2.5 结论——伟大的土木工程
2.5.1 一门古老而又年轻的学科
人们普遍认同土木工程是一门古老而又年轻的学科。古老是说它历史悠久,可以一直追溯到上古的有巢氏。历史就是生命,就是发展,就是贡献,说得直白一点就是人类需要它才使它得以一直延续,而土木工程自身随着社会和科技的发展又不断改进提高,用新技术来武装完善自己,于是它“年轻”了,身强体壮,得以更好地为人类服务。
200年以前,无法开挖海底隧道,更无法构建巨大的海洋平台,首先是技术力量达不到,当其他学科(机械、信息、材料等)有了发展而土木工程又得到武装之后,这些工程就能够实现了。这个过程是人在操控的,不是一个“死”的学科自身长出来的,这种操控又由人类的需求来决定,在陆上的石油并不紧缺的年代,人们不会向海洋索取石油,就不会对土木工程提出建造海上采油平台的任务。
土木工程依靠人类社会一代又一代对它永不休止的需求必须不断地武装完善提高它,使它成为一门真正古老而又年轻的学科。
2.5.2 伟大源于自身的特点和属性
无论是人物、思想,还是事业、成就,能称得上伟大的,大都与它的贡献、作用、价值、地位及有效期等因素联系在一起,作为一个学科或一个行业,衡量的标准也不例外。
我们说土木工程是伟大的,就在于以下几个方面。
1.贡献大
土木工程既是一个专业覆盖面极宽的一级学科,又是一个行业涉及面极广的基础产业和支柱产业。土木工程对国民经济消长具有举足轻重的作用,改革开放以来,它对国民经济的贡献率达到甚至超过1/3。
2.生命力强
土木工程历史悠久,可以一直追溯到远古时代的有巢氏,在漫长的人类社会发展史上,它显示了极强的生命力,这种强大的生命力源于人类生活乃至生存对它的依赖和与它的关联。过去如此,现在还是如此——在科技高度发达的今天,我们也很难找出一个与土木工程毫无关系的行业,何况土木工程自身又不断地用现代高技术来充实武装自己。这种与时俱进的发展和壮大,又进一步增强了它的生命力及其与各行业的依存关系。
3.可贵的属性
(1)防护性。从土木工程演变发展的历史可以看出,它从一开始就是为抵御自然灾害而诞生的,最早人类为了防风雨、御猛兽构巢筑穴,这大概是最早的居住建筑了。进而为了防御相邻部落袭击,开始筑城挖壕,如果注水则变成壕沟,这个防护概念到近代的热兵器时代就变成地下防护工程了。抗美援朝上甘岭战役,美军可以用炸弹将山头削去数米,但隐蔽在山洞坑道里的战士却基本安然无恙,最终保住了上甘岭高地。可以看出土木工程从诞生开始到近代,它所具有的防护、抵御乃至抗衡的属性一直在延伸。我国习惯于把“防震”称为“抗震”,也许和这个属性有关。
现代土木工程的防护性还体现在新技术的运用过程之中,如核电站,它一定要有一个以重混凝土为主体的反应堆,以及反应堆外围的巨大而坚固的安全壳,它们是防止核泄漏所必需的。更不用说还有比常规要求更高的防震及防海啸的土木工程措施。
关于土木工程的防护性将在第7章防灾减灾中作出讨论。
(2)超前性。准确地说,所有具有防护功能的设施几乎一定是超前的。从防风雨、御猛兽的构巢筑穴,到古代的万里长城,近代的人防工事,现代的核安全壳,无一不是在预计到可能发生某种灾害或因某种灾害袭击使人们领悟到要防止这种灾害的再次发生必然预先采取的措施。如一定要事先构筑好巢穴才能防风雨,事先修建万里长城才能防冷兵器时代匈奴的侵袭,事先挖掘浇筑好人防工事才能预防并减少敌方的空袭或炮轰,事先修建好安全壳才能防止万一反应堆发生事故造成核泄漏的扩散。
近代土木工程的超前性,还表现为许多更为积极的方面,如必须开通苏伊士运河才能解决从红海至地中海的航运问题,必须先在长江上架桥才能解决江南江北的交通运输,必须先开挖构筑英吉利海峡海底隧道才能解决从英国到法国的汽车或火车的通行,不事先修建三峡水库,则无法解决长江中下游的防洪,自然也得不到发电的效益。
广而言之,几乎所有行业,如交通、航运、能源、机械……土木工程都承担先行官的角色,就是现代顶尖的航天技术也需要土木工程事先为它建造一个巨大的钢结构发射塔架。
土木工程的超前性是这个学科和行业与生俱来的,是土木工程的一个重要属性。
