当我写下这个题目,一直没有动笔,心中思考了很久,我在想,历史上没有开设土木工程专业的理论课时,倒实施建起了无数,无比宏大的工程,虽然有些近似象神话故事,但也不乏人们心中的期盼和展望,我也在想,唐僧之所以成为唐僧,不是因为他会读经书,而是因为他的那条取经之路,传说禹舜时期,大禹治水,“从冀州开始”,“工毕了溪”。長达一千多公里的治水战线,在使用原始器具的年代,能做这种兴水利,惠民生的工程,确是我们土木工程人值得反省的地方。对于现在的冀州,大家都知道隶属于河北衡水,古代的冀州,也在那位置,但范围更广,面积更大。对于“了溪”,即今浙江之嵊州的剡溪,传说舜到过嵊州,住过“舜皇山”,用过“舜井”,这些地名仿佛展现出土木工程的水利创始人足迹,正是这种为民奉献的榜样心,催促我写下这个题目,不枉作禹舜的后裔,担负起土木工程人,新时代中,历史赋予的使命。
不知不觉,进入上海大学力学土木工程学院,在建筑实践中,已完成了十多个学科论文,站在这个新起点,该对土木工程专业的基本理论作个小结,去构筑和策划中国特色社会主义的土木工程和水利水电工程的未来!
土木工程专业的核心课程是,水力学,结构力学,土木工程材料学,土力学,混凝土结构原理,基础工程,钢结构基本原理等,应用于建筑工程,建设水利水电工程,就能为我们利用自然,改造自然,满足生产幸福需要的工程产品服务。
土木工程是具有综合科学性,实践反复性,社会功能多样性,人文审美性等多方位特点,是一种不断探索,从开源节省材料,节流资金,到周密组织人力,优化设计方案,把人民需要的工程设施优质高效建成,服务人民的精雕细琢过程。因此,我想从不同地域,应用不同学科的理论,加以述说未来的土木工程人任务和作用。
1,水力学的基本理论,在水利工程建设中的应用
水力学从学科体系来说,就是介于基础科学和工程技术之间的一门学科,科学是基础,运用基础科学原理,开发工程技术,技术的不断进步,与此同时会出现新问题新现象,经过实践中,工程技术的研究,从而发展了基础科学,基础科学与工程技术相互促进,相互渗透,彼此胶结,就似滑轮上的两股钢铰索,在研究实践的动力源作用下,徐徐滚动着向前。从历史地域上看,新疆,西藏,就是我们中华民族的源头;从水力学角度分析,新疆,西藏就是我们走向民族复兴的水源;从人文历史来说,新疆,西藏就是我们文化的命脉,更是未来100年繁荣富强的根本基础。因此,在未来100年蓝图规划中的建设农业强国,离不开水力学,更需要土木工程专业。其实,水力学只是流体力学的一个分支,对于气体而言,体现在我们的生命中最直观的要数书法艺术,据说,王義之在写《兰亭集序》时,趁酒勾往事,阐述自己人生的感慨,激情奔腾,挥豪一气呵成,写下序文的后半部分,这种流体(气)孕于笔端,就是土木工程中流体运动规律,在生物体内彰显,由此,生物流体力学与生命科学的融合,能产视觉美,或许就是今后水力学升华后的研究方向,目前要用水力学理论知识,去研究我们农耕文明的历史底蕴,去建筑一批人与自然和谐共生的水电工程,为农业强国助力。水利是农业强国的命脉,水力学在水利建设中的主要任务,就是研究水流与边界的相互作用,分析在各种相互作用条件下所形成的各种水流现象和边界上的各种力的作用。这里举个例子,离我家乡不到50公里,有个洪泽湖,就是1800年前的蓄水工程,江苏淮安的洪泽湖大堤筑堤成库规划,就是东汉五年,我们祖辈在实践中,探索着水流与边界相互作用,从而确定堤坝稳定,需用石料全人工堆砌成直立条式防浪墙坝工程技术筑堤防洪,这也代表了当年世界最高的水利技术水平。