巖土專業(yè)英語翻譯.doc

第一課土木工程學(xué)土木工程學(xué)作為最老的工程技術(shù)學(xué)科，是指規(guī)劃，設(shè)計，施工及對建筑環(huán)境的管理。此處的環(huán)境包括建筑符合科學(xué)規(guī)范的所有結(jié)構(gòu)，從灌溉和排水系統(tǒng)到火箭發(fā)射設(shè)施。土木工程師建造道路，橋梁，管道，大壩，海港，發(fā)電廠，給排水系統(tǒng)，醫(yī)院，學(xué)校，公共交通和其他現(xiàn)代社會和大量人口集中地區(qū)的基礎(chǔ)公共設(shè)施。他們也建造私有設(shè)施，比如飛機(jī)場，鐵路，管線，摩天大樓，以及其他設(shè)計用作工業(yè)，商業(yè)和住宅途徑的大型結(jié)構(gòu)。此外，土木工程師還規(guī)劃設(shè)計及建造完整的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并且最近一直在規(guī)劃設(shè)計容納設(shè)施齊全的社區(qū)的空間平臺。 土木一詞來源于拉丁文詞“公民”。在1782年，英國人John Smeaton為了把他的非軍事工程工作區(qū)別于當(dāng)時占優(yōu)勢地位的軍事工程師的工作而采用的名詞。自從那時起，土木工程學(xué)被用于提及從事公共設(shè)施建設(shè)的工程師，盡管其包含的領(lǐng)域更為廣闊。領(lǐng)域。因為包含范圍太廣，土木工程學(xué)又被細(xì)分為大量的技術(shù)專業(yè)。不同類型的工程需要多種不同土木工程專業(yè)技術(shù)。一個項目開始的時候，土木工程師要對場地進(jìn)行測繪，定位有用的布置，如地下水水位，下水道，和電力線。巖土工程專家則進(jìn)行土力學(xué)試驗以確定土壤能否承受工程荷載。環(huán)境工程專家研究工程對當(dāng)?shù)氐挠绊?，包括對空氣和地下水的可能污染，對?dāng)?shù)貏又参锷畹挠绊懀约叭绾巫尮こ淘O(shè)計滿足政府針對環(huán)境保護(hù)的需要。交通工程專家確定必需的不同種類設(shè)施以減輕由整個工程造成的對當(dāng)?shù)毓泛推渌煌ňW(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。同時，結(jié)構(gòu)工程專家利用初步數(shù)據(jù)對工程作詳細(xì)規(guī)劃，設(shè)計和說明。從項目開始到結(jié)束，對這些土木工程專家的工作進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)配的則是施工管理專家。根據(jù)其他專家所提供的信息，施工管理專家計算材料和人工的數(shù)量和花費，所有工作的進(jìn)度表，訂購工作所需要的材料和設(shè)備，雇傭承包商和分包商，還要做些額外的監(jiān)督工作以確保工程能按時按質(zhì)完成。貫穿任何給定項目，土木工程師都需要大量使用計算機(jī)。計算機(jī)用于設(shè)計工程中使用的多數(shù)元件（即計算機(jī)輔助設(shè)計，或者CAD）并對其進(jìn)行管理。計算機(jī)成為了現(xiàn)代土木工程師的必備品，因為它使得工程師能有效地掌控所需的大量數(shù)據(jù)從而確定建造一項工程的最佳方法。結(jié)構(gòu)工程學(xué)。在這一專業(yè)領(lǐng)域，土木工程師規(guī)劃設(shè)計各種類型的結(jié)構(gòu)，包括橋梁，大壩，發(fā)電廠，設(shè)備支撐，海面上的特殊結(jié)構(gòu)，美國太空計劃，發(fā)射塔，龐大的天文和無線電望遠(yuǎn)鏡，以及許多其他種類的項目。結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)用計算機(jī)確定一個結(jié)構(gòu)必須承受的力：自重，風(fēng)荷載和颶風(fēng)荷載，建筑材料溫度變化引起的脹縮，以及地震荷載。