土木工程(civil engineering)是指一切和文化、土、水有關(guān)的基礎建設的計劃、建造和維修?，F時(shí)一般的土木工作項目包括：能源、水利及交通設施等。過(guò)去曾經(jīng)將一切非軍事用途的民用工程項目，歸入本類(lèi)，但隨著(zhù)工程科學(xué)日益廣闊，不少原來(lái)屬于土木工程范圍的內容都已經(jīng)獨立成科。

土木工程乃以提高國民之生活品質(zhì)，促進(jìn)國民之公共福祉為目的，進(jìn)而改造國土，整治環(huán)境及防治災害發(fā)生的一種公共工程。又因食衣住行乃國民生活之四大需要，并與國民之福祉息息相關(guān)，故土木工程亦為直接或間接地解決民生四大問(wèn)題之基本建設工程。

古代土木工程的歷史跨度大致可以化分為從舊石器時(shí)代到17世紀中葉。這一時(shí)期的土木工程十分原始，建筑材料主要使用石塊、土坯、草筋等自然材料，建筑工具也是十分簡(jiǎn)陋的斧、錘、刀、鏟等手工工具，修建設施主要依靠經(jīng)驗，沒(méi)有什么系統的理論。當時(shí)中國的代表作則有大禹治水和李冰父子所興建的都江堰，以及萬(wàn)里長(cháng)城。
近代

近代土木工程的歷史跨度，一般認為是從17世紀中葉到第二次世界大戰前后，共計300余年。這一時(shí)期，土木工程逐漸成為一門(mén)獨立學(xué)科。1638年意大利學(xué)者伽利略發(fā)表了《關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的對話(huà)》，首次用公式表達了梁的設計理論。1687年牛頓總結出力學(xué)三大定律，為土木工程奠定了力學(xué)分析的基礎。隨后在材料力學(xué)和彈性力學(xué)的基礎上，法國的納維于1825年建立了土木工程中結構設計的容許應力法。從此，土木工程便有了比較系統的理論指導。

材料方面，1824年波特蘭水泥的發(fā)明以及1867年鋼筋混凝土開(kāi)始應用是土木工程史上的歷史性事件。由于混凝土及鋼材的大規模生產(chǎn)得以實(shí)現，使得土木工程師可以運用這些材料建造巨型和復雜的工程設施。
現代

第二次世界大戰之后的科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得土木工程可以以現代科學(xué)技術(shù)為依托進(jìn)一步發(fā)展。最重要的土木材料及建筑材料：混凝土和鋼都有較大的發(fā)展，強度成倍提高，可靠性，耐久性等其他性能也有了很大改善。

合成材料的不斷研制，拓寬了施工中可以使用的材料的種類(lèi)，而且在性能上也比過(guò)去的傳統材料更為優(yōu)良、輕質(zhì)、高強度新材料的應用使得很多過(guò)去難以實(shí)現的結構可以實(shí)現。

計算機的數值分析使過(guò)去因手工難以計算而被迫粗略簡(jiǎn)化的計算可轉變?yōu)檩^精確的計算分析。例如：借助有限元素法計算軟件，可輕易地求解出以前人力難以完成的復雜超靜定結構的內力和位移計算。結構力學(xué)與有限元素法的不斷發(fā)展，使得人們可以方便且精確的做出結構的受力和形變的計算，使得設計工作大大簡(jiǎn)化。而電腦輔助設計（CAD）的應用，將設計人員從繁重的手工設計中解放出來(lái)。更多建筑工程機械的使用，使得施工自動(dòng)化程度程度大幅提高。
分支

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工程測量學(xué)

工程測量學(xué)為一種應用測量學(xué)原理，應用在各種工程上，例如道路、隧道、橋梁及住宅等，主要是將原本在工程圖說(shuō)上的設計圖放樣到現場(chǎng)，以利工程人員依照所放樣的位置制做出。

工程圖紙上的設計圖上的構造物，其放樣的結果的正確性甚為重要，若錯誤可能導致工程甚大損失，工程測量所需成本對工程成本而言甚小，但重要性甚大。

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材料科學(xué)與工程

土木工程的建造過(guò)程必須使用各種金屬材料或非金屬材料，因而與材料科學(xué)與材料工程密切相關(guān)。材料科學(xué)本身就是一個(gè)跨領(lǐng)域學(xué)科，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個(gè)科學(xué)和工程領(lǐng)域的應用。它研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀(guān)結構與材料宏觀(guān)性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。涉及的理論包括應用物理學(xué)、固體物理學(xué)及化學(xué)等；而在與土木工程的結合上則衍生出土木材料、結構材料、建筑材料、機械材料、耐火材料等不同應用。

