土木工程的历史发展及前景学号：011040214 姓名：刘捷摘要：在分析土木工程定义和重要性的基础上，本文探讨了其发展历程，预测了土木工程未来的发展方向及前景。

关键词：土木工程,发展,建筑，材料，建筑物Tittle: Civil engineering's development course and futureAbstract：Based on the definition and importance of Civil Engineering, the development course is discussed, and the development direction ,future of civil engineering is forecasted.Key words：Civil engineering，development，constructure ，material，architecture1 引言土木工程是建造各类工程设施的科学,技术和工程的总称。

它即指与人类生活，生产活动相关的各类工程设施，如建筑工程，道路工程，桥梁工程，港口工程等，也指应用材料，设备在土地上所进行的勘测，设计，施工等工程技术活动。

土木工程也是一种学科，它指运用数学，物理，化学等基础科学知识，力学，材料等技术科学知识以及土木工程方面的工程技术知识来研究，设计，修建各种建筑物和构筑物的一门学科。

2 土木工程的历史2.1中国土木工程的历史古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。

远在上古时期，中国古人类就在野处穴居，为了避免野兽侵袭，有巢氏（中国的传说中的巢居的发明者），才教古人离开天然岩洞、构木为巢，居于树上。

我国古代土木工程多采用土、石、木等材料建造，建造技术和艺术造型达到当时极高的成就。

一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立,长城、赵州桥、都江堰等都是具有代表性的中国古代土木工程的杰作。

秦代初期，李冰父子主持建造的都江堰，使在当时被称为蛮荒之地的巴蜀成为如今的天府之国；公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。

2.2 世界土木工程发展历史欧洲大多国家则使用以石拱结构为主的房屋建筑。

世界古代的伟大建筑，以公认的七大奇迹最为引人注目，它们都建于公元前600年～公元前200年，且均为石材建造。

古罗马的券拱结构奠定了欧洲土木建筑科学的体系基础。

中世纪西欧各国的建筑，意大利继承罗马的风格，而其他各国则以法国为中心，发展了哥特式教堂建筑的新结构体系。

3 土木工程的现状3.1 中国现状回顾20世纪特别是改革开放20年来，我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。

近代，混凝土和钢材的应用是土木工程的一大飞跃。

这使建筑可以从几米、几十米的土、木结构发展成为几百米甚至上千米的钢结构。

至此，跨海大桥、摩天大楼都不再是梦想。

下面介绍我国的房屋、桥梁、铁路、公路、水利、特种结构等建设情况。

结构工程：改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑，目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。

其他具有代表性的高层建筑还有深圳的地王大厦。

在特种结构方面，我国有4所电视塔排在世界前十位，其中1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。

为迎接2008年的奥运会，北京将建设一大批大跨超长建筑，像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。

无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上，我国均达国际先进水平。

桥梁工程：我国的桥梁建设发展迅速，取得了辉煌成就。

表2及表3表明，我国已进入桥梁工程发达国家之列，且有多座桥梁居世界同类型桥梁中跨度排名之首，广州的丫髻沙大桥为跨度最大的中承式钢管混凝土拱桥。

铁路工程：截至2000年底，我国铁路运营路程已达6.87万公里，居世界第4位，亚洲之首。

铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。

同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。

此外，磁悬浮列车也在发展。

公路建设：到2000年底，公路通车总里程达140万公里，20年内增加了35万多公里，其中高速公路24336公里，居世界第三，仅次于美国和加拿大。

水利建设：50年间全国兴建大中小水库8.6万座，水库总蓄水量4580亿m3，建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。

在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程，在建的三峡水电站总装机容量达1820万千瓦，建成后将超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一。

3.2世界现状随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用，以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功，建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。

目前，世界上最高建筑是中国台北的101大厦，总高度为508m。

近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现，目前世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥，跨度为1990m；最长的斜拉桥是日本的多多拉桥，桥主跨890m，预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥将刷新这一世界纪录。

