好的工期和最有用的能源，從而有效且精準(zhǔn)地掌握土木工程的整體建造水準(zhǔn)和質(zhì)量.

3.2 建筑工業(yè)化

在中國(guó)改革開(kāi)放后，快速提升的新型技術(shù)改善了建筑業(yè)的機(jī)械化水平，特別是在重點(diǎn)工程建造中獲得了很大程度的提升.但不能否認(rèn)的是，相比于其他的工業(yè)部門(mén)仍然停留在較為落后的階段.所以建筑業(yè)的工業(yè)化是中國(guó)建筑發(fā)展的必然走向.應(yīng)不斷的拓展新建材、新工藝和新技術(shù).同時(shí)應(yīng)創(chuàng)建科學(xué)的能滿足于社會(huì)化大生產(chǎn)方式和新時(shí)代社會(huì)需求的管理制度和科學(xué)體制，來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域化、專業(yè)化、統(tǒng)一化和跨領(lǐng)域的施工組織模式.

3.3 環(huán)境工程的進(jìn)步

走進(jìn)新世紀(jì)后，環(huán)境問(wèn)題已逐漸成為了社會(huì)生活的主題，氣候條件的變化更是給人們的生活工作帶來(lái)了更大的影響.為了更好地創(chuàng)建和諧社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展路線，土木工程和環(huán)境工程需要不斷磨合和交互影響，努力形成一體整合發(fā)展.另外，我們已無(wú)法忽視的城市綜合癥、冰川融化、氣候變遷、土地沙漠化以及各種環(huán)境要素的污染等問(wèn)題都已成為與人們的生活水平和生存質(zhì)量密切相關(guān)的負(fù)面條件，這些問(wèn)題自然也同土木工程建設(shè)緊密相連.土木工程建造當(dāng)別是大型甚至超大型工程建造對(duì)環(huán)境的影響都將成為土木工程師首要考慮且亟待解決的難題.

3.4 空間的開(kāi)發(fā)運(yùn)用

隨著城市的快速進(jìn)步，城市規(guī)模在持續(xù)增大，城市人口也在持續(xù)增多，大多數(shù)城市都面臨著不同程度的生存空間擁擠、交通密集、用地短缺等一系列嚴(yán)重的問(wèn)題，對(duì)人們的居住生活產(chǎn)生了很大的影響，同時(shí)也是現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的最大阻礙.所以，為了處理好這一系列難題，土木工程的提升趨勢(shì)也在逐漸向高空與地下發(fā)展.按照不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)已建造了高于20層的高層建筑10000多棟，高于100m的建筑500多棟.通過(guò)不斷地營(yíng)建高層建筑，大大地緩解了人們的居住問(wèn)題，更大幅度地使用了空間.

人們可通過(guò)建造高層建筑來(lái)利用高空空間，那是否能通過(guò)某個(gè)渠道來(lái)利用更大的太空空間呢？實(shí)際上早在1984年，美籍華裔博士林銅柱就勇敢地提出了在月球上加工水泥并創(chuàng)建混凝土構(gòu)件來(lái)構(gòu)建太空實(shí)驗(yàn)站的想法.雖然這一想法在現(xiàn)今的條件下很難實(shí)現(xiàn)，但這并不表示在不久的的未來(lái)就不會(huì)實(shí)現(xiàn).這就是說(shuō)，土木工程在往后的活動(dòng)場(chǎng)所也許會(huì)超過(guò)地球的范圍拓展至太空.

相比于高空，地下空間也是土木工程發(fā)展的遠(yuǎn)景之一.城市地下空間也具備了很好的發(fā)展空間，一旦取得合理地研發(fā)，對(duì)于節(jié)省土地能源乃至減緩城市交通壓力都有著不可估量的影響.因此，地下空間的開(kāi)掘和應(yīng)用，是現(xiàn)今城市開(kāi)發(fā)的必然趨勢(shì).在中國(guó)的一些大型城市如北京、上海、廣州等，都創(chuàng)建了相對(duì)完整的地鐵干線，大大地舒緩了交通壓力.

地下空間項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)已在如火如荼的進(jìn)行，現(xiàn)今世界最大的地下街是日本東京八重洲地下街，共3層,建筑面積70km2；最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區(qū)地下商業(yè)街，深度在70~ 100m；最大的地下娛樂(lè)中心是蘇格蘭Varis-su市地下娛樂(lè)中心，戰(zhàn)時(shí)可掩蔽1.1萬(wàn)人.與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也有大約20個(gè)城市進(jìn)行了地鐵系統(tǒng)的規(guī)劃和施工建設(shè).

海底建筑也在快速增長(zhǎng)，實(shí)際上，中國(guó)的香港澳門(mén)一直在推進(jìn)填海造地工程，以此來(lái)擴(kuò)大城市建設(shè)與工業(yè)生產(chǎn)用地，而日本的青函海底隧道的中部不但建立了車站，也建造了博物館.

3.5 高性能新型建材的開(kāi)發(fā)與使用

毋庸置疑，鋼結(jié)構(gòu)將是以后大型建筑結(jié)構(gòu)的主流模式.與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、可塑性、韌性以及可焊性等方面的發(fā)展也取得了進(jìn)步.以美、日、俄為首的很多國(guó)家已著手把屈服點(diǎn)高于700N/mm2的鋼材劃入范例.高性能混凝土以及其它新式復(fù)合建材也會(huì)向輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、較好韌性與工作性能方向提升.如鋁合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料的產(chǎn)生和應(yīng)用，便是現(xiàn)今土木建材進(jìn)步的良好典范.

總體而言，中國(guó)現(xiàn)今仍是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，即使土木工程取得了較快的發(fā)展，可是經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)備等各方面條件都不能完全滿足于人們的需求，所以中國(guó)土木工程在基礎(chǔ)建設(shè)方面還是有很多問(wèn)題亟待解決.能夠預(yù)想的是，通過(guò)對(duì)中國(guó)土木工程現(xiàn)況以及發(fā)展方向的解析，中國(guó)土木工程建設(shè)在日后必將獲得更好的發(fā)展.

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