2019年土木工程专业英语翻译 doc(4)

许多古代的港口建筑已经没有踪迹可寻了，但是在他们时代的那些知识甚至技术说明都被记载下来而流传至今，这些说明和遗址都被保存下来，古时候的从事海港工作的土木工程师的一些图纸也被保存下来。

他们最开始考虑的是为了给那些脆弱的船提供保护，使其不受气候影响。但更重要的作用是那些建筑物的贡献，如防波堤，通道及维护结构。大量的廉价劳动力和用天然石材为主要材料。用这种方法建成之后看起来如同更快来低价的现代建筑。

不过它并不带着刻意的目的去不断修建的古代工程师的功劳。提供那些他们以前用过的材料和他们已经实现的目的。他们可能会做得更小。此外，由于他们没有那么快速的步伐去反战更好的船运或陆路运输，他们还没有被荒废的阴影扰乱。在20世纪，港口工程师不是想要建造永恒的结构，而是要注意避免强加于子孙后代也许因为坚固耐用反而变成负担的结构。

现代在过渡耐用和脆弱危险的材料用于那些等级非凡的古老海事建筑，他们强调增加美化，如雕像和凯旋门。

横切技术的实践包括在隧道和防护堤中的罗马半圆式半圆拱和分布在那些允许海水进出的以便于清洗海港中的设备的地方。罗马人常采用村庄和经常借助围堰建筑加固他们的建筑，以至于他们能运用阿基米德螺旋和水轮。这些实践能使他们在干旱区展开很多基础工作，和利用它们非常著名的波特兰水泥，使他们的建筑无非常耐用。波特兰水泥也是有他们的前辈石灰水泥发展而成的。

第十课 大坝

大坝是横跨小溪，河流或河口用于蓄水的建筑。他的目的是为了提供人类用水，灌溉和工业用水；削减洪峰，增加蓄水发电能力；或者增加河道深度以有利于航运。还有一个附带效果就是能提供游乐的湖泊。

大坝的一些辅助功能包括溢洪道，水闸，或利用阀门控制从大坝中排出过剩的水到下游；吸水结构引水到发电站或运河，隧道，或渠道用于更远距离的使用。供应从蓄水池中抽出泥沙；同时还要允许轮船和鱼类通过大坝。大坝因此在控制蓄水目标体系中成了中心建筑。在不发达国家中大坝更具特殊重要性，在一个小国家可以从一个简单的大坝中获得巨大的农业和工业利益。

大坝从外形和建筑材料可以分成几个不同的等级，建哪一类型的大坝的结论很大程度要根据山谷的基础条件和可以使用的建筑材料。基本的所选的材料是混泥土，泥和碎石。大部分大坝在过去建设中采用有接缝的石木术，但是这种做法已完全被废弃了。混泥土大坝的整体形式在侧面上有很多类。根据水压程度利用结构自重或采用横跨山谷由俩边峡谷支撑的水平横拱来抵抗侧向位移。

大坝设计的基本问题 大部分被分为两个基本类型：masony和embankment，M坝是用来在峡谷的峡谷中横跨河流，如在群山中这类坝可能非常高，但所需的总体材料受到限制。E坝用于宽的河流上建一座大坝需要足够多的材料。选择M或E坝和精确地设计都可依靠这一位置的地质情况和构造，大坝的基础和成本因素。

地质的研究和试验，坝址研究包括沉降试验和地层的钻孔测试。用竖井和坑道补充钻孔试验，因为它们的成本必须尽可能地节约。

在竖井的坑道试验中可以测出强度，弹力，渗透系数和地层的压力分布，还必须重视那些更结实的基础中的薄的分离或间隔地区的特性。存在的地下水对大坝的建筑材料的有害的化学溶解必须评定。建筑原料需要试验。如果连续增加高度，基础条件的研究也越来越重要。

