市政工程的造价管理篇1 市政工程一般是指城市道路、排水、交通等相关工程，建设目的是便于城市发展以及市民出行，其对城市文明建设以及社会文明建设有重要意义。市政工程建设项目涉及巨额资金，建设技术性强且工程量较大。若未对工程造价实施有效全过程管理，会导致工程建设造价升高、建设不稳定或效率低等现象，所以在建设中必须对各个环节进行全面控制，对建设工程进行全方位监督与管理，将全面控制管理原则、以人为中心控制原则以及分期目标管理原则相结合；要求全部建设人员严格执行相关任务，监管部门及管理人员灵活处理每个施工阶段的造价控制项目，重视细节问题，在做好自我管理控制的同时，科学合理控制整个建设过程。 1市政工程造价管理与控制问题分析 1.1投资膨胀问题突出 建设市场发展速度较快，相关工程监管体系存在不足，间接导致投标企业采取不良竞标手段或与招标管理部门进行私下交易，缩减工程建设周期，降低工程预算；在工程长期开展中，出现较多投资膨胀问题，间接增加项目建设工期，使项目建设造价升高。同时，存在人为因素，使概算降低，其为了提高工程项目的有效批准率，在项目立项申请阶段会预留资金缺口，或是有意识控制项目投资，影响工程项目的实际建设。 1.2施工企业垫资现象严重 招标企业由于建设资金准备不到位，导致无法按时将工程款足额交付施工企业，后期施工单位在实际施工中因资金不到位，无法正常施工而影响工程建设；施工单位及施工人员会对工程款的支付产生担忧，使施工团队的建设积极性降低，对工程建设质量及进度产生消极影响。 1.3项目工程多层次分包、工程设计质量与深度不足问题 施工单位在施工前未获得足额工程款，造成其将工程项目转交其他小企业进行施工或为了更多的工程利润，将工程项目交接给技术不先进或不规范的个人施工团队，不仅无法保障工程质量，还会增加工程事故的发生率，对社会安危与稳定构成威胁。在市政工程项目设计阶段，还易出现重视施工技术而忽视经济方面控制，对设计质量及深度不够重视，使项目造价管理难度增加。 2市政工程造价全过程管理与控制措施 2.1市政工程造价在投资决策阶段的管理与控制措施 首先，对项目工程所在区域的实际情况进行详细了解，对地质状况及相关方面资料进行收集，全方位了解项目需求，确定项目工程的设计要求、施工要求等，并拟定相应的可行性研究报告，确定工程项目建设所需技术、资金成本、施工地等均可行，保障项目工程顺利开展。其次，工程建设项目投资决策中需要运用科学的投资估算手段，且投资估算通过批准后便是工程项目的最高限额，因此估算合理、考虑周全的投资估算对决策起到重要作用。所以，招标前需要对工程所有项目造价进行分析，根据设计图纸及设计要求估算项目建设费用，确定投资成本控制重点，规范项目报价，保障招标的公平性与合理性。最后，需要对招标文件进行认真编制与确定，对工程量清单的数量、项目进行详细检查、核实，避免出现遗漏，按照相关标准做好招标控制价，使其控制在合理造价之下；还需要将工程造价、质量验收标准、建设工期、质量保证期、支付流程与标准、违约责任等相关内容在合同条款中进行明确标注，采取相应的预防措施以避免施工单位出现围标、串标等现象。 2.2市政工程造价在项目设计阶段的管理与控制措施 在设计阶段，应采用相应的项目经理责任制，对项目设计过程中出现的问题及时发现，便于采取相应的解决措施，有效追究相关人员的必要责任，提高人员的责任意识；在项目设计开展前，相关人员应对设计中涉及到的相关材料进行详细了解，在设计中充分发挥材料的作用，降低材料成本，实现科学、合理、低成本的设计与用料。在工程项目设计环节，应规范设计方案招标竞选，选择更为合理、环保、低成本的工程项目设计方案，注重设计质量及深度，明确给出设计周期及工程项目成本，控制设计费用以降低项目造价。优化项目结构设计、施工方案设计以及组织设计方案等，在保证项目建设质量、施工技术及安全基础上优化造价方案。建立并不断完善市政工程造价信息资源数据库，增加造价咨询服务项目，实现资源快速共享；加大相关人员对计算机信息技术的学习与运用，加大造价管理制度的应用力度，使工程建设造价管理紧跟时代发展步伐，结合计算机信息技术实现灵活管理，提高项目造价全过程管理与控制水平，提高管理与控制效果，促使工程项目低成本、高质量、短周期完成建设。 2.3市政工程造价在项目施工阶段的管理与控制措施 建设单位需要对施工方案按流程进行相关审核，结合设计图纸及施工现场进行分析，对不合理方案进行否定，并对不合理方案的修改进行二次审核，直至符合项目要求。工程项目可以通过高效化施工组织设计，提高工程造价管理与控制效果，对施工现场的施工技术、施工条件进行具体分析，并拟定各施工环节的具体施工方案，对临时项目建设、场地平整、材料运输保存等费用进行计算与控制，选用科学、合理的施工及运输方法，在保障施工质量的基础上对施工费用进行控制。工程建设材料在项目造价中占据比例较大，在涉及材料选择、购买、运输、施工与保存等方面应提高重视程度，并对材料流动的每个环节进行记录，避免材料在实际使用过程中出现任何问题；相关部门应对涉及造价方面的建设内容制定相关制度进行合理管控，安排专人及时更新造价变动，工程建设完成后经相关部门审核通过方可对账。若工程项目因施工地地质、土地规划等因素而不得已发生变更时，预算部门应及时进行造价调整，同时做好工程涉及的变更审批，对变更后工程的相关资料进行分析，降低造价成本增加的风险。 3结语 综上所述，市政工程项目对人民、社会以及国家均有较大的积极影响，因此做好项目造价全过程管理与控制十分必要。应运用科学、合理的方式与手段对决策、设计、施工等各个阶段的造价进行有效管理与控制，争取获得更大的经济社会效益。 作者:杜黎婷 单位:襄阳市市政管理处 市政工程的造价管理篇2 引言 城镇化的发展，也让我国的建筑行业实现了迅猛的发展。近些年，伴随着交通事业的快速发展，促进了城市之间的联系和经济增长，也发挥出市政工程项目的积极作用。在市政工程项目建设中，资金的投入都是地方财政部门，因此要加大资金的管控，确保施工质量的同时节约施工成本。 1市政工程项目加强造价全过程管理的重要性 市政项目的施工质量，关系着市政工程造价全过程管理，同时施工中每一个环节都影响着施工质量。工程的决策时期，也就是工程的成本决策，关系到了市政工程造价的管理;在工程设计方案制定中，需要分析设计的需求，同时要对比不同的设计方案，要分析设计成本、资金量等方面合理的确定出施工方案，才能让施工成本得到有效的控制;进行工程项目施工过程中，施工过程要按照设计图纸;竣工后，要计算整体的成本总额，与前期投资金额和实际金额做出分析和对比。市政工程整体的经济效益关系着造价全过程，对于施工中所有的环节要求较高，因此才能确保市政工程的整体质量。 2市政工程全过程造价控制管理存在的问题 2．1各建设阶段造价控制重点不清晰 进行市政工程建设中，因为市政工程工作任务重，具有很强的特殊性，项目工程的施工周期紧张，若施工中尚未明确施工重点和要点，会导致施工进度缓慢。施工开展前，要合理的计算施工费用，严控施工建设成本。 2．2施工过程中管理执行标准不一致 市政工程项目通常工作任务繁重，并且十分的复杂，同时施工中由于规章制度在标准上不太统一，由于涉及的部门和专业较多，需要协调作业。在施工中，如果对于造价管理缺乏管控，会造成工程建设的要求和标准相差很大，会影响到施工建设的质量，从而也就导致了造价增加的问题。 2．3缺乏工程造价控制和管理意识 施工中管理单位和施工企业都会缺乏一定的造价控制和管理意识，因为市政工程多数都是政府部门投入资金，在管理上都是听从上级的安排，项目前期工作投入就很少，市政工程造价控制和管理都是在概预算和变更审核中。工程前期的成本控制不到位，也造成了日后施工中追加成本费用，另外在施工中也尚未进行动态化管理。例如，在某地区的项目建设中，由于施工工艺要求较高，工程施工工期比较紧张，项目前期的工作筹备时间很短，设计和概算编制过程也较为紧张，在施工中就出现了很多重点工作遗漏，从而就出现了工程设计变更等问题，给工程的费用带来了增加，也导致了项目的成本升高。 2．4施工过程中存在管理缺乏规范 进行施工过程中，由于监管部门缺乏有效的工程造价管理，存在很多的问题，例如，工程中涉及到的资料造假、贪污等行为。因此，工程建设中要实现透明化、公开化的管理。尤其是在进行招投标过程中，政府部门要严格的核查承包方的资质，全面的考量承包方，才能确保施工造价的管理。 2．5现场签证缺乏科学、合理性 现阶段，我国工程监督管理模式还是使用的建立和评价分开措施。因此在成本核算过程中，工作人员都尚未亲临到施工现场展开监督和管理工作，都是按照施工设计图纸以及报账单完成编制签证，也就导致了在施工中会出现很多问题。例如，在施工中会使用到大型的起重机，但是起重机缺乏有效的单据，造成了日后结算过程出现了分歧，另外，很多的核算人员尚未进入到施工现场，无法有效掌握施工进度和施工具体内容，出现了弄虚作假的行为，还采用了质量差的材料等，也就导致了工程的造价增加。 2．6缺乏优秀的管理人员 目前，造价管理人员的专业性和综合素养关系着市政造价控制和管理的顺利开展。现阶段，很多的市政工程建设中缺乏优秀的管理人员，很多的造价管理人员都是其他部门借调，尚未具备专业的理论知识和丰富的经验，也给市政全过程造价控制和管理带来了极大的影响。另外，很多的施工企业也忽视了全过程造价人才的培养和指导，无法提高造价控制和管理的质量，导致了造价控制工作开展的效率很低。 2．7施工阶段的工程变更造成损失 在开展市政工程项目施工中，会有众多的原因造成变更问题的发生，设计变更会导致工程建设过程的不良影响，也会增加施工成本，直接影响着施工项目的经济效益。造成施工环节的工程变更有很多种，有施工不合理、设计方面等。第一，缺乏施工现场的勘察，现场勘察主要为日后设计环节和工程施工建设提供有效的参考和依据，若工程开始之前尚未进行深入的勘察，造成了建设都是不全面性的，从而增加了施工变更。第二，因为设计不科学造成的。在设计环节由于缺乏规划和合理性，造成设计和日后施工出现不相符。很多的施工企业在施工建设中，设计变更出现也就带来了停工和返工等情况，也就增加了施工成本，从而也会增加施工周期，设计变更的产生，会给造价管理工作带来极大的影响，同时也无法有效的管控施工成本。 3市政工程造价全过程管理与控制策略 3．1加强投资决策阶段的管理与控制 目前，市政工程造价管理人员在决策环节需要将准备工作做到充分化，也就是拟定出可行性研究报告，做好项目的各项评价工作，尤其是技术以及成本方面的方案。另外，要优化项目建设方案，确保投资的估算准确性。在市政工程项目决策阶段，投资估算是十分重要的一份造价资料，对于整个项目建设起到了至关重要的作用。因此，要全面的分析项目投资估算，确保项目投资估算的科学、合理性，项目建成之后才能确保经济效益最大化。 3．2工程设计阶段的管理与控制 分析当下的市政工程项目施工建设过程，设计环节关系着整个项目的正常运行。因此，进行项目建设造价控制中，要重视设计环节和投资决策环节的造价控制。设计造价控制目标，主要是在设计环节开展制定，可以确保项目的投资金额和预期的投资金额相符。但是从当下的很多现状分析，在初步的设计造价控制中，需要做好投资估算的工作，要结合项目技术设计以及施工图纸等方面，对工程造价目标进行概算。 3．3重视现场签证，了解工程造价变化 进行市政工程项目开展中，工程造价会有来自多方面因素的影响，如，四周的环境、地下管线、地质条件、材料质量、施工进度等，会导致建筑企业出现变更，在变更中就要做好有效的管控和识别。例如，招标文件中勘察报告中会包含了地下公共管线或者是地质条件等详细资料，因为施工企业在进行招投标中因为自身的问题尚未将这些处理费用纳入到合同款项中，所以额外的签证费用可以不用支付;施工中施工企业对于材料选择要严控，例如，投标单位在合同中跟实际建设中使用的材料不一致，选择了价格低的材料，或者是材料价格偏高，要防止出现造价超标等问题。另外，对于额外的签证费用也要进行反复的核实，如果发生变更后，就要及时找出变更的具体问题，然后计算出具体变更产生的费用，对于项目费用要做到动态化的管理，才能有效的避免签证变更给工程建设带来影响，造成施工成本的浪费。 3．4加强材料管理，明确材料价格 在整个市政工程项目中，材料的费用占据到了70%左右，因此对于施工中材料的质量就要加以把控，尤其是进入到施工现场的材料要进行抽样检查，防止使用质量差的材料;在招标中，对于合同中材料、设备的价格要有明确化，尤其是单价合同中，确定好材料的数量、设备型号后要对比价格，作为建设造价人员和施工现场的管理人员要时刻了解和掌握行情，如果是价格波动太大要结合实际情况合理的选择材料和设备，才能有效的控制工程造价。 3．5重视技术与经济，有效控制投资 要想确保施工企业在建设中的质量、进度、经济效益等方面，作为施工组织来说，对于涉及到的人力、物力要加以管控。因此，施工项目的管理人员、技术和施工人员都要掌握技能，同时还要增强经济观念，按照具体情况做好施工项目的辅助性工作。在进行施工中会有各种问题发生，施工企业、监理单位以及设计人员要做好沟通，确定出一套合理的解决方案，防止施工过程中施工成本浪费问题。除此之外，工程造价管理人员要有效的管控好整个全工程造价，要实时并且动态的监控项目招投标、签订合同、竣工等环节，防止工程造价发生超预算等情况。 3．6招标投标阶段的管理与控制 进行市政工程项目施工之前，招投标工作的开展需要格外重视。尤其是要规范招标的全过程，才能让政府部门在招投标过程中便于管控。同时，开展招投标期间，要确保符合工程项目建设标准，对于项目建设的质量和成本才能有效的控制。进行项目建设过程中，要想确保工程造价有序的开展，其中技术和成本管理是两个最关键的基础。进行完项目招投标后，就要签订项目建设合同。拟定合同的目的是对于双方的建设中权力和业务做好分工和明确，对于整个建设过程做好统一的管理，防止出现违规等行为，将职责做好细化和划分。另外，在项目建设中会有很多的不确定因素，因此要在合同中做好阐述和说明。 3．7工程施工阶段的管理和控制 市政工程项目造价控制环节，要重视好施工组织设计，利用高效的施工组织设计可以帮助给项目工程提供资料和参考。要分析项目中采用的施工技术，结合施工各项条件等因素确定出最佳的施工方案。另外，要做好施工现场各种费用的报价管控，合理的降低建设中产生的费用。 3．8实行全方位合同管理 合同管理是施工工程造价中十分重要的一项工作。签订施工承包合同中，就要全面的考虑到费用索赔和日后出现的分歧，可以降低在工程结算中因为合同条款不健全造成的不必要纠纷。与此同时，要将计费标准明确，加强合同管理，要从签约和合同谈判环节下手，合同要确保严谨化和规范化，合同条款要确保完善性，将双方的义务和权利都要明确。另外，在现场管理中，作为项目经理和概预算工作人员都要掌握合同的具体内容，技术、材料管理和财务人员也要熟练的了解到合同具体事项，要确保按照合同严格执行，降低、设计变更等问题的发生，才能减少双方的分歧和索赔。 3．9提升工程造价管理人员的专业技能和综合素养 在市政工程造价管理和控制中，管理人员发挥着重要的作用，管理人员的专业技能和综合素养关系着造价管理工作质量，因此作为施工企业来说，要提高工程造价管理人员的综合水平，要打造出一支高素养的造价团队，加大日常的培养工作。另外，在招聘环节，要提高造价管理人员的准入门槛，同时选择优秀的人才，在日常的工作中要重视到人才的培养和指导，聘请专业的造价管理讲师进行讲座，多组织开展分享和交流活动，不仅要掌握先进的理论知识，还要具备丰富的经验，同时要在管理中加入考核，将培训结果和绩效考核挂钩，才能提高造价管理人员的积极性，提升整体的综合素养和造价水平。 3．10竣工结算阶段的造价控制 进行工程造价控制过程中，最后一个环节是竣工结算。竣工前，业主方需要将各项结算资料准备齐全，然后施工企业要编制结算书，要将收集的资料全部给报价部门做出审核。编制结算书中，范围包含了工程竣工结算的费用，尤其是核查是否按照合同，验收标准，结算方法等是否一致性;另外，进行工程量核查中，要严格的按照施工设计图纸开展审核工作。对设计环节中出现的变更签证也要完成审查。竣工结算时，需要各个部门多进行协调和沟通，才能确保竣工保质保量的完成。 4结论 综上所述，市政工程项目造价管理中，极易遭到各种内部和外部等因素的影响，对此要分析项目建设期间重点内容，同时有效管控。从市政项目的招投标、决策、施工、竣工等环节都要开展集中的管控，确保项目的质量和进度，实现项目建设的经济和社会效益。 作者:许刚 单位:宁夏建瓴伟业工程咨询有限公司 市政工程的造价管理篇3 1市政工程造价管理的内涵 （1）工程造价管理，顾名思义就是指工程的建造价格。从业主的角度来说，是指一个项目建设的预算开支或实际开支的全部固定资产投资费用，所以也可以叫建设投资管理。项目从立项到设计，到招标、施工，以及竣工后投入使用，每个阶段都离不开造价的确定。（2）企事业单位的工程造价，属于微观管理范畴，设计单位、工程造价咨询单位等都是按照业主的意图，在可行性研究和规划设计阶段合理确定有效的控制建设工程造价。我们从小的招标费用、设计费用、控制价编制费用，大的工程建设建安费都要控制。 2市政工程造价管理的问题 目前大家对造价管理的理解只停留在预算和结算上。而在工程项目的全过程的其他阶段的控制少之又少。比如在决策阶段、设计阶段、招标阶段、施工阶段等的管理特别缺乏。市政施工全过程都不同程度地影响着工程造价。 2.1决策阶段的影响 一个项目的可行性研究报告的编制过程中，投资估算部分，就关系着各项经济决策，以及影响建设标准的水平确定，直接大程度的影响整个工程项目的造价。 2.2设计阶段的影响 据不完全统计，设计阶段对工程造价影响的可能性为40%~70%。勘察直接影响着设计，勘察不到位可能会导致设计深度不够。设计人员的水平问题，对市场的人工机械材料等不了解，设计方案选择的不合理，对项目的实施环境不了解等，都可能导致施工中遇到设计外的问题，甚至要重新更改设计方案，不仅拖延了工期，更是可能造成工程投资的增加。例如我单位基地建设工程，由于地勘不到位，原设计采用条形基础，二期施工后，经查看现场，对总平图进行调整，重新进行补勘，重新修改设计为桩基础。该项目估算600多万的工程，控制价增加到1000万，当然由于人才机上涨也影响了部分造价。 2.3招标阶段的影响 该阶段主要流程有：编制招标文件、经审核后发布招标信息，直到中标人产生等一系列工作。其中合同签订方式、风险包干范围、优惠条件确定以及工程结算方式等都在招标文件体现。还有，工程量清单更是招标文件组成的关键部分，那么工程量清单的编制人若水平不高，再加上往往都是时间紧，容易影响工程量清单的准确性以及可靠性，例如：清单的项目编码模糊，项目特征的描述不够清晰、不够完善甚至描述错误，工程量计算错误，都直接影响投标人报价的准确性，从而造成失去该阶段的造价控制。 2.4施工阶段的影响 施工阶段包括前期的签订合同，施工过程，以及竣工验收等。市政工程本来就相对变更多、隐蔽工程多，若施工前期的图纸会审、管线协调会和其他相关技术协调会手续未办好就急于开工，或者还有施工组织设计未按程序审批，施工组织设计不合理等，那么，施工中就会造成边施工边整改，影响工程进度和工程质量。这就导致签证多，造价可能也就增加。况且现场签证又经常存在计量和计价分离的情况，如果现场签证人员不负责任，不按实际签证隐蔽工程，就可能导致投资大大增加。例如：某污水主干管网及提升泵站工程，由于该工程是EPC工程，合同明确规定由于承包方原因造成的变更及增加工作量不给予计算。该工程因承包方设计施工错误导致桩基增加38万，结算时不给予认可。室外管线和附属构筑物也属于设计未考虑周到，结算时增加造价52万，结算时仍不给予认可。 2.5竣工结算阶段的影响 一是竣工图审查问题，由于市政工程存在一些隐蔽工程，以及一些不确定性因素，施工图很多方面都是暂定的做法以及暂定的工程量，这就需要在竣工图完整、准确的体现。竣工图审查不严谨就会导致竣工图与实际施工不符，影响结算价格；二是存在虚报工程量的问题，为了提高造价，计算错误等；三是定额高套，而且计取不该计取的一些费用；四是材料价格不真实，价格虚高的现象。这些都影响着工程最后的造价。例如，某边坡支护工程，在结算时，措施费高套定额，造价增加了10万，计算了钢斜道，又计算了施工便道，重复计算，造价增加了8万。 3市政工程造价的管理控制 市政项目全过程的不同阶段都对工程造价有着不同程度的影响，因此我们要针对不同阶段，进行不同的管理与控制，不断强化投资监督管理体制以及财政审核监督作用。 3.1决策阶段的控制 项目的决策阶段是建立在可行性研究的基础之上，是需要我们充分考虑工程项目赖以生存和发展的社会经济市场和环境。我们的可研编制人员，要研究和掌握市场经济各项发展的趋势，加强各种与之有用信息的收集，作出分析和交流。作为业主，要主动参与其中，与之沟通认真审查，要进行多方案比较，包括经济效益比较和技术方案比较。在投资估算的计算上，要结合市场材料机械的各项调查，要有造价专业的人员一起参与。例如某道路改造工程中的可研编制里采用30mm厚的30cm×30cm的花岗岩人行道进行估算，在我市信息价每平方米材料价格64元左右，后期设计采用50mm厚15cm×15cm的玫瑰红花岗岩，每平方米价格158元左右。总共人行道9800平方左右，单价高了一倍多，加上管理费利润等，整个工程造价增加了约120万。 3.2招标阶段的控制 （1）招标文件。从招标文件的编制，要对标文进行推敲，首先评标办法的确定，还有合同条款的严密性，避免引起索赔的发生，以及不必要的纷争和索赔。要明确风险包干范围以及结算计价方式，能细尽量细，做到事事有依有据。（2）工程量清单。作为招标文件的组成部分，至关重要的部分，要找相对专业的造价人员编制，要严格审查。例如：某市区“一河两岸”夜景提升工程，预算编制人员漏算所有拆除项目，中标人提出要在今后结算就会增加造价约30万元。 3.3设计阶段的管理 （1）有需要勘察的项目，要在设计前进行交底，以免出现设计盲区。（2）设计通过招标，择优选择设计单位和设计方案，按上级批准的投资估算，采用标准设计和限额设计相结合，有效的控制工程建设投资。限额设计，结合工程所在地的实际资金情况，要求使用功能不能少，技术标准要求不能降低。（3）设计概算要求所选的设计人员既要懂设计，又要懂一些造价知识，要了解市场上材料的性能和价格。比如，市政排水管网建设中，采用HDPE双壁波纹管还是采用PE管，这个价格就差很多，要逐步优化设计，不要造成不必要的投入和资源的浪费。我们要对影响设计概算较大的部分重点审查。（4）设计人员要对现场了解，要考虑全面，设计出的施工图要具有可行性，隐蔽存在的问题，都要在设计时考虑。比如，是否考虑软基换填的问题，实际现场符合开挖条件否，是否要采取顶管或者拖拉管等方式进行管道的埋设等。 3.4施工阶段的管理 （1）施工阶段是建设项目的主要阶段，是项目投资最大的阶段，施工前要编制资金使用计划，拨款计划，合理确定工程造价控制的目标值。（2）施工进场前一定要做好技术交底和安全交底，一是避免返工，二是尽量减少产生合同外的费用。对于设计变更，要有设计变更通知单，要规范设计变更程序。（3）严格做好签证。派到施工现场的甲方代表和监理，都必须要有专业素质，而且要有高度的责任感和使命感，不仅要把工程保质保量地完成，还要配合做好内页、造价等相关工作。办理签证要及时，不仅施工方要做好施工记录，甲方和监理也要做好现场的记录，尤其隐蔽工程部分，避免补充签证，到时候无凭无据，造成不合理的工程量增加等一系列问题。（4）甲方、监理和施工方的现场代表，都需要有一定的造价知识，否则容易出现重复计算，重复签证的问题。（5）施工组织设计对施工中措施费又较大影响。施工前，监理必须对施工组织设计进行审查，看施工方案是否合理，从投资和可行性等方面来研究是否合理。尤其在比较复杂的市政工程中，措施费对造价的影响也很大。比如某市某桥加固及景观改造工程，工程造价约690万。一开始设计只是简单的描述采用钢便桥来施工，无详细设计，待中标单位自行考虑编制措施方案。因此，控制价未计算钢便桥的费用。等招标确定中标单位后，施工单位对钢便桥进行了设计及预算，钢便桥施工造价约320万，经专家评审，方案可行。但我市有规定，结算价不能超控制价10%以上，否则工程结算不给予审核批复。遇到问题就要解决问题，一项措施费占整个工程造价比例大。经业主、监理和施工方研究讨论，是否可以优化措施的问题。经研究讨论，提出采用架桥机假设在旧桥上来施工。并经有关部分对旧桥承载力进行检测，承载能力符合要求。经预算，架桥机按台班，造价大概六十万，大大节省了投资。 3.5竣工结算阶段的控制 到了结算，可以说已经到了项目的尾声，但是，对于项目的投资来说，也是重要的一部分。做好结算审核工作，才能有效控制工程造价。（1）施工方所有的结算相关资料要按合同规定先送监理方审核，监理和业主要认真审查结算送审资料，尤其竣工图，因为竣工图是结算的重要依据，避免出现现场未做的工序出现在竣工图上。要对竣工图中的数量进行现场核实。（2）作为建设项目甲方管理人员，要充分了解施工现场工艺，要经常下工地，理论结合实际，不要纸上谈兵，否则面对结算单位，不具有说服力。（3）由于市政工程的隐蔽项目多，签证多，作为审核人员，不单要认真熟悉、理解图纸,同时对于签证单的合理性和符合性也要进行详细审核，避免出现明显不符合逻辑的错误。（4）对市政定额要非常熟悉，不让施工单位有高套定额和定额换算错误的机会。 4结束语 总之，由于市政项目本身基本是国有投资和地方的资金，我们要把有限的投入落实到实处，这是作为市政项目建设者必须努力追求的。做好市政工程项目的全过程造价管理与控制是一项系统工作，需要工程建设的参加者通过不断努力才能很好地实现。 参考文献： [1]全国造价工程师执业资格考试培训材料《建设工程造价管理2017版》 [2]张娉婷.浅析影响市政道路工程造价的成本控制的因素[J].建材与装饰,2016(41):150~151. [3]莫汝波,吴潮武.市政工程施工阶段及竣工结算阶段造价管理与造价控制研究[J].珠江水运,2019(3):49~50. [4]段立红.市政企业加强内部控制建设研究[J].财会学习,2019(4):185+187. [5]李园丽.浅谈市政道路工程造价的控制[J].信息化建设,2016(2):78. [6]于晓辉.探讨工程造价控制中的问题及措施[J].现代经济信息,2019(2):391. 作者:章爱娥 单位:三明市市政工程养管中心

绿化施工设计及养护技术篇1 1引言 景观园林绿化建设项目属于城市生态绿化项目，需要给非常的重视。它对城市居民的生活质量有着很大的改善和提高，但由于其施工技术和养护技术有一定的难度，所以在我国的城市绿化项目建设中还存在一定的问题。由于建设过程中涉及的专业知识领域比较广、施工期间需要注意的细节又比较多、施工的时间比较长等，是一项非常复杂的综合性工程，还需要不断的改进和研究。 2我国城市景观园林绿化的定义 园林绿化就是指充分利用城市自然条件、地貌特点和基础种植，将城市国家标准规划设计的各级、各类园林绿地具有特色地方和特性的园林植物最大限度的覆盖起来，并以一定的科学规律加以组织和联系，使其构成有机的系统。园林绿化不仅是对城市中原有的自然环境部分的合理维护与提高，通过人工重建生态系统的系列措施和模拟自然的园林设计手段，园林绿化更是城市这个人工环境中对自然环境的再次创造，是对园林植被这种能够塑造自然空间的资源在城市人工环境中的合理再生、扩大积蓄和持续利用。 3我国景观园林工程的现状 我国园林施工的设计方案缺乏一定的科学性与合理性，与一些发达国家相比较还是存在着一些不足的问题，需要在施工技术上不断地改进。随着景观园林绿化工程建设已经进入蓬勃发展的阶段，但是还会受到地形、气候、土壤、土建设计的空间、道路等各种条件的制约。所以园林绿化施工需要全方位和立体化的技术支撑。而我国的景观园林绿化施工队伍缺乏专业的技术人员，在施工过程中监督管理体系不是很全面，所以在景观园林绿化施工上就会存在一些缺陷，无法达到实际的设计目标和整体景观美观的需求。景观园林绿化工程是一项复杂、系统的工程，施工技术会涉及到很多专业知识领域，这都要求我国必须形成一套完整的施工体系，才能在不断的摸索实践中提升技术。园林植物的修建、灌溉、排水、施肥和治病防虫等都需要专业人员进行后期养护管理，在后期养护管理中哪一个环节出现失误都会影响绿化景观。所以园林养护工作也是一项非常重要的任务，而我国景观园林绿化施工项目在建设完成之后，都缺乏养护管理意识，对绿化植被放任不管，严重不够重视。再加上养护工作人员的专业知识和技术经验不足，导致景观园林的绿色植被成活率过低，带来了严重的影响。 4城市景观园林绿化的主要作用 在城市中，建设景观园林绿化项目是为了通过人工重建生态系统和模拟自然的设计手段，不仅能够对城市原有的自然环境进行合理维护，还能对自然生态环境进行再次创造，使园林植被能够塑造出自然空间的资源，使城市的人工环境能够合理再生、扩大积蓄和持续利用。景观园林绿化施工已经成为城市生态系统中其他生态因子所不能替代的，例如通过它的生理活动使物质循环和能量流动产生的生态效益，通过植被景观创造出更加良好的城市生态环境为人们提供休息娱乐的社会效益，改善城市资源环境和促进旅游发展的经济效益。 5景观园林绿化施工技术 5.1景观园林绿化施工技术要点 在建造景观园林绿化时，需要对施工进行材料与物资的准备、施工现场的准备、施工技术人员的配备、现场协调工作的进行。在建造景观园林时，首先要对建造材料和物资进行提前采购，对于绿化植被也要购买健康美观的树木，结合当地的实际情况进行采购，避免带来很多麻烦。其次就是调查，在建造景观园林之前，先应该对园林现场有一个全面的了解，不断地研究分析之后才能建造。最后就是要采用合格的建造机械设备，避免对植被造成损坏，雇佣技术熟练的操作人员来使用，做好充足的准备工作。景观园林建设时首先要保证现场的凭证和清洁干净，然后在进行绘测地形图，才能保证建造完成之后的整个供水、供电系统的完善。建造之前就需要请专业技术人员对于施工现场进行全程的监督管理，做好植被种植的供水工作，对种植地方进行合理的规划和设计。还要建造一些排水沟渠，方便下雨天气的排水情况。施工人员要严格的按照图纸进行施工，技术人员也要对错误的地方指出并要求改正，保障施工工作的顺利进行。在施工时就需要聘请专业的技术人员对现场进行考察，利用现代化设备进行勘查找出适合种植的植被，适合种植的地方，怎样设计合理美观等。在植被种植时要保证植被健康合理，采光效果好，不影响居民的活动等。对于施工的技术人员要进行专业的指导的培训，要求他们一定要掌握的各种随机应变的技能，冷静的处理各种突发现象，才可以保证施工现场井然有序的进行。现场的协调工作也一定要做到位，不能疏于管理，放任不管。对于景观园林绿化施工项目而言，最重要的就是树苗的采购和运输、存放这三个重要部分。购买树苗时要购买健康美观的树苗，运输过程中要平稳避免树苗受到伤害，存放时候工作人员不能将其肆意损坏，还要严加看管，防治丢失盗窃现象。当施工的准备工作做好之后，才能在施工时不会出现任何失误。 5.2景观园林绿化施工设计原则 在对景观园林绿化施工时要遵循生态化理念、以人为本的理念、合理选择种植树种、土壤整改措施。在整个园林绿化工程设计中，需要构建一套完整合理的建造体系，还需要配备专业高素质的设计人员和施工团队，需要了解不同植被的生产周期、生长需求和条件等。在对景观园林绿化项目进行设计时，就应该对植物的利用体现出生态化的理念，可以简单的利用带藤植物攀爬生长的特点对单调简单的建筑进行设计，让建筑物轮廓变得具有层次感和美观，不仅节省了大量的植被生长空间，还对几何建筑物加强了美观和立体化效果。在景观设计中尽可能的利用现代化设备设施，改善传统的设计工艺。充分利用景观园林当中的空间和自然环境，结合新设备与自然环境植被的优点，相互交融，突出园林景观的自然感与亲切感，让人们仿佛置身在户外园林一般，可以很大限度上的对开发成本进行节约。现代化的设计很多都突出了以人为本的设计理念，所以在景观园林设计当中也要凸显出以人为本的设计理念，处处为人们的休闲娱乐所考虑，在不伤害绿色植被的前提下为游客建造一些自由活动和观赏的空间，让游客感受到亲切感和自由感。景观园林的植被设计还要考虑到因地制宜，毕竟每一个地方的环境、地形、土壤不相同，有很大的差距，所以在设计中不能一概并论，需要多加研究和分析探讨。在建造过程中，一定要选择适合生长的植被，不能只图美化而忽略生长的环境，还要充分到考虑到城市居民的实用需求，用最小的空间创造出最大的价值。土壤、气候、温度等条件都是不可改变的因素，在实际的景观园林建设中经常会遇到这些不可避免的因素。所以只有采取合理的措施，利用一切现代化设备为植被创造出适合生长的空间和条件。园林设计人员还要对种植土壤进行简单的处理，使园林内的土壤都能够达到适合种植植被的要求。时刻保持土壤表层的疏松，定期浇水、通风、杀菌等都要进行分析。 6景观园林绿化养护技术分析 6.1注重修建平整与更新在 景观园林养护过程中整形与修建是园林植被栽培过程中一项十分重要的养护管理措施，才能达到观赏性效果。类似一些比较矮小的植物品种就不需要经常修建，因为它们生长缓慢，并且容易受到损伤。修建工作也一般需要安排在傍晚前后，植被表层没有露水时才能够修建，不然就会对植被造成严重的损伤。在养护过程中，需要定期的进行土壤疏松和浇水工作，同时还要定期进行施肥养护和防虫，这样才能有利于植被健康生长。 6.2绿化树木管理树 木植被是景观园林的重要组成部分，增强园林的景观呈现，就是要将树木植被进行合理的布局和养护。在管理方面需要保证施肥方法正确无误，尤其是对小树苗做好施肥松土和养护，对于正在成长阶段的树苗，就要在根基散开的部位进行开穴施肥，才能确保成长中的树苗有足够的养料。在树木绿化的时候还要加强对水分的控制，对于成长阶段的幼树苗要保障充足的水分，但是不能太过于多。对于枝繁叶茂的大数，就不需要控制水分，避免出现干旱的现象，做好水分的攻击。 6.3树木病虫防治树 木植被在成长阶段还要对其进行病虫的防治，如果受到病虫的侵蚀，不仅影响树木的美观，还会威胁树木的生命。一段时间过后就会就会叶枯枝黄，树干发白而死。所以在预防时，就需要定期用药物进行预防和治疗，也可以利用自然条件，在种植过程前将枯枝落叶进行清理干净，确保周围环境干净整洁，其他树木植被不会受到影响。 7结语 要做好景观园林绿化工作，就需要对施工和养护进行妥善管理。本文通过对景观园林绿化的施工原则和方式，养护时需要注意修建平整、绿化树木管理、树木病虫防治等做出改善。不断地提高我国景观园林绿化施工和养护技术，做好管理工作，才能保证园林绿化的质量，为城市化建设带来便利。 作者:张学庆 单位:中国建筑第七工程局有限公司 绿化施工设计及养护技术篇2 园林绿化在城市中不仅仅能够起到美化环境，使城市居民心旷神怡，利用园林景观中的绿植，还能够起到维护城市的生态平衡，控制城市的温度和湿度，并且能够起到吸收噪音和空气污染物的作用，改善城市的自然环境，为居民提供更好的居住环境。园林景观的建设过程是一个从设计到施工再到养护的完整过程，所以设计和养护是一种密不可分的关系，设计需要考虑养护的难易，养护需要考虑设计的初衷。所以设计必须从实用性出发，在美化环境的同时起到良好的维护生态环境的作用。 1景观园林绿化施工的技术要素 1.1从发展的角度进行设计 园林绿化可以推动相关产业的发展，从而促进经济发展，对于周边环境也具有较大的影响。因此景观园林绿化施工技术及养护必须要考虑与本地环境的适应情况，选择适宜当地生态环境的树木种类，兼顾周围的环境发展状况，才可以保证园林绿化施工的顺利进行和原有的基本生存环境不被破坏[1]。并且园林绿化景观的主要工作是植草种树，是一个漫长且具有周期性的工作，短时间内难以见到成效，并且由于要考虑园林绿化景观对环境的美化作用，所以所选择的绿植必须在一年四季的变化之中都具有观赏性。此外，也要避免对环境产生过大的压力，比如难以处理的柳絮、落花、落叶等。想要优美的园林绿化条件，不仅仅要在设计上下功夫，还要保证后续养护工作的跟进，否则园林绿化就变成了劳民伤财的“面子工程”。 1.2合理利用原有生态要素 景观园林绿化设计的关键是因地制宜，不同的地域环境决定了不同的植物生长，如果一味地照搬其他地方的成功经验，则会如邯郸学步一般，既学不来成功的案例，也失去了自己独有的特色。如果结合当地特色进行景观园林绿化设计，不只能够通过较小的投入获得较大的生态效益，还能够减少后期维护的成本。因此，在设计的过程中应尽可能地考虑原有的地形地貌、植被特征等等。在分区域的尺度下，综合分析现有的城市建筑景观的特征以及与周围生态环境的关系，清晰地把握园林绿化景观的发展方向和发展脉络[2]，综合分析是在对各种要素进行充分调查和了解的基础上，分析对特定区域中现有的自然因素、特有的地域特征和文化底蕴以及限制条件、发展潜能等等。对于某一区域的综合分析，也是在通过了解该区域地域特点的基础上来寻找最适合的园林绿化景观。在拥有了较为详尽的区域特点分析后，能够为后续的设计提供参考和指导。比如在现实中，如该区域的水资源较为匮乏，就不应考虑需水量较大的园林绿化景观，如果该地区山地石头较多，可以考虑山石的景观，利用当地现有的石块和植物，在后期只要稍加修饰就可以贴合设计者的思想，而且易于融入当地的自然环境，不会显得突兀，后期的养护工作也会十分简单。 1.3保护城市原有的生态环境 随着城市化的不断推进，城市的现代化程度越来越高，自然环境的消逝就成为了城市现代化的代价，而景观园林绿化的存在，成为了在城市现代化的过程中留存自然景观的重要方式。通过这种方式，可以保留当地具有代表性的特色风景和生物群落，其中的动植物物种还有微生物，生态环境和地貌都可能会具有科普、游玩、观赏的意义。因此，城市绿化景观在设计的过程中，必须考虑对原有自然景观的保护。在严格意义上，景观园林绿化设计的初衷是为了保护原有的园林景观，只是后来在不断的发展之中人们才开始根据自己的喜好和环境需要设计园林绿化景观[3]。所以园林绿化景观根据不同的功能和作用又可以分为生态保护型和生态游览型等等。在不同类型的绿化景观之中，生物多样性都是一个重要的必不可少的组成部分。城市中的园林绿化景观是人们在生活和生产中不可或缺的一部分，在城市景观的设计之中，必须要考虑景观对生态环境和物种多样性产生的影响，并且要保证最合理化地利用资源，如果不能够充分考虑原来的实际情况，而是选择以取代旧事物的方式来满足新的事物，就会难以避免地出现浪费资源现象，价格昂贵不言，还会给城市带来巨大的生态压力，严重者可能会破坏城市中原有的生态环境，影响该地区的经济发展，最终可能会是生态和经济的双重毁灭。所以必须始终坚持贯彻科学发展观，认真做好景观园林绿化的设计和养护工作。 2景观园林绿化养护工作的关键 景观园林绿化的管理是一个长期而且持续的活动，据目前的管理状况而言，三分靠植栽，七分凭管理，可见管理和养护工作的重要性，经常能够看到在某些盛大的节日，出现一些美丽壮观的绿化景观，然而不到几天就已经衰败枯萎，这种现象的背后往往都是因为后续养护工作没有持续跟进。目前我国在园林绿化方面的养护工作还是一个薄弱环节。首先是相关工作人员认识不到位，园林绿化景观的后续养护需要投入大量的人力、物力、财力，因此很多施工单位都将自己能够在施工结束后的2年或者3年提供后续的免费养护作为招标时的一种有利条件，出现了园林绿化施工单位重建设轻管理的现象。后续养护不到位导致绿植成活率低，景观呈现效果差，难以达到预期效果。其次我国现行的关于园林绿化的保护条款并不完善，在一些地区占绿毁绿严重，比如南京路、蚌埠路等占用了大量的绿化用地，并且破坏了原有的园林绿化景观。面对养护行业参差不齐的工作现状，应该尽快出台相应的行业标准，包括对于绿植成活率、工作人员养护水平、固定的工作场所等都要作出具体的要求，不能再因为没有具体的行业规范而让许多绿化施工单位钻空子，阻碍行业的长远发展。 3结语 景观园林绿化工作是一个集设计、施工、养护于一体的完整过程，设计时要考虑多方面的影响因素，包括施工和养护的难易、当地的制约条件、生态环境的需要以及群众对于绿化环境的需求等，在综合了各方面的条件后，才可能设计出最适合当地需要的园林绿化景观。再者需要抛弃固有的重建设轻管理的观念，基于园林绿化工作的特性，加强后续的养护管理，相关部门加快有关管理办法和监督体系的出台，提高工作人员的重视程度，避免占绿毁绿现象的出现，并且提高公民的保护意识，减轻养护人员工作负担，园林绿化部门尽快出具养护工作的行业标准，让养护工作有法可依，有标准可以对照，改善现在养护工作全凭施工单位的承诺和员工工作水平的现状。只有从多方面分析清楚景观园林绿化工作，抓住工作中的关键点，才能够建设出具有社会效益和生态效益的园林绿化景观。 作者:王勇 单位:内蒙古鄂尔多斯市空港生态环境建设有限公司 绿化施工设计及养护技术篇3 景观园林被视作城市规划和建设过程中的一个核心构成元素。在城市的现代化进程日益加速的当下，景观园林的设计在改进城市的环境领域发挥着不容小觑的功能。雾霾天气的出现，工业领域排放的污染物和汽车的尾气等气体，均可通过绿色植物加以调控，净化并优化空气的质量，提高水土的性能，为整个城市输送新鲜而又干净的氧气。同时给民众营造出洁净且幽雅的定居环境，从而有助于提升市民的幸福感。 1景观园林绿化施工设计所需遵循的原则 景观园林施工设计要能够设计且修建出与主题相吻合、使人满意的景观，应遵从如下的几点原则： 1.1凸显设计的独异性创新性在园林设计中十分重要，只有通过不断的创新，才能提高吸引客户的能力，建造自身的独特性。 1.2入境问俗，以各种的人文关怀以及区域性文化作为契机展开创新诚然整个国家地区都愈来愈凸显出包容性的特点，其发展走向日益凸显出多样性的道路，然而，区域性文化研究明显，借助于不同区域的文化营造多元化的景观园林设计，确保设计和环境二者的整合。 1.3注意环境和舒适度、创新性之间的结合景观园林设计是否优良，并非仅仅分析设计内容的本身情况，同时关注于设计和环境二者是否相融，是否可以让民众感到适宜。这些均属于极为重要的评价指标内容。 2景观园林工程的特征 2.1突出的综合性景观园林工程在整个园林景观环境中处于重要的地位。在具体施工工程项目时，应基于整体性设计的意图展开实施。景观园林在设计具体的工程项目过程中，应确保其与园林景观的建筑物、园路、地形以及水系等诸多要素相吻合，须关注到与全局的有机联系。因此，应首先确立起整体性的设计目标，同时有意识地综合性地结合美学、生态学以及心理学等多门学科理论内容，得出科学的结论，总结出具有理论性的知识点。据此可知，景观园林工程凸显出综合性的特点。 2.2施工素材价格的非确定性景观园林工程项目在施工时涉及到多样性的原材料类型，且原材料价格地区差异明显，因而，景观园林工程在具体施工时的材料无法有效地掌控好具体的价格。当下，国内尚未对园林景观植物素材栽植的定额加以标准化的统一处理，不同地区的运算方法及其标准均存在区别，从而导致景观园林在施工时所涉及到的造价指标存在非确定性。 2.3较长的养护管理周期景观园林绿化养护工作亦为园林工程项目中的一个主要构成部分，它的最为明显特征在于持续性的周期较长。景观园林在绿化施工养护的过程中，其所涉及到的核心项目包括植被的维护、修理、灌溉、施肥、防治病虫害、栽植花卉、维持景观园林的总体性面貌、日常性管理以及环保等方面。在景观园林工程的维护项目中，流传着“三分种，七分养”的看法，也即仅仅在完成好景观园林养护项目的管理性任务之后，才可以确保景观园林达到良好的效果。 3景观园林绿化施工技术要点 3.1场地的处理在施工之前，须先对场地展开生活与建筑物垃圾以及杂草等多种杂物的清除工作，另外，应尽可能地规避对场地所处的外界环境产生破坏性的后果。在场地适宜时，展开水循环体系的设置，保障景观园林在进行绿化和施工时所处的场地拥有充足的水源。再者，在设计场地环境时，应尽可能地使得修剪、栽植、灌溉以及养护等环节达到预定的要求，挖掘土壤和运送应采取先挖后填埋的方法，确保植被和草坪等均可以与土地紧密结合。保障植被生长环境的科学性和合理性，需就土质欠佳的土层展开必要的置换与改造处理。对需要加以改善的土质展开酸碱度的抽样测试与统计，确保酸碱度与植物栽植要求相吻合。再者，保障土层的深度可以满足植被的生长要求。经由小范围的改造、土层隔离带的设置以及增强土壤的肥沃度等途径，尽可能地改良土质，提高土壤的排水性和通透性。 3.2植物的组合明晰场地所栽植的植物特征，保证植物处于良好的生长外部环境之中，定期处置土壤中的植被资源。在栽植植被之前，应先界定绿化的面积，按照土壤面积大小挑选出合适规格的植株。应尽可能地规避绿地和植被内部产生矛盾，进而影响整个外部环境的平稳性。 4景观园林绿化施工管理 4.1成本类的管理园林景观成本类的管理主要涉及到植物素材的开支、施工开支以及设计开支等。因此，在景观园林绿化施工项目立项以前，即应针对全部的项目成本开支展开研究。比如，在针对佛山云勇生态林养护中心展开绿化施工的设计过程中，主要基于人力资源的成本、能源资源成本、生态环境成本、材料成本以及机械装置成本等方面对施工成本展开了实时的管理，有效地规避了资源的浪费后果，尽可能地提高施工机构综合性的效益。另外，科学地配置好人力与物力方面的资源，目的在于提升成本管理的实效性。 4.2技术类管理技术类管理指的是就景观园林在施工的具体过程中，实施的工艺方、质量监督以及施工预备等方面的管理等。出于强化管理技术水平的目的，就应引入领先的绿化施工方面的技术，且再通过有关机构的测试。另外，在具体施工时，须有意识地强化质量的监督任务，确保施工工作者可以严格地根据相关的要求展开施工的过程。再者，还须做好和政府部门的协调性工作，从而推动施工项目的顺利展开。 5景观园林工程的养护技术要点 5.1强调施肥的合理性在栽植完景观园林之后，应按照植物在各个阶段对于肥料的所需，科学做好肥料的补充工作，施肥量不能太多，即一次性施肥的量少些，施肥的次数可以多些。 5.2注重灌溉的科学性除却施肥之外，景观园林还须及时加以灌溉。灌溉植被时，其量应按照植被的需水特征、当地土壤的含水量、气候改变状况、植被栽植时间的长短及其大小等指标加以界定。另外，在对植被进行灌溉时，须贯彻节省用水的宗旨，规避发生灌溉量偏多的问题，如此不单单对植被生长导致不良的后果，同时还造成水资源浪费。 5.3强化修剪植被的管理植被的修剪本身属于非常重要的一项养护性任务。对植被进行合理的修剪，可以加快植被生长的速度，同时还可以额外地提升观赏植被的价值。大型的植被，在恢复根系之前，须适量地芟除树冠和枝叶。地植被应定期地展开整形式的修剪。在对草坪进行修剪过程中，须把草坪修剪的高度掌控在3cm之内，在具体修剪时，应始终贯彻1/3范围的修剪宗旨。 6结语 在城市化进程日益加速的背景下，景观园林绿化施工项目在整个城市的发展进程中发挥着重要的作用，对于城市生态环境的维护起着关键性的平衡功能，从而确保社会与经济发展具有切实的实效性。因此，在景观园林绿化施工的设计过程中，须秉持以人为本的设计理念，从而和施工现场的现实状况相联系，对设计的方案加以优化处理。 参考文献： [1]张学庆.景观园林绿化施工及养护技术要点分析[J].绿色环保建材,2018(8):244+246. [2]徐超.景观园林绿化施工设计及养护技术要点[J].建材与装饰,2017(4):49-50. [3]张佳金.城市园林绿化的养护技术措施探究[J].南方农机,2019,50(2):110-111. 作者:苏小惠 单位:甘肃林业职业技术学院

文章分析了声势训练对钢琴教学的意义，并提出了在钢琴教学中如何运用声势的方法，对日后的钢琴教学有一定的帮助。钢琴是学前教育专业一门重要的技能类课程，该专业的职业需求决定了钢琴课程不仅仅是学习单纯的技能，而是综合素质的提升。奥尔夫教学法的理念恰好可以满足学前教育专业的培养目标。声势是用身体作为乐器，通过拍手、拍腿、跺脚、捻指等不同力度的动作发出声响的一种手段。作为奥尔夫教学法中节奏教学的重要形式之一，声势训练对培养学生的节奏感、听辨能力、反应能力、记忆能力以及创造能力是一种非常好的方法。将声势训练运用在学前教育专业钢琴教学中，既能改变枯燥乏味的教学形式，又能提高学生的综合能力，是值得探索的一种教学方法。 一、在钢琴教学中运用声势的意义 （一）培养学生的节奏感 在学习新乐曲时，如果仅仅通过读谱或者聆听教师示范演奏，从节奏本身入手培养学生的节奏感，学生很难对节奏有一个理性的认识，对节奏的感知不会太强烈在实际操作中很容易出现问题。如果利用声势动作，通过拍手、跺脚、点头等方式进行节奏练习，将抽象的东西具体化，从动作的节奏上把这些甘心体验木放出来，就可以增进学生的理解和认识，从而增强学生的节奏感。 （二）有利于手臂的放松 学前教育专业的学生，在入校前大多数没有经过专业的音乐训练，更没有学习过乐器演奏。在学习钢琴弹奏初期，学生由于紧张，手臂在触键时往往很僵硬，根本体会不到手臂自然下落的感觉，而是使劲“砸”向琴键底部或者用手掌直接推进去，这样弹出来的音色很刺耳，对以后乐曲的理解也造成了困难。这时如果利用声势动作，让学生先用拍腿或者相互击掌的动作来模仿拍皮球或者生活中的一些日常动作，就能使学生更好地理解手臂放松的感觉，从而弹出饱满、圆润的音色来。 （三）有利于肢体的协调 由于钢琴演奏是一项综合性的技术，不仅要求学生用手指进行音乐的演奏，还要求学生用耳朵和用心去倾听、去感受，尤其是学前教育专业还要求一边弹奏一边歌唱。所以，学前教育专业的钢琴教学，更多的是将学生的肢体动作、大脑思维、嗓音的结合为一体，这就需要学生有着良好的音乐综合能力。声势训练可以锻炼学生大脑和身体的协调性，使学生能够将节奏和演唱演绎得更精准。 （四）提高学生的合作能力 由于学前教育专业的钢琴课程大多为集体课，其教学内容里包含了一部分合奏以及弹唱的学习，所以在教学过程中既要培养学生之间的合作能力，还要培养学生的手与口的合作能力。不同的声部采用不同的声势动作，使学生在击拍的过程中能明显分辨各声部的节奏，也能和同声部其他同学的节奏协调一致，为进一步练习合奏打好了基础。儿歌弹唱练习的首要保证是先弹奏好歌曲，然后再结合唱歌表演。但是学生在进行弹唱练习时，演奏部分往往就会受到干扰，那么可以将演奏部分的一个声部用声势动作表现出来，同时结合唱歌练习，熟练之后再练习更外一个声部，这样将技术难题化整为零，再进行弹唱时把握就更大。 二、声势在钢琴教学中的运用 （一）节奏训练 节奏训练的目的，一是体会节拍的强弱，二是掌握节奏的时值，三是体会节奏的变化，提高反应能力。长期以来，学生对于拍子的强弱概念，只是停留在理论的基础上，例如在学习4/4拍的乐曲时，向学生提问四拍子的强弱规律，学生都知道是“强、弱、次强、弱”，但这种教学指停留在概念上，那么我们就可以用拍手来表示强拍，用拍肩表示弱拍，用跺脚表示次强拍。同时教师可以示范要学习的乐曲或者播放一首四拍子的音乐，让学生跟着音乐来进行声势训练。通过身体不同部位发出声音的强弱，让学生感受四拍子的强弱规律。钢琴教学中，最难解决的问题就是学生对于节奏的掌握和如何准确而又连贯地将其弹奏出来。将声势训练穿插在钢琴教学中，就能解决学生的节奏问题。例如在学习八分音符或者更短的音符时，可以让一部分学生用跺脚的形式打出乐曲基本的拍子，另外一部分学生用拍手的方式打出八分音符或更短音符的节奏，让学生在击拍的或者中来感受节奏的长短关系。另外，因为钢琴演奏的乐曲是多声部的音乐，也就是要把两个声部不同的节奏同时演奏出来，那么也可以让学生用拍手代表高声部，用跺脚代表低声部，这样既可以使学生更好地掌握乐曲的节奏，还可以锻炼学生的协调能力。 （二）用声势伴奏——固定音型 利用声势为语言、歌唱伴奏，是课堂上最方便的多声部训练，也是音乐教学中对设备要求少、应用最广泛的教学手段之一。奥尔夫设计的这种共伴奏用的声势，最重要的是应用了“固定音型”的手法，在教学中我们也可以将其延伸为“固定节奏”。由于学前教育专业的学生在入校前大多没有音乐基础，入校后也只能学到最基本的演奏技能，这对集体可中的合奏教学造成了很大的很难。如果将合奏中的伴奏声部设计为固定音型（节奏），那么学生掌握起来就容易的多了。首先，固定音型一般从学生熟悉的语言、身体动作或者日常生活中的音响中来获取，材料来源丰富，且又容易掌握，学生的兴趣就更加浓厚；其次，让学生从头至尾仅用一种节奏型或音型为熟悉的儿歌或者乐曲伴奏，就降低了技能学习的难度，使乐器合奏变成了简单、有趣的事情，同时还能获得很好的演奏效果。例如儿歌《娃哈哈》，我们可以选用具有民族特色的切分节奏来进行伴奏。为了突出切分音的特点，可以将切分音用拍手表示，其他节奏用拍腿和跺脚来表示，这样的伴奏既简单易学，又能让学生理解切分音的强弱规律。 （三）为演奏的准备 在遇到一些较难解决的节奏问题时，可以先抛开琴键，不考虑音高问题，只考虑双手的配合，利用声势拍出节奏。例如在学习《拜厄》第48条中的附点四分音符节奏时，学生往往都能理解附点节奏的特点，也能打着拍子唱出单声部的节奏，但是在双手配合时总是容易出现节拍不稳定的问题。这时就可以借助声势训练，先将双手合奏时需要弹的音用拍腿来代替，打出“齐左右齐”的动作，这样学生可以先不考虑琴键的位置以及指法，只考虑双手的先后次序，降低了难度，等熟练了之后再在琴键上练习。再如学习切分踏板时，学生往往把握不好换踏板的时间，或者由于心理紧张将音弹错或者踏板踩得非常僵硬。这时可以先用拍手或者捻指的动作来代替双手的弹奏，用跺脚的动作代替踩换踏板，熟练之后再去练习弹奏乐曲。 （四）为学习曲式结构的练习 在乐曲的不同章节，我们可以配以不同的声势动作，增强乐器的丰富性和表现力。同样地，在涉及幼儿人数较多时，我们可以将学生分成不同的组，在不同的章节，让不同的学生做出不同的动作，将一部音乐作品很好地阐示出来。例如儿歌《我们多么幸福》是一首二段体的歌曲，第一段比较抒情，第二段比较欢快。可以让学生在欣赏教师示范的同时，将两段音乐的节奏用不同的声势动作表现出来，学生通过亲自拍打动作，直接感受乐曲的曲式结构，也能帮助学生感受歌曲的不同情绪。 三、结语 总而言之，奥尔夫教学体系强调“人本主义思想”，将声势训练融入到钢琴教学中，营造了一个轻松有趣的环境和氛围，提高了学生的参与性，化解学生在学习中遇到的难题，使学生更好地理解和掌握钢琴演奏的基础知识和专业技能，进而更好地学习和创作。在这样一个自由、开放的环境中，学生敢于表达自我，自信心也得到增强。这样的结合需要教师更新教学思想，完善教学内容，突出专业特色，创新教学方法，才能培养出更多更优秀的幼儿教师。 参考文献： [1]李妲娜,修海林,尹爱青.奥尔夫音乐教育思想与实践[M].上海:上海教育出版社,2011,9. [2]张明靖.奥尔夫声势动作在学前教育专业钢琴教学中的运用研究[J].当代音乐,2017,20. [3]韦伊.奥尔夫音乐教学法在钢琴集体教学中的应用[J].大众文艺,2017,09. 作者:赵静 单位:天水师范学院教师教育学院

1引言 2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》明确提出，要紧紧抓住教师队伍“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”，深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任，把思想政治教育贯穿人才培养体系，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合，将显性教育和隐性教育相统一，推动构建全员全程全方位育人大格局。[1]课程思政将体现社会发展的价值理性需要的思政教育和体现社会发展的工具理性需要的专业教育两者协同[2]，符合“现代工匠”的人才价值内涵与标准，符合学生成长成才的需要。专业课程是课程思政建设的基本载体，专业课教师必须认识到课程思政的价值在于立德与树人、育才与育人的完美结合，落实到专业课教学过程中的思想和行动自觉，厘清课程思政教育教学改革的规律，进一步加强教学方式方法的创新研究，不断提升课堂教学质量与实效，探索在专业课基础上融合思想政治教育的实践路径方法，综合提升学生职业素养，努力实现立德树人这个根本任务。本文以机电一体化技术专业核心课程“液压传动与气动”为例，对接装备制造产业链，分析岗位群对人才的具体要求，在学校通力构建“三全育人”工作体系的环境下，做好课程思政顶层设计，修订人培方案和课程标准，优化课程设计，统筹思政资源并有机融入，形成本课程的思政大格局。课程思政教学设计按照“强情怀、强基础、强实践、强融通”的四强教学理念设计，将价值引领、知识传授、技能培养和职业素养养成融成一体，推进德智体美劳五育并举，为行业企业输送符合要求的人才。 2课程概况 “液压传动与气动”是面向机电一体化技术专业开设的专业课，4学分，64课时，在大二上学期开设。课程旨在培养学生液压气动系统装配、调试和维修相关职业岗位关键能力，以“液压气动系统的分析、设计、调试与维护”为课程核心技术技能，主要讲授液压与气压传动的基础知识和基本计算方法，常用液压气动元件的结构原理、特点及应用，液压气动回路的安装与调试，液压气动系统的应用实例与原理分析。通过课程学习，能正确选用基本的液压气动元件，能识读分析、绘制液压气动系统原理图，能按照操作规程安装、调试与维护基本液压气动系统，能根据实际需求设计简单的液压气动系统。课程基于工作过程和在线开发课程平台，实施理实一体化和信息化教学。 3“液压传动与气动”课程思政改革思路和做法 借鉴上海出版印刷高等专科学校课程思政改革的建设思路和实施经验，探究“液压传动与气动”课程思政改革的“道法术势器”：聚焦课程思政的温度、广度和深度，不断优化教师、课程和课堂等课程思政建设的关键要素。 3.1深刻领会思政内涵，建强教师队伍“主力军” 亲其师，才能信其道。教师情怀决定课程思政的温度。抓实教师队伍“主力军”，建强“骨干教师+思政导师+企业导师”的多元协同教学团队。首先深化党员教师的使命意识，感染带动非党员教师，让教学团队每位老师都主动贯彻落实践行为党育人、为国育才的初心使命。其次教学团队坚持参加课程思政教学相关的培训，在教学中一直借助学习强国等平台时刻关注社会、丰富思想，注重对思政资源的积累和梳理，通过与社会、行业、企业紧密对接的案例积累，不断挖掘“液压传动与气动”课程中蕴含的思想价值与精神内涵，营造鲜活的教学情境，设置贴近岗位的工作任务，切实提升课程思政的育人实效。同时团队中思政导师为思想政治理论课教师、辅导员等思政工作者，他们为课程思政育人全过程进行协同设计和把关，通过合作教研，多渠道提升专业教师的课程思政技能。另外，聘请校外企业专家作为兼职德育导师，引入企业育人机制和育人资源，探索校企协同育人新路径。 3.2深入挖掘思政元素，建好课程建设“主战场” 课程思政建设的根本在课程，课程资源决定课程思政的广度。课程思政的有效性来自于课程教学素材和资源的鲜活性与深刻性。思政元素在教学内容、载体、教学组织、评价等层面的有机融入，需要教学团队精准把握、精细设计，从而让学生自然而然地接受，达到润物无声的育人效果。 （1）思政目标入课程标准 首先，对标职业教育国家教学标准等制度文件修订完善机电一体化技术专业人才培养方案，基于职业工作过程和岗位群素养要求制定完善“液压传动与气动”课程标准，清晰定位“爱国爱党、爱岗敬业、协作创新”的课程思政目标，做好课程思政顶层设计，精准育人；然后深化“岗课赛证创”融通，重构课程内容，采用以学生为中心，项目引领任务驱动、线上线下混合式教学模式，学生在执行工作任务的过程中获取知识、增进技能、提升素养；最后充分挖掘课程中蕴含的思政元素，进行思政设计，教学模块基于显性的思政主题内容，教学过程中线上、线下、课内、课外隐性渗透思政元素，贯穿于整个教学流程。通过重构教学内容，设计教学环节，设置工作任务，改革考评方案，推进课程思政底层落实。课程整体思政主线为“液压赋能中国力量，气动助力中国速度”，以液压气动技术助力中国战“疫”速度贯穿两大教学模块。化疫情之危为育人之机，通过构建“云课堂”构筑线上“云思政”，化用疫情活教材，传播中国速度、中国精神，将抗“疫”主题与课程内容有机结合，注入立德树人的“精神疫苗”。液压部分教学模块从参与建设雷神山火神山医院的是什么神车视频引出液压技术的应用，结合当前“中国制造2025”，给学生展示中国超级工程等，阐述液压与气压传动领域科技进步对制造强国战略的支撑作用，使学生了解液压气动技术最新发展动向，了解我们国家的先进技术，增强民族自豪感和坚定“四个自信”。气动部分教学模块展示在抗疫情防反弹的工作中，各医疗企业持续开足马力生产口罩，为对抗疫情树起一道坚实屏障，但呼吸机核心零部件被国外“卡脖子”的案例，激发学生科技报国技能强国的使命担当。教学过程中在任务设置、新知喂养、任务实施、课堂讨论、案例分析、课件文化育人、多元化考核等各个环节中隐性渗透式地融入思政元素，切实提升课程思政的育人实效，实现课政融通。图1是是思政主线贯穿的课程教学内容重构。 （2）思政资源入课程平台 思政元素更多是隐形的，需要挖掘，挖掘是起点，融入是落脚点，挖掘的针对性强，融入的契合度才高。坚持思政元素的“政治性、价值性、专业性”原则，充分挖掘共性元素，深入挖掘个性元素，深挖“液压传动与气动”课程中的职业道德、行业先锋、专业泰斗、技术巅峰等思政资源，持续优化思政内容供给。依托在线开放课程平台【名师名家】【企业零距离】【维修小课堂】【技术应用】【技术难题】【技术研讨】等矩阵内容，精选高契合度的思政案例和育人资源，巧妙渗透思政元素，促进职业素养入耳入脑入心。 （3）思政案例入课程教材 完善教材建设可以从源头牢牢把握正确政治方向和价值导向，确保育人元素科学规范融入课程建设体系。在新编教材中显性表述和隐性渗透呈现，纸质印刷与现代信息技术相结合，以案例引入、职业提示等开篇引导，以视野拓展、任务训练、课后调研等形式展现，教材案例素材库、电子课件和教案引导学生发现专业领域的真善美，树立正确的人生观与价值观，陶冶家国情怀，激发远大理想抱负，增进职业素养。 （4）思政考核入评价方案 课程思政不仅需要教育引导、文化熏陶、典型示范，而且更加需要完善考核激励制度，形成长效机制。因此课程遵循知行并进、德技并修的原则，改进终结评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价，形成专业考核与思政考核融合的多维考核评价方式。运用课程平台记录学生过程性学习行为、预习、任务得分情况，教师和企业专家分别根据学生课堂表现以及技能操行给予综合评价，学生通过学习平台和任务单分别完成相互评价以及自我评价，即学习平台客观评价、教师和企业导师综合评价、以及学生互评和自评三种评价方式相结合，实现评价主体多元化。将过程评价贯穿整个教学过程中，强化职业素养操行考核，注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核。对在学习和应用上有创新的学生应给予特别鼓励，全面综合评价学生能力。对于有效运用本课程的知识技能参加各类创新创业技能竞赛、创新创业训练项目的学生，可考虑按实际完成情况或者获得奖项折算成一定分值，作为综合成绩的一部分，以此鼓励学生参与创新创业的热情，激发创造创新的活力。 3.3深度融合知技内容，用好课堂教学“主渠道” 课堂教学设计决定课程思政的深度。用好课堂教学“主渠道”是课程思政建设的基础。创新课堂教学模式，借助现代信息技术打造课程思政线上线下混合式教学模式，灵活运用企业案例、影音素材等鲜活载体有效提升课程思政实效性。充分发挥在线开放课程的育人功能，推动思政教育贯通课内外。适应生源多样化特点，以实训设备、FluidSIM仿真软件和宇龙机电控制仿真软件为线上线下教学载体，完善以学习者为中心的一体化课程实施和评价体系。课程思政必须从第一次课开始，与学生约法三章，定好规矩，规范课堂行为，端正学习态度，坚持“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”理念，一以贯之，培养良好的学习习惯和行为习惯，形成良好的职业素养。考勤环节引导学生凡事从诚信做起，引出平时作业、期末考试、任务单训练都需要按照课堂要求，独立思考不弄虚作假等。让学生知道诚信是一个人的根本，践行社会主义核心价值观从诚信开始，可以借鉴企业用人原则：德才兼备优先录用，有德无才培养使用，有才无德限制使用，无德无才坚决不用。课堂教学中通过递进式的任务将液压气动技术、电气控制技术及PLC技术有机地融合，锻炼学生的专业能力和可持续发展能力，引导学生对复杂问题的攻坚、钻研、持之以恒的态度，养成追求极致、精益求精的工匠精神。在教学模块中以爱国爱党、坚定“四个自信”的显性思政主题切入，在任务设置、新知喂养、任务实施、课堂讨论、案例分析、课件文化育人、多元化考核等各个环节中隐性渗透式地融入工匠精神、劳动教育、团队、安全、责任、环保意识等思政元素，螺旋式上升形成德技融合课堂。同时课内外联动，社团、兴趣小组、技能大赛、志愿服务等实践活动丰富课程思政内涵，让课堂育人、实践育人、志愿文化育人形成合力。 4结语 “液压传动与气动”课程以实训设备、FluidSIM仿真软件和宇龙机电控制仿真软件为线上线下教学载体，辅以在线开放课程平台，以实际工作过程情景，完成教学项目设计，通过深入实践一体化课程改革，实现了“做、学、教”的深度融合，学生真正将知识与技能、岗位基本素质、职业资格标准和岗位技能需求融为一体，实现“做中学、做中教”，培养学生的协作创新能力和解决实际工作问题的能力，将思政元素全过程全方位融入，引导学生树立正确的人生观、价值观，激发爱国情怀和民族自豪感，培育新时代又红又专的“现代工匠”。 参考文献： [1]教育部网站.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知2020-06-05. [2]腾跃民，张玉华，肖纲领.高职专业“课程思政”的“道法术器”改革[J].辽宁高职学报，2018（20）：53-61. [3]李春萌，马翠凤.三全育人格局下课程思政建设的实践探索[J].中国职业技术教育，2020（9）：55-58. [4]沈伟，沈超，钱炜.课程思政背景下的流体力学及液压气动技术课程教学模式改革探索[J].液压与气动，2021（6）：135-141. [5]路珍，夏连鹏，束世辰.建设科技强国——流体传动与控制课程思政“全链条”教学模式[J].液压与气动，2021（9）：180-188. 作者:朱丽琴 李剑 王琰 单位:南京科技职业学院

媒体下电视新闻的创新与发展篇1 一、引言 科学技术的飞速变革助推了我国经济的持续发展，而国民经济的增长让人民的生活质量有了日新月异的变化。二十一世纪以来，与人民生活息息相关的电视新闻行业较之前已经有了翻天覆地的变化，无论在传播方式还是新闻内容上，都适应着时代的变化而做出变革。在当今互联网时代，各种新时代媒体层出不穷，以往人民依靠报纸刊物、广播、电视获取新闻的方式逐渐被以手机移动客户端为代表的获取方式取代，这无疑狠狠地冲击着电视新闻行业，为其延续传统发展模式增添了许多障碍。面对种类越来越多的新时代媒体，他们对我国电视新闻行业产生了哪些影响，又是如何在融媒体时代下变革和创新电视新闻工作，是本文探讨的主题，也是身为电视新闻工作者需要思考的问题。 二、融媒体的概念和特点 所谓“融媒体”，即“多种媒体融合”，既有传统媒体中的电视、纸媒、广播等元素，又新增了移动客户端、视频等新兴媒体，这些新闻媒体以多种组合的方式融合在一起，呈现出多功能一体化的发展趋势。这种说法最早是由20世纪80年代美国学者普尔提出的“媒介融合”。我国电视新闻行业在2014年有了最早的“融媒体”意识，“媒体融合”也成为了该行业探讨的热门话题。“媒介融合”与“媒体融合”各有侧重点：“媒介融合”的主体以新兴媒体为主，而“媒体融合”是“主流媒体与新兴媒体融合发展”，更侧重于传统媒体是主导者，因此，这两个不同的概念在做研究时如果不加以区分，会影响融合的方向和方式。 三、融媒体对电视新闻行业发展的影响 （一）信息来源更广泛 融媒体电视新闻的信息来源更为广泛，新闻的获取渠道一改以往民众提供新闻线索和新闻采编小组、记者走出去的拍摄方式，在新闻事件发生现场的民众会第一时间将新闻通过网络发散出去，其时效和内容甚至比新闻媒体的报道更为及时和丰富。因此，融媒体时代的电视新闻行业不再为新闻信息来源烦恼，民众可以为他们提供多种多样的新闻信息，大大提高了新闻生产的效率。 （二）新闻内容更丰富 融媒体时代背景下的电视新闻内容不仅因为其获取来源的渠道增多而变得更丰富，还因为涉及的信息更广泛而具有包容性，内容深度的增加满足了现代人对于信息的需求，让人们的日常生活越发离不开电视新闻。 （三）传播方式更多样 电视新闻行业一向以时效性为工作首要原则，而融媒体在时效性上具有很大的优势。过去人们依靠报纸电视等媒介获取新闻信息时，已经经过了电视新闻者的采访、选题、编辑、发布等过程，虽然新闻资料相对较新，但也抵不上互联网终端即时传播即时接收的新闻获取方式。融媒体时代的新闻传播在互联网高速发展时期，满足了人们对电视新闻内容和时效的需求。以当前最为民众广泛使用的网络直播平台为例，它兴起于2016年，主要以游戏直播、电视直播、新闻直播等内容为主，作为一种新兴的网络社交方式，网络直播可以最大限度地满足人们相互交流的需要。因此，众多新闻节目纷纷开发手机软件和直播平台，以实现手机和电视的联动。可见，融媒体时代的电视新闻媒体需要依靠拓展诸多新媒体平台来丰富传播方式。 （四）互动方式更灵活 在过去电视新闻行业的互动方面，与观众的交流往往被局限于电话和访谈形式，交互性非常单一。融媒体时代下的电视新闻传播方式在互联网终端的依托下得到了极大加强，观众可以通过直播平台发送即时评论或与直播人员交流互动，亦可通过下载移动客户端的方式随时关注新闻动态，对新闻内容进行留言和评价。电视新闻的交互渠道拓宽，很大程度上推动了电视新闻的发展。 四、融媒体时代下电视新闻行业的创新发展推进路径 （一）思维引领借力发展 互联网是当代产业发展需要考虑的重要因素之一，是促进产业发展和转型的思维引领阵地。众所周知，“互联网思维”已经成为新型主流媒体建设的推进路径之一，“互联网思维”都包含哪些方面、如何以“互联网思维”为思想引领促进融媒体时代下电视新闻行业的发展，需要从思维转变、开放“选题平台”发展方面入手。首先，思维转变就是要将传统纸质媒体“内容为主”的传播模式变为“用户体验为主”的传播理念，通过设置信息互动、交换、反馈等机制来达到增强交互性。互联网新媒体技术的发展，为电视新闻行业带来了无限的可能性，催生了人们对信息的个性化定制，实现了新闻内容产品的营销。电视新闻行业定位目标客户，洞察客户心理，推出需求内容，加上融媒体传播的渠道优势，实现“速度+深度”的改变。电视新闻行业从业者每天有很大一部分时间是在讨论选题中度过的，这种新闻生产范式限制了民众参与度，也降低了工作效率。当前，有不少电视新闻媒体尝试用“众包新闻”的机制，但除了重大政治类选题从中收益外，其他题材的报道却收效甚微。新型主流媒体必须承认公众想成为故事的贡献者的需求，通过开放“选题平台”来实现选题的“热点化”，相信这种全新的参与方式能实现新闻产品的大范围推广。当然，即使开放“选题平台”，海量聚集的新闻信息也需要专业媒体人进行甄别和选择，最大限度地避免虚假新闻的出现。 （二）技术驱动产品创新 技术革命下的融媒体，可以将重点放在移动阅读场景的新闻产品创作和移动视觉场景下的短视频创作领域。也就是说，打造新型主流媒体要以移动互联网化为技术依托，按照信息移动化的传播规律创造集交互性、传播力于一体的、拥有移动“场景思维”的新闻产品，例如“滂湃新闻”在大阅兵前推出的名为“国之利器”的H5产品，全方位、立体式地浸入场景，为用户带来了不一样的新闻体验。短视频新闻创作不仅具有移动化、社交化、碎片化等传播特点，还因其低流量、动态化和拥有画面感而更具吸引力。短视频新闻站点的建立是融媒体时代下电视新闻行业做的新尝试，通过适应用户快速阅读产品的消费习惯来刷新视频点击量，从而成功抢占新闻占有量和聚集用户。这种适合于自身新媒体时代的媒介表达范式被《华尔街日报》《华盛顿邮报》等老牌纸媒推广应用，也正成为我国电视新闻行业改革的方向之一。 （三）制度改革多元运作 传统媒体在制度壁垒的制约下想要成功转型，必须突破意识形态和社会制度的制约，建立现代企业的新制度，制定符合市场化运营的新机制。首先，引进现代企业管理制度，确定传媒企业法人地位，理清产权关系，完善法人治理结构，能清晰、合理、科学地界定媒体的主体责任，会根本性地改变和提升行业舆论引导力和影响力。其次，完善与现代企业制度相匹配的管理机制、人才引进机制、评价机制等，提升员工工作积极性，提高媒体的运作效率。再次，改革企业控股和参股方式，开展多元资本运营，有助于融媒体时代下的电视新闻行业健全技术层面的创新激励机制，增强市场竞争力，保持产业经营活力。最后，培育一批新时代的从业者，打造与时代价值相适应的传媒企业家是推进新闻行业发展的重要手段。行业内部培训、思想引领、集团观念转型、打造公关团队、开发技术团队等，都是开展电视新闻行业创新发展的核心主体，行业需要这样一批经营创新能力、技术操作能力、公关应对能力和危机处理能力出众的人才。 五、结语 技术创新是时代进步的标志，也是改革发展的驱动力，因为技术创新，互联网惠及全球人们的生活和各行各业的发展；因为技术创新，我国的电视新闻行业走上了改革创新的道路。中国传媒业在融媒体迅速发展和扩张的时代，必须正视当下，寻找契机和突破口，调整自己的运作方式，并在严峻的竞争压力下等待突出重围的一天。 作者:刘翀 单位:郑州电视台 媒体下电视新闻的创新与发展篇2 如今，伴随着科学技术的突飞猛进，媒体也开始向深度融合发展，数字化手段的应用也更加广泛，为人们获取新闻信息提供了更为便捷的途径。基于此，传统电视新闻与新媒体融合发展成为必然趋势。但是，传统广播电视新闻在这样的趋势下，到底应该做出怎样的变革才能适应当前融媒体时代的信息传播方式呢？这成为电视新闻工作者亟须思考的问题，以让传统电视新闻节目在融媒体时代获得可持续发展。 一、融媒体时代的到来对电视新闻行业的影响 （一）新闻信息来源扩大 融媒体时代背景下，电视新闻的信息来源越来越广泛，信息获取渠道也有所增加，既可以是民众提供新闻线索，新闻采编小组和记者去拍摄和采访，也可以是在新闻事件发生现场的民众直接第一时间将信息发布到网络平台，这样比新闻媒体的报道时效性更强，内容也更加丰富。基于此，电视新闻行业可以利用融媒体的优势，拓展信息获取渠道，从而促进新闻生产率的不断提高。 （二）新闻传播方式多样化 电视新闻行业的主要原则就是时效性，而融媒体在这一点上占据了很大优势。电视新闻传播方式在新型网络技术的支持下，开始由原来的单线形式逐步向多元化的传播方式转变。人们的选择从传统媒体转变为融媒体，既顺应了时代的发展趋势，又获得了全新的观看体验。为了确保电视新闻的时效性，满足人们对新闻内容的需求，电视新闻通常都会以“先睹为快”作为节目直播的目的。例如，我们打开互联网的浏览器搜索电视新闻频道时，其微信二维码及官方微博账号都在网站主页的明显位置，便于观众关注微信公众号或官方微博，从而在手机等移动终端设备上随时随地了解节目的最新动态，真正实现了电视新闻传播的多样化。 （三）互动性更灵活 在融媒体时代下，传统电视新闻节目已经从线性传播模式转变为多方互动的传播形式。经过相关调查发现，以前新闻节目与观众的互动通常都存在于观众留言环节，即观众将信息发送至指定号码。这虽然在一定程度上提高了观众参与新闻讨论的积极性，但是这样不仅操作过程过于烦琐，还需要支付相应的短信费用，因此效果不太理想。在融媒体时代下，观众可以通过关注微信二维码即时参与节目互动，更有部分新闻节目还设有留言抽奖、积分兑奖等互动环节，最大限度地调动了观众参与节目讨论的热情。这种便捷的互动方式逐渐取代了短信互动方式，成为当前最有效的增加受众互动的方式。 二、电视新闻节目在融媒体时代存在的误区 （一）重口号、轻内容 在融媒体时代下，传统电视新闻媒体对节目的探索不能只是单纯以“融合”为目的。当越来越多的传统媒体人提及“融媒”时，为了让“融媒”特色更为突出，会在传统电视新闻报道中叠加使用简单的新媒体技术，重点展示节目演播空间、记者使用的“新装备”以及微信公众号，并没有深入思考如何在“融合”契机下将电视新闻节目改造得更加融媒化，从而促进电视新闻报道品质的有效提升。［1］简而言之，只有提供优质的内容，提高用户参与的热情，才能真正提高新闻报道的品质，从而为电视新闻节目的可持续发展提供有力保障，这也是融媒体电视新闻生产的关键。 （二）重时效、轻求证 当前，融媒体时代的电视新闻信息的主要传播特征是即时性与碎片化。但是，受互联网等新兴媒体的网状化特殊传播形式的影响，在即时传播碎片化信息的过程中，人们对于消息的完整性、真实性很难确认，导致虚假新闻信息出现。电视新闻节目在融媒化过程中，受时效性和内容丰富性要求的影响，偶尔也会传播互联网上的信息内容，导致虚假新闻被大范围传播，降低传统电视媒体公信力和权威性的同时，对社会造成一定的负面影响。因此，电视新闻工作者应该充分了解融媒体时代新闻信息的传播特征，并在此基础上努力坚守新闻媒体的社会责任，增强自身作为新闻人的专业意识，以此确保融媒体时代下电视新闻报道的真实性。 （三）重形式、轻业务 传统电视新闻节目在融媒化的过程中要始终坚持融合思维。以往只服务于电视新闻报道的新闻采编体系，已经不能适应电视新闻节目在融媒体时代的创新发展需求。同时，同一节目创作团队的工作与不同媒介平台的工作人员，在传统业务体系中会由于分工和服务对象的不同而缺乏沟通，致使其在新闻素材采集、稿件撰写、节目制作及播出等环节均无法满足媒体发布需求和信息传播特性。因此，电视新闻节目的采编业务体系在融媒体时代应该从选题、采访、编辑、制作等各个环节考虑，对融合业务体系的整体流程进行优化。 三、电视新闻节目在融媒体时代的创新发展之路 （一）节目内容即为产品 随着融媒体时代的到来，电视新闻工作者必须认识到“酒香也怕巷子深”，重新认识新闻节目内容的本质，并将其作为“产品”去生产、去推销。［2］在融媒体时代，电视新闻节目的创作必须了解用户的“消费”需求，即用户使用媒体的习惯，明确了解每个媒介平台的传播特点，在此基础上，再在各媒介平台“推销”电视新闻节目内容，有助于传统电视媒体品牌效应的增强，提升节目的口碑。另外，包装对于“产品”而言也有着非常重要的作用。电视新闻节目的创作在融媒体时代下也需要精细化的包装。包装的质量越高，向目标用户展示的新闻节目内容的质量也会随之提升，从而最大化地吸引用户。 （二）电视新闻制作理念的更新 电视新闻制作行为通常都是以制作理念为指导。在融媒体时代下，传统的电视新闻已经无法满足受众群体的实际需求，这就要求新闻制作理念应该及时更新。因此，新闻工作者在制作电视新闻的过程中，要不断更新自身的新闻制作理念，以时代发展要求为目标，报道正能量信息，传播积极向上的思想，从而让新闻传播内容更具价值性。在融媒体时代下，电视新闻制作要求电视新闻工作者在以信息技术的发展为依托的优势下，不断更新制作理念，同时还要扩大新闻传播范围，让电视新闻传播在信息技术日益更新的背景下依然能够处于优势地位。笔者认为，我们应该从以下几点入手更新制作理念：第一，传媒行业的变化速度是最快的，如果制作理念不够“新奇”，则容易被时代淘汰，因此我们应该将“新奇”放在首位；第二，受新闻传播时效性特征的影响，必须通过不断更新才能抢占先机，因此必须“快速”；第三，电视新闻要符合实际，拒绝虚假乱造、以娱乐为目的，只有这样才能获得持续发展，因此“公信”是电视新闻不断发展的基础。 （三）电视新闻报道形式的丰富 在融媒体时代下，电视新闻工作者必须不断丰富电视新闻的报道形式，在加工处理电视新闻素材时引入新媒体手段进行辅助，以此对新闻进行不断创新。首先，传统的电视新闻报道通常都是以国内新闻为主，很少报道国际新闻，但由于当前全球化进程的不断加快，人们与世界各国的距离也在逐渐缩短，因此电视新闻工作者在丰富新闻报道内容时，要紧紧跟随信息全球化浪潮，加强报道国际新闻，以此促进电视新闻报道内容的不断丰富；其次，可以在新闻画面中加入文字、图表等，或者以故事的形式为大家呈现新闻内容，这样既可以达到丰富电视新闻传播形式的目的，又能让新闻内容不再枯燥无味，实现报道形式的多样化。因此，电视新闻的创新首先要丰富新闻内容及其报道形式，以此加快电视新闻的融媒化速度。 四、结语 如今，5G的建设和应用也已经进入了快速发展的行列，电视新闻的创新发展也可以借5G之力，融合媒体创新理念、结合短视频直播技术，打造新型的电视新闻报道模式，从而促进电视新闻生产的深度发展，给人以更加数字化和沉浸式的体验。同时，新闻工作者还要不断增强自身的核心竞争力，让人工智能成为自己工作中的得力助手。 作者:孙强 单位:青岛市黄岛区广播电视台 媒体下电视新闻的创新与发展篇3 先进的科学技术推动了媒体行业的发展，近年来短视频快速成长，在媒体行业站稳了脚跟，成为群众获取信息的重要渠道。新渠道的出现，让新闻有了新的载体，能持续获取用户关注。新闻节目需要积极借助新媒体进行发展创新，根据社会公众的需要，发挥自身优势，弥补不足，扩大传播效果，满足融媒体时代下新闻报道的要求。 一、融媒体给电视新闻节目发展带来的挑战 融媒体是指多种媒体形式融合为新形态，如网络电视、新闻移动终端等。融媒体在我国的快速发展，让手机、平板电脑等成为新闻传播的主体，信息传播速度大幅提升。在融媒体环境下，电视并不是受众接收信息的主要渠道，与多元化新媒体渠道相比，电视的弊端逐渐暴露出来。首先，电视新闻时效性差。大部分新闻节目是在午间和晚间播报，但是在新闻发生后的几分钟内，已经在网络媒体中广泛传播，受众能够从网络平台上获取新闻，新闻第一时间得到传播，传播范围广泛，人人都可以搜索新闻、了解新闻，满足了受众对新闻时效性要求。其次，电视新闻媒体互动性差。目前各个电视新闻节目均开通了微信公众号，受众通过微信公众号进行互动。但电视新闻节目的受众参与度明显不及新媒体。如今受众不满足于接收信息，更乐于和自己的朋友、家人分享新闻并进行讨论。新媒体正好能充分满足受众的需要，提供广阔平台，让受众进行互动。最后，电视新闻节目覆盖面较小。如今人们的生活节奏加快，没有很多时间和精力坐在电视前观看新闻，受众更愿意搜索自己感兴趣的新闻，略过不感兴趣的新闻。这造成电视新闻节目的收视率一再降低，面临发展困境。 二、融媒体语境下电视新闻节目的创新发展途径 1.创新发展理念 融媒体语境下，电视新闻节目要明确自己的发展方向，通过哪种方式发展，并树立正确的发展理念。和新媒体相比，电视新闻节目最大的优势在于社会公信力，电视新闻节目长期以来深受受众信任。因此电视新闻节目在发展过程中，仍然要坚持自己的公信力优势，保持初心，向公众传播准确的新闻信息。新闻节目要正确引领社会舆论，挖掘新闻深层次内涵，在此基础上进行创新，让新闻节目持续健康发展。 2.丰富传播渠道 融媒体环境下，电视新闻节目应开拓新的传播渠道，扩大传播范围，扩大受众群体。通过新的传播渠道以及新的表现手法，鼓励受众参与新闻传播，和节目积极互动。如黑龙江电视台《新闻夜航》节目，在有线电视、互联网等平台上同步直播，同时也利用微博、微信公众号等渠道进行播报，充分利用新媒体和传统媒体传播新闻，实现了融媒体传播，巩固受众群体。新媒体能够结合图文、视频进行新闻传播，图片和视频能够快速抓住受众眼球，吸引受众观看，将新闻要点精准传达给受众。新媒体渠道传播新闻能够提高节目的互动性，新闻节目可以改变主播正襟危坐的传统播报方式，使用虚拟现实技术，融入卡通形象，提高新闻亲和力，给观众带来全新的视觉体验。 3.优化传播内容 随着融媒体的发展，受众接触信息的渠道逐渐增加，内容也更丰富。电视新闻采编人员要具备新闻敏感性，能够及时捕捉受众感兴趣的内容，以新颖的内容和形式，吸引受众关注。如果仅追求形式和渠道的创新，而忽略了内容的创新，无非是“换汤不换药”，并不能巩固受众群体。因此新闻节目要转变传统传播思维，在节目风格和内容上进行创新，聚焦网络热议话题，利用传统媒体的可信度和规范化，把控舆论方向，传播正能量。如央视《主播说联播》通过短视频的方式探讨热点话题，在内容和形式上进行创新，得到了受众的好评。追踪社会热点话题更容易拉近和受众之间的距离，同时在报道新闻的过程中传播正确的价值观，对社会舆论进行引导，有助于维护社会和谐，打造健康的网络环境。 4.推动技术创新 在融媒体语境下，媒体互相融合，推动了资源共享，受众范围也明显扩大。新闻节目要重视技术升级，通过技术升级，实现新闻报道指挥调度、采访、编辑及发布的全面升级。指挥调度中心作为新闻节目的核心，发挥统筹的作用，需要依托功能强大的管理平台，实现对新闻信息的储存和调取。管理平台要采取网状结构，实现双向控制。新闻采访部门要积极利用新媒体渠道采集信息，运用先进的信息技术，保证信息准确可信，满足新闻制作的需求。新闻编辑需要利用大数据技术保证新闻采编时效性及准确性。同时，建立网络互动平台，给受众参与新闻节目的机会，提高节目的参与度，让受众获得参与感，从而提高受众黏性。加强技术创新是保证新闻节目发展的基础条件，通过全面提高技术水平，丰富新闻节目管理平台的功能。 三、结论 综上所述，融媒体的快速发展给电视媒体带来了诸多挑战，新闻节目在这一环境下要力求创新，改变节目形态，满足受众需求。电视新闻节目需要从创新发展理念、丰富传播渠道、优化传播内容、推动技术创新四个方面入手，通过不断完善节目内容、创新节目形式、提高受众互动度，来增强受众黏性，吸引受众观看节目，提高节目收视率。 作者:刘洋