他們也需確定不同種材料如鋼筋，混凝土，塑料，石頭，瀝青，磚，鋁或其他建筑材料等的復(fù)合作用。水利工程學(xué)。土木工程師在這一領(lǐng)域主要處理水的物理控制方面的種種問題。他們的項目用于幫助預(yù)防洪水災(zāi)害，提供城市用水和灌溉用水，管理控制河流和水流物，維護(hù)河灘及其他濱水設(shè)施。此外，他們設(shè)計和維護(hù)海港，運(yùn)河與水閘，建造大型水利大壩與小型壩，以及各種類型的圍堰，幫助設(shè)計海上結(jié)構(gòu)并且確定結(jié)構(gòu)的位置對航行影響。巖土工程學(xué)。專業(yè)于這個領(lǐng)域的土木工程師對支撐結(jié)構(gòu)并影響結(jié)構(gòu)行為的土壤和巖石的特性進(jìn)行分析。他們計算建筑和其他結(jié)構(gòu)由于自重壓力可能引起的沉降，并采取措施使之減少到最小。他們也需計算并確定如何加強(qiáng)斜坡和填充物的穩(wěn)定性以及如何保護(hù)結(jié)構(gòu)免受地震和地下水的影響。環(huán)境工程學(xué)。在這一工程學(xué)分支中，土木工程師設(shè)計，建造并監(jiān)視系統(tǒng)以提供安全的飲用水，同時預(yù)防和控制地表和地下水資源供給的污染。他們也設(shè)計，建造并監(jiān)視工程以控制甚至消除對土地和空氣的污染。他們建造供水和廢水處理廠，設(shè)計空氣凈化器和其他設(shè)備以最小化甚至消除由工業(yè)加工、焚化及其他產(chǎn)煙生產(chǎn)活動引起的空氣污染。他們也采用建造特殊傾倒地點或使用有毒有害物中和劑的措施來控制有毒有害廢棄物。此外，工程師還對垃圾掩埋進(jìn)行設(shè)計和管理以預(yù)防其對周圍環(huán)境造成污染。交通工程學(xué)。從事這一專業(yè)領(lǐng)域的土木工程師建造可以確保人和貨物安全高效運(yùn)行的設(shè)施。他們專門研究各種類型運(yùn)輸設(shè)施的設(shè)計和維護(hù)，如公路和街道，公共交通系統(tǒng)，鐵路和飛機(jī)場，港口和海港。交通工程師應(yīng)用技術(shù)知識及考慮經(jīng)濟(jì)，政治和社會因素來設(shè)計每一個項目。他們的工作和城市規(guī)劃者十分相似，因為交通運(yùn)輸系統(tǒng)的質(zhì)量直接關(guān)系到社區(qū)的質(zhì)量。渠道工程學(xué)。在土木工程學(xué)的這一支鏈中，土木工程師建造渠道和運(yùn)送從煤泥漿(混合的煤和水)和半流體廢污，到水、石油和多種類型的高度可燃和不可燃的氣體中分離出來的液體，氣體和固體的相關(guān)設(shè)備。工程師決定渠道的設(shè)計，項目所處地區(qū)必須考慮到的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境因素，以及所使用材料的類型鋼、混凝土、塑料、或多種材料的復(fù)合的安裝技術(shù)，測試渠道強(qiáng)度的方法，和控制所運(yùn)送流體材料保持適當(dāng)?shù)膲毫土魉?。?dāng)流體中攜帶危險材料時，安全性因素也需要被考慮。 建筑工程學(xué)。土木工程師在這個領(lǐng)域中從開始到結(jié)束監(jiān)督項目的建筑。他們，有時被稱為項目工程師，應(yīng)用技術(shù)和管理技能，包括建筑工藝，規(guī)劃，組織，財務(wù)，和操作項目建設(shè)的知識。事實上，他們協(xié)調(diào)工程中每個人的活動：測量員，布置和建造臨時道路和斜坡，開挖基礎(chǔ)，支模板和澆注混凝土的工人，以及鋼筋工人。這些工程師也向結(jié)構(gòu)的業(yè)主提供進(jìn)度計劃報告。 社區(qū)和城市規(guī)劃。