页数：24页文件大小：363.5 KB来源： 建筑工程专业英语ppt课件
本课件为建筑工程专业英语第五课，介绍工程测量在土木工程中的作用，讲解平面测量与大地测量的区别，钢卷尺、经纬仪、水准仪等仪器的使用方法，以及光波测距、航空摄影测量与地质勘测等内容。
Lesson 5 Building Engineering Surveying：本课介绍工程测量的任务与方法，包括平面测量与大地测量、距离角度与高程的测量手段以及现代测量技术。
测量 surveying是土木工程最古老的活动之一，并且始终是土木工程的主要组成部分。由于数字成像与卫星定位技术的发展，这一领域正持续发生巨大变化。这些现代测量工具不仅使常规测量工程任务发生革命性变化，也影响到众多领域的各种应用。
任何土木工程设计之前都必须进行场地测量。测量是指借助地图，以尽可能高的精度测量并记录地球表面。有些工程项目，如公路、水坝或隧道，可能需要大量的测量工作，以确定最佳且最经济的位置或路线。
现代测量工程包含若干专业领域，测量分为平面测量 plane surveying与大地测量 geodetic surveying两类。最主要的领域也许是平面测量，因为它在工程与测量实践中应用最广。
平面测量研究距离、角度、方向和高程的测量原理。
测量的量用于确定位置、坡度、面积和体积，这是土木工程设计与施工的基本参数。平面测量是把地球表面当作没有曲率的平面来测量。在约20公里见方的范围内，相对于定位精度而言地球曲率的影响可以忽略不计；更大范围则必须进行考虑地球曲率的大地测量（图5.1）。
图5.1 地球曲率对大地测量影响的示意图
测量中的各类量包括距离、高程（测区内特征物的高度）、边界（人工的和天然的）以及场地的其他物理特征。
在平面测量中，量距的主要工具是钢卷尺 steel tape（图5.2）。
图5.2 钢卷尺端部配件的样式
在英语国家，钢卷尺取代了称为链尺 chain 的量具，链尺长66英尺或100英尺。66英尺长的链尺给英语使用者带来了英亩 acre这一土地面积单位，即10平方链，合43560平方英尺。
测量时持尺的人通常仍被称为司尺员 chainmen，他们一般用铅垂 plumb bobs（系在线上指示重力方向的铅锤）使卷尺保持水平。
当要求特别精确的结果时，可以使用三脚架 tripod 等其他支承工具（图5.3）。
钢卷尺的标称长度实际上只在20摄氏度时精确，因此测量时常读取温度，以考虑卷尺的膨胀或收缩来校正距离。
图5.3 三脚架示意图
高程之间的距离在水平面内量取。图中两山之间的距离是从A点到B点量取，而不是从A点经C点、D点到B点（图5.4）。
在斜坡上量距时，采用称为分段量距 breaking chain的方法，即用不足整尺长的尺段逐段量测。
图5.4 两山之间的距离
角度以弧度为单位度量，有两套不同的系统在使用。
比经纬仪读数更精确的专用望远仪器称为经纬仪 theodolite（图5.5）。
除十字丝外，经纬仪上还有称为视距丝 stadia hairs的刻线（图5.6）。视距丝与水平十字丝平行。测量员瞄准标尺（一种标有等间距刻度的尺）读数，视距丝固定为代表标尺上每一刻度一百倍的距离：例如视距丝对准标尺读数为2.5时，仪器距标尺为250米。
视距测量在确定等高线（地图上圈定等高区域的线）时特别有用。
图5.6 经纬仪与经纬仪的刻线
等高线图可在野外用平板仪照准仪 plane-table alidade绘制。照准仪是带有竖直度盘和视距丝的望远镜，安装在可保持与视线平行的直缘金属板上。测量员可在兼作绘图板的平板（或平面桌）上标出距离与高程读数，把代表相同高程的点连接后就得到等高线图。
高程或标高用测量水准仪 surveyor's level测定，这是另一种带有与望远镜平行的气泡水准装置的望远镜。气泡水准与木工水平尺类似，是一支装有液体并留有气泡的管子，气泡居中时仪器即水平。
测量员通过望远镜瞄准称为水准尺 level rod的标尺。标尺上以大而清晰的数字标注计量单位，刻度之间的间隔通常为黑白相间以增强可见度。
测量员在水准尺上读取的数字减去仪器高，即为垂直高程（图5.7）。
图5.7 水准仪在基坑开挖期间观测建筑物沉降示意图：通过水准仪定期观测水准尺读数，监测开挖施工期间建筑物的沉降变化。
近似高程也可用测高仪 altimeter测量，这是一种利用大气压变化的装置。测高仪的读数通常在两个、有时三个不同点上读取后取平均值，并且必须对湿度、温度以及空气本身的重量进行校正。
现代技术已用于测量，出现了利用光波或声波测量距离的仪器。这些装置把波射向目标，由目标反射回原点的接收器，波往返所需的时间即可换算为距离。这种测量方法在跨越水域量测时特别有用。
航空摄影 aerial photography是另一种现代测量方法。照片边缘的比例失真程度与地物偏离镜头铅垂线的距离成正比，因此航空测量的照片需安排成重叠 overlap状态，使一部分的比例与下一部分的比例衔接，这种排列称为镶嵌图 mosaic。
大地测量比平面测量复杂得多，它涉及测量以地球表面各点为基准的三角网，再通过数学计算与地球形状进行校核。
顺便指出，地球形状并非正球体，而是一个略扁于两极的假想曲面，它代表平均海平面，并设想其连续延伸到大陆地块之下。
除为土木工程测量地表外，常常还需要进行地质勘测 geological survey，即确定施工现场地表以下土与岩石的构成。
土的性质、基岩所处深度以及断层或地下河流的存在，都是帮助土木工程师确定结构基础的类型与尺寸、或可支承于其上的结构重量的地下因素。
注释 [1]
These modern surveying tools are not only revolutionizing regular surveying engineering tasks but are also impacting a myriad of applications in a variety of fields.
译文：这些现代化的测量工具不仅使工程测量工作产生了根本性的变革，而且也对其在很多领域中的应用产生影响。
注释 [2]
Plane surveying is the measurement of the earth's surface as though it were a flat surface without a curvature. Within areas of about 20 kilometers square, the effects of the earth's curvature are negligible relative to the positional accuracy.
译文：平面测量是把地球表面当作一个没有曲率的平面进行测量。在一个边长为20公里的正方形区域中，地球曲率对位置精确度的影响可以忽略不计。
注释 [3]
The number that the surveyor reads on the level rod, less the height of his or her instrument, is the vertical elevation.
译文：测量员从水准尺上所得读数，减去仪器高，即为垂直高程。
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