智能制造发展战略的提出，需要机械制造业视智能制造为主要核心，展开进行产业结构升级。现下，大部分企业都实行高度科学知识的技术性劳动标准，这就要求人才必须具备相应的专业知识技能，所以，在高职院校开展知识教学的时候，教师就需要将这一理念践行到位，科学合理的进行教育培养计划。机械类课程的创新研究，是每一个高职教师必须完成的教学工作，在建立的时候应该符合时代发展的需要，创新教学方法，改善教学理念，从而完成对课程内容的重新架构。 1高职院校展开课程创新教育的意义 将知识进行重新创造、转换为另一种方式进行应用，这就是一种创新，所以创新教育也被称之为创造教育，能够对提高学生创造力带来巨大的有效帮助。创新教育可以涵盖五大内容，即创造性思维能力、丰富的想象力、科学的自我意识、健全的人格和对创新的兴趣。学生的思维是创造的关键所在，只有具备良好的创造思维，才有助于开发其深藏的潜力。新时期在高职院校中开展对学生的创新教育具有重大意义。 1.1是职业教育发展的需要 开展课程创新教育是当前时代下培养高职人才的需要，是进行教育改革的一大必然前提，高职教师在开展日常教育培养工作的时候，需要注意技能的培养和学生的全面素质可持续发展培养。在知识技能教育的同时，还要让学生提高自身的适应能力，在具备良好道德素质的同时，还需要具有积极向上的心态、强大的创新精神和实践能力。 1.2是经济发展提高的需要 开展高职创新课程教育，可以良好的引导学生在创新创业模式下就业，降低了就业压力。除此之外，开展高职院校课程创新，还可以让学生的就业面得到进一步扩大，侧面鼓励学生自主进行创业，使学生从就业者逐渐转变成岗位创造者，可以为其他学生和社会人士提供更多的就业岗位，以创业带动就业，从而推动社会经济的提高，并为之注入新的血液。除此之外，实行高职课程创新教育是全面推进素质教育的必然选择，这代表着传统的教育观念和教育方式发生彻底的改变，是提高青年学生思维思想、人格兴趣的一大必然趋势。 2智能制造对机械制造类专业课程体系的影响 2.1管理知识信息化 信息化技术和项目管理之间的相互融合，可以将传统管理模式下人员管理的难题进行解决，在进行学习的时候，学生就可以学习到更多的关于信息化的专业知识。信息技术和生产车间之间的相互融合，需要教师将智能机器人作为核心，在讲述的时候需要在同类设备上的自动化装夹和各种加工工序中开展，提高设备的使用率，合理的减少了人员数量。信息技术和工业化之间的相互融合，可以改变企业的生产环境，在独立设备开展生产的时候运用信息化技术，会使设备间自身的通信功能更加强大，顺利完成自动化生产。 2.2专业知识综合化 在智能制造发展背景下，机械制造类专业知识技能更加复杂多元，这要求学生不仅具备基本的专业知识体系，还应该学会运用企业软件、数字化、网络化和虚拟现实等技术。智能制造企业所关注的内容也需要改变，从原本单一的生产流程环节，转变为强化产品全生命周期生产流程，通过运用制造执行系统来管理产品的生产信息和虚拟制造等工作，所以学生在具体的实践活动中，也应该了解产品全生命周期的基本生产过程，掌握更多的具体知识技能。 2.3掌握物联网知识技能 现阶段，智能制造企业与互联网技术之间的关系十分密切，企业需要合理运用互联网进行与线上客户的沟通，与此同时，还应该与线下的物料供应商进行交流，在企业内部通过运用互联网技术，结合运用多种资源、人力，保障人和机器等形成一个链接，提高企业基本效率和生产质量。传统的制造模式将产品作为生产重点，忽略了其他方面的内容，而智能制造模式的运用则主要以用户为中心。通过运用互联网技术，结合智能工厂和用户等个体，从而使制造流程更加可视化，为用户们提供了个性化的产品。在这样的模式背景下，学生可以接触到更加多元化的知识，为今后的就业和发展奠定了坚实的基础。 3高职机械类在课程创新上存在的问题 3.1办学目标和管理理念不符 现如今，大部分高职院校主要以就业为主要办学目标，常常与企业合作进行实践教学。但是受传统教学方式的影响，校企双方较为浅显的合作并没有太大作用。校方有校方的评判体系，企业有企业的评判体系，如，校方积极培养人才，对人才的管理十分严格，而企业只是被动的接受，在管理和要求上也较为松散；学校在培养学生的时候，所出方案也不适合企业的需要，仅仅是对学生进行知识技能的传授和做人道理的培养，但企业看中的是整体经济收益，没有完整的培养体系；除此之外，在企业实习的时候，很多学生并没有太多的积极性，企业也缺乏科学的就业保障制度。 3.2缺乏专业的创新教育教师 现如今，高职院校教师团队主要是由各个学科的班主任或者辅导员组成的，虽然他们具有一定水平的专业知识和技能，但是却十分稀缺创新创业教育的指导经验，甚至都没有参与过科学、专业的培训。当前现状要求教师必须具备同等的学术知识和过硬的专业理论技能的同时，还需要通过不断学习和培训掌握一定的职业技术应用能力和手动操作能力。但是，部分高职院校教师在培养机械人才的时候，只是单独的开展专业知识教学或者实操，缺乏相互结合的过程。部分高职院校的教师只是注重专业知识的讲述或实际操作步骤，忽略了对教学课程的创新。所以，创建一个高质量的创新教育教师团队，营造学生创新创业学习的环境氛围，已经成为了各大高职教师的首要研究目标之一。 3.3创新教育实验区域小，质量差 高职院校机械类创新教育需要一个适合的实验区域，如某创新大赛或者学科竞赛，同时，还需要针对某一个实验区域的数量指标进行研究分析，这就导致大部分教师往往忽略了实验本身的质量和过程，只是为了数据而进行实验，从而导致有些项目数据粗制滥造。甚至好几个实验小组开展的实践练习课题一模一样，重复进行操作，且这种情况几乎遍地都是，这种荣誉的背后只涉及到了部分同学，大部分学生自身的创业思维没有得到完全发挥，对学生开展实验的积极性带来了沉重打击，无法令创新课程教育顺利开展。 3.4专业课程和创新课程不符 受传统教学模式的不良影响，高职院校机械类教师在开展人才培养的时候，大部分都是在校学习两年，然后在企业顶岗实习一年，且只注重对学生基础知识技能的掌握和实际动手能力的培养。这种教学模式十分死板，无法充分发挥出学生潜在的创新能力，创新创业教育基本上都在专业知识教育之外，虽然现在有部分高校针对学生开设了相关的课程培养，但是也都只是普通的公共课程，或者将一些创新创业内容加之应付，没有穿插具体的可实践转业内容。在这样的教学模式下，学生自身缺乏相关的创新意识，所以创新实践能力也并不高，只是机械化的进行实习，在企业中无法适应创新型人才的需求，同时，不利于高职院校的自身建设和今后的长远发展，无法结合人才链、教育链和产业链。 4高职机械类在课程应用创新策略 4.1营造和谐的创新培养氛围 在高职院校中开展对创新人才的培养工作，最重要的就是营造一个适合学生成长和学习的氛围，提高自身对创新教育的整体认识，从而在根本上保障创新教育能够有效的落实到位。对此，社会需要高度重视对高职院校开展创新教育、培养学生创新精神和能力，为高职院校的学生提供一个良好的社会政治条件；社会需要为高职院校开展创新教育培养提供必须的条件基础。因为现代意义上开展科技创新，不能在一个简陋的环境下来实现，科技创新的活动越来越复杂、创新成本也越来越高，所以需要大量的资金投入，所以高职院校开展机械类课程创新，需要政府部门的相应支持。再次，高职院校应该构建一个适合学生创新能力培养的文化交往环境，只有具备一个良好的课程创新氛围，才能够令学生置身其中，实现整体科学文化素质尤其是创新素质的成长。最后，在培养人才的时候，高职院校教师需要转变传统的教育理念，使学生能够拥有一个健全完整的人格，帮助学生树立对社会的责任感和良好的道德品质，让学生具备勇于实践、勤问好学，脚踏实地的完成学习任务，充满底气的投身社会实践中来，完成创新教育模式的改革，促进社会和谐稳定的发展。 4.2改革人才培养方案 高职院校需要注意始终围绕着市场发展需求来进行人才的培养，综合考虑学生的全面发展，对于在人才培养工作中出现的各种问题进行及时的发现，采用适合的方法解决，根据实际情况进行培养方法的改革，提高学生的整体质量。高职教师必须将学生作为教学主体，根据每个每个学生不同的能力和素养开展“因材施教”，摒弃传统的教育方式，重新定制一个科学的高职机械类的培养目标，让每一个学生都能够有一个适合自己的学习方案，导师全权负责。分别对单招和普高的学生进行分类教学，合理考虑到学生实际掌握的知识水平创新教学方式。所以，教师就必须根据学生的特点，将机械类专业知识作为基础，通过参加各种创新创业实验，根据学生的特点，合理安排资源、调整教学方式，在教学的时候扬长避短，相互学习，这就可以在最大程度上拓宽学生的知识面，培养学生的创新实践能力。还应该根据所创的人才培养方案和实际市场需求，建立创新实验班，尊重学生自我发展的目标，从而培养出高层次的应用创新型人才。创新实验班，应该由高职创新创业教师和校外的专业人士共同开展，对此，校方可以在校外聘请一些对创新创业教育深入研究的评委专家或者具有创业成功经历的企业家等，开展联合产教，将书本上的知识内容带动到实际教学中来，通过列举校外成功人士再引入到课堂教学中来，形成一个良好的教学圈。 4.3激发学生的好奇心和创新兴趣 在感知记忆的基础之上，将所掌握的知识技能结合重组，进行新事物的创建，这是学生必须掌握的一种想象能力。通过合理运用想象力展开对知识内容的推断，可以令学生认识到更多的机械类专业知识，发展自身的创造力。与此同时，好奇心是想象力发展的基础，若一个学生不具备对事物的好奇心，那他可能就无法主动进行问题的思考。所以，教师在开展机械类专业知识教学的时候，应该根据各个学科之间相互交叉、渗透所展现出的综合化、整体化趋势，科学合理的拓宽学生的知识面。兴趣是人在探索、认识某种事物时所产生的一种乐趣。一个人如果对某一个事物产生探索的兴趣，则很可能出现“废寝忘食”、“如痴如醉”的情况。所以，高职教师在开展机械类专业知识教学的时候，还需要重视学生创新兴趣的培养，让学生能够站在全方位的角度思考问题，摆脱传统教育理念的束缚，提出与众不同的见解和理论，标新立异的展示出自己独特的思想。注重训练学生思维的流畅性、变通性和独特性，引导学生学会解决问题的方法，让学生能够勇于大胆的猜测和设想。 5结语 纵观全文，时代的发展变化促进了社会经济的提高，高职院校在开展机械类课程教学的时候，也需要顺应时代发展的需要，根据实际的社会背景建立一套完整科学的评价体系，积极开展创新创业教育，整合资源，改变传统的教学模式进行教学改革。高职院校管理者也需要注意培养出更多的专业教师团队，加强校企合作，锻炼学生创新实践的能力，提高其自身智能制造专业群机械类专业知识技能，为学校、企业和社会培养出更多的专业人才，进一步促进我国社会的快速发展。基金项目一：河南省教育科学规划2022年度一般课题，编号：2022YB0586，名称：产教融合背景下高职“岗课赛证”综合育人模式的研究与实践。基金项目二：河南省职业技术教育学会职业教育教学研究课题，编号：2021-ZJXH-058，名称：高职院校机电专业课程思政建设的探索与实践。 参考文献： [1]王国平，刘吉轩，程爽，尚雪梅，门静，张琛.智能制造背景下应用型本科机械制造专业课程体系构建策略研究[J].机械设计与制造工程.2021（01）. [2]徐小婷，徐冬冬.智能制造背景下高技术技能人才培养模式改革的困境与对策研究——以机械设计与自动化类专业为例[J].辽宁经济职业技术学院.辽宁经济管理干部学院学报.2020（02）. [3]李晶，杨立娟，郭艳婕.新工科背景下智能制造新型人才培养模式探索与思考[J].教育教学论坛.2021（10）. [4]田欣，李昌浩，郭延波.新时代背景下智能制造技术技能人才人文素养教育与专业教学融合的路径探索[J].数字通信世界.2021（01）. [5]李鹏祥，杨贺绪，巩云鹏.智能制造现代产业学院人才培养模式探索与实践[J].时代汽车.2022（17）. 作者:邰鑫 黄力刚 单位:河南工业职业技术学院

在城市轨道交通的高峰时段，交通密度非常高，设计出合理地安全防护距离，将大大降低事故的发生，为实际建设提供了合理理论依据。在城市轨道交通项目建设中，为满足交通线路和列车周转作业的需要，设置了周转线路。合理设计再入线路有效长度，可提高线路运行能力，又能节省土建工程投资。但是在设计折返线时，折返线的安全距离更值得探讨，只有在保证行车安全的前提下，其他的交通线路设计才会变得更有意义。 1城市轨道交通折返线 1.1折返线的有效长度的定义 在地铁设计规范中，转弯线的有效长度有明确的定义:“长期列车的有效回程长度应为40米(不包括车长)。”保护40米距离的定义为:“原规范是根据北京地铁线路设置回归一期施工经验制定的。它的长度是24米，现在在中国。除北京、天津、上海、广州外，在建设和运营方面积累了多年经验，确保了再入能力和行车安全。回程线的有效长度由原始长度24m经过长时间的计算增加到40米的安全距离，根据项目的实际进度，我们也可以与信号设备系统等其他专业学科进行咨询和计算，而一定要根据车辆的长度。其过程必须要保证其的严谨性。 1.2贯通式折返线 通过返回线，当列车进入回线时，ATC控制可以确保准确停车，因此安全线不能通过回线设置。往返列车可以通过两条交叉线进出。根据车站位置，布局如下：水平布局（入口线平行于车站站台布置）；纵向布局沿列车到车站方向布置再入站台，根据再入线的位置提供外包和一侧）水井在地下，两条主干线之间有缝隙。间隔安全线可以设置为可以在隔离路径中使用的小型投资。贯通式折返线长度=列车长度+停车误差和信号瞭望距离+安全距离。列车长度+停车误差和信号观测距离是基本轨道交叉点中心两端之间的距离。因此，当列车在夜间被空中交通控制信号暂时停止或切断时，可以保证中转站返回路线的安全。 1.3铁路的连接及安全线的长度 根据规定，至少城市轨道网应配备一条连接地面的铁路专用线。以提供满足列车（新车或车辆）运输需求的通道。用于检查和维修的材料和设备。安全线应按照铁路规定安装在铁路干线和干线铁路的交界处。城市轨道交通的设计规范对安全线的长度没有明确规定。未来，通过实践和必要的测试积累，可以制定相应的标准。铁路安全线设计还规定，铁路安全线设计的有效长度不得小于50m。不仅如此，根据列车每个单位的制动速度和制动力的分析指出，城市轨道列车（0-30km/h）的制动力一般在低速时为90-120kg，而铁路货车的制动力小于60公斤，这是完全不同的。因此，原则上可以适当地缩短设置在城市轨道交通线辅助线上的安全线的有效长度。 2折返线安全防护距离的计算 2.1折返区域信号设备布置原则 影响再入区电路长度的主要信号装置是信号计数器和轴计数器。信号与主轴承的顶部(或活动平台的边缘)之间的距离受驾驶员的行驶距离的限制，并且轴与基础轨道段的数量之间的距离受牵引回路和安装条件的限制。 2.2司机瞭望距离 从有效平台边缘到前方信号的距离要求包括两个限制因素：一个是车窗底部对驾驶员视线的遮挡；另一个是当信号在左侧时，驾驶员的视线被挡在车窗之外。在信号闪动的情况下，以发动机的最低灯位置作为计算目标。司机的眼睛离轨道表面大约2米，司机的眼睛离窗户0.22米，窗户下面的轨道高度为2.16米，司机应该从窗户向下看信号车和前面的角度。信号底部的最低光强是1米：当信号被设置为右边时，窗口的下边缘必须遮挡驾驶员的视线。 2.3安全防护距离的计算 安全保护距离包括人工驾驶时的保护距离长度，也包括自动驾驶时的保护距离长度。按最为简单的计算方法来计算防护距离长度为：s=v²/2a。其中人工驾驶时防护距离长度的准确计算为：s=V*t(制动空走时间)+v²/2a。自动驾驶时防护距离长度：s=V*t(制动空走时间)+V*t(列车信号反应时间)+v²/2a。 2.4折返效率分析 当列车运行到换乘站时，必须进行换乘操作，以实现换乘操作。回程后货运站的效率明显高于回程后货运站的效率。因此，这一阶段的主要形式是车站后的回程。为了进行精准的分析，列车在进入背靠背线路之前必须等待到达、停止，然后使用背靠背线路上的交叉线完成上下转换并进入对面的平台。 3结论 再设计城市轨道交通折返线时，保证行车安全是最为重要的，所以在折返线的安全防护距离研讨方面就显得尤为重要，在充分了解折返线的前提下，计算出安全系数最高的折返线。同时，要尽可能提高运行效率，在具体设计的过程中还要保证系统设计、安全设计、工作效率三为一体，这样才能保障设计的合理性，但是，由于受外部条件和投资的影响，往返路线的安全保护距离往往难以保证。信号系统降低了返回速度和返回线路的效率，并确保了驾驶的安全性。因此，在工程设计的早期阶段，应合理设置回路的安全保护距离，以确保行车效率，节约和控制工程投资。 参考文献： [1]李伟,阳彬.城市轨道交通站后折返安全防护距离研究[J].郑州铁路职业技术学院学报,2015(02):11-14. [2]马家掌.上海市开发区档案管理模式研究[J].上海档案,1995(06):38-40. [3]王冬梅.档案管理工作中存在的普遍问题及对策[J].科学技术创新,2011(08):121. 作者:李世磊 单位:无锡汽车工程中等专业学校

水利工程施工对生态环境影响篇1 尽管我国的资源储备相较其他国家较为丰富，但是我国的水资源开发却落后于世界上的发达国家［１］。更值得提及的是，我国的大型水利工程已经对生态环境造成了许多不可逆的破坏，且这一现象正随着时间的推移而变得愈发严重。因此可以认为，未来我国水利水电工程的发展会受到生态问题的严重干扰。为了解决这一普遍性难题，应当对水利工程造成的环境破坏做更深入的研究，在辨别生态环境问题的种类之后选用合适的方法来解决实际问题，进而维护水利水电工程的和谐发展。 １水利工程建设对生态环境造成影响分析 水利工程是推动我国经济发展的一项重要工程，它不仅能够为防洪和灌溉农作物提供水资源，而且还为航运开辟了重要通道。因此，不断加强水利工程的建设质量既是时代发展的必然需求，也是人们对其提出的更高要求。但是从现阶段的水利工程建设情况来看，对当地生态环境造成严重破坏的情况是普遍存在的，许多当地的生物也因此出现了适应困难等一系列问题。接下来将对生态环境的影响进行详述。 １．１对水环境产生的影响 由于水利工程需要对水资源进行改造，因此水环境最容易受到直接的影响，水环境的质量也会因此改变，而且由于水利工程属于人为性质的改造活动，因而会改变原有的水资源分布及利用情况。与此同时，水工程会对河流和河道进行调整，会对水资源系统的稳定性造成一定程度的影响，其中生活的动植物也会因此而不得不进行调整，一旦生态系统因此而发生紊乱，则极有可能出现物种灭绝的情况。 １．２对生物产生的影响 正如之前所提到的，水利工程的建设会对河中生物造成影响。首先，由于水利工程会改变河流中各类物质的性质、含量以及分布，因此不少生存于河流之中的生物会面临死亡的困境。其次，如果动植物难以适应水利工程建设而形成的新局面，通常也会发生死亡。因此，在进行水利工程建设时，一定要考虑工程建设对当地生物的影响，只有合理、有序地推进水利工程的建设，才不至于严重损害当地的生态环境。 １．３对水文生态系统产生的影响 水利工程对当地生态环境的影响并不仅限于施工所处的河流环境，而是会对整个河道以及与之相连的水域均产生一定影响。之所以会出现这种情况，主要是因为施工部门对水环境形成了干预效果。但从影响程度的角度来看，该类影响的实质效力较小，通常可以被忽略，但是如果工程规模较大则也应该有所考虑。 １．４对陆生植物产生的影响 修建水利工程的一个重要目的是实现储水与用水，因此修建地通常会选在山区。而在山区内进行施工作业是一项非常复杂的任务，不仅施工工作难以开展，有时还需要根据地形修筑公路来进行施工材料的运输，如果在施工时使用的是混凝土，则通常会出现土地被大量占用的局面，许多植物也不得不面临着被覆盖的危险。当大量植物因覆盖而死亡之后，当地的物种稳定性就会受到破坏，且水土流失的现象会急速加剧［２］。当水利工程修建完毕之后，大量的水资源被储存起来，而此时不少的植物会被直接淹没在水中，一些植物甚至还会逐渐消失。当地的空气温度与湿度和以往大不一样时，处在生长状态的植物也极有可能停止生长而丧失延续能力。 １．５对陆地动物产生的影响 在进行水利工程建设时，需要利用大型机械设备进行道路施工等操作，而上述操作极有可能直接对野生动物的生存环境造成恶劣的影响［３］。举例来讲，动物的巢穴极有可能被破坏，捕食环境可能被破坏。此外，一旦开始蓄水之后，当地的许多区域将发生显著的改变，破坏情况也通常比较严重，动物之间的交通通道有可能被阻拦，物种之间的交流和基因配对可能受抑制。如果在建设水利工程时还对河流进行了截流，则水源中的营养成分会发生较大变化，整条河流的生产力也可能因此而发生改变，这对于湿地动物来说将是不小的挑战。由于水利工程通常包含了频繁、复杂的土地行为，因此容易出现一些集中淹没的情形，如果大量的细菌在其中生长繁殖，则有可能给当地的自然环境带来不小的压力。严重时，还会传播某些疫情。 １．６对气候产生的影响 一般来说，只有规模较大的水利工程才会对当地的气候产生广泛、深远的影响，且工程规模也通常与对气候的影响程度成正比。在进行大型水利工程修建时，水中通常会形成巨大的漩涡和流动水体，并对气候造成一定的影响。目前，在大多数水利工程的修建过程中通常不会针对于气候的影响进行考虑。 １．７对地质产生的影响 就现阶段而言，在修筑水利工程时通常需要对河床进行挖掘，因而会对当地的土地造成一定程度的影响，建筑物有可能出现倒塌等一系列不良事件。此外，大型水库所形成的水压可能会对周围土地的构造产生影响，因而引发地震。由于水利工程的建设需要利用大面积的土地资源，此时的农业生产也可能会因此而受到影响。当水库开始蓄水之后，水库周围的地质环境会发生变化，土地构造会发生改变，有时会引发水库渗水漏水或者是坍塌等问题。 １．８对生态环境产生的影响 首先是对河流生态环境的影响。在施工过程中，施工地点周围的自然河流会受到工程建设的影响。如果需要将自然河流强制性地纳入到水利工程的建设范围内，自然河流就会受损，河流周围的动植物以及河流里的生物就会面临着生存困境。因此，水利工程的建设力度应当以当地的生态环境所能承受的范围为准。肆意破坏当地的生存环境也会对工程建设造成极大程度的影响。其次是对局部气候条件的影响。水利工程会对施工地点的气候条件造成一定程度的影响，尤其是工程较为浩大时。大规模的水利工程会使得部分地区的空气温度与湿度打破原有的平衡态，进而对当地的气候条件产生影响。此外，水利工程修建完毕之后，蓄水问题也是值得探究的，当水资源开始蓄积之后，蒸发的速度会有所上升，出现降雨的可能性也就会大幅度增加。 ２减少对生态环境造成影响的应对办法 ２．１统一开发与保护的目标 在过往的水利工程建设中，通常更加看重开发率和开发效果，希望能够将水资源的利用率提升至最大［４］。虽然这种做法能够为经济活动提供更多支持，但是无疑也损害了当地的生态环境。近年来，国家大力倡导绿色可持续发展，因此也有不少施工企业不再只看重水资源的开发，而是开始协调保护与发展这两个终极目标。比如在进行水利工程建设时，河流梯级的设计会对生态环境造成影响，因此设计人员会考究设计方案是否可行、是否具备一定的科学性，并将布局进行合理化编排。在该过程中，工程建设要秉持协调一致的原则，要在科学的理论框架内开发并利用水资源。 ２．２完善生态环境保护体系 在进行水利工程建设时，应当对生态环境的保护体系进行调整与优化，从而避免工程建设给生态环境造成过重负担。与此同时，想要从根本上解决环境破坏等问题，应当在建设过程中严格遵守生态环境保护制度，使工程能够顺利完成。环保理念中的一个重要原则就是要维持或者是拓展原有的生物多样性并保护生物的生长发育。这就要求我们在建设水利工程时应当多使用绿色材料，避免对生态环境造成不可逆的损害。为了能够在短时间内找出问题所在，还需要建立标准与规范的反馈机制，一旦发现生态环境遭到破坏，应在第一时间予以弥补和修复。 ２．３建立影响预测机制 影响预测是在施工建设之前就应该建立的一项工作机制。通过对生态环境影响进行全面、细致的分析与评价，可以为今后设计和选择环保方案提供有效支持［５］。在水利工程建设过程中，施工人员应当在施工操作中自觉融入环境保护意识，将陈旧的建设理念进行革新，多从环境保护的角度来评估当前的工作质量，实现生态化建设。举例来说，在设计施工方案时，应当考虑到给当地的动植物生长和繁衍提供必要、适宜的空间与环境；在施工阶段，尽可能采用绿色无污染的材料进行作业；在工程运行阶段，始终对生态环境进行监测，并评估其影响程度，避免不良影响被无限制放大。２．４增强人员监管力度和行为惩罚力度对施工人员进行管控可以为生态环境的保护提供有力支持，同时还需要依据现有的法律法规来对生态环境施加保护。在开展水利工程建设时，应指派专人作为监管人员对施工所造成的环境污染进行调查和治理，如果发现有人在进行破坏环境的操作行为，不仅要立即予以制止，而且还要对其进行相应的惩罚，并要求其立刻纠正错误行为，将环境污染的程度降至最低。 ３结语 综上所述，在建设水利工程项目时，为了保护当地的生态环境，使工程项目能够得以顺利进行，施工方应当考虑如何将环境保护作为重中之重。本文通过对生态环境的影响进行分类探究发现，只有在施工前对施工方案进行详细研究，将环境保护理念融于其中，才能确保水利工程能够实现可持续发展。因此，施工方应当构建完善的环境评价体系，建立生态补偿机制，积极落实各项生态环境保护工作，帮助施工人员建立并培养环境保护意识及理念，共同创造水利工程的生态化价值，为该行业的有序发展保驾护航。 作者:王志云 单位:齐齐哈尔市水利工程建设质量与安全监督站 水利工程施工对生态环境影响篇2 近几年我国生态环境不断恶化，生态问题越来越受到人们的关注和重视，而水利工程建设作为我国基础设施，可以实现水资源的合理分配，保障农业生产的环境，是维护农业经济发展的重要途径。因此，明确水利工程建设对生态环境的影响，改善水利工程建设问题，做好二者之间的协调工作，才是维护社会健康稳定发展的根本之策。 一、水利工程施工建设对生态环境的影响分析 （一）对水文的影响 水资源是社会生产生活的重要资源，加强水利工程建设可以提升水资源的利用效率，优化水资源分配质量。但是在水利工程施工建设中，会产生废水、污水以及建筑垃圾，部分建设单位为了控制成本，会直接排入河道，造成水体的重金属沉降急速，污染水体环境。部分大型建筑垃圾会造成河道堵塞，导致水流停滞，不仅影响了水体的流动性，导致浊度降低、悬浊物沉降，河道自身的净化能力也会随着减弱，造成水体污染。但是，在水利工程的运行期，水环境容量增加，水体流动性、净化能力会得到一定改善。 （二）对生物的多样性的影响 水利工程的建设对生物多样性的影响主要包含水生生物和陆生生物。水利工程施工结构会影响施工区域的自然生态平衡，导致该区域栖息的生活无法有序生活，被迫迁移。在水利工程建设施工中，建设区域的水域环境发生不规则变化，严重影响生物的繁殖和生存，从而造成大范围死亡，降低了生物的多样性。同时，水利工程会占用土地，对草地、植物造成一定程度的破坏，影响了为之赖以生存的陆生植物成长，破坏了陆地生物成长环境。 （三）对局部气候条件的影响 水利工程建设使原本的陆地变成水体或湿地，改变了局部气候因素，如：降雨、气温、风、雾等等。对于气温而言，在水库建设完成之后，库区下垫面变为水面，与空气间的能量转换方式发生变化，导致气温发生了变化。对于降水量而言，在水利工程运行中，水库需要大量蓄水，这会导致河道水流被截流，在阳光的直射下，该区域水分蒸发量逐渐变大，从而影响降雨环境。同时，水库低温效应下，水库周边空气湿度增加，其降水量和频率也随之变化，尤其是降水量少的冬季最为明显。 二、水利工程施工建设中生态环境的保护策略 （一）优化水利工程环境设计 水利工程环境规划和设计是水利工程建设的初期阶段，这也是保护生态环境的重要环节。在开展水利工程设计工作时，需要明确生态环境保护的重要性，充分考虑建设区域的生态环境要素，将保护预案和工程结构施工有效结合，在保障生态环境本身承载力的前提下，开展河流截流、土地淹没、居民迁移安置等工作。例如，在建设施工前期，可以水生生物和陆地生物多样性进行调查，分析这些生活生存环境、繁衍条件，在保障不破坏生物多样性的前提下，设计出科学的建设施工方案。同时，在水利工程建设施工中，加强废水、污水以及建筑垃圾的处理工作，做好防尘、大气污染的保护工作，尽可能减轻施工对生态环境的影响程度，维护生态环境的秩序。 （二）健全生态环境保护预测机制 在水利工程建设施工中必然会对生态环境原本秩序造成一定程度的不利影响。因此，在水利工程建设施工中，构建生态环境保护预测机制，综合评估建设区域生态环境，分析水利工程建设对生态环境造成的影响内容，明确建设施工的注意点，构建出科学合理的保护预测机制，可以为建设施工提供指导和参考。同时，为了确保生态环境保护质量，施工方可以将保护工作纳入施工环节中，转变传统的施工理念，重视生态环境保护工作，将生态建设贯彻于水利工程建设的各个流程。例如，在水利工程建设施工中，明确生态环境保护内容，坚持生态平衡建设原则，采用环保施工材料和技术，尽可能地降低污染，维护建设区域的生物系统。此外，加强管理监督工作，完善监测机制，优化生态环境跟踪评价，也是保障生态环境的基础措施，是维护水利工程建设与生态环境协调发展的重要途径。 （三）完善生态环境保护内容和制度 水利工程是社会经济发展的基础设施，有利于优化水资源的利用和分配，但是对生态环境有很大的负面影响。因此，在社会经济发展中，建立健全生态环境保护的法律法规，利用法律规范水利工程建设施工行为，这样不仅可以激发人们的责任意识和保护意识，保障水利工程施工的安全性，还可以提升生态环境保护质量。例如，当地环保部门可以加强水利工程建设施工监督管理工作，加大惩戒力度、奖励力度，对违反施工原则、严重破坏生态环境的施工行为进行惩罚，确保生态环境保护的有效性。同时，在开展水利工程项目环评工作中，可以适当增加环评范围，针对实际影响、可能性影响进行评价，完善环保评价的内容和标准，实现环评的意义。结语总而言之，在绿色经济发展环境下，经济发展和环境保护并重，都是维护社会稳定健康的必要内容。通过分析当前水利工程建设施工对生态环境的不利影响，总结出优化水利工程环境设计、健全生态环境保护预测机制、完善保护内容和制度内容，不仅强化了生态环境的监督管理工作，提出了水利工程建设与生态环境协调发展理念，还健全了相关法律法规和制度体系，规范了水利工程施工行为，有利于实现社会效益和生态效益的统一发展。 作者:罗红蔚 水利工程施工对生态环境影响篇3 新中国的发展带动多种项目开发和建设，其中就包括水利工程的建设。水利工程的建设为国人的生产、生活提供便利的同时，也为祖国的经济建设做出了较大贡献。通过项目的修建缩小了国内水资源分布不平衡导致的经济发展差异问题，同时通过水利工程的电力和防洪、供水等措施，在满足人们生活需要的同时，为国家的边防建设也做出了一定的贡献。尽管水利工程建设有诸多的好处，但对原有的生态平衡存在一定程度上的破坏，从长远的角度上看，对生态环境造成的危害，将对人们的生活产生不良的影响。 1水利工程施工对生态环境造成的影响 1．1对水资源的影响因素 水利工程的建设主要是为了减少地区水资源分布不平衡的状态，这也在一定程度上破坏了自然的水文系统，对工程项目下游的水域资源都产生了一定的影响，这些问题体现在以下几个方面。(1)对水域的水流速度产生影响。水利工程的施工主要是通过建设堤坝对自然的水流进行控制，所以在堤坝附近的水流量明显增多，库区内的水流速度不断加急，而在堤坝下游，由于水流的节流再加上河流拓宽，因此水流速度会明显下降，而这样的情况会影响到整个下游区域，水域的泄洪量减少，导致枯水期变长，对下游的整体生态环境都会造成很大程度上的破坏。(2)工程建设导致了水文条件的变化。水利工程施工建设后，在工程上游的水位会被明显抬高，储水量增加，但是下游的河流水量则会明显减少，水位也会总体发生变化，这样的情况会导致河流流域内自然生态环境的变化，以及周围一些河流的干涸，从而对周围的自然环境产生影响。(3)水利工程的施工也会间接影响河流水质。水利工程的建设离不开机械设备的施工，而在施工的过程中难免会出现垃圾或者有害物质的排放，而这些废弃物等排放不可避免的会对河流的水质产生一定的影响。如果排放量过大的话，容易导致水域的自然平衡遭到破坏，从而使河流的水质产生根本性的变化。 1．2水利工程对气候条件的影响 水利工程的建设在很大程度上也影响着当地的气候条件。水产生的动力和热力与陆地有很大的不同，因此水域的变化会影响到当地气候的变化，而这些变化主要体现在气候中气温、湿度和降水量的变化［1］。(1)水利工程建设的当地环境，由于储水量的增加和水域面积的扩大会导致当地的夏季和冬季温差变小，冬季气温偏高，而夏季气温偏低。(2)对工程当地风力的影响。工程施工完毕后，由于工程建设当地比较空旷，因此对风力的摩擦力会明显减少，从而导致风速的增大。(3)对降水量的影响。由于在工程建设区域有充足的储水量，因此日间水汽的蒸发也是明显高于其他地区的，基于这种情况很容易产生大的降水，这种情况会显著影响到工程的上游和下游的区域。 1．3对当地土质的影响 水利工程中的堤坝建设对天然河流的水流量产生了一定阻隔影响，导致水域水流的变化，也会导致河流中悬浮物的大量沉积，影响了水利工程建设区域水质的变化。而水域中土壤的大量沉积又会对堤坝造成腐蚀，从而导致了自然环境的恶化，严重的还有可能造成当地土地发生盐碱化，降低土壤的质量，引起土地的盐碱化程度和沼泽化，不仅对生态造成了破坏，而且严重影响了当地农业的发展，给人民的生活带来很大的影响。 1．4带来严重的地质灾害 水利工程项目的建设多在地质条件不太稳定的水库区域，有的甚至在断裂带上。工程竣工后，堤坝上游的水位明显增高，这就导致水库附近的地质条件发生变化，土地的地质条件变得不稳定［2］。随着储水量的不断增大，很有可能会造成土地的水压过大，造成岩石破碎，而这样的情况导致的结果就是地壳结构的变化，从而可能使当地发生土地塌方、地震和山体滑坡等严重的自然灾害。三峡工程的建设就曾经造成了齐岳山东北地带的断裂，为当地地震的发生埋下隐患。因此水利工程的建设在造成生态环境破坏的同时也威胁着人们生存的空间。 2水利工程建设引起的社会环境的影响 水利工程的施工必然会对当地的农业发展产生一定的影响。首先，工程在施工中必然会造成周围农业的毁坏和破坏。其次，在工程施工过程中由于机械设备在使用中污染物的排放会对当地的农业发展产生一定的影响。如上水利工程的建设造成了当地，甚至是上下游地带的土地地质都产生了一定的变化，因此影响当地传统农作物的生长，土地的盐碱化和沼泽化等问题引起了严重的水土流失。同时水质的变化影响了对农作物的灌溉，甚至是人们的日常饮用水，使农作物的产量降低，导致当地农业结构的变化，给农民的生产生活带来影响。另外，当地水质和土质的变化对当地农民的生活，以及生产都造成了很大的影响，为了更好生存，很多人会选择离开当地，寻找更加适合生存的环境，而这就导致了大量移民的产生。移民的安置需要政府进行安排，这个过程复杂且繁琐，不仅涉及到移民农民的切身利益，而且还会对整个社会的发展和稳定造成影响。没有妥善安置的话必然会激起民怨，因此导致社会的不安定因素的产生。 3减少水利工程建设造成生态环境破坏的改善思路 水利工程的施工虽然会对生态环境产生诸多的破坏，但是为了国家的发展和人民生活的便利性，水利工程的建设也是必须的。为了可以在较大程度上减少对生态环境的影响，需要从以下几个方面进行思考和改善。 3．1相关部门提高预测和分析能力，制定合理的方案 水利工程的施工就是为了国家的建设和人民的生活，所以在建设前要根据实际的勘探结果，对可能引起的生态环境的影响和破坏进行综合的分析与评估。不能只看到好的方面而忽略了不利的方面，所以在这个过程中要成立项目可行性分析评估小组，从建设角度、地质条件可能造成的影响、大气环境及可能造成的影响等方面进行科学合理的分析与评估，在各种情况评估与分析的前提下再进一步制定项目的可行性方案。必要的情况下，针对可能引起的生态环境破坏制定预防措施。坚决避免以完全牺牲生态环境为代价谋求一时的发展。 3．2水利工程项目建设要结合当地的实际情况进行开发 水利工程的施工就是为人民的生活服务的，不能因为水利工程的施工建设而破坏了当地的生态环境。因此在建设开发中要进行合理的规划，在科学分析和评估的基础上进行工程的选址和建设，同时在建设中根据当地的生态环境进行合理地开发。水利工程的建设和当地的生态环境能够协调发展，在工程建设中推动当地经济效益的提高。 3．3相关单位加强对工程项目的审批和监督力度 水利工程的建设是影响到国家发展和人民生活的重大项目，从项目的开发到竣工选择的每一步都很关键，如果缺乏相关部门的监管和监督很有可能由于错误的决定或者局部的失误对整个项目的整体效益产生影响，甚至可能会导致对生态环境的严重破坏。因此在项目实施的整个过程中要充分调动相关部门监管的积极性，树立责任意识，加强项目工程施工的科学性和合理性，为项目工程的建设把好关，使项目工程的建设能够最大限度为人民和国家带来利益。 4结语 水利工程的建设为我国经济发展做出了巨大的贡献，但是生态环境对人类发展的影响也是不容忽视的。经济的发展带来了环境的恶化，给我们带来灾难的同时也应该引起我们对于发展的思考。没有了良好的生态环境给人类的生存带来的是毁灭性的灾害，因此在进行水利工程建设的过程中一定要通过科学的手段进行综合分析与评估，让我们利用科学的手段最大限度的实现人类和自然环境的统一协调发展。只有这样才能使我国的经济建设发展更加稳定，也使人类社会的发展能够不断持续进步。 参考文献: ［1］赵海波，王妍．水利工程施工建设对生态环境的重要影响及对策［J］．建筑工程技术与设计，2015，(15)． ［2］张迪．水利工程施工建设对生态环境的重要影响及对策［J］．水能经济，2016，(04):204． 作者:宋志琴 单位:新疆呼图壁华翼市政有限公司

在当代行政事业单位管理体系中，人力资源管理是重要的管理服务环节。在开展人力资源管理实践中，仍存在一定的问题，有效融入思政教育，进一步践行现代管理与服务理念，对于提升行政事业单位综合管理效能具有十分重要的意义。 一、行政事业单位人力资源的瓶颈与思政融合意义 作为行政事业单位，在财力和政策扶持方面都存在一定的问题，很难吸引优秀人才，由于不能保障优秀人才的经济需求，在锻炼机会和发展平台方面也存在诸多不足，不利于人才长期工作，这也导致了区域性的发展不平衡问题。作为行政事业单位，能提供给人才的资源有限，不管是在工作视野还是工作经验积累方面，行政事业单位都处于相对弱势的地位，如何为优秀人才提供更多发展机遇，提供更好的发展平台，实现思政工作的融合渗透，是在新形势下提升行政事业单位人力资源管理工作效能的关键。通过融入思政教育，可以优化人力资源科学化、高效化、人性化的服务，将整个人力资源管理工作都纳入到现代体系中，提升行政事业单位治理体系现代化水平，提升科学化治理能力。随着现代经济社会的快速发展，人力资源管理工作已经发生了根本性的变化，不管是在需求还是发展上来看，都有待管理人员进一步创新，不断优化现代思政教育体系，摒弃传统的管理模式与路径，引入现代管理理念，提升综合管理效能，引导人力资源管理工作朝着现代多元化方向发展。 二、人力资源管理与思政教育融合的发展方向 （一）人力资源与思政教育要有一定的层次性。在现代行政事业单位工作实践中，要想提升行政事业单位人力资源管理的专业化水平，必须依托专业化的人才梯队，才能实现人力资源与思政教育的融合。一方面，在人才引进上，行政事业单位要注重相应管理服务人员的招聘，除了专业技能外，还要对思政服务意识与道德水准进行严格考核，通过打造高水平的人才队伍，提升人力资源管理效能。另一方面，行政事业单位要注重对现有人才的培养，针对人力资源管理专业化不足的问题，要注重相关人员理论素养和专业素养的培养。 （二）提升信息化工作能力与水平。在现代行政事业单位人力资源管理与思政教育工作实践中，要想提升工作效能，离不开信息技术的支撑。在应用信息技术开展人力资源管理过程中，既要注重基础设施建设，同时也要注重软件应用系统的开发，将所有对象都纳入到统一体系中来，提升数据应用效率和水平，满足当前人力资源管理与思政教育工作需求，实现数据化服务管理目标，融入现代人才培养理念。比如说，在人力资源体系构建过程中，可以建立人才数据库，比照日常工作中对人才的要求，提升人才供给水平，在行政事业单位人才筛选和培训方面，也能利用大数据信息技术，提升工作的针对性。 （三）构建行政事业单位人才保障的政策维度。在开展行政事业单位人力资源管理与思政教育融合过程中，仍然存在很多空白地带，在政策实施和行为指引过程中，如果能够构建现代法律体系，对于提升工作的稳定性和科学性具有积极意义。在实践中，要加强人力资源管理和思政教育相关政策法规的制定实施，将管理创新纳入其中进行通盘考虑，构建现代人力资源管理格局，保障人才的正当利益，推动人力资源管理不断提档升级，构建现代工作格局体系。行政事业单位人力资源改革并不是一个孤立的工程，而需要多方面政策法规体系的保障。 三、推动人力资源管理与思政教育融合的路径 （一）强化认识，把职工思想政治工作作为人力资源重点工作。在行政事业单位人力资源管理过程中，应该充分重视职工思想政治工作建设，并且把职工思想政治工作作为主要的工作来抓，同时，职工思想政治工作者应该牢固树立的一个思想意识就是，思想政治工作是最好的成绩，行政事业单位工作人员在实际工作过程中，应该充分发挥职能部门的作用，积极探索职工思想政治工作的有效形式，在此过程中，应该充分把握行政事业单位职工思想政治工作的内在规律，强化制度建设，将思想政治工作规范化，各职能部门之间应该相互配合，有效推动各项工作全面顺利开展。 （二）明确责任意识，将思想政治工作贯穿到人力资源工作始终。在人力资源与思想政治工作过程中，为了实现工作路径的创新，行政事业单位应该积极聚焦主业，以提升思想政治素质为工作的核心，严格落实思想政治工作任务，并且将思想政治职责进行细化，发挥行政事业单位在职工思想政治工作中的作用，积极建立思想政治工作队伍，负责统筹行政事业单位职工的思想政治工作，同时将基层人员组织起来，充分调动基层工作人员的工作积极性，有效发挥其在基层思想政治工作中的作用。同时，为了更好的监督思想政治工作，应该将具体的责权进行下放，明确思想政治工作具体责任，有条件的情况下，将职工思想政治责任落实到个人，从而杜绝以往工作人员在工作中的散漫现象，更好的为职工思想政治工作队伍建设工作服务。 （三）积极宣传思想政治工作，加强意识形态建设。意识形态是行政事业单位人力资源管理与思想政治工作过程中应该重点予以关注的问题，在新时代全面从严治党战略布局的影响下，行政事业单位也应该高度重视意识形态建设，建立完善的宣传和教育机制，积极探索职工思想政治工作的新模式和新思路，力争实现职工思想政治工作创新发展，再上新台阶。在工作实践中，行政事业单位应该加大宣传力度，积极宣传职工思想政治工作的重要性和积极意义，可以由领导班子中较为突出的优秀党员干部和思想政治工作理论基础知识较为扎实的人员组成宣讲团，积极深入基层开展宣传工作，普及思想政治工作的基础知识，让行政事业单位职工意识到思想政治工作不仅是行政事业单位发展的关键问题，更与自身实际利益密切相关，从而不断提升自身的思想政治素质。除此之外，对于行政事业单位职工，尤其是新入职的工作人员，行政事业单位应该开展专题讲座，普及社会主义核心价值观方面的科学知识，在行政事业单位职工中形成良好的思想政治工作氛围，做好意识形态建设的第一步，实现职工思想政治工作质量全面提升。 四、结语 综上所述，在开展行政事业单位人力资源管理过程中，要提升工作效能，推动人力资源工作与思政教育不断融合，将人力资源管理人员从传统的基础工作中解放出来，将更多的工作精力放在管理服务创新，工作模式优化方面，提升人力资源管理效能，满足现代思政教育工作发展需求，提升人力资源管理的信息化水平，实现网络化管理服务目标。

青海省有着悠久的羊养殖历史，藏羊养殖产业在当地的畜牧养殖结构中扮演着十分重要的角色。科学确定育肥羔羊的饲料配方是实现高效育肥提升养殖效益的关键环节，为了进一步推动藏羊养殖业的发展，满足消费者需求就需要，本次研究探讨了不同日粮配方对藏羊羔羊育肥羊生长发育产生的影响，现将具体研究内容介绍如下： 1试验材料与方法 1.1试验材料选取 从该藏羊养殖合作社当中选择年龄体重相近，身体健康，经过严格检疫检验不存在传染性疾病、体表寄生虫疾病以及体内寄生虫疾病的杂交藏羊公羔羊80只，按照随机方法将其划分成试验一组，试验二组，试验三组和对照组4个组别，每只羊取20只。在正式试验之前，对各个组别的藏羊进行称重处理，然后计算平均体重。 1.2饲料配方 根据藏羊的生长发育规律以及养殖需求和养殖标准，结合当地的资源优势，配置了三种不同的精饲料配方，三种精饲料配方，分别对应试验一组、试验二组和试验三组。饲料配方和营养成分如表1所示。在4级试验期间，各个试验组别的羔羊应该做到每天定时定量饲喂。试验时间为90d，并将其划分成三个阶段，分别划分成育肥前期育肥中期和育肥后期。育肥前期为30d，每只羊投喂精饲料0.5kg/d。育肥周期为30d~61d，每只羊投喂精饲料0.6kg/d。60d~90d为育肥后期，每只育肥羊投喂精饲料6.9kg/d。在此基础上应该保证统一投喂粗饲料，粗饲料按照青竹饲料与玉米秸秆5∶1的比例混合之后让羊群自由采食[1]。对照组的羔羊按照养殖管理人员的日常饲喂配方进行饲料投喂。在育肥养成管理过程中，对照组的羔羊投喂精饲料0.55kg/d左右的精饲料。粗饲料是青贮玉米和玉米秸秆按照40∶60的比例混合之后自由采食。 1.3饲养管理 在本次试验过程中设定5d的预试期，让试验组和对照组的羔羊能够逐渐适应育肥养殖的环境，并逐渐过渡到试验阶段的饲料配方，然后正式进入到试验期。在试验过程中饲料投喂应该做到定时定量，由同一个饲养管理人员分2次投喂/d，让羊群自由采食粗饲料，主要以青贮饲料、玉米秸秆为主，并保证有充足的饮用水供给，定期对圈舍进行有效的清理，严格落实卫生消毒制度，防范传染性疾病的发生流行[2]。1.4指标测定在正式试验前，对每只试验组的羔羊早上空腹测定体重，预示期结束之后，再次测定羔羊空腹体重并作为试验初始重。试验开始的第30d、60d和90d分别测定羔羊空腹体重和饲草饲料的采食情况、身体健康水平。掌握在整个试验过程中不同饲料配方模式之下，羔羊的体重变化情况变化情况，并进一步计算整个试验期间的经济效益。 2结果 2.1不同饲料营养水平育肥羊的增重不同 饲料营养水平，育肥羊的增重如表2所示，从表2数据当中能够看出，试验各个组别羔羊的育肥初始重相近，差异性不显著，试验结束之后，试验一组、试验二组和试验三组的平均增重能够达到平均日增重分别为20.41kg、18.84kg、17.94kg、15.82kg，其中以试验一组的增重效果最好，其次是试验二组和试验三组，试验一组日增重与对照组相比达到了4.59kg，差异性极其显著（P＜0.01）。试验二组、试验三组与对照组相比，增重分别提高了3.02kg和2.12kg，差异性显著（P＜0.05）。试验二组和试验三组相比差异性不显著。这说明在育肥养殖管理过程中，日粮当中的粗蛋白含量显著增加，对增加羔羊的重量有很大帮助。详细情况如表2所示。 2.2不同饲料营养水平下育肥羊的养殖经济效益 结合表3数据可以看出，试验一组，试验二组和试验三组相较于试验之前平均增重分别为20.41kg、18.84kg、17.94kg，按照市场上肉羊价格22元/kg计算，试验一组，试验二组试验三组，每只羊群的实际增收分别为449.02元、414.48元、394.68元，相较于对照组，每只羊群的实际增收348.04元，分别提高了100.98元、66.44元和46.64元（未去除精粗饲料成本前提下），试验一组，试验二组和试验三组与对照组相比，达到了显著差异水平（P＜0.05），其中以试验一组的经济收益最好。从纯经济效益来讲，不同饲料配方模式下试验一组，试验二组，试验三组相较于对照组分别增加了77.82元、49.62元、36.62元。由此可以得知，在羔羊育肥养殖管理过程中，通过适当增加蛋白质的含量，能够获得较好的经济效益。 3讨论 本次研究制定了三种不同的全价日粮配方，通过饲喂试验能够发现试验一组的羔羊日增重以及经济效益最为显著。试验一组的增重达到了20.41kg，日增重能够达到226g以上，并且经济效益最为显著，增值达到了277.86元，相较于对照组增加了77.82元。这说明在羔羊整个育肥养殖管理过程中，要按照羊群的育肥养殖需求，适当的增加饲料的投入量，明显的提高羔羊的生长速度，缩短养殖周期有利于实现羔羊的快速育肥养殖[3]。从上述三个日粮配方的整体育肥效果来看，试验一组试验二组的育肥效果相对较好，其中试验一组的育肥效益好于试验二组，上述两个饲料配方都值得在今后的肉羊育肥养殖管理进行推广应用。 4结束语 综上所述，在肉羊育肥养殖管理过程中，在确保肉羊品种优质适应能力较强的基础上，结合育肥羊群的实际营养需求，做到科学搭配饲料，要充分结合当地的自然资源，研究出适宜羔羊生长发育的最佳饲料配方，保障蛋白质、维生素、矿物质元素科学搭配，能够满足肉羊的增长所需，尽量的缩短养殖周期，获得更高的经济效益。 参考文献 [1]武斌，闫秋良，曹阳，等.不同杂交品种和日粮蛋白质水平对肉羊生产性能的影响[J].中国畜牧杂志，2014，50（13）：62-65. [2]王晓薇，马青，赵正伟.基于《NY/T816—2004肉羊饲养标准》的不同营养水平日粮对滩羊羔羊育肥效果的影响[J].黑龙江畜牧兽医，2019（4）：62-63. [3]沙文锋.山羊育肥技术研究进展[J].长江大学学报：自然科学版，2017，14（14）：33-36. 作者：韩雪梅 单位：青海省海东市互助土族自治县塘川镇畜牧兽医站

新生羔羊的瘤胃机能发育不完善，肠道各种辅助消化的酶还不健全，所以其消化能力不强[1]。但哺乳期的羔羊可塑性强，瘤胃发育迅速，此时进行科学的饲养管理具有重要的作用[2]。李晓刚等[3]研究发现，在羔羊开食料中添加包被赖氨酸能够增加羔羊小肠赖氨酸转运、吸收和利用，从而提高羔羊日增重。仉连平等[4]发现，中草药添加剂可以提高湖羊羔羊饲料利用率，促进羔羊生长发育，改善瘤胃发酵环境。王旭东等[5]在4月龄小尾寒羊中添加发酵中草药药渣，结果发现，小尾寒羊平均日增重显著提高。中草药苦涩味道，会影响动物的采食量[6]。有研究表明，生物学发酵的方法可以去除或掩盖部分中草药苦涩的不良风味，保证动物的采食量不受影响[7]。益生菌发酵中草药能够降解其中的大分子物质，分解小分子物质被动物消化道吸收利用，从而提高中草药药效，降低中草药毒副作用[8]。发酵中草药制剂可通过提高日粮代谢能、干物质和粗蛋白的消化率，达到促进机体生长的目的[9]。研究发现，在麻黄杂雏鸡基础饲粮中添加乳酸菌发酵中药饲料添加剂可以提高机体的消化能力，有效促进麻黄杂雏鸡的生长[10]。在断奶仔猪日粮中添加以苍术、黄柏和白术为主药的发酵复方中草药可提高断奶仔猪生长性能,增强仔猪免疫力[11]。目前，关于发酵草药作用于哺乳期羔羊的研究较少，因此本试验研究发酵草药对哺乳期羔羊增重的影响，为发酵草药在羔羊饲养中的应用提供参考。 1材料与方法 1.1试验设计 选用体重高于2.5kg、健康的新生羔羊50只，随机分为2组，每组25个重复，每个重复1只，公、母各半，分别圈养在2个环境相同的圈舍中。对照组羔羊饲喂基础日粮，试验组在基础日粮中添加发酵草药，发酵草药按干物质的5%添加。中草药发酵饲料配方为黄芪、白术、茯苓、薏苡仁、乳酸菌、芽孢杆菌、糖蜜、淀粉。羔羊基础日粮组成及营养水平见表1。 1.2饲养管理 新生羔羊饲养的光照、温度、湿度等均保持一致。自由饮水，按常规免疫程序接种、消毒。羔羊饲养过程中，1周龄不进行补饲；1周后每天早、中、晚添加羔羊料与干草；第6周开始母子隔离，第7周将羔羊料由前期料转换为后期料。羔羊62日龄结束试验，保持圈舍干燥、通风良好。试验期62d。 1.3测定指标及方法 1.3.1生长性能 记录新生羔羊初生重，羔羊断奶饲喂前称重，记为断奶重，记录每天各组羔羊投料量和剩料量，计算羔羊的哺乳期增重、平均日增重、每只羊总采食量、料重比，其中TMR采食量换算为风干物质基础。哺乳期增重=断奶重-初生重(1)平均日增重=哺乳期增重/试验天数(2)每只羊总采食量=该组羊总采食量/只数(3)料重比=风干物质总采食量/总增重(4) 1.3.2经济效益 试验期间原料及羔羊价格见表2，根据表2数据计算经济效益。 1.4数据统计与分析 试验数据采用Excel软件进行整理，SPSS22.0进行单因素方差分析，Duncan法多重比较。结果以平均值和标准误（SEM）表示，P 0.05表示差异显著。 2结果与分析 2.1发酵草药对哺乳期羔羊增重的影响（见表3） 由表3可知，试验组羔羊的末重、总增重和平均日增重分别比对照组提高了32.40%、30.01%、41.67%（P 0.05）。 2.2发酵草药对哺乳期羔羊采食量的影响（见表4、图1~图3） 由表4可知，试验组羔羊精料总采食量、花生秧总采食量、TMR总采食量均高于对照组。由图1可知，试验期内，羔羊平均日采食量呈上升的趋势。由图1、图2可知，试验前期，两组间精料与花生秧日采食量相差较小。由图1~图3可知，试验后期，试验组羔羊采食量逐渐高于对照组，TMR日采食量始终高于对照组。 2.3发酵草药对哺乳期羔羊料重比的影响（见表5） 由表5可知，试验组羔羊的TMR/增重显著低于对照组（P 0.05），试验组羔羊的精料/增重、花生秧/增重、料重比与对照组相比差异均不显著（P 0.05）。 2.4发酵草药对哺乳期羔羊养殖经济效益的影响（见表6） 由表6可知，试验组总投入（饲料+发酵中草药）和增重收入分别为65.71元、1258.80元，分别比对照组高23.70元、378.60元。试验组羔羊的平均养殖经济效益达到1193.09元/只，比对照组高354.9元/只。 3讨论 3.1发酵草药对哺乳期羔羊增重的影响 新生羔羊离开母体后，由于所处环境的突然改变，导致适应能力降低，生长发育受到影响。羔羊体重、日增重是衡量羔羊生长性能的重要指标，也是进行之后配种工作安排的重要依据[12]，所以哺乳期羔羊的饲养管理尤为重要。发酵草药作为益生菌与中草药结合的产物，具有益生菌平衡肠道菌群的益生作用，可以提高畜禽生产性能，调节生理代谢[13]，可在羔羊哺乳期饲喂中适量添加。申红春[14]研究发现，在基础日粮上添加1.5%、2.0%发酵中草药，可以提高21~42日龄肉鸭试验末重、平均日增重，降低料重比，提高肉鸭生长性能。Wang等[15]在泽西牛饲粮中添加复合益生菌发酵的复方中草药，发现复方中草药能够显著提高奶牛的体重、平均产奶量以及乳脂含量。本试验在哺乳期羔羊饲粮中加入5%发酵中草药，发现试验组羔羊哺乳期平均日增重显著高于对照组。原因可能是微生物生长代谢过程中产生的多种胞外酶，如纤维素酶、木质素酶和果胶酶等，催化降解了植物的细胞壁，增加了中草药中有效成分的渗出，从而促进机体生长。 3.2发酵草药对哺乳期羔羊采食量的影响 饲粮组成、精粗比、饲粮适口性、营养水平、饲喂技术、羔羊的性别、年龄和健康状况、饲养环境及饮水等因素均可影响羔羊的采食量[16]。武洪志等[11]在断奶仔猪饲粮中加入发酵中草药，发现试验组仔猪的平均日采食量比基础日粮组提高17.59%。解军亮等[17]研究表明，日粮添加发酵中草药能够提高断奶仔猪平均日增重、平均采食量，降低料重比和腹泻率。本试验中，试验组羔羊精料总采食量、花生秧总采食量、TMR总采食量均高于对照组，与上述研究结果相一致。可能是黄芪等补中益气类中草药有助于维持动物机体微生态平衡，增加了肠道益生菌的种类和数量，从而增加羔羊在哺乳期的采食量。 3.3发酵草药对哺乳期羔羊料重比的影响 动物的料重比受多个因素影响，如品种、饲料、环境、管理等。邓先得等[18]研究发现，在自由采食情况下，增加精料喂量可以加快绵羊增重速度。且在适宜范围内增加精料比例，能够提高羔羊消化酶活性、生长性能和饲料利用率[19]，从而降低羔羊料重比。本试验结果表明，试验组羔羊TMR/增重显著高于对照组，但精料/增重、花生秧/增重、料重比均不显著。可能是由于羔羊饲粮中加入发酵草药提高了羔羊的增重，但同时也提高了羔羊的采食量，从而导致两组间料重比差异不显著。 3.4发酵中草药对哺乳期羔羊经济效益的影响 经济效益取决于成本与产出收益，在养殖中需要控制成本，增加产出收益，获得更高的增重。羔羊断奶之后生长速度较快，饲料转化利用率相对较高，养殖成本相对较低，经济效益绝对较高[20]。本试验中，因发酵中草药价格较高，试验组饲粮投入略高于对照组，但哺乳期收益可达1193.09元/只，对照组仅为838.19元/只。可能是发酵草药提高了日粮中粗蛋白质的利用率，从而提高羔羊的增重，转化为羔羊的产出收益。本试验中经济效益的计算未考虑人员工资、场地费以及其他支出，仅考虑饲料成本。 4结论 本试验发现，羔羊哺乳期添加5%发酵草药，可明显提高羔羊哺乳期增重与经济效益。 参考文献 [1]宗学阳,张华文,史怀平.羔羊消化生理及消化道微生物研究进展[J].畜牧与兽医,2022,54(4):124-129. [2]LinL,XieF,SunD,etal.Ruminalmicrobiome-hostcrosstalkstimulatesthedevelopmentoftheruminalepitheliuminalambmodel[J].Microbiome,2019,7(1):83. [3]李晓刚,孟竞尧,唐淼梁,等.开食料中添加不同形式赖氨酸对哺乳期羔羊生长性能和血清生化指标的影响[J].饲料研究,2021,44(5):1-4. [4]仉连平,王珂,于轩,等.中草药添加剂对湖羊羔羊育肥效果的研究[J].饲料研究,2022,45(14):10-14. [5]王旭东,李秉诚,田秀娥,等.微生物发酵中草药提取残渣饲料添加剂对小尾寒羊饲喂效果评价[J].中国草食动物科学,2019,39(5):75-77. [6]董延江,陈稼,韩庆军,等.发酵中草药(本草酵素)对断奶仔猪生长性能、免疫力和抗氧化能力的影响[J].饲料研究,2020,43(11):37-39. [7]杜海江.自拟复方中草药超微粉对断奶仔猪生长性能、猪瘟免疫效果、抗氧化性、血液生化指标等的影响[D].福州:福建农林大学,2016. [8]李博,陈群.中草药发酵研究现状与展望[J].吉林畜牧兽医,2019,40(5):20-22. [9]李笑春,黄建国,敖长金.中草药添加剂对肉鸡生产性能及营养物质代谢的影响[J].中国家禽,2010,32(13):19-22. [10]李雪雁,李杰欣,李浩烽,等.乳酸菌发酵中药饲料添加剂对肉鸡生长性能的影响[J].广东饲料,2020,29(7):27-30. [11]武洪志,宋玉卓,王志龙,等.发酵复方中草药对断奶仔猪生长性能、免疫和生化指标的影响[J].东北农业大学学报,2017,48(8):15-24. [12]史怀平,党立峰,马跃,等.不同蛋白水平颗粒料对西农萨能奶山羊羔羊哺乳期生长发育的影响[J].家畜生态学报,2016,37(12):24-29. [13]王晓冰,李仲玄,姚蒙蒙,等.发酵中草药添加剂的特点及其在动物生产中的应用研究[J].饲料工业,2019,40(18):15-19. [14]申红春.饲料中益生菌发酵复方中草药对肉鸭生长性能和屠宰性能的影响[J].中国饲料,2019(3):71-73. [15]WangX,XieH,LiuF,etal.Productionperformance,immunity,andheatstressresistanceinJerseycattlefedaconcentratefermentedwithprobioticsinthepresenceofaChineseherbalcombination[J].AnimalFeedScienceandTechnology,2017,228:59-65. [16]崔晓鹏,侯生珍,王志有,等.不同蛋白质水平饲粮对藏羔羊生长发育的影响[J].动物营养学报,2017,29(3):1065-1073. [17]解军亮,张敏,尚迎辉.发酵中草药对断奶仔猪生长性能及血清免疫、生化指标的影响[J].饲料研究,2022,45(17):30-33. [18]邓先德,李卫军,朱进忠,等.不同精料喂量对绵羊育肥效果的影响[J].草食家畜,2000(2):32-34. [19]宋善丹,饶开晴,郭春华,等.日粮精粗比在肉羊生产中应用的研究进展[J].畜牧与兽医,2015,47(5):35-39. [20]宋春梅.不同营养水平对育肥羊增重的影响[J].农家参谋,2022(13):96-98. 作者:潘烁品 李晓双 李兵 侯立军 李悦欣 田树军 单位:河北农业大学动物科技学院 河北唯尊养殖有限公司 廊坊市畜牧站

