土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)是(shi)具有很(hen)強的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)踐性(xing)的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)科。在早期,土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)是(shi)通過工(gong)程(cheng)(cheng)實(shi)(shi)踐,總結(jie)成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)經驗(yan),尤其是(shi)吸取(qu)失敗的(de)(de)(de)(de)教訓(xun)發(fa)(fa)展起來的(de)(de)(de)(de)。從(cong)17世紀開始,以伽利略(lve)和(he)牛頓為先(xian)(xian)導的(de)(de)(de)(de)近代力學(xue)(xue)同(tong)土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)實(shi)(shi)踐結(jie)合起來,逐(zhu)漸形成(cheng)材(cai)料力學(xue)(xue)、結(jie)構力學(xue)(xue)、流體力學(xue)(xue)、巖體力學(xue)(xue),作(zuo)為土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)基礎理(li)論的(de)(de)(de)(de)學(xue)(xue)科。這樣(yang)土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)才逐(zhu)漸從(cong)經驗(yan)發(fa)(fa)展成(cheng)為科學(xue)(xue)。在土木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)工(gong)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展過程(cheng)(cheng)中,工(gong)程(cheng)(cheng)實(shi)(shi)踐經驗(yan)常先(xian)(xian)行于理(li)論,工(gong) 程(cheng)(cheng)事故常顯示出未能預見的(de)(de)(de)(de)新(xin)因素(su),觸發(fa)(fa)新(xin)理(li)論的(de)(de)(de)(de)研究和(he)發(fa)(fa)展。至今不少工(gong)程(cheng)(cheng)問題的(de)(de)(de)(de)處理(li),在很(hen)大程(cheng)(cheng)度(du)上(shang)仍然依靠實(shi)(shi)踐經驗(yan)。
土木工(gong)程(cheng)技術的(de)(de)發展(zhan)之所以主要憑(ping)借(jie)工(gong)程(cheng)實踐而(er)不(bu)是(shi)憑(ping)借(jie)科學(xue)試驗(yan)(yan)和(he)(he)(he)理論研究,有(you)(you)兩個原因(yin):一是(shi)有(you)(you)些客觀情況過于復雜,難以如實地進(jin)行(xing)室內實驗(yan)(yan)或現場測試和(he)(he)(he)理論分(fen)析。例如,地基基礎、隧道及地下(xia)工(gong)程(cheng)的(de)(de)受力(li)和(he)(he)(he)變形(xing)的(de)(de)狀態及其隨時間(jian)的(de)(de)變化(hua),至今(jin)還需(xu)要參考(kao)工(gong)程(cheng)經驗(yan)(yan)進(jin)行(xing)分(fen)析判斷。二是(shi)只(zhi)有(you)(you)進(jin)行(xing)新(xin)的(de)(de)工(gong)程(cheng)實踐,才能(neng)揭示新(xin)的(de)(de)問題。例如,建(jian)造了(le)高層建(jian)筑(zhu)、高聳塔桅和(he)(he)(he)大跨橋(qiao)梁等,工(gong)程(cheng)的(de)(de)抗(kang)風(feng)和(he)(he)(he)抗(kang)震(zhen)問題突出(chu)了(le),才能(neng)發展(zhan)出(chu)這(zhe)方面(mian)的(de)(de)新(xin)理論和(he)(he)(he)技術。
技(ji)術(shu)(shu)上(shang)(shang)、經(jing)濟(ji)(ji)上(shang)(shang)和(he)建筑藝術(shu)(shu)上(shang)(shang)的(de)統一性(xing)。人(ren)們力(li)求(qiu)最經(jing)濟(ji)(ji)地建造一項(xiang)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)設(she)施,用(yong)以滿(man)足使用(yong)者的(de)預定需(xu)要(yao),其中包括審美要(yao)求(qiu)。而(er)一項(xiang)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)的(de)經(jing)濟(ji)(ji)性(xing)又(you)是和(he)各項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)活(huo)動(dong)密切相關的(de)。工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)的(de)經(jing)濟(ji)(ji)性(xing)首先表現在工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)選址、總體規劃(hua)上(shang)(shang),其次(ci)表現在設(she)計和(he)施工(gong)(gong)(gong)技(ji)術(shu)(shu)上(shang)(shang)。工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)建設(she)的(de)總投資(zi),工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)建成后(hou)的(de)經(jing)濟(ji)(ji)效益和(he)使用(yong)期間的(de)維修費用(yong)等,都是衡量工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)經(jing)濟(ji)(ji)性(xing)的(de)重要(yao)方面。這些(xie)技(ji)術(shu)(shu)問題聯系密切,需(xu)要(yao)綜合(he)考慮。