(3)基础性。凡是具有防护性和超前性的学科和行业都具有不同程度的基础性。我国从新中国成立初期直到现在都把许多大型项目称做基本建设,可能出于这个道理。上面提到的苏伊士运河、长江大桥、海底隧道、三峡工程,还有2005年11月底美国国防部长拉姆斯菲尔德访华时指名要参观而最终被我国谢绝的西山地下军事指挥所,无一不是基础性工程。
土木工程的基础性还表现在它投入大、建设周期长的特点。任何称得上基本建设的项目几乎都投入巨大且长达几年甚至十几年。上面提到的三峡工程总投入多达1800亿元,自1998年开工到2008年长达10年时间才基本竣工。
土木工程不仅建设周期长,更重要的是它的服役周期长,这进一步突出了它的基础性。公元前李冰父子修建的都江堰水利工程至今还在继续发挥效益,自公元前英国开始兴建又经历代延申的南北大运河,至今尚在通航,船只之多导致经常发生堵塞现象,是我国南粮北调、北煤南运的一条主要水道,其中有些河段还是我国南水北调工程的输水渠道。
600多年以前修建的故宫,至今还是世界上唯一的以木结构为主、占地面积最大的皇权建筑。随着时代的变迁,尽管它已不再为皇室所享用,但却成了全国乃至全世界重要的参观胜地。从最初兴建到今天,尽管服役对象不同,但服役周期则是连续永存的。往近处说,上海外滩100多年前兴建的那一批高楼大厦至今还完好无损,被认为是最具上海特色的建筑群,有的甚至作为文物来保护。
综上所述,我们可以毫不夸张地说,土木工程的基础性是任何行业也无法比拟的。
(4)普遍性。一个学科和行业的普遍性是指国民经济中其他学科和行业的发展对它的依赖和需求程度,如果这种需求是不可或缺的,就可以说这个学科和行业具有较强的普遍性。
社会是发展的,学科、行业也是发展的,有的行业随着社会的进步而逐渐淡化甚至消亡。有人统计全世界每年大约有500个工种退出市场而消亡,又有400多个工种诞生和成长。如用于活字印刷的铅字铸造,随着计算机排版的兴起,铸造铅字这个行业和工种消亡了,原有的铅字除作为反映人类社会印刷术发展历史的少量铅字保留用作文物之外,其他大都熔化销毁了。但是新兴的计算机排版仍然需要一个建筑空间,而且其功能和要求比传统的铅字排版所需的厂房更为先进,在一定程度上要求恒温、恒湿甚至达到智能化建筑的水平才行。以交通为例,步行、马车需要道路桥梁,近代的汽车、火车更需要道路和桥梁,而且远比马车需要的道路和桥梁更为复杂和先进。至于机场的飞机跑道,其要求之高则更是其他交通设施所不能比拟的。号称最现代化的信息高速公路的发展也需要埋设电缆和光缆,修建集成电路的车间,这个车间是一个远比一般厂房对功能及使用过程的要求高得多的生产厂房。
综合上述,我们是否可以说,土木工程的普遍性大概出于各行各业对它的依赖性?无论各行各业有着多么快的发展,都离不开土木工程,这种依赖性铸就了土木工程的普遍性和基础性。当然这并不意味着可以放松土木工程自身的发展和提高,而是要适应国民经济中各行各业发展的需求,为它们做好服务工作。
(5)恒久性。具有防护性、超前性、基础性以及普遍性的学科和行业一定是恒久的。这里我们所指的恒久,并非指某一种具体设计、施工手段,也不是指专业教学中某一门具体课程的设置和分析方法,而是从大的一级学科的视角及“大土木”行业范畴来阐述这个问题的。人类社会的发展离不开人类的生活、生产乃至生存,这些无一不需要土木工程。因此,只要承认人类社会发展的恒久性,就必须同时承认为其服务的土木工程的恒久性。
这些观点是笔者几十年来在土木工程领域工作的感悟和体会的结晶,总结时尽量做到数据可靠、论据准确,力求从较高、较宽的视角来考察和审视在人类历史长河以及今天现实社会中土木工程所扮演的角色和所起到的作用。笔者无意为土木工程树碑立传,只是别人尚未注意而笔者注意了并思考了,明白地说出了土木工程应有的并一直在发挥着的作用和价值,对土木工程给出了一个比较客观而公正的评价。
中国的发展离不开土木工程,实现中华民族伟大复兴的中国梦也离不开土木工程。现在可以毫不勉强地说一句——伟大的土木工程!