地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要：本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍，包括采用离散化多主应力面加载和控制系统，解决了复杂三维初始应力场的模拟难题；采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等，解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的，推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用，对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词：大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1，2]。对于中小型工程，一般只采用前几种方法进行研究，但对于大型或超大型工程，地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点，如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而，物理模型则由于是真实的物理实体，在基本满足相似原理的条件下，则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系，更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉，使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点，以及各洞室或结构之间的相互关系，从而做出相应的判断。其次，也可以通过物理模型试验，对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3～6]相比，地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索，只有少数几个平面模型试验[7～11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大，如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统，成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题；采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等，解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题，完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW，共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂，地下洞室群布置复杂、纵横交错，尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交，对厂房洞室稳定不利，而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度)，如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题，都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式，分左、右岸地下厂房，各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内，总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W，三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高)，厂房总长度426.0m.主变室长325.52m，宽19.8m，高26.5m.尾水调压室长300.0m，宽26.5/25.0m，高95m，中间设两条岩柱隔墙，厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整，无大的断层切割，层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育，错动带一般宽5～10cm，挤压紧密，为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主，中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商，确定模型的几何比尺为1/100，材料容重比尺为1.之所以这样确定，主要是考虑到开挖模拟的可操作性，以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺，进行了如下的模型相似条件设计：用下标p代表原型，下标m代表模型，K代表相似比尺，L为长度，u为位称，E为弹性模量，G为剪切模量，γ为容重，σ为应力，σo为初始地应力，ε为应变，ν为泊松比，φ为摩擦角，C为粘聚力，Rc为抗压强度，Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp，模型材料的容重为γm，则容重相似比尺为： 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺，即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力，初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群，包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1～1.5倍长度，实际各约为1.27倍，总长度为620m；沿高程方向的下方取到洞室高度的1～1.5倍，实际取为1.45倍～1.85倍，达到海拔200m；上方取到地面，实际模型作到海拔670m，其上部作为荷载加在模型顶面；沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线)，为102m.因为模型几何比尺为1/100，所以岩体模型尺寸为长×高×宽＝6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟，模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验，本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”，成功地模拟了三维地应力场，保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统，是在地质力学模型仿真试验中，首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理，把需要模拟的复杂变化地应力分布场，离散为有限多个微小的单元应力场，并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面，代替原来的斜截面，并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力，就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作，就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2 离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统，以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示)，对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道，尾水管的隐蔽开挖长度为125m，而且为渐变的城门洞形断面，母线道断面也为城门洞形，但是靠近主变室一侧13m一段断面加大，造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法，需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验，开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机，以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统，成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案，对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案，锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束，用建筑胶浆固结，以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中，采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测；采用光导纤维进行了内部变形的量测；采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测；采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置，预埋三向应变计、应变花，进行了应力场分布量测。在重要位置，预埋光纤传感器，与应变片测量相比较，测量应力场分布。 图4 隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作，包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟，量测系统进行同步量测，采集数据，至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm，主变室顶拱下沉为23mm，尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主，开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些，这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响，而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米，初估最大水平位移应该更大些，但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用，从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩，是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大，分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外，其它与计算值都很接近，洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力，10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行，洞室交叉部位产生应力集中，凡是压应力的则压应变值为原来的1.5～2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值，明显不大合理，可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律，随尾水调压室高边墙的逐渐形成，边墙表面岩体应力松驰，压应力降低甚至产生拉应力，而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱，波速比未开挖前降低了40%～50%.三大洞室顶拱的岩体波速，主变室顶拱最高，达900～1000m/s，主厂房顶拱次之，为800～900m/s，尾调室顶拱最低，为400～500m/s.与地质剖面相比较可以看出，这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析，得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验，洞室围岩越稳定，围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性)，则在后期开挖过程中，洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索，穿过了层内错动带，增加了顶拱的整体性，是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用，但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性，起了明显的作用，这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量，反映出对目前的开挖方案，锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通，高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱，但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点，尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制，而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造，容重比尺1比1；研制了离散化多主应力面加载系统，使模拟复杂三维初始地应力场得以实现；研制了用机械臂和步进微型掘进机，仿真模拟了施工过程；研制微型多点位移计，采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下，该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案，保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中，洞室群保持了总体稳定，主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布，与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用，并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明，对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点，并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者：曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要：针对施工图设计阶段，提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议，包括：锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词：悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km，地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷，峡谷两岸地势陡峭，地形变化急剧，高差起伏大，河谷深切达400～600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层，以碳酸盐岩构成峡谷谷坡，以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡，地形坡度40～70°，近河谷一带为陡崖。桥位区西岸（关岭岸）锚碇地段处于斜坡中部，出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段（T2z1）中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组（T2y）中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表，微新岩体埋深30～50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m，桥面总宽度24.5m，东岸锚碇采用重力式锚，西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m，最大埋深78m，主要由散索鞍支墩、锚室（34.7m）和锚塞体（40m）三部分组成，两锚体相距18～6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构，上缘为圆形，下缘为矩形，纵向呈楔形棱台，矩形截面尺寸为10m×5.8m～21m×14.5m。西岸每根主缆缆力（P）约为270MN，水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统，主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时，主要还承受主缆的水平拉力，是悬索桥的关键承载结构之一，其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁－胜境关高速公路的重要节点，针对该大桥施工图设计阶段，本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制，国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3－7]，见诸文献报道的更少，本研究建议有不适当之处，请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化～微新岩体中，弱风化～微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中，由于应力释放，岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形，能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整，浅表部位应力降低，而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛，破坏岩体的完整性，并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化，形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8]，有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙，也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中，随着新的裂隙系统的形成，也为外动力或风化营力提供了通道，加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多，是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育，岩体透水性较好，渗透系数高；随着深度的增加，透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料，西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为：倾向50～80°，倾角48～87°。主要发育三组优势节理：①155°∠57°；②220°∠34°；③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下，在主缆巨大拉力下，不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括： （1）研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化，揭示岩体的卸荷程度，为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料； （2）在岩层层面和不利结构面组合切割下，由于锚碇工程荷载，研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性； （3）采用地球物理勘探方法，研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的（预应力）混凝土，再通过（锚塞体）混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下，不仅要维持自身的抗拔稳定，同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中，以充分利用围岩的承载能力，使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面： （1） 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9，10]和粘结特性试验研究； （2） 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态，研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性，尤其是弱风化～微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究，模拟其破坏现象和破坏过程，从而掌握其破坏机制； （3） 岩体在中度～轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值，供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐，采取岩样，并在硐壁打适量钻孔，进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理（裂隙）测量、岩体变形特性（静载）试验、岩体抗剪（抗剪断）试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定，摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩（主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体）中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析，结合现行有关行业规范（规程）和工程经验的类比，提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值，供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化～微新的灰岩和白云岩，属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为（节理）裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔（洞）穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后，在边坡岩体中形成不透水体（阻渗体），从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见，地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗，因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀，削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施，主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系，锚碇发生移动将严重影响桥梁体系，甚至导致桥体破坏，因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型，对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点，需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12－14]。在隧道式锚碇施工过程中，自始至终都要注意严格控制围岩的完整性，尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命，锚碇的防水按GB50108－2001二级标准进行控制，要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理，以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大，强度高，对施工工艺及养护维修提出了更高的要求；而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响，若措施不当，很容易出现裂缝，影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16－22]，都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段，提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议，包括：锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要：随着经济的发展和社会的进步，用电量、用水量的需求大幅增加，急需新建大量利水电工程，而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大，所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述，并提出了一些相应的建议，希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词：岩体工程地质力学；水利水电工程勘察；岩体结构；高坝坝基；地质构造稳定性 1引言 经济在发展，社会在进步，人民群众的用电量、用水量急剧增加，从而导致了水利水电工程也随之急剧增加，水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况，对水利水电工程的质量和安全影响很大，进行水利水电工程勘察时，要运用岩体工程地质力学知识，对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察，所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述，希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体，由一种或多种不同的岩石组合而成，受到形成环境以及后期构造影响后，岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中，岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时，必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时，依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化，岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体，主要为厚层状或整体块状结构；Ⅱ类岩体，主要为中厚层状或块状结构；Ⅲ类岩体，主要为镶嵌状或互层状结构；Ⅳ类岩体，主要为碎裂状或薄层状结构；V类岩体，主要为散体状结构。在具体工程中，可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素，进行适当调整，从而结合工程区域岩体的具体特性，制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类，以及结构面分类，用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类，赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响，其对岩体分类造成的影响，有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后，国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响，相关部门专门发文要求，进行大型水利水电工程设计时，必须要进行工程防震抗震设计，并必须专门接受审查。在地震研究中，活断层的判别标志有：（1）地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世；（2）错断晚更世以来的地层；（3）沿着断层存在历史地震，或者存在现代中、强震的震中分布，或者存在密集而频繁的近期微震；（4）经现代化监测表明，沿着断层存在地形变和地位移；（5）经地质构造上的证实，被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中，工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层，特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝，需要专门进行论证。汶川特大地震后，地震灾区的大部分大中型水电水利工程，虽然有不同程度的损坏现象，但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害，这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的，能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米，成了俗称的“高坝”，水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求：（1）高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下，必须保持力学、化学及物理性质的稳定，并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内，以免发生渗透破坏；（2）在各项不同荷载作用下，高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内，以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行；（3）高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基，需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级，要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察，并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上，必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察，特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察，同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度，这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析，对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究，提出了一些相应的建议，对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要：针对施工图设计阶段，提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议，包括：锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词：悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km，地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷，峡谷两岸地势陡峭，地形变化急剧，高差起伏大，河谷深切达400～600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层，以碳酸盐岩构成峡谷谷坡，以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡，地形坡度40～70°，近河谷一带为陡崖。桥位区西岸（关岭岸）锚碇地段处于斜坡中部，出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段（T2z1）中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组（T2y）中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表，微新岩体埋深30～50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m，桥面总宽度24.5m，东岸锚碇采用重力式锚，西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m，最大埋深78m，主要由散索鞍支墩、锚室（34.7m）和锚塞体（40m）三部分组成，两锚体相距18～6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构，上缘为圆形，下缘为矩形，纵向呈楔形棱台，矩形截面尺寸为10m×5.8m～21m×14.5m。西岸每根主缆缆力（P）约为270MN，水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统，主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时，主要还承受主缆的水平拉力，是悬索桥的关键承载结构之一，其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁－胜境关高速公路的重要节点，针对该大桥施工图设计阶段，本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制，国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3－7]，见诸文献报道的更少，本研究建议有不适当之处，请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化～微新岩体中，弱风化～微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中，由于应力释放，岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形，能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整，浅表部位应力降低，而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛，破坏岩体的完整性，并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化，形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8]，有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙，也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中，随着新的裂隙系统的形成，也为外动力或风化营力提供了通道，加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多，是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育，岩体透水性较好，渗透系数高；随着深度的增加，透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料，西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为：倾向50～80°，倾角48～87°。主要发育三组优势节理：①155°∠57°；②220°∠34°；③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下，在主缆巨大拉力下，不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括： （1）研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化，揭示岩体的卸荷程度，为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料； （2）在岩层层面和不利结构面组合切割下，由于锚碇工程荷载，研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性； （3）采用地球物理勘探方法，研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的（预应力）混凝土，再通过（锚塞体）混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下，不仅要维持自身的抗拔稳定，同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中，以充分利用围岩的承载能力，使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面： （1）锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9，10]和粘结特性试验研究； （2）锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态，研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性，尤其是弱风化～微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究，模拟其破坏现象和破坏过程，从而掌握其破坏机制； （3）岩体在中度～轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值，供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐，采取岩样，并在硐壁打适量钻孔，进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理（裂隙）测量、岩体变形特性（静载）试验、岩体抗剪（抗剪断）试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定，摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩（主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体）中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析，结合现行有关行业规范（规程）和工程经验的类比，提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值，供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化～微新的灰岩和白云岩，属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为（节理）裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔（洞）穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后，在边坡岩体中形成不透水体（阻渗体），从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见，地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗，因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀，削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施，主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系，锚碇发生移动将严重影响桥梁体系，甚至导致桥体破坏，因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型，对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点，需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12－14]。在隧道式锚碇施工过程中，自始至终都要注意严格控制围岩的完整性，尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命，锚碇的防水按GB50108－2001二级标准进行控制，要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理，以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大，强度高，对施工工艺及养护维修提出了更高的要求；而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响，若措施不当，很容易出现裂缝，影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16－22]，都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段，提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议，包括：锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1，2]。对于中小型工程，一般只采用前几种方法进行研究，但对于大型或超大型工程，地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点，如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而，物理模型则由于是真实的物理实体，在基本满足相似原理的条件下，则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系，更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉，使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点，以及各洞室或结构之间的相互关系，从而做出相应的判断。其次，也可以通过物理模型试验，对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3～6]相比，地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索，只有少数几个平面模型试验[7～11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大，如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统，成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题；采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等，解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题，完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW，共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂，地下洞室群布置复杂、纵横交错，尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交，对厂房洞室稳定不利，而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度)，如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题，都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式，分左、右岸地下厂房，各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内，总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W，三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高)，厂房总长度426.0m.主变室长325.52m，宽19.8m，高26.5m.尾水调压室长300.0m，宽26.5/25.0m，高95m，中间设两条岩柱隔墙，厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整，无大的断层切割，层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育，错动带一般宽5～10cm，挤压紧密，为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主，中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商，确定模型的几何比尺为1/100，材料容重比尺为1.之所以这样确定，主要是考虑到开挖模拟的可操作性，以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺，进行了如下的模型相似条件设计：用下标p代表原型，下标m代表模型，K代表相似比尺，L为长度，u为位称，E为弹性模量，G为剪切模量，γ为容重，σ为应力，σo为初始地应力，ε为应变，ν为泊松比，φ为摩擦角，C为粘聚力，Rc为抗压强度，Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp，模型材料的容重为γm，则容重相似比尺为： 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺，即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力，初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群，包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1～1.5倍长度，实际各约为1.27倍，总长度为620m；沿高程方向的下方取到洞室高度的1～1.5倍，实际取为1.45倍～1.85倍，达到海拔200m；上方取到地面，实际模型作到海拔670m，其上部作为荷载加在模型顶面；沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线)，为102m.因为模型几何比尺为1/100，所以岩体模型尺寸为长×高×宽＝6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟，模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验，本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”，成功地模拟了三维地应力场，保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统，是在地质力学模型仿真试验中，首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理，把需要模拟的复杂变化地应力分布场，离散为有限多个微小的单元应力场，并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面，代替原来的斜截面，并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力，就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作，就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统，以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示)，对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道，尾水管的隐蔽开挖长度为125m，而且为渐变的城门洞形断面，母线道断面也为城门洞形，但是靠近主变室一侧13m一段断面加大，造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法，需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验，开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机，以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统，成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案，对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案，锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束，用建筑胶浆固结，以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中，采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测；采用光导纤维进行了内部变形的量测；采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测；采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置，预埋三向应变计、应变花，进行了应力场分布量测。在重要位置，预埋光纤传感器，与应变片测量相比较，测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作，包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟，量测系统进行同步量测，采集数据，至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm，主变室顶拱下沉为23mm，尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主，开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些，这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响，而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米，初估最大水平位移应该更大些，但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用，从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩，是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大，分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外，其它与计算值都很接近，洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力，10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行，洞室交叉部位产生应力集中，凡是压应力的则压应变值为原来的1.5～2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值，明显不大合理，可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律，随尾水调压室高边墙的逐渐形成，边墙表面岩体应力松驰，压应力降低甚至产生拉应力，而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱，波速比未开挖前降低了40%～50%.三大洞室顶拱的岩体波速，主变室顶拱最高，达900～1000m/s，主厂房顶拱次之，为800～900m/s，尾调室顶拱最低，为400～500m/s.与地质剖面相比较可以看出，这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析，得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验，洞室围岩越稳定，围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性)，则在后期开挖过程中，洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索，穿过了层内错动带，增加了顶拱的整体性，是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用，但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性，起了明显的作用，这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量，反映出对目前的开挖方案，锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通，高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱，但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点，尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制，而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造，容重比尺1比1；研制了离散化多主应力面加载系统，使模拟复杂三维初始地应力场得以实现；研制了用机械臂和步进微型掘进机，仿真模拟了施工过程；研制微型多点位移计，采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下，该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案，保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中，洞室群保持了总体稳定，主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布，与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用，并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明，对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点，并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要：社会经济的进步，极大促进了工程地质力学的发展，工程地质力学是研究地质体变形状况的科学，地质体具备多形态的特征，为了满足工程地质的实际要求，进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词：工程地质学；地质体；演化过程；力学特性 1 地质体的力学特性 （1）地质体产生于一定的地质环境，地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的，其具备非均匀性、非连续性的地理特征，无论是初始状态特性，还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性，区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法，其中依旧存在很多的问题需要深入研究，这需要做好相关的室内试验，进行精细性的分析，获得丰富多样的本构关系，掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统，仅仅通过局部的岩石试样，并不能代表其整体的特性，岩石试样缺乏典型代表性，岩体试样不能脱离地质体本身，否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下，获取试样，会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征，需要深入了解地质体的局部特性，在此基础上，进行地质体整体特性的描述及探测，从而满足实际工作的要求。 （2）地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关，从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用，不能取得定量化的结果，为了获得地质体的初始状态，需要应用工程地质力学的应用方法，从而解决实际工程问题，地质体的特性具备多样性，比如非线性特性、非弹性，这些特性与岩体结构面的特性密切相关，温度效应、时间效应是固体材料的常见特性，地质体的特征与温度、天气等密切相关，其中外界因素的变化，导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 （1）地质工程主要分为两类问题，地下工程问题，比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区，地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等，对于工程的稳定运作产生一系列的影响，与工程建设、工程造价密切有关，这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程，涉及到一系列的基础工程建设，铁路公路边坡、矿石开采，主要引发的问题为滑坡、泥石流等，我国的边坡工程规模日益庞大，其也引发了一系列的自然灾害，存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块，在不同的工作模块中，由于其工程阶段的不同，工作目的的差异性，其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程，其内部各个阶段间互有联系，密切相关，为了解决实际工作需要，工程地质力学的应用要因地制宜，灵活应用，切实解决地质工程中的问题。 （2）在地质工作中，避让是非常重要的原则，避开危险区域，是地质工程工作的重点。为了达到这一目的，必须首先明确哪些区域存在着危险状况，获得相关的地质资料后，再针对山体的稳定性进行判定，这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展，需要建立在良好的地质条件基础上，如果将良好的地质条件误判为不稳定，将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中，有些地质问题依赖于工程师的工作经验，比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析，这些参数的确定依赖于丰富的工作经验，在这个过程中，有些工作步骤需要利用有限元进行计算，这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 （1）在地质工作中，选址是一门重要的工作，在选址过程中，地质人员需要依据地质条件、环境等，进行工程建设可行性的判断，这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析，需要做好一系列的地质勘察工作，进行地质条件的深入了解，从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据，一般来说，勘察过程中获得越多的资料，其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中，地质勘察的手段诸多，受到实际工程状况的影响，地质资料的获取比较困难，工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化，必须最大程度地降低工程成本，而又获得最大的工程效益，在最优成本的前提下，获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果，也要最大程度创造地质工作的良好条件，这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用，进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当，可以进行某工作区域某点特征的获取，而又不破坏地质体的原本形态，它的探测成本也是比较低的，目前来说，我国的地质勘察体系并不健全，缺乏丰富的理论体系支撑，计算机应用技术体系尚不健全。 （2）相比于工程结构，地质体的可容许变形更大，工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂，远甚于单纯结构的变形分析，在这个过程中，为了给出合理性的工程设计，必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析，从而给出恰当的工程设计方法，进行工程涉及到优化。在地下工程工作中，岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说，我国的岩体分类技术理论体系尚不健全，通过对这种岩体分类问题的论证，能够满足我国复杂环境区域工作的要求，进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的，它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段，这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性，有些精密、复杂、大型的地质工程，需要精细化的岩体分类技术方法，这需要具体问题具体分析，提出适宜的工程方案，满足实际地质工作的需要。 （3）在地质工程工作中，力学、地学是密不可分的，这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益，这与力学基本理论体系的发展密切相关，需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用，模拟复杂性的地质结构状况，通过科学性的建模，满足复杂的工程需要，这也需要工作人员的综合性判断，实现工作经验与计算机数值计算结果的结合，确保力学及地质学的相互渗透、相互结合，从而进一步解决工程常见问题。 （4）在实际工作中，地质工程师凭借丰富的工作经验，能够进行某地区地层的直接判断，从而有利于地质调查工作的开展，进一步节省工程成本，如果不能确保地质判断的准确性，将会导致工程实践的失败，也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求，需要进行力学分析手段的补充，进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析，可以实现地质体的准确判断，再通过一系列的力学理论方法，做好工程的定量分析工作，为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析，进行地层的辨认、定性地分析，进行地层几何特性的分析，这都离不开地质勘查工作的开展，需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关，其实现了工程学科、力学、地学的结合，地学是地质工程的基础，力学是重要的工作研究手段，以此为标准，实现工程工作的高效化，通过对不同学科的结合、研究、分析，实现工程地质力学的长远发展，解决实际工作问题，满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度，软弱破碎围岩的不良地质条件，加上隧道断面的扩大，极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程，由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况，可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型，从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手，对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道；破碎围岩；渐进破坏过程；三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 （一） 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景，该隧道的主要特征是，穿过极破碎地层，薄片状岩层在节理表现上呈碎块状，并伴有少量裂隙出水现象，隧道开挖后，岩层粉末化。同时，围岩岩体破碎完整性较差，还会在与水接触时松散软化，稳定性较差，容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比，统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数： （二）模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型，其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件，在模型的中间位置进行开挖，其实际的开挖面积为 110m2 ，为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米，由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖，有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似，模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 （1）支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用，避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应，保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石，可以选取C 2 5初喷混凝土，其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求，首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求，其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面，最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟，这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说，其力学参数对比表如下： （2） 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道，其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩，整体岩质都较容易破碎，而且具有一定程度的流变性，即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况，模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂，结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验，测试结果表明，当情况为过载时，慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程，最终会出现破坏现象；当情况为小额载荷时，也就是受低应力影响下，相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时，针对千枚岩，相似材料在蠕变测试中，压缩应力增大，其蠕变性随之增强，这一测试表明，千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法，首先依照科学的等比进行材料配置，并保证材料能充分满足试验需要，搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设，在设计方案的标高部位预设测量仪器，之后继续填铺，到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右，模型开挖步骤为：先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖，之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验，对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏：当埋深增加至400米时，局部的拱顶围岩有拉剪破坏，且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段，一般是在隧道拱顶集中表现；当埋深增加至700米时，拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象；当埋深增加至800米时，台阶法支护开挖方法下，局部拱顶支护材料出现开裂与破坏；当埋深增加至1000米时，支护与围岩均出现大面积破坏现象，隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下，围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大，最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩，然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区，既是衬砌结构出现破坏的主要源头，也是造成围岩坍塌的主要原因；隧道侧部的边墙也有局部的破坏，破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时，随着埋深的增加，无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况，说明支护结构具有明显的承载力，这一过程中荷载与应力的增长呈反向；随着围岩破坏深度的增加，拱部出现变化性的压力拱现象，这说明在顶部进行加固有一定可行性，是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验，所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近，有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题，为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横，高原雄伟壮丽，江河源远流长，平原一望无际。青藏高原在大西南屹立，喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋，反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减，大致沿青藏高原东北部边缘，大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线，出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而，这只不过是中国地貌外在的形态特征，还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现，定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河，是我国地貌重要的展布特征。具体而言： 1）三道纬向“长城”：由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系，以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度，彼此之间大致间隔7―8个纬度，其展布特征十分引人注目（图1）。 2）三带濒洋山岭：在东亚河我国东部濒太平洋地区，大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系（图1）。第一带是“岛弧山系”，由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”，包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”，由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3）东西对称山岳：我国西北地区，存在这一系列北西向山系，如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势，显示了镜向对称的特征。 4）巨大弧形山川：我国西南部，由青藏高原及其周缘山脉，组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸，向东迅速转折为近南北走向，在那里出现了横断山脉。再向南延出国境，经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向，形成一个异常庞大的反S形山系（图1）。在国境内，澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中，形成一个“巨大弧形山川”。 5）大型横向水系：由于纬向山系的持续横亘，我国的大江大河，如黄河、长江和珠江等，尽管其局部流向反复多变，但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此，纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山，分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域，黄河流向几经反复大角度转折，但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域，长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致，由西向东径流，明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6）纵横行列洼地：“洼地”一词是各种“负向地形”（即是下降而形成的各种地形）的统称，包括平原、草原、沙漠，以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的，它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”： 纵向洼地带：在东亚濒太平洋地区，平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带，向东而西：第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”；这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地，从地质结构来看，它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原，陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带：自北而南，第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地，河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着，形成“横成行，竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来，①三道纬向“长城”；②三带濒洋山岭；③东西对称山岳；④巨大弧形山川；⑤大型横向水系；⑥纵横行列洼地，是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明，我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究，可以将中国地貌展布规律概括为：1）成群地带出现（群带性）：无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布；2）山川定向纵横（定向性）：表现为定向纵横的群山，以及受山脉控制的水系；3）保持一定间隔（等距性）：无论山脉和洼地，都以一定间距重复出现；4）东西镜向对称（对称性）：中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地，有遥相对应之势；5）正负地形相向（伴生性）：上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现；6）重叠形成网络（交织性）：不同方向的正地形带和负地带相互交织，彼此阻割与干扰，形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1）问：既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”，为什么不形成三条连续的山脉，却被一一分隔？而中国的洼地带，又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢？ 答：地貌地质力学揭示，正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘，阴山山系和秦岭山系，不仅把“三带濒洋山岭”，也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔，致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落，并分别冠以不同的地理单元名称。 2）问：为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛，它们又为什么形成大小相若的一系列弧形，而不是一个巨大的弧形呢？ 答：地貌地质力学指出：东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”，都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上；也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”，才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多，没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3）问：为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”？即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”？而在中国大陆内部却呈现一系列S形（即“对称的双突弧形）山脉呢？ 答：地貌地质力学认为：大陆内部，两侧均为大陆型地壳，岩石性质彼此均一的条件下，在南北向相对扭动作用时，左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时，右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形，所以形成“S”形（即“对称的双突弧形”）山脉。而在濒太平洋地带，一侧为大陆型地壳（由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳），另一侧为大洋型地壳（由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳），在南北向相对扭动作用时，大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时，大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质，就不能形成向西北突出的弧形，结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1）揭示了地貌规律性，还不能明了它们的成因。毫无疑问，一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动，而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用，以及崩（塌）、滑（坡）、（泥石）流等，也时刻改变着地表地貌景观。简言之，地球内营力是一种“造形作用”，使地表地形出现起伏；地球外营力则是一种“毁形作用”，使地形差异趋于消失，起填平补齐的作用。可见，地貌形态是地球内、外营力共同作用结果；地壳运动则是其矛盾的主要方面，正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2）因此，探讨地貌的成因离不开地壳运动，研究地壳运动又离不开力的作用，力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式，就要根据地质构造的力学性质和位移方向，反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示，我国东部和西部都经历了两个发展阶段：第一阶段，中国大陆整个向南推挤，在“纬向协和函数”控制下，形成等距分布的纬向构造带；继之，由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗，中国大陆中部相对向南移动，致使中国东部发生反时针扭动；中国西部则为顺时针扭动，从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带，铸成了中国大地构造格架”，成为中国现代地貌的基础。在第二阶段，由于构造运动大大减弱，在“弹性回返”（由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱，所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释，更为合理）作用下，构造运动动力让位于重力作用，在重力均衡作用主导下，深及地幔的构造带产生明显差异升降，在地幔坳陷带（即“山根”）强烈上升成为山脉，在地幔隆起带持续沉降形成盆地（或平原），由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1）造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点，但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果，板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然；地理学家则根据“山根”的普遍存在，更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者，向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果；专注山脉研究的学者，则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实，山脉不是在单一的挤压作用下形成的：其一，根据“平衡剖面法则”，造山过程中平面上的缩短，远远不足以使山脉上升到如此高度；其二，更不可能使山脉持续上升至今，挤压只能造丘（陵），而不能造山。实际上，一切地貌现象都不是孤立存在的，盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一，彼此相辅相成、相依存在和相伴而生，共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中，由不同构造运动体制（而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”）相继作用的结果。 2）根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示，它们具有共同的五个显著特征，即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原；②山脉与盆地同步形成，新生代以来升降幅度已近万米；③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层，确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的；④中生代挤压构造上，普遍叠加了新生代张性构造；⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中，都受到强烈的拉张作用。 3）任何正确的造山一成盆理论，必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释：①中生代历经强烈构造运动挤压，波及地下深部，形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”（即“山根”）；②构造运动挤压作用大大减弱，在重力均衡作用主导下，导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆；③新生代造山作用和成盆作用，在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时，这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象（诸如：山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等）。 4）挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征：①把多元造成山一成盆作用因素（挤压作用、拉张作用等构造运动，以及重力均衡作用等）纳入统一模式；②用诸多因素主导作用有序转化，来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制；③将造山（带状山脉）造高原（面状山脉）和成盆作用的形成，有机地联系起来。 5）两个推论：①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换，是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”，并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”，它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之，更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等，都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然，它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成；人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少，是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上，很难把它们一一辩认出来的缘故罢了！ ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降，以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象，许多学者断言：当今处于地壳运动强烈的时期。否！这种结论过于武断了！ 按照我们的观点，第一，如前所述，当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期，山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致，乃是重力均衡作用的结果；第二，地震和火山的活跃期和宁静期的短周期，与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定：当今正处于地壳运动相对的和缓时期，而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1）关于形成中国大陆构造的动力来由，至今存在着重大争论，集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块（中国大陆）的碰撞推挤？还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压？ 2）地质学家所公认的地质事实是：无论是中国东部还是中国西部，至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律：①中国东部北北东向的三个沉降带，自西而东，它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动；构造带的形成时代也与此相一致；②中国西南部则更为明显：从华力西运动的昆仑带开始，向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带，藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带；与此同时，岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向，也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”，有一个共同特征，就是“向洋迁移”规律。板块说断言：这是裂解于“古陆”的板块，在地质历史时期，自北向南依次碰撞而形成的；令人不解的是：在漫长的地质历史时期，若干板块依次向北漂移，第一，只有在后一板块恒比前一板块速度更快时，才能依次逐一碰撞。试问，有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢？第二，在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后（这已由古地磁所证实）而逐一碰撞拼合，其碰撞缝合线却“严丝合缝”，平滑而光洁，既没有“棱棱角角”，也不见“碎裂地体”？第三，所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调，就像同一个时期形成的一套弧形一样？难道这不有点近似于“天方夜坛”吗？显然，这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤，或俯冲给出理论说明。 3）合理的解释是：依据力学上的“近极强原理”，动力来自北方，在接近动力源的部位，首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋，令人信服地解决许多重大地质问题，取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题，这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象，都是很新地质时代形成的。 1）新地貌：地质学家认为，中生代燕山运动（205―137百万年）奠定了我国大地构造格架，中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌（盆山格架）就是中生代铸就的。实事上，中生代形成的盆地格架已久经变迁，当时的山脉也几经夷平。深入研究表明：①青藏高原是新生代上新世（5.3百万年）以来强烈隆升的；②全国的现代地貌也主要是上新世以来，也就是“新构造运动”时期才形成的。 2）新构造带：地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征，认为现在地表出露的大型构造带，都是久远地质年代，甚至是吕梁运动（18亿年前）所形成，并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示：“构造新生性”是主导的，“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明，仅仅在燕山运动（205百万年）以来，存在着显著的构造继承性，而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结；更重要的是彻底的活动论告诉我们，各大陆不仅逐渐改变着自己的位置，也改变着自己的方向，作用于它的构造运动也会因而改变，无论从理论上和地质实际看，上述看法都是没有道理的。恰恰相反，现在持续延伸的构造带都是很新的，都有很明显的现代活动性。对此，我们可以多方面加以论证，仅就一点而言：因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载，因一段隆起、一段沉降而不连续。可见，一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的，一般不会老于燕山运动的构造带。 3）新地球的物理界面：地球内部存在许多地球物理界面，例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等，使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代，有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面，其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用，在整个地质演化过程中，不断改变着自己的位置和形态。例如，在强烈构造运动作用下，会形成新的上地幔隆起（幔隆，即山根）和上地幔坳陷（幔坳），即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系，正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上，通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结，地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析，提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征，人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布，容易地把它们绘画成图并铭记在心；更重要的是，可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律，不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系，铺平了道路；还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们：和其他许多事物一样，各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下，形成了“中国大地构造格架”；第二阶段在重力均衡作用下，在大地构造格架的基础上，构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用，以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来，纳入统一发展演化模式；创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化，合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会，中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就：（1）提出《造山一成盆统一形成新机理》；有“半隐伏构造带”等诸多新发现；对中国大地的构造特征做出全新理论概括。（2）发现冷湖工业油田；以“隐伏东西亚带”双重控油新理论，指导发现陕北大气田。（3）大三线选址中，纠正了攀枝花基地的否定理论，肯定了二滩水电站，否定了牛郎坝基地等。（4）最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图，首次填出断裂带，解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题，充分肯定了建坝地质条件。（5）总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论；最早编制“填图规范”，开创了“区域地震地质填图”新途径。（6）担任常务副主编，二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性，坡体可能的破坏模式等，利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小，以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形；地质力学模型；相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡（有支护或者无支护）在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测，对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下（开挖路堑+降雨）表面位移、内部位移监测，通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势，对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1）利用相似性原理模拟试验模型及试验参数，选用的模型经过不断重复的对比性试验，选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比，有利于试验现象进行观察，为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2）对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量，达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3）正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构，相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4）合理运用控制变量法、夹逼法进行试验，有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度，对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似，即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论，可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为：几何相似常数CL，应力相似常数 ，材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外，还应做到成本低、性能稳定；受环境变化的影响小；便于加工等。考虑以上因素，本试验用到的相似材料分别有：石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料，按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大，危险性相对较大的截面作为研究对象，进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性，确定本试验选择几何相似比CL=90，能满足试验要求。主要考虑重力场的影响，由此确定材料容重相似比为 =1，其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大，且模型尺寸较小，因此尺寸效应对实验影响较大，单纯采用相似原理反算土体材料参数（C、Φ）并不容易达到理想效果。为了达到试验目的，采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用，对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂：膨胀土=300：75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1）开挖路堑模拟，路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖，开挖过程尽量不对坡体产生扰动，分层、有序开挖。 2）降雨作用的模拟，降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨，分次进行降雨，降雨过程流量控制在60 L/h，每次降雨时间控制在10 min～15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移，坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个，坡体表面位移测点在有支挡时有10个，无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量，通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集，并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1）在降雨时间控制在一定范围内时，不管是边坡位移变化速率，还是位移变化累计量，路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响，因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2）通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现，加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高，内部位移与表面位移变化量都大大降低，坡体几乎不发生滑动，坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要：煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础，采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型，即水平应力控制型，量级上属于中等偏低应力区；顶板岩层结构及强度存在差异，第一测点顶板较为坚硬，第二测点相对软弱；顶板结构相对稳定，部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词：地质力学参数；小孔径多参数耦合快速测试；五里堠煤业；水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数，是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础，准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作，是认识研究对象必不可少的环节，具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体，在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态，如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行，在实际的井下环境中测试，测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井，之前未进行过系统的地质力学测试，各种基础力学数据缺乏，工程设计随意性较大，不利于矿井的高产高效。为解决这一问题，五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法，水压致裂法有以下优点：（1）能测量较深处的绝对应力状态；（2）它是最直接的测量方法，无需了解和测定岩石的弹性模量，甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出；（3）水压致裂测量应力的空间范围较大，受局部因素的影响较小；（4）不需要套芯工序，可利用其它工程的勘探孔进行压裂；（5）井下测量速度快，成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点，选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段，然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水，直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点：（1）测定结果比较接近岩体；（2）能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度；（3）能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布；（4）仪器操作比较简单，可实现快速测量；（5）与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析，确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔，利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头，在液压系统液体压力作用下，从探头壳体伸出一个平头探针，压紧钻孔孔壁。继续加压，直到孔壁被压裂，同时记录临界压力值。通过简单的换算，即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明，该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方，岩体的结构暴露出来，可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体，要想了解岩体结构，就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中，钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪，可借助锚杆、锚索孔进行观察，方便、快速、成本低，适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此，确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点，第一测站位于030210回采面的运输巷中，距离老切眼28m，埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道，距2#轨回联巷70m，埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示，测量结果如表1所示。 结果表明，两测站地应力场形式为σHh，即σH σh σv。在二个测站中，第一测站σH较大，为14.03MPa；第二测站σH较小，为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向，两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究，水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响，垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下，巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向，该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间，这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间，对巷道顶底板的稳定性极为不利，现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 （1）顶板岩层。顶板岩层强度（顶板以上10m范围）如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5，该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa，但强度分布不均，在2.2~6.4m范围内，围岩单轴抗压强度较大，平均为75.36MPa，而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小，仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内，巷道顶板主要以砂岩为主，围岩强度较大，而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内，岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的，岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6，该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀，钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa，只在局部段有围岩强度出现极值，如1.0m处围岩单轴抗压强度较小，为23.61MPa。 （2）煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中，钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa，但由图可知煤体强度整体分布较均匀，只在局部段围岩强度相对较大，如34m处，围岩单轴抗压强度较大，为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中，钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa；因此，在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小，平均值为5.16MPa，其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据，顶板结构有一定差异，第一测点有一层厚度约2m坚硬层，强度达到100MPa，坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层，强度范围为50-80 MPa；第二测点顶板强度相对较弱，但也相对分布均匀，平均为35MPa，最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当，平均略超过7MPa，为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视，选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例，如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中，结合矿区综合柱状图分析可知：该测孔大部分较完整，但局部段有明显的破碎带，孔壁粗糙疏松，围岩空洞破碎，如7.5~7.8m、985~10.35m等处，此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构，如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此，该测点附近顶板岩层相对结构简单，顶板5.8m范围内基本没有结构弱面，但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙，以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 （1）巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作，进行巷道布置、支护设计之前，应进行全面、详细的地质力学参数测试，为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 （2）小孔径单孔多参数快速测试方法，仅采用一个钻孔，就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作，测量速度大幅度提高。 （3）地应力测量结果表明，五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh，即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa；侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44；最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W，一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 （4）从两个测站的围岩强度测试结果来看，五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均，由于裂隙和破碎带的存在，不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看，顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大，如第一测站顶孔中部的砂岩岩层，强度达到100MPa；而砂质泥岩或泥岩岩层，裂隙和破碎带较发育，加之岩层本身的特性，围岩单轴抗压强度相对较小，平均为35MPa；两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀，平均值在7.1MPa左右。 （5）从两个测站钻孔窥视的结果来看，五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定，但有一定的破碎，有的破碎带挺严重，孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构，两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩，局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要：祖国大地上，巍峨耸立的高山，连绵起伏的峻岭，纵横交织的江河，星罗棋布的湖海，塑造了多姿多彩的壮丽河山，构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词：地形；分布规律；地质力学；分析 我们伟大的祖国，山脉纵横，河流交错；丘陵起伏，高远辽阔；平原坦荡，盆地巨硕。它们纵横交织，形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度．剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉．互相交织，把大地刻划成一个“棋盘”，在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时．乍一看去．映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼，纵横交织，似乎难以找到规律。但仔细观察，就会发现山脉与洼地，在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有：东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向；同时，山脉与洼地都是相问分布的，具体情况如下： 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条．自北至南依次有：横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系：展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系：坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系，彼此之间都是相隔7-8度，而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如，在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原；南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间，有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象，虽然各具特色，但它们分布的规律总是隆、凹相问，平行排列，具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区，其延伸方向大致与海岸平行，具体也有三条巨大的山系，自东向西：第一条为岛弧山系，由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成：第二条是沿海山系．包括长白山地和东南沿海低山丘陵；第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间，也保持着一定的距离，山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟；在第一、二条山系之间，分布着一系列浅海盆，自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等；在第二、三条山系之间，由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布；在第三条山系西侧，是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见，北东向的山系与洼地，也是相问分布，其中，洼地长期持续地沉降，地形较为开阔并具有封闭性特点，接受了大量的沉积物，成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交．是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山，它们和我国东半部的北东向山系遥相对应，显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间，也有相对低洼地，不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用．多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布．特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形．这在我国东半部表现的尤为明显．东西向和北东――南西向山系互相叠加，形成了比较规则的格子状山系，致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约，其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间，贯以南北向的山系．这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释．现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种：一种是水平运动；另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动，即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存，但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉，就是在地壳水平运动中，受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉，都是在南北向水平挤压力的作用下，伴生隆起而形成的；南北向的山脉，是在东西向水平挤压力的作用下，伴生隆起而形成的；北东向的山脉和北西向的山脉，则是南北向水平挤压力发生不均衡时，产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体．所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同．从而引起刚柔性不同的地块．其运动速度也不同．这样的地块之间便产生了力偶，也就是方向相反，但不在一条直线上的两个力，导致快慢两个地块发生扭动，形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如，我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成，具有柔性；而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成，具有刚性，所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时，太平洋洋壳起阻挡作用，引起北向的力，便产生了反时针方向的扭动，形成了北东向的三隆三凹。同样道理，在我国西半部，由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗．这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用．出现了顺时针方向的扭动．形成了一系列北西向的山地与洼地。可见，我国的山脉，都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关，那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为，这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时．除两极外．地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力，其一是垂直地面的垂直分力，这个力因受地心引力的抵消，对地面物质运动不起作用；其二是平行地面，指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时，正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向．从高纬向低纬推挤．引起某些大陆块的滑动．形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时，便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时，纬向惯性力的方向由东指向西，减慢时相反，由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动．从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下，如果在地壳的某些地段发生不平衡，便导致了各种扭动构造体系的产生，我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因．就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要：当前，大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂，尤其是在深埋、高地应力条件下，洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决，而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题，并介绍了模型试验的工程应用。 关键词：地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪，水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题，一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究；另一方面，更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明，地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题，特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论，模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质，寻找满足主要参数相似的材料。例如，对于沿夹层滑动的稳定问题，夹层材料的相似性必须严格满足，而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的，具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发，干燥时间短，可缩短试验周期；没有任何毒副作用，不会对人体造成伤害：压制成型的砌块易于切割，能满足模型拼装砌筑的工艺要求；容重高、抗压强度和弹性模量低；性能稳定，不生锈，有很高的绝缘性；由于各种材料拌和后未产生化学反应，因此试验后的材料可重复使用，提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置，采用分体式设计，其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中，钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成，而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm，其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外，在隧洞部位，采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装，可并且采用钢化玻璃覆盖，这种设计即保证了模型的侧向刚度，又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘；2――盒式台架；3――引线透气孔；4――连接螺栓； 5――高强拉杆；6――刚肋；7――隧洞模型；8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点，箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出，材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压，并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载，各设5个千斤顶；底座与模型之间设有10个液压千斤项；洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。（见图2） 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类：机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术，每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高，地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态，测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中，地质构造（如断层或夹层）内部相对位移的测量十分重要，而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计，采用等强度梁的结构形式，用厚的磷铜片制成，在梁上、下部共贴 片电阻片，组成全桥电路，使用时将其埋设在构造面的下盘，其上埋一个固定桩，这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上，目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定，尤其是深层抗滑稳定问题，地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合，在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度，尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题，用模型试验更有优势。例如，葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题，尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时，模型试验有着不可替代的优点，它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题，象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用， 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域， 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面，结构面相似材料大部分已解决，但结构体相似材料方面还有大量工作要做，还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下，同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料，只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。

大棚蔬菜生长种植技术研究:延农光配1号对大棚蔬菜生长和产量的影响 摘要 利用光合细菌延农光配1号研究了大棚蔬菜绿健黄瓜、秀光306西红柿、102辣椒栽培中施用效果。结果表明：滴灌延农光配1号100 kg/hm2后，3种蔬菜茎粗增加、叶色浓绿、生长发育明显优于对照组，产量分别增加7.56%、11.12%、7.80%，具有增产、提高品质和减少农药施用次数等功效，因而明显提高经济效益。 关键词 延农光配1号；大棚蔬菜；滴灌；产量 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素，还富含多种生理活性物质，如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号，含菌量60亿个/mL以上，主要菌为荚膜红假单胞菌（Rhodopseudomonas capsulatus）。黄瓜品种为绿健，西红柿品种为秀光306，辣椒品种为102（原景尖椒102）。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计，设滴灌延农光配1号（试验组）和未滴灌（对照组）2个处理。随机区组排列，小区面积30 m2，3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗（茎基部直径，以下称茎粗），测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法，黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次，滴灌在移栽时开始，每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法，移栽时开始，每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法，辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次，滴灌在移栽时开始，每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同，通过近2个月的生长发育，发现其有明显区别。由表1可知，延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组，并且枝繁叶茂，未出现病株，无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株，一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现，在相同密度的条件下，试验组产量为62.05 t/hm2，对照组产量为57.69 t/hm2，增产率为7.56%，表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿，株高较对照组差异不大，但茎粗增加，叶片颜色黑绿增厚，明显优于对照组，而且试验组产量为78.97 t/hm2，对照组产量为71.07 t/hm2，增产率达11.12%，表明延农光配1号试验组增产效果显著（表1）。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大（表1），但试验组产量为41.30 t/hm2，对照组产量为38.31 t/hm2，增产率达7.80%，明显高于对照组，表明延农光配1号的施用有显著的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明，施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后，茎粗增加，叶色浓绿，生长发育明显优于对照组，这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用，使之增产。 在黄瓜生产中，从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂，生长期间病株和死苗率明显低于对照组，并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后，因-4 ℃的强冷空气的袭击，大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害，喷雾延农光配1号50倍液1次，14 d后不但受害苗已恢复，而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。 大棚蔬菜生长种植技术研究:大棚不同地膜栽培对蔬菜生长及产量的影响 摘 要：通过在大棚内进行不同地膜，研究了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响。试验结果表明，大棚内麻地膜覆盖栽培促进蔬菜生长，提高辣椒、黄瓜产量。麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比聚乙烯农用黑膜增产5.2%、14.5%，比CK（不覆盖）增产24.7%、23.0%，与对照相比均达到显著差异。 关键词：麻地膜覆盖；蔬菜生长；产量 我国自1978年从日本引进塑料地膜覆盖技术以来，塑料地膜覆盖面积快速增加，对提高农作物产量、促进农业生产、增加农民收入作出了很大贡献[1]。随着塑料地膜使用量和覆盖面积的不断增加，白色污染问题也备受人们关注[2～4]。为减少塑料地膜污染，国内外许多科研工作者开展了大量研究，王朝云等[5，6]研究出了环保型麻地膜，麻地膜是最新的环保型可降解地膜产品，以麻类等植物纤维为主要原料。据试验，配套应用麻地膜覆盖多种蔬菜作物，可比塑料地膜覆盖增产10%～50%[7]。麻地膜除有增产效果外，还有保水、降温、除草等作用[8，9]，有极大应用前景。目前，麻地膜在辣椒、黄瓜蔬菜上的应用尚未见报道。湖北咸宁市农业科学院通过在大棚内覆盖不同地膜栽培辣椒、黄瓜，探讨了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响，以期为麻地膜配套覆盖技术的推广应用提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试地膜为可降解环保型麻地膜（中国农科院麻类研究所研制）和市售的聚乙烯农用黑膜。供试蔬菜品种为苏椒16号辣椒和津优12号黄瓜。供试大棚为钢架塑料大棚。 1.2 试验方法 试验于2013年在嘉鱼县潘家湾镇蔬菜科技示范园大棚内进行。试验地土壤为潮土，肥力中等偏上。在大棚内分别进行覆盖辣椒和黄瓜栽培试验，设覆盖麻地膜（处理A）、覆盖聚乙烯农用黑膜（处理B）和不覆盖（CK，处理C）3个处理，采用随机区组排列，每个处理3次重复，共18个小区。每个小区面积20 m2（长4 m，宽5 m，厢宽1 m）。辣椒地块3月3日机耕、整地、盖膜，每小区施45%复合肥3.25 kg、有机肥3 kg；3月27日打孔移栽，行距 40 cm，株距55 cm，每小区定植90株；4月15日用阿米西达（嘧菌酯）防治苗期病害；6月10日用美除（虱螨脲）防治烟青虫。黄瓜地块3月3日机耕、整地、盖膜，每小区施45%复合肥2.5 kg、有机肥2 kg、钾肥0.5 kg；3月21日打孔移栽，株、行距为55 cm和40 cm，每小区定植90株；2013年4月10日至5月10日用阿米西达喷雾防治霜霉病3次。试验期间调查在麻地膜覆盖、聚乙烯农用黑膜覆盖和不覆膜（CK）下蔬菜的生育期、产量等指标。覆盖麻地膜、普通黑膜、不覆膜各3个小区分批采收，每次都选择同一时间采收，产量每次累加。 1.3 数据处理 数据分析采用Excel软件。 2 结果与分析 2.1 大棚麻地膜覆盖对蔬菜产量的影响 由表1可知，麻地膜覆盖栽培的蔬菜产量均显著高于普通黑膜和不盖膜（CK）栽培的产量。黄瓜栽培试验中，麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜（CK）的小区平均产量分别为197.50，172.46，160.53 kg。麻地膜覆盖产量显著高于普通黑膜覆盖和未盖膜（CK），分别增产14.5%和23.0%。辣椒栽培试验中，麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜（CK）每个小区的平均产量分别为92.5，89.9，74.2 kg，麻地膜覆盖和普通黑膜覆盖比未盖膜（CK）显著增产，麻地膜覆盖与普通黑膜覆盖之间产量差异不显著。 2.2 大棚麻地膜覆盖对蔬菜生长的影响 由表2可知，麻地膜覆盖蔬菜栽培的生长时期较普通黑膜、未盖膜（CK）提前，尤其比未覆盖膜的生长期提前更明显。黄瓜栽培试验中，覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜（CK）提前1、4 d，结实期分别提前1、5 d，成熟期分别提前1、5 d。辣椒栽培试验中，覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜（CK）提前1、4 d，结实期分别提前1、4 d，成熟期分别提前1、5 d。表明麻地膜覆盖关键促进了蔬菜开花期的提前，开花期提前导致结实期和成熟期相应提前。 3 结论与讨论 麻地膜覆盖较不覆盖能够提前黄瓜、辣椒的开花期，加快出叶速度，黄瓜试验开花提前4 d，辣椒提前4 d，进而结实期和成熟期都相应提前，而且出苗比较整齐，此结论与王朝云等[9]研究的结论一致。但是覆盖麻地膜较覆盖黑膜期开花期没有明显的提前，关于普通黑膜、麻地膜覆盖提前出苗期的原因，可能和普通黑膜、麻地膜的增温保温作用及土壤保水作用有密切的关系。 麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比不盖膜（CK）增产24.7%、23.0%，差异显著。麻地膜覆盖较普通黑膜覆盖黄瓜增产14.5%，差异也达到显著水平；但是辣椒试验中，麻地膜较普通黑膜增产不显著，可能与后期的栽培管理不配套有关。 麻地膜覆盖增产的原因可能与麻地膜覆盖能提高土壤温度、改善耕层土壤水热状况、增加土壤对降雨的储蓄能力、减少土壤水分的蒸发、提高作物的水分利用效率有关[10]，因此，促进了作物地上部和地下部的生长，尤其是促进根系的生长发育，从而增加产量，但相关的作用机理需要进一步验证。 大棚蔬菜生长种植技术研究:气肥新技术为内蒙古察右中旗大棚蔬菜生长提供强大动力 张爱兰是察右中旗科布尔镇的一名蔬菜大棚种植户，她种植的番茄马上就能上市了，看着满眼的番茄，她兴奋地说：“这都是我家使用了二氧化碳气肥所结出的累累果实。” 察右中旗在设施蔬菜种植园的辣椒、黄瓜和番茄种植中全面推广二氧化碳气肥的使用，实现了大幅度增产增收。建在旗政府所在地科布尔镇的设施蔬菜种植园有下卧式厚墙体钢骨架日光温室100栋，在日光温室内配套有滴灌系统、沼气池、二氧化碳发生器。 为了增产增效，该旗农业科技人员指导菜农们在温室蔬菜种植中使用二氧化碳气肥，黄瓜平均单株产量达0.6 kg，增产的幅度一般达到30%以上，经济效益十分喜人。黄瓜采摘期平均每栋温室使用20 d二氧化碳气肥，需成本费800元（其中温室气肥设备费700元），每栋温室黄瓜销售收入为3 129元，实现纯利润2 329元，比使用二氧化碳气肥前增加纯利润550～600元，增加效益达31%左右。 张爱兰说，她家施过气肥的黄瓜、番茄等，可提前7～10 d上市，而且采摘期还长。生产出的果实无论是外形还是口感，都比没施过气肥的要好。最关键的是产量高，一般能增产30%以上，在温度和水分都充足的情况下，还能达到成倍增长，增加的收入也十分可观。 据该旗多经站的技术人员介绍，温室大棚里增施“气肥”，是指人为地增加植物生长环境中的二氧化碳浓度。植物的光合作用是通过周围空气中的二氧化碳来进行的，因此二氧化碳浓度的高低是直接影响到植物生长发育的因素。 察右中旗采用的气体施肥技术为当前最新的一代产品，通过电把碳铵分解成二氧化碳和氨气，然后用水过滤掉氨气，直接让二氧化碳作用于植物。使用二氧化碳气体施肥，远比其他的肥料便宜，同时还避免了药物残留。 大棚蔬菜生长种植技术研究:对大棚蔬菜生长和产量的价值分析 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素,还富含多种生理活性物质,如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号,含菌量60亿个/mL以上,主要菌为荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)。黄瓜品种为绿健,西红柿品种为秀光306,辣椒品种为102(原景尖椒102)。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计,设滴灌延农光配1号(试验组)和未滴灌(对照组)2个处理。随机区组排列,小区面积30 m2,3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗(茎基部直径,以下称茎粗),测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法,移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同,通过近2个月的生长发育,发现其有明显区别。由表1可知,延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组,并且枝繁叶茂,未出现病株,无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株,一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现,在相同密度的条件下,试验组产量为62.05 t/hm2,对照组产量为57.69 t/hm2,增产率为7.56%,表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿,株高较对照组差异不大,但茎粗增加,叶片颜色黑绿增厚,明显优于对照组,而且试验组产量为78.97 t/hm2,对照组产量为71.07 t/hm2,增产率达11.12%,表明延农光配1号试验组增产效果显着(表1)。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大(表1),但试验组产量为41.30 t/hm2,对照组产量为38.31 t/hm2,增产率达7.80%,明显高于对照组,表明延农光配1号的施用有显着的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明,施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后,茎粗增加,叶色浓绿,生长发育明显优于对照组,这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用,使之增产。 在黄瓜生产中,从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂,生长期间病株和死苗率明显低于对照组,并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后,因-4 ℃的强冷空气的袭击,大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害,喷雾延农光配1号50倍液1次,14 d后不但受害苗已恢复,而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。

现场实验室的检测功能体现在对物体特性的测量上。实验和比较结果，以确定它们的特性是否可以接受。在公路工程中，检测技术是必不可少的，是工程质量的保证。公路工程的施工质量与人们的出行安全息息相关。不用说，人民生命财产的安全是非常重要的。公路工程一旦出现问题，涉及的范围很广，会产生许多不良影响。为了提高公路工程质量，加强公路工程建设质量管理，有必要建立一个现场实验室。公路工程质量控制涉及图纸设计、技术规范、质量标准等多个方面。现场实验室的目的是实验观察在特定条件下在不同影响下所研究因素的变化。现场实验室的检测功能体现在对物体特性的测量上。实验和比较结果，以确定它们的特性是否可以接受。在公路工程中，检测技术是必不可少的，是工程质量的保证。 1公路工程工地试验室检测存在的问题 工程工地实验室的重要性从上述内容中可以了解到其自身的重要性，但在现实中，实验室检测方面仍然存在一些等待解决的问题。 1.1与其他部门之间的配合效率不高 在施工过程中，如果实验室与其他部门之间缺乏沟通会导致工作效率低下，影响工程的进程。从细节上来看，主要有三个难以协调的问题：第一，责任没有明确。网站工作人员实验室经常混淆其工作和质量监督部门，结果不清楚责任和权力。第二，没有进行专业的管理。实验室的工程中临时建设的，具有临时性特征，同时，这也导致了对其缺少相应的管理和监督，收到各方面的干扰比较严重。第三，部门之间缺乏有效的沟通。现场实验室的大量检查数据和结果只是在实验室中进行使用，并没有与其他部门进行共用共享，这对工程建设的效率有很大的负面影响[1]。 1.2试验人员专业和素质方面存在问题 对现场实验室来说，检验员的专业性是非常重要的，这直接影响到现场实验室的作用能不能有效的发挥。由于检验员的能力和水平都存在差异，所以，对于仪器的使用方面也有很大的差异，影响了现场实验室工作的质量和结果的可得性。由于水平的限制，我国的创新能力不足。新技术的认知度低、接受率低、利用率低，制约了施工现场实验室的现代化建设。实验复杂，工作环境不佳。实验室的检验员一般都是临时调配的，多数情况下，工作人员手中还会有其他的工作，所以，相比较下，就不可能全心全意的将工作重心放在实验室检测方面，对工作质量产生了影响[2]。 1.3工地试验室制度利用率低 公路工程现场实验室系统相对低效。现场实验室系统的充分实施要求施工监理单位和施工单位做好现场实验室检查工作。经检验合格后，报上级交通质量监督部门。如果可以采用网站实验室系统，将大大提高实验室网站的效率，及时响应施工现场情况，对工程质量进行实时检查，加强施工过程的控制，做好施工整改工作。 2加强公路工程工地试验室管理主要建议及应对措施 2.1实现工程实施各部门的有效协调 建立实验室的主要任务是为项目提供测试数据，并为项目的总体质量服务。因此，有必要加强与施工现场其他部门的联系和沟通。建议建立工作联系和报告制度，及时向有关部门提供测试数据和报告结果，并定期举行工程质量分析会议。所有实验室就重大问题进行讨论、研究和报告。从检测和检验的角度，对项目的质量控制进行了分析，并对测试数据进行了统计分析和分析，以帮助质量检验部门对工程质量进行控制[3]。同时，对于建设团队的评价，实验室的有关负责人必须参与，以实现对工程质量的全面控制，提高实验室对工程质量管理的权威性。 2.2加强对检测人员的管理 实验室质量以及它能否充分发挥其优势，加强项目质量的控制很大程度上取决于员工的技术操作水平和专业素质。因此，必须加强试验管理人员，必须配备专业的试验人员、实验室和实验室负责人必须具备相应资质才能完成这些任务。对人员进行定期培训和评估，包括相关的国家法律、环保知识、安全防护知识、仪表和设备操作程序和维护知识、试验操作程序、质量体系文件、公路工程建设规范等。熟悉相关标准，规范公路工程试验和测试及原有设备。合理高效，提高工作效率和准确性，提高检查员的综合素质和服务技能。同时加强检查员的质量和安全教育，提高员工的素质和安全意识。只有加强人才管理，才能不断提高员工的总体素质，使全体员工具备充分的能力和高质量，完成工作，适应科学技术不断发展的需要，确保检查工作的质量，提高工作效率。确保整个公路项目的质量。 2.3完善工地试验室管理制度 检查频次、技术要求和质量标准、检验项目、检验和检验助理应建立在岗位技术培训、检验和检验人员的基础上，持证上岗，进一步建立健全质量责任制、实验室检验和检验质量保证措施，对工作系统进行现场测试和检查，进一步规范内部管理。根据本项目的特点，组织和研究相关质量标准、施工规范、试验和试验规程，明确试验频率和试验方法，重点从各分项工程内容出发，重点讨论试验人员和试验人员的专业技能。半成品、成品、原材料。提高考试综合素质，规范考试的运作，确保考试和考试工作的及时性、准确性、标准化和科学性，提高考试和考试工作的水平。应采取有效措施，确保及时反馈和传输试验结果，并实施检查。 3结束语 要提高质量管理实验室的效率，必须实施全面的实验室管理体系，完善实验室的管理体系，做好信息管理测试工作，明确实验室的职责，做好管理工作，完善实验室的环境和设备，从而全面提高现场实验室的质量管理水平。 参考文献： [1]杨华.浅谈公路工程工地试验室的管理与施工质量控制[J].工程质量，2014，32（06）：63-65. [2]贺利兵.浅谈公路工程工地试验室的管理与施工质量控制[J].居舍，2018（34）：129. [3]颜雪.公路工程工地试验室的管理与施工质量控制研究[J].工程技术研究，2018（10）：109-110. 作者:张黎明 单位:中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司

工程试验检测工作不仅保证公路工程施工过程中所需要的材料符合相关规定的要求，还有利于工程管理人员对工程的施工质量和安全等相关内容进行全面的掌控。但是，现阶段工程试验检测还存在明显的不足，难以促进公路工程建设的发展。因此，需要对工程试验检测工作进行研究分析，找出问题，并提出解决方案。 1公路工程试验检测工作的内容 公路工程试验检测的内容复杂，包括以下方面：（1）要对施工所用的建筑材料，例如水泥、钢材等进行全面的检测，保证材料质量满足相关技术规范要求；（2）对施工建设过程中的混凝土、沥青混合料的配比以及稳定性进行全面的检测，确保材料符合规定要求。 2工程试验检测工作的重要性 2.1提高公路工程的施工质量 在进行公路工程施工建设过程中，必须严格掌控施工原材料的质量。在公路工程开始施工之前，要对原材料进行严格的检测，保证原材料质量满足施工的要求。在公路工程施工的过程中，会对各个环节进行检测，确保施工建设过程的高度精确性。因此，从某种程度而言，工程试验检测工作提高了公路工程的施工质量。 2.2保证公路工程的施工进程 工程试验检测工作使得工程施工更加规范化，进一步减少了公路施工过程中出现的材料质量问题，防止出现返工情况。因此，一定程度上保证了公路施工的进程，使得公路工程能够在规定的日期内完成。 2.3完善公路工程的相关资料 公路工程施工量比较大，因此，公路工程的检测程序也同样复杂。在公路施工时，要对路基路面进行严格检测，并且需要对各个施工工艺环节进行检测，进一步完善公路施工数据，保证公路施工资料的完整性。在公路工程竣工阶段，还需要对所记录的数据准确性进行检查计算，确保施工数据的科学性和严谨性。因此，工程试验检测工作使得公路工程的相关数据得以完善。 3工程试验检测工作存在的问题 3.1工程试验检测人员的专业素质有待提高 在现阶段的公路工程试验检测工作中，一部分试验检测人员自身素质不高，工作不积极，这也在一定程度上使得在公路施工过程中，许多原材料的样本没有被抽取，导致抽取到的原材料样本失去了代表性，无法保证公路工程的整体质量。 3.2工程试验检测仪器设备不完善 试验检测的仪器设备精度不高是影响公路工程质量的重要因素之一。试验检测仪器设备存在质量问题，会对公路工程试验检测的顺利开展以及最后的检测结果产生影响。然而，在现阶段的实际检测工作中，一部分检测单位为降低运营成本，在采购仪器设备时，选择价格较低的设备，不仔细核对、检查仪器的各项性能，这种情况下难以保证检测结果的准确性。除此之外，多数检测人员在试验检测完毕后，并未对检测仪器设备进行及时的保养，在下次使用之前也没有进行必要的鉴定，这在一定程度上导致一部分仪器设备加速老化，从而影响到试验检测工作的开展，无法保证检测结果的准确性。3.3相关部门对工程试验检测工作的管理力度不够相关部门的管理力度不够，主要体现在以下几个方面：首先，缺乏完整的规章制度约束，使得检测工作没有统一的标准，无法保障检测工作的科学性和可行性；其次，相关部门没有将检测环节具体化，没有监督每位工作人员是否是按照检测标准来操作；最后，没有对工程施工过程中记录的数据进行检查，无法保证数据的科学性和严谨性。 4加强公路工程试验检测工作的相关措施 4.1提高检测人员的综合素质和技术水平 检测工作人员的综合素质能力得到了全面的提升，才能从根本上保障公路工程试验检测结果的准确性。提升检测人员的综合素质能力，包括以下几点措施：首先要完善检测人员的考核制度，制定出考核标准，对检测工作人员的工作内容进行全方位的管理和记录，杜绝出现不按照具体操作流程操作的现象；其次是在检测人员的实际工作过程中，对相关工作人员进行定期的技能培训，学习基本的试验检测理论知识，提高操作水平；最后，将检测工作人员随机分配到各个公路工程项目当中，通过不断练习和操作，快速地提升工作能力，在一定程度上保证检测工作人员的综合素质能够满足试验检测工作的需要。 4.2引进先进仪器设备 检测仪器设备对检测结果具有重要影响，这就需要检测单位及时引进先进设备。首先，工作人员应当及时了解国外先进的检测设备和检测理念；其次，检测单位在引进先进设备的同时，还应重视对检测工作人员进行设备使用方法的培训，使得先进设备发挥作用；最后，检测单位在引进先进设备的过程中，应当重视购买正规厂家并且选择高精度的机械设备，减少因为检测设备的问题造成的工程质量隐患。 4.3加大对公路工程试验检测的管理力度 要想保障检测工作的顺利实施，一定要加大相关部门的管理力度。因此，在公路工程施工之前，首先需要相关部门按照公路工程施工要求制订试验检测方案，确保公路工程试验检测过程中不会出现问题；其次，在公路施工过程中，要加强管理，提高检测结果的准确性；最后，一定要对公路工程中记录的数据进行再分析，确保数据的科学性。 5结语 随着经济的飞速发展，公路工程施工建设中出现的问题也被逐步重视起来，同时，也对公路试验检测工作提出了更高的要求，这就要求相关人员根据试验检测工作中存在的问题，提出改善方法，完善公路工程试验检测工作，从而有效延长公路的使用寿命。 参考文献： [1]蒋思晨，李晓丽，张鹏远.不同粉煤灰掺量高强混合骨料混凝土力学性能及本构关系试验研究[J].硅酸盐通报，2011（5）：989-994. [2]李滢.矿物掺合料对再生混凝土性能的影响研究[J].混凝土，2013（2）：65-68. [3]尚晓峰.BRA岩沥青与SBS复合改性沥青及其混合料性能研究[J].公路工程，2016（4）：78-83. [4]冯嘉，李秋义，宋菁，等.再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究[J].青岛理工大学学报，2011（4）：61-66. [5]冯庆革，张顺，朱慧英，等.矿物掺合料对全再生骨料混凝土性能的影响[J].广西大学学报（自然科学版），2014（4）：907-912. [6]孙炳云，何英华.试验检测工作在公路工程中的作用[J].黑龙江交通科技，2007（2）：76. [7]蔺全定.公路试验检测设备发展趋势与对策浅析[J].科技视界，2016（18）：200. [8]宋建华.公路工程检测在公路工程质量控制中的应用[J].建材世界，2014（3）：127-129. 作者:王珊珊 单位:唐山市交通建设试验检测中心

摘要： 动热稳定试验是高低压电气设备的一项重要的型式试验，本文通过研究高低压电气设备的动热稳定试验要求及试验回路，提出试验注意事项，以期能为相关高低压电器设备生产厂家及检验检测机构进行动热稳定试验提供参考。 关键词： 动热稳定；短路；短时耐受；峰值耐受；峰值系数 当电力系统发生短路时，出现大容量的短路电流会导致电气线路中的电气设备因电动力的机械效应或者电流热效应导致其结构变形或损毁，如果线路中的保护电器（断路器或熔断器）在继电保护所设定的时间范围内动作而断开电路，可在一定程度上缓解事故，而保护电器的失灵（拒动或延迟动作）将会进一步加剧事故，因此电气设备必须加强其短路耐受电流能力的考核，而动热稳定试验正是考核在规定的使用条件下，在规定的时间内电路在闭合位置上的电气设备所能承载的电流情况。 1试验要求 由于动热稳定试验是对电气设备流过短路电流的考核，没有被试品的关合或开断，所以没有关合电压或开断瞬态恢复电压的考核，对于试验电压没有要求，无论高压电气设备或低压电气设备均是如此。对于动热稳定来说，电动力造成的机械应力主要体现在峰值电流流过电气设备而发生的状况（峰值耐受电流），而热应力体现了一个相对稳定的电流在一段时间内在电气设备上热量累积而产生的效果（短时耐受电流）。如果试验系统峰值系数（电流峰值/电流有效值）满足要求，两个试验可以合并实施，如果试验系统峰值系数不能满足要求，两个试验则分开实施。由于高低压系统特性及继电保护特性不同，所以高低压电气设备峰值系数（依据标准GB∕T11022-2020《高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求》以及GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备第1部分：总则》）也不尽相同，具体要求如表1、表2所示。对于峰值耐受电流的时间，高压电气设备一般按照0.3s实施，低压电气设备要求持续时间不应该小于0.3s。而短时耐受电流时间，高压电气设备额定短路持续时间的优选值为2s，也可以选取大于2s的值，如3s和4s，低压电气设备一般按照1s实施。动热稳定频率允差为±25％，电流应是额定值的±5％。 2试验回路 由于动热稳定试验对于试验电压没有要求，所以无论是低压还是高压电气设备的该试验，基于考虑试验的易于实现性及节约试验设备、运行成本，动热稳定试验都会采用低压回路实施，一般采用低压大容量短路试验回路。其试验原理如图1所示。低压电器试验系统一般采用电网作为试验电源，因为电网提供的试验容量一般能够满足试验要求。近年来，也有部分检测机构采用短路发电机实施高端大容量电器的短路相关试验。回路控制采用断路器与合闸开关的配合，一方面是两个开关可以解决试验时间较短（比如低压电器设备动稳定试验0.1s）、不能精准控制的问题，另一方面是利用合闸开关解决了关合过程精准控制合闸角度而保证了电流峰值的问题。调节电抗器与调节电阻器的配合可使回路达到要求的阻抗以及功率因数而达到调节回路稳定电流及峰值电流的目的。试验变压器是为了降低试验电压而达到降低功耗的目的，从理论上来说，试验电压越低，试验功耗就越小，但试验电压也不宜太低，因为开关本身具有一定阻抗，尤其电压越高，电气设备体积就越大，势必导致其本体阻抗越大，所以电压等级越高的电气设备试验电压也越高。 3试验注意事项及试验判据 为了尽可能地模拟系统事故工况，试品应安装于本体或等体支架上，触头压力应调节至产品规定的下限值，对于带有电流互感器的电气设备，如果电流互感器一次侧接入试验回路，应将电流互感器二次侧短接并可靠接地以防止试验过程中过电压的产生；如果电气设备具有过电流保护断开的功能，需采取保证回路通流不断开的措施。试品接入回路应模拟正常使用工况的机械应力，但不能超过实际使用的情况。如果检测机构设备不能满足试验要求，允许作以下变更，但应满足如下要求：式中：t1为实际试验的通电时间，t为规定的通电时间，I1为实际试验电流，I为试验电流要求值。试验后，需做试品和触头的外观检查；电气设备用正常操动方式操作应能正常动作，并能够承载相关额定连续电流；检查电气设备回路电阻的变化，应不超过20%，同时要求接地导体和元件保持连续性。 4试验实例 某箱变型号YBM-12/0.4-630,其主回路同时包含高压与低压，高压试验要求值分别为50kA（峰值）与20kA/4s（有效值）,低压试验要求值分别为63kA（峰值）与30kA/1s（有效值）。高压开关设备为两台高压环网开关柜（分别为C柜和F柜），根据标准要求两台高压柜都做，所以将其串联实施，F柜中有熔断器作为保护电器，为了保证试验电路连续性，采用与熔断器外形与尺寸近视的模拟熔体（铜导体）替代熔断器。由于高压试验要求的峰值系数为2.5，这样要求其功率因数约为0.08，阻抗比达到了13，而一般低压回路阻抗比小于7（回路功率因数大于0.15），所以一次试验不能满足要求，需要两次试验来实施，经过试验其波形图分别如图2和图3所示。51.96kA(A相)，40.11kA(B相),44.75kA(C相)，A相电流满足要求（不在中相），通电时间为0.3s，参数符合要求，试后无损伤、无变形、接头无熔焊，接地导体和元件保持连续性，回路电阻变化符合要求。在短时耐受电流试验，三相有效值分别为20.15kA(A相)，20.65kA(B相),19.92kA(C相)，其三相平均值为20.24kA，通电时间为4s。参数符合要求，试后无损伤、无变形、接头无熔焊，接地导体和元件保持连续性，回路电阻变化符合要求。高压回路动热稳定试验合格。低压回路主开关为保护电器万能断路器承担，在试验中切除断路器控制器电源以保证万能断路器不会因为过流或短路而误动作。低压试验要求的峰值系数为2.1，这样要求其功率因数约为0.2，低压大容量试验回路满足要求，所以一次试验即可，试验波形图如图4所示。三相有效值/峰值分别为30.21/44.73kA（A相），30.55/63.08kA（B相）,30.26/64.36kA（C相），最大峰值电流为64.36kA（C相），峰值电流试验参数符合要求。三相电流平均值30.31kA，通电时间为1s，短时耐受电流试验参数符合要求，根据客户要求计算三相焦耳积分各为（A相907.37×106A2s）、（B相941.97×106A2s）、（C相924.21×10A2s6）。试后无损伤、无变形、接头无熔焊，接地导体和元件保持连续性，回路电阻变化符合要求。低压回路动热稳定试验合格。 5结论 动热稳定试验由于试验电流大，回路及接线电阻无法准确推算，通电时间长，所以试验难度大。本文通过对高低压电气设备动热稳定试验的要求及试验回路、注意事项、判据做了详尽的阐述，并通过极具特征的具体事例分析，希望对于实施相关试验的检测人员及开关设计制造人员以借鉴。 作者：杨兴 康志林 李涛 单位：甘肃电器科学研究院

0引言 我国部分饮用水地表水源地存在水体富营养化的现象,在季节、水温等条件适宜时易爆发水华,引起藻类数量明显增加,进而产生各种具有嗅味的代谢产物。在各种嗅味中,土霉味较为常见,主要由土臭素(GSM)和二甲基异莰醇(2-MIB)等藻类和放线菌的代谢产物引起,且嗅阈浓度低[1]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)中明确规定两者的限值均为10ng/L。研究表明,混凝、沉淀和过滤等传统净水工艺对GSM、2-MIB的去除能力有限[2]。较为常见的方法是在传统工艺前端增设高锰酸钾预氧化、预氯化或粉末活性炭吸附单元,或在传统工艺后增设臭氧氧化和活性炭吸附单元,通过氧化和吸附作用,增加工艺对有机组分的去除性能,从而去除嗅味物质[3]。目前我国大部分水厂都采用传统处理工艺,深度处理工艺总体占比偏低[4],而且在实际水厂运行中,嗅味物质的去除往往受多种因素的影响,因此需要进一步加强实际水厂常规工艺条件下的嗅味去除应用研究。2019年和2020年的夏秋季,山东省潍坊市昌乐县城南水厂原水土霉味明显,严重影响水厂的制水效果。为保证供水水质安全,对原水水质开展了检测分析,针对原水藻类浓度高、土霉味明显的水质特点,分别开展了高锰酸钾、粉末活性炭与高锰酸钾联合投加、高锰酸钾与次氯酸钠联合投加的系列试验,对投加方式与投加量进行了优化,取得了较好的生产实践效果,可为其它类似情况的水厂提供运行技术参数和依据。 1试验材料与方法 1.1水厂概况 城南水厂位于潍坊市昌乐县城南约10km,设计规模为9.6万m3/d,采用混凝、沉淀、过滤、消毒常规工艺处理流程,重力流输水为城区供水。2020年平均日供水量为6.5万m3/d。水厂原水取自昌乐县最南端的高崖水库,经36kmDN1400钢筋预应力混凝土原水输水管线自流进入水厂。水厂工艺流程如图1所示。2019年和2020年6月至10月的原水水质情况见表1。在夏秋季,原水水质呈现相似特点,藻类最高浓度分别达到14448万个/L和11622万个/L,均有明显土霉味。 1.2试验方法 由于原水水质变化往往较为突然,特别是藻类爆发和出现异味的初期,水厂需结合水质变化和实际生产条件快速做出应急处理,因此在小试之前先开展了粉末活性炭、高锰酸钾、次氯酸钠的应急投加生产性试验。结合应急生产性试验的结果,开展小试,再对小试结果进行生产性应用验证。1.2.1生产性试验方法距高崖水库取水口下游1km处是孟津河备用水源,其取水管道与水厂的原水输水管线相连接,由于受限于场地条件及管理权限,该地点仅具备投加高锰酸钾的条件,不具备投加活性炭及预氯化的条件,因此选定该地点为高锰酸钾投加点。粉末活性炭投加点选在水库取水口处。次氯酸钠投加点分别在折板反应池前和V型滤池后。混凝剂为聚合氯化铝铁(Al2O3含量10%,Fe含量0.5%),在跌水网格混合池投加,浓度均为40mg/L。1.2.2小试方法用六联搅拌机烧杯试验模拟水厂混凝沉淀工艺,研究各种投加方式和投加量对藻类和嗅味去除的影响。试验用混凝剂为聚合氯化铝铁,与水厂实际所用品牌型号一致。在混凝剂投加量均为40mg/L的条件下,分别开展:①投加高锰酸钾;②粉末活性炭(300目)与高锰酸钾联合投加;③高锰酸钾与次氯酸钠(有效氯含量(以Cl计)13%)联合投加的小试。三种投加方式的烧杯试验搅拌程序见表2。1.2.3检测方法常规水质测定依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750.6-2006)和《水和废水监测分析方法》(第四版)中的方法。GSM和2-MIB采用《生活饮用水臭味物质土臭素和2-甲基异莰醇检验方法》(GB/T32470-2016)中固相微萃取-顶空-气相色谱质谱联用方法进行检测。采用六级嗅味强度法对水样进行嗅味测定。先由一人对系列水样的嗅味强度大小进行比较,再由另一人进行比较得出另一组嗅味强度,两人判定结果一致则有效,若有争议重复比较得出一致结论。 2结果与讨论 2.1应急生产性试验 2019年6月中旬至7月下旬,水厂根据原水水质变化采取应急措施,在取水口下游1km处投加0.5mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠15mg/L和18mg/L。2019年7月单次取样结果表明,原水、沉淀池出水、出厂水GSM含量分别为486、88、35ng/L,去除率92.8%;原水、沉淀池出水、出厂水2-MIB含量分别为40.5、14.2、11.3ng/L,去除率72.1%。出厂水嗅味等级从原水的5级降为1级,有轻微土霉味。可见该处理方法对嗅味物质有较好的去除效果,但尚不能完全保障出厂水嗅和味达标,需要进一步探索和优化投加方式。2020年6月中旬,在原水开始出现藻类增长及异味的情况下,尝试在与2019年同期相同的工艺条件基础上,将前加氯量从15mg/L提高到26.5mg/L,以强化杀藻及预氧化助凝效果。但出厂水水质并未发生明显提升,而且余氯浓度达到0.75mg/L左右,三氯甲烷浓度最高达到0.058mg/L,存在超标风险,城区管网水中嗅味明显,可见单纯依靠加强前加氯的方式不可行。因此,水厂将前加氯量调整回15mg/L,在水库取水口处临时增设粉末活性炭投加装置,先对原水嗅味物质进行吸附,然后再依次投加高锰酸钾、次氯酸钠药剂进行预氧化。当粉末活性炭投加量为5mg/L,高锰酸钾投加量为0.35mg/L时,处理后的出厂水2-MIB含量仍达14.2ng/L,GSM达177ng/L,仍有明显土霉味。原因可能是原水的藻类大量占据了先投加的粉末活性炭的吸附容量,从而影响了活性炭吸附效果和整体处理效果。有研究表明,先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭,且粉末活性炭投加量在20mg/L以上时对嗅味物质去除效果较好[5-6]。但因水库取水口及下游附近的场地及条件受限,不具备先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭的条件,而且由于粉末活性炭价格较高,如果继续增加投加量,将会造成较高的水处理成本,水厂难以负担。为更好应对原水季节性水质问题,需要进一步开展小试,综合考虑处理效果和运行成本,确定氧化剂、吸附剂等药剂投加方式和投加量,从而指导生产实践。 2.2小试 2.2.1单独投加高锰酸钾由图2可见,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着高锰酸钾投加量的增加,出水的嗅味逐渐减小,藻类去除率逐渐增加。陈忠林等[7]的研究表明,高锰酸钾对嗅和味及藻类有很好的去除效果,主要通过其还原产物新生态水合二氧化锰的氧化、吸附和催化作用促进有机物去除。试验结果表明,当高锰酸钾投加量为1.0mg/L时,藻类去除率为68.4%,嗅和味等级由5级降为1级,但继续加大投加量,藻类去除率变化不明显,嗅和味等级也未继续降低。对上清液的色度进行测定,高锰酸钾投加量1.0mg/L时色度为10度,2.0mg/L时色度达到202.2.2粉末活性炭与高锰酸钾联合投加由于水厂仅具备先投加粉末活性炭、再投加高锰酸钾的条件,因此模拟实际工艺,先投加粉末活性炭,再投加1.0mg/L高锰酸钾进行试验,由图3可知,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着粉末活性炭投加量的增大,藻类去除率虽有提高,但总体效果一般,投加量为10mg/L时藻类去除率75.9%,嗅味等级为1级,与单独投加高锰酸钾的小试效果相比,并没有显著区别。其他研究人员指出,高锰酸钾与活性炭联用具有协同作用和互补性,但也会形成相互制约关系,在使用时要注意投加位置和用量,因为粉末活性炭表面能够吸附高锰酸钾,降低其氧化能力,影响除藻除嗅效果[8-10]。小试结果与前期投加粉末活性炭的生产性试验效果基本一致,证实了该方式不适合城南水厂。2.2.3高锰酸钾与次氯酸钠联合投加在依次投加1.0mg/L高锰酸钾、40mg/L混凝剂的条件下,逐步增加次氯酸钠投加量。由图4可见,次氯酸钠投加量为10~15mg/L时,出水无异嗅异味,藻类去除率达92%。相关研究表明,利用次氯酸钠进行预氧化去除小分子有机物及嗅味物质有较好效果[3,11]。随着次氯酸钠投加量进一步加大至20mg/L以上,出水的氯嗅味明显,嗅味等级升高。因此次氯酸钠投加量不宜大于20mg/L。小试结果与前期生产性试验中提高加氯量导致出水嗅味明显的结果基本一致。2.2.4结论从以上3种投加方式的烧杯试验结果可以看出,在混凝剂投加量一定条件下,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加去除藻类和嗅味效果最好,其次为单独投加高锰酸钾的效果,而先投加粉末活性炭、后投加高锰酸钾的效果较差。从去除效果和成本角度综合考虑,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式具有较好的性价比。 2.3生产应用验证 2.3.1运行效果分析水厂结合小试及前期应急生产性试验结果,进一步优化生产运行参数,确定在距取水口下游1km处投加1.0mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠6mg/L和9mg/L,并于2020年8月中旬至10月中旬的藻类爆发期开展生产应用验证。运行情况见表3。在上述优化后的运行参数下,出厂水嗅味等级均为0级,2-MIB和GSM均低于5ng/L,符合10ng/L的限值要求。出厂水消毒副产物浓度也得到较好控制,三氯甲烷浓度为0.01mg/L左右,余氯为0.40~0.60mg/L,高锰酸盐指数、浊度等各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。药剂投加运行成本为0.0604元/m3水。2.3.2运行实践模型根据水厂实际生产运行效果和经验,在原水水温15.0~25.5℃、浊度12.8~27.0NTU范围内,总结出以下原水藻类与高锰酸钾、次氯酸钠投加量、聚合氯化铝铁投加量和出水嗅味等级的水处理模型表(见表4),可为其他水厂提供类似参考。 3结论 (1)针对昌乐城南水厂实际原水水质条件的小试,为有效去除原水嗅味并综合考虑处理效果和成本,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式优于单独高锰酸钾以及粉末活性炭与高锰酸钾联合投加方式。(2)结合小试及生产性试验,确定了在取水口下游1km的原水输水管线处投加高锰酸钾,水厂混合池投加聚合氯化铝铁,反应池前与滤池后分别投加次氯酸钠的投加方式和合理的用量,在藻类和嗅味高发期保证了出厂水各项检测指标均合格。(3)由于原水水质的季节性变化愈发明显,可考虑在常规处理工艺后增设臭氧生物活性炭深度处理工艺,强化水中异嗅异味的去除效果,进一步保障水质安全。 作者:杜崇岭 秦新玲 王令刚 李金霞 李鑫玮 单位:山东昌乐实康水业有限公司 北控水务(中国)投资有限公司