從事土木工程這一方面的工程師可能規(guī)劃和發(fā)展一個城市中的社區(qū)，或整個城市。此規(guī)劃中所包括的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅僅為工程因素，土地的開發(fā)使用和自然資源環(huán)境的，社會的和經(jīng)濟(jì)的因素也是主要的成分。這些土木工程師對公共建設(shè)工程的規(guī)劃和私人建筑的發(fā)展進(jìn)行協(xié)調(diào)。他們評估所需的設(shè)施，包括街道，公路，公共運(yùn)輸系統(tǒng)，機(jī)場，港口，給排水和污水處理系統(tǒng)，公共建筑，公園，和娛樂及其他設(shè)施以保證社會，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境地協(xié)調(diào)發(fā)展。攝影測量，測量學(xué)和地圖繪制。在這一專業(yè)領(lǐng)域的土木工程師精確測量地球表面以獲得可靠的信息來定位和設(shè)計工程項目。這一 方面包括高工藝學(xué)方法，如衛(wèi)星成相，航拍，和計算機(jī)成相。來自人造衛(wèi)星的無線電信號，通過激光和音波柱掃描被轉(zhuǎn)換為地圖，為隧道鉆孔，建造高速公路和大壩，繪制洪水控制和灌溉方案，定位可能影響建筑項目的地下巖石構(gòu)成，以及許多其他建筑用途提供更精準(zhǔn)的測量。 其他的專門項目。還有兩個并不完全在土木工程范圍里面但對訓(xùn)練相當(dāng)重要的附加的專門項目是工程管理和工程教學(xué)。工程管理。許多土木工程師都選擇最終通向管理的職業(yè)。其他則能讓他們的事業(yè)從管理位置開始。土木工程管理者結(jié)合技術(shù)上的知識和一種組織能力來協(xié)調(diào)勞動力，材料，機(jī)械和錢。這些工程師可能工作在政府市政、國家、州或聯(lián)邦；在美國陸軍軍團(tuán)作為軍隊或平民的管理工程師；或在半自治地區(qū)，城市主管當(dāng)局或相似的組織。他們也可能管理規(guī)模為從幾個到百個雇員的私營工程公司。工程教學(xué)。通常選擇教學(xué)事業(yè)的土木工程師教授研究生和本科生技術(shù)上的專門項目。許多從事教學(xué)的土木工程師參與會導(dǎo)致建筑材料和施工方法技術(shù)革新的基礎(chǔ)研究。多數(shù)也擔(dān)任工程項目或技術(shù)領(lǐng)域的顧問，和主要項目的代理。第15課 土力學(xué)土力學(xué)研究的是力學(xué)和水力學(xué)的法則在牽涉土的工程問題中的應(yīng)用。土是一種天然礦物顆粒的聚集物，有的含有有的不含有機(jī)成分，它由巖石的風(fēng)化或是機(jī)械作用形成。它包括三種成分：固體礦物質(zhì)，水以及空氣和其他氣體。土質(zhì)組成變化很大，正是這種不均質(zhì)性大大地阻礙了科學(xué)家對這些沉積物的研究。漸漸地，對擋土墻，基礎(chǔ)，護(hù)堤，人行道和其他結(jié)構(gòu)的事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn)其原因涉及到許多天然土的知識并且它們的工況充分提高了土力學(xué)作為工程科學(xué)的一個分支。歷史直到18世紀(jì)后半期，法國物理學(xué)家查爾斯-奧斯丁 庫侖出版他的土壓力理論（1773年）之前，以科學(xué)的基礎(chǔ)處理土的問題幾乎沒有任何進(jìn)展。1857年，蘇格蘭工程師威廉姆 朗金發(fā)展了一種土體平衡理論并將其用于一些初步的基礎(chǔ)工程問題。這兩大理論仍然構(gòu)成了當(dāng)今計算土壓力理論的基礎(chǔ)，盡管他們建立在所有土都象干沙一樣不考慮內(nèi)聚力這一錯誤概念的基礎(chǔ)上。二十世紀(jì)的進(jìn)步在于：把內(nèi)聚力引入計算；了解了通常情況下土的基本物理特性和特殊情況下粘土的特性；系統(tǒng)地研究了土的剪切特性，即滑動剪切條件下的變形。