21世纪是高科技时代

2023年12月24日发(作者：十二时辰养生法)

 21世纪是高科技时代。有人说, 21世纪是信息科学时代, 也有人说, 新世纪是生命科学时代。但是, 工业要发展, 人民生活要提高,

要建厂房、造住宅, 要挖隧道、架桥梁。因此, 土木工程将继续发展。

那么, 21世纪的土木工程将如何发展？

土木工程在世纪将引进更多的高新技术,促进提高、创新和发展的同时, 它发展2中将保持其自身的特点, 不可能完全偏离已有的方向。因此对中国土木工程发展现状的了解是十分重要的, 只有认识现状, 才有可能预测未来。

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一、我国土木工程现状

 中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快,

尤其在改革开放年间, 发展极为迅猛, 几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现, 新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快, 数量之巨, 令世界各国惊

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叹不已。

高层建筑

2、台北101大楼

被称为“台北新地标”的台北101大楼于 1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工，高508米。有世界最大且最重的 “风阻尼器”：一个悬挂在大楼内部楼顶的重达660吨的铁球，为了在台风到来时保持平衡，还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。它保持世界上速度最快的电梯的纪录（每小时60.4公里）。

在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的一项，即“含塔尖最高建筑结构建筑物”(509米)。

3、环球金融中心

上海环球金融中心工程是一幢以办公为主，集商贸、宾馆、观光、展览及其他公共设施于一体的大型超高层建筑，位于浦东陆家嘴，与金茂大厦相距仅40米。工程总建筑面积平方米，塔楼地上101层，地面以上高度为492米。它拥有世界上最高的观景台、一个五星级豪华旅馆，以及零售空间。同时上海环球金融中心也在“世界高楼”四项指标中的两项，即“不含塔尖顶层顶板高度”（487米）和“最高使用楼层高度”（474米）超越了台北101大厦，获得了世界高楼协会颁发的证书，跃居摩天大楼榜首。

 4、国家石油公司双塔大楼

 国家石油公司双塔大楼位于吉隆坡市中心美芝律，高88层，是当今世界名冠的超级建筑。巍峨壮观，气势雄壮，是马来西亚的骄傲。它曾以451.9米的高度打破了美国芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最

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高记录。这个工程于1993年12月27日动工，1996年2月13日正式封顶，1997年建成使用。登上双塔大楼，整个吉隆坡市秀丽风光

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尽收眼底，夜间城内万灯齐放，景色尤为壮美。

5、西尔斯大厦

西尔斯大厦是位于美国伊利诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼高442米，加上避雷针总高度527米，共地上108层，由建筑师密斯·凡德勒所设计。

美国伊利诺伊州的芝加哥市堪称摩天大楼的发源地。它是为西尔斯--娄巴克公司建造的，于1973年竣工。

西尔斯大厦由9座塔楼组成。它们的钢结构框架焊接在一起，这样也助于减少因其高度所造成的在风中摇动。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。

西尔斯大厦有110层，一度是世界上最高的办公楼。每天约的1.65万人到这里上班。在第103层有一个供观光者俯瞰全市用的观望台。它距地面412米，天气晴朗时可以看到美国的4个州。

6、金茂大厦

上海金茂大厦具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，由美国SOM设计事务所主设计。1998年8月建成。占地2.36万平方米，建筑面积 28.95万平方米。高420.5米，88层。

金茂大厦主楼1～52层为办公用房，53～87层为五星级宾馆，88层为观光层。大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。

7、香港国际金融中心大厦

位于香港中环的国际金融中心一期1998年竣工，高39层，180米，自建成后便吸引了不少国际金融机构进驻。国金二期2003年落成，高415米，共88层，为香港最高建筑物。被称为“惊世之作”的香港国际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手”的手势，向海外朋友表示“欢迎您”的意思。

8、紫峰大厦

紫峰大厦也叫绿地广场，位于中国江苏省省会南京市绿地广场，是一座正在建造的摩天大楼，发展商是上海绿地集团及南京国资集团。该建筑用地面积为18721平方米，主楼地上89层，总高度450米，屋顶高度389米，为中国大陆第2高楼） ，世界第7高楼（包括在建的）。主要功能设有六星级酒店，甲级办公楼。该项目于2005年5月底开工，2009年6月底交付使用，世界第一座完全中国的超级摩天大楼——国人投资、国人建设,一座面向未来的建筑，一座南京新的方向标，在六朝古都——南京拔地而起。

9、中信广场大厦

天河中信广场大厦是广州继63层广东国际大厦为当年全国最高建筑之后，又一次夺得90年代的全国之冠，楼高达391米，80层，迄今为止仍是广东省之最。同时，它也是世界上最高的钢筋混凝土建筑。