岩石力学论文:岩石力学课程实践性教学改革探讨年 摘要：为适应我国土木工程专业人才培养和教学改革的需要，针对土木工程专业基础课――岩石力学课程的教学特点，拟拓展实验与实践教学环节，增加岩石力学特性实验与数值试验及现场教学两个部分，构建集理论教学、物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学综合教学模式，以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 关键词：岩石力学；实验教学；物理实验；数值试验 随着我国西部大开发战略的实施和西南地区高坝建设的兴起，传统的岩石力学课程理论教学及授课内容已经无法满足工程界对岩石力学知识的热切需求，亟待开展《岩石力学》课程的教学改革。笔者基于近几年讲授土木工程专业本科生岩石力学课程的教学经验与体会，并结合国内其他高校岩石力学教学研究所取得的一些成果[1-5]，提出我校大学生《岩石力学》课程实践性教学改革的总体构想，即集成物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学课程实践教学，以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 一、岩石力学课程实践性教学改革的必要性 岩石力学是运用力学方法与地质学原理来研究岩石与岩体的力学行为的一门新兴科学，也包括研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。它涉及到岩石的物理性质、拉压剪等强度特性、与时间有关的流变特性、岩石的单轴和三轴变形特性、岩石的动力学特性、岩石的各向异性本构关系、岩体结构面的力学性质、由结构面与岩石块体包围的岩体的力学特性、岩体不连续面的渗流性质、地应力环境、岩体力学中的各类数值方法、岩石力学涉及的各类工程问题，包括地下空间与地下工程开发、地基（含坝基）、岩质高边坡（含挡墙及加固体系）等的整体稳定性与变形破坏问题等[1-3]。显然，岩石力学的研究对象不同于一般的材料，它是非均质各向异性、含有多组结构面组合的非连续介质，其力学行为复杂多变，导致依托在这一地质体上的各类岩石工程（如岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、地下隧道与采矿工程）更加复杂。正是由于岩石或岩体的复杂性及特殊性，岩石力学服务的各类工程目前还是以工程经验、现场试验与监测为主，理论指导为辅，这给岩石力学课程的实践性教学改革创造了条件、提供了难得的机遇。在理论教学基础上强化实验与实践教学，通过参与室内实验和野外实践，采用工程实用化或经工程检验后的理论方法开展大规模计算分析和工程实例研究，构建集理论、实验与实践于一体的综合教学改革，使学生既储备较好的理论基础，又具有较强的实验与工程实践能力，从而培养出具备解决复杂岩石力学问题的高端技术人才。从这个意义上说，开展岩石力学课程的实践性教学改革是十分必要的。 二、岩石力学课程实践性教学改革的主要内容 增加室内实验教学与计算机数值仿真实验环节，并结合现场工程实例教学，探索适合现代岩石力学发展的新型实践性教学方法。 1.增加实验教学模块环节。目前我校大学生岩石力学课程教学主要是理论教学为主（32学时），强化书本理论知识的学习，尚未安排实验与实践教学环节。通过本课程的多年课堂理论教学，结合本课程经验性、应用性较强的突出特点，拟改革现有教学方式，增设岩石力学实验教学环节（模块I），包括4个室内实验模块，即岩石吸水性实验、饱和单轴抗压实验、点载荷抗拉实验3个验证性实验项目和1个岩石剪切实验演示项目。这4个室内实验项目（模块I）为岩石力学特性参数实验，拟规划6学时教学内容，其中验证性实验占4个学时，综合实验和演示项目占2个学时，由学生先熟悉实验方法、实验步骤，再由教师指导，完成实验；同时实验室对学生也实行开放，鼓励学有余力的学生课后自己设计并开展相关实验。 2.增加数值试验教学环节。实践教学把培养学生实验技能放在首位，虚拟与现实相结合，动手与动脑相结合。考虑学生人数的增加，实验场地、仪器设备、岩块样品不足等矛盾，将实验教学与计算机数值仿真相结合，开展模块Ⅱ教学，即增加数值模拟演示实验2学时。应用大型数值分析软件ABAQUS进行岩石力学数值模拟实验教学。由于岩石破裂过程现象的复杂性和岩石介质的复杂性，在模块Ⅰ的岩石力学教学实验过程中，学生很难通过大量重复性实验看到岩石破坏的各种类型的复杂现象。利用引进并二次开发的ABAQUS程序，增加模块Ⅱ的实验教学环节，对岩石力学实验进行辅助教学，使学生参与教学活动的主动性、创造性大为增强。随着现代计算机技术的发展，利用计算机对岩石的变形与破裂过程进行数值试验，不仅具有通用性强、方便灵活、具有可重复性等特点，而且可以通过数值试验得到许多在常规实验室试验中难以观测的重要信息，作为岩石力学实验教学的重要补充，达到岩石力学实验辅助教学的目的。但模块Ⅱ数值试验的应用并不能完全取代模块Ⅰ的实验室实验。这是因为数值试验时仍然需要提供岩石的细观力学参数等信息，而且只有在证明数值试验方法正确的基础上才能使用它进行岩石力学的数值试验。此外，岩石力学数值试验也可完成复杂岩石块体的变形破坏过程的数值仿真。 3.预设工程问题教学模式。考虑到岩石力学数值试验方法在解决岩石力学问题时具有通用性强、可重复性等特点，感兴趣的学生可以在任课教师的指导下，在课程开设初期（如5周内）就拟定一个自己感兴趣、与岩石力学与工程紧密相关的数值计算课题，带着问题进行课程学习。课程的每个环节都使学生对问题的认识更深入一步，当专业知识和数值计算知识储备到达一定程度后，即可开展数值试验方面的研究。在此过程中遇到的突出问题，可以由任课教师利用课间时间给学生答疑解惑，或一些共性问题可在课堂适当讲解，从而辅助学生完成预设的各类工程问题，达到事半功倍的教学效果。 4.结合工程案例的现场实践性教学。实践性教学的核心应是开展现场教学，将课堂教学与实际工程紧密结合，从而升华理论知识、室内实验和数值仿真成果。针对本课程的实用化特点及课堂教学进展状况，选择有代表性的岩石工程作为典型教学案例进行现场教学，适时邀请现场的项目负责人就工程案例进行详细讲解，包括可能遇到的各类岩质边坡工程、岩石地基工程、地下空间与地铁工程等，从而增强课程学习的针对性、提高学生分析和解决实际工程问题的能力。 三、结束语 通过上述建设，将丰富我校大学生岩石力学课程的实践性教学内容，使其充分兼顾理论、实验与数值仿真、现场实践三个方面。在此基础上，凝练岩石力学课程实践性教学改革的创新手段与特色教学方法，推动本科岩石力学课程实践性教学改革的深入发展。 岩石力学论文:海洋工程《岩石力学》的研讨式教学 摘要：《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点。这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统的学习，更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学方法可以达到这一目的。本文从海洋工程《岩石力学》课程的实际需要出发，对研讨式教学法的应用进行了探讨。 关键词：《岩石力学》；研讨式教学；教师；提高能力 研讨式教学发起源于早期的德国，现在已经成为西方高校的一种普遍的教学方法。后来郭汉明教授进行教改实践[1，2]，创造了全新的研讨式教学模式，开启了国内研讨式教学的先河。研讨式教学以学生为主体，教师提出问题，鼓励学生查阅资料，研究讨论后解决问题[3-5]。海洋工程《岩石力学》是一门新兴的课程，这门课程与以往的《岩石力学》不同之处在于，它将岩石力学与海洋环境结合起来，重点关注实际钻井和采油等过程中的岩石力学问题。这就需要培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学模式，可以充分发挥学生的主体作用，调动学生的主体性、积极性和创造性。本文将从海洋工程《岩石力学》这门课程的背景和实际需求出发，探讨研讨式教学法的优越性和必要性。 一、海洋工程《岩石力学》的特点 海洋油气开发与陆上油气开发存在明显不同，体现在海洋钻井、采油的各个环节，其中《岩石力学》也表现出明显的特点。首先是海底环境非常复杂，不但土质松软，力学性质十分弱，而且地貌多变，给海洋钻采设备及工艺提出了巨大挑战。近期国外内出现的海洋油气开发中的多个灾难性事故与海底复杂的岩土环境密切相关。其次，海洋油气藏多为松软砂岩，这种岩石的孔隙度和渗透率高，储量大，单口油井产量高，但在钻井开发过程中往往伴随井壁失稳、油层不稳定、油层出砂、油层压实及随之而来的海底沉降变形等问题。目前为船舶与海洋工程专业开设《岩石力学》课程经过两年的教学实践，表明这门课程的开设十分必要，学生对于《岩石力学》的学习积极性也较高，基本达到了课程开设的教学目标。但是随着学科的不断发展，在《岩石力学》的教学中需要重点突出海洋石油开发过程中的岩石力学问题，而目前这一点做的不是很充分。另外，《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点，这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统地学习，更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。 二、研讨式教学模式的优势 传统的教育理念是以教师为主体，学生为客体，主客关系非常明确。学生被动的吸取知识，这就容易造成：学生很难在学习中产生主动学习的兴趣，知识的获取仅限于课堂，失去了学习的动力，压抑个性，限制了学生的全面发展。同时，也不利于师生之间的交流。研讨式教学模式提倡以人为本的理念[6]。从学生的发展角度出发，教师从单一的知识传授者转变成学生学习的引导者。与传统的课堂模式相比，研讨式教学具有明显的互动性，提高学生的参与性，更加强了师生之间的平等交流的关系，活跃了课堂气氛，有利于提高学生的综合素质。这些特点体现在以下几个方面：（1）以学生为主体的讨论式教学可以调动学生的兴趣，激发他们学习和探讨问题的动力。在这一点上，教师的引导作用至关重要。它需要我们从学生的角度出发，构建一套完整的引导学生进入研讨境界的课程教学程序。（2）培养了学生的自学能力。研讨式教学改变了长久以来教师讲课为主的教学模式，代之以个人自学为主，小组讨论评比，然后由教师总结讨论结果。这种教学方式符合学生的心理特征，肯定了他们的学习成果。（3）改善了学生与教师之间的关系，实现了学生和教师在课堂上的良性互动。 三、基于研讨式教学方法的教学实施 海洋工程《岩石力学》是一门根据海洋油气开发过程中的岩石力学问题衍生出来的相关课程，我们不能依照一般的岩石力学来授课。根据海洋工程《岩石力学》的课程性质，我们从以下几个方面来设计研讨式授课内容。 1.海洋环境及岩石力学的相关文献阅读指导方案。文献阅读与分析是从事科学研究的重要环节和基本功，让学生在本科阶段适当结合学习内容开展文献阅读的训练不但对本课程的学习十分有益，而且为以后进一步的发展打下了坚实的基础。这是研讨式教学的第一步。这个环节可以让学生开阔视野，了解相关课题的最新研究动态。 2.结合海洋油气开发的工程实际和岩石力学理论，研究研讨课题。相对于课题的解决而言，课题的提出不但难度大而且颇具挑战性。好的课题可以发现工程实际的本质，解决实际问题，而且可行性较好；而不好的课题无法抓住问题的本质，且解决不了实际问题。要做到选题合理，必须抓住研究中的关键点，这可以是学术前沿，也可以是学术研究中的热点问题。教师在这一环节起到至关重要的作用。因为这不仅需要教师具有专业的知识水平，还需要了解学生的实际情况，制定的课题要有代表性，还要注意难易程度，务必使学生有所得。 3.基于MatLab平台的计算机辅助研究提出的课题。现实问题的复杂性和规模往往不是传统的纸和笔的模式容易解决的，大多需要借助计算机程序辅助解决。大学生对Matlab的学习和掌握较为容易。加入这一内容是为了使学生能够掌握实际解决问题的技能。通过认真筛选，我们最终选择了四个课题，用于研讨式教学，即水力压裂模型、海底沉降模型、地层出砂模型、井壁稳定模型。在给出讨论题目之后，我们将学生分组，根据学生的人数和课时的安排，将学生分为4个小组，分别选择一个课题。教师对研究课题给出要求，小组自己安排分工，教师可以在旁指导。首先是学生查阅文献，因为相关资料非常繁杂，所以教师可以针对研究课题，介绍一些文献资料，使学生少走弯路，在此基础上，也鼓励学生自己查找资料补充，消化、归纳和总结文献资料。这是研讨课中最重要、也最花费时间的一个环节。它要求学生投入很大的精力和时间，对所有资料进行阅读理解，如课题的研究背景、研究思路和方法，最近的研究成果以及实际的应用情况。对于每个课题，我们要求学生选择一个实际案例，进行编程，且选择一种软件进行数值模拟，一方面是验证自己的理论知识，另一方面是学习一门软件技能。如图1所示，是1组同学用Matlab设计的一个计算而为水力压裂模型的界面，图2是3组同学采用Abaqus计算的直井井壁围岩的应力分布情况。经过这些练习，同学们对知识的理解更加深刻，教师也了解了学生知识的掌握情况。 报告的总结和归纳，是对所有工作的总结，包括组内成员之间的交流和统一意见，最后编写成研讨课上的演讲稿和课件。这个过程对于培养学生的文字表达和口头表达的能力十分重要。教师在这个环节可以引导学生，如演讲稿的版面要美观大方，内容必须简洁明了。我们鼓励学生在小组中先进行组内答辩，然后其他成员打分，提意见，推选出一位代表，进行课上的答辩。最后，学生代表根据自己选择的课题在全班进行答辩，其他学生讨论交流，提出自己的看法和问题，然后大家针对这些问题进行讨论解答。教师在这个环节中可以进行引导和启发学生，注意调节课堂气氛，还要对演讲同学以及小组进行点评和打分，在所有小组演讲完毕，要进行最后的总结和归纳。 实践表明，研讨式教学对学生掌握知识、提高能力、培养研究素养具有重要的作用。这种教学方法为师生提供了一个自由、开放、积极地交流环境，激发了学生的学习热情，研讨的过程更是一个跨专业的交流和沟通，学生相互之间取长补短，开阔了大家的视野，使学生全方位的考虑问题，完善课程的认识层面。它也促进了师生之间的平等交流，客观上强化了一种学术交流模式，从而实现了学术水平的共同进步。 岩石力学论文:岩石力学双语课程建设的必要性探究 摘要：岩石力学不仅是一门重视理论的学科，也是一门实践性很强的工程学科，是岩土工程等专业的重要基础课程。针对目前中国高校岩石力学的内容落后以及教学方式枯燥等问题，本文着重探究了建设岩石力学双语课程的必要性及可行性，以促进双语教学在高校的落实，发挥双语教学在高校素质教育中的作用，为高校培养岩石力学高层人才提供有效思路。 关键词：岩石力学；双语教学；必要性 目前，我国绝大多数高校都采用普通话作为教学语言。而香港和新加坡的大学主要使用英语教学。台湾也正在加强英语教学的力度。还有很多非英语国家的高校正在使用英语教学或开始设置英语课程了[1]。世界各地都广泛地使用英语授课或者从事各种学术活动，如今英语已经成为了一种科技语言。因此，采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。双语教学，即在课堂上增加使用第二中语言来进行学科的教授，它已经是实施双语教育的重要手段之一[2]。为了推动双语教学的发展，教育部自2001年明确提出要在高校积极推动使用英语等外语进行教学，其中“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，近年来我国内陆许多高校增开了一系列双语课，也就是在教学过程中既有英语授课部分，又有汉语授课部分。不少人认为，双语教学可以促进高等教育的国际化[3]。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学，也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[4]。为了达到良好的教学效果，在调查分析国内外高校尤其是石油类高校教学过程中存在的问题，我们对岩石力学建设双语课程的必要性进行了探索。 一、目前岩石力学课程存在的问题 1.教材陈旧，内容落后。随着我国在基础设施建设方面的投资和发展，岩石力学的理论研究取得了长足进展，建造出了三峡工程、青藏铁路、南水北调等许多高难度、划时代的标志性工程，使得我国在岩石力学的理论研究、室内外试验、现场监测和经验积累方面获得了举世瞩目的成果[5]。然而，作为培养岩石力学高级人才的大学，普遍存在着所采教材陈旧，内容严重落后于目前岩石力学的实际发展水平的现象，在一定程度上出现理论与现实脱节的现象。 2.教学手段单调，教学模式枯燥。岩石力学的理论比较枯燥，容易导致学生的学习兴趣不高、主动性不强。仅仅以传统的传授书本知识为主的板书和PPT课堂教学模式已不能满足应用型本科人才培养的需求[6～9]。另外，该课设置的课时量相对于要讲授的内容来说偏少，按照传统的教学方式进行，容易出现让学生对知识只能宽泛了解而掌握不牢的现象，同时也容易让老师被迫放弃部分教学内容的现象。岩石力学包含的力学知识点较多，存在很多公式的推导过程，仅仅靠板书和PPT的形式，不能让学生高效地接受知识。 二、采用双语进行岩石力学的教学的必要性 21世纪是知识、信息和经济一体化的时代。随着我国对外开放的深入，特别是成功加入WTO以后，各个行业积极引入国外的先进技术和实验设备，对外交流与合作日益密切，与岩石力学相关的行业也不例外，我国高校教育正面临着更加严酷的国际竞争环境，在一定程度上需求具有一定的专业外语知识的人才。 1.采用多种教学手段，增强教学效果。虽然也有单独开设了土木工程专业英语等专业外语课，但是仍存在一些内容交叉重复的问题，给教学带来了困难[4]。所以在岩石力学课程教学改革方案中，不应局限于教授专业外语知识，也可以在汉语授课过程中普及相应的专业外语词汇。所以，可以在师资条件具备的情况下，岩石力学采取专业教学与外语教学相结合的双语教学办法，教材可以采用外文教材或者添加外文辅助教材以跟进国内外进展，从而保证内容的先进性。教学过程中，可以在每一章增加相应的专业词汇的英文注解及相关解释。另外，还应提供外文资料供学生参考。这样多途径的教学方式，让学生在学习专业课程的同时，又学习了专业外语。既避免了专业课程专业词汇零散的缺点，也增加了学生们学习专业外语的兴趣。 2.增强英语的阅读和表达能力。（1）实施双语教学可以为学生打好坚实的专业词汇基础，补充公共外语教学的不足，促进国际学习交流的效果。随着国际化交流的日益频繁，除了查阅国际期刊，学生们有越来越多的机会出席各类国际会议，直接聆听外国专家的演讲报告，并且参与到国际学术交流中去；而更有相当一部分的同学将可能去国外留学或者工作。因此课堂上采取双语教学可以使学生们提前熟悉掌握该专业的名词术语，达到与国际同行顺利进行学术交流的目的；而一般的公共外语考试并无法涉及这些专业内容，经验表明只接受公共外语教育不能满足专业交流的需要，这就更加体现出双语教学的必要性。 （2）实施双语教学可以通过中英文对照，采取优势互补，以加深对内容的理解和辨析。专业词汇或者定义、表述等由于英语语言习惯与汉语的不同，有时在翻译成汉语的过程中会出现生硬、不准确，甚至有歧义的地方，而直接在英语的环境下学习反而更加有利于内容的理解和知识点的掌握。另一方面，有些专业词汇是由学生并不熟悉的词根组合而成的，这时通过与汉语书本内容进行比较可以在学习专业知识的同时加深对于英语的构词方式的理解，对类似的生词触类旁通，从而达到举一反三的效果。（3）实施双语教学学生不但可以掌握岩石力学的专业词汇，也可以对其他一些基本的科技用语有所了解。比如基本的数学物理符号的读法、缩写的含义，石油生产过程中的常见设备的英文说法等，同样这些也是公共外语所没有包含的内容。 三、采用双语进行岩石力学的教学的可行性 1.高校教师的英文水平可以胜任双语教学的要求。目前高校中有许多在国外学习访问并且用英文发表文章和进行讲座经历的老师，他们的外语能力可以充分保证双语教学的实施效果。 2.岩石力学的教学资源有许多国内外经典的原版教材。这些教材既包括侧重原理、概念讲授的基础教材，也有充分反映最新研究成果的专著。在授课过程中可以选择其中的一部分作为指定的教材及参考书，以满足不同的教学需要。 总之，以强调理论联系实际、重点培养学生的英语能力为该课程的主要建设目标，进一步提高教师教学水平，加强教材等教学资源的建设，不断优化教学内容及教学方法，最终让学生掌握本门课程教学内容，实现英语水平的提高。实现让学生掌握绝大部分专业词汇，胜任该专业领域的国际交流，学习跟踪近期国内外反应重要学术和生产动态的文献，了解学科前沿发展情况及最新成果的最终目标。 岩石力学论文:岩石力学教学改革的探索与实践 摘要：岩石力学是一门理论性和实践性均较强的课程，如何开展教学活动，以确保教学质量，是值得深思的问题。从教材内容、课堂教学方法、课程教学手段、实践教学、行业现状等方面对岩石力学课程的教学进行了全面的探讨。通过教学改革实践结果表明：在全面掌握该课程的基础上，学生课上更加积极主动，兴趣更加浓厚，取得了良好的效果，为岩石力学教学改革提供了借鉴。 关键词：岩石力学；教学方法；教学实践；教学目标 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》[1]指出，我国高等教育的发展，将定位于以全面提高高等教育质量为重点，更加注重提高人才质量、提升教学研究水平和增强社会服务能力、特别强调了高等教育要“优化结构办出特色”，发挥政策指导和资源配置的作用，引导高校合理定位，克服同质化倾向，[2]形成各自办学理念和风格，在不同层次、不同领域办出特色，争创一流。 岩石力学是研究岩石力学形态的理论和应用的科学，是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科，其理论基础广泛，涉及工程地质学、固体力学、弹塑性力学、计算数学、构造地质学、地球物理学、建筑结构学等多门学科。通过对岩石力学形态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题，主要围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和试验方法，较好地解决了岩土工程中所遇到的问题。基于本课程的特点和重要性，有必要采取行之有效的措施提高“岩石力学”课程的教学水平，进一步增强内蒙古科技大学（以下简称“我校”）岩土与地下工程方向本科生的核心竞争力，以便能够培出更多基础扎实、知识面广养、素质高、能力强、有创新意识和较强工程实践能力的高级技术人才。 一、“岩石力学”课程教学现状 土木工程是内蒙古科技大学历史较为悠久的专业之一，专业下设建筑工程、道路与桥梁、钢结构、岩土与地下工程四个方向。岩石力学是2006年新增设的一门岩土与地下工程方向必修课，其开设时间短，基础较为薄弱，由于一些主观及客观的原因，课程教学存在着很多问题。 随着经济和社会的发展，岩石力学新理论、新工艺也如雨后春笋般出现，这对于广大教学工作者提出了更高的要求。然而教材内容较为陈旧，现代新理论、新工艺多没有涉及，如课程中关于地应力测量方法[3]章节中压磁应力解除法、HTPT法等则没有描述。部分章节存在着与工程实际脱节的现象，学生重视程度不够，如岩石力学数值分析方法章节。同时岩石力学由于其理论基础广泛，教师课上需要做大量的公式推导及理论的串联工作，但有些教师抛繁就简，关键部分不做详细阐述，忽视了学生能力参差不齐的特点；某些涉及工程应用部分的讲述虽然采用了现代多媒体手段，但是手段单一，多为图文课件，缺少动画素材及现场视频。另外，不同规范之间同样问题的描述不一致使学生感到极为困惑。如对于岩石、岩体（围岩）的分类，《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（附录A）中将岩体基本质量等级分为I～V（好～差）级，而在其他规范中，如《公路工程地质勘查规范》（JTJ 064-98）（附录G）中将隧道围岩分为I～VI（差～好）级，两者之间存在截然不同的差别。规范之间诸如此类问题较多。 二、岩石力学课程教学改革 1.改善教学方法，培养创新思维 岩石力学课程传统的教学方式是教师以讲授为主，学生则被动接受知识，这种教学方式遏制了学生学习和思考问题的积极性，为了改变这种状态，形成教师和学生互动学习的气氛，必须改革原有的教学方法。根据教学内容的难易程度，采用启发式、研究式、讨论式等多种教学方法。对部分偏理论或纯理论章节，教师应对其来源、本质、对工程的意义和重要性以及与其相关理论的关联做深入的解剖，使学生有一个较为清楚的认识。当学生弄清基本概念和原理，再把握大的研究方向，则不难培养出学生思考问题的积极性以及创新意识。利用本校的文献检索平台，可结合课本及工程实际布置课后任务，让学生充分利用其中资源，了解前人的研究成果和在时代大环境下某个研究内容的进展，引导学生大胆说出自己的见解。课上让学生各抒已见，适当引入讨论课的形式，使教师和学生之间、学生和学生之间互动交流。 2.丰富教学手段，紧跟时代步伐 基于岩石力学本身的特点以及传统“黑板+粉笔”书写速度慢、单一、呆板、信息量小的缺点，课程教学适当结合现代多媒体手段，充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂、表现力丰富的优点，提高授课效率，调动学生课堂情绪。当遇到重点公式推导时，采用传统板书的方式，教师一步步推导，使学生易于理解，加深印象，也避免了因学生素质良莠不齐，导致教师错估教学效果，造成恶性循环的局面。教师对于多媒体课件的制作，应尽可能提高课件制作能力，随时准备大量的图片和影像素材，特别是以往代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新技术、新设备等的详细情况，从而使学生充分关注本专业领域最新动态，培养其独立思考问题的能力，扩展学生的知识面。另外，培养学生在课下利用内蒙古科技大学教学综合网络平台的习惯，发挥平台上的资源优势，通过师生讨论区、答疑区、通知等，形成网络教与学的互动。 3.学与用的结合，理论与实践的统一 一方面，鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目和教师的一些科研项目或其他工程现场，将岩石力学的知识点融入到项目中，使学生提前接触生产实际，掌握一些在课堂上学不到的东西，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，我校东门在建的地下人行通道，学生从工作井的开挖到衬砌的完成，基本全程参与，学生对课堂上较为模糊的知识点多有了比较清晰的认识，现场学生和教师的“问”与“答”的互动，也取得了理想的效果。另一方面，充分利用计算机仿真技术，采用数值分析方法，如ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件，将之运用到实际工程中，通过辅助计算，改变学生“学无所用”的错误想法。[4]如在学生毕业设计的完成过程中，数值分析方法在某个问题中的必要性明显，通过指导老师的指导和学生的努力，学生较好地模拟了一些工程问题，再加上学生较为扎实的理论基础和将其运用到工程实际的能力，答辩通过率几近100%。 4.了解行业现状，明确教学目标 21世纪是地下空间的世纪。随着我国城市化的进程，地下工程蓬勃发展趋势不可阻挡，然而本行业还存在诸多问题制约着国家的发展和祖国的建设。例如，我国岩土工程技术规范标准方面，据初步统计，不包括各省市所编制的地方标准，我国岩土工程方向的国家标准和行业标准就有200余部，各行业规范自成体系，形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论高度不一致的局面，而重大工程的建设常常需要数名甚至数十名各专业技术人才，这就造成了各专业人员交流困难，工期拖延情况屡见不鲜。自国家实施西部大开发起，各类复杂性的工程技术问题常有报道，如青藏高原铁路的建设，曾遇到过各类国际性的技术难题，多年冻土的影响一度困扰着大量学者和工程技术人员。内蒙古自治区作为西部GDP第二的省区，十年西部大开发发生了翻天覆地的变化，而内蒙古科技大学作为自治区高等院校，理应培养出见闻广博、理论扎实、有较强工程实践能力的高级技术人才，使之投身于西部建设，不怕艰难险阻，牢记校训“百炼成钢”，这是我校的教学目标，教师应牢记于心，以提高学生综合素质并为此更加辛勤地努力。 三、结语 岩石力学是岩土与地下结构工程专业一门重要的专业课，本次教改实施一年有余，已取得部分预期效果，在实施的过程中深深体会到教学工作的复杂性和重要性。综合素质对于这个专业的人才培养是最重要的，教改的实施对于学生自身的发展，对社会都是有着重要意义的。 岩石力学论文:基于岩石力学理论的三压力预测技术研究及应用 摘 要：做好地层三压力预测工作，对保护油气层，提高钻井成功率，降低钻井成本具有重要意义。苏仁诺尔油田断层、裂缝十分发育，储层非均质性强，钻井施工中喷、漏、卡等复杂事故时有发生。本文针对这样的地质特点采用声波时差法计算地层孔隙压力；从岩石力学基本原理出发，根据库伦-摩尔准则和拉伸破坏准则建立坍塌压力和破裂压力的计算模型。并开发了适应于苏仁诺尔油田的地层三压力剖面预测软件。该软件能够对井身结构进行优化设计，为钻井液密度设计提供可靠依据；完钻后利用实测压力资料和测井资料对计算结果进行了验证， 应用表明，该法预测精度较高，可满足现场施工要求。 关键词：岩石力学 孔隙压力 坍塌压力 破裂压力 预测模型 在钻井中，准确的预测地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力，能够确保钻井液密度设计和井身结构设计的合理性[1]，对油气层保护，提高钻井成功率，降低钻井成本也起到至关重要的作用。苏仁诺尔油田地质情况比较复杂，断层、裂缝十分发育，岩性复杂，储层非均质性强。该地区以往，地层三压力预测主要通过经验和钻后验证，精确性和准确性都较差。钻井施工中喷、漏、塌、卡等复杂事故时有发生，加大了钻井风险，增加了钻井成本，延长了钻井周期，同时也给油气层带来更大的伤害。 结合苏仁诺尔油田实际，在预测地层孔隙压力方面，采用声波时差法计算。本文从岩石力学角度出发，建立了地层破裂压力和地层坍塌压力预测模型；进而利用苏仁诺尔油田的常规测井资料连续地计算了该区的地层坍塌压力和破裂压力，从而有效地指导了钻井施工，收到了良好的效果。 一、三压力预测模型的建立 1.地层孔隙压力预测模型的建立 根据苏仁诺尔油田的地质特点，分析表明采用声波时差测井资料分析法预测地层孔隙压力效果较好。 对于正常压力泥页岩地层，随着埋深的增加，地层的孔隙度逐渐降低，声波时差逐渐减小。出现异常压力后，声波时差不再随埋深增加而减小，出现声波时差异常增大现象。据此可以预测地层的异常压力，预测过程如下： 从岩石力学角度看，井壁稳定与否取决于井眼围岩的应力大小与地层强度。若井眼围岩的应力小于地层强度，井眼是稳定的；若井眼围岩的应力大于地层强度，井壁将产生破坏，导致井下复杂[4]。根据库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则推导地层坍塌压力和破裂压力的表达式。 2.1地层坍塌压力表达式 研究中选择了库仑-摩尔准则作为剪切破坏的强度判据。这个准则认为岩石沿某一平面发生剪切破坏，不仅与该面上剪应力大小有关，而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏，而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。其表达式如下： 井眼围岩的应力大小与井眼内的钻井液密度有关，随着钻井液密度的降低，井眼围岩的剪应力不断提高，当超过岩石的抗剪强度时，岩石将发生剪切破坏。发生剪切破坏的临界井眼液柱压力称为坍塌压力，一般情况下简称为坍塌压力[2]。 当井眼液柱压力较低（即钻井液密度较低）时，在井壁上会出现较大的剪切应力而使井眼发生坍塌[8]。可得坍塌压力的表达式： 表达式中包含两个变量：井眼液柱压力 和圆周角 。在0～180°之间选择圆周角 ，求解井眼液柱压力最大值 ，即为保持井眼稳定的井眼液柱压力下限―坍塌压力 。 2.2地层破裂压力表达式 当钻井液液柱压力过高时，在井壁处会出现拉应力，当拉应力超过地层的抗拉强度时，就会出现拉伸破坏（拉伸破坏准则）。 2.3 计算模型相关参数的确定 利用地层坍塌压力和地层破裂压力计算模型求取地层的坍塌压力和破裂压力，必须已知地层的原地应力、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角、孔隙压力、有效应力系数等参数[3]。由测井数据间接获取地层的力学参数，可以计算出任意深度地层三压力，进而可获取地层三压力剖面。 2.3.1地层弹性参数 通过岩石力学性能实验可以把标准公式中的力学参数转换成某一施工地区的力学参数，对苏仁诺尔油田20块岩心试样进行了测试，共获得430个数据，通过回归处理得到了该地区的弹性模量、和泊松比计算公式。 二、压力预测软件 基于上述研究，利用所建立的模型编制了地层三压力预测软件，通过输入声波、密度等测井数据以及井眼轨迹参数和地应力参数计算得出地层三压力剖面。进而应用该软件预测地层三压力，为合理设计井身结构、钻井液密度提供可靠依据[6]。 三、现场应用 为了验证地层三压力剖面的预测精度，在苏仁诺尔油田选取苏3-1井、苏301-1井和苏20-2井3口新钻井进行了钻前预测，完钻后利用实测压力资料对预测精度进行了验证。新钻井现场实验的基本过程是：首先利用邻井测井资料通过外推法预测待钻井的地层三压力剖面[9]（如图1），然后根据地层压力剖面进行钻井液密度设计和井身结构设计；完井后根据现场测压数据和实测的测井资料检验压力剖面的精度[5]。实测值均在预测值范围内（见表1和表2），吻合程度较好，该方法的预测精度较高。 四、结论与认识 1.本文基于地层三压力计算一般理论，从岩石力学和破环准则等角度出发，建立了适合苏仁诺尔油田地质情况的地层三压力预测模型，提高了地区适应性，实现了利用常规完井测井资料预测地层三压力的目的。 2.利用所编制的三压力预测软件，处理工区测井资料，明显提高了地层压力预测的精度，为合理设计井身结构、钻井液密度提供了可靠依据，对于安全高效钻井具有重要的意义。 岩石力学论文:岩石力学及地层抗钻特性预测研究与应用 【摘要】大港油田深部地层岩性致密，研磨性强，抗压强度大，可钻性差，机械钻速较低，严重影响了油田的钻井周期和钻井成本。本文通过实钻岩心抗钻特性试验研究、岩石力学特性参数纵横向分布规律及地层岩石抗钻特性分析、地层岩石可钻性分析、钻头动态数据库的建立及钻头优选评价等技术研究，优选了适合大港油田不同地层的钻头，并针对深部特殊地层进行了钻头个性化设计，机械钻速显著提高。本文的研究为准确分析和预测大港油田深部地层岩石可钻性提供新的技术手段，对提高大港油田的钻井效率具有重要的促进作用。 【关键词】测井资料 钻头 可钻性 岩石力学 抗钻特性 大港油田钻井过程中主要钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组，各区块机械钻速总体呈下降趋势，特别是深部地层岩性致密，研磨性强，抗压强度大，可钻性差。实钻结果表明进入东营组地层后随着岩石强度的增加机械钻速迅速降低，尤其是沙河街组地层深部机械钻速明显偏低，仅为沙河街上部的一半左右，严重制约了钻井速度和勘探开发经济效益的提升。为加快深部沙河街组地层钻井速度，提高整体经济效益，有必要针对大港油田地层岩石可钻性开展研究，分析研究出其分布规律，进而优选出适合该地区地层的钻头，以指导优快钻井技术方案的制定。 1 地层岩石力学特性参数的测定 为系统开展岩石力学性质参数及可钻性的测试和分析，本文收集了17块岩心，进行了声学试验、抗压强度试验、岩石硬度试验和岩石可钻性试验，为准确掌握大港油田深部地层的岩石可钻性规律提供了基本数据参考依据。岩石力学参数试验结果如表1所示。 2 岩石力学特性参数纵横向分布规律 2.1 弹性模量及泊松比 假设岩石为各向同性无限弹性体，根据纵波速度和横波速度计算动泊松比和动弹性模量的关系式为： 3.3 地层岩石可钻性剖面的确定 根据以上回归得到的声波时差与牙轮钻头和PDC钻头关系方程，结合声波测井资料，计算并绘制出地层岩石可钻剖面，由图可以看出，沙河街组牙轮可钻性级值主要分布在5-7 之间。根据岩石可钻性与地层硬度的分类关系，可以确定该地层属于中一中硬地层。 4 钻头动态数据库的建立与钻头优选及个性化设计 4.1 钻头优选 为了方便查询大港油田使用的钻头，为钻井工作提供借鉴参考，收集了近四年探井使用过的钻头，建立了钻头资料数据库。同时利用机械钻速法对钻头进行了优选。 机械钻速法是将各层位大于该层位平均机械钻速和进尺的钻头挑选出来，显然大于平均机械钻速和大于平均进尺的钻头使用效果较好，其他的钻头使用效果相对较差。选优出的钻头应用后，井深大于4500m的深探井，机械钻速提高了6.5%（由4.75m/h提高到5.06m/h）。4.2 PDC钻头个性化设计 为了提高钻头在硬夹层以及高研磨性地层切削效率，通过对大港油田深层钻头磨损情况，从以下几个方面进行改进以个性化设计实现深层钻井的提速：4.2.1？切削齿技术的改进 QuantecTM 系列PDC钻头自2010年在大港油田试用之后，取得了良好的使用效果。通过对其磨损分析，认为如果该钻头切削齿耐磨性能够提高，该钻头还可以取得更长的单只进尺。故优化设计了Q型齿的加强版Quantec ForceTM。该钻头系列具有以下特点： （1）金刚石层相对更薄，在钻压相同的情况下，对比更厚的金刚石层，其吃入地层所需的能量更小； （2）金刚石层颗粒以及组分进行优化，抗研磨性能提升了15%； （3）金刚石层与碳化钨基座的几何胶结形状进行优化，减少了由于金刚石层被冲击破坏而剥落的概率，提高了切削齿的抗冲击性。 4.2.2？钻头稳定性加强 通过加入贝克休斯专利的“D”技术，提高钻头在井底工作时的稳定性。同时，增加心部布齿密度减少切削齿暴露深度。 4.2.3？钻头攻击性设计 （1）针对钻头芯部切削齿磨损轻微的特点，减少切削深度控制力度，即适当增加芯部切削齿的出露。从磨损情况来看，芯部齿完好，且没有发生崩齿现象。 （2）适当减少鼻部和外肩部的切削齿后倾角度，从磨损情况来看，角度更小，速度更快，但是还是存在外肩部轻微崩齿的风险。4.2.4？钻头布齿技术和独特后倾角设计 选用更加平滑的钻头剖面，针对深层钻头吃入困难，夹层频繁稳定性差的特点进行电脑软件模拟，优化钻头切削齿的安放位置使钻头合力指向中心。钻头心部，鼻部到外肩部和保径部的切削齿倾角优化模拟，从内到外依次提高后倾角角度以达到平滑切削的目的。 岩石力学论文:误差理论在岩石力学试验数据分析中的应用 [摘 要]在一组岩石力学性质试验数据中，有时候会出现个别的异常数值，从直观上看，该数据与其它数据有较大差异。然而如何处理这些异常数据，使实验结果更加准确，仍缺乏理论上的依据。文中简要介绍了应用误差理论的方法，对岩石力学性质试验数据异常值进行分析处理并进行计算，该方法的成功应用使岩石力学性质实验结果更加可靠。 [关键词]误差理论 岩石力学性质 试验 数据处理 异常值 剔除 一 引言 在测岩石力学性质的一组试验数据中，会出现个别的异常数值，从直观上看，该数据与其它数据差异很大。在处理试验数据时，对于这样的个别异常值，是否要别除？如果单纯凭直觉判断，似乎缺乏理论上的依据。首先要从技术上找原因，分析其是由于试验过失误差，还是其他什么原因造成的。当不易找到其他原因时，可以采用误差理论的方法进行检验，通常取显著性水平0.05或置信度为95%，然后判断这个异常数据是否应剔除。用误差理论的方法进行检验是非常必要的，检验方法也很多，这里应用误差理论方法分析岩石力学性质试验数据的异常值[1-7]。 二 异常值的检验 在整理试验数据时，往往会遇到这种情况，即在一组实验数据中，发现少数几个偏差特别大的可疑数据，这类数据又称为离群值或异常值，它们往往是由于过失误差引起的。对于可疑数据的取舍一定要慎重，一般处理原则如下。 （1）试验过程中，若发现异常数据，应停止试验，分析原因，及时纠正错误。 （2）试验结束后，在分析试验结果时，如发现异常数据，则应先找出产生差异的原因，再对其进行取舍。 （3）分析试验结果时，如不清楚产生差异的确切原因，应对数据进行统计处理，在处理岩石力学性质试验数据异常值用的统计方法有拉依达（Pauta）准则、格拉布斯（Grubbs）准则、狄克逊（Dixon）准则[8]，若数据较少，则可重做一组数据。 （4）对于舍去的数据，在试验报告中应注明舍去的原因或所选用的统计方法。 三 用误差理论的方法判断并剔除异常试验数据 （一）用拉依达准则检验煤样的抗压强度异常数值 依达准则剔除异常值虽在科研上普遍采用，但对其使用范围和如何简便快捷地剔除异常值很少涉及。为此，首先需要明确，该准则只有在测量次数较大时才适用，至少应使次才行，否则使用该准则无效。因为如果时，即使测量列中存在含有粗大误差的异常值，也不能判断出来予以剔除。下面用拉依达准则检验主焦煤矿煤样的抗压强度异常数值 该检验法适用于试验次数较多或要求不高时，这是因为， 当时，用作界限，即使有异常也无法剔除：若用作界限，则次以内的试验次数无法舍去异常数据。 （二）用格拉布斯准则检验粗煤岩样抗拉强度的异常数值 检验粗煤岩样的抗拉强度的异常数值，四次测得数值为（/Mpa）：问是否有数据被剔除？ 用格拉布斯准则检验可疑数据XP时，应用的前提条件：首先认为随机样本来自正态总体，并服从正态分布[1-7]按它们的大小，从小到大的顺序排列，设……，即最小，最大，如果怀疑，或者为异常数值，那么可以这样来进行判定。先求出它们的算术平均值和标准偏差；然后计算出统计量与临界值。 四 结论 通过以上检验得到岩样、煤样、粗煤岩样的抗压，抗拉强度试验数据皆为正常值。误差理论分析结果可以为测岩石力学的性质提供科学的依据，随着煤矿科研发展的需要，误差理论必定还将得到广泛的应用，许多新的理论和方法将不断产生，处理各类岩石力学性质实验数据的方法体系日趋完善，随着计算机的普及，处理岩石力学性质实验数据的能力已有很大提高，为许多复杂统计方法的实际应用创造了条件，必将加速数据统计在岩石力学性质实验中的推广应用。 岩石力学论文:深层岩石力学试验技术在石油工程中的应用 [摘要]岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。本文作者从专业角度分析了深层岩石力学试验技术，分析了深层岩石的力学特征，为其在石油工程中的应用有指导意义。 [关键词]深层 岩石力学 石油工程 在深层岩石力学研究中，所涉及的地层深度大多在2 000～8 000 m范围内，研究对象以沉积岩层为主体，岩石处于较高的围压（可达200MPa）、较高的温度（可达200℃）和较高的孔隙压力（可达200MPa）作用下。这与水电站的坝基设计、高边坡稳定、隧道和巷道的开挖及支护、建筑的桩基工程、地下洞室、城市地铁建造等不超过1 000 m深度的地表或浅层岩石力学问题不同，也不同于以火成岩和变质岩为研究主体，深度超过万米的下地壳、上地幔岩石物理力学问题。20世纪60年代以来，随着我国大庆油田等油田的开发，岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。 主要研究范围包括： （1）深层地应力测量理论与技术； （2）深部地层环境下的岩石力学性质； （3）岩石应力、渗透性的声学响应特性及岩石物理力学性质的地球物理解释； （4）构造应力场的数值模拟及其在油气勘探与开发中的应用； （5）深层岩石中天然裂缝的形态、分布和预测理论。 1深层岩石力学参数的室内试验测定 岩石的力学特性参数包括强度参数和弹性参数。涉及的参数主要为抗压强度、内摩擦力、内摩擦角、泊松比和杨氏模量。 目前，岩石力学特性参数的测定主要有2种方法：静态法和动态法。 静态法是通过对岩样进行加载试验测得其变形而得到参数，所得参数为岩石静态力学特性参数。 动态法是通过测定超声波穿过岩样的速度得到参数，所得参数为岩石动态力学特性参数。 根据实际受载情况，岩石的静态力学特性参数更适合工程需要。迄今为止，岩石的静态力学特参数的测定方法已比较成熟，有了一套规范的试验程序和数据处理程序。但静态法需从4地下取出待研究井段的岩芯，在室内做单轴或三轴应力试验，其缺点是成本高、时效性差、资料的代表性较差；而动态法利用声波测井资料，可直接求出原地应力下的动态力学特性参数，获得岩层沿深度的连续的力学特性资料。 静态法一般采用常规三轴压缩试验方法。试验机包括2种：柔性试验机和刚性试验机，柔性试验机适用于金属材料。 由于柔性试验机在试验过程中要储存大量的弹性能量，要得到岩石材料的全应力-应变曲线必须使用刚性试验机。 一般刚性试验机性能精密，造价昂贵，目前，国内引进的美国MTS815，MTS816和Terra Tek岩石力学试验测试系统，具备全面准确的行为控制、测试、数据后处理功能。温度、压力指标均可满足深层岩石力学基础试验的要求。 2静态和动态岩石力学参数的关系 岩石力学特性参数的静态值和动态值存在着一定的差异，静态弹性模量普遍小于动态弹性模量，而静态泊松比有的大于动态泊松比，有的小于动态泊松比。根据实际受载情况，岩石的静态力学特性参数更适合工程需要，利用声波法得到的岩石动态力学特性参数不能直接用于工程分析中。 因此，利用现场提供的纵波测井、密度测井、地层压力、部分岩芯等资料，寻找动、静态力学特性参数之间的关系以及静态参数之间的关系有着积极的意义。通过我国各主要油田砂泥岩的三轴试验研究发现，静态泊松比随围压增大而增大，岩石的泊松比、弹性模量同所处的深度有关，并提出了岩石泊松比、弹性模量和强度随地层深度、声波速度变化的规律。 3分层地应力 地层间或层内不同岩性岩石的物理特性、力学特性和地层孔隙压力异常等方面的差别，造成了层间或层内地应力分布的非均匀性。某些地层特别强烈的地应力各向异性对井壁稳定有着非常显著的影响，层间应力差对水力压裂裂缝的扩展也起着重要的约束作用，同时，对定向钻井和防斜打直也有着重要的影响。 目前，对于分层地应力主要采用以下几类预测模型：单轴应变模式：假设地层在沉积过程中，水平向的变形受到限制，则水平方向的地应力由上覆压力产生，主要包括如下模型：Mattens-Kelly模型，Terzaghi模型，Anderson模型，Newberry模型。单轴应变模式没有包括构造应力项，适用于弱构造运动地层。 石油大学“六五”模式：假设地下岩层的地应力主要由上覆岩层压力与水平方向的构造应力产生，且水平方向的构造应力与上覆压力成正比，该模式考虑了构造应力的影响，但没有考虑弹性地层和岩性对地应力的影响。石油大学“七五”模式：在石油大学“六五”模式的基础上，假设地层为匀质各向同性的线弹性体，并假定在沉积后期地质构造运动过程中，地层与地层之间不发生相对位移，所有地层2个水平方向的应变均为常量。这种模式意味着地应力与地层的弹性模量和泊松比均有关系，此模式可解释砂岩地层比相邻页岩地层有更高地应力的现象。 4深部地层断裂韧性的测量与预测 断裂韧性又称临界应力强度因子，是裂纹体分析中的关键参量，表征了线弹性裂缝尖端场（应力和应变）的奇异性程度，其数值与裂纹体的几何形状和所受载荷一般无关，因而，是物质材料的一个基本属性。根据试件加工的严格要求以及可能存在的问题，专门设计了岩石断裂韧性测试岩芯制作加工装置和断裂韧性试验仪。深入地研究了断裂韧性与其他物理力学参数间的关系。因为由测井资料可以得到地层密度、声波时差或声波速度以及泥质含量，再根据上述的试验资料统计关系，岩石的断裂韧性就可以通过声波测井资料、密度测井资料以及伽马测井资料计算得到。 岩石力学论文:岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨 [摘要] 岩石力学以岩石为主要的研究对象，但其原材料-岩石，却和其他工程材料有较大区别，具有较明显的特殊性，而其主要目标则是探讨岩石的力学性能。文章首先分析了岩石力学与地质力学之间的关系，并在此基础上，从岩石的物质性与次生演化方面入手对岩石的地质本质性进行了研究，再对岩石的力学本构性等特性作了相关探讨，旨在建立一种岩石地质学与石力学相互认识及深入结合的知识通道。 [关键字]岩石 地质本质性 石力学 0引言 岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物，并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析，再对岩石力学本构性作了阐述，以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。 1 岩石力学和地质学的相关分析 1.1岩石力学和地质学的学科关系分析 岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论，其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物，又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学，岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科，若从侧重点的角度看，岩石力学更侧重于力学和岩石地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科，其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看，更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以，地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。 1.2地质学的相关分析 地质学以地球为研究对象，特别是对地壳的研究，主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究，而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建，通过以层序与构造分析为基础，采用一些现代的物理化科学方法、技术方法，使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。 1.3工程地质学的相关分析 工程地质学该门学科的应用性较强，主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究，重点是对工程的地质作用进行研究，包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。 2 岩石的地质本质性分析 物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料，而其特殊性主要决定于地质本质性，同时，岩石还具有演化性。 2.1岩石的物质性分析 岩石属于矿物的结合体，是由矿物组合而成，而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。 2.1.1原岩物质的相关分析 岩浆岩属于原始岩类，而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定；同时，因为变质岩与沉积岩都是次生岩类，所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质，常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物，这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大，其中以石英的强度最高、长石次之，那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物，不仅刚度小，强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。 在岩石中，较典型的岩浆岩则为花岗岩，该岩石一般含有较多的长石与石英，所占的比例约分别为40%～50%，但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同，因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类，其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外，岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时，变质岩也是次生岩类，而浅变质岩的组成基本还和原岩一样，且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象，最终形成深变质岩，常见的如花岗片麻岩。 在岩石的构成中，矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填；在结晶中，其物质组成与颗粒相似，但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中，其充填物主要是泥质、硅质与钙质，尤以硅质最强，泥质最软弱，其中硅质与钙质都是坚硬充填物。 因此，岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异，软弱组分主要是降低岩石的强度，并增大岩石的环境敏感性，在后期的演化中容易发生变异。 2.1.2关于次生演化的相关分析 在后期的演化过程中，岩石会出现两种转化情况：①由坚硬组分向软弱物质转化；②由软弱组分向坚硬物质转化，两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看，重点的考察对象则是岩石软化。 由上述可知，岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。尽管造岩矿物居于主导地位，但从岩石力学与工程研究的角度看，重点是研究软弱组分，特别是对粘土化的判定，其中以高岭石化与蒙脱石化的测定最为重要，而在某些时候，当岩石出现粘土化时，不仅会降低力学参数，还会对其均一性造成影响，甚至会改变力学的本构模型。 2.2岩石结构性的相关分析 岩石结构性指的是尺度不同的结构体其形态、排列及相互间的连接特征，是其对岩石力学特性的影响作出的一种反映[4]。岩石的结构是随着成岩而形成的，且会在后期的构造作用及次生演化中得到强化与确立。岩石的结构一般有原生结构与次生结构之分，而两种结构的构造特点有着较大的区别，并在后期的演化过程中发挥着不同的作用。 3关于岩石力学本构性分析 可以通过两个不同类型观点帮助认识岩石本构性：其中一个就是不连续力学观点，另外一个是连续力学观点。如果从使用目的方面而言，通常采用断续性观点，因为这一观点能满足实际地质具有的属性及本质。但是在研究普适性的相关方法及理论知识方面做得不够，需要进行深入了解。本文认为从岩石地质本质性角度进行分析，其结构比较复杂，因此可以选用多元耦合力学模型帮助表示。在实际中，大部分已有岩石力学本构模型也在不断尝试在某一类已有模型前提下将另外一类模型要素添加进来，以便获得满足实际需求。 不同岩石，即便是小型的手标本岩石，也会存在差异。对于含有较软弱的胶结物，或者是脆性较强的岩质颗粒的岩石，在处于风化作用或局部蚀变作用下也可含有软弱性较强的蒙脱石和伊利石等黏土矿物。在应变以及应力不断发展中，该类物质结构要素在这一阶段中体现出应力分布情况不均匀，在出现三个方向的外荷载作用下也会出现拉应力以及偏应力。若外荷载三个方向不等压情况时，在岩石中出现拉应力、局部偏应力强度也会增大。如果外荷载作用达到一定程度时，可以使岩石中一些成分材料出现屈服，导致某部分裂面结构出现滑移、张开情况，此时结束了全部弹性变形情况。 4 分析岩石物质结构情况以及岩石具备的工程力学性能情况 对岩石形成及演变过程进行综合分析，并结合主要形成物质的结构和成分，以及其工程特性，能将工程岩体类型分成3种：层状岩体类型、节理状岩体类型以及碎裂岩体类型[5]。 4.1层状岩体类型 其是主要表现是层状沉积岩，组成成分是岩质颗粒，因为泥质胶结物质含有大量黏土物，所以存在胶结连接。黏土物质分布情况是按照层进行分布，而薄层软岩则共同组成了软弱层岩体。其在构造作用下会出现褶皱现象，并在已有裂缝情况下继续演变，然后出现构造断裂现象，一般为场地的第三和第四级别结构面。很少出现贯穿第一和第二级软弱结构或是断裂结构面情况。 4.2节理状岩体类型 其主要是结晶岩类型，组成成分是造岩矿物，存在结晶连接，具有的软弱片状矿物质相对比较少，黏土物质也比较少。已有裂缝也会在一定基础情况下继续发展，然后承受一定构造作用，并出现小断层、节理裂隙情况等，一般为场地的第三、四级结构面，穿过场地的第一、第二级断裂结构、软弱面情况比较少，出现浅层演化以及次生演化不强。 4.3碎裂岩体类型 给类型岩体是由层状岩体、原生块状岩体遭受严重构造作用，或者是遇到严重浅层、次生演变情况，从而出现严重碎裂情况以及变形现象，使岩石松弛而造成裂隙情况。 5结论 总之，岩石具备的三大属性分别是：①物理本属性；②地质本质性；③力学本构性。三种属性类型共同发挥作用可以帮助更好的深入了解岩石力学知识，提高工程研究水平。理论上认为岩石力学学科属于一门多种学科知识相互交叉分布，不仅有合作，还具有分工工作的学科。因此，地质学者需要重视岩石具有的地质本质性方面内容，另一方面也不能忽视物理本属性以及力学本构性方面内容的研究。如果岩石力学研究者可以了解及掌握更多岩石地质特征知识，并进行综合分析，能帮组更好建立本构模型，以及进行力学参数的选择工作，以便达到符合工程需要的相关要求。在自然资源开发工作中以及基础工程建设施工中都会应用到岩石力学，所以其需要融汇多种不同学科知识才能很好的完成整个工作流程。 岩石力学论文:岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 【摘要】本文详细的讲述了岩石力学的中心内容以及基础特点，并且深入的研究了岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用。其中包括了岩石力学与地质学的结合，国内外工程采矿工程的现状，工程实例等。 【关键词】岩石力学，金属矿山，采矿工程 前言 伴随着人类文明的前进，越来越多的新型学术不断出现。而岩石力学是一门就目前来说比较边缘的学科之一。而且其实践性非常强，适用的范围非常的广泛。例如建筑类、铁道通路类、石油、地下工程、海洋等等。岩石力学领域已经与我们的日常生活愈发的息息相关。 二、岩石力学与地质学的结合 1.岩石力学与地质学的学科关系 岩石力学将力学理论作为学科发展的研究目标，而岩石则是岩石力学研究的对象。岩石是一种地质产物，也可称地质体。广义上讲，岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科，若更有针对性地来看，岩石力学侧重于固体力学与岩石地质学的结合。岩石力学属于应用基础学科，它的研究任务是以岩石工程建设为己任，也包括地质资源的开发工程。更广更深的力学、地质学，与工程学科的结合势在必行。因此，地质学必然成为岩石力学与岩石工程学科的支柱性基础学科之一。 那么，岩石力学与岩石工程学科从地质学中究竟能有何得益，地质学在哪些领域对岩石力学与岩石工程学科的研究和发展可能做出贡献，这就是本文所试图回答的主要问题。地质学是地球科学的一个分支学科。地球科学包括大气、海洋、地理和固体地球科学等固体地球科学则包含地质学、地球物理学和地球化学。 从广义和实用的角度看，地质学同其他地球科学的分支有着密切的交叉，因而也含有与它们相关的研究内容。地质学的研究对象是地球，尤其是地壳，重点在于研究它的物质组成和结构，以及其形成、演化的地质动力作用和过程。地质学的核心研究思路是地质历史的时空重建，在层序和构造分析的基础上，地质学家采用了许多现代数理化科学和技术方法，从而使传统的地质学科步入现代科学行列。 岩石力学与地质学结合的知识通道 岩石力学家大多认识到地质学是岩石力学的重要基础学科，在岩石力学的本构建模及岩石工程分析计算中试图尽可能地考虑岩石特性及地质条件，但是地质科学涵盖着大量分支学科，从何入手仍是很大的问题。 地质学家也很热心于为岩石工程建设做出自己的贡献，然而难于确定适当的切入点和深入的方向。显然，构建一条地质学和岩石力学间相互沟通的知识通道是必要的。事实上，岩石力学及土力学同地质学的结合从一开始就被认为是学科发展的要点之一。 Terzaghi和Muller教授皆为后人做出了楷模。进入2l世纪以来，国际岩石力学学会、土力学与岩土工程学会及工程地质与环境学会合作构建了国际地质岩土工程学会联合会(FederationofInternationalGeo—engineeringSocieties，FIGS)。联合会约定的分工如下：工程地质做出地质建模，岩土力学进行计算分析，岩土工程开展设计和施工。这一方案思路简洁可行，但要融合成为整体尚有很大空间，需做大量工作。 国内外深部工程现状 据不完全统计，国外开采超千米深的金属矿山有80多座，其中最多为南非。南非绝大多数金矿的开采深度大都在l000m以下。其中，Anglogold有限公司的西部深井金矿，采矿深度达3700m，WestDriefovten金矿矿体赋存于地下600m，并一直延伸至6000m以下。印度的Kolar金矿区，己有三座金矿采深超2400m，其中钱皮恩里夫金矿共开拓ll2个阶段，总深3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区，已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等8座矿山采准深度达910m，开拓深度到1570m，预计将来达到2000-2500m。 另外，加拿大、美国、澳大利亚的一些有色金属矿山采深亦超过l000m。国外一些主要产煤国家从20世纪60年代就开始进入深井开采。1960年前，西德平均开采深度已经达650m，1987年己将近达900m；原苏联在20世纪8O年代末就有一半以上产量来自600m以下深部。根据目前资源开采状况，我国金属矿山开采深度以每年8～12m的速度增加，东部矿井正以100t250m／(1Oa)的速度发展。近年己有一批矿山进入深部开采。 其中，在金属开采方面，沈阳采屯矿开采深度为l197m、开滦赵各庄矿开采深度为l159m、徐州张小楼矿开采深度为l100m、北票冠山矿开采深度为l059m、新汶孙村矿开采深度为l055m、北京门头沟开采深度为l008m、长广矿开采深度为l000m。在金属矿开采方面，红透山铜矿目前开采己进入900到l100m深度，冬瓜山铜矿现已建成2条超l000m竖井来进行深部开采，弓长岭铁矿设计开拓水平750m，距地表达l000m，夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至l050m，湘西金矿开拓38个中段，垂深超过850m。此外，还有寿王坟铜矿、凡口铅钵矿、金川镍矿、乳山金矿等许多矿山都将进行深部开采。可以预计在未来20年我国很多金属矿山将进入到l000～l500m的深度。 四、金属矿山开采工程今后的研究重点 虽然目前对于金属矿山开采工程研究己取得了一部分成果，总的来看，侧重技术、注重个案，深层次的基础研究重视不够，因此，根据我国金属矿山资源开采情况，要保证我国主体后备资源供给，深入开展100一1500m矿山开采基础理论研究迫在眉睫。 金属矿山开采工程中的岩石力学问题由于处于“三高一扰动”的复杂力学环境，使得金属矿山岩石力学行为以及深部灾害特征与浅部明显不同，基于浅部开采建立起来的传统理论己不再适合于深部开采，主要表现在： 1、强度确定在浅部开采条件下，由于所处的地应力水平比较低，其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可，即在实验室对岩块进行加载直至破坏所确定的强度。而在金属矿山开采条件下，由于地应力水平比较高，工程开挖后，工程岩体在高围压作用下，一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化，并不是简单的表现在受拉或受压，而是复杂的拉压复合状态，即径向产生卸载，而切向产生加载，因此，其工程岩体强度就不能简单的用岩块强度来确定，必须建立符合金属矿山开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2、稳定性控制理论在浅部开采条件下，由于所处的地应力水平比较低，工程开挖后，围岩一般不会产生破坏，因此，采用一次支护即可实现工程的稳定性。而深部开采条件下，工程开挖后，在高于工程围岩强度的围压作用下，工程围岩就会产生破坏，此时采用简单的一次支护就不能满足工程稳定要求，必须采用二次支护或多次支护才能实现工程的稳定性。因此，由浅部建立起来的稳定性控制理论己不再适合，必须建立适合金属矿山开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3、设计理论在浅部开采条件下，由于工程围岩所处的力学环境比较简单，因此，在进行稳定性控制设计时，采用传统的线性设计理论即可奏效。而金属矿山开采环境下，由于工程围岩所表现出的非线性力学特性，使得在进行稳定性控制设计时，就不能简单的采用一次线性设计，而必须考虑采用二次以至更复杂的多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 今后研究重点针对金属矿山开采工程中存在的岩石力学问题，今后主要研究方向集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、金属矿山开采地表环境损伤控制等方面。 深部岩石力学基本特性研究深部“三高一扰动”的复杂环境，使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化，也是导致深部开采中灾变事故出现多发性和突发性的根本原因所在。因此，金属矿山岩体长期处于“三高”环境下，由于采掘扰动所表现出的特殊力学行为是金属矿山资源开采所面临的核心科学问题。其中，金属矿山高应力场成因及多个应力场的藕合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理将是今后研究的重点。 金属矿山开采工程稳定性研究与一般地表工程不允许进入塑性破坏状态不同，金属矿山开采工程稳定性问题是研究开采围岩破坏后与支护系统相互作用达到二次稳定的复杂力学问题，包括金属矿山矿层采动引起顶板破断后，采场局部顶板结构与支架相互作用，达到二次稳定的作用机理以及与采场相配套的巷道围岩产生塑性大变形后与支护体系相互作用达到二次稳定的作用机理。同时，由于金属矿山采动条件下工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互藕合叠加，形成了复杂的三维应力场，其采动应力分布及其与回采空间多维、动态的时空规律以及支承压力区范围及峰值应力等也将产生很大变化，因此，应在深入分析金属矿山采场及巷道围岩采动应力时空分布规律的基础上，结合金属矿山岩体非线性力学特性的研究，探讨金属矿山开采采场及巷道一体化稳定性非线性力学控制对策。 金属矿山开采与地表环境损伤控制对策研究金属矿山条件下，由于岩体的结构、力学特性及破碎断裂规律都将发生较大变化，因此，采动过程中岩体的变形、破断、移动规律也会产生明显的不同。如何建立描述金属矿山采动覆岩变形一破断一移动全过程的结构运动力学模型，分析其结构运动全过程对采场矿压、巷道矿压、岩层内部裂隙分布、岩层移动与地表沉陷的动态影响，是控制深部开采对地表环境影响最小化的关键。 五、结束语 如果岩石力学的研究者能够更加的考虑岩石的本身独特特征，那么必将会更加有益与未来的采矿发展。让岩石力学在采矿事业中更多的广泛利用起来。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘 要】岩体力学不是一门系统的学科，它属于地质学与力学之间的一门边缘学科，现如今在采矿工程中的应用也比较广泛。本文首先介绍了岩体力学的时代背景，其次又从三方面探讨了岩石力学在采矿工程中的应用，分别是：对于深部开采所带来的灾害预测、矿山地应力场测量、大型深凹露天矿边坡设计优化。 【关键词】岩石力学；采矿工程；应用 1.简述采矿工程中岩体力学的特点 ①采矿工程多处于地下较深处，而其它地下工程多在距地表较近（几十米）的范围内；②对矿山工程，只要求在开采期间不破坏，在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可，故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准；③矿山地质条件复杂，又受矿床赋存条件限制，故采矿工程的位置选择性不大，同时采掘工作面不断变化，因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动，都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例，坡角选择过陡，会使边坡不稳定，无法正常采矿作业，坡角选择过缓，又会加大其剥采量，增加其采矿成本。然而，要使岩体工程既安全稳定又经济合理，必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中，准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性，进而从岩体力学观点出发，选择相对优良的工程场址，防止重大事故，为合理的工程设计提供岩体力学依据，是工程岩体力学研究的根本目的和任务。 2.岩石力学在采矿工程中的应用 岩石力学理论服务于采矿活动，其目的有四个方面。 （1）充分利用地壳内部各种应力来进行落矿、运矿以减少崩矿费用。 （2）尽可能地减少工程量，降低采矿成本。 （3）控制崩落矿石块度，减少二次破碎 （4）最大限度地提高生产规模，创造矿山经济效益。 2.1矿山地应力场测量 地应力是存在于底层中的天然应力，它是引起采矿水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天沿途开挖工程变形和破坏的根本作用力，是实现采矿和岩土开挖设计和决策科学化的必要前提。对于矿山设计来讲，只有掌握了具体工程区域的地应力条件，才能合理确定矿山的总体布置，选取适当的采矿方法，确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、直呼形式、支护结构参数、直呼时间等，从而在保证围岩稳定性的前提下，最大限度地增加矿石产量，提高矿山经济效益，实现采矿工程的优化。 目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法和水压致裂法两大类。其中，套孔应力解除法是发展时间最长，技术比较成熟的映众地应力测量方法。在测定原始应力的适用性和可靠性方面，目前还没有那种方法可以与之相比。据统计，在全世界已经获得的地应力测量资料中，有80%是有应力解除法测得的。对于矿山来讲，采用应力接触法更有得天独厚的条件。因为矿山有系列的航道、硐室可接近地下测点，而不需要向水压致裂法那样必须打专门的钻孔才能到达测点。因而对矿山地应力测量而言，采用应力解除法是最经济和可靠的。 2.2地下矿山采矿设计优化 矿床的形成过程、赋存状态和开采稳定性均受地应力场的控制。为此，必须以地应力为切入点进行采矿设计优化。即：根据实测地应力和扎实的工程地质、水文地质及矿岩物理力学性质等基础资料，以及实际的矿体赋存和开采条件，通过定量计算和分析，选择合理的采矿方法，确定最佳的开采总体布置、采场结构管参数、开采顺序、直呼加固和地压控制措施，实现安全高效的开采目标。 2.3大型深凹露天矿边坡设计优化 我国一大批大中型露天矿山已经或即将由山坡露天开采转为深凹开采。随着边坡的价高架豆，边坡稳定性维护的难度越来越大，边坡滑移和倾倒破坏事故的发生日益频繁，严重威胁矿山的安全生产，制约矿山生产能力的提高。但是另一方面，对于大型露天矿山，提高边坡角有事减少剥离和生产成本的重要手段。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法，这是一种静态的确定性分析方法，而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的，是动态的不确定性的；该方法是基于土力学理论提出来的，不能考虑实际的岩体条件，如断层、节理的存在，同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的，但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足，必须采用现代的科学技术，充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件，通过定量的计算分析，实现边坡设计的优化。具体的试试路线为：采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法，对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析，在保证安全的前提下，尽可能低提高边坡角，减少剥离量，尽可能地减少生产成本，增加矿石产量和矿山效益。 2.4深部开采动力灾害预测与防治 深部开采动力灾害，包括岩爆、矿震、冲击地压，是深部开采中可能遇到的突出问题。 目前的研究技术路线为：从扎实的现场地应力测量、工程地质调查、岩石力学实验和现场检测资料的采集入手，以能量聚集和演化为主线，揭示岩爆发生的机理及其与采矿过程、地质构造和岩体特性的关系，对岩爆发生的时间、空间和强度进行定量的预测；将预测和防治、地下河地面、生产安全和环境安全融为一体进行评价和研究。 3.岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学已经广泛应用到了采矿工程中的各个领域，而且其研究理论正在不断创新，研究手段也日新月异。随着我国矿产资源的续开发，在采矿工程终将会遇到条件更复杂、拿督更大的岩石力学问题，因此，岩石力学与工程学科的理论水平和工程能力都有待进一步提高。 岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初，由于岩体工程数量少，规模也小，人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此，岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展，提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等，并发育有各种结构面，所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性，而且还具有非线弹性、非连续性，以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质，不仅研究内容非常复杂，而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 今天，由于矿产资源勘探开采、能源开发及地球动力学研究等的需要，工程规模越来越大，所涉及的岩体力学问题也越来越复杂。这对岩体力学提出了更高的要求。 岩石力学论文:随机化方法在岩石力学中应用及研究综述 摘要： 岩石是地球上分布最广，总量最大（地球99%以上的材料构成是岩石）的一种自然地质材料[1]，它构成了地球四大圈层之一的岩石圈，因此与岩石有关的各项工程活动将与人类乃至其他生物的生活环境密切相关， 开展岩石力学及工程应用的研究具有重要的理论及现实意义。 关键词：岩石随机模糊 自从1963年意大利Vajont大坝上游左岸的库岸边坡滑坡造成毁灭性的灾难以来，岩石的工程力学性质开始被人们所重视，并由此开始了现代岩石力学的工程应用研究。随着全球工业化的快速发展，世界各地都开展了许多大规模的岩石工程，涉及能源和资源开发的各个方面。在过去的半个世纪，人们更多的是将经典的力学方法及确定性理论应用于岩石力学的研究，在这方面已经取得了相当瞩目的科研成就[3]。由于岩石的组构、矿物成分，赋存的力学和地质环境的不同，所以岩石的物理力学性质相差极大，通常都不能作为均一的材料，除非研究对象的几何尺度远远超过岩石的特征尺度。这个特征尺度可以是岩石的微细观的REV或者是岩体的宏观REV尺度。 随着岩石力学及工程应用研究的深入，人们越来越发现确定性理论在描述岩石力学及某些工程问题时存在的不足，因此亟需引入随机模糊理论的研究方法，来描述岩石的几何、物理、力学以及工程性质[4]。这就需要从数学模型的角度，对岩石工程遇到的不确定因素进行分类，这些因素可分为3种[2]：随机性、模糊性以及未确知性。这些不确定性因素主要是由于岩石材料的非均一性、空间组成矿物材料的不确定性、以及反应岩石性质的信息、数据的不全面、不完整而导致的不确定性。目前接触较多、研究相对也比较成熟的是力学随机性问题。由此而专门发展出一套有关岩石力学性质的随机力学。另外，从工程角度进行分类，不确定因素还可体现在以下几方面[2]：荷载的不确定性、材料物理力学参数的不确定性、几何尺寸的不确定性、初始条件和边界条件的不确定性和计算模型的不确定性。 针对岩石力学与工程的这些不确定性问题，研究人员已经从多个方面开展了模糊岩石力学与随机岩石力学的研究。本文将总结这些方面的研究成果，以期对随机理论和模糊数学在岩石力学与工程中的应用有一个全面而系统的认识，并通过对文献的解读，指出目前研究的热点，存在的不足以及未来研究的展望。 2. 岩石及岩体裂隙结构的随机模拟 岩石及岩体都是赋存于自然地质条件中的初始损伤体。在岩石内部通常都会由于矿物颗粒的沉积作用以及动力变质作用而形成初始微裂隙，这些微裂隙的存在极大地改变和决定了岩石的微细观结构以及力学性质（包括岩石的初始各向异性和诱发各向异性）。在描述岩石微细裂隙结构方面，X光衍射仪和扫描电镜[5]是这方面的强有力研究手段。朱珍德 等人[6]引入随机数学及模糊数学理论，在Matlab开发平台上，采用Monte-Carlo随机理论描述大理石细观结构体积表征单元，通过计算机对其细观SEM扫描电镜照片进行二值化分析，提取出微裂隙的长度、方位角、宽度、面积和周长等细观信息，测定了大理石颗粒及矿物组构的几何尺度，并得到大理石微细观裂隙的几何尺寸的概率密度及分布函数形式，最后采用分形理论，得到岩石微结构的分形盒维数，并与Swoboda损伤理论相结合，描述了大理岩考虑损伤效应的应力应变关系。 岩体中包含大量的节理裂隙，这些节理裂隙形成的网络系统对岩体的力学性质，如：变形、破坏具有控制性的作用，它们是岩体非连续性、非均匀性和各向异性的根源。要明确工程岩体的变形和破坏模式必须对岩体的节理裂隙网络以及岩体的结构有比较清晰的认识，这就需要对节理裂隙进行产状和几何尺寸的现场统计和调查分析。随着电子计算机的发展，人们期望能够将现场统计的节理裂隙地质资料在计算机上再现，然后将建立的几何模型应用于数值模拟和计算分析。数值分析方法确定节理岩体等效参数的主要特点是充分利用现场地质调查、节理裂隙统计、室内及现场岩样和节理结构面试验等岩体已知信息，建立不同尺度的节理岩体裂隙网络模型[7]。这样就可以实现从现场调查的地质资料到计算机的模拟再现和三维地质模型的建立，进而利用连续等效应变和节理损伤张量理论，可以确定宏观岩体的等效力学参数。采用这种数值手段模拟任意尺度下的岩体力学试验，可以在一定程度上弥补不能开展大尺度岩体力学试验的问题。张贵科 等人[8]在前人的研究基础上，对节理岩体裂隙网络的计算机模拟进行了深入的研究，提出采用平面四边形来模拟岩体结构面的方法，这种处理与实际情况更为接近。采用解析代数的方法，[8]中给出了平面四边形的数学描述及其与空间点的关系，并在此基础上，研究了岩体的REV尺度，开发了岩体三维裂隙网络图形的模拟程序。图1是该软件生成的岩体结构图。张贵科 等[9]在此研究的基础长，利用岩体裂隙网络和等效连续应变理论，推导考虑初始应力条件的节理岩体等效应变的计算方法，并根据正交各向异性的弹性本构模型，将节理岩体在REV尺度上等效为正交各向异性连续材料，进而计算其等效变形参数。文献[8, 9]为节理岩体的等效连续模型的建立提供了很好的思路和方法。 图1节理岩体裂隙网络的计算机模拟[8] 3. 岩质边坡模糊稳定性分析方法 岩质边坡的稳定性很大程度上取决于岩体中的节理强度及分布形式。由于节理在空间中的分布形式，形成不同产状，将完整岩石切割分块。不同的节理空间分布形式决定了岩质边坡的破坏形式。在实际的边坡工程中，岩质边坡主要展现出四种破坏形式[10]：平面滑动破坏、楔形体破坏、倾倒破坏和大规模密集节理切割后形成散体结构的圆弧滑动破坏。在工程实践中，采用赤平极射投影法进行统计分析可以获得边坡的节理分布规律，确定优势节理组的产状，结合边坡面的产状可以大致确定边坡的破坏模式。但事实上获得边坡岩体的地质资料通常都只具有统计学上的规律，并不能给出一个唯一确定的稳定性参数，因此，有必要在岩质边坡中引入模糊数学的方法对边坡的稳定性做性的稳定性评价。 众多学者[11, 12, 13, 15]的研究表明，各种力学参数的模糊性、随机性对工程稳定性的评价有着至关重要的影响，并且受到越来越多的重视。在这方面，徐卫亚 等人[14]对节理岩体边坡模糊稳定性评价方法做了系统而深入的研究。在此文中报道了节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式，以及编制的基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。利用模糊数学区间参数的计算原则，对各个参数隶属函数引入水平截集，得到各个模糊数的模糊区间，再根据扩展原理计算出模糊安全系数的隶属度函数，进而利用节理岩体边坡的安全系数的计算方法可以确定安全系数。此研究针对节理岩体边坡中节理和岩块力学参数的模糊性进行研究，并提出考虑力学参数模糊性影响的节理岩体边坡稳定性分析方法，为节理岩体边坡工程设计提供更全面的参考依据，尽可能避免由于计算参数模糊性给工程实践带来的影响[14]。 4. 岩石力学参数的模糊识别 由于岩石的非均一性和材料组分的多样性，似的岩石的物理力学参数存在较大的变异区间。因为受试验防范和条件的限制，岩石的力学的试验结果具有一定的不确定性其不确定性包含随机性和模糊性，这是由于岩石试样性态和类属是确定的；而模糊性则是岩石试样特性内在的不确定性。随机性只涉及信息的量，通过对同一岩体反复抽样，进行大量试验就可以逼近该岩体的力学参数特性；模糊性则关系到信息的意义，它反映的是岩石样本对工程地岩体的隶属程度[16]。最小二乘法和随机—模糊法是确定岩石力学参数的基本方法，唐杰军 等[16]将这两种方法进行了结合和分别应用，得到了一个确定岩石抗剪强度参数的朴实方法，并将其应用于实际的岩石力学参数测定。岩石工程由于参数难以确定，通常可以采用位移反演的方式，根据现场的位移监测资料反演岩石的力学参数。当目前的研究绝大多数属于确定性反分析。但是在众多的岩石工程中，由于量测技术和方法的限制和外界偶然扰动因素，如工程爆破开挖、机械振动的作用，不可避免地，使得测定的位移不可能是真的变形值。因而测量的位移本身就是一个随机变量。工程岩体的变形过程也就是一个随机过程所以只能用一个随机变量来使其再现。基于此，刘世君 等人[18]和徐卫亚 等人[17]，指出应该从概率的角度来研究变形，反演出参数。通过实际工程的应用研究，他们建立了一套17方法并将其应用于实际的水电工程中。通常将目标参数作为随机变量来考虑，通过对实际工程中监测到的现场位移数据进行分析，最后给定岩石的力学参数的区间取值。由于实际的岩石工程通常都存在流变变形以及长期稳定性的问题。这就需要在实际应用中使用黏弹塑性模型来描述其力学行为。同样地，与弹塑性性的参数反演类似，岩石流变本构模型也存在参数的模糊反演的问题。为此，刘世君 等人[19]提出了岩石粘弹性模型的辨识及参数反演的方法。利用蠕变柔量的概念，根据位移和蠕变柔量两步反分析法，从流变性模型的一般表达式中辨识出适用的本构模型。由相应的位移实测值用解析法反演岩石的蠕变柔量，再由岩石的蠕变柔量运用非线性技术辨识出岩石本构模型的最终表达式，最后进一步由模型参数反算出岩体的粘弹性参数。应用平面复变影射、保角变换方法可得围岩内任一点在曲线坐标中的位移和满足应力边界条件的复势函数。再利用复变函数分析方法确定曲线坐标下的蠕变柔量和广义蠕变柔量的线性方程组。这种方法可以在一定程度上避免参数不确定的问题，并可以使用辨识得到的模型和反演出来的参数对岩体工程的长期流变稳定性进行数值计算和预测。 5. 岩石材料的随机本构模型 前述的岩石力学问题都涉及到随机模糊理论在岩石力学与工程中的应用，这种应用集中在对岩石的几何以及物理力学参数模糊识别与计算机的再现。另外还有学者将随机模糊理论应用于岩石的本构模型，用于描述和解决岩石应力应变关系的不确定性问题。徐卫亚和韦立德[21, 22]在这方面做了一些卓有成效的研究工作。他们基于概率论和损伤力学，对岩石在荷载作用下的破坏、损伤和弹塑性变形进行了深入的探讨。在其模型的损伤演化方程中全部采用有效应力，这样的处理更能反映岩石的真实剩余强度。将发生破坏的微元占微元总体的比例定义为损伤变量，这样损伤变量就背定义成破坏概率，这与以往的处理方式不同。在进行损伤变量处理时，假设岩石微元破坏服从Weibull分布；处理岩石的屈服时使用了德鲁克-普拉格屈服准则。最后建立了弹塑性损伤耦合的本构模型，并将其应用于岩石的应力应变描述。该模型能够很好的反应岩石经过峰值破坏后的残余强度。 6. 随机有限元法在岩石力学中的应用 随着计算机的快速发展，数值方法已成为研究和解决岩石力学问题的一种必不可少的方法。有限元法是计算岩石力学的常用方法。经过数十年的发展有限元理论已发展成熟，并有很多大型商业软件推出。随着随机模糊理论的应用和随机力学的发展，这些理论被逐步引入并应用到有限元方法中，由此形成了随机有限元理论。随机有限元法作为随机力学的一个主要部分。经过20余年的发展，目前已成为分析随机因素影响下结构随机响应的强有力的工具[20, 23]。目前出现的随机有限元法可分为[2]：直接Monte-Carlo法、改进Monte-Carlo法、摄动法、直接偏微分法、加权积分法和响应面法等。其中直接Monte-Carlo法由于太费时而显得很不实用，改进的Monte-Carlo法虽在上比直接Monte-Carlo法有了较大的提高，但一般仍难应用于大型工程问题；加权积分法对于随机场特性比较显著的情形精度较高，但由于公式比较繁琐，很难在三维地质模型中推广应用。 针对不同的岩石力学研究领域，目前众多的研究人员开展了大量有关随机有限元的应用研究。何翔[24]在研究岩体渗流应力耦合的问题时，将岩体渗流、力学参数视为空间随机场，这样可以较好地反映参数的空间变异性；采用的普通克立格估值法和泛克立格估值法能保证估值的无偏性和有效性。他在等效连续介质模型的基础上，采用随机有限元法对含随机耦合场进行数值模拟，可得到孔压、应力、位移等场变量的随机分布特征。也可以方便的分析耦合场内孔压、位移等变量对参数的灵敏度。王亚军[25]研究了模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用问题。他基于模糊分解定理建立了模糊空间上的模糊变分理论，然后依据扩张原则在广义非确定性空间上提出了模糊随机变分列式；由随机变分列式在经典随机有限元理论基础上，建立了线性一次逼近随机有限元模型，并对实际工程进行了模拟应用。李涛[26]在处理软土路基的工程问题时，提出了考虑大变形的固结随机有限元格式。并在实际工程中取得了较好的应用。 岩石力学论文:试述岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 摘 要：由于我国经济的发展对资源的需求旺盛，对金属矿的需求也越来越多，本文介绍了现代岩石力学的核心内容和本质特征及其在金属矿山采矿工程中的应用，包括矿山地应力场测量，地下矿山采矿设计优化，大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治，介绍了金属矿山地应力的规律性及地下矿山采矿设计优化方法。 关键词：岩石力学；金属矿山；采矿工程；应用 1 岩石力学的特点 随着人类文明的不断进步，以及科学技术的不断发展，许多新的学科应运而生。岩石力学是近展起来的一门应用性和实践性很强的新兴学科和边缘学科，它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面，岩石力学是上述工程领域的理论基础；另一方面，正是上述工程领域的实践促使了岩石力学的诞生和发展。 1966年，美国科学院岩石力学委员会对岩石力学给予以下定义：“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学，它是力学的一个分支，是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。”这一定义是从“材料”的概念出发的，带有材料力学或固体力学的深深烙印。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断深入和发展，人们对“岩石”的认识有了突破。首先，不能把“岩石”看成固体力学中的一种材料，所有岩石工程中的“岩石”是一种天然地质体，或者叫做岩体，它具有复杂的地质结构和赋存条件，是一种典型的“不连续介质”。其次，岩体中存在地应力，它是由于地质构造和重力作用等形成的内应力。由于岩石工程的开挖引起地应力的释放，正是这种“释放荷载”才是引起岩石工程变形和破坏的根本作用力。因此岩石力学的研究思路和研究方法与以研究“外荷载作用”为特征的材料力学、结构力学等有本质的不同。最近的研究表明，无论是岩体结构，还是其赋存状况、赋存条件均存在大量的不确定性。因此，必须改变传统的固体力学的确定性研究方法，而从“系统”的概念出发，采用不确定性方法来进行岩石力学的研究。“岩体”是自然系统，“工程岩体”是人地系统，其行为和功能与施工因素密切相关。 根据上述分析，现在可以重新定义：岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。采矿工程涉及的岩石力学问题主要有如下几个方面。 (1)矿山地应力场测量 (2)露天采矿边坡设计及稳定加固技术 (3)井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题，特别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 (4)采矿设计优化，包括采矿方法选择、开采总体布置、采场结构、开采顺序、开挖步骤、地压控制、支护加固的优化等 (5)岩爆、煤与瓦斯突出、矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 (6)采空区处理及地面沉降问题。 2 矿山地应力场测量 2. 1 地应力测量的重要性 地应力是存在于地层中的天然应力，它是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力，是实现采矿和岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。因为对矿山设计来讲，只有掌握了具体工程区域的地应力条件，才能合理确定矿山总体布置，选取适当的采矿方法，确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支护结构参数、支护时间等，从而在保证围岩稳定性的前提下，最大限度地增加矿石产量，提高矿山经济效益，实现采矿工程的优化。 根据弹性力学理论，巷道和采场的最佳形状主要由其断面内的2个主应力的比值来决定，为了减少巷道和采场周边的应力集中现象，它们最理想的断面形状应是一个椭圆，而这个椭圆在水平和垂直方向的两个半轴的长度之比应与该断面内水平主应力和垂直主应力之比相等。在此情况下，巷道和采场周边将处于均匀等压应力状态。这是一种最稳定的受力状态。在确定巷道和采场走向时，也应考虑地应力的状态，最理想的走向是与最大主应力方向相平行。 由于采矿工程的复杂性和形状多样性，利用理论解析的方法进行工程稳定性的分析和计算几乎是不可能的。但是，近20年来大型电子计算机的应用和各种数值分析方法的不断发展，使采矿工程成为一门可以进行定量设计计算和分析的工程科学。所有的计算和分析都必须在已知地应力的前提下进行。如果对工程区域的实际原始应力状态一无所知，那么任何计算和分析都将失去其应有的真实性和实用价值。 2. 2 地应力测量的主要方法 测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态，这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的6个分量(Rx，Ry，Rz，Sxy，Syz，Sxz)来表示，这种坐标系是可以根据需要和方便任意选择的，但一般取地球坐标系作为测量坐标系。由6个应力分量可求得该点的3个主应力(R1，R2，R3)的大小和方向，这是唯一的。在实际测量中，每一测点所涉及的岩石可能从几立方厘米到几千立方米，这取决于采用何种测量方法。但不管是几立方厘米还是几千立方米，对于整个岩体而言，仍可视为一点。由于地应力状态的复杂性和多变性，要比较准确地测定某一矿区的地应力状态，就必须进行充足数量的“点”测量。在此基础上，才能借助数值分析和数理统计、灰色建模、人工智能等方法，建立矿区的地应力场模型。 目前，应力解除法已形成一套标准的测量程序，具体步骤如下： 第一步：从岩体表面，一般是从地下巷道、隧道、峒室表面向岩体内部打大孔，直至位于岩体内的测点部位。大孔直径为130~ 150 mm，深度为巷道、隧道或峒室跨度的2. 5倍以上，从而保证测点是在未受岩体开挖扰动的原岩应力区。 第二步：从大孔底打同心小孔，供安装探头用。小孔直径一般为36~ 38 mm，深度一般为孔径的10倍左右，从而保证小孔中央部位处于平面应变状态。 第三步：用一套专用装置将测量探头安装(固定或胶结)到小孔中央部位；空心包体应变计是目前国内外采用最广泛的应力解除法测量仪器(探头)。 第四步：用第一步打大孔用的薄壁钻头继续延深大孔，从而使小孔周围岩芯实现应力解除。由于应力解除引起的小孔变形或应变由测量探头测定并通过仪器记录下来。根据测得的小孔变形或应变通过有关公式即可求出小孔周围岩体的原岩应力状态。 3 地下矿山采矿设计优化 金属矿床的形成过程、赋存状况和开采稳定性均受地应力场的控制。为此，必须以地应力为切入点进行金属矿采矿设计优化。 (1)采用盘区上向高分层连续回采充填采矿工艺，显著提高了采场生产能力和采矿强度，减少了采准工作量，降低了生产成本；实现了各采场连续回采，大大增加了盘区内同时回采的采场数目，大幅度提高了盘区生产能力，充分发挥了机械化无轨作业的优越性；大大增加了采场安全性，显著降低了采矿损失率和贫化率。 (2)采用数值模拟等多种方法进行了采矿设计的定量计算、分析，实现了采场结构参数和开采顺序的优化；盘区呈“品”字型布置采场进路的免压拱开采技术获得成功，使采场围岩的应力分布趋于合理，采场地压得到有效控制。在应力降低区的下方进行开采，肯定是有利于安全的。 (3)实现了采场凿岩爆破参数的优化，提高了爆破效率和质量，增大了采场生产能力，节省了凿岩爆破成本，同时使采场作业环境大大改善。 (4)实现了无轨采掘设备的优化配置和全盘机械化，提高了无轨采掘设备的作业效率和机械化作业水平。提高了矿山生产能力，降低了生产成本。 (5)采用多种手段进行现场地压实时监测，为地压控制和生产安全提供了保障。通过研究，使盘区生产能力增加了88%，采场劳动生产率提高了61. 6%，采矿总损失率下降了51%，矿石总贫化率下降了25%，黄金产量增加了75. 5%，采矿技术经济指标全面达到世界先进水平。 结束语 随着我国经济的持续发展，以及科学技术的不断进步，岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用会更加广泛。 岩石力学论文:焦家金矿寺庄矿区岩石力学试验研究 摘要：随着焦家金矿寺庄矿区矿床开采深度的增加，矿岩的破碎程度也越来越严重，矿岩的稳固性越来越差，为确保采场安全，对寺庄矿区矿岩力学性质进行岩石的物理性质试验、岩石抗压强度、岩石剪切强度、岩石抗拉强度的测试分析，为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 关键词：寺庄矿区；岩石力学；测试分析；矿床开采；采场结构参数 寺庄矿区是山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿的分矿山，生产能力近1500t/d，为山东黄金的发展做出了重要贡献。目前，随着矿床开采深度的增加，矿体所受的地应力越来越大，矿岩的破碎程度也越来越严重，矿岩的稳固性越来越差，冒顶片帮现象越来越多，甚至出现岩爆现象。因此，为确保采场安全，提高矿山经济效应和安全效应，对寺庄矿区矿岩物理力学性质进行测试分析，为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 1 岩石取样地点及矿岩性质 岩石物理力学实验的目的是为山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿寺庄矿区-220m以上7-2号矿体的回采提供依据，分别对上盘、下盘和矿体进行取样。将取好的岩样进行试件的加工，加工试件的尺寸均严格按照岩石物理力学试验国家标准进行，将加工好的试件，抗压强度试验和劈裂试验均按照GB/T 50266-99规范进行试验，剪切试验按MT48-87规范进行试验。在矿区选取具有代表性的块石样，上盘：黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；矿体：黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；下盘：黄铁绢英岩化花岗岩、绢英岩化花岗质碎裂岩。 2 岩石力学试验 单轴抗压试验和抗剪试验采用SANS微机控制电液伺服万能试验机，最大载荷为2000kN；劈裂试验采用上海华龙测试仪器有限公司生产的微机控制全自动压力试验机，最大载荷为200kN。岩石抗压、剪切、劈裂试验见图1至图3，图4至图6为上盘、矿体、下盘岩样单轴压缩试验应力-应变曲线，测试后的岩石力学参数见表1。 3 结语 （1）岩石试验的物理性质：上盘密度2.726t/m3，矿体密度2.769t/m3，下盘密度2.688t/m3。 （2）抗压强度试验：上盘硬度较小，节理裂隙发育，在抗压试验过程中大多数都完全破碎，且中间含泥质充填物。试件单轴抗压强度为39.73MPa，弹性模量为8.94GPa。矿体硬度较大，节理裂隙不发育。单轴抗压强度为49.1MPa，弹性模量为6.14Gpa。下盘强度大，岩样断面为45°角；单轴抗压强度50.2MPa，弹性模量为4.65GPa。 （3）剪切强度试验：上盘内摩擦角为34.38°，粘结力为18.42。矿体内摩擦角为38.38°，粘结力为21.69。下盘内摩擦角为35.9°，粘结力为37.09。 （4）抗拉强度试验：上盘抗拉强度为3.7MPa，在试验过程中，上盘岩样断裂不是很明显，节理裂隙较发育，一般沿节理面破坏。矿体抗拉强度为8.32MPa，在试验中，发生脆性破坏，且断裂面比较平整。下盘抗拉强度为9.64MPa，在试验过程中，发生脆性破坏，且断裂面比较平整。 岩石力学论文:中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动首次举办 12月15日，中国岩石力学与工程学会举办了“中国科协会员日京区学生会员座谈参观活动”，此次活动是该学会首次参与实施中国科协会员日活动。中国岩石力学与工程学会副理事长何满潮、杨强，中国科协学会学术部颜利民，中国科学院地质与地球物理所所长助理郭敬辉，国际岩石力学学会国家小组秘书长李仲奎，岩体数学模拟专业委员会秘书长林鹏等出席活动。来自中国矿业大学（北京）、北京科技大学、清华大学、中国石油大学、北京交通大学、铁道科学研究院、中科院地质与地球物理所、北京地质所、北京水工资环公司等大专院校、科研单位及团体会员单位的学生会员121人参加了此次会员日活动。 中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动现场 中国岩石力学与工程学会常务副秘书长方祖烈主持会议。何满潮致开幕词，他说，中国科协决定每年12月15日为中国科协会员日，通过集中开展形式多样、内容丰富的会员日活动，增强学会凝聚力，把学会这个科技工作者之“家”建设的更好！他号召青年科技工作者，认真践行科学发展观、树立正确的成才观、人生观，为全国建成小康社会而努力奋斗！ 颜利民首先向学会会员表示节日的祝贺，并介绍了中国科协会员日的来历和意义，对中国岩石力学与工程学会举办的会员日活动表示肯定，并希望广大青年科技工作者、会员不断进取，通过学会这个平台，为我国岩石力学事业的发展贡献一份力量，希望学会通过这样的活动增强对会员的凝聚力，为学会事业的发展做出新的更大的 贡献。 学会第一支撑单位中国科学院地质与地球物理所郭敬辉代表支撑单位对会员日的举办表示欢迎，他介绍了研究所有关专业研究的情况，他说，作为学会的第一支撑单位，研究所将一如既往的对学会工作大力支持，并希望大家经常来研究所进行学术交流。 方祖烈介绍了“全国十佳优秀科技工作者”和学会获得“全国优秀科技工作者”称号的杨强、李术才的事迹，并以此鼓励与会的青年科技工作者。受中国科协委托，由何满潮、郭敬辉向杨强教授和李术才教授颁发了奖励证书及奖章。 学会新任秘书长刘大安向会员作了题为《提升学会创新服务能力，打造青年会员温馨之家》的讲座，他向与会的青年学生会员介绍了我学会的基本情况以及在提升创新服务能力方面的举措、指出要为青年学者提供丰富的学术交流平台、通过建设“精品期刊”吸引青年学者、注重青年科技奖评选、提升国际地位，推动青年国际交流等，希望青年会员能够加入到学会中，发展壮大学会人才队伍，享受学会大家庭的快乐。中国科学院地质与地球物理所研究员李晓作了题为《新型深部地质工程中的岩石力学问题》的报告，从学科的最前沿介绍了研究所的最新研究成果和一些新的国际水平的创新方向，并详细介绍了深部岩石力学控制岩体压裂技术发展方向，以及广泛的应用前景。不仅开阔了与会者的视野，同时也为年轻科技工作者指明了研究的方向。他鼓励广大青年科技工作者，不懈努力，为解决岩石力学发展中面临的关键技术，做出自己的贡献。 活动当天，学员们还参观了中国科学院地质与地球物理研究所重点实验室重大仪器装备和自主研发的岩石力学试验设备，参观活动激发了青年会员投身科技工作的信心和决心。此外，中国岩石力学与工程学会为会员准备了内容丰富、具有重要阅读和参考价值的科技图书，包括由该学会出版的8种800多本价值15万元的科技图书及2种245本学会刊物，受到与会学生的热烈欢迎。（责任编辑：董大伟） （来源：中国岩石力学与工程学会供稿）