庫侖和朗金土壓力理論都假設(shè)土的剪切破壞面在一個平面內(nèi)。然而對于砂土來說這是近似可信的，有內(nèi)聚力土的滑動剪切面接近一個曲面。在二十世紀(jì)早期，瑞典工程師證明滑動剪切面是一個圓弧面。上個世紀(jì)后半段，在土的科研，理論的應(yīng)用以及用于工程設(shè)計的經(jīng)驗數(shù)據(jù)方面都有了明顯進(jìn)步。一個顯著的進(jìn)步是德國工程師卡爾 泰沙基在1925年出版了一本關(guān)于粘土在許用應(yīng)力下固結(jié)情況的力學(xué)調(diào)查。他的被工程經(jīng)驗證實的分析解釋了在充分滲透的粘土上沉降隨時間增長的問題。泰沙基在1925年出版了Erdbaumechanik(“土力學(xué)”)一書后開辟了土力學(xué)時代。關(guān)于地基材料，人行道下的天然基礎(chǔ)的研究始于1920年美國公共道路局。他們做了一些關(guān)于人行道設(shè)計的和天然土有關(guān)的簡單實驗。在英格蘭，道路研究司創(chuàng)建于1933年。1936年第一個巖土方面的世界會議在哈佛舉行。今天，市政工程極大地依賴于實驗的大量數(shù)據(jù)來鞏固經(jīng)驗以及與之相關(guān)的新的問題來建立解決方案。獲得這樣的土質(zhì)實驗的典型例子，無論如何是很極其困難的；因此有一種在實驗室做比例模型來代替這種現(xiàn)場實驗的趨向，并且許多重要的性質(zhì)都是由這種方法得到的。土的工程性質(zhì)決定土的工程適用性的性質(zhì)包括：內(nèi)摩擦力，內(nèi)聚力，壓縮性，彈性，滲透性以及毛細(xì)性。內(nèi)摩擦力是土體抵抗滑動的力。砂土和礫石土比粘土有更大的內(nèi)摩擦力；后期水氣的增加會降低內(nèi)摩擦力。土在重結(jié)構(gòu)壓迫下滑動的趨勢可以轉(zhuǎn)化成剪力；即使一部分土體在一個平面內(nèi)水平的豎直的或其他方向的移動。這樣一種剪切移動會給建筑帶來危險。內(nèi)聚力可以減少這種剪切危險，這是由土顆粒間分子力產(chǎn)生的土顆粒之間相互吸引作用以及土粒間存在水氣造成的。內(nèi)聚力明顯受土粒間大量濕氣影響。內(nèi)聚力在粘土中通常很大而在砂土和淤泥土中幾乎不存在。內(nèi)聚力值從干砂土的0到很粘稠的粘土2000磅每平方英尺之間變化。因為可以通過碾壓，夯實，振搗或其他方法壓實土以增大其密度和提高其承載強(qiáng)度，所以可壓縮性是土的一個重要特性。彈性土在受壓后趨向于恢復(fù)到初始條件。彈性（延性）土不適合作為柔性人行道的地基因為他們會在上面交通的作用下壓縮延展導(dǎo)致地基沉陷?？蓾B透性是土體允許水流通過其中的性質(zhì)。冬季的凍融循環(huán)和夏季的干濕循環(huán)改變了土顆粒的填實密度。壓縮可以減小滲透性。毛細(xì)性導(dǎo)致自由水延土中孔隙上升到正常水平面以上。在多數(shù)土中都存在毛細(xì)性所需要的許多管道；在粘土中，水汽可在毛細(xì)作用下上升達(dá)30英尺。土壤密度可以通過測量土的重量和體積來計算出或是通過特殊儀器測得。土的穩(wěn)定性可以通過一種叫做穩(wěn)定性試驗機(jī)的設(shè)備來測量，它可以測量由交通荷載產(chǎn)生的水平壓力。固結(jié)是由特殊荷載條件下產(chǎn)生的壓縮或是土粒擠壓在一起而發(fā)生的；這一性質(zhì)也可以測量出。基地勘探土質(zhì)調(diào)查是對將要承受工程沖擊的天然及其擴(kuò)展部分的土層數(shù)據(jù)的采集。花費在基地勘探上的工夫取決于工程的大小以及工程的重要性；勘探方法從肉眼觀察到精細(xì)的地表下鉆孔采集土樣并做實驗室測試。采集代表土樣對于土層準(zhǔn)確地鑒別和分類十分重要。采樣數(shù)量取決于數(shù)據(jù)要求的精確度，土質(zhì)的分類以及工程量的大小。