------------------------------------------------------------------------土木工程概論土木工程概論摘要：土木工程是個龐大的學科，但最主要的是建筑，建筑無論是在中國還是在國外，都有著悠久的歷史，長期的發展歷程。隨著中國城鎮化的推進，土木工程這一學科也進入發展的鼎盛期，在不同思想，不同科學下，土木工程不斷向前發展，將中國城鎮化推向一個新的高度。關鍵詞：土木工程，發展概況，課程體系，綜合技能，就業前景一、土木工程發展概況土木工程隨著人類社會的進步而發展，至今已經演變成為大型綜合性的學科，它已經出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結構，給水排水工程，港口工程，水利工程，環境工程等學科。土木工程作為一個重要的基礎學科，有其重要的屬性：綜合性，社會性，實踐性，統一性。土木工程為國民經濟的發展和人民生活的改善提供了重要的物質技術基礎，對眾多產業的振興發揮了促進作用。土木工程有三項基本屬性，分別是綜合性，社會性，實踐性。綜合性是指建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段，需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建筑材料、建筑設備、工程機械、建筑經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學科。隨著科學技術的進步和工程實踐的發展，土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。例如，就土木工程所建造的工程設施所具有的使用功能而言，有的供生息居住之用，以至作為“入土為安”的墳墓;有的作為生產活動的場所;有的用于陸海空交通運輸;有的用于水利事業;有的作為信息傳輸的工具；有的作為能源傳輸的手段等等。這就要求土木工程綜合運用各種物質條件，以滿足多種多樣的需求。土木工程已發展出許多分支，如房屋工程、鐵路工程、道路工程、飛機場工程、橋梁工程、隧道及地下工程、特種工程結構、給水和排水工程、城市供熱供燃氣工程、港口工程、水利工程等學科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程對象的不斷增多以及專門科學技術的發展，也已從土木工程中分化出來成為獨立的學科體系，但是它們在很大程度上仍具有土木工程的共性。社會性是指土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌，因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。遠古時代，人們就開始修筑簡陋的房舍、道路、橋梁和溝洫，以滿足簡單的生活和生產需要。后來，人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要，興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建筑物。許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。例如，中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔，埃及的金字塔，希臘的巴臺農神廟，羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場（羅馬大斗獸場），以及其他許多著名的教堂、宮殿等。產業革命以后，特別是到了20世紀，一方面是社會向土木工程提出了新的需求；另一方面是社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。例如建筑材料（鋼材、水泥）工業化生產的實現，機械和能源技術以及設計理論的進展，都為土木工程提供了材料和技術上的保證。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。在世界各地出現了現代化規模宏大的工業廠房、摩天大廈、核電站、高速公路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運輸管道、長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境，成為人類社會現代文明的重要組成部分。實踐性是指土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期，土木工程是通過工程實踐，總結成功的經驗，尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始，以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來，逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學，作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。