病毒感染免疫检验分析:慢性乙型肝炎病毒感染免疫耐受期特点和机制探讨 [摘要] 慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染免疫耐受期与HBV感染非活动状态患者，肝脏炎症活动度为G0者，仅占10%~20%，肝小叶及汇管区均未见或仅有少许炎细胞浸润，汇管区与肝实质交界处无炎症表现，汇管区无明显扩大，无明显纤维组织增生。肝星形细胞（HSCs）、树突状细胞（DCs）、库普弗细胞（KCs）和肝窦内皮细胞（LSECs）等肝非实质细胞, 不但参与人体对病毒感染的抵抗和防御，还在HBV慢性感染免疫耐受期起着重要作用。 [关键词] HBV慢性感染；免疫耐受；肝组织病理 HBV慢性感染免疫耐受是指机体对乙肝病毒抗原不产生免疫应答反应，患者的免疫系统无法有效识别和清除乙肝病毒，机体没有清除乙肝病毒的免疫能力。感染HBV后，一部分人将成为HBV携带者和慢性肝炎患者，有20％～40％的HBV慢性感染患者会发展成为重型肝炎、肝硬化或肝癌。慢性乙肝世界范围内广泛分布，全球约有3.6亿人持续感染HBV，中国是高流行区。HBV并不直接导致肝细胞病变，机体不同的免疫状态导致HBV感染后结局有很大差异[1]。本文重点探讨免疫耐受状态下的流行病学、临床病理学特点及其机制进展。 1 HBV感染免疫耐受期流行病学和临床病理特点 乙型肝炎的自然发展过程受到许多因素的影响，一方面是感染时的年龄、病毒自身因素（如基因型、基因有无变异以及病毒复制水平高低），另一方面是宿主自身因素，包括年龄、性别和免疫力大小以及其他因素，例如伴有其他病毒感染、酗酒等。临床表现较为复杂多样，从非活动性HBsAg携带者状态到慢性肝炎，亚临床状态到急重性肝炎和暴发性肝炎，甚至肝硬化等多种变化[2]。有20%~40%的慢性HBV患者会进展为肝硬化、肝癌和晚期肝病。慢性HBV患者往往发展过程缓慢、症状轻微，感染的早期往往缺乏明显的临床表现，甚至症状轻微不易觉察。流行病学表明，在高流行区，主要的传染途径是围生期的垂直感染，婴幼儿和儿童早期从具有肝病家族史的人群中感染。在低流行发病区，特别是欧美发达国家，体液传播方式，静脉吸毒和高危性行为是乙肝的主要传染途径。 慢性乙型肝炎防治指南（2010年版）中指出，儿童早期HBV感染的自然史可分为免疫耐受期、免疫清除期、非活动性复制期和再活动期四个期。免疫耐受期：临床上患者常无症状，肝功能多为正常，人体血清HBsAg和HBeAg检测呈阳性改变， HBV DNA载量往往高于106 IU/ml，但丙氨酸转氨酶（ALT）检测在正常范围内或者正常高值。据文献报道，肝组织穿刺活检病理诊断表明，免疫耐受期HBV感染者，绝大多数为青壮年，一般年龄不大于30岁，可能与该年龄段患者学习、工作竞争压力大以及婚姻和生育要求有关，目的是得到可观数据从而进行针对性治疗。HBV感染者中，5岁以下婴幼儿30%左右有发展成慢性感染的可能，而5岁以后感染者仅有5%～10％发展为慢性感染[3-5]。另有资料显示围生期感染HBV的患者，大部分会进展为慢性肝炎，其免疫耐受期可持续几年至几十年不等[6-7]。 病理改变：只有少部分免疫耐受期慢性HBV感染者肝脏无炎症、坏死和纤维化改变，绝大部分存在轻度炎症反应和轻度纤维化，而且有极少部分患者出现严重的纤维化（S3～S4），所以ALT水平与肝脏组织学改变并不完全平行，也不能全面表达肝脏损伤程度。最新资料表明免疫耐受期与HBV感染非活动状态患者，肝脏炎症活动度为G0者，仅占10%～20%，肝小叶及汇管区均未见或仅有少许炎症细胞浸润，汇管区与肝实质交界处无炎症表现，汇管区无明显扩大，无明显纤维组织增生。肝脏炎症活动度为G1者，占40%～60%，显示肝组织汇管区及小叶内均有少量炎细胞浸润，汇管区周围轻度或局灶界面炎，汇管区轻微扩大，轻度纤维组织增生（S1）。肝脏炎症活动度为G2者，大约占20%，纤维化程度S1～S2。中度以上炎症者（＞G2）仅占5%左右[5-6]，纤维化程度一般较轻（S1～S2），明显纤维化（S3）或者肝硬化者（S4）极少。 据国内外文献报道，HBV健康携带者往往无明显症状、转氨酶处于正常范围内，但是其组织病理学显示肝脏有不同程度炎症细胞浸润、点灶状坏死以及纤维化，但是这些报道材料、研究样本几乎都包含了免疫耐受期和非（低）活动复制期的患者。非（低）活动复制期患者基本上都经历过不同程度的或者反复几次的病毒清除过程，在这个时期症状轻微可能不被觉察而无临床表现，许多患者不清楚肝功能是否出现过异常。由于病毒免疫清除过程中不可避免地造成肝组织损伤，继而以纤维化的方式修复坏死组织，造成肝脏程度不等的纤维化，而免疫耐受期患者没有经历过免疫清除过程，可推测其发生纤维化的比例和程度会明显降低[7]。 免疫组化检查：免疫耐受期肝细胞内HBsAg主要表达方式为细胞浆内的包涵体型，部分为细胞浆型，少部分有细胞膜表达。HBcAg以细胞核内表达为主，也有极少数出现在细胞核膜或者细胞核周边。免疫耐受期、免疫清除期及非活动性HBV携带状态的患者，其HBsAg阳性表达率未发现有明显不同，而HBcAg阳性表达率免疫耐受期则显著高于免疫清除期或非活动HBV携带状态患者。免疫耐受期HBV感染者肝内大多高表达HBcAg，以细胞核表达为主。HBcAg感染的肝细胞是细胞免疫效应攻击的靶细胞，当HBcAg局限封闭于细胞核内，无法成为受攻击的靶抗原，故而难以有效激发T细胞的免疫反应。当肝细胞溶解后HBcAg就能直接释放到血液中，故可用其直接反映肝细胞受损伤和病变的程度。 2 HBV感染免疫耐受期机制 肝脏耐受现象在很早以前就被人们认识了。早在1969年，Calne等就发现在一些物种中不具有组织相容性的肝脏移植物在不应用免疫抑制剂的情况下，就能够自发地被接受。基本上健康成人，具备完善的细胞免疫功能，HBV感染后能够准确无误地清除病毒，出现不同程度的肝损害。HBV感染转归主要有两个因素：一是病毒因素，病毒隐伏在人体的免疫特赦之处，能够躲避正常机体的免疫监视，引发慢性持续性的感染；另外就是宿主自身因素，成人免疫功能有缺陷和婴儿免疫机制发育还不完善，感染HBV后就容易出现免疫耐受现象。其中，宿主自身比病毒因素显得更为重要[8-9]。肝内免疫细胞包括肝窦内质细胞（LSECs）、肝星形细胞（HSCs）、库普弗细胞（KCs）和淋巴细胞等，其中淋巴细胞占16％～22％，包括TCRαβ+与γδ+T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、自然杀伤性T细胞（NKT 细胞）和DCs等。HSCs促使T淋巴细胞凋亡是通过酪氨酸磷酸化信号通路水平76KDa蛋白的变化来实现的，证实了HSCs也是特异性免疫耐受细胞之一，与肝脏中的树突状细胞（DCs）、KCs、LSECs等肝非实质细胞一样，参与调节肝脏移植的外周特异性免疫耐受[10-11]。 2.1 LSECs LSECs是微血管内皮细胞，与其他大血管内皮细胞及其他器官的微血管内皮细胞相比较具有独特的表型。LSECs在肝内的含量十分丰富，约占肝内非实质细胞的50%。LSECs是有孔内皮，其上有许多直径约为100 nm的小孔，这些小孔聚集成簇，构成筛板。另外，LSECs缺乏典型的基底膜，其下层为疏松基质构成的Disse间隙。这些特点可能与其活跃的吞噬细胞外基质（如透明质酸）的能力有关，因为在干扰了LSECs对透明质酸摄取能力之后，LSECs上的小孔消失了，同时其基底膜也变得完整了[6]。LSECs被认为是一种独一无二的器官常住的抗原提呈细胞（APCs），原因：一是位置，LSECs位于肝内网状的血管网内，可直接与血液中的细胞发生接触；流经肝的血流量很大，但在肝血窦内的血流却非常缓慢，甚至可有暂时的停滞，故这一独特的位置可以使LSECs能够与血液中的细胞频繁而充分地接触。二是功能，LSECs具有强大的清道夫功能和抗原提呈能力，它可以在非淋巴组织内即肝脏局部活化原始T细胞。另外，它还可以捕获T细胞并诱导其在肝内发生凋亡。这些都是其他APCs所不具有的特性[10]。 2.2 肝内淋巴细胞 肝中富含大量淋巴细胞群、巨噬细胞群及专职的APCs， 其中APCs包括树突状细胞（DCs）、血管内皮细胞及LSECs。研究表明APCs是通过诱导凋亡等机制，引起T淋巴细胞免疫耐受的丢失。肝内的非实质细胞-淋巴细胞发挥了非常关键的作用，并且具有自身鲜明的生物学特点。人体特异性抗HBV免疫反应缺乏或者不足导致HBV免疫耐受的发生，其主要原因是特异性T细胞功能低下。研究发现，肝脏在正常情况下存在较多的的淋巴细胞储备，其中重要的是CD8+T和CD4+T细胞，都具有自身特殊的活性表位。血液中CD4+CD25+T细胞数量，HBV慢性感染患者明显高于健康人群。清除病毒主要依靠CD8+T细胞，而CD4+T细胞则促进CD8+T细胞的成熟，有利于其功能的发挥。可以推断CD4+CD25+T细胞是HBV慢性感染患者出现免疫耐受原因之一[11]。CD4+CD25+调节性T细胞可能是：在体外通过细胞间的接触依赖机制，在体内基本依靠抑制性细胞因子来调节免疫功能，比如TGF-β等因子会受到免疫强度和调节位点调控。还可与APCs联合调控机体免疫。 NKT 细胞是一种同时具有自然杀伤细胞（NK 细胞）和 T 细胞部分表型及功能的细胞亚群。它们能将固有免疫应答和适应性免疫应答连接起来，识别 CD1d-糖脂抗原，分泌细胞因子，参与调节机体的免疫应答。 2.3 DCs DCs作为一种非常重要的APCs，对初始型T细胞的激活起着独特的作用。从数量上看，仅占外周单个核细胞的0.5％，分布于全身各处。DCs有不同的亚型、不同的分子表达，因此DCs在发育的不同阶段与T细胞接触能够诱导分化出不同的形态性能的T细胞。来自国内外的报道表明DCs除了对外来抗原发挥免疫反应外，还对机体自身抗原有免疫耐受作用。其免疫耐受功能体现在免疫偏离、诱导T细胞无免疫应答以及促进T细胞凋亡等。虽然DCs在中枢免疫和周围免疫耐受中都发挥着主要作用，但免疫耐受是如何发生或诱发的，其分子确切机制仍在研究之中[12]。 扫描电子显微镜图像表明DCs间有大小不等的间隙，非常有利于初始T细胞和激活T细胞与肝细胞直接接触。DCs在迁移过程中由幼稚向成熟状态转化，其摄入、处理和加工抗原的能力在减弱，但抗原提呈能力逐步增强。随着DCs迁移和成熟，它不再表达趋化因子受体CCR-1和CCR-5，而表达CCR-7。 2.4 KCs KCs是定居在肝内的巨噬细胞，细胞形态不规则，有许多板状或丝状伪足，细胞表面有许多皱褶和微绒毛，并有较厚的糖衣。细胞常以其伪足附于内皮细胞上或穿过内皮细胞窗孔或细胞间隙伸入窦周隙内。胞质内溶酶体甚多，并常见吞噬体和残余体。具有变形运动和活跃的吞饮与吞噬能力，构成机体一道重要防线，尤其在吞噬清除从胃肠进入门静脉的细菌、病毒和异物方面起关键作用。肝巨噬细胞还可监视、抑制和杀伤体内的肿瘤细胞，尤其是肝癌细胞，并能吞噬和清除衰老、破碎的红细胞和血小板等。重要的是，肝巨噬细胞还有处理和传递抗原、诱导T细胞增殖及参与调节机体免疫应答等作用，与肝脏中的LSECs、DCs等肝非实质细胞一样参与调节肝脏外周特异性免疫耐受。 据国外研究发现[13]， KCs是肝脏本身固有免疫系统主要组成部分之一， 不但参与人体对病毒感染的抵抗和防御，还对HBV的免疫耐受起着重要作用。在乙肝慢性感染的初期阶段， 检测表明人体本身的免疫系统就出现了免疫耐受状态，因为没有检查出人体抵御HBV感染的有效指标。迄今为止虽然对HBV慢性感染的免疫耐受机制有了许多进展，但是还有一些问题有待解决。 病毒感染免疫检验分析:乙肝病毒感染者所生新生儿的免疫预防 我国是乙型肝炎病毒(HBV)感染的高流行区，母婴传播、血液和体液传播、密切接触是乙型肝炎传播的三大途径。在我国，母婴传播是最主要的传播途径。妇女感染HBV对其本人和婴儿均有影响。如果不采取有效的预防措施，HBV感染者(包括携带者和患者)所生的新生儿约有90％会受到乙肝病毒的感染，其中的90％-95％将成为慢性HBV携带者。因此，必须加强对所有妊娠妇女早期乙肝表面抗原(HBsAS)的筛查，以确定孕妇是否患有乙肝或携带HBV。一旦孕妇被确定感染了HBV，就应在早期采取阻断母婴传播的预防措施，包括产程中及新生儿出生后的预防措施，特别是对新生儿的免疫预防不可忽视。 对于HBV感染者所生新生儿的免疫预防措施，一般采取以下两种方式：一是通过注射乙肝表面抗体(抗HBs)的方式进行被动免疫，以达到预防乙肝的目的。其优点是，可以很快中和进入新生儿体内游离的HBV，从而减少或避免HBV对新生儿的感染和传播。二是通过注射HBsAg的方式进行主动免疫，以达到更为积极和持久的预防效果。其优点是，可促使新生儿体内产生抗HBs，直接对抗HBV，达到阻断HBV传播的良好作用。 目前医学专家的建议是，无论新生儿出生时是否受到HBV的感染，都应对其进行乙型肝炎的预防和隔离。对于HBV感染者所生的新生儿应当采取主动免疫和被动免疫相结合的方式来进行保护。 被动免疫方式：①感染HBV的孕妇从妊娠3个月起开始注射抗HBs，每月一次，每次注射高效价乙肝免疫球蛋白200国际单位，以降低其体内的HBV含量，从而减少对胎儿传播的威胁。②在新生儿出生后，要尽可能在最短的时间内(不超过24小时)为其肌肉注射高效价乙肝免疫球蛋白，剂量为0．05~0．07毫升／公斤，2周后重复接种一次。 主动免疫方式：即新生儿在出生后的24小时内接种乙肝疫苗，剂量为10微克，按0、1、6个月的程序，单用疫苗注射3次。这种方式的免疫效果可维持5年或更长。 总之，对HBV感染者所生的新生儿均应及时进行免疫预防，最好是把主动免疫和被动免疫两种方式结合起来应用。临床观察表明，乙肝免疫球蛋白和乙肝疫苗的联合使用对乙型肝炎母婴传播的阻断率可达90％左右，且注射时间越早、执行程序越严格，效果越好。 病毒感染免疫检验分析:关于病毒感染免疫检验的进展分析 【摘要】 因各种病毒感染而引起的疾病是临床常见病。由于病毒寄生在细胞内，且繁殖速度极快，变异机率极高，因此，如果按照常规方法诊断，并不能满足临床诊断的需求。而免疫检验法不但能对病毒感染做出相对准确的诊断，在预防接种、发病机理、免疫性治疗等方面也有重要意义。本文将主要对免疫检验法应用于病毒感染中的进展进行分析，以促进病毒感染免疫检验技术的发展。 【关键词】 病毒感染免疫；检验；进展 随着医疗事业的发展，传统的常规病毒检验方法已渐渐难以满足各种病毒感染的检验需求，免疫检验法应运而生。免疫检验法是在机体感染病毒后，通过所引起的免疫应答机理，根据免疫细胞的数量和发挥的功能来对病情进行判断。免疫检验还能较快的检测出待检标本中的病毒，并根据抗体产生的速度、类型和浓度对患者进行早期的病毒感染诊断，其作用不容忽视。 1 病毒感染引起的免疫性损害及机制 病毒是一种比较微小的生物，主要依靠宿主细胞而生存，其对宿主细胞的功能有一定损害作用，因此，会对机体的免疫功能产生抑制作用，从而会使机体的免疫病理发生改变。免疫抑制指的是通过感染免疫细胞而使免疫分子的表达下调，从而使免疫分子在血清中的有效浓度得到一定降低，进而使机体的免疫应答反应有所减缓。免疫损害指机体因病毒感染而出现病理性免疫应答，从而使非免疫应答组织或器官出现免疫损伤，进而对组织或器官受损。 2 早期病毒感染的免疫检验方法 2.1 酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验又叫ELISA试验，它能将免疫反应的特异性和催化作用相结合进行分析，并将已知的抗体或抗原吸附在反应平板上，再进行酶标抗原抗体反应的一种试验模式[1]。在病毒检验方面，酶联免疫吸附试验是检验蓝舌病、猪伪狂犬病等病症的标准检验方法。酶联免疫吸附试验的常用方法是双抗夹心法和间接吸附试验，其中，双抗夹心法是早期病毒感染抗原抗体检验中最常用的方法。酶联免疫吸附试验将酶的化学反应与抗原的抗体反应相关特异性结合，进而促使ELISA试验变成一种敏感且特异的免疫检测方法。 2.2 免疫荧光试验 免疫荧光试验是一项由荧光抗原法和荧光抗体法组成的免疫标记技术。由于荧光素能与已知抗体结合形成荧光抗体，并将反应后的荧光抗体置于荧光显微镜下观察，根据散发出的荧光，对待检标本中的抗原进行鉴定和判断[2]。还可以采用免疫荧光试验将荧光素与蛋白质结合，对抗体进行检测和定位。免疫荧光试验具有特异性、高效性和灵敏性，但检测结果不够客观，检验流程也过于复杂。 2.3 放射免疫技术 反射免疫技术又叫RIA技术，最早源自于1960年德国科学家创造的放射免疫分析技术，这种技术能让抗体与被同位素标记和未被标记的抗原产生竞争性抑制，是一项体外微量性分析技术。放射免疫技术具有特异性、简便性、灵敏度高、取样数量少等特点，现阶段主要用于对乙型肝炎病毒的鉴定与判断。但由于检测时会产生放射性物质，会对研究者身体带来一定的影，且有可能出现假阳性的检测结果，还容易受外界环境因素影响而使得检测结果出现异常。 2.4 血细胞凝集试验 血细胞凝集试验主要针对在当机体感染病毒后，会让病毒表面的抗原与红细胞表面的抗原受体结合，血细胞沉降率增加，形成血细胞凝集现象。这种试验方法能对病毒进行定性定量的检测，如果机体内存在病毒抗体，就会抑制因病毒而引起的血细胞凝集现象[3]。这种试验方法通常用于检测梅毒螺旋体等病毒，这种方法目前只能确诊梅毒患者，对其他病毒感染尚无法确诊。此外，研究人员还根据病毒凝集红细胞的能力和对相应抗体的抑制特性设计出了血凝抑制试验。 2.5 中和实验法 又称标准试验法，主要包括固定病毒-血清稀释法和固定血清-稀释病毒法两种。这种方法主要检测病毒的感染力，以病毒受到血清中和后的残留感染力为依据，来对该免疫血清抑制病毒扩散的能力进行判断。临床上常用它来分析坚定病毒的类型和病毒的抗原性等。 3 新型病毒感染免疫检验方法 3.1 重组免疫试验 重组免疫试验主要对HIV抗体和HCV抗体进行检测。与酶联免疫吸附试验方法相比，重组免疫试验能将各种横线式抗原结合在硝酸或纤维素膜的横条上，并置于长条凹槽反应盘中，加底物显色后就能显示血清中存在的针对性抗原。同时，这种试验方法也能用于口蹄疫病毒的临床检测[4]。 3.2 胶体金技术 以胶体金作为标志物，应用于抗原抗体反应中的一种新型免疫检验技术，具有特异性、简便性、安全性等特点。胶体金是一种能在还原剂作用下聚集形成较小金颗粒，并能与蛋白质结的生物药性，它还能与其他多种生物分子结合，因此多用于免疫学、组织学、病理学等领域，以及对HIV的筛查和人体血清甲胎蛋白的检验。 3.3 发光免疫试验 发光免疫试验是一种将化学发光物质与机体免疫反应相结合，并通过光反应来表示待测物质的免疫成分和浓度的新型检验方法。这种方法可以利用放光剂作为标记物，保证检验在安全可行的环境中进行，是一种无害无毒的安全检测方法。同时，发光免疫试验能在较短的时间内完成对病毒的检验，在一定程度上满足了临床检测的需要，在现代化病毒检测中有良好的发展前景。 4 结 语 随着科技的发展，传统的病毒感染检验技术正在被众多新型检验技术取代，越来越多安全、高效、快捷的检验技术被试验人员接受。同时，在对病毒感染进行检验的过程中，仍存在着如测量方法不当、试验流程混乱、浓度超标、标本选取时间及方法不当等问题，都不同程度地增大了病毒感染检验的难度。因此，在病毒检验过程中，要采用更高效、更安全、更简便的新兴检验方法，以更好地促进病毒检验技术的发展，也能更好地为病毒感染检验工作服务。 病毒感染免疫检验分析:浅析人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例的特点 【摘要】目的对人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例的特点进行分析。方法资料选取2007年3月――2012年3月本州人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡的病例56例作为研究组，并收集本州同期非免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例56例作为对照组，对两组病例进行分析。结果研究组和对照组就结核杆菌、肺外结核、X胸片分析以及CD+4细胞计数进行比较，比较有差异，具有统计学意义（P 【关键词】人类免疫缺陷病毒感染；结核病；死亡 我国人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡率不断增加，本文主要探索人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例的特点。 1资料与方法 1.1一般资料与分组资料选自2007年3月――2012年3月在本州住院期间确诊为结核病且病死的病例112例，将其分为研究组和对照组，人类免疫缺陷病毒感染并发结核病作为研究组，人类非免疫缺陷病毒感染并发结合病作为对照组。其中研究组患者56例，男女比例为33：23，患者年龄为24-65岁，平均年龄为（39±3.83）岁。对照组患者56例，男女比例为35：21，患者年龄为25-69岁，平均年龄为（40±3.49）岁。 1.2检测及分析方法研究组和对照组的患者进行咳痰取样，并将痰标本涂片进行抗酸杆菌检查，采用罗氏培养基对结核杆菌进行培养。并对研究组和对照组患者是否发生肺外结核、胸部X线片检查中病灶的范围，肺内空洞以及CD+4细胞的数量进行分析。 1.3统计学方法所有数据均用SPSS17.0软件包进行统计分析处理，计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，当P 2结果 2.1结核杆菌检查情况研究组和对照组痰涂片抗酸杆菌比较中，研究组痰涂片抗酸杆菌阳性率明显低于对照组为26.79%，对照组阳性率为46.42%，差异具有统计学意义（P 2.2肺外结核情况研究组和对照组肺外结核对照比较，研究组肺外结核占34例，对照组占27例，且研究组肺外结核发生率明显高于对照组肺外结核的发生率为58.93%，对照组肺外结核的发生率为46.42%，比较有差异具有统计学意义（P 2.3X线片影像学分析研究组和对照组胸部X线片的检查过程中，研究组病灶 50%肺野病明显高于对照组为53.57%，对照组为42.85%，比较有差异，具有统计学意义（P 3结论 我国人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡的病例随年增加，结核病是免疫缺陷病毒/艾滋病中最有机会感染的并发症，而且免疫缺陷病毒/艾滋病是导致结核病患者死亡最为重要的因素，人类免疫缺陷病毒感染的阳性患者并发结核病的病死率是单纯结核病患者病死率的4倍，不进行任何治疗时，病死率数月内达90%-95%[1]。 本次研究表明，研究组与对照组比较中，研究组人类免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例具有的临床特点：①痰菌阳性的检出率相对非免疫缺陷病毒感染并发结核病死亡病例的要低；②肺外结核及全身散播的机会多；③肺内病灶比较广泛，肺内空洞的形成较低；④CD+4细胞数量逐渐减少；其减少的程度预示着人类免疫缺陷病毒感染并发结核病患者的生存力。 综上所述，人类免疫缺陷病毒感染患者的免疫力低，导致各种机会性的感染增加，因此在检查结核杆菌的过程中还应当注意其他的真菌、细菌的检查与诊断。通过探索人类免疫缺陷病毒感染并发结核病患者的临床特征能够提升治愈率，降低病死率。

岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要： 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足，提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案，教学实践表明，效果良好。 关键词： 采矿工程；岩体力学；教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课，其目的在于培养学生掌握岩石工程（井工开采、隧道、地下空间工程等）中一些力学现象的分析能力，使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练，为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程（高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等）完成后开设，在学生学习本课程时，不仅可对先修课程进行系统回顾，又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题；同时，该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是，随着科技水平的提高及分析方法的多元化，岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂，这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面，推陈出新，与时俱进。传统教学过程中，有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授，已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此，结合现有条件对该课程进行教学改革，适应工科专业发展方向，培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生，力学基础相对较弱，即使之前已对相关基础课程进行了学习，但由于前期多为应试型学习，且理论性较强，导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”，无法有效形成知识网络，导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时，若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法，则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下： 1.学生基础知识薄弱，易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习，若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢，将导致学生学习过程形成停顿感，由于课程逻辑性较强，一个知识点产生卡顿，学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面，学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一，不易于接受。资料显示，目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异，均是对课本一些原理及方法的罗列，讲授过程中多采用灌输式，导致课堂教学环节枯燥乏味，缺乏与专业特点的联系，学生不易参与其中，知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强，难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验，对于实验部分，一般由实验老师授课，学生容易将理论知识的学习与实验独立开来，因此，实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段，无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多，新型技术所占比例少。随着科技发展，行业内涌现了大批岩体力学分析软件，这些软件借助于力学原理，在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时，可充分利用新型技术，将问题分析方法多元化，辅助学生学习力学，又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来，随着国家经济的发展，我国逐渐跻身世界岩土工程大国，存在较大的发展空间。因此，对于工程类学生，掌握岩体力学分析方法及相关理论，为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题，初步提出了课程教学改革，具体包括以下几个方面： 1.注重课堂效果，激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥，学生容易失去兴趣，因此，教师在讲授时应注重方法，提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例，循序渐进，让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时，可以具体教学实例进行切入，首先对弹性力学中平面问题进行回顾，进而对问题进行假设简化，最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析，不仅对前期所学知识进行了复习，同时应用于解决现场工程问题中去，事半功倍。 2.注重基础，构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱，甚至对一些专业术语掌握都不够准确，给课程后期学习带来了极大的困难。因此，教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授，讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时，注重课本知识的统筹规划，强调基础的同时，合理规划授课内容，突出重点，构建知识框架，促使学生对知识内容形成一个宏观的认识，利于融会贯通。 3.理论结合实践，加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点，理论复杂体现在不确定性上，实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁，因此，在教学环节应注重对实验的教学，同时，实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成，提高学生的分析问题能力，调动学生独立思考的积极性，培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育，触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大，不同行业接触的岩体也存在较大的差异性，不同专业分析问题的角度不尽相同。因此，应结合专业特点，对讲授内容突出侧重点，例如，边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异，因此，非专业知识课简单讲授原理，专业知识则重点讲授，做到触类旁通。 5.创新教学方法，未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程，可适当引入一些新型分析软件和方法，如有限元、离散元及有限差分等软件，做到与时俱进，同时辅助学生理解一些复杂的原理，学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径，做到分析问题针对性强、操作应用快，理解容易，易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点，加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系，优化教学内容，革新教学方法，培养学生学习兴趣，拓宽学生知识结构面，让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法，综合运用所学知识，在实际工程问题中找到突破口，提高授课效果，培养学生独立发现问题及解决问题的能力，为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案，经过教学实践，授课效果得到良好改善。 作者：王猛 单位：河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1．1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样，利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度－凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点，确定卸载时岩体的参数，如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法，但由于通常不具备施作原位试验的条件，而且试验周期长、费用高，所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法，可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数，但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制，试件制备难免受到扰动，试验结果分散，不能直接采用。 1．2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合，采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别，根据岩体级别并结合经验公式，给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量，将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素，实现工程岩体的分级，并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表，主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度，此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值，并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表，用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩，软质岩应根据软化系数进行折减。 1．3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数，是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理，要求主要的工程地质条件基本相同或相似，这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位)，其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件，在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时，在施工过程中，根据工程实际进展情况和出现的问题，特别是根据现场观测结果，对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》，以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断，人为因素比较大，有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数，其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷，在中、小型水利水电工程中应用较多。 1．4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数，包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值，采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性，目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设，设岩体为均值各向同性，而天然岩体地质条件复杂，这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1．00～1．05，初滑阶段宜采用0．95～1．00。滑带土抗剪强度(c，φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下，反算另外一个参数，通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数，通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解，此外，还可以做参数的敏感性分析。 1．5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射，自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素，应用人工神经网络进行训练，随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善，使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性，根据经验确定权重集及隶属度，在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集，依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题，从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素，但在运用上不是很成熟，仍借助于经验。 1．6其他方法 除上述方法外，还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数，如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多，由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性，使各种取值方法存在局限性，至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法，互相验证，取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法，并结合工程的规模和地质条件的复杂程度，在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程，或项目规划、可研阶段，可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值，通过相似工程类比，调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek－Brown经验强度准则公式计算，参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程，如重力坝、拱坝，结构面影响坝基、坝肩稳定，初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验，参考类似工程，结合现场地质条件进行调整，必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程，应做专门研究，除运用上述方法外，还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等，慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析，复核岩体稳定性，及时修改设计和施工方法，确保工程安全。总之，地质调查和岩石力学试验是基础，是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提，因此应重视野外第一手资料的收集，并注意取样、试验成果代表性问题，使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计，在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确，加之勘察周期短，对地质条件的调查和分析不够深入，对试验只是要求做常规的内容，以室内试验为主，取样数量不足，成果代表性差，使得方案比选时难以取舍。按照有关规范，“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主，必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意，对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石，软弱结构面发育，且结构面对岩体稳定性不利，岩体稳定性的判别对工程影响很关键，这需要慎重研究，应在地质调查的基础上，布置适当的原位试验，并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范，与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数，对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大，勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作，结合现场地质条件调查，在岩体分级基础上，运用有关理论和经验公式，例如霍克－布朗(Hoek－Brown)经验强度准则公式等，并参考已建工程经验取值，必要时与地质、试验和设计专业共同会商，合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩－第三系泥岩等，由于岩性软弱，构造发育，岩体强度较低，工程安全裕度小，岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大，甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝，万一要建，就应该投入一定的勘探和试验工作量，慎重研究和分析论证，并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中，是由地质专业提供参数，设计人员进行计算。地质部门依据试验成果，结合地质条件和个人经验判断，提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致，地质参数的可靠性或安全阈值是多少，即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础，采用极限状态设计方法，以可靠指标度量结构或工程的可靠性，比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型，对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果，地质专业人员常常抱怨试验参数不准，造成的原因有几个方面，一是取样的代表性问题，或者原位试验选点问题，要考虑岩性、风化程度、构造等影响，对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层，页岩岩芯破碎取样困难，取样只能做砂岩的抗压强度试验，成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏，成果偏小。二是试验中的误差，应采用数理统计法整理试验成果，在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验，要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外，试件制备时难免受到扰动，一般要求安排2组以上试验，以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法，其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大，实际操作中应尽量避免人为因素干扰，从地质条件的客观出发，分别按不同因素对参数进行修正，减少取值的随意性。 (7)加强施工监测，利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性，地质勘探、试验、计算分析方法的局限性，我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测，及时分析和判断，调整、修改设计和施工方法，以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护，要根据发现的新情况及时修改设计，即采取“动态设计、信息化施工”，既要确保工程安全，又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的，而我们个人掌握的资料有限，每个人的经验千差万别，往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数，人为因素的干扰较大，其结果可靠性较差。应多参考类似工程，并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试，积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性，准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上，针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法，分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级，参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题，可以供相关的工程技术人员参考。 作者：陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位：湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多，侧重点也有所不同，通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现，基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验，采用我校刘佑荣教授所编的，由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材；2009年又再次对教材进行了重新编审，由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材，对部分章节进行了合并，并增加了目前国内外研究方面的成果，例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主，但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材，供学生课后学习，以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排，主要从以下几方面的内容来进行重点讲解，包括岩体的地质特征，岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布，边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容，如在岩体的地质特征章节，补充安排了工程岩体分类等内容；在岩体强度与变形性质方面，增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍；在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期，总学时为40个学时，2.5个学分，其中课堂教学34个学时，实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课，在进行每一章节的授课时，可以多以工程实例来展开，尤其是国内外比较知名的工程实例，多多采用照片、录像等生动形象的方式，来增加学生的感性认识，使学生投入其中，增强学生学习的兴趣及热情。例如，在讲第五章地应力的时候，可以结合水利水电工程中，如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性；在讲边坡工程，可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手，来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课，面对的专业层次不尽相同，在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生，要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生，《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲，纵观岩体力学发展的几个重要阶段，从19世纪末～20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数，到20世纪初～20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论，然后在20世纪30年代～20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论，这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程，并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时，可以将这一发展脉络讲述给学生，并贯穿到后续的课程教学中，不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感，也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师，不仅有科研经历丰富的教授博导，也有刚走出校园的博士年轻教师，他们在长期的工作和求学中，完成和参与了大量的科研项目，也取得了一定科研沉淀。在授课时，可以将这些科研成果进行整理，在每章结束时，抽出专门的时间，做个与授课内容相关的小型专题讲座，丰富学生的专业眼界的同时，也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如，在讲地应力一章，就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍；讲地下洞室稳定性时，就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍；上课时的反响很热烈，大大激发了学生科研的热情，建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生，也为他们开启了一扇科研的窗户；此外，也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长，为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期，上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习，但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道，例如各种岩石、结构面。在上课时，不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来，使学生的认识更为深刻。例如，在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时，便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石；在讲结构面的强度及变形性质时，可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过，已经有了部分感性上的认识，重新回到课堂上学习其相关的知识，认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富，更要求我们在教学时进行一定的教学改革，要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求，多采用先进的教学手段和方法，注重加强理论基础联系工程实际的教学模式，提高学生认识问题深度和广度，培养学生良好的工程专业素养和专业精神，为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者：左昌群 孙金山 罗学东 单位：中国地质大学 岩体力学论文:基于高职高专《岩体力学》课程建设改革的思考 摘要 通过对传统的《岩体力学》课程建设的分析，根据教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的要求，深刻认识到传统教学中课程建设的不足，从人才培养目标的定位、理论与实践的比例及对接关系、“双师型”教师队伍建设、教材学材的合理科学选用四个方面提出了适合高职高专的《岩体力学》课程建设的探索性方案。 关键词 1岩体力学； 2顶岗实习； 3工学结合 1、高职高专人才培养目标对课程教学的要求 根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》〔1〕，本着“工学结合、工学交替”，教学做合一的教学模式，人才培养要以就业为导向，突出实践技能和职业技能的培养。课程安排本着知识由浅入深。循序渐进，先基础后专业，在技能培养方面，将理论学习结合生产实践，实行“做中学、做中教”，力争实现实践教学与岗位工作零距离对接。 《岩体力学》是水文与工程地质专业的理论基础课，是力学的一个分支。主要研究不同受力条件（例如荷载、水流、温度变化）下岩体应力、应变、破坏、稳定及加固规律的一门应用性学科，其研究目的是解决岩土、地质、环境、水工、能源、土木、水利、冶金、交通、矿业工程等建设中遇到的相关问题〔2〕。《岩体力学》已经广泛应用于工程实践中，带来了巨大的社会经济效益和工程实用价值。 2 、《岩体力学》传统教学存在的问题 （1）从高职高专人才培养目标的定位上，很多教育工作者都很盲目，定位不准确甚至错位；这样的认识导致教师备课、讲课、学生听课等等环节都停留在对基础知识的认知层面，即专业、专业课程内容、教学过程、学历证书阶段，没有更加进一步的把职业、职业标准、生产过程、职业证书对接起来。 （2）理论内容偏重轻视了实践环节，本门课程是具有悠久历史的课程，在多年的教学中形成了比较完整科学合理的体系，但是这种教学方法比较适合教学研究型的教学，对于我们高职高专，已经显得理论的比例过于繁重，实践明显不足，教师和学生都注重理论知识的学习，轻视动手能力的培养，大批出现的高分低能学生，课堂和生产严重脱节。所以在传统的研究型的培养目标基础上应做比较彻底的改革。 （3）教材适应性较差，传统的研究型教学使一批又一批的教材偏于理论，轻于实践，学生学习难度大，乏味，因而也没有主动学习的积极性，对于高职高专的学生需要一套理论难度适中、够用，实践比例偏大的教材、学材和与之配套的影像资料等。 （4）教学经费的严重不足，由于在传统的教学领域，一个教师、一根粉笔、一本书就可以完成一门课程，形成了填鸭式教学的模式，导致学生学习积极性极低。 （5）生产实践教师的缺乏，切实加强教师队伍建设。 现有的教师队伍绝大部分从校门又走入校门，从理论中来又到理论中去了，更有甚者教材中的部分验，教师根本就没有接触过，照本宣科，讲起来乏味，听起来不知所以然，严重影响了学生的学习积极性和学习效率。 （6）教学方法比较单一 3、《岩体力学》课程建设的重点、难点和解决方案 岩体力学课程涉及多个相关学科领域，其课程综合性强、知识点多而杂、试验项目与工程实际联系紧密等特点，导致许多学生认为课程较难。所以采取有效的科学的教学方法引导学生尽快适应教学特点，并更好地掌握课程要求的知识技能是十分必要的。 课程建设的重点是对岩体的基本力学性质理清概念、明确试验原理及数理统计方法；难点是利用这些基本理论、原理能够分析不同工程岩体在不同的力学条件下的稳定性。 解决方案如下 （1）培养目标上遵循教高[2000]2号《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神，明确指出：高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分，高职高专教育人才培养模式的基本特征是：以培养高等技术应用性专门人才为根本任务；以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案，毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。；以"应用"为主旨和特征构建课程和教学内容体系；实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力，并在教学计划中占有较大比重；"双师型"教师队伍建设是提高高职高专教育教学质量的关键；学校与社会用人部门结合、师生与实际劳动者结合、理论与实践结合是人才培养的基本途径。 （2）教学方法：课堂教学采用灵活多样的教学手段和方法：岩体力学的特点是概念多理论上较难理，但与生产实际紧密相连，所以在教学过程中解精讲重点、恰当复习、图文并茂、穿插一些案例结合理论，利用学生求知、求趣、求新的心理引导学生在轻松环境中掌握理论知识。 《岩体力学》本身的特点和传统的粉笔+黑板书写速度慢，单一，呆板，信息量小的缺点，课堂教学适当结合多媒体手段，充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂表现力丰富的优点，提高授课效率，调节学生听课情绪，调动学生积极性。这样就要求教师制作多媒体课件时 要投入大量的工作，准备多样的大量的图片、影像素材，特别是有代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新设备、新技术等资料，从而使学生关注本专业领域的新动态，培养学生独立思考问题的能力，扩展学生的知识面。课堂上大量运用启发式：岩体力学课程中很多都是有大量的统计得出来的，亦多为经验公式，均有使用条件，在教学中强调经验公式地方性、条件限制性致使我们在实践中使用时，不能照抄照搬一定结合生产实际，再结合实例让同学们去修改完善经验公式，学生积极性会大大增强。多媒体教学是现代教学不可缺少的方式，充分利用好多媒体，让多媒体真正多起来，ppt、录像、动画、网络视频等等。 （3）《岩体力学》课程建设改革中教材的使用与建设 学院教学改革以来，大力加强教材的建设，提倡教师根据现有学生的接受能力和基础知识的掌握程度，编写一些实用性强，灵活方便的学材，教学效果比较好。由于教材的编写需要周期比较长，所以大多数落后于新的科技发展。为了让学生能够及时准确地接受新科技新技术，投入大量的人力进行学材的编写，这样使学生学习的内容和形式灵活多样，能够与新的科技成果，新的技术进步同步，效果显著。 （4）切实加强“双师型”教师队伍建设 国务院印发了《关于加强教师队伍建设的意见》，教育部配套制定了《职业学校兼职教师管理办法》，为加强“双师型”教师队伍建设提供了制度保障。我们将进一步加强教师培养培训工作，完善“双师型”教师队伍建设机制。希望学会在标准制定、基地建设、教师培训等方面发挥更大的作用，扭转“双师型”教师缺乏的局面，为技术技能人才培养提供的有力支撑。 教育部副部长鲁晰指出：中长期来看，产业加速转型和高技术的技术型的人才匮乏的矛盾也非常突出。技术技能型有三种人，第一类是工程师，第二类是高级技工，第三类是高素质劳动者。”鲁昕解释说，之前的职业教育只讲技能，随着信息技术的发展和产业升级，技能需以技术为基础。这就需要我们的教师队伍率先技能化。招聘教师要求参加过生产、或让现有的教师到生产单位参加实践，并把这个工作量化，即要求教师必须每年参加一定量的生产才可以授课。 （5）《岩体力学》课程建设改革中的实践教学建设 实践性教学环节 A、加强课堂讨论，提高学生学习兴趣，由一个案例入手，例如三峡水利枢纽是开发和治理L江的一项关键性骨干工程，三峡工程区内共有各类崩塌、滑坡体2490处。其中秭归县千将坪滑坡比较典型〔3〕，以此为契机，布置任务，同学们查阅资料，用岩体力学观点去分析滑坡的地质特征与成因机制。课堂可以展开讨论，最后教师总结边坡稳定分析的要素，内容充实、方法灵活，自然会有显著的效果的。 B、课堂实验环节要严格执行岩土试验的操作规程，《岩体力学》课程课内试验共有5―8个试验，学生在实验教师的指导下要求在规定的时间内完成教学标准中要求的每个试验的操作；并组织一年一度的岩土试验竞赛；组织力量强大教师团队编写配套的实验教材《岩体力学实验指导书》该指导书对于课程标准中规定的几个试验从原理、实验设备和操作步骤都有具体、详细的讲解，规定了规范的实验报告格式，为学生将来工作打下良好的基础。 C、现场参观和理论知识结合，促进学生从感性认识到理性认识的的飞跃。根据教学需要安排几个施工现场：边坡、洞室、岩体地基，让学生认识这几种工程岩体的地质、 地貌、应力等问题。参观后要求学生编写参观体会和简单的报告。 D、顶岗实习和毕业设计〔4〕，顶岗实习是坚持以就业为导向、创新“工学结合”人才培养模式，提高高素质技能型人才培养质量的重要环节。通过顶岗实习使学生能够尽快将所学专业知识、岗位技能与生产实际相结合，实现在学期间与企业与岗位零距离对接，使学生树立起职业理想，养成良好的职业道德，练就过硬的职业技能，从根本上提高人才培养质量，为确保顶岗实习各项任务的顺利完成，提高实习质量我们需进一步加强顶岗实习的组织管理，严格按照顶岗实习的课程标准要求学生。在顶岗实习基础上完成学习期间的毕业设计或毕业论文。使学生工作能力有进一步的提升。 结语：《岩体力学》课程是工程类专业的专业基础课，此次《岩体力学》课程建设的改革符合《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求的教学改革的发展趋势，教学手段、教学方法比较先进，实践教学能够与实际生产紧密结合，通过这样的改革能够达到高职教育的五个对接：专业与产业对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接。使《岩体力学》课程的教学水平在高职高专教育中得到进一步的提升。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 摘要:在岩体工程稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响。所以如何准确的反演青岛地铁上覆岩层岩体力学参数,进一步完善青岛地区岩体分级标准是本论文要解决的问题。 关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: ω==(1) 式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为: 1==(2) 其中:c′=,φ′=arc() 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 关键词:新奥法;岩体力学参数;单轴抗压强度 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要：为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求，本文基于岩体力学的特点，详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上，从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施，提高岩体力学本科教学质量，培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词：岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一，是研究岩体在外界因素（荷载、水、温度等）作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科，理论基础广泛，涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1，2]。通过这门课程的学习，学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念（如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析），为后面的相关专业课（如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制）提供必要的知识储备，也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展，大量的岩土工程广泛兴起，复杂的岩体力学问题不断涌现，从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求：不仅要具有扎实的专业基础知识，还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地，高校在岩土工程人才培养过程中，在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此，针对当今社会的实际需求，如何安排好岩体力学教学，培养合格的本科生，成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中，长期遭受着复杂的建造与改造地质作用，最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料，具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时，岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂，通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的，很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而，依托于岩体上的各类工程（如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程）的设计计算分析极为复杂，目前实际工作中，仍通过以工程经验、现场试验与监测为主，理论指导为辅来完成。可以说，岩体力学还很年轻，知识体系还不够完善，许多理论尚不成熟，自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展，岩体工程建设越来越多，规模也越来越大，这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战，也对相关从业人员提出了更高的要求。然而，作为培养高级人才的摇篮，高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题，比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一，在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此，开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革，旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力，又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手：与时俱进地优化教学内容，以实际工程为教学案例密切联系实际，增加室内试验与数值仿真等试验教学环节，改革教学方法，从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 （一）优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材，教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多，如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》（2006），刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》（2009），陈海波等主编的《岩体力学》（第2版，2013）以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》（2008）。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的，只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点，依据教学大纲与学时安排，以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课，在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上，以实际工程进行案例教学，并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿，提升学生的学习兴趣，拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业（岩土钻掘方向）的岩体力学本科课程，根据国家学科组指定的教学大纲，编制授课计划，结合本专业的特色与发展需要，对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主，以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅，删除其他相关课程的重复性内容，同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例，根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑，在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时，实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 （二）增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节，但是限于学时、设备、经费等原因，在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验，难以很好地培养学生的动手能力，因此，增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题： 1.通过与相关试验室相关人员协调，在课余时间借用试验，开展相关岩体力学试验，从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下，将学生划分多批次，参观有关科研项目的岩体力学试验过程，以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动，在项目中实际运用岩体力学知识，进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6]，采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7，8]，并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法，分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加，使本科生在实践中体会所学知识，找到自己的不足，增强对岩体力学的理解与掌握，锻炼动手能力，提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 （三）改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科，教师应针对此特点开展教学活动。但是，限于学时、安全等原因，任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨，就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势，形象生动地向学生传递工程现场信息，从而弥补实践的不足。 对于理论方面，采用传统的板书教学方法补充多媒体教学，对重点、难点公式用板书一步步推导，便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节，如让学生回忆上堂课内容，多多就知识点提问，增加课堂作业环节，添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动，如建立QQ群、微信朋友圈，在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频，发表小课题引导学生讨论，以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式，总成绩既包括期末闭卷考试成绩，又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段，更好地调动学生的学习积极性，更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力，更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂，给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足，从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革，既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能，又能培养学生的创新能力与实践能力，为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:基于颗粒流方法的节理岩体力学参数量化 摘 要：节理岩体的力学参数是与岩体相关的地下工程设计的主要依据。区别于实验室完整岩块，现场原岩中结构面的存在显著弱化了岩体的强度，为地下工程设计带来了一定的不确定性。为解决此问题，本论文拟采用基于颗粒流的数值模拟方法，为节理岩体的力学参数量化提供一种新思路。 关键词：颗粒流;岩体力学;模型参数 1 概述 颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型，颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元，通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时，裂纹被标记为拉破坏，反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时，裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系，颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式，模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。 2 颗粒流模型 本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩，包括峰值强度：122MPa，弹性模量：80.0GPa，泊松比：0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型，用于初始的颗粒接触微观参数校对，其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理，其中主节理组1的倾向为0度，主节理组2的倾向为90度，两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便，本论文以主节理的倾角作为标识：R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。 3 模型解译 本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数，包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验，目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算，这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验，最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示，从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。 图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线 图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线，这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点，即当节理倾角从15度增加到45度时，岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa，然后逐渐增大到52.0MPa（主节理倾角90度）。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析（完整岩块控制和结构面控制）。根据简单力学分析，当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时，沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制，考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度，当节理岩体的破坏是结构面控制时，岩体峰值强度会偏小。 节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征（图3）。当主节理倾角从15度增加到90度时，弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa，然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的，由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度，当岩体的破坏是结构面控制型时，节理岩体的弹性模量偏小，反之，节理岩体的模量偏大。 4 结论 本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验，本论文首先校对了颗粒之间的微观参数，然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型，本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化，即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时，节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时，节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制，强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径，论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要：本文阐述岩土力学发展历史和概貌，岩体力学的基本研究内容和研究方法，以及当今岩土力学发展存在的问题，对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求，使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战，急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平，以适应工程实践的需要。 关键词：岩土力学，发展，新技术，展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科，应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域，一方面它是上述工程领域的理论基础，另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展，作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 （1）初始阶段（19世纪末～20世纪初） 这是岩石力学的萌芽时期，产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态，作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等；朗金和金尼克也提出了相似的理论。 （2）经验理论阶段（20世纪初～20世纪30年代） 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论，并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题，最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说，即普氏理论，该理论认为，围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形，作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量，仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论， 只是他认为塌落拱形状是矩形，而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的，进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题，在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统，维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用，尽管如此，上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 （3）经典理论阶段（20世纪30年代～20世纪60年代） 岩石力学学科形成的重要阶段，弹性力学和塑性力学被引入岩石力学，确立了一些经典计算公式，形成围岩和支护共同作用的理论，岩体工程技术问题的解决，这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段，形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代，萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题，20世纪50年代，鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作，同时，开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题，导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式，塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代，运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法，出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解，使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通，促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系，由德国人克罗斯创立起来的，理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析，强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用，1951年在第一届地质力学讨论会，形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 （4）现展阶段（20世纪60年代～现在） 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段，其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题，把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学，20世纪60年代和70年代，原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来，岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法，主要是有限元法，20世纪80年代数值计算方法发展很快，有限元、边界元及混合模型得到广泛应用，成为岩石力学材料分析计算的主要手段，20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根，岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代，岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来，并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性，对任何岩石工程领域来讲，下列基本内容是首要进行研究的。 （1）工程岩体的稳定性包括：1）各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征；2）各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征；3）各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 （2）岩石的基本力学性质包括：1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数；2）影响岩石力学性质的主要因素，包括加载条件、温度、湿度等；3）岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 （3）岩石的物理、水理与热力学性质。 （4）结构面力学性质内容包括：1）结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定；2）结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 （5）岩体力学性质包括：1）岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法，2）岩体力学参数的弱化处理与经验估计；3）影响岩体力学性质的主要因素；4）岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 （6）地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 （7）岩石、岩体的地质特征，内容包括：1）岩石的物质组成和结构特征；2）结构面特征及其对岩体力学性质的影响；3）岩体结构及其力学特征；4）岩体工程分类。 （8）岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 （9）各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 （10）工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术，模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同，岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种： （1）工程地质研究方法；（2）科学实验方法；（3）数学力学分析方法；（4）整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种： （1）水利水电工程；（2）采矿工程；（3）铁道和公路建设工程；（4）土木建筑工程；（5）海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面，随着岩石工程建设的发展，还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势： (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视，这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多，不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视，声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 （1）岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 （2）岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 （3）岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 （4）岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 （5）从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护，以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求，使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战，急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平，以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要：在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点，“三高一扰动”的复杂环境，是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果，但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词：深部开采；岩石力学；三高一扰动 深部开采岩石力学，主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前，对能源的需求逐步增加，开采强度也不断加大，这些都造成了浅部资源的日益减少，因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加，工程灾害也随之增多，这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境，也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后，岩体呈现塑性状态，即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度，并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境，对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性，深部岩体应力场的复杂性，深部岩体的大变形和强流变性，深部岩体的脆性一延性转化，深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果，但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境，使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同，因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高，因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下，一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压，而是复杂的拉压复合状态，即径向产生卸载，同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定，必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时，由于工程围岩所表现出的非线性力学特性，在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计，因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下，工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏，必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此，原有的稳定性控制理论不能适合新的环境，必须建立适合深部开采工程的二次（支护）稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展，在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建，有了许多深部开采事故的预防应用，并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题，今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视，但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大，这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而，对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义，是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境，使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化，同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而，深部资源开采面临的核心科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加，这些形成了复杂的三维应力场。同时，采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此，应该结合深部岩体的非线性力学特性研究，在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上，探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下，“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化，这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而，研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形，破坏状态以及转化机理、条件和规律，探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征，这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程，并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下，传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此，对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展，能够对深部资源开发提供可靠的理论基础，并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要：由于12081采场围岩运移的复杂性，现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律，对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果，但是会消耗较高成本。实验周期经较长，并且一次只能模拟一种状态。近年来，采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词：煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性，现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律，难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法，虽然在某些方面能取得很好的效果，但是，模拟的成本高，实验周期经较长，并且一次只能模拟一种状态。近年来，采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法，研究不同初撑力条件下，上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值，其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度，个别的接触点构成接触面系，通常两个端点的接触可以代表，端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触，不管是点还是面的接触，都会有数学上的奇异性，点接触会引起计算上的应力集中，但是实际情况是，尖角在力的作用下被折断钝化，因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后，可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点，节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间，但是角点接触的奇异性被消除，这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大，刚体块将连接成为一个整体，无相对运动可言；如果取得太小了，则刚体块将成为一盘散沙，相互间没有约束。作为一个经验的规则，刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍，即有： 式中：K为体积模量； G为剪切模量； Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数，会将大幅增加计算时间，却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数，时步会被增大，加快计算速度，但是节理“过软”，块体间“嵌入”太多，与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10～100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理，则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数，它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大，以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性，在满足精度和稳定收敛要求的前提下，宜尽量减小块体刚度，刚度系数一般取1010～1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN，采用UDEC进行了数值模拟，按单体支柱平均支护力为90 kN，采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出，低支护力状态下，顶板离层，平衡结构形成的层位相对较低，当地质条件发生变化时，遇断层或特殊地质结构岩体时，容易出现顶板事故。高支护力状态下，平衡结构的层位相对较高，对工作面的影响也较小，工作面变形量也较小，工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程，动态过程有两层内容，一是随着时间变化的动态过程；二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态，支护顶板距平衡结构8～12 m，平衡结构对采场的影响较大，由于支护力过小，顶板易发生离层，支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态，平衡结构下方岩层厚度为15～19 m，距离支柱较远，支柱上方顶板发生离层的可能性较小，采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出，工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷，应力峰值和高应力范围均显著增大，而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时，顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因，而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加，煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低，煤壁前方垂直应力增加，控顶区上方剪应力集中程度增加，范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加，导致和围岩应力降低，从而改善围岩控制，避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大，位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时，应力矢量比较紊乱，很不规则。而高载时，主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层，指向煤壁前方，显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 岩体力学论文:面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革 摘要：岩体力学课程理论性强、课程内容体系面广而复杂，在教学时一定要围绕学生专业方向特点及专业需求，将理论教学与工程实践教学相结合，有针对性地进行授课内容及授课模式的安排，加深学生对课程知识体系的理解。以我校土木工程专业地下建筑方向“岩体力学”课程教学为例，从教材选择与教学安排、教学方法改革等几个方面作了详细的阐述，为国内高校同类专业《岩体力学》教学提供有益的参考。 关键词：土木工程；地下建筑工程；岩体力学；教学改革 《岩体力学》是岩土工程、地质工程专业的专业基础课程之一，也是土木工程、水利工程等学科的主要专业课之一。岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科，是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。岩体力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。因此，在岩体力学教学中必须加强教学内容改革和加强课程实践环节，体现岩体力学作为基础学科内容的完整性和土木工程专业基础的实践性，引导和推动学生积极地投身到该课程的学习中去。我校土木工程专业从成立时，一直将《岩体力学》课程作为主要专业基础课程，并已形成了良好的教学传统，教材及实验条件都十分充足；且该课程一直作为我岩土工程、地质工程硕士、博士入学考试的科目之一，经过多年的教学实践获得了较好的课程教学经验。但在我校也存在多个专业不同方向都沿用一套教材、一套大纲、一套讲义的教学现状问题，并未结合专业方向特色进行有针对性的改革；故此结合近几年对我校土木工程专业地下建筑专业方向本科生授课经验及感受，介绍面向地建专业方向的岩体力学课程安排和教学方法改革的相关措施及效果。 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。目前国内岩体力学教材比较多，侧重点也有所不同，通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现，基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验，采用我校刘佑荣教授所编的，由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材；2009年又再次对教材进行了重新编审，由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材，对部分章节进行了合并，并增加了目前国内外研究方面的成果，例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主，但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材，供学生课后学习，以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。结合教材的内容编排，主要从以下几方面的内容来进行重点讲解，包括岩体的地质特征，岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布，边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容，如在岩体的地质特征章节，补充安排了工程岩体分类等内容；在岩体强度与变形性质方面，增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍；在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。本课程的课时安排在第三学年的第五学期，总学时为40个学时，2.5个学分，其中课堂教学34个学时，实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课，在进行每一章节的授课时，可以多以工程实例来展开，尤其是国内外比较知名的工程实例，多多采用照片、录像等生动形象的方式，来增加学生的感性认识，使学生投入其中，增强学生学习的兴趣及热情。例如，在讲第五章地应力的时候，可以结合水利水电工程中，如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性；在讲边坡工程，可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手，来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课，面对的专业层次不尽相同，在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生，要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生，《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲，纵观岩体力学发展的几个重要阶段，从19世纪末～20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数，到20世纪初～20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论，然后在20世纪30年代～20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论，这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程，并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时，可以将这一发展脉络讲述给学生，并贯穿到后续的课程教学中，不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感，也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师，不仅有科研经历丰富的教授博导，也有刚走出校园的博士年轻教师，他们在长期的工作和求学中，完成和参与了大量的科研项目，也取得了一定科研沉淀。在授课时，可以将这些科研成果进行整理，在每章结束时，抽出专门的时间，做个与授课内容相关的小型专题讲座，丰富学生的专业眼界的同时，也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如，在讲地应力一章，就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍；讲地下洞室稳定性时，就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍；上课时的反响很热烈，大大激发了学生科研的热情，建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生，也为他们开启了一扇科研的窗户；此外，也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长，为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期，上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习，但也是与这门课的研究对象——各类岩体在打交道，例如各种岩石、结构面。在上课时，不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来，使学生的认识更为深刻。例如，在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时，便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石；在讲结构面的强度及变形性质时，可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过，已经有了部分感性上的认识，重新回到课堂上学习其相关的知识，认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富，更要求我们在教学时进行一定的教学改革，要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求，多采用先进的教学手段和方法，注重加强理论基础联系工程实际的教学模式，提高学生认识问题深度和广度，培养学生良好的工程专业素养和专业精神，为学生后续的发展奠定良好的基础。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要：为更好的服务生产，保证12081工作面回采顺利，并探索一套能够指导类似工作面的技术，我们在12081工作面进行工业性试验，对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词：煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产，保证12081工作面回采顺利，并探索一套能够指导类似工作面的技术，我们在12081工作面进行工业性试验，对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤，煤种贫煤，煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征，为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤，以粉状为主，粒状、鳞片状次之，块状少许，易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色，黑-灰黑色条痕，以粒状为主，次为块状，粉状，可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽，贝壳状、参差状断口，内生裂隙发育，可见镜煤条带，莫氏硬度2～3度。粉、粒状煤污手、质软，煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3，相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥，极易风化。工作面可见底板煤层浸水后，踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩，砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状，裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色，一般致密坚硬，裂隙不发育。有伪顶，岩性为泥岩及炭质泥岩，厚度0.43～0.95m。 从电镜图可见，岩体破坏的界面与煤层截然不同，煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态；顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样，处于相互嵌合的状态。 综上所述，12081工作面即二1煤层直接顶板，为砂质泥岩和泥岩，岩石抗压强度较高，属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板，为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板，亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布，如图3所示，在工作面每测区距煤壁1～4m之间建测点，共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值，并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号：左起第一为数字是指，按照距离槽头的距离排序的序号；第二位数字是指，1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压，2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系，没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时，因为折算后的值小，如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状，必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性，确定容许的底板比压值，以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度，增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作，搞好安全生产有重要意义。