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 作为中国最高的建筑之一，中信广场大厦有68部电梯上上下下，保利物业负责人称，整个中信是“立起来的街道”。

 10、深圳信兴广场大厦

 深圳“信兴广场”的高度为384米，是一幢69层的摩天楼。“信兴广场”在1996年建成时，是中国最高的建筑物，一年后为广州的“中信广场大厦”超过。

 信兴广场地王大厦由68层的商业大楼、32层的商务公寓、5层的购物中心及2层地下停车场组成，楼高384米，占地18734平方米，总建筑面积27万平方米，总投资40亿港币。

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桥梁工程

石桥、钢筋混凝土桥和钢桥的类型是多

种多样的, 我国对各类桥都曾建造过, 有的达到国际先进水平或创造了世界纪录。

 截止到2010年底，全国铁路营业里程达到9.10万公里，居世界第二 。

 中国高铁四纵四横布局

 “四纵”

 北京-上海客运专线 包括蚌埠-合肥、南京-杭州客运专线（贯通京津

至长江三角洲东部沿海经济发达地区）

 北京-武汉-广州-深圳客运专线（接华北和华南地区）

北京-沈阳-哈尔滨(大连)客运专线，括锦州-营口客运专线（连接东北

和关内地区）

 上海-杭州-宁波-福州-深圳客运专线（接长江、珠江三角洲和东南沿

海地区）

 “四横”

 徐州-郑州-兰州客运专线（连接西北和华东地区）

 杭州-南昌-长沙-贵阳-昆明客运专线（连接西南、华中和华东地区）

 青岛-石家庄-太原客运专线（连接华北和华东地区）

 南京-武汉-重庆-成都客运专线（连接西南和华东地区）

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国家高速公路网

 首都放射线7条：北京－上海、北京－台北、北京－港澳、北京－昆明、北京－拉萨、北京－乌鲁木齐、北京－哈尔滨。

 南北纵向线9条：鹤岗－大连、沈阳－海口、长春－深圳、济南－广州、大庆－广州、二连浩特－广州、包头－茂名、兰州－海口、重庆－昆明。

 东西横向线18条：绥芬河－满洲里、珲春－乌兰浩特、丹东－锡林浩特、荣成－乌海、青岛－银川、青岛－兰州、连云港－霍尔果

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斯、南京－洛阳、上海－西安、上海－成都、上海－重庆、杭州－瑞丽、上海－昆明、福州－银川、泉州－南宁、厦门－成都、汕头－昆明、广州－昆明。

1） 厦门公路越海隧道

由于隧道穿越地层为质地良好的花岗岩，决定采用双向六车道钻爆法施工，中间设管廊式服务通道.

南昌地铁规划线路

核电站

核电站（nuclear power plant）是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反应所释放的的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核分裂反应而发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统），使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚

大亚湾核电站

水利工程

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。

边坡工程

典型滑坡灾害实例

八渡车站滑坡全貌

元磨高速公路K293高边坡

二、土木工程活动与可持续发展

随着我国的经济的快速发展, 土木工程建设将继续增长, 建设高潮不会突然停止,但会有起伏, 也不会无限期地延续下去, 不过, 还将延续相当长时间。

21世纪的建筑, 仍将以混凝土结构为主, 但是,钢结构, 包括型钢混凝土和钢管混凝土等组合结构在高层建筑中的应用将获得推广。

桥梁、隧道、地铁以及水利工程都将得到发展。

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。现代社会经济的高速发展,

特别是城市化进程的加快, 以混凝土、钢铁和玻璃幕墙为代表的现代城市建筑正在无节制地扩张, 造成了环境破坏和人与自然的不协调。因此, 建筑师和土木工程师应努力树立可持续发展的建筑观, 推行有效利用自然资源如太阳能、自然通风、节能技术、材料循环利用等

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的设计技术, 实现现代建筑的建设以保障生态系统的良性循环为原则, 真正使绿色建筑走近人们的生活。

➢ 可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然, 提倡应用可促进生态系统良性循环, 不污染环境, 高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。它是节能环保型的, 注意对垃圾、污水和油烟的无害化处理或再回收的, 充分考虑保护周边环境的, 包括施工中采用新的工艺技术和无污染的建筑材料, 尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏。当然, 我们应特别注意工程建设中土地的节约。

➢ 可持续发展最有效手段是减少能源的消耗。能源的消耗在建筑物中,

用在交通上。因此, 在设计建筑物及使用过程中, 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。

土木工程人员在努力减少建筑垃圾和废料产生的同时, 还应重视废建筑材料的利用, 如废混凝土、废砖石经回收加工, 可用作要求不高的地面材料或填充料, 也可用于筑路或重新制砖。在建设工作中应重视“ 变废为宝” , 如粉煤灰利用、用废橡胶筑路、碎玻璃制砖⋯ ⋯。