在土木工程的發展過程中，工程實踐經驗常先行于理論，工程事故常顯示出未能預見的新因素，觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理，在很大程度上仍然依靠實踐經驗。土木工程技術的發展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究，有兩個原因：一是有些客觀情況過于復雜，難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如，地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。例如，建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程的抗風和抗震問題突出了，才能發展出這方面的新理論和技術。技術上、經濟上和建筑藝術上的統一性人們力求最經濟地建造一項工程設施，用以滿足使用者的預定需要，其中包括審美要求。而一項工程的經濟性又是和各項技術活動密切相關的。工程的經濟性首先表現在工程選址、總體規劃上，其次表現在設計和施工技術上。工程建設的總投資，工程建成后的經濟效益和使用期間的維修費用等，都是衡量工程經濟性的重要方面。這些技術問題聯系密切，需要綜合考慮。符合功能要求的土木工程設施作為一種空間藝術，首先是通過總體布局、本身的體形、各部分的尺寸比例、線條、色彩、明暗陰影與周圍環境，包括它同自然景物的協調和諧表現出來的；其次是通過附加于工程設施的局部裝飾反映出來的。工程設施的造型和裝飾還能夠表現出地方風格、民族風格以及時代風格。一個成功的、優美的工程設施，能夠為周圍的景物、城鎮的容貌增美，給人以美的享受；反之，會使環境受到破壞。在土木工程的長期實踐中，人們不僅對房屋建筑藝術給予很大注意，取得了卓越的成就；而且對其他工程設施，也通過選用不同的建筑材料，例如采用石料、鋼材和鋼筋混凝土，配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城，現代世界上的許多電視塔和斜張橋，都是這方面的例子。土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。建造工程設施的物質基礎是土地、建筑材料、建筑設備和施工機具。借助于這些物質條件，經濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求，又能安全承受各種荷載的工程設施，是土木工程學科的出發點和歸宿。二、土木工程課程體系、培養目標與所需技能土木工程的課程體系主要分為三大體系：理論體系，實踐體系，素質拓展與創新體系。主要有馬克思主義基本原理、思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想概論、軍事理論等必修課程體系，和至少6學分其他人文社科類課程，形成人文教育與科學教育并行的局面，使得學生通過學習，具有基本的人文社會科學理論知識和素養，堅持科學精神與人文精神并舉，在自然科學中貫徹人文精神。在公共基礎課中，就自然科學基礎知識方面，主要是數學類、外語類、計算機類、體育類、物理和化學類和制圖類課程，在教學課時緊張的情況下，突出了高等數學、線性代數、概率論與數理統計等課程。在專業課平臺上開設結構力學，工程力學等理論課程。在實踐體系上，學校組織大三學生進入工地，開始實習作業，并積極聯系實踐場地。在素質拓展與創新體系上有多種活動，比如周培源大學生力學競賽，全國挑戰者杯競賽等。這些比賽都為土木工程專業的學生提供了一個發展自己的平臺。高等學校土木工程專業指導委員會于2001年11月，制定了《土木工程專業本科教育(四年制)培養目標和畢業生基本規格》，明確提出了培養目標，即：培養適應社會主義現代化建設需要，德智體全面發展，掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得工程師基本訓練并具有創新精神的高級專門人才。畢業生能從事土木工程的設計、施工與管理工作，具有初步的項目規劃和研究開發能力。同時，給出了一個《土木工程專業本科(四年制)培養方案》的基本框架模版，在培養方案的序言中指出，專業指導委員會鼓勵各院校在堅持寬口徑專業基本要求的基礎上，根據院校條件，制定自己的培養計劃并組織實施，創造出鮮明的院校特色。畢業生應獲得的知識和能力具有較扎實的自然科學基礎，了解當代科學技術的主要方面和應用前景；

掌握工程力學、流體力學、巖土力學的基本理論，掌握工程規劃與選型、工程材料、結構分析與設計、地基處理方面的基本知識，掌握有關建筑機械、電工、工程測量與試驗、施工技術與組織等方面的基本技術；3．具有工程制圖、計算機應用、主要測試和試驗儀器使用的基本能力，具有綜合應用各種手段(包括外語工具)查詢資料、獲取信息的初步能力；4．了解土木工程主要法規；5．具有進行工程設計、試驗、施工、管理和研究的初步能力。主干學科：力學、土木工程、水利工程。主要課程：材料力學、結構力學、流體力學、土力學、建筑材料、混凝土結構與鋼結構、房屋結構、橋梁結構、地下結構、道路勘測設計，基路面結構、施工技術與管理。