模型试验在大坝的结构抗震和水力设计中扮演一个主要角色。结构模型在分析拱形大坝和检验分析压力计算有特殊的用途。各种材料都将被用于模型试验中，在Hoover大坝的一

些早期试验，常利用橡胶，这需要在复杂模型中准确复制应力样本，模型要符合使用低弹型材料。

从主观上来看，大坝模型本身就是未来的设计，说明了建成模型用来记录在荷载下的活动，建筑材料所受的拉力，温度和压力改变和基本安装的其他因素，在研究成果下，结构可能出现的，但是它们的价值在于证实了设计的假设，这是重要的。数字电脑已经允许考虑高级的分析方法设计，它处理大量的数据和解答多组包含许多变量的联立方程的能力使得有限元分析是可行的。用这种方法，一个复杂结构被分为许多单独的平衡条件，而且所有拉力都具有兼容性，这样可以对整个结构的压力的分布进行完整地分析。

材料问题大坝的两种基本材料：混凝土和泥域填石在大坝的正确设计中都有一个弱点需要被克服。

混凝土的弱点，混凝土的弱点在于抗拉强度，因为它很容易被拉裂，混凝土大坝因此要被设计承受最小拉应力和利用混凝土大的压应力或尽可能地承受垂直荷载。由于晶体结构对水的吸收，水在空气中的蒸发和从水泥水化过程中产生的高温冷却，混凝土的主要成分---水泥，在凝固和硬化时要收缩。因为大量混凝土用于大坝上，收缩而出现严重裂缝的危险。

大量便利的方法被用于解决这个问题，混凝土常被分层限厚浇筑，裂口被用来散发热量而被最后浇筑。低热水泥也被使用。还有混合特殊添加剂而使散热变得迟缓。在大坝内部混凝土中的水泥要做到安全而量少。也就是能满足强度，其次能抵抗气候和化学侵蚀。能满足用于大石块中的水泥可以减少用量。另外一个好的办法是用级配好的材料，如粉煤灰（研磨后的燃料）作为填料可以减少混凝土的水泥用量。另外就是使用增加添加剂。表面活性剂和加气剂都被允许用于低水灰比的混凝土，用冰代替水的技巧增加了冷却速度。////混合或用循环水通过埋入混凝土中的导管 而用利用直空抽出其表面过剩的水。

土和岩块的弱点。土和岩块不具备混凝土的强度，可渗透性大，抗流水损坏和干扰的能力差，这些缺点可以由低成本和能用合适填入在大坝基础因运动毁坏的地方。假如能得到足够的土用于坝址的合拢在光山区域，它可能比堤坝更需要采石场的岩石和构造岩石。土填当然是最经济的，也常适合用于借土合拢坝址。

土由固体物质，水和空气构成，土受荷而压缩，如出现在大坝建筑，排出水和空气导致增加固体物质间的压力，当有很高的渗透比时，土趋向于产生不同的压力和达到临界状态，这时它的状态如同液体。如果达不到这个条件，通常它的结构会变弱，而且逐步进行计算结构。

地震问题。大部分大坝都建在世界上地震活动地带，包括日本，美国西部，新西兰，喜马拉雅山和中东，在1968年，在HonShu的ToKachi大地震中毁坏了93座大坝，在日本主岛，所有的堤坝高度都相对较小。

尽管针对地震活动分布，强地震运动的量测水坝对这种运动的反应做了大量工作，水坝的地震设计依然不够精确，强的地质运动特征给坝址带来不少预料性。而且不完善的弹力分析和不严格的衰减分析使所有类型的大坝都具有一些自由度，不过，电脑计算和模型试验都得到了相当大的发展，现在还可以计算大坝在任何地质运动下的反应。在Tang-e Sdegman大坝和南非的HendriK Verwoerd大坝上使用过，也可以从理论估计中预先考虑地质活动对堤坝的影响。