同时, 在工程建设中应特别重视各项土木工程的使用寿命, 使之尽量延长。

➢ 在向海洋拓宽, 建人工岛, 造海上城市时, 也应注意可持续发展,

要改进排污出口, 不要把海洋当成垃圾筒。

在土木工程活动中, 一定要注意节约用水。水是一切生命之源。由于我国人口的持续增长, 且人口基数特大, 加上工业的快速增长,

经济的高速发展后, 不少地区的淡水资源逐渐地遭受破坏, 甚至污染加重, 缺水, 水荒开始出现。因此, 一方面, 要节约用水, 特别在大量用水的工程建设中, 要努力减少水的消耗量；另一方面, 要注意水的二次利用。以满足人口增长和经济发展的需要。

（二）有很强的综合性

 影响的因素众多：结构、美观、环境、社会文化、心理。

 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术，在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说，土木工程师的工作对象除了“ 物”以外，还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域，但对其他领域的内容应当有所了解。

 环球金融大厦会带来整个陆家嘴地区风环境的变化；

 高速公路对周围农田的影响；

 忽略桥梁的易损性，可能在维修加固时造成交通阻塞，损失大于新建一座大桥

 三峡工程的移民问题

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（三）复杂性

随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。

（四）不确定性

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 四、21世纪土木工程的发展趋势

 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、设备现代化的节能建筑物。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：

 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。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，已取得显著成果 ，而且还仍继续进展。

 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，目前主要仍然是现上海展览馆

总高九十六米

一九五四年五月开工

当年年底平均沉降六十厘米

一九五七年六月实测

最大沉降一百四十六厘米

最小沉降一百二十二厘米

一九七二年实测沉降达一百六十厘米

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。

 规划设计方面。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。

九十年代后，我国土木工程类专业过窄的专业口径及人才培养模式，与国民经济的飞速发展和对外开放不相适应的矛盾日益突出。为了改变这种状况，1996年全国高校土木工程系主任会议之后提出了宽口径土木工程专业的培养目标、培养模式和培养计划，供高等学校土木工程专业教学指导委员会参考。自1998年开始，经专业调整，我国土木工程专业涵盖了原来的工业与民用建筑、土建交通工程、铁道工程、矿井建设、岩土与地下工程、旅馆建筑等多个专业，俗称“大土木”工程专业。

 21世纪的土木工程师应具备什么样的知识技能呢?

通过对不同角度的调查, 答案是很不一样的。教育家说, 关键是基础教育要扎实。行政官员说, 关键是灵活运用知识的能力。工程技术人员说, 需要老的知识加新的科技; 而工业界的领导人却说, 一般的知识不够, 还要有系统分析的能力、管理的能力和交流、合作的技巧。学生家长希望在四年内学会全部东西, 完成全部教育。对于毕业时间不同的大学毕业生, 调查的结果也很不一致。刚毕业的学生一般反映需要增加实践的锻炼。毕业五年后的学生一般感到要加强基础知识。毕业七年至十年的学生认为要增加管理的知识, 加强适应集体的能力。看来很难有一致的意见。当然, 应该肯定, 在学校里还是应该注重基础知识的训练, 在任职期间应该注意专业知识的积累和提高, 要想学到尽可能多的知识, 当然需要终身的努力。

 现代土木工程人才应具备的知识结构与素质

知识结构

 现代土木工程人才应具备：实践—理论—计算三极的知识结构。

 理论知识主要指数学、力学和专业知识，也包括必要的经济和法律等方面的知识，它对实践和计算起指导作用。

 现代土木工程人才应具备的知识结构与素质

 工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用，并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确，所以工程人员必须具备实践技能。

素质

具有良好的组织和社会活动能力；

具备相关的社会人文知识；

有较高的管理理论和能力，具备经营与开拓能力；

关注社会、环境和资源协调发展，具有社会责任感；

具有良好的职业道德和素质。

 土木工程学科的特点就决定了不能采取高楼深院、与世隔绝的办学模式。

 全国的土木工程系不能都办成一样, 应该各具特色。教委直属院校、部属院校、地方院校服务对象不同, 不可能用一个模式去套。同是教委院校, 清华的土木与同济的土木也不可能办成一样。每个学校应该在社会上有它自己的“定位”。办学不应该老围着“别人有什么”, 而是应该想“别人没有什么”这样才办得出特色。