符合(he)功(gong)能要求的(de)(de)(de)(de)土木工程(cheng)設(she)(she)施(shi)(shi)作為(wei)(wei)一(yi)種(zhong)空間藝(yi)術,首先是通(tong)過總(zong)體布(bu)局、本身的(de)(de)(de)(de)體形、各部分的(de)(de)(de)(de)尺寸比(bi)例、線條、色彩、明暗陰(yin)影與周(zhou)圍環(huan)(huan)境,包括它同自然景物的(de)(de)(de)(de)協調和諧(xie)表現出來(lai)的(de)(de)(de)(de);其次是通(tong)過附加于(yu)工程(cheng)設(she)(she)施(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)局部裝(zhuang)飾反映出來(lai)的(de)(de)(de)(de)。工程(cheng)設(she)(she)施(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)造型和裝(zhuang)飾還(huan)能夠表現出地方風(feng)格、民族風(feng)格以及時代風(feng)格。一(yi)個成功(gong)的(de)(de)(de)(de)、優美的(de)(de)(de)(de)工程(cheng)設(she)(she)施(shi)(shi),能夠為(wei)(wei)周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)景物、城鎮的(de)(de)(de)(de)容貌(mao)增美,給人以美的(de)(de)(de)(de)享受(shou);反之,會(hui)使(shi)環(huan)(huan)境受(shou)到(dao)破壞。
在土(tu)(tu)木工程(cheng)的(de)(de)(de)長期(qi)實踐(jian)中,人們不僅對房(fang)屋建(jian)(jian)筑藝術給予(yu)很大注意,取(qu)得了(le)卓越(yue)的(de)(de)(de)成就;而且對其他工程(cheng)設施,也通過(guo)選用(yong)不同的(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑材料(liao),例(li)如采用(yong)石(shi)料(liao)、鋼材和鋼筋混(hun)凝土(tu)(tu),配(pei)合(he)自然環(huan)境建(jian)(jian)造了(le)許多在藝術上十(shi)分優美(mei)、功(gong)能上又十(shi)分良好的(de)(de)(de)工程(cheng)。古代中國的(de)(de)(de)萬(wan)里長城,現代世界上的(de)(de)(de)許多電(dian)視塔和斜張橋(qiao),都是這方面(mian)的(de)(de)(de)例(li)子。
土(tu)木工(gong)程(cheng)(cheng)是建(jian)造(zao)各類工(gong)程(cheng)(cheng)設(she)(she)施的(de)(de)科學(xue)(xue)技術(shu)的(de)(de)統稱(cheng)。它既指(zhi)所(suo)應用(yong)(yong)的(de)(de)材料(liao)、設(she)(she)備(bei)和(he)所(suo)進(jin)行的(de)(de)勘(kan)測、設(she)(she)計、施工(gong)、保養維修(xiu)等技術(shu)活動(dong);也指(zhi)工(gong)程(cheng)(cheng)建(jian)設(she)(she)的(de)(de)對象(xiang),即建(jian)造(zao)在(zai)地(di)上或(huo)地(di)下、陸上或(huo)水中 ,直接或(huo)間接為(wei)人類生(sheng)(sheng)活、生(sheng)(sheng)產、軍事、科研服(fu)務的(de)(de)各種(zhong)工(gong)程(cheng)(cheng)設(she)(she)施,例(li)如房屋、道(dao)路、鐵路、運輸管道(dao)、隧道(dao)、橋梁、運河、堤壩、港口(kou)、電(dian)站、飛機(ji)場(chang)、海(hai)洋平臺(tai)、給水和(he)排水以及防護(hu)工(gong)程(cheng)(cheng)等。 建(jian)造(zao)工(gong)程(cheng)(cheng)設(she)(she)施的(de)(de)物質基礎是土(tu)地(di)、建(jian)筑(zhu)(zhu)材料(liao)、建(jian)筑(zhu)(zhu)設(she)(she)備(bei)和(he)施工(gong)機(ji)具(ju)。借(jie)助(zhu)于這些物質條件,經(jing)濟而便(bian)捷地(di)建(jian)成既能滿(man)足人們使用(yong)(yong)要(yao)求(qiu)(qiu)和(he)審美要(yao)求(qiu)(qiu),又能安全承受各種(zhong)荷載的(de)(de)工(gong)程(cheng)(cheng)設(she)(she)施,是土(tu)木工(gong)程(cheng)(cheng)學(xue)(xue)科的(de)(de)出發點(dian)和(he)歸(gui)宿(su)。