隨著(zhù)近年來(lái)媒體將注意力大量集中在奈米科學(xué)和奈米技術(shù)上，材料科學(xué)在許多大學(xué)被推到了最前沿。它也是工程鑒定和破壞分析中的一個(gè)重要組成部分。

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巖土工程

巖土工程主要研究泥土構成物質(zhì)的工程特性。巖土工程師會(huì )研究從工地采集的泥土樣本和巖石樣本中的數據，然后計算工地上的建筑所需的格構。地基、地樁、護土墻、水壩、隧道等都是需要大地工程師為工程提供巖土意見(jiàn)的建設項目。

大地工程可以細分為土壤力學(xué)、基礎工程、工程地質(zhì)、巖石力學(xué)等學(xué)科。

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結構工程

結構工程是分析和設計荷載作用下的建筑結構的工程學(xué)科。結構工程通常被歸類(lèi)為土木工程的分支，但也可以作為一門(mén)獨立學(xué)科來(lái)研究。結構工程師通常參予房屋建筑和其他大型結構的設計，但也能參與到諸如機械、醫療設備、車(chē)輛等結構可靠性會(huì )影響使用和安全的領(lǐng)域。結構工程師必須按照國家或行業(yè)規范來(lái)設計，確保安全性（如：結構不能在毫無(wú)征兆的強況下破壞）、可維護性以及可用性（如：房屋不能有太大的變形，避免使用者不適）。設計出來(lái)的建筑必須能承受巨大的荷載，以及氣候變化和自然災害。

結構工程理論是建立于在不同場(chǎng)地和材料下，結構所表現出來(lái)的物理規律和工程經(jīng)驗之上。結構設計一般用少數幾種簡(jiǎn)單的結構構件來(lái)組成復雜的結構體系。

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地震工程

地震工程又名防震工程，是當建筑物受到地震影響時(shí)對其結構行為的研究，用以減少地震發(fā)生時(shí)對于建筑物的損害，屬于結構設計和土木工程的一環(huán)。振動(dòng)控制技術(shù)和基礎隔離是地震工程里最強而有力和最經(jīng)濟的工具。


水利工程

水利工程是為了控制、利用和保護地表及地下的水資源與環(huán)境而修建的各項工程建設的總稱(chēng)。土木工程中著(zhù)重于水流體的自然運動(dòng)與人工輸送及利用的一門(mén)分支。該工程領(lǐng)域與橋梁、水壩、河道、運河以及防洪堤等關(guān)于水流、江川及洋海堤道工程的設計與施工有著(zhù)密切的關(guān)聯(lián)，亦涉及公共衛生與環(huán)境工程等這些和水相關(guān)的環(huán)境生態(tài)及用水范疇。

水利工程主要的工作為各種水工結構物，包括水壩與河海堤防、給水管網(wǎng)與集水管網(wǎng)、生態(tài)永續、洪水管理、沉積物運移以及其他的與水土保持工程和大地工程有關(guān)的事務(wù)。

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環(huán)境工程

環(huán)境工程為應用科學(xué)與工程之方法來(lái)改善環(huán)境（包括空氣、水、土地資源），進(jìn)而為人類(lèi)之居住以及其他生物體提供對健康有益的水、空氣以及土壤，亦包括污染場(chǎng)址之復育。我們可經(jīng)由教育大眾、保護環(huán)境、訂立規定以及應用良好工程實(shí)作來(lái)減輕與控制對環(huán)境的負面影響。

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交通工程

交通工程是土木工程學(xué)中的一個(gè)分支，包括公路交通、鐵路交通、航空交通、航海交通、管道交通五項內容。道路交通工程學(xué)僅研究道路上的交通，具體地說(shuō)，就是把人、車(chē)、路、環(huán)境四者統一在一個(gè)交通系統中，探索各自和相互間的內在規律性及其最佳配合，以達到道路交通順暢、通行能力大、交通事故少、運輸效率高、公害程度低、節省燃料和運輸費用及環(huán)境協(xié)調、舒適的目的。

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