通常情況下，在一個地方的天然剖面中，深度方向比水平方向有更多的土質(zhì)分類參數(shù)。采集復(fù)合樣品對于任何已知水平層來說都是不合適的，因為這樣不能真實代表任何一處并且可能會誤導(dǎo)。即使是水平層很細(xì)小的參數(shù)變動也要仔細(xì)表注出。土壤粒徑的非類以及液限塑限的確定都是十分重要的步驟。對原位實驗中獲取的數(shù)據(jù)的最終用途的了解很重要。場地條件的進(jìn)一步信息對于規(guī)劃任何勘探項目都是很有幫助的。地形學(xué)，地理數(shù)據(jù)（地面露頭，道路河流切面，湖底，氣候殘留物等），古生物圖，航拍照片，井道日志，開挖情況等信息都是很有價值的。地理勘測方法修正出有用的數(shù)據(jù)。電阻測量可提供若干土質(zhì)內(nèi)部參數(shù)。地震技術(shù)通過測量穿過土層的爆炸沖擊波的波速來確定不同的地下土層參數(shù)。沖擊波穿過不同土層的速度差別很大。通過測量沖擊波從發(fā)出到觸及基巖反射回來所需的時間可以確定基巖的深度。所需要的表層信息只能通過開掘來獲得。探針插入土中以顯示穿透阻力。水槍或是麻花鉆機(jī)用來將地表下的材料帶到地表以上以獲取土層信息。土的顏色的改變是此類實驗可以顯示的一個重要元素。多種鉆探方法用于從地下獲取土條。地塹或是坑可以提供淺層土質(zhì)更完整的信息。如果遇到堅硬的巖石可以使用氣鉆或是鉆石鉆。至少要有一部分鉆孔的深度要超過建筑結(jié)構(gòu)的壓力深度設(shè)計值。避免取樣對結(jié)構(gòu)擾動的影響對一些實驗不是很嚴(yán)格但是對原位密度以及剪切強(qiáng)度的測量影響很大。完整和精確的記錄，例如鉆孔記錄必須準(zhǔn)備好保管好，并且樣品自身也必須保管好供將來校對時用。第十六課 基礎(chǔ)建筑物或其它的構(gòu)造物是由土地上的基礎(chǔ)支撐的?！癴oundation”這個單詞或者是指土地本身，或者是指插入在土地上以提供支撐的物體，或者是指土地和立于其上的物體的合稱。對于一棟多層辦公樓，“foundation”可能是混凝土基礎(chǔ)和支撐基礎(chǔ)的土或巖石的合稱。對于一個擋土壩，“foundation”可能指的是為大壩提供支持力的天然土地或巖石?；炷粱A(chǔ)或樁基或樁承臺通常指的是“foundation”，不包括為基礎(chǔ)提供支持力的土體或巖石，已就位的基礎(chǔ)和天然土體或巖石形成了一個基礎(chǔ)系統(tǒng)，土體和巖石提供了系統(tǒng)的最終支持力。已就位的基礎(chǔ)或者是由土地支撐或者是由巖石支撐。受強(qiáng)制施加的荷載時，土體或巖石的反應(yīng)決定了基礎(chǔ)系統(tǒng)功能的好壞。在選擇就位點時，設(shè)計者必須決定安全壓力，即作用在土體或巖石上并且結(jié)構(gòu)能承受的整體建筑物和不同建筑物作用的荷載量?；A(chǔ)系統(tǒng)已安裝部分也許是獨立基礎(chǔ)，片筏基礎(chǔ)，平板基礎(chǔ)，箱型基礎(chǔ)或者是樁基。它們都是將荷載從上部結(jié)構(gòu)傳入到地下。這些將荷載從上部結(jié)構(gòu)傳到地下的部分叫做下部結(jié)構(gòu)。（圖1）圖1：基礎(chǔ)系統(tǒng)的例子。（a）支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)由土體支撐。（b）支撐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐在巖石上。（c）結(jié)構(gòu)由樁基礎(chǔ)支撐。樁這樣安裝以便樁端最終插入到土中并且全部由土體提供支撐，否則，它們也許安裝使樁尖插入到巖石里?；A(chǔ)。獨立基礎(chǔ)或擴(kuò)展基礎(chǔ)被用作將來自柱或墻的荷載擴(kuò)散到下面的土體或巖石。一般說來，基礎(chǔ)由鋼筋混凝土構(gòu)成。然而，在一些情況下，它們也許由素混凝土或者砂漿構(gòu)成。