浅析土木工程的可持续发展
工程管理
浅析土木工程的可持续发展
左桂双
身份证:[***********],河北 石家庄 050000
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 中图分类号:X22 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)31-0022-01
1 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。
2 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。
3 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。
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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
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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。
3.4 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。
4 土木工程与可持续发展
4.1 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。
4.2 土木工程设计环节的可持续发展
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。
5 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
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