我童年时期,由于雨水充沛,山洪瀑溢,洪泽湖水位猛漲,我的父亲和乡邻中男主劳动力,在党和政府号召下,均去为洪泽湖大堤边,用塑料盛土袋,塑料盛砂泥袋,为洪泽湖大堤增高抗洪。水流与堰的作用,堰流与闸门的作用,为渲泄洪泽湖洪水的入海道上,通榆枢纽闸门的数量,闸门的结构,奠定了构筑物设计的理论基础,如今的洪泽湖水入海道顺利开通,洪泽湖大堤也不用增高了,这是我国劳动人民,一代又一代不断完善水利工程的结果,作为土木工程技术人,没有理由不投入到家乡的农业强国建设中,为水利工程技术充分利用,使人民在水利兴邦的项目中,少走弯路。历史上虽没有水力学这门学科理论,但我们的先辈能充分发掘着智慧,建造起举世瞩目的洪泽湖大堤蓄洪大坝,已被列入世界遗产保护中。为此我提醒清华,北大的学子们,别再以科研条件差,科研待遇低为借口,以赴美入欧为光荣,应该发扬我们祖辈的立足家园思想,也就是发扬有条件要上,没有条件,创造条件也要上的艰苦科研精神,以勤奋学习,努力实践的心态,融进民族复兴大业中。试想,还没完工的“三北”工程,如同一張山水画卷,时刻召唤着我们用土木工程专业理论,去丰富建设农业强国内容,这不仅是一项光荣而又艰巨的历史使命,更是奏响新时代青春之歌的主题,你要是不想去,还能说不辜负人民培育的希望呢!
水力学理论知识在解决国堰修建实践中,起着重要作用,古代劳动人民虽没有水力学理论知识,但他们的实践素养很高,通过观察和历次水位的测量,加之较宽的生活知识面,就能够考虑用多牢的坝堤强度,挡住渲泄的洪水,也能校核出大坝所能承载的流量,更有甚者,用历次修坝经验,比较出泄量,从而确定大坝溢流宽度。对于水力学理论,在桥渡设计,基坑排水,地基抗渗稳定,构筑物设计,给排水系统的运行管理等问题过程中,均有广泛应用的原理,我就不细述了,水力学理论也为我们建筑工程的勘察,规划,设计,施工和运行管理,提供了科学的水力学依据,在过去的水利建设中,都得到广泛的验证。
经典不等于一成不变,每隔一段时间,我们就得回头审视,当初的方向是否还符合现在生态,因此,都江堰,红旗渠等重大水利工程,都在保养修葺中完善其功能,这也是结构力学理论的应用,寻找优点,扬長避短,信息整合与分类的达人,传统产业转型,设计的风格只是一种选择,品牌灵魂才是一切时光变换,景物依旧的基础。
2,结构力学理论在基坑建设中的应用。
古代埃及人留下的金字塔建筑群,真真实实体现了人类绝妙的智慧,即上通天文,下知地理,以胡夫大金字塔为例,具有许多数字上的巧合,19世纪英国人约翰·泰勒首次发现了大金字塔上的有趣数字,大金字塔底座边長为9.140英寸,周長(9.14X4)就是36.560英寸,除以100得到365.6,很接近一年的天数,把这个周長除以塔高的两倍,得到的数是接近圆周率。与泰勒同期的苏格兰天文学家查尔斯·皮亚兹·史密斯,亲自到埃及对大金字塔进行了测量,也发现了许多神奇数字,其中最著名的,就是大金字塔高度乘以10亿。刚好等于地球到太阳之间的距离。
对于一个人来说,如果说身体健康是地基,那一切才华与天才,皆是它身后的小数点。美貌和帅气源自于健康的体魄,苗条形象出自对健康身材的管理,思维,想像在于头脑健康的运转,我们每个人天然要素,就是健康。对于一个强大的国家来说,全民的健康则是国基,一切的繁荣与发展,皆是源自于健康的国民,其健康有三层含义,一层是全民的身体健康,另一层是心灵健康,再就是灵魂健康。
用民族艺术展,理顺我们的文化自信,文艺界要引领高尚的社会风尚,“墨研清露月,琴响碧天秋”,
“高峰”是一种境界,“攀登”是一种品质!我们整个民族,都在进行一场史无前例的攀登,去领略高峰的风景!