當(dāng)一個基礎(chǔ)只支撐一個柱的時候，它是方形的。支撐兩個柱的基礎(chǔ)被稱作聯(lián)合基礎(chǔ)，它們也許是梯形也許是長方形。懸臂基礎(chǔ)被用來傳遞兩個柱的荷載，支持一個柱和另一個位于與建筑物線或者是外墻線相對應(yīng)的基礎(chǔ)尾端上的柱。支撐墻的基礎(chǔ)叫做連續(xù)基礎(chǔ)。（圖2）基礎(chǔ)的尺寸是由可能施加在基礎(chǔ)底部的荷載除以地基土和巖石能夠承擔(dān)的容許支撐力來確定的。大部分建筑規(guī)范和教科書關(guān)于基礎(chǔ)部分都包括不同類型土體或巖石的容許支撐力圖表。然而，這些圖表僅僅給了一個對土體或巖石粗略分類的描述。因此，使用時必須小心。更多關(guān)于土體或巖石的具體信息要靠鉆探試驗：選擇土體或巖石試樣，室內(nèi)試驗和決定容許承載力的工程分析獲得。如果荷載量是一個問題，那么也許有必要用一個可替換的基礎(chǔ)形式，而不是獨立基礎(chǔ)，或者增大基礎(chǔ)尺寸以減小承載力。圖2：基礎(chǔ)類型。（a）柱基礎(chǔ)。（b）聯(lián)合基礎(chǔ)，矩形或者梯形。（c）懸臂基礎(chǔ)。（d）墻基基礎(chǔ)梁用在外部柱基礎(chǔ)之間以便支撐墻。梁傳遞墻重到柱基礎(chǔ)。梁也用在內(nèi)部基礎(chǔ)之間用作支撐或節(jié)點或支撐內(nèi)部墻體。擋土墻是那些因墻后有土而承受水平土壓力的墻。這些墻的基礎(chǔ)必須和為其支撐的土體或巖石之間有足夠的摩擦阻力，以便當(dāng)它們受到水平土壓力的時候不會滑移。另外，擋土墻必須設(shè)計成這樣才不會傾覆，在冰凍敏感地區(qū)，基礎(chǔ)必須置于冰凍線下。筏式基礎(chǔ)。板式基礎(chǔ)或者浮筏基礎(chǔ)通常是把荷載從柱子或者轉(zhuǎn)和墻傳到地基土或巖石的面積，厚度，重量都很大的鋼筋混凝土底板。筏板也是聯(lián)合基礎(chǔ)，但比支撐兩個柱的基礎(chǔ)大得多。它們是連續(xù)基礎(chǔ)，并且設(shè)計成傳遞相對一樣的壓力到下面的土地或巖石，筏板是剛性的并且像一架橋立在不連續(xù)的土地或巖石上。平板建造在地面以下幾米深處，當(dāng)與外墻結(jié)合時就是所謂的浮筏基礎(chǔ)。從地表到平板底部所挖掘的土體重量也許等于或接近于整個結(jié)構(gòu)的重量。這種情況下，極少或者是沒有荷載作用在地基土上，結(jié)構(gòu)的荷載也許在建造后降低到最小。平板基礎(chǔ)。平板基礎(chǔ)并用在輕結(jié)構(gòu)上，在這里，柱子和墻直接支撐在底板上，底板被加厚了，而且在柱子和墻荷載作用的地方更重重的加強(qiáng)了。特殊問題。下部結(jié)構(gòu)置于地下水位線以下時，地下水是一個與基礎(chǔ)設(shè)計安裝相聯(lián)系的重要問題。從深井中抽水或從集水井中抽水是在基礎(chǔ)施工期間用于施工現(xiàn)場排水的方法。其它不常用的方法有：冰凍土中水，電滲排水和安裝由開挖周圍灌漿形成的止水帷幕。如果排水作業(yè)在有現(xiàn)存建筑物包圍的場地進(jìn)行，就必須采取預(yù)防措施來保護(hù)這些建筑物，因為降低地下水有可能引起支撐這些建筑物的土下沉。如果地下室部分或者完全位于地下水位線以下，那么它的墻除了設(shè)計成承受墻后土壓力還要承受外面的靜水壓力。一個替代方法就是安裝一個滲透系統(tǒng)把水移到墻外。一些位于地下水位以下的地下結(jié)構(gòu)，可能由此受到向上的靜水壓力，此力超過了結(jié)構(gòu)施加的向下的力。在這種情況下必須有錨固結(jié)構(gòu)以阻止它們向上漂浮。地下水也造成了這樣的問題：滲透地下墻，板，節(jié)點到地下室內(nèi)。提供一個外部永久的排水系統(tǒng)把水排出地下室或把墻或板放在一個不可透過的塑料膜里，或者是給外墻涂一層瀝青乳香以降低滲透力，這樣可以減少地下水的滲透。前面所描述的方法結(jié)合起來也用過。