最大跨度的拱桥是中国上海的卢浦大桥，跨度为550m。

世界高速公路总里程最长的国家为美国，其总长为81105公里。

最高的大坝为高285m的瑞士大狄克桑斯坝。

最高的电视塔为加拿大高549m的多伦多塔，其次为莫斯科塔，537m。

4 土木工程的未来地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。

因此，人类为了争取生存，土木工程的未来至少向五个方向发展。

4.1 向高空延伸地球平面资源有限，迫使人类只得向空间方向上寻找生存空间。

各国在这个问题上也有计划。

日本拟在东京建造800.7m高的千年塔，它在距海约1.25英里的大海中，将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中，居民可达5万人。

中国拟在上海附近的1.6公里宽，200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦，居民可达10万。

4.2 向地下发展1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》，提出了"21世纪是人类开发利用地下空间的世纪"。

建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。

日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间，到80年代末已开始研究50～100m深层地下空间的开发利用问题。

日本1993年开建的东京新丰州地下变电所，将深达地下70m。

目前世界上共修建水电站地下厂房约350座，最大的为加拿大的格朗德高级水电站。

我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段，目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁，已开通的总长度达215公里；设有140个地铁站，北京地铁长度已达41.6公里。

4.3 向海洋拓宽地球上海洋的面积占总面积的70%，海洋面积广阔，而陆地面积太少，向海洋发展已经势在必得。

为了防止机场噪音对城市居民的影响，也为了节省用地，2000年8月4日，日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。

阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上，洪都拉斯将建海上城市型游船，该船将长804.5m，228.6m，有28层楼高，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。

近些年来，我国在这方面也已取得可喜的成绩，如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功，最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。

围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处，为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。

4.4 向沙漠进军全世界约有1/3陆地为沙漠，每年约有600万公顷的耕地被侵蚀，这将影响上亿人口的生活。

若能有效地利用起来，将极大地缓解人口压力。

为争取可利用土地，对沙漠的改造在未来将不可忽视。

现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道，并在班加西建成了一座直径1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。

在缺乏地下水的沙漠地区，国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案，该方案一旦实施，将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。

我国沙漠输水工程试验成功，自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水，顺利地引黄河水入沙漠。

我国首条沙漠高速公路——榆靖高速公路已全线动工，其全长116公里。

4.5 向太空迈进地球资源有限，而且由于近些年来的开发，许多重要资源（如石油）的储量急剧减少，人类不得不开始考虑前往太空寻找资源。

由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿，在800℃高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。

20世纪，美国阿波罗号飞船成功登上月球。

美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有，因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。

预计21世纪50年代以后，空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。

5 结束语土木工程在可持续发展方面，土木工程的使用材料在未来可能会采用污染少、更重复利用的材料，诸如纤维聚合物等；在结构的使用功能上，智能化建筑、仿生建筑将比当今的普通建筑会得到更大的发展空间，这两种建筑都是功能上以人为本、使用上方面舒适、耗资上既节能又可提高工程利用率；近年来，由于灾害的频繁发生，结构抗灾性能的提高已成为结构发展的首要课题，未来的土木工程可能不仅可以抗震、抗风，甚至可以抗暴、抗海啸、防火、防撞、防辐射等。

科技的进步，经济的繁荣将带给土木工程发展的春天。

作为祖国未来的土木工作者，我们应将不断提升能力，鼓足干劲，走出一条自主创新、可持续发展的有中国特色的土木工程发展之路，共同将我国的土木工程事业推向新的高潮！参考文献：[1] 丁大均，蒋永生.土木工程概论. 北京：中国建筑工业出版社，2003[2] 黄梦平，李晋栓. 中国赵州桥.上海：上海科技出版社，1981[3] 贝伦·加西亚编. 刘伟庆，欧谨译.世界名建筑抗震方案[M].北京：中国水利水电出版社，知识产权出版社，2001[4] 刘西拉．从结构工程学科的演变看传统学科的革新[J]．科技导报，1992[5] Concrete Structure for the Future.Proceedings of IABSE Symposium [J].Paris-Versailles,1987[6] 清华大学土木工程系编．结构工程科学的未来[J]．全国结构工程科学的未来研讨会论文集，清华大学出版社，1988．6[7] 沈蒲生. 高层建筑疑难释疑[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003。