 六、我校土木工程学科基本情况

 专业定位

▪ 目标定位：办成省内同类院校先进水平

▪ 层次定位：以本科教育为主体，形成多层次、多形式办学体系

▪ 学科定位：以岩土工程为优势，以核废物地质处置为特色

▪ 人才培养目标定位：以国防军工和社会需求为导向，培养德、智、体、美全面发展，基础扎实，知识、能力、素质三位一体，具有艰苦创业精神的应用型、复合型高级专门人才。

• 服务面向定位：服务地方经济建设，服务国防科技工业。

 人才培养目标

培养适应社会主义现代化建设需要、德智体全面发展，掌握工程力学、土木工程结构设计、项目管理基本理论和法律、法规、经济、材料学、测绘等基本知识，并获得土木工程师、建造工程师基本训练，具备从事土木工程结构设计、土木工程施工管理与技术、建设项目开发与投资分析、地下工程设计与施工、工程监理等方面的能力，能够在房屋建筑、交通土建工程、市政工程、岩土工程和工程管理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的应用型高级技术人才。

 毕业去向

公有制单位就业

政府公务员

事业单位

国有、集体企业

非公有制单位就业

个体经济组织

私营企业

港澳台投资企业

外商投资企业

民办非企业单位

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政府公务员

 公务员一般是指政府机关工作人员，即在各级国家行政机关依法行使行政权、执行国家公务的在职人员(不包括工勤人员)。到国家各级政府机关工作（工勤人员除外），必须通过国家公务员考试。在我国现阶段，党的机关、人大机关、政协机关、人民法院、人民检察院、群众团体机关招考工作人员原则上参照公务员招考办法同期进行。

 报考政府公务员应具备的基本素质

 1、较高的思想政治素质

 2．良好的职业道德修养

 3．较强的业务能力

 4．健康的身心素质

事业单位

指国家为了社会公益目的，由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。具备公益性和国有性两大特点。包括：

（1）水利事业；

（2）勘察、建筑设计事业；

（3）地质普查和勘探事业；

（4）交通事业；

（5）房地产管理、公用事业和咨询服务。

国有、集体企业

 国有企业：我国的国有企业又称全民所有制企业，是指所有权归国家所有，依法登记注册，自主经营，自负盈亏，独立核算的生产经营组织。主要包括关系国计民生的要害部门的所属企业。如铁路、建筑施工、水利水电施工、路桥施工、核电建设及大型厂矿、监理、房地产公司。企业具有法人资格，资产归国家所有。

 集体企业：是指劳动群众共同占有生产资料，所有权归群众集体所有。

 工程技术方向

代表职位：施工员、岩土工程助理工程师、技术员、项目经理助理等。

代表行业：工程勘察设计院、建筑施工企业、房地产开发企业、路桥施工企业等。

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设计及预算方向

代表职位：结构设计员、造价员、房地产评估助理师等。

代表行业：工程勘察设计单位、房地产开发企业、交通或市政工程、工程造价咨询机构等。

质量监督及工程监理方向

代表职位：监理员、质量监督员

代表行业：建筑、路桥监理公司、工程质量检测监督部门

考研

专业及考试科目

土木工程（结构工程）：数学一、英语、政治、结构力

学或工程力学或工程结构设计原理或土力学

岩土工程：数学一、英语、政治、土力学或材料力学

管理科学与工程：数学一、英语、政治、工程经济学或

运筹学

桥梁与隧道工程：数学一、英语、政治、结构设计原理

地质工程：数学二、英语、政治、工程地质学（地质学）

全国一级、二级注册结构工程师执业资格

考试科目：

 一、基础考试

 1.高等数学；2.普通物理；3.普通化学；4.理论力学；5.材料力学；6.流体力学；7.建筑材料；8.电工学；9.工程经济；10.计算机与数值方法；11.结构力学；12.土力学与地基基础；13.工程测量；14.结构设计；15.建筑施工与管理；16.结构试验

 二、专业考试

1.钢筋混凝土结构；2.钢结构3.砌体结构与木结构；4.桥梁结构；5.地基与基础；6.高层建筑、高耸结构与横向作用；7.设计概念题；8.建筑经济与设计业

 全国注册岩土工程师执业资格

考试科目：

 一、基础考试

 高等数学、普通物理、理论力学、材料力学、流体力学、建筑材料、电工学、工程经济，工程地质、土力学与地基基础、弹性力学结构力学与结构设计、工程测量、计算机与数值方法、建筑施工与管理、职业法规。

 二、专业考试

工程地质与水文地质、结构工程、岩土工程勘察；浅基础；深基础；地基处理；土工结构、边坡、基坑与地下工程；特殊条件下的岩土工程；地震工程、工程经济与管理