电气试验论文:浅谈供电企业高压电气试验中容易被忽视的一些问题 摘要 本文对供电企业高压电气试验中所碰到的一些问题进行了归纳、分类与分析，并探讨如何避免和解决这些问题提出了相应的措施。 关键词 供电企业；高压电气；试验；绝缘 0 引言 高压电气试验是考核电气设备主绝缘或电气参数是否满足安全运行的一个重要手段。然而，高压电气试验的结果往往会受到一些不为人们所注意的因素所干扰，造成试验结果与实际情况不符合，甚至得出错误的结论。比如，被试设备的缺陷没有被反映出来，造成设备带病运行；也可能把合格的设备判断为不合格，从而造成不必要的损失。笔者对多年来在高压试验中所碰到的一些问题，进行归纳、分类和分析，并对如何避免和解决这些问题，提出了相应的措施。 1 试验设备和被试设备的接地问题 1.1 高压TV及TA二次回路不接地造成测量数据错误 在测量高电压和大电流时，必须使用TV和TA进行变换。理论上，TV或TA的变比应遵循电磁感应定律，即它们的变比决定于一次绕组的匝数和二次绕组的匝数。然而，在实际应用中，如果高电压下的TV或TA的二次绕组没有将一端接地时，实际上反映出来的变比就会偏离铭牌值，所测量出的数据也是错误的。例如，对1台30mW水轮发电机进行交流耐压试验时，采用1台35 kV/100 V的TV和1块150 V的交流电压表测量电压，在第1次试验时发现电容电流比往年小得多，显然是试验电压没有达到预定值，所测量的电压是一个虚假的数据。经检查发现TV二次没有接地。将TV二次绕组一端接地后，数据恢复正常。试验数据见表1。 表1TV二次绕组不接地和接地的数据比较 如果按照电流与电压成正比的关系反过来计算第1次试验电压，应为：（21/38）×23.8=13.15（kV），这一电压与预定试验电压相差甚远。对于高压TA，我们在实验室也做过同样的试验，当高压TA二次绕组不接地时，电流的变比同样会产生严重的偏差。 无独有偶，在做1台电力变压器的空载试验时（试验电压10 kV），第1次试验所测量的空载电流和空载损耗与出厂试验数据不吻合，经检查也是TV和TA二次绕组没有接地所造成。 由于高压TV，TA的一次绕组和二次绕组与大地之间存在着分布电容，如果二次绕组不接地，二次绕组上的感应电压就会通过表计与大地之间产生杂散电流，从而产生错误的指示值。 通过对这一问题的分析，笔者认为以下两件事情在高压试验中必须重视： 1）高压TV和TA的二次绕组，不论是从安全的角度还是从测量的准确度来考虑，都必须将其中的一个端子可靠接地； 2）在进行交流耐压试验时，应同时测量试品的电容电流，因为可以从电流的大小来判断试验电压是否正常。 1.2 被试设备接地不良造成介质损耗增加 这种问题主要发生在电容量较大的设备上，比如耦合电容器或CVT（电容式电压互感器）。在变电站里，线路CVT或耦合电容器通常都与线路直接连接，在检修时为了保证线路检修人员的安全必须将CVT或耦合电容器的顶端接地，通常是将线路的接地开关合上或挂上临时接地线。如果接地开关或临时挂接的地线接触不良，相当于在电容器上串联了一个附加的电阻。如果电容量为C，电容器的介质损耗因数tgδ与等值串联电阻R有如下关系： tgδ=ωCR 从上式可知，当电容器串联的电阻一定时，电容器的电容量越大所产生的损耗越大。在实际试验中，已经多次发生因接地开关或接地线接触不良而造成被试品介质损耗超标的问题。表2是一个500kV直流中继站耦合电容器的测量实例。 当怀疑接地开关或接地线接触不良时，可以在被试品上直接挂上另外的接地线，并保证接触良好。 1.3 滤波器接地开关没合上造成测量数据异常 这种情况发生在测量耦合电容器（或带通信端子的CVT）上，如图1所示。由于耦合电容器顶部接地，所以在测量C1的介质损耗时通常采用反接屏蔽法，也就是将测量装置的屏蔽端子接于C2的下端，这种接法似乎是把C2以下的元件全部屏蔽掉了，而事实上并非如此。表3是一个测量实例，从表3数据来看，当接地开关打开时，不同的测量仪器所呈现的异常情况不尽相同，只有当接地开关合上后，才能测出正确的数据。这种情况说明异常现象还与仪器的测量原理有密切的关系。 因此，在测量耦合电容器的介质损耗时，应首先将结合滤波器的接地开关合上。 2 试验电压不同所引起的问题 2.1 对介质损耗因数测量的影响 在一次500 kV直流中继站的耦合电容器预防性试验中，由于耦合电容器电容量较大，为了避免仪器过载，采取降低试验电压的方法进行测量。在36台耦合电容器中其中有1台测量结果不合格，见表4序号1。为了查找试验不合格的原因，试验人员采取了各种各样的方法，如改变试验接线、擦拭外套等等，但测量结果仍不合格。第二天用另一型号的测量仪进行测量时，发现在0.5kV的电压下测量结果仍然不合格，但随着试验电压的提高，介质损耗却越来越小。然后再用回原来的仪器复测，在同样的试验电压下测量结果也已经正常，测量结果见表4中序号2~7。这种现象显然与绝缘材料中存在杂质有关。之所以出现这种现象，我们分析原因可能是：多元件串联的耦合电容器中存在连接线氧化接触不良的问题，在低电压下氧化层未击穿，呈现较大的接触电阻，所以介损变大；当试验电压提高后，氧化膜击穿，接触电阻下降，介损变小，这时即使降低试验电压，氧化膜仍保持导通状态，介质损耗不再增大。 2.2 对测量直流电阻的影响 某厂1台发电机在进行预防性试验时，用双臂电桥测量转子绕组的直流电阻，测量结果与历年数据相比显著增加。为了慎重起见改用外加直流电压电流法，测量结果却与历年试验数据接近，然后改用不同的仪器测量，数据变化很大。根据对测量方法和结果的分析，我们判定转子绕组已经存在导线断裂的问题。导体断裂后，在断裂面形成一层导电性较差的氧化膜，当用双臂电桥测量时，由于电桥输出电压较低，氧化膜不击穿，所以呈现较大的电阻;而采用外加电压电流法时，由于输出电压较高，所以氧化膜击穿导电，测量的直流电阻就变小。经拔护环检查，该转子绕组端部存在5处断裂的缺陷。 以上例子说明，对于与直流电阻有关的试验，采用输出电压低的仪器更容易暴露设备存在的缺陷。 2.3 对测量直流泄漏电流的影响 导体表面所产生的电晕电流在导体的形状、电压极性、导体间的距离确定以后，就与电场强度的大小有关。当外施电压小于一定的数值时，电晕电流很小，对泄漏电流的测量影响可以忽略，而当试验电压超过一定的数值后，电晕电流要比绝缘的电导电流大得多，这时就要采取措施减小电晕电流的影响。 1）实例1：徐州某电厂300mW发电机交接试验时，在30kV电压以下三相泄漏电流大致平衡，在60 kV电压下B相泄漏电流只有55μA，而A相达到355μA，C相超过1 000μA，我们分析是电晕电流所致。经检查发现中性点的软连接线相间及对外壳距离太近，经增加绝缘板隔离后复测，在60 kV电压下三相泄漏电流已基本平衡。 2）实例2：徐州某电厂300mW发电机检修后试验，在60 kV电压下，A相泄漏电流达到92μA，而B，C两相均小于20μA。经分析数据发现48 kV以下三相泄漏电流基本平衡，所以，我们认为也是电晕电流所致。用绝缘材料将出线导电杆全部包扎后复测，在60 kV下三相电流已基本平衡。 3 环境温度所引起的问题 在某厂1台发电机转子的预防性试验中测得转子绕组的直流电阻不合格，正准备进行处理，为慎重起见，先用原仪器进行复测，却发现数据是合格的。在后来的几天里，这种情况总是反复出现，所测得的数据有时合格，有时又不合格，令人费解。后来经详细分析，发现凡是白天测量的数据都是合格的，而晚上测量的数据都是不合格的。进一步分析发现，该电厂所处的地区白天和晚上的温差较大，极有可能是转子绕组导体存在裂纹，白天温度高时，由于导体膨胀，裂纹被顶紧而完全导通，所以直流电阻合格；而到了晚上，由于温度降低，导线收缩，裂缝被扯开，所以直流电阻增大而不合格。经拔护环检查，证明这一分析是正确的。 4 引线所引起的问题 4.1 绝缘带的问题 在一次测量500 kV断路器断口电容器的介质损耗因数时，所测得的数据总是不合格，为了找出原因，试验人员尝试了各种各样的方法，最后发现只有当取消固定试验引线的塑料带后，所测得的数据才是合格的。经用兆欧表测量，所用的塑料带绝缘电阻竟然只有几百兆欧，而被试设备的绝缘电阻均大于10 000MΩ，用这样的塑料带固定试验引线，无疑是在试品上并联了一个电阻，增加了试品的介质损耗。这种现象确实非常罕见，为了保证试验结果的准确性，检查所使用的绝缘塑料带的绝缘电阻还是很有必要的。 4.2 避雷器的引线问题 某厂1台500 kV主变中性点避雷器在预防性试验中，检修人员仅将引线的主变侧断开，引线保留在避雷器上，用塑料绝缘带固定并与周围设备保持足够的距离。然而，在试验中75%直流参考电压下的泄漏电流总是在70μA~80μA之间，大于50μA，按规程规定属于不合格。厂里只好打算更换。为了慎重起见，在拆下避雷器的引线后进行复测，泄漏电流已小于20μA。由此可见，在进行避雷器试验时，高压部位的引线必须全部拆除，而且高压直流发生器的屏蔽线必须直接接到避雷器的高压端，以防止引线所产生的电晕电流流入微安表造成测量偏差。 5 结论 综上所述，由于笔者专业上的局限，高电压试验中容易被忽视的问题不可能全都会碰上，有些影响试验结果准确性的因素可能一直没有被发现甚至还可能有些错误的做法一直没有得到纠正。为了提高高电压试验的有效性，还需要有关的专业人员在工作中不断地学习、分析和提高。 电气试验论文:CRC8校验算法及在飞机电气综合试验管理系统的应用 摘 要：为了满足飞机电气综合试验管理系统高速网络通信中数据校验的要求，通过分析串行算法的不足之后采用并行算法实现CRC8校验。为了推导出CRC8校验的并行算法，首先通过描述除法电路结构和运算步骤，推导出串行算法及其实现电路，然后进一步通过演算实现其并行算法。这里首次给出了应用并行算法基于LabVIEW实现CRC8校验的方法，并将其应用于飞机电气综合试验管理系统。 关键词：CRC8；并行算法；LabVIEW；多项式除法电路 0 引 言 在网络通信中，由于各种噪音干扰使数据传输产生未知差错，为保证通信的正确性，需要一种检错机制来判断接收到的数据是否正确。在这些检错机制中，循环冗余校验即CRC校验（Cyclie Tedundancy Check），是最常用最有效的差错检测编码。根据生成校验码的位数不同，CRC校验可分为最常用的CRC8校验、CRC16校验、CRC32校验等。在CRC校验算法方面，较早应用的是以多项式除法电路为基础的串行算法，这种算法代码简单，所占用的存储空间较少，故广泛应用于单片机嵌入系统。由于串行算法有很明显的弊端，已不能适应高速通信的要求，随后又出现了并行算法，并行算法在大存储容量处理器上的应用日益广泛。虚拟仪器的网络功能开发已成当今热点，CRC校验在虚拟仪器中的应用成为其中基础一环，本文实现了以并行算法为基础采用LabVIEW实现CRC8校验的方法，并将其应用到飞机电气综合试验管理系统中。 1 CRC校验的基本原理 对于CRCn校验，事先在数据发送端和数据接收端共同约定一个最高次幂为n次的生成多项式g(x)作为除数，用待校验字段左移n位后除以g(x)所对应的n+1位数字代码，会产生一个n位的余数，这个余数就是产生的CRCn代码。在发送的时候，将这个生成的代码附加在要发送的数据后一块发出去，这样待发送的数据就可分为信息字段和n位的校验字段。 在接收端接收到数据以后，用收到的数据（包括校验字段）除以约定多项式g(x)的数字代码，如果余数为零，证明传输无误，接收；若余数不为零，则传输错误，丢弃。 2 CRC算法的理论依据 在清楚CRC校验的基本原理之后，如何用编程软件简便高效的实现，这就涉及到算法的问题。为此，从多项式除法电路出发讨论CRC算法的理论依据。 2.1 多项式除法电路［1］ 多项式除法电路本质上是一个线性反馈移位寄存器，每拍中，寄存器的最后一位内容在输出的同时反馈回寄存器各位，反馈线的连接由除式的系数决定。若系数为1，相应位置上有反馈线接入；系数为0，则无反馈线接入。例如被除数A（x）=x6+x4+x2+x+1,除数B（x）=x3+x+1，分别表示为数字系数为｛1010111｝和｛1011｝，其除法电路如图1所示。 为了计算A（x）/B（x），其工作过程如下： 初始状态：移位寄存器各位均为0。 前3拍：顺序输入被除数的最高3位101，输出与反馈输入均为000。3拍结束时，移位寄存器各位为101。 第4拍：输入0到D1，此位原来的值与反馈值相异或移入D2，D2原来的值直接向右移入D3，D3原来的值作为反馈电路输入。完成后，寄存器各位为100。 第5~7拍：以此类推，依次输入111到D1。方法同第4拍，第7拍完成后寄存器各位为001。把寄存器各位颠倒以后的100就是A（x）/B（x）的余数。而商的各位恰好是各拍运算反馈电路的输入值。 2.2 CRC8串行算法 CRC8串行算法的基本原理就基于上述的多项式除法电路，移位寄存器的位数为8位，除法电路的结构由生成多项式g(x)决定， 将待校验的数据从高位到低位依次从移位寄存器的最左位输入，根据电路结构运算移位，直到待校验的最后一位输入为止，寄存器的内容颠倒过来就是生成的CRC8校验码。该项目所约定的CRC8生成多项式码为111010101，运算电路如图2所示。 图2 串行电路模型 2.3 CRC8并行算法 CRC8串行算法实现代码简单，所占用存储空间较少，但其最大缺点是一个节拍只运算一位数据，会占用很多处理器的处理时间，尤其在高速通信场合，这个缺点更是不可容忍［7］。因此可以考虑一次向移位寄存器移入8位待校验数据，而将中间省略的8次运算根据串行算法在图表中演算出来，然后直接利用演算结果进行编程，这就是并行算法。 结合串行电路模型图，演算方法如表1所示，R表示寄存器各位；C表示寄存器各位的初始值；D表示待校验数据1 B中的各位，最左边一列表示各节拍从Input端输入的值。表中最后一行就是8个节拍运算完以后寄存器各位的值。 实现步骤为： （1） 将待校验数据左移8位，同时移位寄存器初始化为0。 （2） 将待校验数据按字节分段输入，然后将输入字节的各位输出准备下一步运算，同时也将寄存器的各位输出准备运算。 （3） 根据并行算法的演算结果（上表中最后一行）将各位进行异或运算。运算结果存入寄存器。 （4） 输入待校验数据的第二个字节，重复（2）~（4）直至最后一个字节运算完。 （5） 将运算后的各位颠倒后转化为字节输出。此输出就是CRC8校验码。 图3就是基于LabVIEW 8.6编程实现。 CRC8校验的解码程序与编码程序基本相同，将编码程序去掉左移8位的步骤，并加一个逻辑判断就可实现。 4 在飞机电气综合试验管理系统的应用 在飞机电气综合试验管理系统中，基于LabVIEW 8.6的工控机通过以太网与各个终端实现通信，整个系统采用主从分布式控制，主机与各下位机采用询问-应答式机制实现控制，控制命令（或应答命令）以数据通信包（见图4）的形式发出。 CRC校验码位于通信包的最后一个字节，起着对前面所传数据的检测作用。在飞机电气综合试验过程中，工控机需要不停地向各终端发送控制命令及询问其命令执行情况，所传输的信息量较大，需要快速的校验算法。由于工控机不像单片机那样受存储空间的约束，故采用并行算法比较合适。 5 结 语 目前基于LabVIEW的CRC校验采用串行算法，本文首次将CRC8校验的并行算法采用到虚拟仪器的网络开发中，大大节省了工控机CPU的运算周期，加快了速度。CRC校验并行算法的缺点是运算时占用的存储空间较大，故其适用于处理器存储空间较大的高速网络通信场合。本文最后给出了其在飞机电气综合试验管理系统中的应用，将上述所编的LabVIEW CRC8校验程序做成一个子VI，供通信装包/解包程序调用。该程序已交付使用，经运行表明，其完全可以满足飞机电气综合试验管理系统的网络通信要求。 电气试验论文:浅谈电气设备高压试验及其安全保障措施 摘 要：目前绝大部分高压电网的故障均是由于电气设备绝缘遭到破坏所导致，而高压电气设备的性能直接取决于电气设备高压试验的结果，因此做好电气设备的高压试验具有十分重要的现实意义。然而，在进行电气设备的高压试验过程中，易产生对试验人员、试验设备的潜在威胁因素，所以我们必须全面分析并加以防范，以保障电气高压试验中的人员与设备安全。 关键词：高压试验；电气设备；安全保障 1 引言 保障高压电气设备的安全可靠运行是电力系统中的一项非常关键的任务。在电网的实际运行过程中，不同的高压电气设备具有不同的性能特征、技术特点以及功能结构，所以应对高压电气设备开展电气试验工作，以检验其相应的绝缘参数或是性能参数是否可以有效支持电力系统安全稳定运行的条件。 为了有效预防高压电气设备在运行过程中所出现的损坏或者事故，有效保证电力运维人员的人身安全与设备安全，有必要通过绝缘交接性以及预防性试验来检查设备的健康状态，通过高压试验以充分了解电气设备的绝缘水平，同时排除设备的缺陷与盲点。一旦发现电气设备存在缺陷，则必须对相应的设备进行检修，必要时要对其进行更换，以预防设备在运行过程中发生绝缘击穿，从而导致发生供电故障等严重事故。 2 电气设备高压试验的分类 电气设备的高压试验主要分为下面两种不同的类型： （1）绝缘性试验：主要测量电气设备的绝缘参数，包括绝缘电阻、介质损耗角正切值、泄漏电流等，通过这一类参数可以判断电气设备是否存在缺损，同时可以对其运行状态进行诊断；该类试验所使用的检测电流在设备的正常工作电流范围内，因而不会损坏设备内部的绝缘。（2）破坏性试验：对待检测电气设备的试验电压超过设备的正常工作电压，相比于绝缘性试验更为严格，可以较为充分地检测出设备中危险系数较大的缺陷，按照交直流分类，该类试验又可分为交流耐压试验和直流耐压试验。 3 高压试验基本原理与过程 对于电气设备而言，其绝缘电阻值的参数可以在一定程度上如实反映电气设备的一些内在缺陷，比如绝缘是否受潮、是否老化等等。对于电气设备的绝缘检测一般是利用仪表测试绝缘电阻。在绝缘设备中，介质损耗因数可以反映绝缘整体的受潮情况以及绝缘是否变质下降，此外该参数还可以发现小设备中的一些局部缺陷问题。 除了绝缘电阻之外，常用的测试参数还包括泄漏电流，本质上泄漏电流也可以反映电气设备的绝缘程度。如果电气设备存在缺陷，则其在高压作用下的电流要远高于低压作用下的电流，因此对泄漏电流的测试和绝缘电阻的测试在原理上是一致的。测量泄漏电流一般使用微安表，该种表要比兆欧表精度高，从而测出泄漏电流的精度也很高。在测量泄漏电流时，其试验电压要远远超过比兆欧表的电压，这会使绝缘缺陷原形暴露，同时能使一些未贯通的集中缺陷得以被发现，在试验时，我们可以通过对测量出的泄漏电流和其作用电压的关系进行分析，有效判断绝缘缺陷类型。 交流耐压试验作为一种直接测试电气设备的绝缘程度的手段，可以充分表现电气设备的绝缘状况。通过交流耐压试验的电气设备，其绝缘经受了严格的考验，使得绝缘中比较危险的缺陷暴露无疑。而在严格高压试验之后，设备绝缘中的一些弱点会变得更加严重，这会带来潜在的风险。这就要求我们在进行交流耐压试验必须进行绝缘电阻的试验、泄漏电流试验以及介质损耗等相关试验，如果试验结果合格之后再次进行交流耐压的测试试验。 4 电气设备高压试验的安全保障措施 电气设备的高压试验具有规定的标准与要求，尤其是对于检修人员的技术操作规范如《电力安全规程》。在运维检修人员的日常管理工作中，检修人员必须持有工作票才可以进入试验现场，并且在试验的过程中需要有相关的安全监护人员，严防试验过程中无关人员闯入打扰，遵守工作间断、转移以及终结制度，同时做好各项突发情况应对预案，以实F安全试验过程，同时还包括对于电气设备的试验前检查，尤其是电气设备的接地状态，以确保试验电气设备的接地状态良好。另外，在具体的试验过程中还应该重视对被试电气设备试验项目结束之后的放电工作，并做好下次试验的准备工作。 高压电气设备可能带有残余电量，因此在高压试验开始时需要将试验对象充分放电，具体为操作人员应当佩戴安全帽、绝缘手套以及符合要求的绝缘靴，为保证放电完全，需要预先闭合接地刀闸。此外，在电力电缆直流耐压试验工作中，操作人员在降压放电完毕之后，还需要在断开所有的试验设备电源后，再拆除试验引线。同时需要注意将与试验无关的一次设备和二次设备尽量断开接线，以避免引起串电或是感应电，烧毁二次设备。 电气试验论文:电气试验中的危害分析及预防措施 摘 要：在我国经济水平不断提升的情况下，对电气设备也具有了更高的要求，其运行的好坏将直接对系统安全产生影响。在该种情况下，做好电气试验则成为了非常重要的一项工作，但在该项工作开展中，也将存在着一定的危险因素。在本文中，将就电气试验中的危害分析及预防措施进行一定的研究。 关键词：电气试验；危害分析；预防措施 1 引言 在电力系统运行中，电气试验是保障设备安全运行的一项重要工作内容。但在该项工作实际开展当中，受到多种因素的影响，也将对具体试验效果产生影响，甚至会因此威胁到试验人员的生命安全。为了保障电力试验这项工作的稳定、安全进行，就需要做好开展该项工作中存在危险内容的分析，以科学措施的应用做好应对。 2 电气试验危害分析 在电气试验工作开展当中，存在的主要危害类型有：第一，线路短路。在我国近年来用电需求不断增加的情况下，为了对社会发展的电力需求进行满足，较多类型以及数量的电气设备被应用到了电气系统当中。在实际电气试验工作开展中，则将具有较多的电气线路以及设备，并因没有做出明确的区分而导致问题发生。在具体操作当中，试验人员很容易出现拆错线路或者接线错误问题，在导致电气设备故障问题发生的同时导致人员伤亡事故的出现；第二，高空坠落危害。在F阶段社会发展当中，电气设备具有了更为恶劣的运行环境，部分设备需要在高空安装，部分设备需要安装在平地上等。对处于高空的试验设备来说，当试验人员开展试验时，则很容易导致高空跌落事故的发生，并因此对试验人员安全造成非常大的威胁。而试验人员在使用梯子进行试验时，也存在着从其上方滑落风险；第三，触电事故。在具体电气试验中，部分操作需要带电作业，当对带电设备进行试验时，则很容易发生触电事故，并因此造成人员的伤亡。同时，电气设备在运行当中，在受到多种因素影响的情况下会发生绝缘层老化或者损坏情况，在具体操作当中，则将具有较大的触电风险，如试验人员在经验、技术方面存在不足，也将增加触电风险。 3 危害预防措施 3.1 防触电措施 在电气试验当中，触电是出现几率较高的一种危害类型，不仅将对电网的正常运行产生影响，甚至会因此危害到试验人员的生命安全。为了对试验人员的安全性做出保证，即需要做好以下防触电措施的应用：第一，在电气试验工作开始前，要对系统数据资料进行全面的分析，对电气设备运行环境尤其是气候等进行全面的了解；第二，在试验当中，试验人员需要做好电气试验确切时间的明确，保证时间的精确性，并能够严格按照操作以及规定要求开展试验。而对于设备绝缘层损坏情况，试验人员则需要做好电笔的配备，按照要求使用电笔方式做好设备绝缘层漏电区域的测量，并通过绝缘胶带的应用对其做好包裹；第三，在具体试验当中，工作人员严禁出现对安全措施随意更改的情况，也不能够对现场设施进行随意的搬动，严格按照工作票开展工作，避免出现扩大工作范围情况。 3.2 高空防坠落措施 在现阶段社会发展形势下，对于电气设备运行环境具有了更为严格的要求，尤其是对于高空电气设备试验来说，往往需要依靠梯子以及安全带等工具的辅助应用才能完成。在该种情况下，梯子的稳固性以及安全带质量的高低则将直接对试验人员的生命安全产生影响。安全带的作用，即是避免试验人员在实际操作当中发生意外事故，为了对工作当中的高空坠落风险进行最大程度的降低，电力企业即需要能够到正规商店进行安全带的购买，在要求去做好质量检测报告出示的基础上对安全带质量做出保证。同时，安全带相关设备在使用一定时间之后可能会出现一定的质量问题，对此，在每次试验活动开展前，工作人员即需要做好安全带的认真检查，包括其金属扣是否结实、是否存在破损情况等，以此保证其在具体应用当中能够充分发挥功能。梯子方面，在使用前同样需要做好检查，包括横档以及最大负荷等，在保证其在具体应用当中不会发生质量问题的同时对实验人员登梯安全做出保证。此外，也需要做好梯子使用当中滑动情况的考虑，即通过科学措施的应用将其同地面做好固定处理，对其稳定性做出保证，在必要情况下，也可以安排专门人员在梯子旁边做好把扶，保障试验的顺利完成。 3.3 线路错拆、误拆控制 在现阶段电网运行中，经常会根据工作的需要增加线路，该种情况的存在，也将影响到电气试验的具体运行。为了避免错拆、误拆问题的发生，则需要做好这部分线路的区分明确，即在通过不同颜色对线路做好区分的同时做好标签记号，以此为其实际工作开展提供便利。为了避免接错线情况的发生，则需要能够做好试验数据的统计，避免因此对整个电网的正常运行产生影响。并保证接线人员具有良好的专业水平，以此进一步保证正确接线。同时，要防止遗留试验用短路接地线，在完成试验后，要在做好相关物品检查的同时做好短路接地线的及时拆除，避免发生短路事故。 3.4 加强人员培训 在电力设备安全、稳定的保障当中，电气试验是一个非常重要的环节， 将对电力系统运行安全产生非常大的影响。从我国目前电气试验现状可以了解到，该种危害问题之所以会发生，同人才的缺失具有较大的关联。在我国现阶段电网运行环境当中，具有技术、专业过硬的人才更是保障试验安全开展的重要关键。尤其是在部分高压电气试验当中，更是需要一线工作人员以及管理人员能够具有充足的安全意识，在能够有效按照安全、自我保护作业的同时具有好的工作态度以及丰富的专业知识。对此，即需要企业能够积极加快这部分人才的培养，在对其进行专业知识培训的同时做好安全教育，在对其工作责任意识以及责任心不断提升的同时对具体试验以及人员的安全做出保证。 4 结束语 在电力系统运行中，电力试验是非常重要的一项工作。在实际工作当中，试验人员需要能够做好该项工作当中危险因素的分析把握，以科学预防措施的应用避免问题发生。 电气试验论文:高压电气设备绝缘耐压技术探讨及试验分析 【摘 要】随着我国现代化建设的不断发展，城乡居民与工业生产的需求越来越大，对于电力供应稳定性的要求越来越高，如何为用户提供更加优质的电力服务已经成为有关单位十分重要的研究课题之一，论文对高压电气设备绝缘耐压技术进行了详细阐述与分析，希望可以起到参考作用。 【关键词】试验分析；技术探讨；电气设备绝缘 1 引言 当前我国电网系统的规模与负荷不断增加，在高压电气设备出现绝缘问题的情况下，很有可能会对设备运行的可靠性与安全性造成十分严重的影响。这就需要电力企业采取实验的方式对电气设备的绝缘情况有一个深入的了解，第一时间发现问题并解决问题，最大程度上将设备损坏与停电事故的发生概率控制在最小范围内，本文系统介绍了高压电气设备耐压性与绝缘性的试验方法。 2 针对高压电气设备绝缘耐压性能的检测技术 2.1 常用的绝缘耐压检测技术 2.1.1 直流耐压试验 直流耐压试验所需要的实验设备通常有着比较大的体积，相比一般性实验来说，纹波系数明显较高，稳定性较差。在相关技术与设备不断发展的过程中，传统的试验方法已经无法满足新的实验需求。 2.1.2 介质损耗角试验 经长期的实验研究发现，高压电气设备在运行过程中介质损耗角与设备绝缘性能之间有着仍诹系。实验人员可以通过绝缘材料损耗状态对损耗角大小进行分析，在实验过程中重点加强对介质损耗角的检测能够帮助实验人员了解系统运行情况下绝缘体状态，及时发现问题并解决问题。 2.1.3 绝缘电阻试验 在对绝缘电阻进行试验的过程中会产生一个特定的电压值参数，试验人员需要事先记录下电压值参数，经过一分钟的加压处理后，仪表会将绝缘电阻值显示出来。其中吸收测验是最为关键的试验环节，通常情况下，电器设备在正常状态下的吸收比被严格控制在3：1以内，若超过这一参数就可以判定设备存在纰漏，进而可以判定设备自身存在返潮与绝缘体被损坏的问题。 2.1.4 局部放电试验 该试验方法就是对电力回路中的放电脉冲电流进行采集，所采集到的电流在经过放大处理后，能够通过电流对设备局部放电强度进行检测，同时也能够通过检测结果对绝缘体性能进行分析，看电气设备是否存在故障以及缺陷等方面的问题。 2.2 新技术 当前我国电力企业在检测设备绝缘耐压性方面可以选择的方法与技术比较多，然而不同的试验方法均存在一定的不足之处，在具体的试验过程中，通常需要投入比较多的财力、物力与人力，同时也会在一定程度上损害电气设备，影响到电气设备的使用寿命，设备故障检出率也有待提升[1]。为了使以上几方面问题得到改善，电力企业需要进一步加强在电气设备绝缘程度方面的研究，进而实现检测水平的进一步提升。比如，无需停运设备、解体设备，也不需要取样、不用接触红外线的诊断技术，这种技术一方面在操作上比较简便，另一方面在智能化程度上也明显较高。另外，在线检测技术与不定期带电测试技术也是比较有代表性的简便性与智能化水平比较高的检测技术。 3 高压电气设备绝缘耐压性能试验 3.1 试验分类 第一，依照不同试验方法影响设备绝缘性的程度进行划分，可以将试验方法分为破坏性与非破坏性两种，一般情况下，我们常说的耐压试验也就是破坏性试验，以测量为主的测试手段即为非破坏性实验，可以在不存在腐蚀性与高压状态的环境中进行试验，从根本上来说，也就是通过测量的方法对绝缘性水平进行判断，比如正切测量试验、绝缘电阻试验与局部放电试验等。针对电器设备绝缘性能进行实验的根本思路就是将一定程度的超标电压施加给待测电气设备，根据电气设备在高压环境下的运行状态来对其耐受性与抗压性进行分析，而这种试验方法必然会给电气设备造成一定的破坏，但是如果控制得当，也不会给电气设备造成十分严重的破坏，设备绝缘性依然可以维持在正常水平，比如针对雷击的绝缘耐压试验与针对交流的绝缘耐压实验等。 第二，以设备是否带电为依据的分类。在带电状态检测方面，可以对带电状态下的高压电气设备直接进行检测，这种检测方法相对比较简便并且实用。采用这种检测方法一方面可以得到比较真实的检测结果，对设备运行状态的反应也比较直接，可以得到连续性较好的实验数据，为绝缘参数的分析奠定良好的基础[2]。另一方面，也能够通过这种检测方法进行非破坏性试验。另外，对于不带电状态检测来说，试验人员需要严格遵循有关要求进行检测，可以采用非破坏性试验、直流试验与交流试验等试验手段。然而，不带电检测方法在周期试验判断方面存在准确性不足的问题，实际效用较低，在对测试结果进行分析的过程中，往往只能停留在理论层面。 3.2 试验方法 第一，串联补偿。这种试验法的具体优点主要体现在当试验电压被击穿的情况下，其会自动缠上谐振，高电压不会对电气设备造成破坏，即使在被击穿的情况下，电流也会逐渐降低，不会进一步扩大击穿点。第二，并联谐振法。这种试验方法通常应用于电压要求无法得到满足情况下变压器额定电压的检测中，采用并联谐振手段，可以对电流进行补偿，对容量不足问题进行一定的改善与缓解。而需要重点注意的是，在并联回路中容抗与感抗相等的情况下，回路中会出现谐振。去路电流虽然比较大，而回路总电流为0，即电源电压与容抗电压相等。对于积木式电抗器来说，需要事先根据试验电压来确定分接头位置与电压器串联个数，再确定电抗器并联数，保证变压器额定输出电流、试品电流与补偿电流三者之间的关系能够成立，只有在这样的状态下，试验才能够展开。第三，串并联谐振法。这种试验方法可以应用于变压器额定电流与额定电压无法达到要求的情况，起到补偿电流的作用。 4 结果分析 若在整体试验过程中，试验设备并未出现被击穿的问题，则代表电气设备具有良好的绝缘性。若在试验过程中出现局部保湿材料发热的问题，即可以判定该设备没有通过试验，需要对电气设备进行一定的补救处理，经过处理后再进行二次试验。因此，若电气设备绝缘值未出现变化，即可判定该设备所使用的绝缘材料不合格。试验人员需要重点注意的是，若实验室内部湿度与温度比较容易得到 控制，需要将试验设备转移至外部环境进行专门的试验，或者因其他方面的因素对试验测试结果造成影响，试验人员需要对试验环境进行有针对性的调整，最大程度上提高试验结果的科学性与准确性[3]。另外，即使电气设备能够通过实验，也不可以最终确定电气设备合格，而是需要将绝缘测试环节中全部的分析步骤与数据结果进行采集与记录，再对各项材料进行综合性的评判。必要情况下，也需要综合运用各种其他试验手段来开展相关的辅助试验。 5 结语 当前我国已经进入到改变经济发展方法、产业结构优化升级的关键阶段，电力企业有责任为工业生产与民用消费提供更加优质的电力服务。这就需要电力企业综合运用各种手段提高电气设备的运行稳定性。技术人员也需要对高压电气设备绝缘耐压技术进行深入研究与分析，一方面要保证电气设备在实验过程中其质量不会受到过于严重的损坏，另一方面也要确保试验结果具有充分的科学性与可靠性，将破坏性检测技术与非破坏性检测技术有机结合起恚提高非破坏性试验在整个试验体系中所占的比重。 电气试验论文:电力系统高压电气试验技术问题的重要性 摘 要：高压电气试验技术是实现现代电力供应资源安全供应的主要保障，在我国现代电力资源应用中发挥着引导检验细的作用，本文对高压电气试验技术的分析，结合现代电力高压输送系统的应用实际，对高压电气试验技术开展的重要性进行分析。 关键词：电力系统；高压电气试验技术；重要性 随着我国社会发展结构逐步完善，社会资源应用结构也实现专业化、针对性管理。一方面，电力系统的电力供应技术实现资源应用结构逐步完善，例如：电力传输、电力资源分布结构更加完善；另一方面，电力供应的安全性也受到较大的关注，以常见的高压电气试验技术为例，探究现代电力资源供应结构的开展实际。 一、高压电气试验技术的实际应用 1.技术概述 高压电气试验技术电力工者，对电力输送的继电器、线路等部分进行绝缘性检验，现代高压电气试验技术的开展在电力输送结构的安全、稳定的开展具有重要作用，高压电气试验技术也随着社会电力供应技术的发展逐步完善，并逐步实现高压电气试验技术开展不仅具有实际电路保护作用，同时融合合理的电流输送结构，为电力输送系统的安全发展提供理论支持。从而为社会电力供应结构的完善发展带来了更有力且协调的电力管理途径。 2.实际开展流程概述 电力系统高压电气试验技术的开展，并不是独立于电力输送系统之外，而是融合电电力输送的每一个环节，其一，高压电气试验人员进行依旧电力供应系统的电力应用需求，对高压电力系统整体进行绝缘性检验，实现现代电力供应结构整体电流控制，并做好电流输送系统的安全性和结构性进行分析，并对电流输送结构中的电流、电压、电阻之间的正常与否进行检验，做好实际分析记录；其次，高压电气试验人员依据实际检验结果进行电力系统的电力设备的绝缘性分析，同样也做好设备在实验中的绝缘性分析；其三，将电力系统的绝缘性与机械设备的绝缘性分析数据进行综合，为电力输送系统的电流传输提供安全的输送范围，后期电流输送在高压电气试验的绝缘控制范围内，保障了电流输送的安全性和稳定性，是我国电力供应系统技术逐步完善的重要保障。 二、电力系统高压电气试验技术问题的重要性 电力系统高压电气试验技术是现代电力结构发展不可缺少的一部分，对电力系统高压电气试验技术的研究，是现代社会资源综合开发发展的新领域，也是我国水分发展结构适应绿色化，循环性发展的必然选择。 1.技术层面 电力系统高压电气试验技术是电力输送系统安全性的主要保障，从技术层面对电力系统高压电气试验技术的重要性进行分析，我国现代电力系统高压电气试验的开展逐渐从设定实验场进行模拟实验，向现代电力输送系统实际检验发展，对电力系统的电力输送检验的绝缘性分析更切合实际，实验开展的实际意义也提高；其次，随着我国高压电气试验技术工作逐步完善，电力系统的绝缘性检验也逐步实现技术应用的绝缘性，电力系统各部分的绝缘性分析也更加专业，例如；电流输送线路的绝缘性检验采用红外照射的形式进行绝缘分析，而继电器的外部绝缘性分析不仅要采用红外进行绝缘检测，同样也要进行继电器的氧化层分析，实现了现代电力系统的安全输送管理更加专业化、其安全性也更强，为我国电力输送系统的技术创新应用带来更高效的技术保障。 2.电力运行结构 现代电力系统的资源逐步完善，做好电力系统高压电气试验，也是我国电力结构的主要分支，电力系统高压电气试验的开展流程结构更加规范，传统的电力系统安全性检验的随意性较大看，电力系统试工作没有确定的开展依据，检测人员的检测标准也是依旧其经验进行试验判断，使电力系统存在较大的安全隐患，实施电力系统高压电气试验，对试验的开展做好系统的合理规划，试验的最终评价与调整具有明确的参考标准，从而实现现代电力的部分结构管理更完善；其次，电力系统高压电气试验的专业发展，实现了我国电力系统的中安全管理发挥其内在作用，例如：电力系统的资源管理上，电力输送系统的线路、继电器的保护能力提高，电力运维人员可以及时对电力系统进行电力系统的安全隐患的处理，对电流系统中存在的安全问题及时解决，实现现代电力系统的技术开展在整体电力系统结构上，做好电力配送、电力运维等电力系统的各个环节之间做好结构对接的必然性选择。 3.电力应用率 电力系统高压电气试验技术的应用，是现代电力资源应用效率提升。一方面，电力系统高压电气试验开展，是基于电力系统的实际进行电力输送外部保障的试验分析，电力系统的绝缘性能够防止电流传输中线路之间的传输电波相互干扰，可实现现代系统电力资源传输的外部干扰性降低，提升电流传输的稳定性；另一方面，电力系统高压电气试验能够依旧电力系统的整体绝缘性和机械设备的绝缘性做好电流输送的可变空间，为后期电力系统的电流输送带来了更安全的电流输送保障，从而实现了电流输送的效率提升。 三、结语 电力系统高压电气试验技术的开展，是现代电力供应系统安全、完善的进行电力输送的前提和基础，结合现代高压电气试验技术的实际开展范围，对高压电气试验技术的进一步推进提供相应的建议，为我国电力资源应用网络进一步拓展与完善。 电气试验论文:论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性 摘 要：高压电气试验是验证电气设备的主绝缘及其参数是否可以安全运行的主要方式。文章以记录电力系统高压电气试验中技术问题重要性特点为前提，对电力系统的高压电气试验的基本情况进行了论述说明，对高压电气试验技术应用产生影响的相关原因进行了剖析。随着我国相关电气行业的高压领域不断开阔创新，越来越多的实验设备可以在高压情况下进行电力生产，然而当下电气行业对相关电气设备的使用指标检验也十分严格，如何更好地掌握相关电气设备在高压环境下的工作情况异常重要，本文以电气设备的主绝缘和其在高压情况下的参数为切入点进行剖析，罗列一些在电力系统高压电气实验中可能出现的技术问题，并对这些技术问题可能出现的原因进行相关深度的探索。 关键词：电气行业；高压电气试验；主绝缘和参数 在进行电气生产中，电气设备的主绝缘及其参数是否能够完全达到安全和高质量生产的目的，是否具备一些来自电气设备内部和电气设备外部的安全故障的因素，这些因素又将对电气设备的性能研究造成多大的偏差，对利用电气设备进行高压下的生产造成多大的影响，这一直以来是众多电气工程师的研发和测试人员极其关注的问题，事实证明，倘若对电气设备在高压情况下的工作不够清楚，做不到设备的风险管控和误差管控，这会导致电气设备的使用性能和生产效果大打折扣，所造成的经济损失和安全风险也有可能是十分巨大的，本文提出了以下众多观点，从而对系统的对电气设备在高压试验中可能出现的故障进行合理地总结，并根据这些内容，阐述一些试验过程中可以采纳的措施。 1 电气设备高压试验的作用 1.1 保证电力系统更稳定安全地运作 在进行电气设备高压试验之前，相关试验人员应当对电气设备及其试验环境进行仔细的检测，这为试验检测电气设备在高压状态下的性能指标提供了安全保障和效率保障，一方面为使用相同设备的商家提供了可靠地依据，在另一方面，这也为电力生产中的电气设备使用提供了一定的思路，那就是加强相关电气设备的性能检验和定期的进行安全故障的排除，完善相关电气设备使用的管理机制，落实相关电气设备的维护维修环节，从而使得电气设备能够在安全稳定的情况下得到充分使用。 1.2 促进电气设备的性能不断优化 电气设备的试验意义不仅仅在于为相关电力的生产中设备的使用提供可靠地依据，还表现在通过试验对电气设备的故障排除，完善相关电气设备的构造，相关电力系统的研发人员，能够在试验中对电气设备的构造进行更加深入的剖析，也在测试中能够给自己和团队更多的电气设备创新改进的灵感，通过对电气设备的检验，不放弃每一个可能，进行发展创新，为电气设备的推陈出新做出了巨大的推动，也在宏观上促进了整个电力行业的高速发展。 1.3 为电力系统检测与维修工作提供科学依据 随着电力试验的增加，越来越多的新技术开始出现，也为电力系统检测与维修工作提供了更为有力的科学依据。比如电力技术人员在检测频带时，引入了局部放电超声波技术，这样就能全面地对高压电气设备系统进行检测，快速找到故障点，方便电气技术人员进行维修，提高了高压电气维修工作的效率和安全性。其次在高压电气试验工作中，引入气体色谱的分析方法，在电路优化过程中引入变压器绕组的变形结论，从而提高了高压电气试验的准确性和可靠性。此外，电气技术人员为了提高电气设备的抗干扰能力，应用超低频试验电源，这样就有效缩小的试验范围，增加了试验结果的精准度，新技术的诞生和应用，使得电力系统高压电气试验更为安全、准确。 2 试验结果误差及其原因 2.1 生产电气设备中，接地不规范造成介质损耗 在电气设备尤其是耦合电容设备在生产中，因为其与线路直接相连而出现故障的可能性较大，为了保证相关电气设备操作人员的安全操作，就会采取高压设备接地的方法来保证施工人员在生产和维护电气维修之间的安全性。然而在耦合电容器与电容式的电压互感想结合的方式，连电的概率就会大大增加，在这种情况下，设备操作人员应当注意电阻串联到电容器上的现实情况，正式因为这一次次的串联，而电阻本身的大小不变，可能造成较多介质的能量消耗。 2.2 电气设备高压试验中，接地不规范导致的数据误差 同样，在相关大型电气设备的高压测试试验中，倘若试验操作人员没有对相关的电气设备进行二次绕组接地，从而造成了试验数据与电气设备本身的数据不符合的情况，这是因为，操作人员在电气设备高压测试过程中，充当电力变压器的角色，因为与空载变压器之间达到了串联，提升了介质的损耗，从而使得电流数据及其能量损耗没有与电气设备的名牌数据吻合，其内在原因可以从电气设备本身进行剖析，那就是对于以上两类电容设备本身正常工作需要进行一定的接地保护，倘若电力人员做不到这一点，就很容易导致整个电路的电流紊乱，从而影响电气设备在测试数据上的电流颠簸等情况的出现。 2.3 设备工作环境不稳定导致试验结果误差较大 诚然，任何试验都应该考虑到环境的因素，大型的电气电容设备的高压测试试验更是如此，以电容的电压互感机器与耦合电容设备为例，当他们在变压站进行变压测试试验的时候，往往采用原本的仪器进行相关数据的采集测试，这似乎能够在很大程度上保证数据的准确性和稳定性，然而有些时候会出现一些数据不正常的情况，为整个实验的进度推进造成了不小的难题，因此科研人员对这个问题进行多方面的深入探讨，发现一个非常新奇的现象，那就是测试数据正常的情况往往是出现在白天，反而在夜晚的数据往往不是特别准确。科研人员根据这个现象进行了一些文献的查找发现，一家公司的研发团队已经就这个问题进行了细致的探索，他们发现转子绕组直流电阻的数据总是会起伏较大，因此这家公司的研发团队，采取了不同的环境因素对电气系统的相关数据进行了深入的探索，从而在环境因素中找到保证试验数据准确的匹配条件，在这个过程中，科研团队发现，真正导致绕组电流不稳定的原因并非是电路系统的内部原因，而是来自于外部试验环境的昼夜温差较大，正式因为这个环境因素，导致发电机的转子出现了众多微小的裂纹，从而影响了电流的稳定性，为了验C这一结论，科研团队对不同环境下的实验数据进行了比照分析，对此做出了相关的验证。 2.4 引线所产生的问题分析 对绝缘带的检验是电气设备的高压测试中的一个重要环节，然而绝缘带故障也是测验中的一个难题，尤其在接口电容器的测试中，介质因素测量结果往往具备较大的误差，其原因的寻找过程也是十分艰辛，采取多种方法结合的思路，首先利用兆欧表对塑料绝缘带进行电压测量，试验结果让很多人出乎意料的是绝缘电阻的只有两百多欧姆，与之相反的是设备的绝缘电阻却大的的惊人，有一万欧之多，后来经过长时间的反复观察，试验人员发现，低电阻的塑料绝缘介质消耗较大，往往用塑料固定引线的方法，是非常不可取的，因为这就相当于用给引线增加了一个点电阻，并联在电气系统内，自然会给试验数据造成一定的影响。 3 结语 我国已经成为世界上最大的电力生产和使用的国家，高压下的电气设备的正常工作对于电力生产有着重要的意义，电气设备的高压测试试验，不仅仅是一次理论与时间结合的科学实验探索，也是众多电力相关行业正常运转和不断发展创新的重要力量，因此，为了更好地进行电气设备的高压测验，使其更好地造福于生产生活，应当在相关研究领域建立相关的故障监管体系，不断发展创新出更加完善科学的研究方法，完善相关故障的规避方式方法，落实对科研人员的培训和教育内容，以提升相关研究的安全水品，让电气设备的高压试验更具备科学性和准确度。 电气试验论文:电缆附件电气出厂试验与交接试验 摘 要：电缆附件绝缘件出厂试验与电缆附件安装完成后的交接试验对每件产品的质量好坏起到关键检验作用，使用大量110kV电缆附件作为对比试验样品，分别使用120kV、130kV、160kV作为出厂试验耐压值，结果表明通过120kV出厂耐压试验的样品在交接试验中的击穿比例大于通过160kV出厂耐压试验的样品，而通过130kV出厂耐压试验的样品在交接试验中基本无击穿现象，与通过160kV出厂耐压试验的样品持平。130kV代替160kV作为出厂试验耐压值能满足试验及运行要求，且高效节能。 关键词：电缆附件；出厂试验；交接试验；标准 1 前言 XLPE绝缘电力电缆附件因其合理的工艺结构、优良的电气性能以及安全可靠地运行特点在国内大中型城市已得到广泛使用，电缆附件产品的质量直接关系到整个电力系统的安全稳定运行。而对于电缆附件整体而言并不存在严格意义上的整体产品例行试验，电缆附件产品的例行试验时分别针对电缆附件的各个部分组件而言，因此对于电缆附件绝缘件的电气性能试验又被称为各个生产厂家的出厂试验。出厂试验和交接试验是针对每件产品的制造、工艺质量以及检验产品安装完成后是否符合运行要求，因此，出厂试验和交接试验更能有效的控制每件投运使用的产品的产品质量，对于电力系统的安全运行有着更为直接的作用与意义。 2 出厂试验 电缆附件绝缘件的出厂试验有局部放电试验和电压试验。依据国标，110kV电缆附件绝缘件电压试验要求在环境温度下使用工频交流电压进行，试验电压逐渐升到160kV，保持30min，试样不应被击穿或闪络；局部放电试验要求试验电压逐步升到112kV并保持10s，然后电压慢慢降到96kV，在96kV下放电量不应大于5pC。 电压试验是用来检验产品的绝缘强度的最直接的手段，能充分反映电缆附件绝缘件在交流电压下运行的实际情况，能真实有效的发现其绝缘缺陷，它对于判断电缆附件产品能否投入运行起着决定性的作用。但电压试验也属于破坏性试验，出厂试验中的工频交流电压会使产品中原来可能存在的弱点进一步发展（但又不至于在耐压时击穿）。因此，设定合理的耐压试验值有利于在发现产品缺陷的同时有效降低试验本身对产品造成的危害。 局部放电试验是检验电缆附件绝缘件是否存在放电或放电量是否超标的检验手段，发现其他试验不能检验出来的绝缘局部隐形缺陷或故障。局部放电的特点为：放电能量小，短时间内不影响产品的绝缘强度；对产品绝缘强度的危害是逐渐加大的，它的发展需要一定时间；局部放电试验属于非破坏性试验，不会造成绝缘损伤。 因此，结合先进的局部放电检验手段，配合设定合理耐压值的耐压试验，可以进一步在有效判断产品电气质量优劣的同时更好的保护产品质量。 3 交接试验 电缆附件的交接试验（一般是结合电缆线路作为完整被试品进行交接试验）主要是在电缆线路投运前依据GB 50150来检查产品有无缺陷，安装是否合格，最终作为判断电缆附件产品是否投入运行并且为预防性试验积累参考性数据。目前我国执行的交接试验中主绝缘耐压试验在110kV等级的电缆线路上所采用的试验参数为施加2U0（128kV），保持60min不击穿、不闪络。当不具备试验条件时，可施加正常系统相对地电压24h的方法代替。 出厂试验与交接试验在诸多因素上存在不统一性，首先从运输、存储和安装状态作下对比；出厂试验的运输、存储是生产厂家库存；一般不经过长途运输。安装状态是一般不组装成成品电缆附件状态；试验电极固定；安装相对简单，人为影响因素小；绝缘件单独安装，无增强绝缘及场强改善措施。而交接验的运输、存储是一般经过长途运输；有可能经过长时间存放（1-2年）；受潮可能性大。安装状态是一般为户外安装条件，现场条件较差；安装人员水平参差不齐；组装为完整的电缆附件产品增强了产品绝缘且改善场强。对于试验电压值，试验时被试品安装状态对其绝缘能力的影响，以及试验的苛刻程度比较可知，试验电压：出厂试验 交接试验；试验时间：出厂试验交接试验；安装状态情况：出厂试验 交接试验；场强改善：出厂试验 4 模拟试验 110kV电缆附件运行电压、出厂试验电压、交接试验耐压试验电压数值差距较大，特别是出厂试验电压远大于其他两个电压值。出厂试验往往是每件产品生产完成后在生产单位的试验室完成的，试验条件良好，产品在接受实验前的储存情况及模拟安装情况良好，另外，电缆附件产品在前期设计时已考虑了充分的绝缘裕度。而交接试验条件则相对恶劣，主要可归纳为以下几个方面：首先，电缆附件产品在运输、储存过程中可能受损；其次，目前国内电缆附件安装行业水平参差不齐，而电缆附件的质量又由多因素组成，其中安装因素占比重较大；最后，现场试验环境不可控因素多。目前，国标规定的110kV电缆线路交接试验耐压标准为128kV，1h。而此试验参数标准经过多年来的施行，已经从实际运行中得到了验证，该参数值能有效的检验出电缆线路中存在的潜在缺陷。可见当电缆附件产品经过了长途运输、储存、安装过程后所耐受的交接耐压试验值（128kV）能够有效地判断电缆附件产品的质量优劣，因此，对于出厂试验阶段的电缆附件产品，选定120kV、130kV作为模拟出厂电气试验电压值。110kV电缆附件具体数据为运行电压：64kV（U0）；出厂电压试验：160kV（2.5U0）；交接耐压试验：128kV（2U0）；模拟试验：120kV 130kV。 GB/T 11017.3规定了电缆附件产品的电气试验方法，电缆附件绝缘件的电气试验可安装在成品电缆附件上进行试验，或安装在专供试验的装置或模拟附件上进行试验，这种装置或模拟附件提供了试验所需的电极，是被试绝缘件上的电场强度（径向及非径向电场强度）达到不小于成品电缆附件在其规定试验电压下的电场强度，专供试验的装置或模拟附件的电极尺寸可以设计得使降低试验电压仍能达到规定的电场强度。因此，模拟试验中用到的的试验电极如图1所示。 在模拟试验中，选用了国标中提供的第二种试验方法，电缆附件的绝缘件并未安装在成品电缆附件上进行试验，绝缘件完全裸露在空气中，没有任何的绝缘加强措施，这样使得试验的条件更为苛刻。将绝缘件样品分三组，每组耐压值分别为120kV、130kV、160kV，耐压试验完成后仍按国标中要求的试验值进行局部放电试验，耐压试验及局部放电全部通过的样品即安装在成品电缆附件上进行模拟交接试验。试验样品数量共2320件，第一组样品为通过120kV电压试验及96kV局部放电试验的样品，共计754件，其中有4件样品在随后的模拟交接试验中被击穿，耐压时间均不超过1min；第二组样品为通过130kV电压试验及96kV局部放电试验的样品，共计679件，均通过随后的模拟交接试验；第三组样品为通过160kV电压试验及96kV局部放电试验的样品，共计887件，均通过随后的模拟交接试验。 虽然试验样品的数量仍然有限，但仍能由试验结果初步判断得出，对电缆附件绝缘件施加130kV作为的出厂电压所得到的试验结果与使用160kV试验电压值所的到的试验结果有着一致性。 电气试验论文:电力变压器的电气试验与继电保护 摘 要：电力变压器是电力系统当中关键的电气设备，如果不能保障变压器的安全，就必然会影响整个电力系统的安全稳定性。所以加强对电力变压器的电气试验以及采用科学的继电保护措施，就能为变压器的正常稳定运行提高保障。本文主要就变压器的故障以及电气试验内容加以阐述，然后对电力变压器继电保护措施实施详细探究。 关键词：电力变压器；电气试验；继电保护 随着人们对电力需求的进一步扩大化，对电气企业来说也有着比较大的挑战。为保障电力系统的稳定运行，对变压器进行实施电气试验以及加强^电保护工作的实施就显得比较关键，通过从理论上，对电力变压器电气试验以及继电保护的研究分析，就能为实际操作提供有益思路。 1 变压器的故障以及电气试验 1.1 变压器的故障分析 变压器的故障中，声音异常是比较常见的故障。也就是变压器在实际的运用过程中，会发出不均匀的声音，以及发出特殊的声音。这就说明变压器出现了故障。结合声音的不同来找出故障位置，然后对其及时性处理[1]。在这一故障出现的时候，电网处在高压情况下，变压器的声音就会比较尖锐，这就需要对变压器的电压实施测试。在电流电压没有问题的时候，就可能是内部螺丝出现了松动情况。 变压器故障当中，出现了颜色以及气味异常的问题，在变压器的内部就出现了故障。最为可能的就是防爆管发生了破裂，从而使得水以及潮气进入到变压器内，这样就会变压器的绝缘性能有着影响。在实际运行过程中，就比较容易出现闪络问题。或者是由于变压器老化问题，也会出现烧焦气味出现，这就需要解决具体的情况来加以应对。 变压器的故障类型中，油温异常的问题也比较常见。如果是油温比平常高处10摄氏度或负载时候油温不断上升，也能判断变压器的内部出现了故障。可能是冷却器不工作，使得温度不能得到有效扩散，这就需要对冷却系统及时性的维修。 1.2 变压器电气试验 在变压器电气试验的内容中，主要有绝缘测试以及耐压试验和瓦斯继电器试验等。其中的绝缘试验就是其他试验的基础，在这一环节的试验过程中，就要在变压器一次和二次间对地电阻实施测试，这样能对一些比较简单性的故障加以判断，对设备的绝缘强度也能得到有效保证，可有效避免漏电以及破损的问题出现。在电压器存在着相间电阻平衡的时候，通过直流电阻试验对稳定性进行测试，就能满足实际的试验要求[2]。试验仪器为直流电桥或直流电阻测试仪，建议使用直流电阻测试仪，因为变压器线圈电感量较大，电桥充电时间较长，且电池耗电快，影响测试精度。利用直流电桥测量大容量变压器时，必须先按“B”按钮，然后再按“G”按钮，如果按“G”按钮，当按“B”按钮时的一瞬间中因自感引起逆电势对指零仪产生冲击而损坏。断开时，先放开“G”，再放开“B”。 2 电力变压器继电保护措施实施 对电力变压器继电保护要遵循相应的原则，这样才能起到积极保护作用。在可靠性原则方面要加强重视，保护装置规定的保护范围内，发生应该动作故障时，不该拒绝动作而在其他保护不动作下是不应当发生误动作的。在可靠性的原则方面，主要是保护装置自身的质量以及运行维护水平，能采用拒动率以及误动率对两者愈小则保护可靠性愈高进行衡量，为能保障其安全性就要加强自动检测以及闭锁报警等措施实施[3]。再有就是对电力变压器的继电保护就要注重选择性以及灵敏性的原则遵循，在选择性的原则方面，故障设备以及线路自身保护出现了故障，在故障设备以及线路保护要通过相邻设备以及线路保护将故障切除。 电力变压器继电保护措施的实施方面，可通过软件应用功能加以应用。也就是对各类二次信息实施查询，然后对三遥数据分析处理，对以前定试的记录实施比较，对动作的次数以及时间实施统计等，并能对二次设备试验材料以及记录和定值实施管理。设置一次装备参数接口，在电压以及功率和电流设备方面的试验记录要加强实施，并配合一次主接线图实施查询，只有在这些层面得到了加强，就能保障继电保护的效果良好呈现[4]。另外，在对电力变压器的继电保护措施实施中，在瓦斯保护方面的方法实施也比较重要，这一保护在变压器当中是比较基础的，也是变压器内部装置，通过气体变压器为主，瓦斯保护的主要目的就是保证电力变压器油箱内部气体及时排除，能有效避免油箱的温度突然上升，对绝缘油的基本性能能得到保障。 3 结语 综上所述，电力变压器电气试验以及继电保护的措施实施中，要能严格的按照标准进行实施，只有在措施方法上妥善实施，才能真正有助于变压器的应用质量水平提高。希望能通过此次理论研究，有助于电力变压器的继电保护操作。 电气试验论文:简论电气试验设备现状及技术改进 摘 要：对电气设备进行高压试验能够协助检修人员了解设备的绝缘状态，对于设备的管理和故障分析是非常有帮助的。本文针对电气设备试验进行研究，对其现状进行分析，并就如何提升试验设备的工作效率提出了改进办法。 关键词：高压设备；电气试验；管理系统 在高压电气试验中，主要工作是对设备的绝缘性能进行试验，以此来判断高压设备的运行状态，具体项目包括：吸收比和极化指数试验、介质损耗试验、电容试验、耐压试验等。就当前来看，试验的主要工具和手段是高压电气试验设备，它们能够检测出设备的性能和绝缘状态，发现隐藏的问题，防患于未然。 一、高压电气试验设备的现状分析 （一）电气试验车现状分析 在电气试验中，经常要用到高压程控电气试验车，它是中型客车改造而来的，在车上固定有相应的测试系统，能够十分方便的到达电气设备的试验部位。对于中型客车而言，使用的大部分试验设备都是从国外进口而来；包括：前端测试单元、测试通道控制单元以及数据通道等等。这些通道可以进行多种测试，在具体测试过程中，可以将电缆与测试设备相连接，测试时只需启动测试设备即可。作为一种自动化的验设备，电气试验车省略了很多中间环节，具有简答的操作步骤。其主要不足在于：价格贵，很多供电单位无法承担昂贵的费用，在维护上也需要耗费大量的人力物力，正因如此，这种试验车并没有得到普及。 （二）常规试验设备 当前，我国大部分的电气试验依然是采用传统的试验设备，这些设备不具备自动化测试的功能，体积大，不便于运输；另外，它们无法与计算机相连，因此，其所获得数据也无法导入到计算机中进行分析。这些试验设备需要人工操作，并通过工作人员的经验对数据进行判断；对于实践经验较缺乏的工作人员而言，有可能因为误操作得出错误的数据而导致最终的误判断；更值得关注的是，试验数据一般是通过人工记录的，查询和保存上都存在较大问题。受资金限制，这些设备依然是很多电力公司的主要试验设备，短时间内无法被淘汰，因此，研究人员你也只能尽可能的在此基础上进行试验设备和技术的改进。 二、改进方案分析 对于上文所提出的电气试验设备存在的一些不足和缺陷，采取有针对性的并且切合实际的改进方案十分有必要，这样可以保证电气设备运行于良好的工作状态，保证电网的安全运行。当前，计算机技术不断发展，已经日益成熟，不难想到依托计算机技术提升电气试验设备的水平。基于常规的电气试验设备，开发出一套设备的管理软件，并且对设备与计算机的接口进行设计是一条可行之路。这样一来，电气试验的工作效率可以得到大大提高。就该系统而言，完成的主要功能包括：在工作时，工作人员依据该系统中的提示进行相应的操作；实验过程中，得到的实验数据将会自动录入到相连接的计算机中，计算机中有对数据进行分析的软件，可以实现数据分析并且对电气设备绝缘情况等进行判断，最终给出试验结论。 在该系统中，软件环境包括：Microsoft Visual Basic，中文Win-dows XP， Microsoft Access；硬件环境包括：CPU 33MHz，显示器、硬盘、喷墨打印机、针式打印机以及激光打印机等。对该系统的功能进行划分，包括以下几个模块：试验报告的打印功能、试验数据的录入功能、历史试验数据的保存功能、试验数据的分析功能以及实验报告结果的显示功能等。在该系统中，使用的数据库结构为：通用测试结构，它与现场的常规组织方式是相符合的：首先，该系统的第一级牵引为变电站名称；第二级牵引为电气设备的名称，其中包括设备的运行编号和设备的类型；第三级牵引为试验的日期；通过以上的三级牵引，实现试验数据的存储和查找；另外，这种结构的数据库有利于管理以及今后的扩展，同时，以变电站作为第一单元，这就与其他变电站完全分离开来，实现了较强的数据独立性，数据的局部损坏现象减少了，自然也不容易出现数据丢失的现象，因此，维护起立较为方便。 在建立数据库时，应该按照以下原则进行：各个变电站建立独立的数据库，互相之间不会受到干扰；同一类设备或者是同一台设备使用数据库中的一个记录；一个测试项目在记录中占用规定好的字段。采用常规的电气试验设备进行高压设备的试验之后，通过手动的方式，将试验数据录入到指定的计算机中；在相应的管理程序中，有设计好的软件可以对这些数据进行必要的存储换算、管理分析以及比较判断等。该软件不仅能够进行与历史试验数据的对比分析，对于相同类型设备的试验数据还可以进行横向比较，依据试验数据的变化趋势判断设备的状况。为了对历史资料进行积累，对电气设备的性能进行跟踪监测，需要对试验结果进行存档，保留最具权威的试验数据，并且这些档案可以随时打印出来，便于工作人员的使用。 三、结语 电网的高速发展使得其高压设备越来越先进，相应的，针对这些设备进行的电气试验也应该得到改进和发展。传统的试验方法和试验设备已经逐渐暴露出弊端，需要得到改进，甚至是摒弃。但是受到经济条件的限制，很多设备还无法被淘汰，对此，只能尽可能的进行电气试验设备的改进，保证试验结果的准确。 电气试验论文:浅析电气试验中的危害因素及预防策略 【摘要】对电力设备进行试验，是为了避免设备中存在的隐患因素造成的影响，能够通过试验检验设备中的问题，及时发现并及时解决。但是，我们应该认识到，对电气设备实行试验工作具有一定程度的危险性。本文通过概述电气试验的重要性与概念，并对试验中存在的危害因素进行分析，初步提出了相应的预防策略。 【关键词】电气试验;危害因素;预防策略 为了确保配电设备在实际工作中能够稳定和安全的运行，需要对其进行电气试验工作。但是在试验中存在一些危害因素，应该对其引起足够的重视。试验人员应该充分了解试验中可能存在的危害因素，并采取有效的预防措施，尽量避免危害因素对其造成的影响。 一、电气试验的概念与电气试验的作用 （一）电气试验的基本概念 电气试验是指为了确保电力设备与其系统的安全性能，在其投入工作运行前，对设备与系统的安装与制造质量进行分析与判断，确定此设备是否在安装后可以正常使用。依据相关的规范与标准，对其电气特征、单体的绝缘功能、电气的机械功能等进行验证，检验其相关指标是否达到了规定要求。 （二）电气试验的作用 通过具体实践工作表明，电气试验对电网的安全运行具有重要作用，而且检验电气设备的使用质量，可以提高电力系统的运行性能，提升其设备的使用周期率，最后使得设备的使用效率提高。但电气试验是一项涉及多专业知识领域与多设备使用的工作，具有一定程度的复杂性。因此，所有的电气试验工作人员应该遵循相关的操作规范与操作步骤，仔细全面的进行试验工作，防止错误现象的产生，导致人身安全事故的发生。对电气设备做交接试验时，相关试验技术员可以判断此设备的设计工艺结构，分析其存在的不规范性，完善电气设备的结构。此外，技术员还可以依据预防性试验，找出设备的整体性缺陷，并采用有效方法来解决，阻住电力设备提前老化。这些试验，都提高了电网的安全性能。 二、电气试验的危害因素 电气试验中存在的危害因素是造成安全事故发生的根本原因，必须对其重要性进行分析。对电气试验来说，不同的任务其存在的危险因素也不同，应该依据具体情况进行分析。一般情况下，危险因素的评定条件具体有：电气试验人员的具体情况、试验设备的具体现场分布状况以及试验设备具有的不同电压级别等。所以，如果要提出相应的危害预防策略，则要根据电气试验存在的危险因素的严重情况来定。对危害因素进行分析与研究，不能依靠个人见解来判断，需要多位试验人员对其进行事故预想。例如，对于一个2m高度的变压器来讲，因其庞大性，所以就存在了一个危害因素，即如果从高处掉下来的话，可能造成的危害。所以，在电气试验时，应该按照相关的规范与要求，科学的罗列出设备可能存在的隐患或危害因素，并依据其重要程度的高低，找出相对应的预防策略。 电气试验中存在的危险因素主要由多个方面组成。第一，电气试验时，确定其可能存在的风险性。第二，在采取安全措施时，应该使其已确定的安全措施更规范与严谨。第三，应该确定电气设备试验的任一细小试验步骤会产生的危害性。例如：可能出现人员摔伤或者触电事故，以及设备运行出现不安全因素等。第四，定制应对危害因素的防御方法时，应该全面充分的考虑，并依据时间，判断预防措施的可行性，并不断改进预防方法，提高预防措施的完善性。第五，在通常情况下，电气试验的正常进行是将其分为多个小步骤，对每一个步骤都严格操作。预测所有小步骤中可能存在的问题，提前制定相关的预防策略。 三、应对电气试验危害因素的预防策略 （一）建立安全可靠的防护系统 对电气设备实施电气试验工作时，必须建立一整套的安全防护计划与制度，并尽量保持其完善性，有效分析与预防试验中可能存在的危害因素。在建立电气试验的安全防护制度时，必须保证此制度与计划的可靠性与实行性，使此制度具备可行性，防止出现制度与计划无法落实到实处的现象。在当前，电气试验的安全防护制度还具有某些问题。例如：对于其中的签发工作票制度来说，不但浪费时间和浪费人力，而且可能导致先试验后填票的现象，导致此制度丧失了该有的约束力。目前，为了避免此现象已经用计算机打印工作票，并且试验操作人员必须先签发工作票，得到许可之后，才能够进行试验操作，将试验流程操作规范化。 （二）试验前的预防策略 试验前，应该规范相关的试验步骤操作流程，明确其试验的相关内容。电气试验人员在具体试验时，应该将安全帽佩戴并将特定的试验服装穿好。假如要进行高空作业时，操作人员一定要系好安全防护带，避免高空作业事故的产生。此外，还应该避免电气试验对人体造成的伤害，需在试验场地的周围放置明显的警告牌，并安排相关的专业作业人员巡视场地，避免其他人员的进入。最后，应该在试验前，检查相关的试验电气设备，当其运行情况与就绪状态都没有问题时，才能够进行试验。 （三）试验过程中的预防策略 在试验中，对于被检测设备与试验设备来讲，需要保证其外壳是跟地面相连接的，且应该检查连接的正确性与安全性。严禁使地线接近自来水管等危险地方，应尽量使其远离危险处，确保其安全性。如果对试验电气设备加压，相关的试验操作人员必须思想高度集中，保持高度警惕性，能够对其存在的危险因素及时发觉，并采取有效的处理措施。如果进行电气试验设备的耐压试验，需要测定处试验设备，检验其绝缘阻值，确保接地的良好性，避免试验时发生的触电安全事故。在测量试验设备的绝缘阻值时，必须保持试验设备的无电状态，当试验完成后，才能开启试验设备的电源。如果是实施远程控制试验，其中的传动试验必须由专业的操作人员监管试验现场，并保持与上级的互动性，发现任何存在的危险问题，必须上报上级并终止试验工作，避免危险进一步恶化。 （四）试验后的预防策略 电气设备试验完成后，试验操作人员不仅需要详细地记载在试验中发生的问题，而且应该将这些问题立马反馈出去，通过这些试验记录，分析被试验设备的健康状况与稳定性能。另外，试验完成后，试验操作人员应该仔细检查现场，并拆除开始试验时安装的地线，检查电气试验的工作现场是否有其他物品的遗留，完成之后，保证所有试验相关人员能够安全撤离。 （五）提高试验操作人员的知识能力与技能水平 对电力设备进行电气试验工作，要求所有的试验人员必须具备一定的操作技能与知识水平。试验操作人员综合能力水平决定了电气试验的质量水平。电力公司，应该不断培养试验操作人员的安全意识，提高其节能意识。综合提高试验操作人员在紧急应变能力、对试验设备的操作能力、试验操作规范性、试验安全意识等方面的能力。试验操作人员通过试验提高其安全教育意识，建立起安全第一的思想试验观念，并使试验操作人员具备基本的处理紧急事故的能力，降低事故的发生率，提高整个电气试验工作的质量水平与安全性能。 四、结束语 总体来说，电气试验是必要且危险的。电力公司不仅需要提高对电气试验的关注度，而且需要了解电气试验中可能存在的危害因素，进行充分分析与研究后，采取有效的预防策略。避免在电气试验时出现安全事故，保证试验操作人员的人身安全。在对电气设备试验时，必须提高相关试验工作人员的安全意识与操作规范，加强对其操作技能和应急处理能力的培训，提高人员的综合素质，保证试验的质量。 电气试验论文:家用电器的泄漏电流和电气强度试验 摘 要：为了保证家用电器的使用安全，国际电工委员针对电器使用安全就明确强调了在工作温度下进行泄漏电流和电气强度试验的必要性，而非工作状态下的泄漏电流和电气强度测试也是其中一项重要的检测部分。基于此，文章首先分析了泄漏电流的定义，随后针对家用电器泄漏电流和电气强度试验的标准要求以及方法进行了分析。 关键词：家用电器；泄漏电流；电气强度；试验 引言 泄漏电流的定义为：在没有故障和外在的压力情况下，家用和类似用途电器中相互绝缘的金属之间和带电零件、接地零件之间，通过周围介质而形成的电流。泄漏电流直接影响到使用者的人身安全，因此，泄漏电流已经成为衡量产品绝缘好坏非常重要的一个指标。 1 泄漏电流的定义及试验目的 简单来讲，泄漏电流就是家用电器在没有设备故障和外施压情况下，绝缘部分所产生的电流。绝缘部分是使用者直接接触的部分，如果产生了电流危及到使用者的安全。因此，泄漏电流是衡量电器绝缘好坏的一个重要指标，也是目前衡量产品安全性能的一个关键性指标。 在家用电器中，对于安全性能要求较高的产品，都对泄漏电流有非常明确的要求，如家用电器中的水泵、空调、油烟机、冰箱。同时，大多数家用电器在特殊要求中对于泄漏电流均有明确的规定：在产品试验过程中，泄漏电流检测不合格，将会作为产品的致命缺陷，不予复检。我国电器行业规定，家用电器产品在出厂检测中，泄漏电流是重点检测项目之一。泄漏电流必须控制在一个很小的范围内，才能最终保证使用者的安全。 2 家用电器泄漏电流和电气强度试验 针对家用电器泄漏电流的重要性，下面针对泄漏电流和电气强度的试验谈谈自己的观点。 2.1 非工作状态下泄漏电流和电气强度 根据IEC60335-1：2010《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中第16章的规定：在非工作状态下，即当家用电器处于室温状态，家用电器进行不连接电源的试验，这是家用器具在潮态试验后进行的泄漏电流测试，主要考核器具在经历耐潮湿试验后，器具本身绝缘材料导致的泄漏电流。针对单三相器具，试验电压有不同的要求，单相器具试验电压在1.06倍的额定电压下进行，三相器具的试验电压在1.06倍的额定电压下除以进行，并需在5s内进行泄漏电流的测量，其检测的网络与在工作状态下的泄漏电流测试不同，施加电压在带电部件和可触及的金属部件之间，检测回路的电流，不需要增加人体模拟网络。标准中还规定不同器具的泄漏电流有不同的限值要求，针对I类便携式器具不超过0.75mA，而I类驻立式电动器具不超过3.5mA，当然标准中规定针对带控制器的器具，其泄漏电流限值可以在原有的基础上增加一倍。在泄漏电流测试完成后，器具要立即进行电气强度的试验，针对器具中不同类型的绝缘（基本绝缘，附加绝缘，加强绝缘）施加不同的试验电压，考核绝缘是否被击穿。 2.2 电气强度（耐压击穿）试验的测试要求 电气强度试验，就是我们通常说的耐压测试，耐压测试有两种：一种是交流耐压测试，另一种是直流耐压测试。两种耐压测试的击穿原理是根据试验品的绝缘材料特性要求而有所不同。由于绝缘材料都包含了很多不同的介质，这些介质的导电性都不尽相同，因此，对这些绝缘材料施加交流试验电压时，电压要按照不同材料的介电常数和尺寸决定。而在施加直流电压时，只需要按照材料的电阻比例分配电压即可。在实际试验当中，由于绝缘结构发生击穿可能是电击穿，也可能是热击穿，因放点的形式多种多样，我们很难清楚的区分到底是哪种类型。此外，交流电压相比较直流电压击穿，发生热击穿的可能性大大增加，因此，我们认为在实际试验当中采用交流测试比直流测试更为严格。在选用设备时，注意若设备标准无另外规定，规定的试验电压值与试验电压的测量值之间的允许偏差在±3%。要求设备的试验回路中的试验电压也要足够稳定。在测试时，电气强度试验电压要根据标准要求进行选择设置。考虑升压操作瞬变过程而引起的过电压影响，通常对试验品施加电压时，应从相当低的数值开始，然后缓慢升高到试验电压值。 2.3 电气强度试验跳闸电流设定 关于电气强度试验的跳闸电流Ir的设定，在IEC 60335-1第13章与16章的标准要求，电气强度的高压电源在其输出电压调整到相应试验电压后，应能在输出端子之间提供一个短路电流Is， 电路的过载释放器对低于跳闸电流Ir的任何电流均不动作，Is与Ir值按照高压电源的特性进行设置，例如I类器具家用水泵，针对基本绝缘部分进行电气强度试验，试验电压按照1.2倍的工作电压加上700V/950V进行施加，标准规定，试验电压小于等于4000V时，一般Ir的值可以设定为100mA，但是很多试验人员还是会对设置多大的漏电流才为精确有疑问。这主要是与生产线上的电气强度试验有混淆，有些工厂线上试验人员设置耐压试验仪的跳闸电流为5mA，在检查过程中发现耐压仪报警，会再送至实验室进行1min的标准电气强度试验，通过后又调整生产线上的跳闸电流值。以此类推，这种可调跳闸电流的现象就会让试验人员，以为这个标准是不确定的。确实，在对家用以及类似用途器具的例行试验要求中，对跳闸电流的设置有做说明，即当你判定该器具为高泄漏电流的器具时，该限值是可以增加的，标准中规定可以增加到30mA。 2.4 工作温度下的泄漏电流和电气强度 根据IEC60335-1：2010《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》中第13章的规定：在工作温度下，器具的泄漏电流不应过大，而且电气强度应满足规定的要求。由于器具本身具有寄生电容，而人体本身也可以等效为一个电容，通过耦合器具和人体经过大地形成回路，这个回路电流就是泄漏电流。其检测的网络需要增加人体模拟网络。但是标准中规定的泄漏电流的限值与第16章节提到的限值是相同的，因此会很容易让试验人员以为这两个章节是重复的，但实际上他们考核的目的与测试的方法是有区别的。另外，如果器具装有电容器，且有一个单极开关，则还需要在开关断开时再进行重复测量。然后器具在工作状态下还需考核电气强度试验，即当器具断开电源后，器具绝缘应立即经受1min的耐压测试，其试验电压，与非工作状态下的电气强度试验施加的电压值不同。 3 结束语 综上所述，文章首先针对家用电器泄漏电流检测的重要性进行了分析，随后对泄漏电流和电气强度试验的有关问题进行了分析，介绍了常规的试验方法。相关厂家应采取正确的试验方法，选择恰当的仪器，选取合理的击穿电流设定值，才能保证产品生产的质量，满足生产线的生产需求。 电气试验论文:对电气设备高压试验及防范措施的探讨 摘 要：现如今，在现代化的生活生产中，电力是重要的能源。在电力能源系统中，电气设备的安全与否决定着整个电力能源是否能够正常的运行，在许多方面影响着生活生产的安全。对电气设备进行高压试验是检测电气设备是否安全的重要措施，高压试验可以很好地检测出电气设备中的各种问题，便于及时的发现与解决，防止事故的产生，保证生产生活的安全可靠，促进现代化建设的发展。文章对电气设备高压试验及防范措施进行探讨，以供参考。 关键词：电气设备；高压试验；防范措施 引言 随着现代化的不断发展，生产高效化的不断进行，矿山和工厂对于用电的安全性和可靠性有了更高的要求。而电力能否安全与稳定与电气设备有着密不可分的关系，如果在用电过程中电气设备没有达到应有的要求，那么就会造成用电的危险隐患，进而引发事故，很可能造成严重的生命财产损失。所以对电气设备在投入矿山和工厂应用之前进行高压试验，找出电气设备的隐患和防范措施是至关重要的，能保证电气设备工作的安全进行，满足矿山和工厂等生产企业正常的生产要求。 1 电气设备高压试验问题分析 在工业生产中，电气设备在运行时存在着一个运行状态，电气设备在这个运行状态下是否能够一直正常安全的进行，就需要用高压试验来进行检测。高压试验就是保持电气设备在规定下的运行状态不变，对电气设备进行或者是持续或者是间断的检测，通过信息收集设备对检测到的信息加以收集整理，之后通过对信息的分析比较，判断该电气设备内部是否存在着安全隐患和各种问题，探讨出相关的解决方法，解除隐患，使机器能够在运行状态下保持稳定与安全，将造成事故的可能性降到最低。综上所述，电气设备的高压试验需要的就是采用一些特定的试验装置，来进行一个信息的收集与分析，从而对电气设备完成性能的检测，对电气设备的性能有一个全面的了解，发现与解决其中的隐患，便于生产企业的使用。 2 电气设备常用的高压试验以及方法 2.1 直流耐压试验 直流耐压试验是高压试验中最普遍的方法，对电气设备加以上万伏直流高电压，进而检测出电气设备绝缘性能的好坏，在电气设备绝缘性能有缺陷的部位，会检测出异常现象。从而避免了局部绝缘性能有缺陷的电气设备进入到工业生产中，方法既方便又简单易操作。直流耐压试验还可以与后面提到的泄漏电流试验同步进行，保证了试验的效率，节约了花费，是试验中选择较多的一种方法。 2.2 交流耐压试验 交流耐压试验与直流耐压试验不同，它是通以交流高电压，以交流耐压试验来检测电气设备的绝缘性能，检测灵敏度更高，结果更全面。且发现的问题更加集中，是判断电气设备绝缘性能最可靠的方法。但是与直流耐压试验相比较而言，交流耐压试验过程更加麻烦，含有吸收比、泄漏电流和介质损耗等前提试验。操作复杂，周期较长。 2.3 泄漏电流的试验 不管是直流耐压试验还是交流耐压试验，在操作过程中都要进行泄漏电流的试验，以找出影响试验的客观因素。在泄漏电流的试验中，应用到的检查仪器是2.5kV以下的直流兆欧表。影响泄漏电流数值的因素有很多，除了电气设备本身的绝缘性能外，还有比如说环境的温度湿度，设备的老化程度等有关。所以说仅仅从泄漏电流的数值大小来判断设备绝缘性能的好坏是错误的，应该排除不必要的客观因素。如果电流过大应检查实验设备状况和屏蔽效果，电流过小则可能是线路接错。具体问题进行具体的分析。 2.4 绝缘电阻的测试 对与电气设备的高压试验来说，绝缘电阻的测试是必不可少的项目，这一测试周期短，实验操作简便，能可靠地反映出电气设备因老化和表面受污受潮所造成的绝缘缺陷问题。在绝缘电阻测试当中应用最多的仪器是绝缘电阻测量仪。 3 电气设备高压试验前的注意事项和试验程序 3.1 试验前的注意事项 3.1.1 仪器的检查 在连接线路钱要仔细检查仪器是否损坏，量表是否精准，排除因仪器本身原因造成的错误测量，并保持测量仪和电气设备的外壳良好接地。 3.1.2 数据检查 在高压试验和油务试验中，要注意观察其数据，如果超过DL/T596-1996电力设备预防性试验规程中所规定的注意值时，为了提醒试验人员以便及时进行研究，数据值会变成红色。在开放式变压器当中，当其中CO的值变化频率大并且超过0.0003时，则会有负载、油温的有关提示。 3.1.3 线路的连接 在接线过程中，要保持态度的严谨与认真，尤其是表计量程的检查。连线检查无误后方可进行下一步的操作。 3.1.4 外界环境的检测 在试验过程中要保证一个良好的外界环境，避免不必要的外界影响，场地要开阔，温度湿度要事宜等。 3.2 试验程序 在高压试验过程中，为了保证安全有效的进行，测试人员必须制定相关的工作口令。在试验开始前要进行调压操作，调压过程要缓慢均匀的进行。为了试验的安全性，在试验过程中，如果出现电气设备异常现象，则应立即跳闸，检查设备的问题。进行试验的电气设备更换时，也应跳闸断开电源进行更换。 4 电气设备高压试验中的错误操作以及防范措施 在电气设备高压试验过程中，存在着各种各样的错误操作行为。 （1）在操作过程中没有制定操作口令，比如说“开始”，“结束”，在高压试验中，口令的制定是十分重要的，关系到测试人员操作的相互配合，在对某个电气设备高压试验观测过程中发现，因忽略了口令，两方的试验人员无法进行很好的衔接，使得试验中出现无法进行的现象，浪费了大量的时间与精力，经过试验口令的制定，避免了试验过程中出现混乱甚至事故的现象。 （2）在高压试验过程中没有监测系统。电气设备的高压试验是存在较大安全隐患的，如果没有监测系统则会使高压试验的安全隐患被扩大，造成不必要的财产生命损失。某厂进行高压试验，因监测设备的损坏而忽视了这一环节，结果在试验过程中，电子设备发生了异常，这一现象并没有被注意到，结果导致了试验设备的烧毁。 （3）工作人员的安全意识不强，在电气设备的高压试验过程中，相关的工作人员都需要配备好安全用具，撤离大试验范围之外，某地的高压试验中，由于缺少对工作人员的培训，导致安全意识薄弱，安全工具配备缺失，造成了很大的人身事故，高压试验被强制停止。 5 结束语 电气设备的高压试验是检测电气设备是否合格的依据，因此对电气设备的高压试验和防范措施的探讨是十分必要的，它能使电气设备的应用更加安全有效，能够使矿山和工厂等工业生产企业更加安全有效的生产，对于现代化生产的发展具有重大的意义。