三、土木工程專業發展對土木工程的發展起關鍵作用的，首先是作為工程物質基礎的土木建筑材料，其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優良的建筑材料時，土木工程就會有飛躍式的發展。人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動，后來出現了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀的西周初期制造出瓦。最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優越的力學性能，可以就地取材，而又易于加工制作。磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至18～19世紀，在長達兩千多年時間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻，至今還被廣泛采用。鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍。十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，這是鋼結構出現的前奏。從十九世紀中葉開始，冶金業冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建筑鋼材，隨后又生產出高強度鋼絲、鋼索。于是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的梁、拱結構外，新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣，出現了結構形式百花爭艷的局面。建筑物跨徑從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發展到鋼結構的百米、幾百米，直到現代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋，在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地面下鋪設鐵路，創造出前所未有的奇跡。為適應鋼結構工程發展的需要，在牛頓力學的基礎上，材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發展，土木工程從經驗上升成為科學，在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新，從而促成了土木工程更迅速的發展。十九世紀20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土構件易于成型，但混凝土的抗拉強度很小，用途受到限制。十九世紀中葉以后，鋼鐵產量激增，隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建筑材料，其中鋼筋承擔拉力，混凝土承擔壓力，發揮了各自的優點。二十世紀初以來，鋼筋混凝土廣泛應用于土木工程的各個領域。從三十年代開始，出現了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結構，因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統治地位的歷史時期。混凝土的出現給建筑物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式，使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發展。我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過，且發展很快，尤其在近年來，發展極為迅猛，幾乎整個中國成了一個大的建設工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現，新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快，數量之巨，令世界各國驚嘆不已。但是，自改革開放以來，我國城市發展進入了一個嶄新的階段，城市的數量、規模和人口數量都有了飛速的發展。這就要求更多的建筑來滿足城市發展的需求．單是不難看出，目前，我國的城市建筑尤其是房屋建筑，并不能滿足人們的需求。四、行業就業前景與就業方向土工程專業大體可分為道路與橋梁工程與建筑工程兩個不同的方向,