美式的自由和民主,为我们挖出前进道路上的一个又一个坑,我们用自我革命挽回了执政党最软弱的一面!
请美西方别用惯例一词来形容我们,实在要用,就用你们上世纪50年代的目光,看我们的十八大后的中国,精神比那时更健了,物产比那时丰富了千万倍,人杰地灵体现在生活的各个角落。
就好比30年前,有人评论我一样,说我是一穷二白的打工者,可这个打工者,在岁月打磨中,成为一位有文化新产业工人,我已不是你们固有的思维所能想像到的,我们是因时代需要而在学习进步中应时而生。结构力学就是根据时代需要的功能,构筑出适应时代的建筑,地基的加固处理,也同样与时俱进。
3,材料力学理论在船泊工程中的应用。(轻质高强化)
土木工程专业的人,在建筑设计规划前,要在脑海中鸟瞰成功后景观,施工中要解剖结构,各自追求完美,建成后要使建筑,各个部分,区段在形态上融合,在气场上贯通,经济落后的地方,这种谈不上建筑的小餐馆会众多,越是粗鄙没有文化修养的人,心里的欲望就会越强,因为有知识,有修养的人,都把精力投射到自己喜爱的事业中去,灵魂卑下,形态丑陋的人,在这些低档建筑中,表现得淋漓尽致,他们喜欢生活在这种经济落后的城市里,等待大开发,待大开发到来时,他们躲在一些苍蝇起舞的小餐馆中,有时高谈国家大事,有时与炒菜的厨娘搭讪几句,有时喝两杯发泄心中不快,但从不会谈自己专业中的事,他们会攀比谁的红包多,谁老板带头去洗头房,去美容院,去麻将场等。
4,《土力学与基础工程》课的学习应用。
前阶段,我在看《建筑质量问题典型案例分析》一书,反复阅读《建筑物变形与开裂》这一章,书中案例集中说明了,结构施工期沉降及工后沉降引起的建筑物质量问题案例分析;周边基坑施工引起建筑物沉降,倾斜案例分析;盾构穿越引起建筑物沉降,倾斜案例分析,每一种沉降案例,都通过项目概况,问题描述,原因分析,解决措施4个步骤,处理解决好质量问题,虽然处理了这些质量问题,我在想,我们土木工程人,是否要把那些可控的质量问题,消灭在萌芽状态呢?是否要不断吸收建筑技术和总结大量的建筑经验,让更多的质量问题,在建筑施工过程中就预防控制呢?预防总比事后处理,更简便直观吧,试想,一件衣服是完美无缺好,还是等剪错或熨斗熨坏,补块大补丁好呢,这本书举的例子,大部分是上海地区的建筑,其实,每个地区建筑物变形与开裂,都有自己地区的特点,因为建筑物变形与开裂,不仅受当地施工材料,施工条件,施工技术等的影响,还受土质,水流,气候,管理等因素的影响,因此,建筑物变形与开裂的原因千差万别,处理和防范的措施,也应根据不同的情况而定,这就要求我们土木工程人,有一种扎根当地建筑工程工作的忠心,有一种钻研技术,敬业奉心的诚心,俗话说,良医的笑容不是钞票的进账,而是病人的微笑和幸福,我们土木工程人的笑容,不是每月的收入,而是杜甫说的大批天下寒士俱欢颜式的更多人幸福,试想,水库的建成,缺少的农田得到灌溉,吃水的山民得到痛饮,那才是我们土木人建水库追求的真正的快乐!