数据分析方法论文:土工实验数据分析方法探讨 【摘要】土工实验是进行土木工程的重要前提条件，其能够为施工建设提供可靠的数据支持，能够有效防止工程建设中可能存在的潜在危险事故。本文对其数据涉及的内容进行分析，分析了实验准确性的因素，进而提出相应的方法应用，希望可以为土工实验的发展提供借鉴。 【关键词】土工实验；实验数据；数据分析；分析方法 一、引言 在进行实验过程中，由于土体本身所具有的复杂性，土质质检所存在的物理学特性以及采样、运输、存储等等方面所表现出来的特点，都容易对数据造成一定程度的干扰，致使实验的结果出现误差。另外，因为实验本身受到很多因素的干扰，也同样容易发生数据偏差的问题。因此，本文着重从实验数据所涉及的内容，影响实验数据的因素，以及提升实验准确率的角度出发，对土工实验数据分析方法进行探讨。 二、土工试验数据所涉及内容 （一）土的比重实验。土工试验过程中，土的比重实验是非常重要的。一般来说，地域相同或者相近，那么土的比重也将会比较相近。但是，因为在实际操作中，其整个的操作流程比较复杂，所以不同的单位会采用本地所出具的或者考察的相关数据直接进行比重实验，这样容易导致实验数据的误差存在。 （二）土的密度实验。通过土的密度实验可以详细的了解土的组成，可以了解其组成成分的性质，能够为之后的施工提供更多的参考。土的密度与土粒的重量、孔隙体积、孔隙大小、孔隙水重等等内容息息相关，能够反映土的组成和基本结构特征。在进行实验的过程中，要注意尽量避免对取样即时进行实验，最好能够等待土样达到日常状态之后再进行试验，这样可以让土密度实验的结果更加准确。 （三）土的含水量实验。土的含水量实验可以说是土工实验中的核心内容，其实验的情况将会影响到工程地基建设，还会影响到后续工程的稳定性。不同地区的土样其含水量不同，并存在很大程度上的差异性。实验人员在进行取样的过程中，要保证其样品的均匀性，或者具有代表性，否则进行试验所获得的数据就没有任何指导意义，其数据在实践应用中的效率和质量也将会呈现大幅度的下降。 三、土性参数实验结果误差性的原因 （一）土体本身性质导致。依照相关的物理力学和力学性质，我们可以了解到土体的分层具有不均匀性，加上其所处环境的变化，可能发生的雨水冲击、水文变化、其后影响等等语速怒，都会让土体的性质发生改变。这样在进行土工试验的时候就非常容易造成实验结果的差异性，甚至有可能会成为差异产生的主要影响因素。 （二）系统误差。系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生。不同的单位所使用的仪器往往不尽相同，所使用的试验方法也有一定的出入，加上不同的试验方法让土工参数出现离散性，其所实验的数据也就会有所不同。系统误差的存在可以予以避免，其与偶然误差不同，这就需要实验室对设备和系统进行改进。 （三）偶然误差。偶然误差的特点是它的随机性。如果实验人员对某物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除。偶然误差的存在属于客观存在的现象，其与人为原因所造成的误差有很大的差别，对于两者应当予以区分。 四、土工实验数据分析方法的应用 （一）进行数据检查，果断进行取舍。在进行实验的过程中，如果有明显不符合物理力学性质的值的范围点，则可以通过观察予以了解，实验人员要对其进行细致观察，一旦发现异常立刻予以放弃。一般判断的标准是大部分数值为范围内波动，但是有一点超出正常值或者距离正常值较远，则可以被认定为不合理。在实验数据较多的情况下可以运用3σ法则进行数据之间取舍的考量。在进行实验过程中，存在于之外数值所占比例较少，因此，大于和小于之间数值作为异常处理。 （二）土工实验数据中最小样本数问题。在土工试验过程中，最小样本数问题需要引起人们的重视。实验中的样本数要选取适当，如果样本数过小就会影响实验结果的准确性。但是，样本数的数量并不是随意定制的，其受到多种因素的影响，比如工程规模、工程精度要求、现场勘查情况等等。 （三）土体性质指标的自相关性的问题。根据以往数据实验的关联性，求的往往是其之间的线性相关系数，但是对于其自相关函数通常并没有表现出线性相关，而是指数相关。因此，不能简单依照求相关系数的方法判断其相关性。在进行土工实践过程中，往往可以通过δ对其独立性进行判断。在相关距离 范围内，图形指标基本相关；在此范围外，图形指标基本不相关。但是对于δ事先未知，因此其需要根据样本测值进行求算，一般使用递推平均法对相关距离δ进行计算，并使用间距Z对δ的影响进行综合考量。一般来说，Z /δ的数值越大，其各抽样点的土性越接近相互独立，抽样误差也就越小。 五、结束语 土工试验对于土工建设来说影响较大，其影响因素包括土体本身性质、取样仪器情况、人为因素等，需要对此方面予以重视。对其不合理点来说，可以通过3 原则进行剔除。对于其数据相关性来说，其可以通过迭代求解土性指标相关距离予以解决，通过样本的加权平均来对该区域的平均性指标进行估算。为了让样本能够满足实验需要，可以利用Bayes方法对其土性指标与因确认，从而弥补数目不准确的情况。通过此三个方面对其进行方法的应用，则可以有效提升实验数据的准确性、可靠性，可以让实验的结果更加符合实际需要。 数据分析方法论文:社会调查数据建模及基于超图的数据分析方法 摘 要：针对现今的社会调查数据处理与分析中存在的问题，该文通过三维矩阵建立了社会调查数据的数学模型。将每一题表示为空间中的一个维度，每一张问卷表示成一个矩阵，将多个矩阵叠加即可得到社会调查数据的三维矩阵模型。在建立三维矩阵模型的基础上，可以利用三维矩阵的性质对其进行多种数学处理，也可以采用超图理论对数据进行进一步的分析，大大丰富了调查数据的处理方法。 关键词：社会调查数据 三维矩阵 超图 社会调查是了解各方面信息的重要途径之一，社会调查数据主要是通过调查问卷的方法得到的。由于社会调查数据的维数较高，加上人为主观因素，数据类型主要为二元变量、离散变量、序数变量等为主，所以对于社会调查数据的分析和处理大都基于统计学，只对单一题目进行统计学分析，其分析方法主要是基于题型进行处理的，对于题目和题目之间的关系很少关心[1]。许多数据挖掘算法因为种种限制无法在社会调查的数据分析中得到应用。因为方法的限制，所以现在很多社会调查只能验证事先想好的内容和假设，很少可以对高维数据进行相对复杂的回归分析处理。 根据以上存在的问题，该文建立了基于三维矩阵的数学模型，将单选题、多选题和排序题用向量形式进行表示，每一题定义为空间中的一个维度，从而所有的题目就可以构成一个N维空间。每份问卷的信息用一个M×N矩阵表示。这样表示可以将所有问卷内容当作一个整体，作为后续算法的基础。 1 社会调查数据的特点 通常情况下，社会调查数据特点如下。 （1）相关性。对于一个样本个体而言，它具有本身的多个特征，这些特征之间就具有一定的相关性。对于多个样本而言，个体与个体的特征之间具有相关性。如果样本随时间而变化，那么该样本在不同时刻的特征之间又具有相关性。因此，由于上述多个原因使得社会调查数据具有了复杂的相关性，传统的统计学调查难以解决这样的问题。 （2）离散性。因为社会调查数据是通过自填式问卷、网络调查数据库等方法得到，所以社会调查数据一般以离散变量为主，且这些数据之间只有标示作用，并没有严格的逻辑关系。 （3）模糊性。社会调查数据当中不可避免的会接触到各种表达方式和概念，因此，它具有模糊性。 因为由自填式问卷或结构式访问的方法得到的社会调查数据具有以上特点，所以在实际应用中基于统计学的处理方法只能笼统的显示数据的部分特性，如频数、离散程度等[2]。对于数据之间的关系只能分析出维数极少的大致的关系。 而且利用软件进行数据挖掘时，因为现有的软件中的数据挖掘算法对于数据类型和格式要求较高，所以能应用到的数据挖掘算法很少。就算是数据要求较低的关联分析，其结果也存在大量的冗余。因此，我们需要建立一个合适的社会调查数据的数学模型来完善原先的方法并使跟多的数据挖掘方法可以运用到其中，使得结果更准确。 2 社会调查数据的建模 研究中我们发现，三维矩阵可适用于社会调查数据的建模。 2.1 三维矩阵的定义 三维矩阵的定义：由n个p×q阶的矩阵组成的n×p×q阶的矩阵A称为三维矩阵，又称立体阵。Ak，i，j表示三维矩阵A的第k层，第i行，第j列上的元素。其中n，p，q分别表示三维矩阵的高度，厚度和宽度。 2.2 三维矩阵模型的建立 调查问卷的题目一般有三种类型：单选题、多选题和排序题。这三类题目都可以表示成向量的形式，其中每一道单选题、多选题可以表示成一个向量，排序题可以表示成多个向量组成的矩阵。对于单选题和多选题，可以按选项的顺序可以表示成一个向量，其中选中的项用“1”表示，未选中的项用“0”表示。对于排序题，可以表示成一个n×n的方阵，其中n表示该排序题的选项个数，。这样，每一题就可以定义为空间中的一个维度，从而所有的题目就可以构成一个N维空间。每份调查问卷的信息用一个M×N矩阵表示（M为题目的最大选项数），其在每一维上的选择称之为一个元素，这样每份问卷的信息就包括了N个元素。以第1，2，3题数据为例，其中第1题为单选题选择“B”，用向量表示为一个元素，第2题为多选题选择“ACE”，用向量表示为一个元素，第3题为排序题顺序为CBADEFIHG，用矩阵表示，每一个列向量是一个元素，如图1所示。 那么，假设有一问卷信息用一个大小为M×N的矩阵表示。K份的问卷信息就可以用K个大小为M×N的矩阵表示。将这K个矩阵叠加，形成一个三维矩阵。这个三维矩阵就是我们建立的三维矩阵数学模型，如图2所示。 在图2中我们看到，该三维矩阵数学模型有三个坐标轴，它们分别是题目，人数，选项。题目轴以每一道题为一个单位；人数轴以每一份问卷为一个单位；选项轴的刻度为A，B，C，D，E，F等题目选项，其个数为该调查问卷中选项最多的题目的选项个数。 在此基础之上，这样的三维矩阵具有以下性质。 （1）在题目轴中选取对应的题目，将三维矩阵面向竖切得到截面1（如图2中01所示），截面2表示每一道题所有人选择的信息。 （2）在人数轴中选取对应的人，将三维矩阵横切得到横截面1（如图2中02所示），横截面1表示对应的人选择所有题目的信息。 在得到三维矩阵后，可对它进行像素化处理，置1的元素用黑点代替，置0元素的则空白，在得到像素化三维矩阵后我们可以将三维矩阵沿着人数维度上向下投影，这样就可以得到一个具有浓黑不一的点的平面。通过这些点的浓度，可以知道每一选项选择的人数。接下来我们可用灰度级表示点的浓度，筛选出浓度大于一定程度的点，在此基础上进行后续算法处理。 上述三维矩阵数学模型具有数学三维矩阵的所有性质，可依据调查问卷的需求进行转置，加权、相乘、筛选等数学处理，另外在数学处理的基础上，采用超图理论可以大大丰富了调查问卷的处理方法。 3 基于超图算法的调查问卷分析技术 超图是离散数学中重要的内容，是对图论的推广[3]。超图是有限集合的子系统，它是一个由顶点的集合V和超边集合E组成的二元对，超图的一条边可以有多个顶点的特性，这与一般的图有很大不同。超图分为有向超图与无向超图两类，在无向超图的每条超边上添加方向后得到的有向二元对就是有向超图。超图在许多领域有广泛的应用。 大家可以利用无向超图表示每一道题的选择情况，先将这每一题的每一个选项设成一个节点，然后将三维矩阵从上向下投影，如果某一题的若干个选项同时被一个人选择，就用一条超边包围这些节点，那么选这些选项的人越多，投影得到的超边就越浓。这样就用超图表示了问卷中每道题的信息，可以进行聚类处理。 利用有向超图，可以将关联规则表示成有向超图的形式，在得到了关联规则后，设实际中得到的关联规则的形式为：，前项和后项都是由多个项组成的集合。该文定义一条关联规则由一条有向超边表示，有向超边的头节点表示关联规则的前项，有向超边的尾节点表示关联规则的后项。每条有向超边的头节点和尾节点均可以为多个，如此便成功表示了复合规则，从而可以使用相关算法进行冗余规则检测。 通过基于有向超图的冗余规则检测就可以将关联规则之间存在着的大量冗余检测出，减少挖掘资源的浪费，从而增加了挖掘结果的有效性。 传统的聚类方法都对原始数据计算它们之间的距离来得到相似度，然后通过相似度进行聚类，这样的方法对于低维数据有良好的效果，但是对于高维数据却不能产生很好的聚类效果，因为高维数据的分布有其特殊性。通过超图模型的分割实现对高维数据的聚类却能产生较好的效果。它先将原始数据之间关系转化成超图，数据点表示成超图的节点，数据点间的关系用超边的权重来表示。然后对超图进行分割，除去相应的超边使得权重大的超边中的点聚于一个类中，同时使被除去的超边权重之和最小。这样就通过对超图的分割实现了对数据的聚类。具体的算法流程如下。 首先，将数据点之间的关系转化为超图，数据点表示为超图节点。如果某几个数据点的支持度大于一定阈值，则它们能构成一个频繁集，就将它们用一条超边连接，超边的权重就是这一频繁集的置信度，重复同样的方法就可以得超边和权重。 然后，在基础此上，通过超图分割实现数据的聚类。若设将数据分成k类，则就是对超图的k类分割，不断除去相应的超边，直到将数据分为k类，且每个分割中数据都密切相关为止，同时保持每次被除去的超边权重和最小，最终得到的分割就是聚类的结果。 如图3所示是基于超图算法的选题型调查问卷的分析技术的流程图，主要包括4个主要部分，一是用向量表示调查问卷结果，二是将向量表示的调查问卷转化为三维矩阵数学模型表示调查问卷结果，三是使用超图算法进行优化，四是根据要求显示调查问卷结果。 4 结语 该文针对社会调查数据处理与分析中存在的问题，建立了基于三维矩阵的数学模型，将单选题和多选题表示成向量，将排序题表示成多个列向量，从而每一题可以表示成空间的一个维度，每一个向量就是一个元素，这样每一张问卷就可以表示成一个矩阵，通过将多个矩阵叠加就可以得到三维矩阵。该数学模型可以利用三维矩阵的性质对其进行多种数学处理，如竖切、横切、像素化后投影等。在数学处理的基础上，该文又提出超图理论对数据进行聚类和检测冗余规则的分析。 数据分析方法论文:对企业数据分析与决策支持方法进行研究 【摘要】本文首先对数据仓库的概念和特征进行了介绍分析，对决策支持系统的概况进行了探讨，并对数据决策支持的实现和应用进行了介绍，通过实际应用，决策支持系统可以有效帮助企业进行决策，提高企业的管理效率和管理水平。 【关键词】大型装备制造 项目型制造企业 数据分析 决策支持 在我国制造行业的快速发展下，提升制造企业的管理水平已经成为当前需要重点解决的问题。随着信息技术的快速发展，促进了制造企业数据分析和决策支持的发展。通过创建企业信息管理系统，可以有效提升企业的生产效率，使各个部门之间的工作更加协调。对分散、零碎的信息进行充分挖掘和利用。利用决策模型，对企业生产管理中遇到的问题提供决策支持。 一、基于数据仓库的企业对集成的应用 （一）面向主题性 完成事务型处理的任务是传统操作型数据库进行的数据组织工作，各业务系统间存在相对独立性，按照一定的主题组织数据仓库中的数据。对主题而言，其概念比较抽象，通常情况下，一个主题同时与多个操作型数据库有关系。例如，在确定企业的采购订单时，需要分析供需情况、库存信息、供应商信息等多方面的数据的综合关系，然后做出最终的决策。 （二）集成性 一般情况下，操作型数据库进行事务处理工作与某些特定的应用关系密切，数据库间具有相对独立性，通常具有异构性。抽取、清理原有分散的数据库数据，然后对其进行系统加工、汇总和整理最终获得了数据仓库中的数据，并保证存储在数据仓库内的信息与规范的信息相一致。例如，在查询销售数据时，系统会根据输入的条件要求，进行筛选、整理后提供出最终的决策参考数据。 （三）历史变化的反映 当前的数据是操作型数据库主要关注的，但是数据仓库中还包括很多丰富的历史性信息，系统将企业从过去某一时点（如开始应用数据仓库的时点）到现在各阶段的信息完整的记录下来，企业可以以这些信息为依据，定量分析企业产品未来的发展情况。例如，企业可以通过分析产品上季度的综合销售情况以及市场反映来决策下一季度的生产量。 二、决策支持系统的概况 （一）决策系统的含义 Decision Support System 即决策支持系统，简称DSS，是指对大量数据和数学模型与数据处理模型等有机组合众多模型进行综合利用，通过人机交互功能，帮助企业各级决策者完成科学的决策的新型系统。机器学习（ML）兴起于80年代后期，自动获取知识有了新方法。数据仓库（DW）和数据挖掘（DM）两项新的决策支持技术兴起于90年代中期。数据仓库的发展是以数据库为基础发展的，支持决策是其发展目标。知识发现（KDD）是面向数据库的机器学习方法发展的结果；“数据挖掘”是发现知识的关键步骤。决策的支持也是数据库知识的功能。随着决策支持技术的不断发展，决策系统逐渐完善。 （二）决策支持系统组成部分 R.H.Sprague 提出DSS的构成部分为人机对话系统、数据库与模型库的两库结构。随着决策支持系统功能的增强与扩大，对模型与方法进行分离存储，因此，数据库、模型库与方法库构成了 DSS。近年来，DSS 将人工智能技术、专家系统、知识工程的相关思想方法引进后，以原来的结构为基础，新增知识库，将推理机制引入，最终DSS的四库结构框架形成。 随着决策支持技术的发展提高，决策支持系统的体系结构不断发展健全，传统决策支持系统中的数据库、模型库与方法库、知识库与推理机、数据仓库、OLAP、数据挖掘技术等都是其组成部分，将引进显性知识与隐性知识同时引进到决策支持过程中是这种体系结构最关键的特点，保证推理的结果更科学合理，为决策层做出决策提供更高价值的参考依据。 三、实现数据分析与决策支持方法 （一）建立制造业决策模型库 当前比较常用的决策模型系统如GIS、PDM、ERP、CRM、SCM 等。在选择决策系统时，需要根据企业的发展战略来进行选择。通过决策模型，可以为企业的生产经营提供指导，使企业可以更好的把握市场、顺应市场。企业用户决策分析的存放模型是决策模型库。进行决策的模型的建立是以大型制造企业生产过程中的材料采购、库存管理、产品生产、市场营销、财务管理、人力资源管理、研发设计、质量管理、售后服务等方面的数据为依据。决策模型被授予一定程度的权限，对数据进行访问。然后以数据仓库中获取的数据为依据，对用户指定的目标进行决策支持。系统描述现有模型的组成元素与其组成结构的知识，模型构造过程中的各类推理算法被获取。以模型构建推理算法为基础，使匹配模型的框架由新问题的属性值填充，最终决策问题模型得以建立。 （二）实施制造业决策分析 对决策模型进行求解的过程就是决策分析的实施。通过理解决策问题获得用户需要决策的目标、意图等方面信息，然后利用合适的决策模型分析获得的数据，再根据规则与模型的求解算法获得有价值的决策意见，将其提供给用户。本系统规范描述每个模型包含的求解算法利用含有通用求解算法的模型很容易求解问题。但是如果没有求解算法或者不确定利用哪种算法进行求解，平台依据以前比较成功的相似的案例，将范例的求解方法求解问题。平台会详细记录取得较好决策效果的案例，并用数据层的公用数据库进行存放，这样能够及时调用成功的相似案例进行决策分析问题的求解。 （三）协作决策支持的多环节性 通常企业决策不会通过利用单一的决策模型得到。企业管理的决策方案案是利用了多模型的协作来实现决策的。协作决策的实施系统从两个方面着手。 （1）为实现有效的智能理解需要利用人机智能交互接口实现，分解复杂的问题，最终可以得到结构有序的子问题、与决策问题有联系的事实与数据、求解方案等； （2）参与决策的模型可以利用平台进行调用，与决策相关的模型的选择可以通过分解的子问题实现，为了保证多个模型为特定的决策目标服务需要采用协调的合作机制。 四、结语 当前，国内制造普遍存在数据分析能力差，决策能力不足等问题，同时这也是制约企业持续、稳定发展的一个主要因素。本文首先对数据分析和决策支持的概念及构成进行了分析，并提出了一种基于数据分析的决策支持系统方案，为制造企业的信息化发展提供了指导。 数据分析方法论文:浅析电线线缆直流电阻测试方法与数据分析研究 摘要 ：电线线缆的导体直流电阻在相关的指标中比较重要，对其进行具体的测试时保证电线电缆正常工作的重要保证，也是促进当下电线电缆发展的中心环节。当前在电线电缆的直流电阻测试中主要是采用双臂直流电桥的方法，这一方法在具体的测试中具有优点，但是也因为设别和测试过程本身的问题导致的很多漏洞的出现，本文就测试过程中的相关测试方法进行了解，并在数据分析的基础上指出这种方法当下面临的问题以及改进的措施，从理论上完善双臂直流电桥测试直流电阻的方法。 关键词 ：电线电缆 直流电阻 测试方法 存在问题 1、 电线线缆直流电阻测试问题分析及解决措施 1.1 电线线缆直流电阻测试问题分析 电线线缆的导体直流电阻测试在当下的输电系统的发展中意义重大，双臂电桥在测量1欧姆以下的电阻值方面具有重要的应用。 《电线电缆电性能试验方法第4部分：导体直流电阻试验》3.4条对具体的这方面测量内容进行了标准化确定：在四段测量夹具的处理中，应该在注意电位接点跟电流接点之间的测量，要保证相应的电流、电位接点之间的距离要比断面周长的1.5倍大。但是在当前的测试设备的生产中，大部分厂家并没有考虑到这方面问题，在相关的产品使用中并不能实现距离的自由调试，而是跟绝缘材料之间连接在一起，这种情况就不能够满足当下电线线缆直流电阻的测试要求，这方面的问题也是当下亟待解决的。如果使用这种产品仅仅能够实现对断面周长在1.5倍情况下的测量工作，在准确性的控制方面还比较成熟，但是如果电线线缆的截面不在相关的标准范围之内，相关的测量结果就会出现很多问题，准确性也就受到很严重的影响这样的实例在现实的测量中有很多，比如：假设夹具电位接点与电流接点间距为60mm，那么它所对应的所能准确测量的导体断面周长最大为40mm，从中能够O到电线线缆的截面面积，具体数值约为127mm2。也就是说用此夹具来测量截面积为127mm2以上的导体电阻时不能够实现准确性的完全控制。？除此之外，在夹具夹持一些截面不规整的电线线缆的时候，特别是像大截面绞合成型电线线缆，这种电线线缆截面通常为扇形、弧形或三角形。如果出现夹持时电流接点夹头接触情况正常，而电位接点夹头接触不正常的状况下，甚至当电流接点夹头已经加紧，而电位接点夹头却还难以与导体接触，都无法完成正常的测量工作。在这样的情况下还坚持使用，就会造成夹具的磨损、变形，上述的状况也就会出现。 1.2 电线线缆直流电阻测试问题解决措施 在以上具体的测试分析中，本人针对实际的测试过程，提出了以下的改进方法：第一是针对电流夹具的调试问题，将导体夹具上电流接点夹头与电位接点夹头间距设置为自由变化的形式，测量人员在一般的情况系测量长度为1m的电线线缆的电阻，这种情况下可以将电线线缆夹具上电位接点夹头可固定为1m，而将电流接点夹头设计为可在底座上自由移动的结构，进行底座的合理调整。如果做到“每个电位接点与相应的电流接点之间的间距不小于试样断面周长的1.5倍”的情况，就能够对上述的状况进行解决。第二是进行解决电位接点夹头与导体不能良好接触的问题。这方面的问题也很好解决，在设计中可以将夹具上电流接点夹头与电位接点夹头设计为独立夹紧与松开的结构。在这种情况下能够保证电流接点夹头与电位接点夹头同时与导体紧密接触，并且能够对因长期使用夹头磨损、变形而不能夹紧的问题进行预防。 以上分析中可以发现，在相关的电线线缆测试中，需要对具体的测量标准进行数据的精确控制，也是保证测量精确度的关键，相关的数据分析中要以标准作为中心。注重在夹具方面的分析，并加强对具体夹具位置的设计，另外还要考虑到设备的使用周期，在维护设备方面制定合理的标准，保证测试的整个过程。 2、 电线线缆直流电阻测试中温度对测量的影响 大部分人都知道，温度在导体的电阻影响因素中占据重要的地位。gb/t？3048-2007中对导体直流电阻测量的温度范围进行了规定，如果温度达到不到相关的要求，测试人员一般情况下会人为改变环境温度，空调调节的方式在调试中的到了广泛的应用。但是在使用空调的时候会出现检流计滑动的现象，这就就不能够在稳定的条件下完成测量。这种情况下温度在变，也就导致导体电阻也会慢慢发生变化，而检流计的灵敏性也是一个重要问题，所以这种情况下的测量一般不允许出现环境温度变化的情况，要等到环境温度稳定的时候才能够完成测量。而且试样一定要在测量环境中保持足够长的时间，使其自身温度与环境温度达到平衡，因为当测量人员在调节环境温度时，这个过程中的试样温度并不会与环境温度出现一样的变化值，因此在测量过程中，温度变化的现象也时有发生。并且空调不应对着测量装置，以免检流计难以稳定。不管怎样说，测量中一定要对温度进行合理的分析，只有摆脱温度的限制，才能够实现测量的准确性。 3、 接触电阻及测量电流对测量的影响 由于测量电路连接电线的接触电阻侧面按键之间的问题会导致测量结果的变化，一定程度上，一定要确保电缆侧键和可靠的接触才能够保证测量结果的正确性。测量者经常使用的导体电阻不同的截面积，但是电流测量的大小确实相同的，这方面的取值不太合理。测量电流的保证实在最低灵敏度的前提下，应使用比较小的电流，电流过大容易产生过多热量，从而使阻力变大，测量应在最短的时间内完成，时间太长的情况下，也会让电线线缆产生热量。 4、结论 在电线电缆导体直流电阻测试过程中要对测量工具进行不断地优化，又要根据具体的数据分析，对相关测试数据范围进行控制，这样会取得很好的测量效果。另外要保持客观严谨的科学态度，在测量过程中保持清醒的头脑，对具体的流程进行精确的控制，这样才能够得到准确、可靠的数据。 数据分析方法论文:验证型实验的数据分析处理方法探讨 【摘 要】 本文以大学物理实验中典型的验证型实验――牛顿第二定律的验证实验为例，讨论了验证型物理实验中的数学处理方法，得出该类实验中，数学处理方法不但要得出所验证的物理规律的数学式，而且更重要的是要通过计算物理量的相关系数确证该数学式所确立的物理规律成立。 【关键词】 验证型实验 数学处理 物理实验中，验证型实验和研究型实验都是非常重要的两类实验。验证型实验是对已建立的物理规律的验证，研究型实验是通过实验得到物理规律，这两类实验虽然实验目的不同，但从数学处理方法上来看，具有相似性，都是通过实验数据分析确证物理规律或得到物理规律，所以对实验数据的分析处理方法是否得当就显得十分重要。下面以一个典型的验证型实验的数据处理为例进行相应探讨，以期望得出相对合理和妥当的实验数据处理方法。 以大学物理实验来说，验证型实验较多，诸如牛顿第二定律的验证、弹性碰撞实验等等都属于此类实验，其中牛顿第二定律的验证实验为该类实验的典型实验。牛顿第二定律的数学表达式是，力与加速度的大小关系可以表达成，要验证这个规律，就是给物体加一个大小为F的力，对应产生一个大小为的加速度，得到一个测量点，通过改变力，得到n个测量点后，即可通过适当的数学方法验证这个关系的成立。 类似这种线性物理规律，其数学模型都可以归结为的形式。要得到这个线性关系，就是要得出和。通过测量n组和的值，即、、……、、……、，在X―Y平面中得到n个测量点。若不考虑实验测量的系统误差，则测量误差应当服从高斯分布，反应在X―Y平面中，既是这n个测量点应当均匀地分布在所求表达式两侧，对第i个测量点，误差为，n个测量点导致的总体误差是最小的。若任意给一个直线，则一是测得到的这n个点不再均匀地分布在直线两侧，二是这n个测量点产生的总体误差水平将增大，甚至可以达到无穷大。由此可知，所求直线即是使得n个测量点的总体误差最小的那条直线。总体误差可以写成，但由于误差服从高斯分布，导致理论上而无法通过此求和值衡量总体误差水平。为使其不因为正负抵消而无法衡量总体误差水平，只要使得所有误差均为正再求和即可，故可用残差来衡量总体误差水平，虽然残差不再是总体误差。使得残差取最小值的和，即为所求直线的和。此即最小二乘法的数学思想。据最小二乘法处理，所求和即是使得取最小值的和，即有，解此式，得 将测量值供稿，即可得到所求和。通常大学物理实验中的处理方法，得到和，即是验证了[1]。但其实这是不太恰当的。 验证型或者研究型实验，特别是验证型实验，最关键的是需要解决两个问题，一是找出所要验证的关系，第二是要验证得出的关系的确成立，而第二点才是最重要的关键点。即使得出关系，但如果确证关系不成立，则第一步的工作就变得毫无意义。实际上，任意给出一组、、……、、……、，都可以根据最小二乘法得到和，即得出，但并不意味着此式的确成立，不能确证物理量和的确存在这样的数量关系，并没有检验此物理规律存在。因此，验证型实验做到这一步并不算已经验证被验证的物理规律成立，还需要研究和的相关性，通过计算相关系数，据的大小来检验和是否的确相关。 总之，验证型实验，是对物理规律的验证，最重要的是确证被验证物理规律成立，得出相应物理量间的数学表达式并不能说已经验证了相应物理规律的成立，最重要的是要通过计算物理量间的相关系数来确证所得物理规律是否成立。 数据分析方法论文:水轮发电机组高精度水平测量和数据分析方法 摘 要：水平度是机组安装的重要检测项目，有很多种测量仪器和测量方法。为了便于分析水平测量的数据结果，利用计算机软件，实现测量结果的可视化。本文分析了一些高精度水平测量的方法和数据分析方法，对提高机组安装精度和水平可以起到一些指导作用。 关键词：水平测量；精密水准仪；水平仪；CAYERE法 随着近些年来巨型机组越来越多，尺寸越做越大，机组安装的精度要求也随着加工制造水平不断提高。水平度作为水轮发电机组安装过程中非常重要的检测项目，测量方法和数据分析手段也在不断的创新，以适应高精度的测量要求。 水平度反映了被测工件面上各点相对于水平面的高低关系，表示方法一般有两种：一种是直接测量两点高程差的绝对高差值，单位有mm等，另一种是两点之间高程差除以两点之间距离的相对高差值，单位有mm/m、角秒（″）等。测量绝对高差时主要采用测量学方法，常用的仪器有水准仪、带测微器的精密水准仪、电子水准仪、流体静力水准等。测量相对高差主要采用机械工程测量方法，常用的仪器有框式水平仪、合像水平仪、电子水平仪等。 一、基于绝对高差值的测量方法 机组安装中测量绝对高差最为常用的是光学水准仪，适用于测量视距大于水准仪最小焦距（一般为1.5m左右）的情况，使用任何水准仪进行精密水平测量时，都必须注意以下事项：（1）水准仪使用必须具备的环境条件。目前常用的水准仪都是自动安平水准仪，通过自动安平补偿器使视线水平时标尺上的正确读数通过补偿器后仍旧落在水平十字丝上。自动安平补偿器的灵敏度非常高，有轻微振动时十字丝都会出现晃动。所以在使用时一方面要保证仪器的支架要十分稳固，不允许有丝毫晃动，另一方面应避免周围环境中风力、交叉作业的影响；（2）水准仪距离测点的距离尽可能接近。根据相关工程测量规范，一、二等水准测量时i角（仪器水准轴与视准轴在铅垂面上投影的交角）误差必须调校至15"以内。即便按此i角允许误差要求，两测点视距之间每相差1m产生的测量误差为：1000×tan（15″）=0.073mm，在机组安装中已经属于较大的测量偏差了。只有测点之间视距相等，由i角产生的误差在高差计算中相互抵消，例如测量两点间高差时，可以选择放置在两点的垂直平分线上，在测量座环、底环等大型环形工件的水平时最好将仪器放置在中心位置；（3）立尺时必须确保水准尺垂直度。以1m的视线高为例，水准尺每前后倾倒10mm产生的高程差影响为1000×（1-C0S（10/1000））=0.05mm。为消除水准尺垂直度的影响，应在测量过程中减小视线高度，使用深度尺、钢板尺等小尺寸量具作为标尺，或者使用带有水准气泡的变形监测专用铟钢尺。 （一）普通水准仪配合游标卡尺测量法 将水准仪安平于可观测到所立游标卡尺的适宜高度，为保证垂直度和稳定，可将游标卡尺靠在磁性表座上，底部与待测面贴紧。读数时观测者通过水准仪指挥把尺者缓慢微调游标，使游标的某一刻度线重合于水准仪十字丝的水平中丝，此时游标卡尺的读数即为该点的水准仪读数。每个测点读数时游标应对准同一刻度，对比相互之间的读数差值即绝对高差。此方法测量的读数精度一般为0.02mm。 （二）带测微器的精密水准仪测量法 精密水准仪一般配备了光学测微装置，将配套水准尺上的最小分化进行细分，测定小于水准尺最小分划值的尾数，进而提高在水准尺上的读数精度。一般精密水准仪将水准尺10mm分划成100格，可以读到0.1mm，估读至0.01mm。德国蔡司厂生产的Ni004、Ni007等精密水准仪则是将5mm的最小刻度分划成100格，可以读到0.05mm，估读至0.005mm。精密水准仪读数时需要通过测微螺旋上下微调望远镜的十字丝来对准同一刻度，此时测微器的读数差即为绝对高差。 （三）电子水准仪 电子水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器（CCD），并采用条码水准标尺和图象处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品，与传统水准仪相比读数客观、精度高、速度快、效率高等特点。采用普通标尺时，又可以像一般水准仪一样使用。目前市场上常见的天宝DiNi03、徕卡BT28-DNA03等电子水准仪读数分辨率均达到了0.01mm。 （四）流体静力水准测量法 液体静力水准多用于高程变形监测等精密工程测量作业，由于它具有高精度、自动化、长期多点同时测量、安装简单的特点，可以引入到水平测量中，特别是座环、蜗壳浇筑过程中的监测。 二、基于相对高差值的测量方法 测量相对高差值一般使用各种水平仪，其中合像水平仪在精密水平测量中最为常用，使用水平仪测量时，应注意以下事项：（1）测量前应认真清洗测量面并擦干，检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷；（2）水准器内液体对温度影响变化较大，因此，应注意手热、阳光直射、哈气等因素对水平仪的影响；（3）读数时，应在垂直水准器的位置上进行读数，以减少视差对测量结果的影响；（4）测量时应检查零位是否正确。操作时可以通过翻转测量法获得准确读数，消除零位误差，如果零位偏差较大则需要使用调整针对零位进行校正调整。 （一）水平梁测量法 水平梁测量法是经典的水平测量法，制作适当长度的平梁，加大水平仪测量的距离。在中间的顶部焊接一块经过精细加工的座板，用以放置水平仪。在两端的底面上安装三个球形头螺栓支撑，三个支点所在的平面应调整至与座板顶面平行。操作时为了消除水平仪及梁的误差，水平仪在梁上的位置必须固定，水平仪与梁要一起调头，取平均值计算的方法计算水平度误差。只要平梁刚度足够，跨距适合，把水平仪放在梁上就可以直接测量大尺寸平面上两点的水平度误差。 （二）“CAYERE”法 针对水平梁法长度固定，无法准确反映水平波浪度的情况，可以采用首尾衔接多点连续的测量方法。对于需要测量座环、底环、大轴法兰等大的环形面，可以沿圆周方向连续测量，可以得到一条反映圆周水平波浪变化的曲线，此方法称为“CAYERE”法，由ALSTOM在三峡使用后，国内很多电站都进行了推广和尝试，收到了良好的效果。 （三）网格法 对于设备基础等比较大的平面，可以采用“网格法”，将测量面划分成矩形方格网，用水平仪测量每条矩形边的水平值，从而得到一个反应水平趋势变化的曲面。 三、水平测量数据分析方法 水平测量的数据分析主要用来反映高低变化的趋势，以便分析不平度产生的原因，采取相应的处理措施。为反映高低变化的趋势，需要先将测量数值转化成相对于某一点的绝对差值，然后利用计算机软件方便地呈现出来。 用EXCEL“图表法”绘制趋势线。EXCEL是比较常用的办公软件，在线状或环形的连续测量情况可以直观的反映水平变化情况。下表1是某大型电站的分瓣座环组装过程中的某次测量结果，采用的设备为蔡司NI007自动安平水准仪，测微器将5mm分成100份，测微器读数的单位为0.005mm，各点与1#测点的高差均可用EXCEL的公式计算功能方便的计算出来。 四、结束语 本文所述的水平测量方法及数据处理方法，在很多电站机组安装调整中起到了良好的指导作用。计算机的运算反映的是数据可视化后的趋势，真正数据的准确度取决于测量的精度，因此，无论使用什么仪器或软件，都需要通过发挥人的主观能动性，积极探索实践，消除仪器自身带来的各种误差和人为读数误差，这才是提高安装质量的关键。 数据分析方法论文:大数据分析的方法及其在情报研究中的适用性初探 摘 要：对基于数据或信息分析的情报研究来说，大数据分析方法带来了新机遇。文章在现有研究的基础上，先梳理了基于数据、流程及信息技术三种视角的大数据分析方法，并从中归纳出了面向统计、挖掘、发现、预测与集成等5种分析层次的17种相关研究方法。接着探讨了大数据分析方法在情报研究的适用性，分别找出10种可直接移植的方法、2种调整后可移植的方法、2种不适用的方法、3种需要继续研究或关注的方法。 关键词：大数据 大数据分析方法 情报研究 适用性 大数据分析（Big Data Analytics，BDA）是以“深度的发现分析、引领行动”作为目标的工作[1-2]，它包括由多个任务组成的高度重复执行的步骤[3-4]。BDA通常要集成多种分析技术与软件工具，以便让海量数据的处理及分析变得更加容易，从数据中提取有用信息并形成结论，用来验证、指导及规范组织或个人的决策行动;BDA的执行过程一般包括问题需求及假设提出、数据获取及记录、信息抽取及清洗、数据整合及表示、选择建模及分析方法、结果诠释、评测结果有效性及监控等几个阶段。从以上BDA的定义及过程来看，BDA与情报学领域中的情报研究（也称情报分析）在本质上是一致的，两者至少在方法与技术（以下简称方法）上可以相互借鉴或补充。本文基于情报学的视角，关注哪些BDA方法可以为情报研究提供借鉴，并解决情报研究的相关问题。因此，本文首先概略总结BDA的方法体系，然后探讨BDA方法在情报研究中的适用性。 1 大数据分析的方法分类 到目前为止，尚没有公认的BDA方法的分类体系，甚至对BDA包括哪些方法，也有不同的认识。本文首先综述现有的相关研究，并以此为基础提出我们的分类体系。 1.1 相关研究 不同学者对BDA方法的看法各有差异，概括起来，主要有三种分类体系，分别是面向数据视角的分类、面向流程视角的分类以及面向信息技术视角的分类。 （1）面向数据视角的BDA方法分类。这类研究主要是以BDA处理的对象“数据”作为分类依据，从数据的类型、数据量、数据能够解决的问题、处理数据的方式等角度对BDA方法进行分类。 Power[5]依据分析需求将数值型数据的分析方法划分为三类：①若是模式理解及对未来做出推论，可采取历史数据及定量工具进行“回顾性数据分析”;②若要进行前瞻及预测分析，可采取历史数据及仿真模型进行“预测性数据分析”;③若要触发事件，可采取实时数据及定量工具进行“规范性数据分析”。美国国家研究委员会在2013年公布的《海量数据分析前沿》研究报告中提出了七种基本统计数据分析方法[6]，包括：①基本统计（如一般统计及多维数分析等）;②N体问题（N-body Problems）（如最邻近算法、Kernel算法、PCA算法等）;③图论算法（Graph-Theoretic Algorithm）;④线性代数计算（Linear Algebraic Computations）;⑤优化算法（Optimizations）;⑥功能整合（如贝叶斯推理模型、Markov Chain Monte Carlo方法等）;⑦数据匹配（如隐马尔可夫模型等）。 针对非纯粹的数值型数据，Li、Han[7]梳理了面向“时空数据”（Spatiotemporal Data）的BDA方法，通过对动态数据挖掘出主体的预测性，如运用物理工程领域的傅立叶变换（Fourier Transform）及自相关匹配（Autocorrelation）侦查某一时间区段的信号、发生的事件或生物基因中的周期性节律，也可运用时间序列方法预测地点位置的变化;魏顺平[8]以教育领域为例，梳理了面向学生与学习环境的“学习分析方法”（Learning Analytics），此方法集成了内容分析、话语分析、社会网络分析、统计分析、数据挖掘等多种方法，从中挖掘学习的各种语义关系，并回答“谁在学、学什么、怎么学、学的结果如何”等问题，为教学与优化学习提供参考。 Mohanty等人[3]从数据获取（Data Ingestion）角度，依照处理的数据量从小至大的顺序，区分出八种分析方法：①流分析（Streaming Analytics），以预定模式及时处理数据流;②高速的数据采集（High Velocity Data Ingestion），不转换任何格式，可稍晚处理; ③链结分析（Linkage Analysis），构建不同数据源的关系与链接;④罕见事件侦查（Rare-Event Detection），从庞大数据集中寻找特定模式;⑤数据聚合（Data Mash-Ups），需要对数据属性发展故事线或链接关系进行分析;⑥文本分析（Text Analytics），如观点挖掘或社会网络分析等;⑦时间序列分析（Time-Series Analysis），通过模式侦测及事件发生概率来处理时空数据;⑧数据辩论（Data Forensic），用于数据科学家探索大规模数据集。 Chen等人[9]认为，在商业智能分析发展的过程中，商业智能分析经历了从处理结构化程度较高的数据、到处理网络上半结构化数据、再到处理移动数据的发展，涵盖了五类核心的分析方法：①数据分析，涉及数据仓储、ETL、联机分析及数据挖掘等分析技术，可应用在时间序列挖掘、网站挖掘、空间数据挖掘等;②文本分析，涉及信息检索、查询处理、相关反馈等分析技术，可应用在QA系统、观点挖掘、多语义分析、可视化分析等;③网站分析，涉及信息检索、网络爬虫、日志分析等分析技术，可应用在云计算、社会网络分析、网站可视化等;④网络分析，涉及信息计量、引用网络、数学网络模式等分析技术，可应用在链结分析、社区发现、社会影响力及扩散模式等;⑤移动分析，可应用在移动通讯服务、个性化分析、游戏营销分析等。 （2）面向流程视角的BDA方法分类。这类研究主要是依据BDA的步骤和阶段对BDA方法进行分类。 美国计算社区协会出版的《大数据的机会与挑战》白皮书指出BDA是一个多阶段任务循环执行过程[4]，从整体看，其分析的过程包括了五个阶段，每一个阶段都包含该阶段需要使用的方法：①数据获取及记录，从各种感知工具中获取的数据通常与空间时空相关，需要及时分析技术处理数据并过滤无用数据;②信息抽取及清洗，从异构数据源抽取有用信息，并转换为结构化的格式;③数据整合及表示，将数据结构与语义关系转换为机器可读取、自动解析的格式;④数据建模及分析，从数据中挖掘出潜在规律及知识，涉及可扩展的挖掘算法或知识发现等方法;⑤诠释，为了让用户容易解读分析结果，可视化分析技术变得十分重要。此外，严霄凤、张德馨[10]依照搜集、分析到可视化的流程，梳理了适用于大数据的关键技术，包括：遗传算法、神经网络、数据挖掘、回归分析、分类、聚类、关联规则、数据融合、机器学习、自然语言处理、情感分析、网络分析、空间分析、时间序列分析等多种方法。 （3）面向信息技术视角的BDA方法分类。这类研究强调大数据技术本身涉及到的新型信息技术，将大数据处理架构、大数据计算模式、大数据系统等作为BDA方法分类的依据。 孟小峰、慈祥[11]着眼于大数据处理框架，梳理了数据抽取与集成、数据分析及数据解释所使用的分析方法，在数据抽取与集成方面，可区分为基于物化（Materialization）或ETL的方法、基于联邦数据库或中间件的方法、基于数据流的方法以及基于搜索引擎的方法等四类;在数据分析方面，传统的数据挖掘、机器学习或统计分析面临数据规模、算法调整等困难，需进一步发展;在数据解释方面，引入可视化技术或交互式的数据分析过程，有助于用户理解分析结果。覃雄派等人[12]认为，非关系数据管理（如MapReduce）扩展了数据分析的多维视角，使数据分析的生态系统从“大量数据的移动”转向“直接对数据进行分析”。 2012～2013年在印度召开了两次BDA国际研讨会[13-14]，会上分别就BDA中的机器学习面临数据规模与多维度问题、可扩展的机器学习算法（如随机映射、随机梯度下降等）、机器学习在MapReduce的应用、社交媒体数据挖掘（如话题检测与跟踪、地点推理、语义连接等）、高维数据降维分析（如主成分分析、因子分析、经典相关分析等）、图像挖掘（如Main Memory Approach、Disk-Based Approaches、Database-Oriented Approach）及图像比对分析（如特征提取、Iterative Methods）等进行了探讨。2013年IEEE计算机协会在美国召开大数据国际研讨会，BDA结合MapReduce、Hadoop等模型的分析方法仍是主流，研究的内容包括了Map-Based Graph Analysis、Sketch-Based Load Balancing Algorithm、Large Scale Neural Networks等方法。 1.2 BDA方法的分类――面向层次的BDA方法框架 上述三种视角的BDA分类各有特点，都有一定的道理。从面向数据的视角来看，BDA方法正从统计（Statistics）转向挖掘（Mining），并提升到发现（Discovery）和预测（Prediction）。基于流程的BDA分类则更能反映BDA过程的集成性（Integration），也就是说，在完成一项分析任务时，需要综合使用多种方法。从面向信息技术的BDA分类中可以看出，这种分类方式强调使用新技术对传统数据处理方法进行改进和创新，同时更重视新型系统架构与分析方法的集成，例如，各种数据挖掘算法的MapReduce化，就是这方面的典型实例。 本文认为，如果综合上述三种分类体系中体现的层次性，将可以更准确描述BDA方法。在此，本文提出一个面向层次的BDA分类框架，将BDA方法分为统计、挖掘、发现、预测及集成五个层次，并初步归纳出17种BDA相关方法（见表1）。 2 BDA方法在情报研究中的适用性探讨 如前所述，BDA与情报研究在本质上有共同之处，BDA方法可为情报研究提供借鉴，因此，探讨BDA方法对情报研究的适用性就很有必要性。以下综合考虑方法本身的完善性及可操作性、情报研究的分析对象特征、方法的可移植性[15]等因素，对本文所列举的17种面向层次的BDA方法在情报研究中的适用性进行分析。 2.1 可直接移植的方法 可直接移植方法是指这些方法的原理、流程、算法等可以直接应用于情报研究，用来对情报研究的数据源（如科技文献、网络资源等）进行处理，解决情报研究过程中的一个或几个步骤中要解决的问题。在本文所列举的17种面向层次的BDA方法中，数据挖掘、文本挖掘、知识发现、观点挖掘、话题演化分析、多元统计分析、时间序列分析、海量数据的基本统计方法、高维数据降维分析方法、多源数据融合方法等10种方法均属于可直接移植方法，其中有些方法在情报研究中已经有多年的应用历史。 （1）数据挖掘与文本挖掘。数据挖掘与文本挖掘是不同概念，两种方法分别使用不同的发现技术，文本挖掘属于基于计算机语言学及统计方法的发现技术，用来揭示文本中的词与句法特征;数据挖掘以数据库中的大量结构化的数据挖掘为基础，用来揭示数据中潜在的、可能的数据模式及关联规律[16]。在情报学领域的实践应用中，数据挖掘多应用在图书馆自动化技术与服务方面，例如，馆藏采购决策、个性化服务、信息检索、读者管理、馆藏布局等。文本挖掘在情报研究的价值在于弥补了情报学专门分析方法对科技文献内在知识挖掘不足的缺欠，例如，祝清松、冷伏海[17]为了解决引文分析方法无法揭示论文的研究内容这个问题，提出引文内容分析，先建立基于规则的引文内容抽取来识别引用句，再通过基于C-value多词术语识别算法找出高被引论文主题，相比于引文分析，这种方法较能提供客观的语义信息与文献之间的语义关系。 （2）知识发现。情报研究中所说的知识发现，主要是指基于文献的知识发现，例如，张树良、冷伏海[18]在共词、共引、文本挖掘等方法基础上，提出了“基于文献的知识发现”，包括：基于相关文献、基于非相关文献及基于全文献三种条件下的知识发现，完整揭示文献的知识结构与演化情况。在网络环境下，李楠、张学福[19]认为关联数据的RDF数据模型、数据访问机制、URIs及自描述数据等规范所形成的数据共享环境，为知识发现提供了新的研究潜力，包括知识发现的范围被扩展成全球数据空间、高效率理解及处理数据间的语义关系等。简言之，知识发现从不同数据源之间的复杂关系中获得隐含的知识或规律，甚至可对未来进行预测。 （3）观点挖掘与话题演化分析。观点挖掘与话题演化分析两种方法实际上是数据挖掘及文本挖掘的具体及深化应用。观点挖掘主要有三种挖掘任务：情感分类、基于特征的观点挖掘、比较语句和关系挖掘[20]，例如，黄晓斌、赵超[21]通过对网络舆情信息的文本挖掘，找出不同民众对某一社会事件的情绪、态度及观点，再通过关联分析找出网络舆情信息的各种关联性。赵洁、温润[22]认为微博情感分析的关键是观点句识别，并根据文本特征的差异性，提出了基于新词扩充和特征选择的观点句识别方法，即先扩充情感词典来提高分词准确率，再结合微博特征进行句子选取。话题演化分析方法是近年文本挖掘的研究热点，借助不同的话题模型，包括基于LSI模型、基于pLSI模型、基于LDA模型等，获取文本中的一组词语，表示为某一话题的集合，再引入时间信息模拟该话题随着时间推移所表现的受关注程度及关注点的变化[23]。又例如，贺亮、李芳[24]利用LDA模型抽取科技文献中的话题（即主题词），再计算话题的强度与内容演化，从而区分热门与冷门话题及其历年特征词的演化趋势。 （4）多元统计分析与时间序列分析。多元统计分析与时间序列分析两种方法也是情报研究常见的定量分析方法[25]，前者研究客观事物中多个变量（或多个因素）之间相互依赖的统计规律，后者则是基于随机过程理论和数理统计学方法，研究动态数据序列的规律性。这两种分析方法的一个重要特点在于能基于历史数据的变化，评价事物现状或预测事物未来的发展。 （5）海量数据的基本统计分析方法。海量数据的七种基本统计分析方法适用于情报研究的原因是，专家们普遍认为，在现有硬件技术条件下要开发一个海量数据分析系统的难度过高，且高性能计算领域也面临许多困难，因而转向寻找共通的基础性计算方法来帮助运算[6]，同时这些统计方法也经常应用于数据挖掘或文本挖掘。对情报研究来说，处理的数据量不及高性能计算领域的海量数据，因此可以容易地应用这些基本统计分析方法。尽管如此，随着情报研究处理的文本量增加，包括文献计量或信息计量方法在内的定量分析方法，仍然要经常借鉴基础性的计算方法，并进行公式改进。 （6）高维数据降维分析方法。高维数据降维分析方法反映了海量的数值型数据在数据缩减的重要性，常见的降维（Dimensionality Reduction）方法包括主成分分析、因子分析、典型相关分析、独立成分分析、投影寻踪等[26]。高维数据经常存在大量的弱相关内容或噪音，通过线性（如主成分分析、典型相关分析等）或非线性（如投影寻踪、核方法等）映射可以将数据样本从高维空间映射到低维空间，从而提高机器学习的效率[27-28]。情报研究在处理文本语料时，广泛使用基于向量空间模型来表示文本，形成的高维特征集会对文本分类或机器学习的效果产生很大影响，通过特征选择（如特征频率、互信息等）进行特征抽取（如PCA、LSI、NMF等），转换成一个低维的特征集来提高训练效果，是非常必要的[29]。 （7）多源数据融合方法。多源数据融合方法是解决大数据环境下异构数据整合而提出的方法，例如，为了解决不同研究阶段产生的各类科学数据集成问题，白如江、冷伏海[30]认为解决关键在于中间件构建，例如，通过基于XML模型将异构数据源的元数据映射到全局视图，解决了不同数据源的关系描述问题，并提供用户可灵活订制查询规则;但基于XML模型只能提供语法层次的整合，为了提供数据在语义层次的整合，可通过基于语义模型对XML的对象进行分类，在对象模型的基础上生成逻辑规则，揭示隐含在科学数据中的语义信息。此外，也可以通过基于物化或ETL方法、基于数据流方法或其他方法对异构数据源中的数据抽取出实体与关系，再进行数据集成或数据清洗[11]。多源数据融合方法是进入数据分析之前的重要任务，对情报研究来说，需要多种来源支持情报分析工作，包括同型异源信息、异质异构信息、多语种信息等，都需要通过异源信息字段的映射、拆分、滤重、加权等进行融合分析[31]。 2.2 调整后移植的方法 调整后移植的方法是指其在原本的领域已经成功应用，但由于该方法最早或成功应用的领域在任务需求、数据处理、分析过程有自身的特点，若移植到情报研究时，需要根据情报研究自身的特征进行调整。数据可用处理及分析方法、时空数据分析等两种分析方法就属于这类情况。 （1）数据可用处理及分析方法。大数据环境中容易产生许多劣质数据来降低数据可用性，为了提高数据可用性及数据质量，李建中及刘显敏[32]梳理了数种数据可用性的相关方法，包括高质量数据获取与整合、数据错误自动检测与修复、弱可用数据处理与分析等，分别解决了大规模数据集预处理阶段常见的一致性、精确性、完整性、时效性及实体同一性等问题。对情报研究来说，情报素材、产品形式及工作任务分解的质量控制是情报工作的核心[33]，其中，情报素材的质量对后续的情报分析成败存在着至关重要的作用，当数据或信息是错误或不完整时，提炼出来的情报势必会存在缺陷或错误。过去对情报研究的质量控制取决于人，如果能引入数据可用处理及分析方法解决数据或信息源可能存在的不一致、不精确、遗漏、滞后或重复等问题，有助于提高情报分析素材的可用性与正确性。 （2）时空数据分析。时空数据分析是地球信息科学相关领域的研究热点，其中最常使用“周期性行为”（Periodic Behavior）分析，例如天气预报、环境监控、地理信息系统、城市交通网络管理等都是常见的应用实例[7]。现有研究的多数做法是采取基于时间序列的方法进行周期性行为建模，但建模过程容易出现对象可能没有周期性行为、时间点分布不一定呈现周期性等问题，为了解决这些问题，王阅等人[34]提出基于ERP的周期检测方法解决周期长度定义问题，孟志青等人[35]提出多粒度时间文本下的周期模式挖掘算法解决时态文本数据挖掘问题。对情报研究来说，时间是文本中一个重要的属性，如文献发表规律、舆情监控、科研人员的研究主题周期等。在原有数据基础上增加时间维度进行长时段分析是多数研究的常见做法，但并没有呈现出其中的周期性规律，特别是文本中的规律特征较难发现，如果能引入此类方法，将有助于找出情报演化的周期模式。 2.3 不适用的方法 考虑学科领域差异，本文认为 “翻译生物信息学分析”及“学习分析方法”两种专门研究方法不适合情报研究。 （1）翻译生物信息学分析。翻译生物信息学分析是生物信息学的专门分析方法，这种方法是依据特定目的整合多数据源及促进领域知识的有效利用，其结果可应用在生物医学研究、产生支持医疗人员在治疗点中的“可操作的决策”（Actionable Decision），同时能对人类与疾病的关联关系提供更好的理解。生物信息学为了找出更多基因与疾病的关系，通过翻译生物信息学分析，可以将分析方法与工具开发从系统层面横跨到分子、个人或全人类层面，分析视角从单一基因或多肽（Polymorphic）挖掘的研究转向新基因或遗传性状组合与预测研究[36]。从分析方法的操作过程来说，考虑到数据源的特殊性（如DNA编码数据、蛋白质结构等）、分析视角、工具构建及使用等因素，并不符合情报学的学科研究特色。 （2）学习分析方法。学习分析方法是搜集、分析及评测学习者及其学习语境的分析方法，目的在于理解与优化学习及其学习环境[8]。从UNESCO IITE机构在2012年11月出版的学习分析方法政策简报可知，学习分析方法的数据分析功能是基于数据挖掘从而开展相关分析内容，包括行为分析、学习资源浏览分析、各种关联分析与影响因素分析等。虽然数据挖掘是情报研究的常见方法，但学习分析方法的结果意义在于解释学习者的学习语境，为教师或管理者提供决策支持，从而改善学习者的学习习惯及促进学习效果。由于这种方法有其特定的含义和应用环境，离开了学习语境，方法的内涵和外延可能就会产生变化，因此，难以移植到情报研究。 2.4 需要继续关注的方法 基于MapReduce或Hadoop的衍生分析方法、图模型分析与挖掘以及商务智能分析，是近年研究探讨较多的方法，但目前尚未形成一个成熟且完善的方法体系，例如，MapReduce或Hadoop等之类的工具还在持续发展中，本身也存在不断的改进空间，它们与各种分析方法的集成缺乏公认的标准和规范，同样地，对于关注图像与事物之间关联的图模型分析与挖掘也尚没有发展出固定的技术，又例如，商务智能分析被定义为由数据仓库、ETL、联机分析、数据挖掘、客户关系管理、知识管理等多种技术融合的一组系统，通过BI系统管理组织内部及个人相关的商业数据、专家信息及知识，涉及数据的融合、取用及分析等方法与工具[37-38]，目前也没有标准化的体系架构。 因此，本文还无法明确回答上述三种方法将如何应用于情报研究、在应用过程中需要做哪些调整、这些方法与现有的情报研究方法的关系如何等相关问题，但可以肯定的是，这些方法对未来的情报研究具有借鉴价值，例如，一旦情报研究的处理对象（即数据）积累到了一定程度，成为传统关系数据库处理不了的大数据，那么，使用基于MapReduce或Hadoop的衍生分析方法就成为了必然。又如，图模型分析与挖掘可补充情报研究在图像分析的不足，而商务智能分析可理解为一套集成系统，可应用在情报机构的知识库或机构典藏，找出组织的知识缺口等方面。 3 结语 大数据时代就是一个数据分析的时代，学界和业界提出了很多大数据分析的方法与技术，这些方法与技术对情报研究产生了积极的借鉴作用，本文总结了大数据分析的方法，提出面向层次的BDA方法框架，归纳总结了其中的17种BDA方法，并从可直接移植、将调整后移植、不适用于情报研究以及需要继续关注等四个方面对这些方法在情报研究中的适用性进行了分析，以期为情报研究借鉴或移植BDA相关方法提供参考，促进情报研究的理论与实践发展。 数据分析方法论文:考虑采用数据分析方法表明飞机撤离能力经验介绍 【摘 要】民用飞机的应急撤离能力是民用飞机安全性能的要求之一。目前国内外对民机应急撤离能力的分析对采用实景撤离试验的方法。针对实景撤离试验危险系数高、花费昂贵、周期长等诸多问题，本文阐述应用数据分析的方法，在积累试验数据的基础上通过建立应急撤离元素数据库实现对飞机撤离能力评判的经验介绍。 【关键词】撤离能力；数据分析；撤离元素 0 引言 如何在飞机发生故障时使机上乘员快速的撤离（即应急撤离）是民用飞机安全性要求之一。根据中国民用航空规章第25部（CCAR-25）运输类飞机适航标准要求[1]：“对客座量大于44座的飞机，必须表明其最大乘坐量在90秒钟内在模拟的应急情况下从飞机撤离至地面。对于这一点的符合性，必须通过按CCAR25部附录J规定的试验准则所进行的实际演示来表明，除非中国民用航空局（CAAC）适航部门认为分析与试验的结合足以提供与实际演示所能获得的数据等同的数据资料（§25.803（c））”。 进行全尺寸应急撤离试验，有以下不可避免的缺点：真人验证非常危险、试验花销昂贵、准备周期较长以及参与试验者在撤离中随机行为等问题。根据美国联邦航空局（FAA）的研究发现，在进行全尺寸应急撤离试验中平均6%的参试者受伤。在1972年至1980年，美国进行了7次全尺寸应急撤离试验，2571名乘客和机组参加了试验，其中有168人次受伤[2]。 在1985年FAA开始讨论用分析与试验结合的方法替代全尺寸应急撤离试验来表明对于§25.803（c）的符合性。允许申请人使用分析的方法，其目的是证实飞机能在90秒以内能将机上人员全体撤出[2]。 1 积累试验数据 对于采用分析方法进行证明新型号飞机或已有飞机进行了型号设计更改后符合§25.803（c）的要求，这需要之前的全尺寸撤离演示及其他的试验积累的充足的数据和知识。 分析必须有适当的试验支持，这些试验可能包含，但不限于： （1）应急出口和辅助撤离设施组合的撤离率； （2）确定开门和撤离人员准备时间； （3）确定乘务员训练和程序是充足的以帮助乘客迅速撤离飞机； （4）确定通道的影响，包含通向应急出口或交叉过道及合并乘客流量的过道交点位置等； （5）确定飞机内外部应急照明照度更改造成的影响的试验； （6）确定乘务员座椅位置更改对组织撤离的影响的试验。 成功的应急撤离试验是分析的数据源，分析应基于对确定应急撤离系统元素的信任，（客舱内部特征，门的尺寸，撤离辅助设备和与门的结合和相对位置），引用合适的涉及更小的或者相同的元素的试验记录，然后这些性能数据对需要验证的构型，进行有效的分析。 如果使用未能成功的全尺寸试验数据为基础，对型号飞机的撤离能力进行分析，首先失败的原因应被确定（设备、构型、或程序），然而说明现需要验证的飞机构型中不包含这些失败的元素。 2 建立应急撤离元素数据库 基于上述，对于新型号的飞机及涉及影响飞机撤离能力的设计更改，应进行评估其对于符合§25.803的影响。如果考虑用试验和分析方法结合方法代替全尺寸应急撤离试验，应急撤离元素的数据库的建立，是进行应急撤离分析的基础，同时，相应的试验是应急撤离元素数据库建立的前提。 首先数据库中需要建立对飞机内部构型进行了详细描述的具体模型，在这些模型中，乘客容量与撤离能力的应清晰表述，审定基础应清晰。 客舱内部安排特征和撤离系统元素（例如过道和交口，出口通路、乘务员辅助空间，门和应急出口等）对分析是至关重要的。应详细的描述客舱安排和撤离系统元素，这些表述应该包含位置、操作和客舱的尺寸和特征等，这些对于分析是非常重要的。 关于撤离系统元素任何专用条件、豁免、和等效安全的均应被讨论，和评估，视情况进行相应的试验。在进行应急撤离分析时，这些评估均需包含其中。 如果采用与先前验证飞机相似的特征。经全尺寸演示的构型被考虑作为原验证构型，两个构型的共同特征需要描述清晰。代表性的描述：门和辅助系统是没有更改或与原基本构型相似。内部特征完全没有更改或客舱主要部分没有更改。两个构型的不同之处及构型的独特特征应重点关注。例如，安装了一个新的门，这个门的影响需要进行评估，在其他飞机上相似的门系统的验证数据可以是的源泉。“相似”是使用这些数据基础，“相似”也是分析中的重点表述内容之一。例如：独特特征的空间参数应与已验证的相匹配。这些系统的性能数据应在分析中包含以确定新的构型满足条款要求。当一个新的安装更改了早期的安装详细特征，改变了系统性能，这个更改应该被验证，分析中应包含新安装和早期的安装的性能数据。 数据源应被包含除全尺寸应急撤离演示的以外的试验数据，例如：一个新滑梯的抛放/充气时间数据应被考虑进入撤离时间序，因为滑梯和救生筏抛放和充气，因此一旦开始，不受人为的进一步干涉和CCAR25（和FAR25部）附录J中试验条件的影响。相似的，拉丁文正方形试验（AC25-17A附录4运输类飞机客舱内部失坠性手册）可能被使用确定一个新撤出系统或系统元素的性能能力（需要在附录J的试验条件下执行），以确定乘员和新系统之间的界面是合适的，例如：滑梯的灯光是否是充足的鼓励参与者最小犹豫的跳下去[5]。 3 应急撤离元素 应急撤离元素越涉及小单元的元素，并引入其相应的是试验记录，其分析的可信度越高。 3.1 应急出口 3.1.1 应急出口大小和分布 应急出口的选择和布置需满足§25.807（应急出口）和§25.809（应急出口的布置）的要求。对于申请人已要求豁免的适用的联邦航空条例中的非标准出口布局，必须确定它的可接受性，在一定的条件下进行全尺寸试验，以便与标准出口进行精确的比较。 试验目的是使用所提供的出口构型来确定的平均撤离时间等于或少于运输类飞机适用的联邦航空条例中规定的出口构型所规定的时间。这个结果可用作证实豁免的等效性或证实等效的安全水平。这个试验程序不用作确定出口率或出口构型。 3.1.2 撤离辅助设施 撤离辅助设施展开的时间需满足§25.810的要求。 3.1.3 撤离路线 §25.810 （c）中对撤离路线的选择和制定进行了详细要求。 3.1.4 应急出口标记 应急出口标记要求乘员能认清应急出口及其位置，易于接近通路并易于开启。应急出口标记的的设置满足§25.812的要求。 3.1.5 应急出口和辅助撤离设施组合 如果应急门开启时，由应急门带动并触发辅助撤离设施的启动装置，应急门的运动过程与辅助撤离设施的完美组合是对于应急撤离性能的影响是非常关键的。辅助设施系统的安装需要进行相应的验证工作。应急门辅助设施除完成TSO-C69验证试验外，还需要完成§25.810（a）（1）（v）的要求的5次连续抛放试验。对于应急出口和辅助撤离设施组合有影响的更改，例如：滑梯装饰罩、地板铆钉突出等，存在影响应急门运动和辅助撤离设施开启的组合过程的因素，均需要进行评估分析，视情况进行试验，并记录试验结果。 3.2 过道和通道 3.2.1 应急出口通道 §25.813中明确规定了主过道通往各类型出口和连通各个区域的通道的详细尺寸要求。 3.2.2 应急出口可达性 3.2.3 乘员辅助空间 必须按下列要求规定提供足够的空间，便于机组人员协助旅客撤离：该辅助空间不得使用通道的无障碍宽度减少到低于出口所要求的无障碍宽度。 当邻近出口的区域被要求用于许可机组人员辅助乘客在使用逃生装置，一个12×20英寸的辅助空间在长矩形和清晰的20英寸靠近通道或相当设备是被提供，这个地方是充足的允许乘务员直立站着去执行需要的辅助服务在乘客撤离。较小的偏离从12×20英寸辅助空间是被允许如果已经进行了出口影响减少的评估。一个演示可能是需要的以显示乘员能有效的撤离。 座椅椅背前折不应该被使用侵占辅助空间。依赖辅助空间和坐垫压缩是允许的。如果座椅是容易向前推动和坐垫是容易压缩的。 如果辅助空间是在头顶上的架子下面，例如乘务员不能直立站直，增加空间是被要求的，例如免除外部座椅。辅助空间的效果必须要验证。 辅助空间不需要直接靠近出口。在一些情况下辅助空间可以是在出口稍稍靠里但在主要通道的外部。 辅助扶手是常常被提供在与地板水平的应急出口为乘务员提供稳定性在应急撤离期间。对于辅助扶手没有具体要求。在撤离演示中已经使用了辅助扶手以符合规章要求，那么辅助扶手应该安装，并且在辅助空间上的位置不能更改。 3.2.4 过道宽度 §25.815对飞机应具有符合性合格审定要求的最小无障碍过道和通道进行了规定。这可以组合多模式特征。各种组合模式特征下的撤离速率的影响，需要进行试验。最小的座椅宽度考虑了动态试验座椅的变形影响。 通过§25.815（过道宽度）表明符合§25.807（应急出口）是符合25.803的序幕。构型满足§25.807和§25.813（应急出口通道）的要求的讨论是应急撤离能力分析的重要部分和可接受的重点。这一节定义了各种应急出口的类型，各种类型数目的要求和易于接近和T■=T■+T■位置的要求。这些分析应直接阐明客舱乘客分布的和出口能力分布的问题。当物理约束，例如机体结构、机翼和发动机位置、防止舱门位置合适的几何独特性、提高应急撤离能力的补偿因素应该被讨论。出口的几何分布，出口类型的规定能力，乘客舱区域客座椅密度应该被记录。布置图上出口的几何分布是明显的。涉及到乘员分布的出口均匀分布可能不是立即可视的。 3.3 应急照明 飞机应急照明系统的设计需要满足§25.812的要求。 3.4 乘员座椅位置 乘务员和提供的座位应在合适的构型中定义。 3.5 乘员培训 3.6 撤离者行为（犹豫不决等）对试验的影响 3.7 应急撤离的其他客舱特征 例如：飞机外部影响应急撤离的特征（例如发动机和机翼副翼）应详细描述。 4 撤离时间的分析计算 4.1 撤离时间计算公式 FAA确定了撤离能力分析工作和一个可接受的标准的公式，基于撤离系统的时间链或全尺寸撤离演示录像带中观察的事件的次序[4]。 T■=T■+T■ （1） 式中，T■表示总的撤离时间，即从演示开始到最后一个参与者到达地面的间隔事件；T■表示撤离出口前的时间，即从演示开始到第一个参与者到达地面的时间或站在出口前的时间；T■表示出口的撤离时间，即从第一个参与者到达地面到最后一个撤离者到达地面的时间。 其中，T■主要包括： （1）开门时间； （2）辅助设施抛放，和充气（如适用）； （3）第一个参试者犹豫的时间（定义作为设备可以开始使用和第一个参与者已经朝地面的动作）和参试者到达地面的时间。 4.2 支持分析数据 （1）上文讨论数据库中包含了从试验和演示中得到的数据，并定义了定义每一个数据的对于验证的需要程度。 （2）当分析中使用的数据是一个时间间隔，数据库中包含了在两个事件时间中增加了时间间隔。事件是可视的和可直接验证的，因此间隔是源于事件时间。用于支持分析的所有的单一事件时间表格在数据库中是易见的。 （3）一个不平常的数据影响时间间隔，例如一个参试者在辅助设施完全开启前跳出，或辅助设施抛放在演示中，这些数据应合适的调整。这样的调整应在分析中验证。 4.3 整体撤离时间计算 计算撤离时间和参与者计算在出口附近的可以被使用提供一个简单的图标结果。一个简单的构型图表可以满意出口描述的多种目的。乘客和机组允许出口（客舱定义线）和每个出口的撤离时间。 4.4 成功判据 飞机在CCAR25部附录J或CCAR121部附录D确定的演示条件下具有总撤离时间小于90秒的撤离能力，出口撤离能力的时间裕度是需要的。 可以使用以下的公式定义时间裕度TM： T■=∑■■90-T■ （2） T■表示第i个出口的总体撤离时间（秒）；n表示总体使用出口的数目。 在以上公式计算使用的可用裕度应该等于或大于9秒。9秒的时间间隔（目前标准90秒的10%）是基于目前运输类飞机验证的能力[4]。 5 总结 使用分析与试验组合的方法替代全尺寸应急撤离试验，表明符合§25.803，是飞机设计验证发展的方向，其依靠大量的试验数据作为分析的支持数据，试验是飞机应急撤离能力分析的基础。同时，申请人如果考虑采用此方法，需要尽可能早的与适航部门沟通讨论，以确定所有的重要因素均得到考虑和评估，这些因素的考虑对于应急撤离能力的分析是至关重要的。 数据分析方法论文:质量管理数据分析方法在船舶设计中的应用 摘要：采用一种全新的质量管理数据分析方法，对某船送中国船级社（CCS）广州审图中心审查的所有图样文件进行了统计和分析。通过采用此方法，能清晰地反映出各专业的技术力量情况，从而可根据需要对各专业进行调整，最终达到提高产品项目设计质量的目的。 关键词：质量管理，统计分析，船舶设计 1概述 在船舶设计项目质量管理中，对设计图纸的差错率进行统计分析非常重要，不仅可以总结经验，还可以找出设计环节中的薄弱之处，进而有针对性地采取改进措施，降低图纸差错率和图纸修改率，最终达到提高设计质量的目的。本文将一种全新的质量管理数据分析方法应用到船舶设计项目中，对某船送中国船级社（CCS）广州审图中心的各专业图样文件进行了统计和分析。首先对CCS审图意见类别及其导致修改的原因进行统计，然后对统计结果进行分析，最后针对产生原因采取相应的改进措施。 2专业审图意见类别和原因分析 对各专业分别进行统计和分析，有利于了解各专业本身技术力量的实际情况，以便专业负责人做出适时的调整，对薄弱之处加以改进和提高。根据CCS的审图意见类别，对某船各专业的图样文件进行统计，然后根据CCS提出的意见进行原因分析。 为了方便分析，设置下列不同的代码，表示不同的审图意见类别和原因分析含义。 （1）审图意见类别代码含义： A－认可无意见； AC－认可有意见； N－备查无意见； NC－备查有意见； TS－转送现场验船师审核； RS－不予批准，需修改后重新送审。 （2）原因分析代码含义： B1-设计方案欠妥； B2-设计接口不协调； B3-不符合现行有效的规范、法规要求； B4-标识不明或有误； B5-其它。 下面对轮机专业进行举例说明： 该专业的意见类别统计见表1，原因分析统计见表2。 表1轮机专业CCS审图意见类别统计表 表2轮机专业原因分析统计表 由表1可清楚地看出某船轮机专业图样文件的退审意见分布情况。其它专业也分别如此进行归类和统计，便能了解本专业图样文件的退审意见分布情况，并且还可将各专业的退审情况进行比较。 由表2可清楚地看出某船轮机专业图样文件的差错分布较为集中在B3 （不符合现行有效的规范、法规要求），其次是B1（设计方案欠妥），说明轮机专业在这两方面需采取措施加以改进。其它专业也分别如此归类和统计，这样就能清楚地了解各专业自身的薄弱环节在何处，从而可采取相应的措施来改进和提高。 3全船审图意见类别和原因分析 为了使分析具有全局性，对各专业之间进行比较之后，需对全船进行统计和分析，这样有利于找出整体中的薄弱环节在何处。某船全船图样文件的CCS审图意见类别统计见表3；原因分析统计见表4。 表3全船CCS审图意见类别数据统计表 表4全船原因分析统计表 由表3可清楚地看出各个专业退审图样文件的总体情况。由表4可看出各个专业图样文件的退审意见主要集中在B3（不符合现行有效的规范、法规要求），说明在这一环节所有专业均比较薄弱，特别是电气专业，因此需专门针对这一环节制定改进措施。 通过对全船的退审图样文件进行统计和分析后，使项目负责人能清楚地掌握各专业的实际工作情况与整个项目组中的薄弱环节所在，以便采取改进措施，从全局出发对各专业的技术力量进行调整，进而提高产品项目设计质量。 4结论 在船舶设计项目中采用这种全新的质量管理数据分析方法，不仅能清晰地反映出各专业本身的优劣势，还能反映出各个专业之间技术力量的强弱差别。这样不但让专业负责人能了解本专业的问题所在，并采取相应的改进措施，同时也能让项目负责人掌控全局，根据需要对各专业进行协调，从而提高产品项目的质量，降低图样文件的差错率。 数据分析方法论文:正交设计及数据分析方法在工业中的应用 【摘 要】试验设计在工业生产中具有重要的地位，本文采用正交设计优化试验方案，系统地对正交试验数据的分析方法进行了研究，涉及极差分析与方差分析。探讨了方差分析的几种情况：有交互作用、无交互作用、有重复试验和无重复试验类型，并讨论了其在工业中的应用，总结出其编程实现。 【关键词】正交设计；方差分析；极差分析；试验设计；工业应用 一、正交设计的应用类型 基本上有四种情况：有交互作用和无交互作用，重复试验和无重复试验。相应的对这四种情况所构造的正交表也有所区别具体情况如下：（1）无交互作用是指实验各因素之间是相互 独立的，只是单个因素的水平变化对指标有影响，因素间各水平的联合搭配对指标没有影响或影响可以忽略不计，这种情况对正交表的构造没有影响。（2）有交互作用是指在进行实验时，有时不仅因素的水平变化对指标有影响，而且有些因素间各水平的联合搭配对指标也产生影响，这种联合搭配作用称为交互作用。当出现了交互作用时，正交表的构造也要发生相应的变 二、方差分析在工业上的应用举例 下面以一个三因素、三水平的无重复实验，无交互作用的工业生产例子进行分析一下：例，某水泥厂为了提高水泥的强度，需要通过试验选择最好的生产方案，经研究有三个因素影响水泥的强度，这三个因素生料中矿化剂的用量，烧成温度，保温时间，每个因素都考虑3个水平，具体情况如表，试验的考察指标为28天的抗压强度（Mpa），分别为44.1，45.3，46.7，48.2，46.2，47.0，45.3，43.2，46.3。问：对这3个因素的3个水平如何安排，才能获得最高的水泥抗压强度？ 上述例子中指标为抗压强度，影响指标的因素为A（矿化剂的用量），B（烧成温度），C（保温时间），例中只有三个因素，三个水平，L9（34）、L27（318）这两张表都至少有四个列。因此，都可以用来安排这个试验。我们要求尽量少做试验。 对上述例子应用SAS编程，只用输入主效应项，运行后的结果如下： 从输出结果中可以看出，在A（矿化剂的用量）的第二个水平下的均值最大，在B（烧成温度）的第三个水平下的均值最大，在C（保温时间）的第三个水平下的均值最大。根据实际因素，（抗压强度）越大越好，因此在A2B3C3的条件下，即在矿化剂的用量4%，烧成温度1450℃，保温时间40的条件下生产，抗压强度最大。 三、正交设计法的应用步骤 （1）定指标，挑因素，选水平；（2）选择正交表、排表头；（3）排试验方案表，做试验，填数据；（4）分析数据，选取合适的生产条件。通过验证试验，找出较稳定的较优生产条件，进行小批量考验，最后纳入技术文件，才算完成一项正交试验的全过程。

引言 体育竞赛领域，侧重于跑跳等运动能力的篮球、排球项目运动过程中，运动员每次接触地面均需承受大约身体体重３～７倍的地面冲击力。尤其是篮球三步上篮落地动作时，冲击力可高达身体体重９倍［１］。在运动员落地动作时承受的冲击及据此衍生的力传递，是造成下肢运动损伤的关键原因。长此以往的过度负荷极易导致骨折或者膝关节内部紊乱等急性运动损伤，甚至是应力性骨折等过渡性运动损伤。而运动鞋的缓冲减震性能研究目的便是期望以所用材料与结构防止运动员下肢承受巨大冲击力，避免造成运动损伤［２－３］。现阶段关于冲击力与负荷的研究不再局限于冲击力与运动损伤之间的关系，而是开始倾向于冲击力的作用效果和人体骨骼系统的生物力学反应。冲击力是输入运动员身体的信号，而下肢软组织结构可作为承受冲击力的振动系统，在冲击信号输入频率接近软组织固有频率的时候就会引发系统共振，而人体骨骼系统可基于改变下肢生物力学特征避开共振。而且，冲击力作为具备振幅与时频域特征的输入信号，会同时受到有效质量、触底速度、着地姿势及运动鞋硬度、材料等多重因素的影响［４－５］。基于此，本文对冲击力是否会受到运动鞋缓冲性能的影响进行了深入研究。 １试验准备 １.１试验对象 筛选１２名男性篮球运动员，年龄在２２岁左右，身高在１７６.１～１８２.５ｃｍ，体重在６６.７～７７.７ｋｇ，接受专项训练６年左右。全部被试者均对试验情况进行了充分了解，试验开始之前１ｄ内不可进行剧烈运动，下肢半年之内未发生任何损伤，体质良好。 １.２试验设备选用 １０台ＶＩＣＯＮ光学运动捕捉系统，负责对被试者落地动作时下肢三关节的运动学参数进行采集；２块三维测力台，负责对地面反作用力数据进行采集；心率表，负责监控被试者在整个测试过程中的心率变化，以评估被试机体运动强度，保护其心率处于正常安全范围之内；ＱｕａｔｔｏｒＪｕｍｐ纵跳台，负责测试被试者的最大纵跳高度与干预下的纵跳高度［６－７］。 １.３试验运动鞋筛选 市场上已经成熟品牌的高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋，具体如图１所示。高缓冲性能运动鞋前掌部分与后跟中底部分均配置了具备缓冲减震性能的气垫；无缓冲性能运动鞋是没有任何缓冲减震性能的五指鞋［８］。 ２试验设计 ２.１试验流程 （１）被试者热身活动时穿着不同类型鞋练习并熟悉落地动作。（２）设置标识以拍摄被试静态模型，被试者需进行３次成功的落地动作，同时采集其运动学与地面反作用力数据，再更换运动鞋重新拍摄并采集３次成功落地动作相关数据。（３）对被试者进行疲劳干预，疲劳之后及时督促被试填写自感疲劳分级表格，随后被试者连续纵跳１０次并迅速基于不同鞋条件再次进行第（２）步。（４）被试者完成全部动作测试任务并采集有效数据之后，更换被试者重复上述试验流程。整个试验测试过程中被试鞋条件选择均随机，利用Ｖｉｓｕａｌ３Ｄ处理分析运动学与动力学数据结果［９－１０］。 ２.２落地动作 被试者以起始姿势站立在６０ｃｍ的跳台上，平视正前方，脚尖逐渐从翻板的边缘位置朝向测力台滑落，需以无垂直初速下落，双脚落于测力台，自然落地，落地之后自然屈膝，再恢复于站立状态。 ２.３疲劳干预 以被试者３次全力垂直纵跳最大值作为最大纵跳高度；疲劳干预要求被试者完成４次１５ｍ的折返跑，再快速以最大能力连续完成５次垂直纵跳动作，反复折返跑与垂直纵跳过程，直至难以全力促使垂直纵跳高度达到最大垂直纵跳高度的７０％；全过程不间断使用心率表监控被试者心率变化，并以自感疲劳分级表格为载体测试被试者疲劳程度。 ２.４数据分析 利用ＳＰＳＳ软件的运动鞋、疲劳双因素重复测试方差分析对比疲劳前后与高缓冲性能运动鞋、无缓冲性能运动鞋对主体参数变量产生的效应与交互作用。彼此交互时，疲劳前后与缓冲性能运动鞋内部以配对样本进行ｔ检验，而疲劳前后与缓冲性能运动鞋之间以独立样本进行ｔ检验。基于单因素对疲劳前后的最大纵跳高度进行对比分析，以了解显著性水平差异。 ３试验结果 ３.１落地动作时的下肢冲击力与负载率以触底到膝关节屈曲到最低时的垂直地面反作用力 作为冲击力评价指标，其参数为冲击力第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间；以前掌部分与后跟部分在不同缓冲性能运动鞋条件下的触底负载率作为运动鞋减震缓冲能力评价指标，其参数为负载率第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间［１１－１３］。疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的下肢冲击力与负载率测试结果具体如表１所示。由表１可知，在垂直地面反作用力第一峰值与第二峰值、负载率第一峰值与第二峰值上，运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用，但是运动鞋作为主因素相对显著，呈现出的状态具体为：疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋后跟部分负载率明显比无缓冲性能运动鞋小，但冲击力层面并不存在显著性差异；疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋后跟部分冲击力明显比无缓冲性能运动鞋小，并且高缓冲性能运动鞋在前掌部分与后跟部分的负载率明显缩小。由表１可知，在垂直地面反作用力达到第一峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用，但是运动鞋作为主因素相对显著，呈现出的态势具体为：疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第一峰值的时间会明显延迟。在垂直地面反作用力达到第二峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用，且事后检验得知疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第二峰值的时间也会明显延迟。在负载率达到第一峰值与第二峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用，其中，负载率达到第一峰值时间的事后检验得知不存在显著性差异，而负载率达到第二峰值时间的事后检验得知，疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋的负载率都明显比疲劳干预之前较高，但不论疲劳前后，无缓冲性能运动鞋均比高缓冲性能运动鞋的负载率达到第二峰值的时间更长。就冲击力而言，疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋，垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异；疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大。就负载率而言，其既是引发使用性运动损伤的原因，又是运动鞋缓冲性能的评价指标，在疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在负载率第一峰值与第二峰值上都比无缓冲性能运动鞋明显较小，这就表明落地动作时高缓冲性能运动鞋可在前掌部分与后跟部分提供强有力的缓冲作用，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤；高缓冲性能运动鞋疲劳干预之后达到第二峰值的时间比疲劳干预之前明显较长，这就表明高缓冲性能运动鞋负载率峰值缩小，可能是由于高缓冲性能运动鞋自身延长了缓冲时间。所以运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著，可切实缩减冲击力，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤。 ３.２疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度 疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度［１４－１５］测试结果具体如表２所示。由表２可知，踝关节力矩与刚度在运动鞋与疲劳因素下都不存在交互作用，主因素也不存在显著性，疲劳前后不论高缓冲性能运动鞋或者无缓冲性能运动鞋，踝关节位置力矩峰值、下肢刚度、关节刚度都没有呈现出显著性变化。疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋对于关节的运动表现产生了作用，疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在踝关节位置呈现出有效作用；就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言，疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化。虽然如此，但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 ４结语 长时间高强度运动势必会引发疲劳，呈现出中枢神经兴奋性下降，神经肌肉通路传入／传出神经受到影响，造成本体感觉神经系统缺失与肌骨反应延迟等问题，还会影响肌肉活化与动作控制能力等，从而使得运动员身体下肢系统控制力降低，进而引发运动损伤。而运动鞋作为下肢系统与地面环境间相互作用的载体，会在疲劳状态下直接影响落地动作时下肢冲击力及动力学特征。据此，本文对不同缓冲性能的运动鞋对落地动作时下肢冲击力、负载率、动力学特征的影响进行了试验研究，结果发现：就冲击力而言，疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋，垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异，疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大；就负载率而言，运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著，可切实缩减冲击力，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤；就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言，疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化，虽然如此，但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 参考文献： ［１］傅维杰，刘宇，李路.运动鞋对人体落地冲击和下肢软组织振动的影响［Ｊ］．体育科学，２０１３，３３（７）：４５－５２． ［２］瑞安市康佳鞋业有限公司.一种防滑缓冲轻便型运动鞋：ＣＮ２０２１２２１３９０５６.３［Ｐ］．２０２２－０１－１８． ［３］夏庚.不同落地策略下运动鞋鞋底厚度对下肢肌群的影响分析［Ｊ］．中国皮革，２０２２，５１（２）：８６－８９． ［４］傅维杰，刘宇.功能性运动装备对冲击力、软组织振动及肌肉活化影响的研究［Ｃ］．第十五届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１２：２１－２２． ［５］傅维杰，刘宇，魏书涛.篮球鞋对主动与被动落地时冲击力特征和肌肉活化的影响［Ｊ］．医用生物力学，２０１２，２７（３）：３１７－３２３． ［６］王立端.鞋底与场地表面的摩擦对乒乓球运动员下肢生物力学特征的影响［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１６． ［７］晋江明众鞋业有限公司.一种舒适型带充气结构的运动鞋：ＣＮ２０２１２１２７８７０３.２［Ｐ］．２０２１－１２－１０． ［８］王熙，杨洋，张希妮，等.不同运动鞋舒适性差异及对篮球典型动作足部受力特征影响［Ｊ］．医用生物力学，２０１８，３３（２）：１４２－１４９． ［９］郑志艺.穿不同运动鞋对篮球典型动作生物力学特征的影响研究［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１６． ［１０］泉州陆程鞋业有限公司.一种具有空气缓冲保护功能的运动鞋：ＣＮ２０２１２１２９２５３１.４［Ｐ］．２０２１－１１－２６． ［１１］孙晓乐，王熙，傅维杰.不同鞋条件对疲劳干预前后下肢落地冲击的生物力学影响［Ｃ］．第二十届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１８：１４７－１４８． ［１２］张方同，张林翎，周兴龙.穿鞋与裸足对自由纵跳动力学参数影响的研究［Ｃ］．第１６届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１３：１２１－１２２． ［１３］王熙，杨洋，孙晓乐，等.神经肌肉疲劳前后运动鞋对下肢落地冲击的生物力学影响［Ｊ］．医用生物力学，２０２０，３５（３）：３５６－３６３． ［１４］张马森.鞋跟掌差对跑步时身体姿态及下肢负荷影响的研究［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１７． ［１５］王熙.神经－肌肉疲劳前后运动鞋对落地冲击的下肢生物力学影响［Ｄ］．上海：上海体育学院，２０１７. 作者：李宏滨单位：西安思源学院