隨著城市建設和公路建設的不斷升溫,土木建筑就業前景非常好，就業形勢近年持續走高，找到一份工作,對大多數畢業生來講并非是難事，然而土木工程專業的就業前景與國家政策及經濟發展方向密切相關其行業薪酬水平近年來更是呈現出管理高于技術的傾向而從技術轉向管理也成為諸多土木工程專業畢業生職業生涯中不可避免的瓶頸當前社會對土木工程人才的需求是前所未有的還有一點可以說明土木工程專業的“火”和“俏”。隨著科學的發展土木學科也不斷注入新的內容高新技術都不斷結合到土木工程學科當中許多先進技術都在土木工程中得到廣泛應用如計算機仿真模擬、信息技術、智能控制技術、智能交通、虛擬現實、全球衛星定位、遙感、傳感技術、先進工程材料和智能材料、建筑節能技術等都是土木工程中的重要研究領域探索太空(發射塔架、空間站),發展太空人類居住場所也離不開土木工程再加上建筑市場的火熱及建筑行業的規范化監理工程師需求的持續火熱，在預期之內一般情況下監理單位接受建設單位的委托對工程項目進行監理以協調組織建設單位之間及其他監理單位之間的良好協作推動項目的順利進行因此土木工程專業是一門古老而又年輕的學科是永恒的“朝陽產業”。

土木工程就業方向十分廣闊，主要有以下幾個方向1.工程技術代表職位：施工員、建筑工程師、結構工程師、技術經理、項目經理等。代表行業：建筑施工企業、房地產開發企業、路橋施工企業等。就業前景：就像我們看到身邊的高樓大廈正在不斷地拔地而起、一條條寬闊平坦的大道向四面八方不斷延伸一樣，土木建筑行業對工程技術人才的需求也隨之不斷增長。2004年進入各個人才市場招聘工程技術人員的企業共涉及到100多個行業，其中在很多城市的人才市場上，房屋和土木工程建筑業的人才需求量已經躍居第一位。隨著經濟發展和路網改造、城市基礎設施建設工作的不斷深入，土建工程技術人員在當前和今后一段時期內需求量還將不斷上升。再加上路橋和城市基礎設施的更新換代，只要人才市場上沒有出現過度飽合的狀況，可以說土木工程技術人員一直有著不錯的就業前景。典型職業通路：施工員/技術員-工程師/工長、標段負責人-技術經理-項目經理/總工程師。年薪參考：施工員/技術員：6萬～10萬元；工長：4萬～6萬元；技術質量管理經理：5萬～10萬元；項目經理：10萬～20萬元；土木就業網專家建議：隨著我國執業資格認證制度的不斷完善，土建行業工程技術人員不但需要精通專業知識和技術，還需要取得必要的執業資格證書。工程技術人員的相關執業資格認證主要有全國一、二級注冊建筑師、全國注冊土木工程師、全國一、二級注冊結構工程師等。需要注意的是，這些執業資格認證均需要一定年限的相關工作經驗才能報考，因此土木工程專業的畢業生即使走上工作崗位后也要注意知識結構的更新，盡早報考以取得相關的執業資格。想要從事工程技術工作的大學生，在實習中可選擇建筑工地上的測量、建材、土工及路橋標段的路基、路面、小橋涵的施工、測量工作。2.項目規劃代表職位：項目設計師、結構審核、城市規劃師、預算員、預算工程師等。代表行業：工程勘察設計單位、房地產開發企業、交通或市政工程類**機關職能部門、工程造價咨詢機構等。就業前景：各種勘察設計院對工程設計人員的需求持續增長，城市規劃作為一種新興職業，隨著城市建設的不斷深入，也需要更多的現代化設計規劃人才。隨著咨詢業的興起，工程預決算等建筑行業的咨詢服務人員也成為土建業內新的就業增長點。典型職業通路：預算員-預算工程師-高級咨詢師。年薪參考：預算員：1.5萬～3萬元；預算工程師：2.5萬～6萬元；城市規劃師：4萬～7萬元建筑設計師：4萬～10萬元；總建筑設計師：25萬元以上。專家建議：此類職位所需要的不僅是要精通專業知識，更要求有足夠的大局觀和工作經驗。一般情況下來說，其薪酬與工作經驗成正比。以建筑設計師為例，現代建筑還要求環保和可持續發展，這些都需要建筑設計師擁有扎實的功底以及廣博的閱歷，同時善于學習，并在實踐中去體會。市場上對建筑設計人才大多要求5年以上的工作經驗，具有一級注冊建筑師資質，并擔任過大型住宅或建設工程開發的設計。此類職位也需要取得相應的執業資格證書，如建筑工程師需要通過國家組織的注冊建筑師的職業資格考試拿到《注冊建筑師資格證書》才能上崗，預算工程師需要取得注冊造價師或預算工程師資格。另外，從事此類職業還需要全方面地加強自身修養，如需要熟悉電腦操作和維護,能熟練運用CAD繪制各種工程圖以及用P3編制施工生產計劃等，有的職位如建筑設計師還需要對人類學、美學、史學，以及不同時代不同國家的建筑精華有深刻的認知，并且要能融會貫通，鍛造出自己的設計風格。這些都需要從學生時代開始積累自己的文化底蘊。實習時應盡量選取一些相關的單位和工作，如房地產估價、工程預算、工程制圖等。3.工程監理代表職位：監理工程師代表行業：建筑、路橋監理公司、**工程質量檢測監督部門。就業前景：工程監理是新興的一個職業，隨著我國對建筑、路橋施工質量監管的日益規范，監理行業自誕生以來就面臨著空前的發展機遇，并且隨著國家工程監理制度的日益完善著更加廣闊的發展空間。典型職業通路：監理員—資料員—項目直接負責人-專業監理工程師-總監理工程師。年薪參考：現場監理員：1.8萬～2.5萬元；項目直接負責人：2.5萬～4萬元；專業監理工程師：3萬～5萬元；總監理工程師：4萬～8萬元。專家建議：監理行業是一個新興行業，因此也是一個與執業資格制度結合得相當緊密的行業，其職位的晉升與個人資質的取得密切相關。一般來說，監理員需要取得省監理員上崗證，項目直接負責人需要取得省監理工程師或監理員上崗證，工作經驗豐富、有較強的工作能力。專業監理工程師需要取得省監理工程師上崗證，總監理工程師需要取得國家注冊監理工程師職業資格證。土木工程專業的大學生想要進入這個行業，在校期間就可以參加省公路系統、建筑系統舉辦的監理培訓班，通過考試后取得監理員上崗證，此后隨工作經驗的增加考取相應級別的執業資格證書。在