擋土墻和橋墩通常在低段處有集水孔，通過集水孔，聚集在墻或橋墩后面的水就可以排出。當(dāng)水通過墻流進(jìn)敞開的外部排水系統(tǒng)時，墻后的水壓力就會減少?；A(chǔ)置于膨脹土體上時也通常遭到令人頭疼的位移，除非采取專門的預(yù)防措施。膨脹土是那些在不同量的濕氣下過分膨脹或收縮的土。問題可以這樣解決：基礎(chǔ)安裝在濕氣條件有重大變化的區(qū)域里；換填非膨脹材料；土中添加石灰或水泥摻合劑以便體積不發(fā)生改變；使結(jié)構(gòu)變得柔韌以適應(yīng)位移。補(bǔ)救型或者是預(yù)防型的地基處理通常是有必要的。補(bǔ)救型地基加固用在糾正基礎(chǔ)定位超出時存在的偏差。如果被恢復(fù)到原始狀態(tài)，則必須提供額外的基礎(chǔ)支撐。預(yù)防型地基加固用在當(dāng)新結(jié)構(gòu)安裝在靠近或位于這樣的結(jié)構(gòu)物下面，如城市地鐵結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)支撐是一門專業(yè)的建造技術(shù)。工作通常在一個限定的地方進(jìn)行，如一棟建筑物的地下室或一棟建筑物外面開挖的小坑里。當(dāng)新基礎(chǔ)安裝時必須對存在的結(jié)構(gòu)荷載提供支撐。新基礎(chǔ)或者是定位比最初的基礎(chǔ)深的基礎(chǔ)或者是樁基或是箱型基礎(chǔ)。墻基支撐靠在已存基礎(chǔ)附近或下面挖坑來實現(xiàn)?？虞^小，一般0.9米寬，1.兩米長。隨著開挖的進(jìn)行，水平板被置于基坑上，以阻止墻下沉和被支撐結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)?shù)竭_(dá)新的承壓層時模板被安置在基坑里，從新的承壓層向舊的基礎(chǔ)底部澆灌76毫米厚的混凝土。在新澆得混凝土硬化后靠砂，水泥和少量水的混合物壓緊76毫米的混凝土。所謂得泥漿，即混合物被壓實緊密，送到新基礎(chǔ)頂部和舊基礎(chǔ)下部之間。在整個墻基長度范圍內(nèi)基礎(chǔ)支撐過程重復(fù)進(jìn)行。結(jié)果，新基礎(chǔ)也許是連續(xù)墻也許是間斷的橋墩。第十七課 結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)工程是土木工程的一個專業(yè)分枝，土木工程涉及到公路，橋梁，大壩和公共事業(yè)線等工程的設(shè)計，施工和建筑物施工控制。設(shè)計包括制定要做任務(wù)的時間表，選擇對工程最合適的結(jié)構(gòu)型式和設(shè)備。施工需要適時安排工作需要的全部圖紙，設(shè)計和材料以避免耽擱工期。控制由進(jìn)度分析和費用分析組成，確保工程按時和在估計的費用內(nèi)完成。計劃。計劃開始于建筑物的詳細(xì)調(diào)查和工程設(shè)計書。通過調(diào)查，所有工作項目清單被準(zhǔn)備好，相關(guān)的項目被收集起來列成一個主要的計劃表。建筑步驟和每個項目分配的時間接著被列出來。選擇被用在各個工作項目中的施工方法和設(shè)備以確保工期和工程特性花最可能少費用。總的時間量分配給施工過程和選擇施工方式和選擇按合同所得到的設(shè)備。在主要的或一般的建筑物進(jìn)度表繪制完成后，次要的詳細(xì)進(jìn)度表根據(jù)主要進(jìn)度表準(zhǔn)備。這些包括獲得材料，設(shè)備和勞動力的單個進(jìn)度表，也有費用和收入的預(yù)算表。施工。工程的快速施工要求當(dāng)需要時有穩(wěn)定的材料，設(shè)備和勞動力供應(yīng)。結(jié)構(gòu)工程主要對購買大部分建筑材料和運(yùn)輸它們到工地上負(fù)責(zé)。一些材料，如結(jié)構(gòu)用鋼和機(jī)械設(shè)備，需要供應(yīng)者部分或全部制作。