第11课 高速公路工程

高速公路工程包括高速公路计划.选址.设计和高速公路保养。当一项高速公路工程设计建设或是改造之前，必须大致地计划考虑一下费用问题。作为概要计划的一部分，该地区在可预见的时段内（如20年）的交通流量，以及何种建设才能满足这种需求将是决定因素。为了评估交通需求量，高速公路工程师通过采集分析现有设备提供的物理数据信息——包括车流量，分布，现有交通工具的特征以及蕴涵在这些因素中的可以预知的变化。高速公路工

程师必须决定新路线建筑最适合的位置.布局以及容量。通常情况下，一条初步的线路或选址和若干备选路线都会被拿来研究。细节方面设计通常在一个更佳的选址确定下来之后才开始。

为了选择最佳路线，需要仔细考虑的问题包括：交通需求，（路线）横贯的地带，可通行道路的土地价值以及各种方案的结构开销的预算。在一些大型项目中，利用了航拍技术的摄影测量法被广泛用于显示该地带的特征，这也是一种最经济的方法。在那些小型工程中，地面绘图法已经很完美了。

资金方面的考虑决定了一项工程是一次性实施还是是否必须分阶段建设，每阶段建设等资金到位后才开始。在决定最经济的实施方案时，工程师通过分析它的盈利性来定夺的。高速公路，街道（考虑）盈利性的三个优先顺序（依次）为：使用者，所有权上（最）邻近的所有者，大众。

使用者通过降低运输费用，提高旅行舒适度，增加安全性，节约时间来提高高速公路利润。他们也获得娱乐的和教育上的好处。所有权毗邻的所有者可以通过更好的路线，提升所有权价值，更加高效的警察机关和消防保护，改善停车环境，为步行者提供更安全的交通环境，当地可通行道路（沿线）的公共设施，（诸如）水管和下水道的使用情况。

对通过高速公路建设获得的各种利益的评估通常是困难的，但对一个高速公路工程来讲也是一个最重要的阶段。有一些利益可以被精确计算出，另有一些就具有相当的投机性。因此要使用许多种办法来使（工程）建设（变的）更加经济，并且许多工程上的工作都会牵涉到最佳程序的选择上。

环境价值

环境因素在高速公路建设中正被越来越重视，也突现出越来越高的重要性。由于环境问题导致工程被搁置甚至取消的事例，不胜枚举。环境方面的研究或调查涉及许多因素，包括噪声的产生，空气污染，对横贯地区的扰乱，对现有房屋以及可能的预备路线的破坏。

可通行道路的获得

高速公路工程师也必须协助得到用于新高速公路设备的可通行道路。通向市区商业中心的高速公路建设的土地的获得已被证明是非常困难的。公众需要交通工程师和城市规划者，建筑师，社会学家，以及所有对美化城市环境，提升城市功能感兴趣的团体紧密合作以确保在协调好所有主要问题（方面）的利益后再（开始）建贯通首要区域的高速公路。主要问题包括以下几点：

（1）高速公路自身的美化问题是否给予了充分的注意？（2）是否为保护城市的自然风光而改变选址？（3）在某些区段需要高架高速公路的有没有一个逻辑上可以替换的降低设计被提出？（4）概略设计对降低由大流量的交通造成的噪音是否有帮助？（5）城市的一些部分是否因为这个提议选址而被独立开来？

细节设计

高速公路工程的细节设计部分包括用于建设的图纸或者蓝图的准备工作。这些计划展示了诸如选址，道路宽度等此类要素的尺寸，道路的最终剖面图，排水设备的位置和种类，涉及的工程量，包括地下地表的工作。

土质研究

在做分层开挖的计划时，设计工程师要考虑在开挖过程中遇到的土的种类或者削平工程沿线的高地后如何处理余土才能把它们最佳地填到需要填土的地方，或是用于该工程穿越的其他地势较低地段的筑堤工程。为此，工程师必须分析土质的等级和物理特性，决定如何才能把路堤尽可能的压实，并且计算要完成的土方工程量。电算程序如今常常被用于最后一个阶段的计算。电子设备也加快了许多其他高速公路工程的计算。大功率，（具有）高度灵活性的土方机械已被研发出来用于快速.经济的（工程）操作的实现。