5,混凝土结构基本原理的应用。(工程功能化,城市立体代,交通高速化,金融数字化,研究精密化,施工过程工业化。
活用你的土木工程专业及水利水电的基础知识,土木工程专班人的好处在于,有相当扎实的基础理论,缺点是作为升学考试的分数与工匠拉开了实践差距,“实践出真知”,这是我们先辈,在建设中国社会主义道路上,总结出的宝贵经验。为此,我们土木工程专班的人,在工作中,要正视自己的副修,缺什么?修什么,实践中多练一些副修,开拓你的眼界,打开你的耳朵,再一次告诉自己,我从事的是中国新时代土木工程及水利水电工程,使用者也今非昔比,使用者的文化,艺术,格局已不是当年的识字,温饱,谋职的层次,而是全民族素质跃升为文化自信,艺术纷呈,格局深广的新时代人,我们的建筑在这些方面,必须保持持续的进步,才能满足他们使用与欣赏的需求!
中国有句老话,知多世事胸襟阔,阅尽人情眼界宽,无论干什么,在長达数十年的生活,工作中,舍弃副修与加修,仅凭年轻时读那几年的科班,你的专业知识还剩什么呢?学音乐的人,都知道,没有副修与加修,音乐空洞乏味,学長笛的人,不懂钢琴,永远无法理解多声部织体那错综复杂却又井然有序的美,学钢琴不懂小提琴,永远无法理解为什么升F与降G在小提琴的表现上竞如此不同,当然,在建筑表达上,还有蕴藏于东方文化的截然不同,在改革开放的今天,随着欧美文化的进入,充满各式“异国”风情的建筑群,那才是现今中国建筑的大熔炉,我们土木工程人的职责,就是在这建筑洪流中,既传承好我们中国特色的土木工程及水利建筑,又兼收并蓄的吸纳海外先进技术,做到为我所用的功效。
诚然,建筑是一种音色容器,你用什么心态描绘,她就会用什么音色来回应你,当你的心态阳光,进取,给建筑敏感的着色,势必会影响大众的潜意识,有时会改变大众的认知,从而通过建筑,传递着人间温情。
既然建筑是人类赖以生存和发展的需要,发展和完善社会主义的建筑市场,则是我们走进新时代建筑人的职责。前阶段,我从许多资料中,看到有关建筑市场的内容,大多是从领导和学术论文角度,我不想作出评论,我只以我从业40年的建筑历程和今天所学的土木工程知识,来阐述我个人的見解。
谈到建筑市场,让我们先来对“市场”一词进行了解,市场的英文是market,是各方参与交换的多种系统机构程序法律强化和基础设施之一,在我国上世纪80年代后期,90年代初期,显然,建筑市场是混乱的,尤其当时是国有建筑企业和私企建筑共同活跃于建筑领域,在建筑法规没有形成之时,一些建筑人,利用党政一把手的权力,横行于建筑市场,从后来的反腐记录影片中,就能读出当年建筑市场的混乱程度,从改革开放的建筑发展史中,我们逐步意识到,建筑业是关系到国计民生的支柱性基础产业,特别是上世纪80,90年代,全国上下都加大了基础设施的建设,为招商引资创造环境,为地方经济快速发展创造条件,以致于形成建筑业拉动经济发展速度的主要力量,为此,土木工程人在工作实践中,应积极配合党和政府,完善和发展属于我们的社会主义建筑市场。
近年来,我国在建筑领域,虽然颁布了《建筑法》,《建筑工程质量管理条例》,《招投标法》等,这通常是形成建筑人入职考试所用,由于一些建筑领导的执行力不到位,这些法规难以落地生根,所以,全面从严治党,是一切工作健康运行的重要手段,从严治党在建筑领域的好处有,第一,就可使招投标中,违法违规现象减少,过去,一个项目要招投信息一出,许多建筑企业的领导,四处托人找关系,找人脉,甚至一些行政领导从中渔利,打电话给评标委员会,从严治党,就会让合格的党员领导,教育亲友,这是违法违规行为。第二,从严治党,就会使建设单位的施工行为规范,验收严格按照程序进行,不会有党员干部,打电话,托关系说情,更不存在政绩在建筑的错误观念,其实,真正的政绩在民心工程中。