對于這些制作的材料，工程師必須準(zhǔn)備或檢查所有的制作圖紙以便精確地檢查組裝工作，檢查供貨商的制作過程。其他結(jié)構(gòu)工程的職責(zé)是通過研究方法安排工作，準(zhǔn)備詳圖以便闡明設(shè)計工程師的建筑圖，檢查工作以確保它符合計劃和規(guī)范。在大多數(shù)大型工程里，有必要為臨時性結(jié)構(gòu)如排水結(jié)構(gòu)，道路，辦公和儲存結(jié)構(gòu)，模板和擋土壩設(shè)計和準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)圖紙。另外的問題在于電力和機(jī)械工具的選擇，以及混凝土材料的處理，混合設(shè)備，壓縮空氣，水，電力系統(tǒng)分配的結(jié)構(gòu)特性的設(shè)計?？刂啤＿M(jìn)度控制靠對比實際施工過程和建立在主要或詳細(xì)進(jìn)度表上的期望施工過程獲得。既然工程的某個特性很容易影響整個工作，那么通常要增加設(shè)備或人員以加快工作。費用控制靠對比實際每個工程項目費用和工程初的預(yù)算獲得。施工的總費用除以施工項目數(shù)就是單個項目費用。土方開挖或混凝土施工以體積作為典型的計價單位，結(jié)構(gòu)用鋼用噸作為計價單位。任何時候累積的項目費用除以累積的工作過程就是任何項目的實際單位費用。個別的工作項目費用靠定期的發(fā)放工作費用如工資表，和發(fā)放到各種工作項目賬戶上獲得。工資表和設(shè)備租金根據(jù)全體工頭準(zhǔn)備的時間卡片分配。卡片指出了全體人員設(shè)備在不同的工作單元上花費的時間材料費用的分配是基于用在每個專門項目上的每種類型的材料的量。當(dāng)實際費用和估計費用的對比表明過量時，分析原因。如果是設(shè)備費用過量，那也許是設(shè)備能力不夠，或是不適合工作。如果是勞動力費用過量，那也許是人員過多，缺乏合適的管理，或者是被缺乏材料或安排布置耽擱了。在這種情況下，分析生產(chǎn)能力時，時間研究是無價的。建筑施工根據(jù)專業(yè)領(lǐng)域分類。這些包括，工程場地準(zhǔn)備，挖填土地基處理，剛材定位，物體定位，瀝青鋪設(shè)和電力及機(jī)械設(shè)備安裝。這些領(lǐng)域應(yīng)用到不同的工程如建筑，大壩，機(jī)場的施工方法一般是一樣的。然而，在不同的情況下，各個領(lǐng)域的重要性不同。場址準(zhǔn)備。這包括除去和清理所有表面結(jié)構(gòu)和擬建建筑物場地的生長物。推土機(jī)用在小型結(jié)構(gòu)和樹木的情況下，大型結(jié)構(gòu)必須被拆除。挖填土。這包括土方開挖和回填土。土方開挖在場址準(zhǔn)備之后進(jìn)行。當(dāng)現(xiàn)存的階地必須降到一個新的高度時施工。土方開挖開始于單獨除去表層的有機(jī)土。表層土后來重新用作美化新結(jié)構(gòu)。這也能阻止地表土下的無機(jī)材料的污染，它也許被用作填方。土方開挖由這樣挖掘機(jī)如單斗挖土機(jī)，拉鏟挖土機(jī)，抓斗，起重機(jī)和鏟運(yùn)機(jī)中任何一種完成。在地上進(jìn)行有效的開挖需要干燥的開挖環(huán)境，因為當(dāng)土濕了時會不穩(wěn)定并且不能為開挖和拖拉設(shè)備提供支撐。當(dāng)開挖線位于天然水位以下時，排水成了一個主要工作。排水?dāng)r截地下水流動。當(dāng)這發(fā)生時，排水和穩(wěn)定土體靠溝渠完成，溝渠引導(dǎo)滲出的水流到一個集水坑，水在那里被泵送出去。排水和穩(wěn)定土體也許靠其它方法如井點和電滲完成。一些材料，如巖石，粘性礫石和硬質(zhì)粘土需要爆炸成松散態(tài)，或把材料裂成碎片。爆炸孔鉆在材料上，然后爆炸物安裝在孔中爆炸。爆炸物的量和爆炸孔的空間尺寸決定于巖石的結(jié)構(gòu)和類型以及爆炸孔的直徑和深度。填土完成后，通常要壓緊以阻止隨后的下沉。通?？慨?dāng)被定位時由拖拉機(jī)拖著的