路面

选择要建设道路表面的类型和厚度是设计中的重要部分。类型的选择取决于该类道路要承受的最大荷载，频率以及其他因素。对一些路来讲，交通量也许会如此之小以至于没有哪类路面被证明是经济的，天然土壤就被用作道路。随着交通量的增加，沙土，碎炉渣，碎石，钠硝石，碎牡蛎壳，或是以上的混合物可以被用来做路面。如果使用砂砾，通常应包含足够的黏土和优质材料来协助提高路面稳定性。氯化钙的使用可以进一步加强砂砾路面的稳定性，同时也有利于控制灰尘量。另一种路面由硅酸盐水泥加水混入路基的上面几英寸并由压路机压实。这一程序构成了土-混凝土复合路基并由沥青质材料做路面。用于大交通量的重型交通工具的道路必须仔细设计并要（设计具有）相当大的厚度。

排水结构

高速公路工程的许多部分是计划和建设用于高速公路或街道排水设备的，以及使得小溪穿过高速公路的可通行段。

将道路或是街道表面的水移走就是表面排水。它是通过建成一条路，中间有顶以及使路肩及其附属区域倾斜，从而将水导向已有的天然沟渠，像敞开的壕沟，或是导向集水箱和地下管道的暴雨排水系统，（来实现表面排水）。如果使用了暴雨排水系统，由于它要和（城市）街道衔接，设计工程师必须考虑街道总的排水面积，期望的最大排水率，暴雨持续时间设计值，每一个集水箱的允许倾注量，以及计划的集水箱沿街间距。通过这些信息，每一个集水箱的期望容量以及地下管网的尺寸才被计算出来。

设计公路下的排水设施时，工程师必须确定需要排水的范围.排水区域最大可能的降雨量.最大可能的流速，然后利用这些资料，推算所需排水结构的负荷量。概略设计中要考虑充分，不仅要适合该地区已有记录的最大流量，而且要考虑在给定年限内在最不利条件下可能发生的最大流量。

开放式管道在计算预期流量是要考虑的因素包括尺寸.长度.开口形状，管壁粗糙程度，入口和下游沟渠末端的形状，入口处允许的最大水位高度以及出口处水位。

休息设施

许多工程和建设工作是完成提供主要高速公路沿线休息场所的，特别是（属于）国家系统的州际高速公路。这些设施必须仔细布置以便能方便安全的出入高速公路。许多设施做成景观模样坐落于森林覆盖区以便（行人）可以在地上野餐或是在森林中散步。这种休息区特别受到那些跑长途而又很少停车休息的司机的欢迎。

噪声屏障

控制.减少繁忙道路，特别是高速公路，沿线噪声已经变成高速公路工程中非常重要的一部分。在一些社区，人们沿高速公路两侧筑起了高墙。建造这些高墙会很花钱，但是提供了许多便利。隔音栅栏能减少全部噪声量的超过50%。

建设工作

尽管前期要做大量的工程和计划，但实际工程通常是建造高速公路以及街道改造中耗资最大的部分。

立杆定线

根据一份基于细节计划准备和规范的授权建设合同，工程师来到工地现场布置工程。作为立杆定线的一部分，（工程师）要指出土方工程量，排水沟结构的位置，并建立剖面图。

压实（路基）

重型压路机把道路下面的土壤和路基压实为了消除以后的沉降。气胎压路机和羊脚压路机（配有许多小轮齿和轮脚的钢柱轮）常常被租来完成此类工作。近年来，振荡压路机已被开发出用于某些工程。有一种振荡频率高达3400/分的振荡压路机可以压实到一个令人满意的深度范围内的地下材料。