第三,从严治党,可建立以质量,高效的建筑运行机制,打破地方垄断和封锁,打破利益集团垄断地方建筑市场,形成公开透明的实力竞争机制。
第四,从严治党,能加强建设市场各行为主体和政府有关职能部门的职责,让那些想渔利耍手段的人,尽快出局,维护社会主义建筑市场的建设程序。
总体来说,在党的十八大后,建筑市场逐步有序,工程质量稳步上升,安全事故逐年下降,敬业的土木工程,水利水电建筑人越来越多,追求技术成長和工匠精神的人也越来越多,从国际技能竞争中,中国选手的获奖人数也逐年倍增。这一切,均说明我国建筑市场进入了良性循环。
不容忽视的是,从产业层次来看我国的建筑市场,没有形成一个合理的结构体系,主要表现在,企业规模差距不明显,平均规模偏大,技术缺乏精而尖;经营管理共性多,经营范围,经营方式,经营能力大致相同,没有形成每个企业自身特色;体现不出各建筑企业自身的目标市场及强项和缺项,造成建筑市场竞争的混乱和无序,这种无序的竞争,加剧了工程发包领域的不规范行为,甚至为一些贪官铺平了贪腐道路,这是社会主义建筑市场不允许发生的损害建筑功能和审美的事,希望土木建筑人,在建筑市场中,严守党纪国法,严守做人底线,为新时代的建筑市场,树立良好的风气,做出贡献。
说了这么多建筑市场,现在再让我来理解“建筑市场”这个词,建筑市场在现在就是建设工程市场的简称,是工程建设承发包交易活动为主要内容的市场,自身的市场特点是,1,建筑产品生产与交易的统一性,2,建筑产品外形和功能,具有多样性,3,建筑产品完工后具有落子无悔(棋盘述语)性,4,建筑产品交易的長期性,5,大型连体建筑产品交易,具有阶段性,即平常我们所说的单元工程,一期工程,二期工程等,就是成功一批,可先交付使用,6,建筑产品交易价值的高额性,所以,一些贪官污吏,收贿时收建筑产品住房。从这些特点不难看出,建筑市场是建筑产品交换关系的总和。
由于建筑市场涉及到参与方较多,健康的建筑市场形成,需要我们土木工程人共同去努力,营造一个符合社会主义道路发展的价值观市场环境,让各方在此凭为民,为国,为未来奉献发展的实力,公平竞争,追求的是社会效益,而非某个人,某群体,某利益集团的利润。
招投标及政府对建筑产品的评估,都要与社会主义发展的目标保持一致,与中华民族的文化自信和道德审美吻合,与鲁班技术和工匠精神融洽,在评估原则上,应指向建筑物的核心素养落实与发展,看是否符合中国未来儿童的健康发展和精神培育,建筑物的使用功能是百年大计,建筑物的艺术功能则是千万年大计,地标性的建筑更是影响一代又一代人的成長,这是我们土木工程,水利水电工程建筑人应该具有的目光,所以,我一直建议我们土木工程,水利水电工程人在生活,工作中,要兼修,加修建筑以外的艺术,知识和技术,增强自身本领,来丰富我们单调无味的土木工程建筑理论,我们在评估原则上,更要参照社会主义核心价值观,体现引领建筑市场发展的导向性和激励性,让未来的建筑朝着健康的社会主义方向发展。
参阅文献
1,《书圣王義之》,作者储锡洪,中国商务出版社,2020年10月
2,《品牌之前,设计之外》,作者黄于庭,浙江人民出版社,2020年2月
3,《建筑质量问题典型案例分析》,作者苗春,王伶,杨辉主编,中国建筑工业出版社,2022年9月第一版
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