土木工程(civil engineering)是指一切和文化、土、水有關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)的計劃、建造和維修?，F(xiàn)時一般的土木工作項目包括：能源、水利及交通設(shè)施等。過去曾經(jīng)將一切非軍事用途的民用工程項目，歸入本類，但隨著工程科學(xué)日益廣闊，不少原來屬于土木工程范圍的內(nèi)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(zāi)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題之基本建設(shè)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代到17世紀(jì)中葉。這一時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陋的斧、錘、刀、鏟等手工工具，修建設(shè)施主要依靠經(jīng)驗，沒有什么系統(tǒng)的理論。當(dāng)時中國的代表作則有大禹治水和李冰父子所興建的都江堰，以及萬里長城。
近代

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

材料方面，1824年波特蘭水泥的發(fā)明以及1867年鋼筋混凝土開始應(yīng)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(guī)模生產(chǎn)得以實現(xiàn)，使得土木工程師可以運用這些材料建造巨型和復(fù)雜的工程設(shè)施。
現(xiàn)代

第二次世界大戰(zhàn)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(xiàn)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，而且在性能上也比過去的傳統(tǒng)材料更為優(yōu)良、輕質(zhì)、高強度新材料的應(yīng)用使得很多過去難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)。

計算機的數(shù)值分析使過去因手工難以計算而被迫粗略簡化的計算可轉(zhuǎn)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(fù)雜超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算。結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的受力和形變的計算，使得設(shè)計工作大大簡化。而電腦輔助設(shè)計（CAD）的應(yīng)用，將設(shè)計人員從繁重的手工設(shè)計中解放出來。更多建筑工程機械的使用，使得施工自動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(yīng)用測量學(xué)原理，應(yīng)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上的設(shè)計圖放樣到現(xiàn)場，以利工程人員依照所放樣的位置制做出。

工程圖紙上的設(shè)計圖上的構(gòu)造物，其放樣的結(jié)果的正確性甚為重要，若錯誤可能導(dǎo)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)本身就是一個跨領(lǐng)域?qū)W科，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個科學(xué)和工程領(lǐng)域的應(yīng)用。它研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。涉及的理論包括應(yīng)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(jié)合上則衍生出土木材料、結(jié)構(gòu)材料、建筑材料、機械材料、耐火材料等不同應(yīng)用。

隨著近年來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(gòu)成物質(zhì)的工程特性。巖土工程師會研究從工地采集的泥土樣本和巖石樣本中的數(shù)據(jù)，然后計算工地上的建筑所需的格構(gòu)。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的建設(shè)項目。

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

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結(jié)構(gòu)工程

結(jié)構(gòu)工程是分析和設(shè)計荷載作用下的建筑結(jié)構(gòu)的工程學(xué)科。結(jié)構(gòu)工程通常被歸類為土木工程的分支，但也可以作為一門獨立學(xué)科來研究。結(jié)構(gòu)工程師通常參予房屋建筑和其他大型結(jié)構(gòu)的設(shè)計，但也能參與到諸如機械、醫(yī)療設(shè)備、車輛等結(jié)構(gòu)可靠性會影響使用和安全的領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)工程師必須按照國家或行業(yè)規(guī)范來設(shè)計，確保安全性（如：結(jié)構(gòu)不能在毫無征兆的強況下破壞）、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(shè)計出來的建筑必須能承受巨大的荷載，以及氣候變化和自然災(zāi)害。

結(jié)構(gòu)工程理論是建立于在不同場地和材料下，結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出來的物理規(guī)律和工程經(jīng)驗之上。結(jié)構(gòu)設(shè)計一般用少數(shù)幾種簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件來組成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系。

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地震工程

地震工程又名防震工程，是當(dāng)建筑物受到地震影響時對其結(jié)構(gòu)行為的研究，用以減少地震發(fā)生時對于建筑物的損害，屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計和土木工程的一環(huán)。振動控制技術(shù)和基礎(chǔ)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(shè)的總稱。土木工程中著重于水流體的自然運動與人工輸送及利用的一門分支。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(shè)計與施工有著密切的關(guān)聯(lián)，亦涉及公共衛(wèi)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(jié)構(gòu)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(xù)、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(yīng)用科學(xué)與工程之方法來改善環(huán)境（包括空氣、水、土地資源），進(jìn)而為人類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，亦包括污染場址之復(fù)育。我們可經(jīng)由教育大眾、保護環(huán)境、訂立規(guī)定以及應(yīng)用良好工程實作來減輕與控制對環(huán)境的負(fù)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(nèi)容。道路交通工程學(xué)僅研究道路上的交通，具體地說，就是把人、車、路、環(huán)境四者統(tǒng)一在一個交通系統(tǒng)中，探索各自和相互間的內(nèi)在規(guī)律性及其最佳配合，以達(dá)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(jié)省燃料和運輸費用及環(huán)境協(xié)調(diào)、舒適的目的。

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