维护和操作

高速公路维护由路面路肩，桥梁排水设备，标志，交通控制设备，防护围栏，行人通道上的斑马线，挡土墙以及边坡的维护和维修等组成。附加工作包括控制结冰和移走积雪。因为搞清楚为什么有些高速公路的设计比另一些高速公路有更佳的功效和更少的用于维护的开销是很值得的，所以负责监理维护的工程师能提供很有价值的引导给设计工程师。总而言之，维护和施工都是高速公路工程的重要组成部分。

第12课 交通管制

交通管制是一项旨在给在街道和高速公路上做复杂运动的汽车.卡车.巴士以及行人带来秩序和安全的科学工作。交通管制通过在现有的街道和高速公路上疏导交通以及使用各种交通管制设备来改善车辆的运行情况。它还利用先进的技术设计规划出新型的高速公路以满足摩托车驾驶者，行人，特种车辆的需求喜好。

在各个国家中，人们对乘坐汽车出行的信赖度的增加强化了改善高速公路运输的需求。人口向城区流动，在城市上班-----这一变化决定着设计交通容量。另外，对环境质量越来越多的关注强化了充分利用现有街道和高速公路的需求。为了提高安全性和机动性，以及更加充分地利用城市空间，需要有不断提高的更加精细的交通控制的方法。

在工程上，交通控制的方法包括四个基本技术：（1）交通路径选择，包括单行道，直通大街，可回行道和专为卡车.巴士设计的特殊道路；（2）交通规则，包括停车和负载控制，转向控制，速度限制以及高速公路运营。（3）交通管制设备诸如招牌，信号灯，标记（4）实物上的改善，诸如交通渠化和十字路口再设计。

交通路线 交通路线设计中最重要的一步是决定城市中每条街道的主要用途。这个决定将更进一步地导致建成能够最好地适应不同部分的交通流和不同种的交通工具的道路。这也是建设符合特殊标准道路的基础。那样也许会最终导致建成一条卡车专用道----一条专供卡车通行的路，适合长途旅行，或者其他一些特殊交通需求的道路。

高速公路系统----极大地趋向于城际间的长途旅行----代表了最明晰的实用性原则----不同的道路系统应该满足不同种类的车辆需求。高速公路通过毗邻？？？？？？？？。大多数高速公路同样包括高标准的人行道宽度，曲率，照明以及标志。在已建成的城市高速公路部分通常或是低于地面或是被高架起来。降低或是高架的道路就允许其和当地街道之间有合适数目的十字路以及交互式立体交叉。

许多早期的高速路通过环绕城市外围的方式来避免车辆通过市区中心。在许多大城市，交叉通行的车辆只是很小的一部分，并且很多高速路都是为本地车辆使用。高速公路系统有望达到美国城市道路总英里数的5%并且控制半数交通量。

直通大街促进了交通并提高其安全性。在大多数城市，道路系统通过交通信号灯或者禁行标志给予机动车驾驶人员直接通行的路权以及在起与其他街道交叉口出以明确的控制权来保障其通行。一个高效率的直通街道系统是将车辆集中在高质量的街道上，减少在其他街道上的阻塞和事故。同时，一个好的直通街道系统将使直通车辆能够更快地行驶以及提供通往市区的高速公路系统。

单行道系统被广泛用于缓解市中心的交通阻塞。这些系统也用于克服邻近空间交通信号的时间问题。纽约市已在曼哈顿的几乎所有街道和街区采纳了这一方案。类似系统——尽管没有如此广泛，已在大部分的美国大城市中心以及一些小城市普遍采用。该技术已得到世界范围的认可，尤其对那些街道阔宽很困难的城市特别有帮助。单行道消除了道路交叉地段潜在的冲突并且普遍提高了交通安全，加快了行驶速度。

可逆行道路在一天中的不同时段有不同的行驶方向。在非交通高峰期他们可用于双向车道。华盛顿特区在城市的多个主要街道都采用了该系统。

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