力学性能论文:水性聚氨酯胶粘剂力学性能研究 1实验部分 1．1材料与仪器 三乙胺(TEA)，分析纯;甲苯二异氰酸酯(TDI-80)，化学纯;聚己内酯二醇(PCL220N)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、1，4-丁二醇(BDO)、环氧树脂(E-44)、丙酮、松香均为工业级。D211-2水浴锅;JJ-1型电动搅拌器;XWW-20电子万能试验机。 1．2环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的合成 将一定量的PCL220N、TDI-80加入三口烧瓶中，在75～85℃反应到一定程度后，加入一定量的扩链剂BDO进行扩链约1．5h，再降温至70℃左右，加DMPA(或E-44、TMP和DMPA)，继续反应约4h至—NCO含量达到预定值后加入松香，搅拌均匀，然后冷却至40℃，在高速搅拌下加入三乙胺水溶液中和、乳化，即得产品环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂。 1．3力学性能的测试 材料的力学性能常用其拉伸强度来衡量。拉伸强度(TS)的测定:采用电子万能试验机，将样品制成哑铃状(样品的有效长度t为20mm，厚度为0．5mm，宽度W为10mm)，在常温，拉伸速率为100mm/min条件下进行测定。其TS按下式计算［6-8］:TS=Fm/WT式中TS———拉伸强度，MPa;Fm———记录的最大力，N;W———裁刀狭小平行部分宽度，mm;T———试验长度部分的厚度，mm。 2结果与讨论 2．1环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当不含松香和三羟甲基丙烷(TMP)时，不同环氧树脂用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图1。由图1可知，环氧树脂的引入增加了水性聚氨酯的韧性，表现为软而韧的特性。随环氧树脂含量的增加，拉伸强度均先增加，后降低，当环氧树脂用量为5．73%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为1．94MPa。这是由于随着环氧树脂用量的增加，环氧树脂(E-44)中的环氧基和羟基通过反应将交联点引入聚氨酯主链，提高了聚氨酯的交联密度，同时聚氨酯分子链上苯环的数量也增加，从而使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度增加;但是环氧树脂含量增大到一定程度后，再继续增大环氧树脂含量时，使聚氨酯的交联密度提高，而亲水性基团的数量不变，这样就降低了聚氨酯分子的亲水性，从而使分散颗粒变大，乳液稳定性下降，使得改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能亦变差［6-7］。 2．2松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 保持环氧树脂(E-44)含量为5．73%，改变松香的用量进行实验，其中松香用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图2。由图2可知，随松香含量的增加，其拉伸强度先增加，后降低。这是由于松香与聚氨酯有良好的相容性，可增加胶粘剂的塑性。当体系中松香含量较低时，松香所起的稳定作用超过其增塑作用，造成胶膜的拉伸强度有稍许上升，当松香含量增加到8.92%时，改性TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大，为2．38MPa;但是再继续增加松香含量时，松香所起的增塑作用远大于稳定作用，从而造成拉伸强度快速下降［8］。 2．3三羟甲基丙烷(TMP)用量对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%时，不同TMP用量时对TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图3。由图3可知，随三羟甲基丙烷(TMP)含量的增加，拉伸强度先增加，后降低。这是由于TMP虽然不利于聚氨酯的结晶，但能显著提高聚氨酯分子链的交联度。随TMP用量的增加，预聚体的内交联度增加，从而使得胶膜的拉伸强度较高，当TMP用量为2．68%时，产品的拉伸强度达到最大，为3．43MPa，同时曲线有一个明显的屈服点;而当TMP用量超过2．68%时，由于交联度太大，预聚物难以乳化，不能形成稳定的乳液［9］。 2．4n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响 当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8.92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%时，不同n(—NCO)/n(—OH)比值对改性TDI水性聚氨酯胶粘剂力学性能的影响见图4。由图4可知，随n(—NCO)/n(—OH)比值的增加，拉伸强度先增加，主要是由于随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大，分子链中含有氨基甲酸酯基、芳基、脲基等刚性基团增加［10-12］，当n(—NCO)/n(—OH)=1．23时，产品的拉伸强度达到最大为4.72MPa，当n(—NCO)/n(—OH)比值大于1．23后，产品的拉伸强度随着n(—NCO)/n(—OH)比值的增大而降低。 3结论 本实验合成了环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂，主要对其力学性能做了简单的研究，结果表明，环氧树脂、松香、TMP含量以及n(—NCO)/n(—OH)比值对环氧树脂和松香改性的TDI水性聚氨酯胶粘剂的力学性能影响较大。当环氧树脂含量为5．73%，松香含量为8．92%，三羟甲基丙烷含量为2．68%，n(—NCO)/n(—OH)比值为1.23时，TDI水性聚氨酯胶粘剂的拉伸强度达到最大值为4．72MPa。 作者：王孝华 李传强 汤琪 牟元华 单位：重庆交通大学 力学性能论文:材料力学性能课程改革思考 1建构主义理论及学生特点 1.1建构主义理论 建构主义理论创始人著名心理学家皮亚杰认为，学生是教学关系中的主体，教学应以学生为中心，教师应引导学生积极主动的探索、发现和对知识意义的主动构建[1]。皮亚杰认为，教师是学生学习的促进者，学生的学习是积极主动且不断地建构认知和知识结构的过程。建构主义理论认为学习是学生在原有经验的基础上主动进行意义建构的过程，这种过程要在实践中或者在学生与环境的相互作用中通过新旧知识间反复的相互作用而建构成的。在教学中教师不能把对知识的理解传递给学生，而是从学生原有的知识经验出发，引导学生从原有的知识经验中生长出新的知识经验，即教学的关键是向学生展示这些结论是如何得到的[2]。 1.2分析学生特点 现在的本科生自幼开始接受传统的以教师为主体的“填鸭式”教学，基本未接受过“启发式”教学等新的教学方法。他们在经过严格的应试教育和惨烈的高考竞争后进入大学，逐渐放松了紧绷的神经，普遍失去了奋斗的目标并且对学习渐渐放松。学生的状态大体分为三类[3]：(1)少数同学有长期的规划和学习目标，能够自觉努力地学习。(2)多数同学比较茫然，没有规划也没有努力的方向，随波逐流，学习上敷衍了事。(3)极少数同学彻底放松，对学习和未来前途都漠不关心，认为到了大学就应该轻松自在地享受生活，花费大量时间和精力去玩游戏或者谈恋爱，对学习完全是应付甚至厌学情绪严重，即使不能毕业也毫不担忧。离开了家长的呵护和老师的督促，多数学生不能合理的安排自己的学习和生活，更不能保证学习态度和学习热情。习惯了接受教师“消化”加工好的知识和方法，学生在大学的学习过程中对知识的归纳、总结能力以及在旧知识的基础上生长新知识点的建构能力和知识的迁移能力比较差。鉴于学生学习能力、学习状态和学习目标大不相同，本课程在讲授过程中，务必不能采用传统的灌输式教学，应该积极探讨新的适合本课程的教学方法和手段。 2改革教学方法及评价考核 2.1树立新的教学观 现代教育学倡导“以教师为主导，以学生为主体”的新型教育观，对大学教育也同样适用。在教学过程中，如何把以教师为主导的“教”与以学生为主体的“学”有效结合起来；老师如何能够引导学生在已掌握的知识和已有的生活经验的基础上构建起新的知识增长点；结合本门课的特点和学生特点，怎样能够更有效的引导学生学习本课等问题都需要教师深刻思考。 2.2采用多种教学方法 本课程工程应用性较强，单纯的讲授知识点，会增加学生理解的难度。多媒体课件的制作尤其重要，大量图片、动画的运用，能够对视觉、听觉形成有效冲击，有助于学生将枯燥的知识形象化。在讲解本门课程时，应较多的结合生活实际和工程实际，采用“举例法、对比法”等教学方法，引导学生构建新的知识要点。例如在讲解脆性的章节时，可以列举二战期间，美军8艘自由轮因脆性断裂问题失事等历史事件，形象具体的描述脆性的产生原因及危害，给学生直观的印象。根据各部分的教学目标和教学内容，精心设定题目请同学来回答，也可以布置作业来引导学生完成，从而考查学生对知识的掌握程度。在这个步骤上可以“因材施教”，即对于学习目标明确、学习能力突出的学生，给他们的题目或作业可以适当拔高，难度或深度更加突出；对于多数同学来说，采用数量、难度普通的题目；对于厌学或者对学习漠不关心的学生来说，即要努力培养其学习积极性，又要严格作业的规范，明确告之不能完成作业就会影响期末成绩的考核规定。由于《材料力学性能》涵盖的概念较多，也可在进行了一定的教学内容后总结各知识点，有利于学生深入理解。 2.3改革评价考核 对学生的评价考核，既要体现学生的学习能力的差别，又要体现其学习态度及平时表现的差别。这样的评价考核要求仅凭期末一张试卷是不能完成的。对学习态度端正、学习目标明确、学习能力突出的同学，考核成绩应对其有所肯定；对于学习目标不明确、随大流的学生，在调动其学习积极性的同时，应有平时表现的约束，督促其保持学习习惯；对于完全没有学习目标的同学，在培养其学习兴趣、督促其平时表现的同时，教师要经常找其谈心，帮助他们培养学习习惯。笔者根据多年教授《材料力学性能》课程的经验，建议期末试卷中增加附加题，得分以附加题目分值的40%计入总分；增加平时表现分数，建议占总分30%比例，70%比例为卷面成绩。增加平时出勤率的检查，该门课教学时长内累计旷课次数达5次及以上的同学，建议取消考试资格，重修后再参加考试。这些措施对优秀学生有鼓励作用，并且能督促学生出勤、端正其学习态度。 3优化教学内容 很多版本的《材料力学性能》教材是基于金属材料板块编写的，已经不再适应材料一级学科的教学要求，优化教学内容需要对三方面进行改革。 3.1修订教学大纲 复合材料是一种较为新兴的材料，与金属材料和无机非金属材料息息相关。随着复合材料的进一步发展，它与高分子材料的关系也会越来越密切。修订复合材料专业教学大纲，既要满足兼顾复合材料、金属材料、无机非金属材料和高分子材料的共性要求，又要满足以介绍金属材料和复合材料特性为主、以介绍无机非金属材料和高分子材料特性为辅的教学要求，且需要将各类材料有机的协调起来并融合到各个章节中去。在学习本门课程之前，学生应该学习了《材料科学基础》《材料力学》和《工程力学》，对于已学知识可以略讲或不讲，达到节约课时的目的。 3.2编写适合本专业的《材料力学性能》教材 《材料力学性能》所包含的概念公式较多，公式推导步骤也很繁琐。在编写教材的时候，既要注意到本课程与其他课程的联系，又要减少公式的推导步骤。太多的公式推导不利于学生对知识点的理解，不必要求学生掌握公示的推导过程。编写适合本专业的教材，难点是如何体现知识点的实际应用。例如讲授冷脆性时，可结合《金属材料与热处理》中钢的常存元素为开篇导语，复习五种常存元素对力学性能的影响。另外，还可以配图且采用小号字做知识延伸，将与材料力学性能有关的著名历史事件和日常生活的事例与本课程结合起来。例如泰坦尼克号的沉没，就是由于当时冶炼技术落后，钢板中的硫元素过多从而造成材料具有较高的冷脆性，在船体撞击冰山后导致了船体破碎、快速沉没等内容。这些看似不重要的知识延伸能都够直白的展现各知识点的工程背景，使知识不再抽象，调动了学生的学习积极性。 3.3整合实验课程内容 现行教材中涉及材料力学性能的实验总共三个，“拉压实验”、扭转实验和弯曲实验。这样的实验安排容易使学生将材料的各种性能割裂开来，认为各种力学性能的检测方法是彼此独立的[4]。虽然各种力学性能检测方法的适用范围、操作方法不同，但可以起到相互补充的作用。只有将不同的测试方法有机的结合起来，才能更好地理解材料力学性能。所以，该课程将三个实验合并为“材料性能综合实验”，安排在整体课程之后。此外，精心设计实验过程，合理安排实验报告的知识点等，都有助于调动学生实验课的积极性，从而形象直观的理解《材料力学性能》。 4结语 《材料力学性能》课程改革进行了多年，收效甚微。深化该课程的教学改革，不能仅停留在某一方面。探讨行之有效的教学方法，就要全面分析现在学生特点、结合现代教育理论、结合现代教学手段并对课程内容和教学大纲进行相应的调整。经过两年的探讨和教改尝试，复合材料专业《材料力学性能》的课改已经取得显著的成效，学生的学习积极性和对知识的掌握程度都有明显提高。在后续的教学过程中，我们将对新发现的问题继续进行改革，并以此课程为试点，逐渐推广并形成一套成熟完善的教学体系。 作者：张振亚 陈刚 杨睿 赵玉涛 单位：江苏大学材料学院 力学性能论文:TIG焊焊接接头的组织与力学性能 铝及铝合金材料具有密度低、强度高、导热性好、断裂韧性高等优点［1］，已经广泛应用于航空航天和交通运输等行业．近年来，中国飞速发展的飞机和高铁制造行业，对性能优良铝合金材料的需求越来越大．AlCuMg硬铝合金是一种室温性能优良的高强铝合金，但因其焊接性能不佳，从而限制了其在工程中的应用．搅拌摩擦焊［2－4］和激光焊［5－6］的出现在较大程度上改善了AlCuMg硬铝合金的焊接质量问题．然而，这两种焊接方法的设备成本都很高，在发展中国家难以得到普及．因此，传统的交流TIG焊焊接方法依然具有较高的研究价值．已有研究［7－10］表明，AlCuMg硬铝合金TIG焊焊接接头主要存在焊接热裂纹、焊接接头软化、气孔和焊接变形等缺陷．本文采用典型的AlCuMg硬铝合金（2A12）进行了焊接实验．文献［7］表明，焊接硬铝合金2A12时主要采用抗裂性较好的ER4145、ER4043或BJ380A焊丝．其中，ER4145（Al10Si4Cu）焊丝的抗热裂能力很强，但焊丝及焊缝的延性很差．ER4043（Al5SiTi）焊丝的抗热裂能力较强，形成的焊缝金属的延性也较好．当ER4043焊丝用于钨极氩弧焊时，能有效防止焊缝金属产生结晶裂纹，但该焊丝抑制近缝区母材产生液化裂纹的能力较差．BJ380A（Al5Si2CuTiB）焊丝的主要成分与ER4043（Al5SiTi）焊丝基本相同，而且添加了较多的Cu元素及适量的B元素，因此，BJ380A焊丝能很好地防止焊缝的结晶裂纹以及近缝区液化裂纹的产生，但该焊丝在市场上的销量非常小，很难购买到合格的产品．综合比较后，本文选用了容易购买的ER4043焊丝．选用ER4043焊丝的另一个优点是在焊接过程中，母材中的部分Cu、Mg等合金元素可以过渡到焊缝中，使焊缝金属产生微合金化．已有研究［11］表明，微合金化能够增加由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头的强度和塑性．本文将热影响区中的软化区域称为“过时效区”，而将热影响区中的硬化区域称为“固溶区”． 1实验材料及方法 实验母材为2A12硬铝合金，且其热处理状态为T4态，即经过了固溶（495～505℃）＋自然时效处理．试板尺寸为150mm×60mm×4mm．实验采用ER4043焊丝，且其直径为12mm．母材与焊材的化学成分如表1所示．由于焊丝中Si元素的含量较高，可以有效地抑制焊接热裂纹的产生．采用自动送丝机构和自动行走机构配合交流TIG焊接电源进行焊接实验．在焊接过程中，利用琴键式卡具强制固定试板．焊前对母材坡口周围进行机械清理，同时注意保持焊丝的洁净．试板的坡口角度为60°，在焊接过程中需要使用引弧板和收弧板，且试板背面需加散热铜垫板．实验中采用单面单层焊接工艺．其中，焊接电流为140A；焊接电压为17V；焊接速度为15cm／min；送丝速度为250cm／min；钨极直径为32mm．焊缝正反面成型照片如图1所示．可见，由ER4043焊丝焊接得到的焊接接头成型良好．在外观检查合格后，再对焊接接头进行拉伸、硬度与金相试样的制备．金相腐蚀剂采用Keller试剂（1mLHF＋15mLHCl＋25mLHNO3＋95mLH2O）． 2实验结果与分析 2．1硬度曲线 采用维氏硬度计测量焊接接头的硬度曲线，由于焊接接头具有对称性，实验中只测量了焊接接头一侧的硬度值，结果如图2所示．由图2可见，焊接接头的硬度曲线中存在两个低点，一个位于热影响区的过时效区，另一个位于焊缝区．处于热影响区的固溶区的硬度值得到了提高，且几乎与母材的硬度水平相近，且固溶区与母材的硬度均约为140HV．近缝区的硬度值朝着熔合线方向呈现出较为剧烈的下降趋势，且近缝区的硬度从120HV下降到了90HV左右．熔合线区的硬度约为95HV．焊缝中心的硬度约为90HV，故该区硬度约为母材硬度的65％．处于热影响区的过时效区硬度约为120HV，且该区硬度约为母材硬度的86％． 2．2显微组织 图3为焊接接头各区域的显微组织．图3a为焊接接头的母材的显微组织．可见，该区域晶粒大小均匀，变形程度一致，并沿轧制方向有序排列．母材基体上散落分布着一些较大的黑色颗粒，这些黑色颗粒主要为固溶时未溶入母材的粗大S相（Al2CuMg）和杂质．图3b为位于热影响区中的固溶区的显微组织．可见，经腐蚀后该区域的金相图片发黑，且粗大黑色颗粒略微长大．造成固溶区金相图片发黑的原因是在焊接过程中，由于该区域温度高于人工时效温度，但是低于母材固溶温度，基体中的Cu原子发生聚集，使得过渡相（S′相）转变为粗大的S相，即出现过时效现象．这些弥散分布在基体中的S相被腐蚀剂腐蚀后会变黑，因此，固溶区的金相图片也同样发黑．另外，S相生成的同时基体也会变软，因而在金相试件的制备过程中很容易产生划痕．图3c为位于热影响区的固溶区的显微组织．可见，该区域晶粒变形程度低于母材，但依然沿着轧制方向有序排列．该区域基体中散落分布的粗大颗粒进一步长大并发生聚集．在焊接过程中，固溶区温度达到了母材的固溶温度，但是低于母材的固相线温度，因而平衡相（S相）重新溶入基体，并在冷却后形成了过饱和固溶体．随后在焊后自然时效过程中析出S′相．经过上述过程，该区域相当于经历了一次固溶处理，强度能够得到恢复，因此，该区域称为固溶区．图3d为近缝区的显微组织．可见，该区域晶粒呈等轴状，并未出现明显长大的晶粒．该区域发生了明显的晶界液化现象，散落分布的黑色颗粒已经全部溶入基体中．在焊接过程中，该区域温度达到了母材的固相线温度，因而可使母材中的低熔点共晶体和散落分布的粗大颗粒相发生熔化，而熔化后的低熔点共晶体会聚集到晶界，形成了粗大共晶体，从而降低了基体中合金元素的含量．越靠近焊缝，基体承受的温度越高，晶界形成的低熔点共晶体也就越多，基体中的合金元素含量也就越低，基体强度也就越低，因此，在硬度曲线上表现出硬度急剧下降的趋势．同时，虽然近缝区温度达到了母材的固相线温度，但是由于母材中由各种合金元素形成的弥散分布的细小强化相颗粒较多，限制了晶界的大范围移动，因而晶界只能进行平直化运动，因此，晶粒并未大幅度长大，只是形成了正常大小的圆润等轴晶．图3e为靠近熔合线的焊缝组织．可见，此区域为柱状组织，形成原因是在结晶过程中，该区域的温度梯度很大，晶粒平行于温度梯度方向的生长速度较快，而垂直于温度梯度方向的生长速度较慢，因此，最终形成了朝焊缝中心生长的柱状晶．图3f为焊缝中心的显微组织，该区域呈现出明显的枝晶组织，晶界处出现了大量低熔点共晶体聚集的现象．由于焊丝中的Si含量很高，在焊缝金属结晶凝固的过程中，Si元素和从母材中过渡而来的Cu、Mg等合金元素将会被排挤到晶界，因而在晶界形成大量的低熔点共晶体．这些低熔点共晶体一方面能够改善焊接接头的抗结晶裂纹能力，但另一方面也会降低焊接接头的塑性． 2．3TEM分析 图4为处于热影响区的固溶区的透射电子显微（TEM）图像．由图4可以观察到大量均匀分布的S′相，这些S′相是在固溶后的自然时效阶段形成的，可以对基体起到有效的强化作用．固溶区的脱溶序列可以表示为GP区—S″—S′—S（Al2CuMg）固溶区在受到焊接热循环作用后，基体中的平衡相（S相）会发生溶解，而分解出来的Cu、Mg原子将会重新固溶到基体中形成过饱和固溶体．随着温度的下降，过饱和固溶体中的Cu、Mg原子将会发生聚集，依次形成GP区、S″相和S′相．S′相为非平衡组织，是基体快速冷却后形成的可以在室温下长期存在的强化相，且与基体存在部分共格关系，因此，S′相能够产生较大的畸变能，并起到应变强化、弥散强化和化学强化的作用．S′相不但可以提高焊接接头的强度，而且也能提高其塑性，故S′相的强化效果最为理想．但是S′相在受热时容易聚集转变成S相，S相的尺寸较为粗大，与基体无共格结合，故其强化效果大大降低．这就是处于热影响区的过时效区硬度低于母材和固溶区的原因． 2．4拉伸实验 焊接接头的拉伸实验结果如表2所示．在拉伸实验中，拉伸试件大多断裂于焊缝中心区域．由表2可见，焊接接头的平均抗拉强度约为270MPa，为母材平均抗拉强度的60％．焊接接头的断后伸长率为65％，为母材的断后伸长率为176％．因此，焊接接头的平均抗拉强度和断后伸长率均大幅度低于母材． 2．5SEM与EDS分析 对近缝区和焊缝区的低熔点共晶体进行扫描电子显微（SEM）观察和能谱（EDS）分析，结果分别如图5和表3所示．图5a为近缝区晶界共晶体的SEM图像，可见亮灰色共晶体沿着晶界断续分布（如图5a中A区所示）．结合能谱分析结果可知，该区域Cu元素的含量高达2671％，导致基体强度会由于Cu元素含量的急剧降低而随之降低．同时，存在于近缝区晶界的大量低熔点共晶体也会增加近缝区的液化裂纹敏感性．图5b～d为焊缝组织中具有不同形貌的低熔点共晶体的SEM图像．结合表5中的EDS数据可知，由于这些共晶体的Cu、Mg和Si元素含量各不相同，因此，这些共晶体应该是由不同成分的组元构成的低熔点共晶体．由图5b～d可见，焊缝组织存在大量的低熔点共晶体．在这些共晶体的共同作用下，焊缝金属在结晶过程中具有“愈合”作用，能很好地抑制结晶裂纹现象，但其塑性变形能力较差．这是因为在焊缝凝固后期，如果晶界处存在的低熔点共晶体较少，则容易被焊接拉应力拉开形成裂纹；如果晶界存在较多的低熔点共晶体，则被拉开的晶界可以及时得到足够的液体（低熔点共晶体）来补充，即起到“愈合”作用． 3结论 AlCuMg硬铝合金焊接接头的组织和性能变化较为复杂，焊接接头的各个区域均具有各自鲜明的特点，且AlCuMg硬铝合金焊接接头的焊接性能较差．本文选用ER4043焊丝对AlCuMg硬铝合金进行焊接，并研究了所得焊接接头的组织与性能．通过以上实验分析，可以得出如下结论：1）在焊接接头的过时效区，由于S′相转变为强化效果较差的S相，因此，该区域硬度值大幅度下降．2）焊后焊接接头的固溶区强度可以自行恢复，且在该区域能够观察到大量的S′强化相．3）近缝区晶界存在大量富含Cu元素的低熔点共晶体聚集现象，造成基体中合金元素的含量下降，并对基体硬度产生了明显的影响．4）利用ER4043焊丝焊接得到的焊缝组织存在大量的低熔点共晶体，这些低熔点共晶体在结晶过程中可以产生“愈合”作用，能够有效地抑制结晶裂纹，但同时也会降低焊缝的塑性． 作者：刘政军 刘继国 苏允海 单位：沈阳工业大学 材料科学与工程学院 力学性能论文:等通道角挤压力学性能研究 1实验材料和实验方法 1.1材料的制备 实验材料以铸造高纯铝(纯度为99.99%)作为实验对象。将材料加工为尺寸为15mm×15mm×90mm的长方体试样。将试样放入等通道角挤压模具中，采用石墨润滑剂，以1mm·s－1的速度，进行多道次的室温ECAP变形。其中ECAP模具通道的内角φ=90°，外角Ψ=20°。采用Bc路径反复挤压1～8道次。采用C路径反复挤压1～4道次。Bc路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转90°后进入下一次挤压。C路径是指前一次挤出的试样按同一方向旋转180°后进入下一次挤压。 1.2拉伸试验 对高纯铝多道次等通道角挤压后的试样进行拉伸性能测试，按照GB/T228.1—2010［9］制备拉伸试样，采用200kN型电子万能试验机进行拉伸试验。 1.3硬度实验 金属材料的硬度是其力学性能的主要参考之一，试样的晶粒越细，硬度越高，所以通过硬度值也可以反映出材料晶粒的尺寸变化。切取硬度试样，采用FM－700数字显微硬度计，对挤压后的试样进行显微硬度测试。 1.4热稳定性实验 为检测高纯铝经过ECAP实验后的热稳定性，设计两组实验:第1组将1～4道次的试样进行加热到100℃保温1h的退火实验;第2组将1～4道次的试样进行加热到200℃保温1h的退火实验，对退火后的试样进行拉伸试验和维氏硬度实验。 2实验结果与分析 2.1抗拉强度和伸长率分析 高纯铝经过ECAP实验后的拉伸力学性能见表1。可见高纯铝的抗拉强度在经过挤压后有了明显的提高，抗拉强度从第1道次到第3道次不断提高，升高趋势相似，在第3道次达到最大值为108MPa。在第4道次时抗拉强度出现下降趋势，如图1所示。这应该是由于第1次变形后高纯铝晶体内部晶粒减小且产生大量位错，使抗拉强度大幅度提高，随着应变量增加，抗拉强度不断提高。到挤压至第4道次时，位错被堆积和湮灭，位错数量有所下降，且保持稳定，进而出现动态回复和动态再结晶使强度下降［9］。在5道次挤压后，抗拉强度比前一道次略有提升，但随后几道次的抗拉强度还是呈下降趋势，在第6道次达到最低，为81MPa。高纯铝经过ECAP挤压变形后的伸长率在经过第1道次的挤压后明显下降，随着挤压道次的增加，试样的伸长率略有提升，但总体呈下降趋势并逐渐趋于稳定。这是因为经过第1道次挤压后高纯铝内部产生大量内应力，导致伸长率下降。 2.2硬度分析 经过Bc路径ECAP第4道次的挤压后高纯铝的硬度从最初的43.38HV提高到59.8HV，提高了37.8%。同样，C路径ECAP挤压至第4道次后，硬度也达到了54.6HV，提高了25.8%。可见从1道次至4道次晶粒在不断地细化。从图2看出，对比Bc路径和C路径可以发现在第3和第4道次挤压后，Bc路径挤压得到的硬度比C路径挤压后的硬度高。Bc路径在第2到3道次之间硬度剧烈提高，相比C路径硬度则均匀升高。 2.3热稳定性分析 高纯铝热稳定性的检测是通过对加热处理过的高纯铝进行拉伸试验和硬度测试。图3和图4分别是Bc路径和C路径制得的高纯铝退火后硬度，从图中可以得出，经过加热到100和200℃进行退火后，试样的硬度明显下降。对比可以发现，经Bc路径挤压的试样退火后，第3和第4道次比前两道次硬度下降的幅度大。而C路径则是第2和第4道次的硬度下降幅度大，而其他两道次退火后硬度下降较小。对比加热温度可以发现，加热到100和200℃后退火，对退火后的硬度没有太大的影响。图5是挤压过第5道次至第8道次的高纯铝试样，从图5中可以看到:高纯铝在经过较高道次的ECAP挤压后，试样经过200℃退火后，其抗拉强度下降;试样经过100℃退火后，抗拉强度在第6和第7道次均高于未经热处理的挤压试样。对比100和200℃退火，试样经200℃退火后的抗拉强度明显下降，下降幅度比100℃退火后大很多。可见退火温度不同对抗拉强度的影响不同。 3结论 (1)高纯铝在ECAP第3道次后抗拉强度达到最大值为108MPa，伸长率在第1道次后剧烈下降，由44%下降至18.3%，随后抗拉强度下降，随挤压次数增加趋于稳定。(2)高纯铝的硬度随着挤压道次的增加不断上升，到4道次后，Bc路径高纯铝硬度为59.8HV，C路径高纯铝硬度为54.6HV。(3)退火后高纯铝的的硬度和抗拉强度都有所下降，不同的退火温度对退火后硬度的影响几乎相同，而对抗拉强度的影响差别较大。 作者：高松松 王进 单位：青岛理工大学 力学性能论文:酚醛树脂炭力学性能研究 1实验方法 1．1原材料 ①多聚甲醛，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产；②苯酚，分析纯，天津博迪化工有限公司生产；③氨水，分析纯，天津福晨化学试剂厂生产。 1．2热固性酚醛树脂的制备 根据反应中引入催化剂的不同，酚醛树脂可分为酸催化合成的热塑性树脂和碱催化合成的热固性树脂。其中，热固性酚醛树脂具有不溶不熔的特性。本文将使用热固性酚醛树脂为树脂炭材料的前驱体，具体的合成工艺如下：将多聚甲醛与苯酚按照1∶1．3的摩尔比混合后，加入到三口烧瓶中；将三口烧瓶置于水浴炉中加热至65～95℃，同时加入少量NH3·H2O，保持反应过程中体系的pH值在7．5～9．5；搅拌反应一段时间后得到粘稠状液体，即为热固性酚醛树脂。 1．3酚醛树脂炭的制备 将合成的热固性酚醛树脂模压固化（即树脂注入模具中，160℃固化48h以上脱模），再置于电阻炉中，在氮气保护下进行炭化处理（炭化温度为850～900℃），得到酚醛树脂炭材料。 1．4酚醛树脂炭结构与性能的表征 采用NETZSCHSTA409型热重分析仪表征酚醛树脂炭的前驱体———酚醛树脂在N2气氛下的热失重行为。采用JSM6700型场发射扫描电镜观察酚醛树脂炭的微观形貌。采用RenishawInVia拉曼光谱仪分析酚醛树脂炭的元素杂化态。采用CMT－5304电子万能试验机测定酚醛树脂炭的压缩强度。加载速率为0．5mm／min，试样尺寸为10×10mm3。并通过试样的压缩应力－应变曲线，分析试样的断裂失效机制。 2力学性能分析 2．1酚醛树脂炭的微观结构 高聚物材料的热分解温度定义为失重10wt．％所对应的温度［11］。固化后的酚醛树脂在N2气氛中的热失重曲线，酚醛树脂的热分解温度为239℃，失重5wt．％时的温度为211℃，至850℃时的残炭率为50．7％；酚醛树脂在237和543℃附近的两个阶段发生明显的失重现象；600℃后，酚醛树脂进行结构重排，有机芳环结构逐渐向无机结构演变。第一阶段的失重是因为固化反应过程中残余的低分子物质挥发及分子间的交联缩合而引起的；第二阶段的失重则是因为自由基裂解、大量分子链断裂、脱氢等非均相分解所致，该过程分解出CO、CO2、CH4等气体，同时释放大量的热量。在1348cm－1附近出现代表sp3杂化的无序乱层炭结构的D峰，而在1589cm－1附近出现代表sp2杂化的取向度较好的微晶石墨炭结构的G峰。根据D峰与G峰的强度比值判断材料中炭结构的类型。使用Origin8．0软件计算两峰的积分面积，得到ID／IG＝2．15，大于1，表明酚醛树脂炭主要以非晶炭结构为主。从图2（b）可以看出，酚醛树脂炭主要由树脂炭基体、微孔和微裂纹组成。酚醛树脂在固化和炭化热处理过程中出现小分子逃逸，因而在炭基体中留下大量微孔，微孔的孔径为3～8μm。在炭化过程中酚醛树脂内部产生较大的热应力，在热处理结束后未得到完全释放，残余应力留在树脂炭基体中，从而形成一些宽度为1～2μm的微裂纹。 2．2酚醛树脂炭的压缩性能 酚醛树脂炭典型的压缩应力－应变曲线酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，酚醛树脂炭的压缩过程主要为弹性变形区，无屈服平台区。弹性变形区主要受静应力影响，反映了炭泡沫泡孔结构的强度特性，而屈服平台区主要反映了微孔孔隙结构被压垮的过程［3］。酚醛树脂炭的压缩应变较小，当应变达到4％左右，材料突然失效，曲线无屈服平台区，压缩断裂过程呈脆性断裂模式；应力－应变曲线出现一些“台阶”（图中箭头所示区域），表明在受压过程中，裂纹在材料内部发生多次偏转。由此可推测酚醛树脂炭的断裂过程（如图4所示）：酚醛树脂在固化过程中残存一定的内应力，其在炭化阶段未得到完全释放，并在材料内部形成一定数目的微裂纹；这些微裂纹在受压过程中不断扩展－连通，形成更大的裂纹；当大裂纹在其生长方向上遇到基体相中的微孔，发生裂纹偏转和裂纹弯曲效应，并吸收少量裂纹扩展能。由于树脂炭基体的脆性较大，微孔的出现不足以吸收足够的裂纹扩展功，难以阻挡裂纹进一步扩展。随着载荷的不断增大，材料内部的大量长裂纹迅速扩展－连通，致使其发生脆性断裂，同时在应力－应变曲线上出现明显的瞬间应力衰减现象。通常情况下，吸收的总能量越低，材料的韧性越差。由图3可计算出酚醛树脂炭在压缩过程中吸收的总能量为0．135MJ／m3。而多孔树脂基炭泡沫断裂韧性最差的试样，其吸收的总能量为0．3018MJ／m3［3］。与该研究结果相比，树脂炭在压缩过程中吸收的总能量降低了55．3％以上。平台区是吸收能量的主要阶段，而树脂炭的压缩断裂呈现脆性断裂模式，其压缩变形主要以弹性变形区为主，因此在断裂过程中吸收的总能量较低，断裂韧性较差。 3结论 （1）采用碱催化法合成的热固性酚醛树脂，其热分解温度为211℃；酚醛树脂经固化－高温炭化热处理形成了以非晶炭为主，含有树脂炭基体、微孔和微裂纹的酚醛树脂炭材料。（2）酚醛树脂炭的压缩强度为8．58MPa，应变较小，仅为4％左右；压缩应力－应变曲线以弹性变形区为主，压缩断裂特征为脆性断裂模式。（3）酚醛树脂炭的断裂韧性较差，由于压缩应力－应变曲线无屈服平台区，压缩断裂过程中吸收的总能量较小，仅为0．135MJ／m3。 作者：赵毓梅 单位：西北工业大学 力学性能论文:980钢组织与力学性能探究 1试验材料和方法 试样采用980钢试样，尺寸为150mm×50mm×20mm，共制作4个试样，打钢印进行标记。试验使用炉膛为260mm×160mm×100mm的实验室箱式炉。热处理工艺为调质，即860℃×0．5h水冷10s转油冷至室温+620℃×1h回火，开炉门冷却至室温，工艺曲线如图1所示。对1号试样不进行调质，对2号试样进行一次调质，3号试样进行两次调质，4号试样进行三次调质，每次调质工艺相同。试样经打磨、抛光、4%硝酸酒精侵蚀后，于高倍金相电子显微镜下观察显微组织。按照GB/T228．1—2010《拉伸试验第一部分:室温试验方法》进行试样制作和拉伸试验;按照GB/T229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行试样制作和低温冲击试验。 2试验结果与讨论 2．1调质次数对力学性能的影响 980钢经过不同次数调质后的力学性能如表1及图2所示。结果表明，980钢经过第一次调质后，强度显著提高，但低温冲击吸收能量无明显提高。980钢经过第二次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高。980钢经过第三次调质，强度与第一次调质相比无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低。 2．2调质次数对显微组织的影响 为不同次数调质态980钢的显微照片。可以看出，980钢未进行调质时，组织为铁素体，晶粒度级别为7．0级，进行第一次调质后，组织为回火索氏体和残留奥氏体，晶粒度级别为7．5级，存在颗粒状碳化物。经过第二次调质，残留奥氏体基本消失，为回火索氏体，晶粒度级别提高到8．0级，存在少量颗粒状碳化物。当进行第三次调质时，组织为回火索氏体和粒状珠光体，晶粒度级别为8．0级。回火索氏体是铁素体与粒状渗碳体的混合物。回火索氏体使钢的脆性降低，冲击性能提高［3］。析出的细小颗粒状碳化物，作为第二相质点，可以阻碍晶界的迁移长大，所以，随着调质次数增加，晶粒细化。此外，淬火的冷却过程存在形核和核心长大的过程。淬火冷却时间受到控制，新的晶粒没有长大到原始晶粒尺寸时，重新进行加热后冷却，再一次进行形核和核心长大，在原始晶粒中形成多个细小的晶粒，晶粒得到细化。钢的冲击韧性与晶粒大小有关［4］，韧脆转变温度T与晶粒直径d的关系可用公式T=K－lnd－1/3描述，因此，细化晶粒可以提高钢的冲击性能。从屈服和抗拉强度来看，经过第二次调质，980钢的屈服强度和抗拉强度明显提高，这可能与晶粒得到细化有直接关系。塑性变形过程中，由外加切应力直接引起滑移的晶粒只占少数，多数晶粒的塑性变形是由前面晶粒中的位错塞积群的应力集中所引起的，只有所有晶粒都进行了塑性变形，才会引起塑性变形的宏观效果，它的作用效果与晶粒尺寸有关。可见，通过细化晶粒，可以提高屈服强度和抗拉强度。 3结论 1)980钢经过第一次调质，屈服强度和抗拉强度明显提高，低温冲击吸收能量提高不明显，显微组织为回火索氏体和残留奥氏体。经过第二次调质，屈服和抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量显著提高，显微组织转变为回火索氏体，晶界变得明显，晶粒得到细化。经过第三次调质，屈服强度、抗拉强度无明显变化，低温冲击吸收能量略有降低，显微组织为回火索氏体和粒状珠光体。2)980钢经过两次调质处理后，力学性能显著提高，效果最好。 作者：陈亮 单位：武汉船用机械有限责任公司 力学性能论文:高阻尼橡胶隔震支座力学性能研究 1力学性能试验研究 本实验所用的水平加载设备是美国MTS公司提供的动力液压伺服作动器，此作动器由MTS公司提供的FlexTestGT控制系统控制。同时FlexTestGT控制系统留有外部输入信号的接口，这样拟动力子结构实验中的数值子结构计算程序和DSP中控制程序就能和FlexTestGT控制系统连接进行数据信号交换。实验中使用的动力液压伺服作动器在动力加载时可以达到±1000kN，水平位移的范围是±300mm。竖向力由4个750kN的静力作动器产生，整个竖向加载是自平衡装置，大幅度的减少了设备的自重和加载过程中的摩擦力。本实验的试件为4件性能相同的新型高阻尼橡胶隔震支座，其平面尺寸和橡胶层数都为400mm×400mm×6层，橡胶每层厚度为20mm，橡胶层总厚度为120mm，橡胶的水平剪切弹性模量采用G12(1.2N/mm2)。 1.1试验方案 首先进行顺应变加载实验，实验中支座的竖向荷载为960kN(面荷载6N/mm2)，并在实验中保持恒定。水平方向通过水平动力液压伺服作动器输入正弦激励波，为了研究频率对支座性能的影响，对3件新型高阻尼橡胶隔震支座分别输入频率为0.1Hz、0.3Hz、0.5Hz的正弦波，对于每一频率的正弦波其振幅分别按100%、175%、250%应变的顺序进行改变，每一应变往返进行6次。而每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。其次，为了研究加载经历对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能的影响，对未进行过实验的1件新试件进行逆应变加载实验。实验中竖向荷载还是保持960kN不变，水平方向输入频率为0.5的正弦波，其振幅按250%、175%、100%应变顺序进行改变，每一应变往返进行6次。同样对于每一振幅实验之间将支座静置24h，使其能恢复到弹性状态。 1.2实验结果及分析 顺应变与逆应变实验中得到的新型高阻尼橡胶隔震支座的滞回曲线如图1所示。并且根据每一频率下第2～第6回的滞回曲线按最大位移法计算在不同应变下的等效水平刚度与等效阻尼系数。其等效水平刚度、等效阻尼系数和加载频率、应变的关系如图2、图3所示。从图2中可以看出随着加载频率的增加，等效水平刚度有增加的趋势，大致上频率每增加0.01Hz，其等效水平刚度增加0.042(kN/mm)。但是实验结果等效阻尼系数随着频率的变化几乎没有多大的变化，这说明新型高阻尼橡胶隔震支座的阻尼性能是稳定的，与激励频率的相关性小。同时从图3中可以看出随着应变的增加，等效水平刚度与等效阻尼系数都变小。从逆应变滞回曲线可以看出，当新型高阻尼橡胶隔震支座首先经历了大应变变形后，小应变实验的初始刚度比顺应变实验结果降低了，同时等效水平刚度与等效阻尼系数也发生了变化。根据每一频率下第二回至第六回的滞回曲线按最大位移法计算逆应变实验的等效水平刚度和等效阻尼系数，并与顺应变实验结果进行对比，其结果如图4所示。可以看出，在顺应变实验中100%、175%应变的等效水平刚度比逆应变分别高25%、19%，而250%应变时两者却几乎相同。对于等效阻尼系数，逆应变实验结果均比顺应变的实验结果小，100%、175%、250%应变时分别小了7.3%、0.9%、16.9%。由此可见新型高阻尼橡胶隔震支座的等效水平刚度、等效阻尼系数与加载顺序有很强的相关性。 2隔震性能分析研究 (1)力学模型。在分析中采用了10m高的混凝土桥墩，桥墩基础的平面尺寸6.3m×6.3m，基础高度为2.0m，桥墩的断面尺寸为5.22m×2.4m，高度为9.5m，桥面的重量为714ton.实验的桥墩模型的1次振型为{0.08，0.133，0.991}T，其周期为1.27s，(2)橡胶隔震支座及其地震波。在本次分析使用的是板式橡胶支座NR，新型高阻尼橡胶隔震支座HDR.其平面尺寸都采用方形400mm×400mm，纯橡胶层总厚度为120mm，橡胶的剪切弹性模量为1.2N/mm2。其175%应变时的阻尼比设计值分别为0.04，0.21.采用针对2类场地的地震波L2T1Soil2，其最大加速度峰值为0.22g，地震波的标准输入时间间隔为ΔT=0.01.(3)实验结果及分析。10m高桥墩在L2T1Soil2地震波输入条件下，2种支座的地震反应滞回曲线如图7所示。为了定量的评价其隔震效果，从分析结果中直接得桥墩顶部的最大位移，桥面的最大位移，桥面的最大加速度，同时通过计算求得桥墩底部的最大弯矩，结果如表1所示。分析结果表面新型高阻尼橡胶隔震支座对桥梁有良好的隔震效果。 3结论 本文对新型高阻尼橡胶隔震支座的力学性能与对桥梁的隔震性能进行了实验研究。实验结果表明新型高阻尼橡胶隔震支座是速度相关型支座，加载频率对其等效水平刚度有较大的影响，但对其等效阻尼系数影响不大。通过分析精确的定量地验证了新型高阻尼橡胶支座对桥梁的减隔震效果。 作者：邵丽霞 单位：长安大学 力学性能论文:骨料对混凝土力学性能的影响 1引言 混凝土是以骨料为填料，以硬化水泥浆为基体组成的复合材料。骨料在混凝土中占其体积的70%～80%，是组成混凝土的骨架，骨料的粒径、颗粒形状、级配、弹性模量等均会对混凝土的强度、耐久性和抗渗性等产生重要影响，尤其对混凝土的力学性能影响较大。本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面总结分析骨料对混凝土力学性能的影响，期望为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 2基于混凝土宏观力学的影响研究 天然骨料粒径、种类和级配等对混凝土抗压、抗拉等性能的影响较大，轻骨料、再生骨料的粒径、替代率等对混凝土力学性能的也有较大影响。成振林等［1］通过实验发现粒径小的粗骨料，在相同浆体条件下，其混凝土抗压强度较低，在非连续级配中，当单粒径增大时，混凝土强度呈递减趋势;在连续级配中，最大粒径占量最多时，混凝土抗压强度最大;随着粗骨料粒径增大，抗压强度增加，粗骨料级配好，混凝土抗压强度较高。徐仁崇等［2］发现在相同水泥用量的情况下，使用大粒径碎石配制的透水混凝土抗压强度较低，但透水系数较高。何锦云等［3］认为小颗粒的骨料存在缺陷的几率小，可降低骨料与水泥石界面的应力差，增加与水泥浆的粘结面积，使粘结强度提高;大颗粒的骨料下沉速度快，造成混凝土内部分布不均匀，影响混凝土的强度，过小的颗粒影响粘结强度。李嘉进等［4］发现混凝土抗拉强度随骨料粒径的增大而降低，骨料最大粒径为150mm试件的抗拉强度，只有骨料最大粒径为40mm试件抗拉强度的80%左右，但是骨料粒径对抗压强度的影响不明显。田砾等［5］通过三点受弯和直拉试验，研究发现放大骨料最大粒径，并通过颗粒级配来调整界面过渡区的组成，在满足必要的力学性能要求下，可显著改善纤维增强水泥基复合材料的应变硬化特性。周立欣等［6］通过试验研究发现，骨料类型对早龄期混凝土抗压强度和弹性模量影响较小，对早龄期混凝土劈裂抗拉强度影响较大。周敏等［7］发现无论是由单粒级还是连续粒级配制的无砂大孔混凝土，随着骨料最大粒径的增大，抗压强度逐渐减小，在浆体总量相同的情况下，单粒级骨料抗压强度低，且最大粒径增加，强度降低。Jawahar等［8］发现不同粒径混合的粗骨料，对自密实混凝土的抗压强度影响不大，在粗骨料含量一定的情况下，最大粒径粗骨料含量越多，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大，粗骨料含量越大，自密实混凝土弹性模量、劈拉强度越大。Vu等［9］发现无侧限压缩时，粗骨料粒径对混凝土强度影响不大，在高围压下，粗骨料粒径越大，对应极限变形的平均应变越小，在高围压和高偏压力条件下，粗骨料粒径越小，混凝土轴向切线刚度越大。李凤兰等［10］发现当粒径小的轻骨料所占混合比例多时，可获得强度高于普通混凝土而弹性模量低于普通混凝土的复合骨料混凝土，当粒径大的轻骨料所占混合比例与粗骨料比例相当或多时，复合骨料混凝土的抗拉强度明显降低。于本田等［11］过对混凝土强度和电通量的测试，采用灰色关联分析方法研究发现，粗骨料的紧密空隙率与混凝土不同龄期强度的关联度最大，破碎面所占比例和压碎指标值次之，针片状颗粒含量最小，故降低粗骨料的紧密空隙率，提高破碎面所占比例可使混凝土获得较高的抗压强度。对于普通混凝土，一般情况下，骨料粒径越大，抗压强度越大，抗拉强度越小，级配越好，抗压强度越高，非连续级配下，骨料粒径越大，抗压强度越大，连续级配中，最大骨料粒径含量越大，抗压强度越大，一定条件下，放大骨料最大粒径，可以改善应变硬化特征，对受高围压的混凝土，粗骨料粒径越大，对混凝土应变，刚度越有利。但是对其它类型混凝土，如对无砂大孔混凝土，骨料粒径越大，抗压强度越小，对轻骨料混凝土，粒径小的轻骨料含量越多，抗压强度越高，故骨料对不同混凝土的影响不同。 3基于混凝土断裂力学的影响研究 混凝土宏观力学性能的研究，很难揭示材料变形和破坏的物理机制，研究骨料对混凝土断裂参数的影响，分析骨料对混凝土内裂纹的扩展演化过程的影响，这些基于混凝土断裂力学理论的研究受到关注。林辰等［12］利用双参数模型研究发现对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大，临界应力强度因子增大。吴智敏等［13］发现当骨料最大粒径Dmax≤40mm时，混凝土断裂韧度、断裂能随Dmax的增大而增大，当Dmax＞40mm时，断裂韧度和断裂能随Dmax的增大而减小且趋于稳定，而临界裂缝尖端张开位移与Dmax无关。应荣华等［14］发现粗骨料可以较大地减小应力强度因子，其作用类似于加筋作用，粗骨料的粒径越大，粗骨料离裂纹尖端的距离越近，加筋作用也就越明显，裂纹尖端的应力强度因子降低的幅度越大，应力强度因子的值越小。朱亚超等［15］基于试验结果和改进的J积分计算方法，得出砂浆-骨料界面的ⅳ型断裂能随着砂浆基体强度的提高和骨料表面粗糙度的提高而提高。郑丹等［16］采用断裂力学方法分析了混凝土在拉压多轴情况下的破坏准则，结果表明拉压状态下的不同尺寸和骨料级配的混凝土试件抗拉和抗压强度均低于相应的单轴拉压强度，并且混凝土的骨料粒径越大，其双轴强度下降越大，最大骨料粒径对混凝土的双轴破坏准则并无影响。Zhang等［17］发现对普通强度的混凝土，骨料总含量一定时，小骨料颗粒导致高抗拉强度和急剧的峰后应力下降，骨料颗粒越小，峰后应力σ-w曲线越陡;但对高强度混凝土，对不同的骨料颗粒σ-w曲线基本相似，峰后应力σ-w曲线比普通强度的混凝土更陡，骨料颗粒越小，抗拉强度越高;对普通和高强混凝土，断裂能和特征长度随骨料颗粒的增大而增大。张海等［18］利用四点剪切加载的试验方法发现骨料不同，主要的断裂形式不同，骨料对混凝土断裂韧度影响较大;陶粒混凝土断裂韧度低于花岗岩和石灰石混凝土的断裂韧度。刘进宝等［19］基于稳定断裂试验，采用逆分析方法，发现断裂能随骨料粒径的增大而增大，表明骨料对裂缝有阻碍作用，随着骨料粒径的增大，骨料从基体中拔出的长度越大，最大黏聚裂纹宽度逐渐增大。郝彩哲等［20］发现不同骨料的混凝土断裂轨迹不同，骨料的强度越大，混凝土的断裂荷载越大，变形越小，也就是脆性越大，骨料不同，裂纹扩展的方式也不同，陶粒几乎完全断裂，花岗岩和石灰石少部分断裂。吴静等［21］认为弱化了的细集料-水泥石界面，细集料表面的初始缺陷将宏观分离裂缝诱导为均匀分布于砂浆基体中的弥散裂缝，增加了有效裂缝长度，也增大了断裂过程区，提高混凝土的断裂能和延性指数。通过断裂力学理论研究混凝土力学性能，发现粗骨料粒径越大，断裂韧度、断裂能、临界应力强度因子越大，表明粗骨料对裂缝的发展有阻碍作用，可以提高混凝土的延性和抗压强度，骨料越小，抗拉强度越高，峰后应力下降越剧烈，与骨料对混凝土宏观力学的影响一致。此外骨料强度越高，断裂荷载越高，变形越小，骨料表面越粗糙，断裂能越高，这些都提高了混凝土的强度，延性等。 4基于混凝土细观力学的影响研究 断裂力学研究宏观裂缝对混凝土性能的影响，但是无法分析宏观裂纹出现以前材料中微缺陷或微裂纹的形成及其发展对材料力学性能的影响，研究者将细观力学引入混凝土的研究。在混凝土细观力学的发展中骨料对混凝土力学性能的影响主要集中在细观力学数值模型建立，细观层次混凝土损伤研究两个方面。基于混凝土的细观结构，人们提出了许多混凝土细观损伤断裂的数值模型，如格构模型、随机粒子模型、随机骨料模型、随机力学特性模型等［22］，数值模型仍不断改进发展。孙立国等［23］提出了一种新的高效投放算法，通过一次性随机投放形成同种骨料的所有三角形基骨料，然后在此基础上随机延凸，生成任意形状的随机骨料。李建波等［24］通过提出骨料粒径极值比阈值的方法，剔除奇形骨料颗粒，并针对骨料填充过程采取半人工干预方式，切实做到在保证骨料目标填充效率及成功率的条件下，兼顾骨料形状与分布的随机性。汪卫明等［25］把骨料当作刚体，砂浆当做弹性体考虑，骨料用块体元模拟，砂浆用有限元模拟，提出了运用于混凝土细观力学仿真分析的块体元-有限元耦合方法，可以大大地减少有限单元的数目，简化前处理，减少计算量。王旗华等［26］提出的混凝土三相结构细观模型生成方法，避开了复杂的侵入判定，提高了骨料的投放效率，综合应用的极坐标方法、布尔运算方法以及图层管理方法，使筛分简单、计算量小、有限元处理便捷。Chen等［27］应用自定义的3D细观离散单元法分析沥青混凝土的断裂性能，在建立的细观模型中，骨料的形状、颗粒级配、骨料含量通过定义的功能能容易的控制。梁听宇等［28］应用随机骨料模型，进行数值模拟，发现骨料随机位置对混凝土试件强度的影响比较小，对变形影响比较大，骨料尺寸对强度的影响比较大，混凝土骨料相对试件越小，其脆性越明显。琚宏昌等［29］运用Monte-Carlo方法模拟三相复合材料混凝土试件，采用各向同性的Mazars损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化过程，利用有限元方法分别进行了混凝土二、三、四级配圆形、多边形骨料试件的单轴拉伸数值模拟。试验结果表明，同一级配任意多边形骨料试件的极限承载力总体上要大于圆形骨料试件的承载能力;二、三、四级配混凝土试件强度依次递减;在应力-应变曲线的软化阶段，圆形骨料较多边形骨料试件软化曲线平缓;多边形骨料混凝土试件的脆性指数较圆形骨料混凝土试件的脆性指数高。唐欣薇等［30］对混凝土切口三点弯梁试验进行了数值仿真，分析了同级配不同骨料颗粒分布特征对裂纹扩展性态及宏观力学性能的影响。裂纹主要沿着骨料与砂浆界面扩展，当离开界面时，则从砂浆内部扩展，强度较高的骨料颗粒对微裂纹扩展有阻碍作用，断裂一般不发生在骨料内，数值仿真的力-位移曲线的应变软化段存在微幅波动现象。黄修山等［31］首先通过试验测定了数值模型中需要的砂浆、骨料强度和变形参数，在颗粒流数值平台上实现了砂浆、1～3mm、1～4mm和1～5mm粒组骨料数字混凝土单轴压缩虚拟实验，发现骨料对混凝土材料强度和变形特性具有明显的增强特性，骨料越大，微裂纹多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越容易形成架空结构，造成应力应变曲线峰值附近的波动，形成次稳定和多级强化。Zhang等［32］运用骨料生成和打包算法建立了考虑混凝土非均匀性的数值模型，此模型表达了骨料分布的随意性，三点弯曲梁试验和数值分析发现骨料对断裂性能影响较大，裂缝不沿着原有裂缝发展，而是在附近呈Z字行分布，断裂方向上的骨料也破裂。王宝庭等［33］采用适宜极限分析及处理微裂纹行为的刚体-弹簧元法，以随机圆形颗粒模型代表混凝土的结构，模拟计算了混凝土试件的单轴抗压的本构特性，全级配混凝土试件的弹性模量与骨料的弹性模量的关系为二次曲线。黄俊等［34］用有限元方法模拟了轻骨料混凝土在单轴拉伸载荷作用下的破坏形式，发现轻骨料混凝土裂纹首先在轻骨料中萌生、扩展，断裂面扩展几乎不受骨料阻碍，破坏过程比较突然。骨料形状、颗粒级配、骨料分布、骨料含量、骨料和砂浆的模拟方法等都极大地影响了普通混凝土细观力学中数值模型的建立和处理，在数值模拟分析中，骨料粒径、强度越大，微裂缝多绕骨料产生和发展，骨料粒径范围越大，越易形成架空作用，任意多边形骨料试件的极限承载力大于圆形骨料试件的承载力等，可见骨料的粒径、级配和形状等影响了裂缝的萌生和发展，对混凝土细观力学性能影响同对混凝土断裂力学性能和宏观力学性能的影响基本一致。 5结语 本文从混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学三个方面分析总结了骨料的粒径、颗粒形状、级配和密度等性能对混凝土的力学性能的影响。骨料特性影响了混凝土的抗压、抗拉强度等，影响了混凝土断裂形式、断裂参数、强度判据、数值模型，裂缝发展等，骨料对混凝土断裂性能、裂缝扩展、应力应变场变化等的影响和对混凝土宏观强度的影响基本一致。混凝土宏观力学、断裂力学和细观力学的研究，使人们从不同层面全面了解骨料对混凝土性能影响、混凝土的破坏机理及其复杂的应力应变场等，可为改善混凝土的力学性能和研制出高性能混凝土材料提供参考。 作者：王赟 单位：陕西理工学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:钢渣混凝土性能及力学性能应用 1试验概况 1．1原材料 水泥:呼和浩特市冀东水泥厂生产的P·O42．5级水泥;细骨料:呼和浩特市产河砂;钢渣采用包钢转炉钢渣，本试验选取钢渣均经过热闷工艺，释放其膨胀性，符合混凝土粗骨料相关标准，经破碎筛选，粒径15～25mm。试验对比用天然碎石采用呼和浩特市大青山机制硬质花岗岩碎石，粒径15～25mm。水胶比为0．3、0．4时，使用聚羧酸高效减水剂;水胶比为0．6时，使用萘系减水剂。 1．2试验配合比 混凝土配合比共三种，分别为0．3、0．4、0．6;钢渣代碎石率(体积比)分别0、50、100%。1．3试验内容试验内容分为三类:一是骨料性能测试，具体依照JGJ52—2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》;二是混凝土拌合物坍落度及含气量测试，参照GBT50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》;三是钢渣代碎石混凝土的力学性能测试，参照GBT50081—2002《普通混凝土力学性能测试方法标准》。混凝土强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm，采用试验室标准养护，压缩强度试验龄期分别为3、7、28、90d、半年及一年，劈裂抗压强度试验龄期为90d。 2试验结果与分析 2．1骨料性能测试结果 密度、含水率测试结果见表1。钢渣表观密度为3126．67kgm3，含水率为2．17%。碎石表观密度为2843．35kgm3，含水率为1．1%。钢渣表观密度及含水率均大于碎石。表2为钢渣与碎石压碎指标测试结果。有试验结果可知，钢渣压碎指标平均值为4%，碎石压碎指标平均值为7%，钢渣压碎指标小于碎石压碎指标。 2．2混凝土拌合物 混凝土拌合物含气量及坍落度试验结果见表3。当水胶比为0．3时，相同配合比条件下，钢渣代碎石混凝土的坍落度与普通混凝土相近。当水胶比为0．4时，要达到与普通混凝土相同流动性，钢渣代碎石混凝土减水剂用量需增大到普通碎石混凝土的2．3倍。当水胶比为0．6时，钢渣代碎石混凝土单独增加减水剂已无法调配出与普通混凝土相同的流动性，需要同时增加水的用量。观察不同钢渣代碎石率的混凝土含气量，可发现在同等水胶比条件下，钢渣代碎石混凝土含气量比普通混凝土含气量大，且随着钢渣代碎石率的增大，拌合物的含气量逐渐增大。随着水胶比的增大，钢渣混凝土拌合物含气量有进一步增大的趋势。 2．3硬化混凝土力学性能 2．3．1抗压强度 表4显示了混凝土抗压强度试验结果。表5是混凝土各龄期相对强度增长率。图1为混凝土抗压强度随龄期的发展曲线。期龄90d后，普通混凝土抗压强度增长率开始逐渐减小，不足8%;而钢渣代碎石混凝土增长率逐渐增大至15%左右，钢渣代碎石混凝土增长率明显大于普通混凝土。到180d时，同水胶比下钢渣代混凝土已和普通混凝土抗压强度非常接近。180d后，不同钢渣代碎石率混凝土抗压强度增长速率已逐渐趋于稳定，钢渣代碎石混凝土强度增长率仍大于普通混凝土。且同等水胶比下钢渣代碎石率越高，混凝土强度增长越快。 2．3．2劈裂抗拉强度 表6为90d劈裂抗拉试验结果，图2为不同水胶比钢渣代碎石混凝土与普通混凝土90d劈裂抗拉强度变化曲线。由试验结果可知，不同替代率的钢渣代碎石混凝土与普通混凝土的劈裂抗拉强度随水胶比的变化趋势相同的，均随着水胶比的增大，劈裂抗拉强度不断减小。相同条件下，钢渣混凝土与普通混凝土劈裂抗拉强度无明显差异。 3结论 (1)钢渣与碎石在物理性质上存在的差异:钢渣表观密度和含水率比碎石大，压碎指标要小于碎石。(2)在相同配合比条件下，要配出与普通混凝土流动性相同的钢渣代碎石混凝土，需增大水和减水剂的用量;且随着水胶比的增大，所需水和减水剂用量逐渐增大;混凝土拌合物含气量随钢渣代碎石率的增加而增大。(3)与普通碎石混凝土相比，钢渣代碎石混凝土抗压强度早期增长率基本相同，长龄期抗压强度增长率大于普通碎石混凝土。(4)钢渣代碎石混凝土与相同配合比条件普通混凝土的劈裂抗拉强度接近。 作者：石东升 单位：内蒙古工业大学 力学性能论文:瓦楞纸板力学性能论文 1引言 近年来随着经济社会的发展和人们生活水平的不断提高，使得社会对物质产品消费不断提高，从而促进了作为商品重要包装形式的瓦楞纸板行业迅速发展，瓦楞纸板的需求量十分巨大。商品在流通过程中，瓦楞纸板这类纸质包装材料受到流通环境温度、湿度制约，其力学性质和动力学特性也直接受到环境的影响[1]。所以要求产品包装必须满足流通运输环境要求，保证产品的安全可靠性。在实际的流通运输环境下，引起瓦楞纸板力学性能变化的影响因素很多,温度和湿度的变化影响尤其显著,直接影响到瓦楞纸板包装物品的安全性和使用时限。王俊丽、李广生、肖文娟、程小琴等[2-5]通过在不同的含水率条件下瓦楞纸板力学性能的测定，得出瓦楞纸板的力学性能随纸板含水率的增加而下降。DongMeiWang[6]等人在不同温度下，研究温度对纸蜂窝夹层板的含水率的影响，结果表明瓦楞纸板的含水率随着温度的升高而下降；随着温度的变化，瓦楞纸板的含水率发生了变化，最终影响到瓦楞纸板的力学性能。在实际运输过程中，瓦楞纸板的力学性能在不同温湿度环境下的变化比较显著,但目前对瓦楞纸板在模拟运输环境下力学性能的研究却鲜有报道。当前，瓦楞纸板的种类繁多,不同类型的瓦楞纸板会有不同的力学性能。三层UV型瓦楞纸板的需用量非常大，已在精细产品、中小型和高档包装领域逐渐扩展，特别是在一些精密仪表、中小型家电、玻璃陶瓷器皿、医药、干鲜果品、饮料及礼品等的包装上体现得尤为明显。为了更好的解决三层UV型瓦楞纸板实际使用过程中出现的问题，为企业提供更多实际可行的借鉴方案，很有必要的对三层UV型瓦楞纸板的力学性能进行深入研究。 2材料与方法 2.1材料与仪器 实验材料：三层UV型瓦楞纸板，A型，克重为180g/cm2，南宁新大海纸箱厂。实验仪器：17-76型抗压强度测试仪，美国TMI仪器制造公司；LP-80U型恒温恒湿实验试验箱，广东宏展科技有限公司。 2.2实验方法 选择在流通环境下比较常见的温湿度。一般在车厢里面或集装箱内的温度为10℃-50℃，湿度为30%-80%。结合实验室相关条件，相对湿度选取40%、50%、60%、70%、80%、90%，100%的7个水平。温度选取20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的7个水平。裁切100mm×25mm（长×高）的试样，试样采用GB/T22906.2-2008《纸芯的测定第2部分：试样的温湿处理》[7]进行试样温湿度处理。平压强度采用GB／T22906.9-2008《纸芯的测定第9部分：平压强度的测定》[8]；边压强度采用GB/T6546-1998《瓦楞纸板边压强度的测定法》[9]，粘合强度采用GB/T6548-2011，《瓦楞纸板粘合强度的测定》[10]。 3结果与讨论 3.1温湿度对瓦楞纸板力学性能的影响 3.1.1温湿度对瓦楞纸板平压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃和40℃-50℃范围内变化不大，在30℃-40℃范围内的变化大，说明三层UV型瓦楞纸板平压强度在温度为30℃-40℃时的影响大；引起这一变化的原因是在30℃-40℃时，在各相对湿度下，瓦楞纸板内的纤维之间容易散失水分，瓦楞纸板的含水率不高，纸板纤维间的氢键力作用比较大。相对湿度为80%时的曲线波动最大，说明温度对相对湿度为80%时的影响是最大的；相对湿度为100%时的曲线波动最小，说明当相对湿度达到最大值时，在各个温度条件下瓦楞纸板内的含水率都非常高，平压强度在此湿度下随着温度的变化比较小。当相对湿度为40%，温度在35℃-45℃时，瓦楞纸板的平压强度达到最大值，这是因为纸板内纤维之间的水分含量比较低，纤维之间的作用力比较大。不同温度时，当瓦楞纸板的相对湿度增加到70%-80%，瓦楞纸板的平压强度下降明显加快。影响瓦楞纸板平压强度主要因素是纤维的作用力，纤维间水分的含量直接影响着纤维间的相互作用力，当环境相对湿度增加到70%后，纸板纤维润胀达到最大程度，纤维间的氢键就会被破坏，使瓦楞纸板的平压强度下降。 3.1.2温湿度对瓦楞纸板边压强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在20℃-30℃范围内，变化大，在30℃-50℃范围内，波动值小。说明三层UV型瓦楞纸板边压强度在低温时容易受到温度变化的影响；引起这一变化的原因是当温度升高到25℃左右时，纸板纤维之间的作用力变小造成的；相对湿度为90%和100%时的曲线波动最大，说明在高湿度环境下，瓦楞纸板内随着温度的升高水分散失严重；从图可看出边压强度最大值范围出现在相对湿度为40%温度在35℃-45℃之间，这是因为在低湿高温的环境下，纸板内的水分含量低，水分对纸板结构力学造成的影响比较小，所以纸板结构力比较大。边压强度随着相对湿度的增大不断地变小。不同温度时，当瓦楞纸板湿度增加到80%，瓦楞纸板的边压强度下降更快，说明当瓦楞纸板的湿度到达80%以上时，瓦楞纸板的平压强度受湿度的影响加大，若湿度继续增加，瓦楞纸板就可能失效，在运输中就丧失了作为运输包装的保护产品的功能。 3.1.3温湿度对瓦楞纸板粘合强度的影响 不同湿度条件下，随着温度升高，各条曲线呈上下波动趋势，波动值在30℃-40℃范围内，变化比较大，说明三层UV型瓦楞纸板粘合强度对高温的影响是比较明显的，粘合强度主要的影响因素是粘合剂，在此温度范围内，水分的散失比较慢，导致粘合剂的含水量大，降低了粘合剂的粘合力。从图3还可以看出，随着湿度的增大，粘合强度都在不断下降。粘合强度的最大值范围出现在相对湿度40%，温度为40℃-50℃时，在高温低湿环境下，粘合剂的含水量比较少，粘合剂的粘合力比较大。当相对湿度大于70%时，三层UV型瓦楞纸板的粘合强度下降速率非常大，可能由于相对湿度大于70%时，水分增加较快，瓦楞纸板的粘合剂开始慢慢变软，粘合剂的粘合力不断下降，使得瓦楞纸板的粘合强度下降的速率变大。综合图1-图3所示，在温度为35℃-45℃的运输条件下，当相对湿度为40%时，三层UV型瓦楞纸板的三种力达到相对的最大值，在此条件下最适合物品的运输，可以更好的保护产品。对三层UV型瓦楞纸板力学性能影响比较大的是相对湿度，温度次之。 4结论 本文探讨了模拟流通环境中不同温度和湿度对三层UV型瓦楞纸板的力学性能的影响。研究表明，流通环境的相对湿度对瓦楞纸板的影响较大，温度对瓦楞纸板影响次之；当温度在35℃-45℃之间、相对湿度为40%的状态下，瓦楞纸板的力学性能达到最佳值，此时瓦楞纸板可以最大限度的保证产品的安全性。在运输流通环境下，保证相对湿度不超过70%，瓦楞纸板可以更好保护产品。但要探究其原因，还需要从微观层面，楞纸板的内在纤维的影响等因素进行深入研究，在未来的瓦楞纸板力学性能研究中需要结合结构力学，材料力学等进行细致地分析瓦楞纸板内在的影响因素，开展深层理论研究。 作者：黄剑宗 单位：广西大学轻工与食品工程学院 力学性能论文:汽车用钢连续退火力学性能论文 1试验材料及方法 试验原料为真空冶炼并锻造而成的锻坯，首先在锻坯上截取直径为4.0mm、长10.0mm的圆柱试样，采用热膨胀仪测得合金钢材料的A1和A3分别为710℃和930℃。采用二辊轧机将1200℃保温90min的锻坯热轧为厚度为3.0mm的热轧板，并对其依次进行酸洗、冷轧，最后得到厚度为1.2mm的双相钢冷轧薄板，其主要化学成分w(%)：0.10C、1.35Si、1.88Mn、0.007P、0.0056S，余量为Fe。在冷轧钢板上沿轧制方向截取长220mm、宽60mm双相钢试样，并进行连续退火试验。根据实验测得的A1和A3，确定退火温度分别为735、760、785、810和835℃。将试样加热至退火温度并进行保温处理，保温时间为6min，然后将试样冷却至685℃后淬火到240℃，保温12min后冷却至室温。对工艺参数不同的退火板取样，利用热场发射扫描电子显微镜及EBSD技术对其进行显微组织观察和相结构分析，并采用电子万能试验机对其力学性能按照国标要求进行测试。 2试验结果及分析 2.1显微组织 图1是退火温度为735、760、785、810和835℃时双相钢连续退火后的组织。可以看出，不同温度条件下的退火组织均为马氏体和铁素体，无明显差异。同时发现马氏体（硬相）呈凸起岛状，且均匀分布在铁素体（软相）的晶界上，形成了由软相和硬相组成的双相组织[4]。通过ImagesProPlu和彩色金相图片对不同退火温度下马氏体的体积分数进行定量分析，研究组织中的相构成[5]。统计数据显示，马氏体的体积分数随退火温度的升高由13.8%增加至19.7%，且马氏体岛尺寸增大。这是由于在退火过程中，奥氏体随退火温度的升高逐渐增多；同时，C元素以及其他合金元素的扩散率也增大，奥氏体的尺寸增大。大部分奥氏体组织在淬火处理后转变为马氏体，增加了马氏体的体积分数以及尺寸。由图1还可以看到，马氏体岛中心位置颜色较暗，而与铁素体交界区域出现了光亮圈。这是因为C元素的热扩散速率较大，使其在连续退火过程中扩散较充分，使铁素体与奥氏体中的碳浓度达到了平衡状态。而Mn元素在奥氏体组织中的扩散速率小于其在铁素体组织中的扩散速率，导致铁素体与奥氏体的交界区域成为富Mn区，而淬透性与Mn的含量呈正比例关系，不同淬透性导致其内部较暗，而与铁素体的交界呈现光亮圈。 2.2相结构 退火温度分别为735℃和785℃时，汽车用高Si双相钢材料连续退火后的EBSD图像如图2所示。（采用黑色标记残余奥氏体，其他颜色标记马氏体和铁素体）可以看出，不同退火温度条件下双相钢组织中均得到了分布于铁素体晶界上的粒状残余奥氏体组织。这是由于双相钢材料中Si元素的含量较高，在退火过程可促进铁素体中C元素向奥氏体扩散，提高了奥氏体相中的含碳量；同时在冷却过程中Si元素还可以对碳化物的析出起到抑制作用，降低了奥氏体相中的碳损失。高碳奥氏体相的Ms点较低，因此具有较高的热稳定性，在室温条件下稳定存在并被保留。经测量，残余奥氏体的晶粒直径均小于1μm，稳定性较高。图3给出了双相钢在760℃时退火后的透射照片。可以看出，部分残余奥氏体组织呈薄膜状，分布于板条马氏体组织中。薄膜状奥氏体由于尺寸较小，同时周围包裹了马氏体束，提高了其成核所需表面能，因此增加了其向马氏体转变的难度。 2.3力学性能 表1给出了不同退火温度下双相钢连续退火后的力学性能。可知，随着退火温度升高，试验钢抗拉强度呈现先升高后降低。这是由于当退火温度高于735℃后，马氏体的体积分数开始急剧增加，抗拉强度也随之大幅提高；当退火温度超过785℃后，马氏体的体积分数不再增加，但在冷却阶段生成的铁素体体积分数逐渐增加，相比原始铁素体，新生铁素体的含碳量较高，导致马氏体的含碳量下降，抗拉强度也随之降低。传统低Si双相钢材料的抗拉强度为630MPa时，伸长率为23.0%。相比之下，退火温度为785℃时高Si双相钢材料的综合力学性能较高，抗拉强度为702MPa时，伸长率为25.5%，均高于传统低Si双相钢。伴随退火温度的升高，试验钢的屈强比未发生明显变化，最大为0.58，最小为0.44。传统低Si双相钢材料的屈强比为0.47，相比之下，除735℃退火外，双相钢的屈强比较低，因此其成型性能较好。这是由于钢中的Si元素不仅可以降低铁素体中C元素的含量，还可以对冷却及时效过程中碳化物的析出起到抑制作用，使C元素聚集在奥氏体中；此外，由于新生铁素体出现的无沉淀区降低了双相钢的屈服强度，因此其屈强比也随之下降。 3结论 （1）在汽车用高Si双相钢在连续退火后，铁素体晶界上均匀分布有岛状马氏体和粒状残余奥氏体，这是由于Si元素在退火过程中促进C元素的扩散，在冷却过程中抑制碳化物的析出造成的。（2）随着退火温度的升高，双相钢的抗拉强度呈现先升高后降低。当退火温度为785℃时，高Si双相钢的综合力学性能均高于传统低Si双相钢，有利于改善双相钢的成型性能。 作者：莫树懂 单位：广西交通职业技术学院 力学性能论文:混凝土力学性能试验研究 1原材料性能试验分析 1．1水泥 试验所使用的水泥是江西省生产的万年青牌P．O42．5，其细度为1．23。 1．2砂 采用武夷山当地的河砂，中砂，级配良好。 1．3粗骨料 采用武夷山当地产的碎石，表观密度为2867kgm2，最大公称粒径为40mm，级配良好。碎石的含水率小于0．2%。 1．4废弃混凝土 废弃混凝土集料(简称RG)，是武夷山当地旧建筑物上拆下来的废弃混凝土块，经人工破碎筛分、分级，按一定的比例混合后，粒径为5～40mm，级配良好。 1．5矿渣微粉 矿渣微粉是福建三钢集团龙海分公司生产的，比表面积为450m2kg。 1．6水 武夷山当地的自来水。 1．7减水剂 选用福州君安建材有限公司生产的YS－A型混凝土高效能减水剂，减水率为15%。 2试验研究 2．1混凝土基准配合比 根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2011)的要求，按照强度等级C35设计混凝土基准配合比，水胶比为0．4，坍落度120mm，砂率取38%。 2．2矿渣微粉再生混凝土配合比 试验采用废混凝土等质量取代天然粗骨料，取代率分别为0，25%，50%，100%。在废混凝土取代率试验的基础上，掺入矿渣微粉等量取代水泥用量，取代率分别为0，30%，50%，70%。采用均匀设计法制定了16组试验方案。 2．3混凝土试件的制作 根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GBT50081—2002)(以下简称《标准》)的规定，试块采用150mm×150mm×150mm标准试模，按照试验方案制作成16组试块，分别测试7，28，60d的抗压强度和工作性能，每次确定的强度值取3个数据的平均值，故每组按照7，28，60d的养护龄期分别制作9个试块，总计144个试块。2．4流动性测试根据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GBT50080—2002)进行坍落度试验，测定不同组别混凝土拌合物的流动性。2．5抗压强度试验根据《标准》进行抗压强度试验，使用微机控制电液伺服压力试验机(HCT306A)进行试验，以0．5～0．8MPas匀速加压，试验分7，28，60d共3次进行，每次试验3个试块，抗压强度结果取平均值。 3试验结果分析 3．1流动性影响分析 以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案再生混凝土的坍落度值，得出对再生混凝土流动性的影响规律。当矿渣微粉取代率不变时，随着废混凝土掺量的增加，再生混凝土的坍落度呈现出比较明显的降低趋势;当掺入矿渣微粉后，再生混凝土的坍落度均有所提高;当废混凝土取代率不变时，随着矿渣微粉取代率的增加，再生混凝土的坍落度也有一定程度的提高。研究结果表明:废混凝土在破碎过程中产生很多的颗粒棱角，使其具有表面粗糙、孔隙率大和吸水性好的特征［5］，进行混凝土拌制时，在水胶比不变的前提下，由于废混凝土自身要吸收水分，减少了实际用于拌合混凝土的水量，导致混凝土的流动性变差。而矿渣微粉是细微球状体，其颗粒直径比水泥细，且表面光滑，可以起到填充水泥颗粒空隙的作用，而且吸水量小［6］。因此，在水泥刚开始水化时，矿渣微粉包围着水泥颗粒，起到了减水剂的作用，降低了水化速度，提高了混凝土拌合物的流动性。 3．2抗压强度影响分析 本试验以矿渣微粉和废混凝土掺量为变量，通过测试不同方案混凝土的抗压强度值，得出每组方案对不同龄期混凝土抗压强度的影响规律。混凝土7d的抗压强度的变化规律:在废混凝土取代率不变时，当掺入矿渣微粉后，其抗压强度降低。这是由于矿渣微粉的水化速度慢，当水泥用量随着矿渣微粉的掺入而减少时，混凝土的早期强度会出现明显降低。混凝土28d和60d的抗压强度的变化规律:再生混凝土后期抗压强度相比7d的抗压强度高，能够达到设计强度等级C35。当废混凝土取代一定量天然骨料，混凝土强度有一定程度地提高，但随废混凝土取代率的提高，抗压强度呈下降的趋势。当取代率超过50%时，混凝土的抗压强度下降较快;当再生骨料取代率为50%时，掺入适量矿渣微粉，使再生混凝土的流动性得以改善，抗压强度影响不大，28d均能达到35MPa;当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。分析表明:废混凝土不仅棱角多，而且表面粗糙，具有粘结面较好、界面粘结强度较高的特性［7］;另外，由于废混凝土的吸水性强，遇水后能很快湿润，促使其表面的许多微裂缝的立刻吸入水泥颗粒，使水化更加充分，形成致密的界面结构，在一定程度上补偿了废混凝土强度较低的缺陷;同时，矿渣微粉的细度比水泥颗粒细，起到了很好的填充作用，改善了再生混凝土的孔隙结构，使孔隙率降低，形成了密实充填结构［8］;此外，由于废混凝土的吸水率较高，降低了混凝土的有效水胶比，提高了再生混凝土的抗压强度。 4结语 当再生混凝土中矿渣微粉掺量为50%，采用水泥标号为P．O42．5时，其抗压强度随着废混凝土取代率的增加而提高，28d最高达到40MPa。由此可见，矿渣微粉再生骨料混凝土既能节约资源，又能消耗大量的建筑垃圾，对于减轻环境污染十分有效。随着科学技术的快速发展，矿渣微粉再生骨料混凝土一定会成为可持续发展的绿色材料。 作者：谷艳玲 单位：武夷学院土木工程与建筑学院 力学性能论文:石灰石粉混凝土力学性能研究 1试验原材料及配合比 1.1试验原材料 水泥:采用P.O42.5水泥，其主要性能见表1。石灰石粉:密度2700kg/m3，需水量比95%，其化学成分见表2。细骨料:采用天然河砂，表观密度2640kg/m3，细度模数2.77。粗骨料:采用天然卵石，粒径分别为5～20mm、20～40mm，表观密度2670kg/m3，压碎指标6.6%。外加剂:采用Gk—4A固状缓凝高效减水剂和GK—9A固状引气剂。 1.2试验配合比 试验采用内掺法，以石灰石粉替代不同掺量的水泥然后按表3的配合比成型混凝土试件。试验以R0为基准配比，通过改变石灰石粉掺量，研究石灰石粉对碾压混凝土工作性能、力学性能和耐久性能的影响。 2石灰石粉对碾压混凝土工作性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2000)进行测试。掺入石灰石粉后，碾压混凝土拌和物的VC值出现降低的趋势，但随着掺入量的增加降低幅度减小。不掺石灰石粉时R0配比的VC值为8s，当掺入石灰石粉时，配比R1、R2、R3、R4都降至5s以内，说明石灰石粉具有固体减水剂的作用，适当的石灰石粉对改善碾压土的工作性能有益。VC值的大小是决定碾压混凝土可碾性和层间结合技术的关键。随着石灰石粉的加入，碾压混凝土液化泛浆时间缩短有利于碾压混凝土的层间结合，这主要是由于石灰石粉的密度低于水泥密度。采用等量替代法大大提高了碾压混凝土中浆量的体积，同时提高了浆砂比。同时，把混凝土看作是一个连续的颗粒堆积体，石灰石粉中的细颗粒对碾压混凝土起到级配微调作用，从而改善碾压混凝土的工作性能［3］。 3石灰石粉对碾压混凝土力学性能的影响 碾压混凝土抗压强度、静力抗压弹性模量和极限拉伸值按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。配比编号为R1和R2的7d强度比基准配比R0强度高，28d时虽仍有提高但提高幅度不太明显，到了90d强度基本接近;配比编号R3和R4的早期强度和后期强度均比基准配比强度低。说明:当石灰石粉的掺量不超过20%时可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响;当石灰石粉的掺量超过20%时，随着其掺量加大，碾压混凝土各个龄期强度降低。同时，从表4中可知，随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的静力抗压弹性模量出现先降低后增加的趋势，而碾压混凝土的极限拉伸值则出现与其相反的趋势，即先增加后降低。这表明适当石灰石粉掺量对防止碾压混凝土坝的裂缝是十分有利的。混凝土可以视为连续的颗粒堆积体，石灰石粉的细度比水泥小，石灰石粉的细粉分散在水泥颗粒之间，起分散剂的作用，可以对碾压混凝土进行级配微调，使碾压混凝土内部更加密实。同时在水化早期，有大量的网状C—S—H生成，石灰石粉的支点咬合作用有利于水化物产生，从而加速了C3S的水化［4］，这种作用在早期十分明显，故一定量的石灰石粉可提高碾压混凝土的早期强度，但随着掺量的增加，混凝土内部参与水化反应的水泥越来越少，从而影响了碾压混凝土的强度。由于石灰石粉的等量替代提高了碾压混凝土的浆砂比，降低了碾压混凝土的VC值，从而起到提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的效果。 4石灰石粉对碾压混凝土抗渗性能的影响 碾压混凝土抗渗性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)采用逐级加压法进行测试，抗渗等级以每组6个试件中2个出现渗水时的最大水压力表示。抗渗等级按公式:W=10H-1计算。分别对5组试件90d龄期进行抗渗实验得出如下结果:R0试件的抗渗等级大于W10;R1、R2、R3、R4试件的抗渗等级均大于W12。碾压混凝土的抗渗性能是指碾压混凝土抵抗压力水渗透的能力，碾压混凝土的密实程度决定了其抗渗性能的高低，随着石灰石粉的掺入，碾压混凝土抗渗性能有一定程度的提高，这是由于石灰石粉的掺入起到了微填充的作用，阻断了碾压混凝土内部的毛细通道，提高了碾压混凝土的密实度，进而提高了碾压混凝土的抗渗性能。 5石灰石粉对碾压混凝土抗冻融性能的影响 碾压混凝土工作性能按《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行测试。不同石灰石粉掺量的碾压混凝土90d龄期200次快速冻融结果。随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土的质量损失率增加，相对动弹模量降低。当石灰石粉掺量不超过20%时，碾压混凝土试件可达到200次冻融循环;当掺量达到30%时，只能达到150次冻融循环;当掺量达到40%时，只能勉强达到100次冻融循环。碾压混凝土抗冻性能的好坏与碾压混凝土用原材料、碾压混凝土内部的孔结构及碾压混凝土密实程度等因素有关系。目前常用的方法是提高碾压混凝土的密实度和掺加引气剂。由于石灰石粉中的细粉颗粒对碾压混凝土有级配微调的作用，在一定程度上提高了碾压混凝土的密实度［5-6］，但随着石灰石粉掺量的增加，碾压混凝土中的含量明显降低，导致其抗冻性能降低。所以，在碾压混凝土中掺入适量石灰石粉，并合理调整引气剂的掺量，仍可保证碾压混凝土具备一定的抗冻融循环能力。 6结论 a.一定掺量的石灰石粉具有降低碾压混凝土VC值、改善碾压混凝土的工作性能的作用。b.当石灰石粉的掺量不超过20%时，可提高碾压混凝土早期抗压强度，对碾压混凝土后期强度无不利影响。当掺量超过20%时严重影响碾压混凝土的抗压强度。c.适当掺量的石灰石粉具有提高碾压混凝土极限拉伸值、降低碾压混凝土静力抗压弹性模量的作用，对防止产生碾压混凝土坝裂缝十分有利。d.石灰石粉的加入对碾压混凝土的抗渗性能无不利影响。e.石灰石粉的过量加入会大大降低碾压混凝土的抗冻性能，但若掺量合理并适当调整引气剂的掺量，碾压混凝土仍具有一定的抵抗冻融循环的能力。石灰石粉作为一种新型掺和料，在碾压混凝土中的应用显得尤为重要，其合理利用具有广阔的应用前景和良好的经济效益，符合变废为宝、节约资源、保护环境的可持续发展的思路。 作者：赵哲 单位：石家庄滹沱新区投资开发有限公司 力学性能论文:管线钢组织及力学性能应用 1有限元模型建立 对模型作如下假设：基体是连续相，填料粒子是分散的；填料粒子具有均匀性和周期性；填料添加比例为5%。根据假设，建立反映不同填料粒子分布形式的有限元模型。实验所用材料为建筑工业用X90管线钢，其化学成分如表1所示。对真空脱气工艺冶炼后的工业用钢连铸坯料进行轧制。采用MULPIC层流冷却设备对矫正后的轧制钢板进行热处理。并依据多相组织调控机理对层流冷却设备进行参数设置，试验板材尺寸为18mm×3000mm×12000mm。对试验钢板的轧制表面、沿宽度方面的截面和沿长度方向的截面分别取样，进行打磨和抛光处理。其中所使用的金相腐蚀液为3.5%的硝酸酒精溶液。采用Axiovert-200MAT型光学显微镜(OM)和FEIQuanta600型扫描电镜(SEM)对试验钢组织进行观察；使用H-800型投射电镜(TEM)对双喷薄后的试样进行微观形貌的观察；采用GenesisXM2对实验样品进行能谱分析(EDS)。 2试验结果及分析 2.1X90钢的组织分析 热处理前试验钢板厚度中层纵截面处的微观组织。可以发现，试验钢的原始奥氏体组织为长50.0~65.0μm，宽20.0μm的长条状扁平形晶粒，并沿着钢板轧制的方向分布。同时在其晶界处出现大量多边形的铁素体组织，尺寸范围为3.0~7.0μm。由于基体的相变温度受到钢内高能奥氏体晶粒的影响，因此随着奥氏体晶粒的长大，相变驱动力增加，促进相变发生。同时，生成的铁素体的力学性能、晶粒大小及相变过程中的动态也与原始奥氏体晶粒尺寸相关。在工程生产实际中，可以采用细化奥氏体晶粒尺寸的办法，达到增加其形变量和降低形变温度，优化X90管线钢材料的力学性能。与X70管线钢不同，X90管线钢的主要组织为粒状和板条的贝氏体、多边形的铁素体以及残留M/A。图2为试验钢不同位置光学和扫描电镜分析。可以发现，试验钢的基体组织为贝氏体、铁素体以及M/A构成的多相组织。准多边形铁素体在横、纵截面的试样中沿轧制方向呈带状分布。这是由于过冷处理增加了奥氏体晶界能量，促使铁素在轧后空冷过程中形核、生长；经挤压后，试验钢中贝氏体相互交错且取向不同，增大过冷处理的冷却速率不利于增加粒状贝氏体及M/A的数量。终轧厚度为18mm的试验钢板透射电镜分析如图3所示。其中，粒状贝氏体和板条贝氏体分布在准多边形铁素体周围。板条状贝氏体是在中低温的转变温度下制备得到的，其宽度为0.5μm，位错密度高，可提高钢强度。在试验钢板条束间隙中发现M/A相，该相在TEM图片中呈白色或黑色条状，如图3(d)和3(e)所示。另外，由于试验钢添加了0.09%的Nb元素作为晶粒细化剂，因此X90钢的晶粒得到了一定程度的细化。这是由于Nb可以抑制奥氏体晶粒的生长。 2.2力学性能分析 试验钢不同位置试样的力学性能测试结果如表2所示。可知，轧制钢板的最高屈服强度为653MPa，最低为609MPa；抗拉强度为713~723MPa；最大的屈强比为0.89。在低温的抗冲击实验中，DWTT重锤冲击实验的剪切面积不小于80%，冲击做功的范围在213~247J的范围内。X90第三代管线钢的具有较低的屈强比及较高的延展性能，可减少裂纹和开裂的产生，增加其在应用过程中的安全性能。 3结论 （1）建筑用X90第三代管线钢组织由板条和粒状的贝氏体、M/A以及准多边形的铁素体的多相组织构成。低密度的准多边形铁素体能够提高钢基体的韧性；含Nb析出物可抑制位错的滑移和扩展；夹杂在位错之中的极硬M/A可以提高钢的强度。（2）经热处理后，试验钢具有较低的屈强比，较高的延展性能，能有效减少裂纹和开裂的产生，提高材料的安全性能。 作者：申喆 单位：焦作大学 力学性能论文:铝硅合金力学性能探析 1实验方法 1.1合金成分 为使合金具备较高的抗拉强度、良好的充型能力及较高的耐磨性等性能，选择硅含量为18%。实际生产中，常将含铁量超过2.0%的回炉料，做废铝处理或给压铸厂回用，为增加高铁铝合金的回收利用率，同时保证良好的工艺性能和使用性能，将加入铁含量定为3%。根据文献报道［1-2］，高铁铝硅合金中锰的最佳添加量存在差异，现有报道主要集中在w(Mn)/w(Fe)=0.5～1.1，锰和铁含量相同时对高铁含量铝硅合金中的富铁相具有较好的中和效果，因此选锰加入量为3%(即w(Mn)/w(Fe)=1.0)。有资料表明［3-4］，随着铜含量增加，合金密度和热裂倾向增大，耐腐蚀性和铸造性能降低，根据合金的种类和用途的不同，所选铜的含量不一样，铜的含量取5%。 1.2热处理工艺选择 根据相关文献［5］，T6处理对于铝合金效果最好，即固溶处理后再进行人工时效。该热处理工艺可使高温时出现的富铁相扩散于基体中。人工时效可使富铁相均匀化。固溶温度选择525℃，保温时间4h，淬火采用水介质，温度为70～80℃的水。人工时效选择温度180℃，保温5h。 2试验结果与分析 2.1抗拉强度检测方法与数据 零件试样按GB/T228-2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》规定尺寸加工，在电子万能试验机上进行拉伸试验，高铁含量的铝硅合金在加入一定量的锰后性能有所提升，但提升幅度较小(抗拉强度由118MPa提升到135.2MPa，提升幅度为14.58%)，不足以消除铁元素对合金的影响。在加入锰的基础上，加入铜后合金性能有较大提升(抗拉强度由135.2MPa提升到168.8MPa，提升幅度为24.85%)，基本已经能够消除铁元素带来的不利影响。合金经过T6热处理后，可以使性能再次提升到193.1MPa，相对于不含铁的铝硅合金(Al-18Si)抗拉强度提升28.73%，有利于扩大合金使用范围，这对铝硅合金的回收再利用具有重大意义。 2.2合金SEM及EDS分析 图1为Al-18Si-3Fe-xMn合金中主要相的SEM形貌。图1(a)为未加锰时即Al-18Si-3Fe中长条状和细长的针条状富铁相的形貌，含铝、硅、铁分别为65.79%、21.42%和12.79%，不含锰。图1(b)和图1(c)为Al-18Si-3Fe-3Mn中富铁相形貌。图1(b)含铝0.85%，含硅99.15%，不含铁和锰。图1(c)含铝、硅、铁锰分别为64.77%、18.51%、8.68%和8.05%。当锰含量为零时，即Al-18%Si-3Fe合金中富铁相的组成元素为铝、硅、铁，可认为这些相为三元富铁相。当锰含量为3%时，富铁相组成元素为铝、硅、铁、锰，可认为这些相为四元富铁相。图中浅灰色的相为初生硅。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金热处理前后主要相的SEM形貌和微区成分分析的位置，图2(a)含铝75.65%、铜24.35%，图2(b)含铝78.34%、铜21.66%。图2(a)中白色珊瑚状组织和图2(b)中白色组织是铝和铜组成的一种物相，铝和铜的原子比例分别为3.11和3.62，结合Al-Cu二元合金相图可以判定为Al2Cu相，虽然实际测得铝铜比大于2∶1，这是因为受到基体中α-Al的干扰和能谱仪电子束聚焦能力有限的影响。从图2可知，富铜相是以富铁相为核心方式析出和(Al+Al2Cu)共晶形式析出两种方式同时进行，这与文献［6］记载，当铜的质量分数大于1%时的析出方式吻合。从图2(b)中存在富铜相可以得知，部分富铜相尺寸较大，固溶处理并不能将其完全溶解。 2.3铸态组织结构观察与分析 从图3(a)和图3(b)可以观察到，Al-18Si合金中加入3%的铁后，出现粗大的双锥状富铁相，这种富铁相一般称为α铁相，双锥状富铁相对合金基体的割裂作用非常明显(合金强度从150MPa下降到118MPa)。从图3(c)可以观察到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰可使富铁相和初生硅得到细化，富铁相形态由双锥状转变为三叶状、四叶状、块状、田字状和块状(即β相)。通过对相关文献分析［7-8］，α铁相和β铁相都是通过δ高温铁相和剩余液相发生包晶反应生成，α铁相也可以通过包晶反应转变为β相。在平衡凝固过程中，δ高温铁相先析出。非平衡凝固组织中出现δ高温铁相，是由于在较大冷却速度下，δ高温铁相向β铁相的包晶反应变得困难，而不是较大的冷却速度抑制了β铁相的形核生长。在高温区，α铁相和β铁相分别通过包晶反应转变为β铁相，当冷却速度非常大时，包晶反应难以进行，而使δ高温相保留至室温。锰的加入，使α相从准稳定相转变为稳定相，L+αβ的包晶反应不再发生，L+δβ的包晶反应也受到抑制，L+δα的包晶反应受到促进。因富铁相由α铁相转变为β相，以及晶粒的细化，合金的抗拉强度得到一定提升(从118MPa提升到135.2MPa)。从图3(d)可以看到，在富铁含量的铝硅合金中加入3%锰的基础上加入5%铜后，合金中富铁相形态变化不大，Al2Cu相在富铁相周围析出。是由于Al2Cu相包裹了富铁相，从而减小了富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu合金经过T6热处理后，富铁相和初生硅相边角被钝化，铸态下的CuAl2在固溶处理过程中，重新溶解入基体中，形成过饱和固溶体。此时，快速淬入70～90℃的热水中，溶质的扩散和重新分配来不及进行，CuAl2的形核和长大无法实现，从而得到过饱和的单相α固溶体。从图4可以看到，固溶处理后铜元素的分布明显均匀化，铜元素在单相α固溶体中有较大的过饱和度，共格界面处的基体晶格产生畸变，对基体起到强化作用。同时认为，由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑，因此更有利于消除富铁相对基体的割裂影响，提高合金强度。通过两种方式对合金的强化，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)。 3结论 Al-18Si-3Fe合金中加入3%锰后，富铁相形态得到改善，能够小幅度提升(抗拉强度幅度为14.58%)高铁含量铝硅合金强度，但不能完全消除铁元素带来的不利影响。Al-18Si-3Fe-3Mn合金加入5%铜后，析出的Al2Cu相包裹富铁相，减小富铁相对合金基体的割裂作用，使得合金抗拉强度得到提高(从135.2MPa提升到168.8MPa)。Al-18Si-3Fe-3Mn-5Cu经过T6处理后，铜元素在单相α固溶体中形成较大的过饱和度，对基体起到强化作用，同时由于高温下原子扩散作用增强，热处理后富铁相周边剩余的CuAl2相与富铁相结合更紧密，CuAl2相与基体结合部分更圆滑。通过两种方式，合金的力学性能得到较大提升(从168.8MPa提升到193.1MPa)，优于不含铁Al-22Si合金性能，实现铝硅合金的有效回收利用。 作者：李林鑫 单位：四川化工职业技术学院

1引言 对于现代土木工程，工程质量是否达标是确保其安全性和稳定性的主要因素，也影响工程的成本、经济效益和社会效益的重要因素。工程建设全过程中，涉及地基、建筑材料、施工工艺等方面，无论是已建还是在建工程，都需要进行试验检测工作。因此，本文从常见的技术措施入手，分析如何提升工程试验检测水平。 2试验检测的理论内容和重要性 通常情况下，土木工程的结构试验是对结构材料的计算和分析，然后将结果运用于之后的研究和施工过程中。对结构的检测包含多个方面，并且需要通过不同的测试方法对结构状态进行分析，结合工作性能进行客观评价，以判断内部结构的质量和可能存在的质量隐患等。而土木工程本身的工期长，且投资成本高，产生质量问题必然会带来严重的经济损失，并且很多建筑工程都与城市发展有关，例如，市政工程的基础设施建设，路桥工程等，需要长期使用，因此，要确保其质量符合实际使用的要求。只有通过不断地进行测试检验，才能对理论进行强化，对现阶段的技术进行优化和完善，为今后的建筑工程提供重要的数据资料。因此，施工开始前的试验检测工作，是有效判断施工是否会出现质量问题的重要环节，一旦出现问题，可以立即采取针对性的解决措施，减少后期维护和保养的成本，控制工程造价。 3试验检测常用试验 3.1抗震试验 结构抗震试验是室内常见试验，与拟动力试验类似，通过对结构构件施加低周反复作用，判断其是否会因地震出现严重的结构破坏或位移。 3.2地震模拟试验 地震模拟试验是在计算机的控制下，制造人工地震波，让结构模型承受模拟的地震作用，判断其是否会在地震作用下出现结构损坏，并根据实际结果对建筑工程进行合理的优化调整。 3.3结构检测 结构检测是在不影响结构的整体性能的前提下进行结构检测，例如，留置标准养护试块检测、混凝土强度回弹检测、楼板厚度与净高检测等，然后通过数据判定其承载能力，分析使用功能是否受损，结构是否保持稳定。 3.4钻芯检测 钻芯检测是通过专业的钻机设备从混凝土结构中钻取小部分芯样的检测样本，然后通过强度试验获取混凝土结构的整体强度，可以对存在的质量问题进行有效判断。目前，这也是常见的检测方式之一。 4案例分析 某公司取得了一段路桥工程新建项目，项目长度为12km，路基宽12m，路面宽8m，为平原3级公路。路面整体结构为15cm石灰稳定土基底层，0.5cm乳化沥青下封层和3cm沥青碎石。建成使用后，出现了路基下沉现象，路面破坏严重，伴有大面积龟裂和坑槽。对试验检测结果进行分析，发现施工时的灰土层设计标高不合理，后续的材料强度不够，同时因为材料堆放时间长，性能受损，在后续的碾压过程中未合理控制含水量，从而导致压实度不符合实际的施工要求。 4.1检测人员的素质 试验检测的主体是人，作为土木工程的专业技术人员，应具备建筑行业的专业知识。而在案例中出现的各类问题都是因为试验检测工作的缺失。因此，检测人员的技术问题应成为今后工作中应重点关注的问题。 4.2试验检测管理体系的缺乏 材料性能和灰土层设计标高是在施工环节中必须检测的内容，但是从我国现阶段的体系制度来看，很多检测机构并没有对相关工作细节进行明确标注，操作时缺乏管理体系和技术支持，且很多试验检测工作分工不明确，管理人员开展工作时受限于各种因素而出现了检测数据的偏差。 5如何提升试验检测工作的水平 5.1施工方案的合理规划 试验检测的流程较多，从初期的原材料取样和材质鉴定到设计实验，再到后期的施工指导与成品质量检验，都要进行合理规划。如果检测结果不合格，还需要针对性地分析原因，提出改进方案，再重新进行指导和检验工作。这一过程中应重点对材料质量进行管理，是降低成本、创造经济效益的重要方式。 5.2施工环节的调配试 验检测环节的规划离不开施工环节的合理调配。检测内容，不仅包含技术方面，还包括材料性能等多个方面的内容。施工环节中涉及很多方面的调配工作，例如，水电安装等。因此，施工单位应在展开试验检测前和各个部门做好交接工作，对施工区域内的测量工作要进行合理调配。 6结语 建筑工程试验检测工作对施工质量的提升有决定性作用，而我国也一直高度重视试验检测工作，出台了类似《建筑工程检测试验技术管理规范》等一系相关规范和标准，旨在提升试验检测水平。作为施工单位，应高度重视工程试验检测工作，并不断查漏补缺，从根源上保障施工质量，为我国未来的建筑事业更好地服务。

生物统计论文:生物统计课教学思索 生物统计学是运用数理统计学的原理和方法，收集、整理、分析数据，解释生物现象，寻求其内在规律的一门学科。与一般数理统计学相比，它不仅要通过事物外在的数量表现去揭示事物可能存在的规律性，而且要根据专业知识去探讨、解释为什么会存在这种规律性。[1]生物统计学的特点就是研究对象是抽象的随机变量，而且要和农业实际紧密联系起来。“生物统计”主要包括田间试验中常用的、基本的试验设计方法与统计分析方法两部分，是生物科学、植物生产类专业的一门专业基础课。[2]如何提高“生物统计”课堂教学的有效性，在有限的教学时数内高质量、高效率地完成“生物统计”课程的教学，为学生奠定一个丰厚、扎实、牢固的试验设计和统计分析的基础，是摆在每一位从事“生物统计”课程教学的教师面前的严峻现实。为了提高“生物统计”课堂教学的有效性，提高教学质量，笔者所在教研室一直以来对教学方法、教学手段等进行反复探索，不断进行新的尝试，并有一些体会。以下浅谈教学过程中的一些心得。 一、营造平等的师生关系，构建和谐的课堂氛围 “生物统计”这门课程比较抽象，以往学生在学习过程中普遍感到枯燥难懂、学习兴趣不高。要想让学生喜欢这门课首先要让学生喜欢任课老师，从而对这门课感兴趣。“教者乐其教，学者乐其学”，良好的师生关系是“生物统计”课堂教学成功的基础和保证。只有师生之间确立一种朋友关系，课堂教学的效果才会事半功倍。“生物统计”课堂教学在规范管理、形成良好学风的前提下，应该营造轻松、民主与和谐的氛围，教师要放下架子，有缺点和错误要敢于承认，与学生像朋友一样共同研究，共同探讨，师生互动，心灵沟通，引起共鸣；让课堂充满笑声，一句笑话，一句简单风趣的语言，都可以激活课堂，学生在轻松、民主与和谐的课堂氛围下按照老师的思路和要求，不知不觉地学到和掌握知识，达到教学的目的。此外，教师在课堂讲授的过程中，教学内容的引入要突出趣味性。加入一些和讲授内容有关的耐人寻味、引人入胜的情节，这为激发学生认知动因提供了良好的环境和条件。如2011-2012学年第一学期在讲授“显著水平”时，就以“天宫一号”的研制和发射、中国航天器空间对接技术为例，说明显著水平的依据和重要性；又如在讲授第四章“显著性检验的配对设计”时，以佳洁士牙膏为例：“在20世纪50年代后期，宝洁公司推出了佳洁士牙膏，这是第一个带有氟化物的牙膏。为检验佳洁士在检验减少蛀牙方面的效果，研究者对多对双胞胎进行了实验，每对双胞胎之中的一个使用了含氟化物的佳洁士牙膏，而另一个则继续使用不含氟化物普通牙膏。”这时提出问题，即将双胞体作为非独立样本使用的目的是什么。通过这个例子既可以启发学生的思维，又能让学生轻松地明白什么样的设计属于配对设计，直观地体现了有关知识的客观背景，使学生通过自己的思维再现知识发生的过程。因此，教师在教学的过程中应把握好每个概念，善于挖掘教材的内在魅力，精心选择一个个有趣的实例，使课堂教学妙趣横生，触发学生学习的兴趣，使学生在趣味性中掌握生物统计的基本思想和方法。老师要认真对待学生提的每一个问题，有思考、研究价值的，教师要及时予以充分的肯定，让他们享受到质疑的成就感；浅显幼稚甚至不太合适的，要选择不同角度给予评价鼓励（鼓励其有所发现，表扬敢于质疑的勇气、勇于探索的精神）。这样，才能消除学生的畏惧心理，激发他们质疑的热情，提高他们质疑的勇气，从而增强其主体意识，调动学生学习的积极性。 二、针对不同专业调整教学内容和教学实例 笔者所在生物统计教研室给石河子大学农学院所有学生讲授“生物统计”课程。农学院农学、植保、林学、园艺、资环五个系使用的生物统计教材都是四川农业大学明道绪主编的《田间试验与统计分析》。因此，在教学过程中，如何结合专业实际、选取和专业相近的例子，分清重点难点，对现有内容进行合理取舍是一个十分重要的问题。[3]我们在讲清基本原理、思路和方法后，在举例时尽量结合专业，便于学生理解和掌握，将所学知识应用于专业实际。如给林学系的学生上课时，参考了续九如、黄智慧主编的《林业试验设计》，所举例题均与林木遗传育种、栽培、生理生化和森林资源调查等有关。对资环系则尽量采用农业资源调查、植物营养与施肥、环境监测与评价、生态效益分析、气象观测等方面的例子，有时即使将植保或者农学类的例题仅在文字上变动一下而数据不变也能取得较好效果。针对不同的专业特点，同一章节的应用问题也有所侧重。如在讲“直线回归与相关分析”时，不同的系在理论联系实际时侧重点也不同。如给农学系上课时，参考童一中主编的《作物育种常用的统计分析方法》，重点讲授回归分析和相关分析在作物遗传育种和栽培上的应用；在给植保系上课时，参考山东省农作物病虫测报站主编的《农业病虫数理统计预报》，重点讲授根据害虫发生发展规律及影响的有关环境因素预测害虫未来的发生发展趋势，为害虫综合治理提供决策依据等应用。通过实例分析，使学生们明白了统计方法的重要性和实用价值。总之，通过课堂讲授、作业和上机操作，使学生学完该课程后不仅仅学到一些统计学的常用术语和公式，而且要意识到他们所接触的统计学比单纯地计算平均数以及用彩色图表示出来复杂得多，它是一个强有力的分析工具。对各个系都要讲授“生物统计”的基本知识，内容涉及到实验方案的实施、数据的收集、整理和统计分析等，即“田间试验”、“资料的整理与描述“、“常用概率分布”、“假设检验”、“方差分析”、“X2测验”和“直线回归与相关分析”。对于有些章节如“百分数资料的假设检验”，因为数据涉及到有两个属性类别的质量性状和利用统计次数法得来的次数资料，农学系和植保系学生用的较多，因此只对这两个系讲授。对于“两因素系统分组试验资料的方差分析”，因为植保和资环专业用的比较多，因此只对植保系和资环系的学生讲授；对有些难度较大的章节，如“方差分析处理效应分类与期望均方”等一般只对农学系学生讲授；“样本平均数抽样分布与标准误”一节虽然最难懂，但它是生物统计思想方法的重心所在，是重要基础知识，既是重点又是难点，要仔细、耐心地给学生讲清楚。通过本课程的学习，使学生能熟练制定实验方案、进行数据的处理与分析，并作出科学的结论。 三、加强实践教学，注重学生能力培养 1.将统计方法的讲授与统计软件的介绍紧密结合随着计算机的普及和广泛使用，统计分析方法在自然科学的各个领域中得到越来越广泛的应用。统计软件的应用已经成为高校学生与科研工作者必备的技能。生物统计教研室根据不同的专业开设了Excel和SPSS等统计软件的实验课，收到良好的教学效果。我们在介绍Excel、SPSS等软件基本操作的基础上，结合统计学基本理论和方法，通过实例，由浅入深、深入浅出地讲解利用Excel、SPSS进行统计分析的方法和步骤，从而达到将抽象统计理论与直观现象操作相结合的目的。很多统计方法的计算量大，例如方差分析、直线回归等，以前传统的教学方法是手工计算，教师花费大量时间在黑板上逐步计算，学生学习时觉得计算繁杂。现在我们在讲课时一边讲解理论，一边把实例的处理结果做出来让学生分析。把重点放在讲授基本原理、思路、方法的适用条件和统计结果的解释上面，要求学生能根据不同的实验设计选择相应的统计方法用统计软件处理，并能做出科学、正确的解释。 2.理论联系实际，提高学生解决实际问题的能力生物统计学是生物领域中非常重要的一种分析工具，对将来从事农业和生物科技工作的学生来说是一门有重要实用价值的课程，与数理统计学不同的是，这门课程重在应用。因此在教学过程中一定要突出和强调“用”这个特点，学生学习这门课程的最终目的是要会应用。老师在上课过程中要注重学生统计思维能力的培养。为了提高学生综合分析问题与实际动手能力，教研室积极开展第二课堂，让学生根据自己申报的大学生研究训练计划（SRP）项目和本科毕业论文进行讨论和交流，每个学生给大家介绍自己的试验设计和实验方案，并说明自己的项目或者毕业论文用是什么统计方法来分析。此外还安排上机实习，并且是让学生带着自己的试验数据独立处理，让学生体会“学有所用”。在处理数据的过程中，进一步培养学生的统计分析与逻辑思维能力。在实践中培养创新能力。这样使学生能够真正利用统计学方法解决实际问题。 四、针对课程特点采用多种教学方法相结合 “生物统计”的特点是内容抽象、枯燥，理论性、逻辑性较强。而且该课程内容多、公式多、图表多、计算量大，单一的教学方法容易导致学生注意力涣散，产生视觉、听觉和思维疲劳，因此，教师应该针对不同的教学内容采用不同的教学方法。由于多媒体教学加快了教学进度，提高了课堂教学的效率，因此多媒体教学应用广泛。但是并不是所有的教学内容都适合用多媒体来讲授。就拿“方差分析”这一章来举例。在讲方差分析的基本原理和步骤时建议用板书讲解，因为这部分内容比较难，教师在黑板上一步步进行讲解和分析有利于学生更好地理解和掌握，满足大多数学生的要求；在讲不同试验设计资料的方差分析时，用板书讲解该试验设计的田间试验设计图、资料整理表及方差分析三步骤中涉及的公式，而讲具体实例时应采用多媒体。这种板书和多媒体相结合的授课方式很大程度上缓解了学时和教学内容之间的矛盾，还为启发式教学提供了时机，让学生有足够的时间在老师的引导下活跃思维，积极思考，及时理解和消化知识。针对“生物统计”逻辑性较强的特点，老师在讲课过程中应“授之以渔”而不是“授之以鱼”。我们在讲课过程中逐步引导学生掌握解决问题的方式方法，让学生直接参与探索教学，充分发挥学生的主观能动性，开发学生的创新能力，使学生在学习中有成就感。因此，我们采用最多的就是启发式教学法。在课堂上，着重问题的创设，提供氛围，让学生发现问题并着手解决问题，使学生成为学习的主人，教师则成为学生的协作者。 五、小结 要想提高“生物统计”课堂教学质量，教师要把教学当成一门艺术来对待。教师感情的投入、学生学习兴趣和动机的培养、教学内容的处理、教学方法的选择、教学结构的编排、教学节奏的控制都在构建着现代教学趋势，教师只有全身心投入并不断总结方法，才能探索出有生命力的教学方法。 生物统计论文:生物统计课锻炼学生综合能力 统计是认识客观现象的方法和手段，也是一种意识和观念，统计能力是信息时代对国民素质的基本要求。生物统计课程是一门培养统计思维的专业基础课程，理论性和实践性都很强，该课程重在用统计学的原理和方法解决生命科学研究中的实际问题，以概率论为基础，揭示生命现象的规律性;生物统计涉及面广，具有大量的数学概念、数学符号和计算公式，同时具备内容丰富、理论抽象、实践性强的特点，对学生综合运用基础知识及理论联系实际的能力要求较高，也是培养学生学习兴趣、科研精神和创新能力不可缺少的基础。由于统计课程性质的独特性，学生学习、教师讲授过程中存在与其他专业课程不同的特点，如果采用传统的教学方式，死记硬背一些公式定理，将会造成学生学习兴趣的丧失。1999年，国务院在关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中指出:“对大学生进行素质教育的核心是创新教育”，河北农业大学动物科技学院生物统计课程组逐步改变教学方法，调整教学重点，把培养高素质的创新型综合人才作为教学的最终目标，收到了较好效果。 1用启发式教学法培养学生的学习兴趣 《生物统计附试验设计》教材的前4章内容包括绪论、资料的整理、平均数与标准差和变异系数及常用概率分布，这4章内容看似简单，但却是后面各种假设检验方法的铺垫、基础，统计推断的基本思想都来源于概率分布，所以需要在该课程开始的前4章下足功夫，打牢基础。采用启发式教学将统计思想融入学生喜闻乐见的生活实践和专业知识中，引导学生产生学好统计解决实际问题的迫切需求，培养学习生物统计的强烈兴趣，使各种统计方法、大量的公式不再是枯燥的数学计算，而是推断规律、揭示本质的必要手段。例如，资料的整理章节中要将100只种蛋出雏天数资料整理成频数分布表，整理的目的是表达数据，将数据特征用图表的形式简单、清晰地表达出来以代替繁琐的文字描述。首先，要引导学生从种蛋出雏天数、频数分布表中发现种蛋出雏天数的平均值及出雏天数的分散程度(不同天数出雏种蛋的百分比)，理解指标的稳定性和变异性。其次，要启发学生思考该指标特征的生产实践价值，即生产中需要集中人力在哪几天，使学生认识到理论知识与生产实际的紧密关系，学习专业知识的价值所在，进而启发学生懂得数据整理不仅在于简化表达，也是挖掘检测数据特征的一种方法，使学生对专业知识的获取方式有所了解，即知其然，更知其所以为然。教育家叶圣陶说过:“教师之为教，不在全盘授予，而在相机诱导”。19世纪德国教育家第斯多惠有句名言:“一个坏的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理”。两位教育家的教学理念实质就是启发式教学，教师要注意发挥学生的主体作用，启发学生思考，充分调动学生的积极性，使学生积极主动地学习，以提高课堂教学的实效性，培养创造型人才。 2采用探究式教学法培养学生逻辑思维能力 所谓探究式教学就是以探索、研究为主的教学活动，是一种符合教学规律的在教师精心策划指导下学生自主探究知识、提高能力的教学方法，它是一种新颖的教学形式，有别于传统教学方法。探究式教学不是单纯的对学生进行知识传授，而是对学生创造性思维能力的培养，学生由被动学习变为主动学习，激发学生持久的学习兴趣，使教师的主导作用和学生的主体作用贯穿于教学的全过程，符合课程“一切为了学生”的价值取向。苏霍姆林斯基曾说过:“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者”。在教学过程中，应用“探究式”教学，通过创造和谐的教学氛围，可以充分调动学生的积极性，激发学生的求知欲，引导学生主动学习，满足学生成为“发现者、研究者、探索者”的愿望。各种统计分析方法(假设检验)的基本原理是生物统计的难点所在，对假设检验原理的讲解要在已掌握的描述统计，尤其是概率分布的基础上，采用探究式教学，可以收到良好的效果。以课本“判断某品种猪的怀孕期是否有114d”为例，引导学生从逻辑推理上进行思考。首先，分析的实质是判断该样本是否来自μ=114的正态总体;其次，分析采取什么方法判断该样本是否来自这一总体，如果样本和总体完全相同，就没有分析的必要，也就没有统计推断的必要，因为有差别存在，才有统计推断;最后，分析造成差别的原因，即来自同一总体的差别是样本间的，也就是样本标准误(抽样误差)，来自不同总体的样本也是有差别的，该差别即μ1－μ2(总体间的差别)及抽样误差。所以分析差别是由抽样误差造成，还是由总体差别造成，即可得出样本是否来自同一个总体，继而考虑从数学上解决该问题，即构造适宜的统计量，并计算得出样本统计量，依据小概率原理推断得出结论。这一原理涉及的知识点较多，包括试验误差、概率分布、小概率原理等，必须是在学生对这些知识点都已理解吃透的基础上，才能把原理搞清楚;所以，采取探究的方式来学习统计原理是必要的，也是可行的。 3采用比较式教学法培养学生分析问题的能力 比较思维是创造性思维活动中常见且行之有效的一种思维方式。比较思维是通过联想分析比较，综合归纳，把已经熟知的知识、思维经验与所研究的分析方法、过程联系起来，找出它们的相似性和不同点，并用类似方法分析、处理问题或是根据2个或2个以上具有相同或相似特征的事物间的对比，从某个事物的某些已知特征去推测另一事物的相应特征的存在，异中求同，同中求异，从而产生新知，得出有创造性的结论，通过比较更好地掌握其特征。统计分析方法是统计推断的核心内容，是学习生物统计的重点所在，数据资料不同，统计分析方法也就不同。在阐述不同统计分析方法时，首先明确资料的类型，由于不同教材资料分类标准不同，类别及其名称也存在差异，将不同分类标准对照比较，引导学生掌握资料的类型。在此基础上，引导学生分析教材中t检验、方差分析、χ2检验各种统计推断方法的分析对象(数据资料的类型)，使学生对资料类型这一概念不仅有理论上的认识，更要掌握数据资料在统计推断中的地位，以及各种统计分析方法差异的数据基础。通过课堂讲授和课后作业的“找不同”活动，即将课堂教师讲授的概念或术语与教材名称的差别或教材中在课上没有讲解的内容(如统计量与统计数、双侧检验与两尾检验等)进行比较，分析原因，不仅能督促学生课上积极参与教学，课下认真总结，对一些基本概念、基本术语产生深刻的印象，同时可以激发学生学习的主动性。 4采用案例式教学法培养学生解决问题的能力 案例教学是连接统计理论与统计实践的桥梁，是学生在教师指导下运用所学统计理论知识和方法对案例进行思考、研究并对计算结果分析和评价的过程。只有将统计学的原理和方法应用于实践，找到理论与实践的结合点，才能体现出其价值所在，才能使生物统计获得最大的生命力;也只有构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系，才能有效提高学生的动手能力和创新能力。结合不同专业方向精选案例。例如，针对兽药营销专业的学生，举例讲解营销培训的效果验证，通过营销培训与不培训2组销售量的比较判断培训的价值。如果没有统计学知识而去分析这一问题，会因为销售量平均值的大小直接得出培训效果的优劣，但这一结论是没有经过统计分析、没有科学依据、经不起实践检验的。如果有统计学知识作基础，分析销售量的差别是由本质差异引起的、还是随机误差引起的，从而得出概率基础上的统计学结论和专业结论。通过这一案例，不仅使学生了解学习生物统计的目的所在，而且还激发了学生学习生物统计的兴趣，更激发起学生学习的积极性和主动性。 5通过统计分析培养严谨务实的科学研究精神 马克思认为:“一种科学只有在成功地应用数学时，才能达到真正完善的地步。”在探索事物规律性的过程中，应用统计方法来定量分析是科学研究的必要工具。统计推断结论有二种:一是有统计学意义的差异或叫“存在显著差异”;二是没有统计学意义的差异或叫“不存在显著差异”。统计思维是概率思维、推断思维，是在一定概率基础上的推断，而不是确定的、100%的、完全正确的，是有可能犯错误的。所以统计结论并不能完全代替专业结论，统计学上没有意义，专业上不一定没有价值，不能把统计结论作为专业结论的唯一指挥棒。例如，分析限饲对肉鸡生长发育的影响，当9个限饲组的饲料转化率全部高于对照组，但统计分析组间不存在显著差别时，专业上不能认为限饲对饲料转化率没有影响，只是由于肉鸡个体间差异较大，致使没能利用统计工具分析出组间差别。所以，统计学上“没有显著差异”，专业上未必就一定没有意义。统计分析是判断处理效应的工具，但并不是100%的绝对正确，需要根据实际情况分析最终获得专业结论，统计只是用来揭示事物规律的必备工具。科学研究是一个揭示本质、把握规律、创造新知的过程，同样也是探求真理的过程。事物的本质、规律不是暴露于事物的表面，而是在复杂的现象之中，因而只有以求真务实的精神，通过大量的调查研究并将取得的材料经过一番去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的加工制作，才能透过现象把握本质，透过偶然把握必然，使认识到达真理的彼岸。 创新是民族进步的灵魂，是国家走向发达的不竭动力。一个国家、一个民族要发展，造福人类，必须注重自主创新，在统计教学中灵活运用启发式、探究式、案例式等教学方法，培养学生的专业兴趣、逻辑推理能力、分析和解决问题的能力、严谨务实的研究精神，对培养21世纪创新型综合人才具有非常重要的作用。 生物统计论文:生物统计教学内容 1生物统计的教学原则思考 概率统计学近年来发展迅速，在各个领域的应用向深度和广度两个方向扩展。同时商业化统计软件如SAS、S+及SPSS广泛应用，给数理统计的教学提出了挑战和新的要求，对此应该在教学中有所反应和体现。 1.1数理统计基本概念和基础理论的学习 对统计思维的培养很大程度上依赖于对基本概念与原理的准确把握。虽然不同统计模型的具体方法不同，但均由样本容量确定、随机抽样、参数估计、假设检验、统计推断、统计预测、模型验证等一系列环节构成。由样本、统计量、抽样分布、置信区间、弃真概率α、取伪概率β、检验效力(powerofatest)、P值等概念所表达的统计思想在不同统计模型中是完全一致的，因而在条件允许时，应该用统计模拟方法进行直观化教学，以加强对概念和基本原理的把握。 1.2统计模拟方法辅助教学 随机模拟试验可以加强学生对统计基本概念和理论的理解，及分析问题、解决问题的能力[1]。例如，对显著性水平为α置信区间的正确理解应该为:(1)由两个随机变量(上下限)所确定的一个随机区间;(2)在同等条件下无限多次反复抽取相同容量的样本时，随机区间包含未知总体参数的概率为1-α。对此抽象概念的直观教学，可以用统计软件如S+简单完成。对于其他概念，如抽样分布、假设检验中弃真和取伪错误概率、检验效力、线性回归模型参数估计量的抽样分布、预测误差分解、离差平方和分解等，均可利用统计模拟进行直观化教学。另外，统计模拟还可以取代部分定理和结论的证明，通过模拟试验进行经验性验证。 1.3理论和实验技能的同步提高 首先应加强实验环节，使学生掌握一种常用统计软件的基本使用方法。SAS由于数据结构简单、功能强大、运算速度快而应成为首选。另外，S+具有强大的、可编辑的图形功能和易于编程特点，可用于统计模拟。共享统计软件R有与S+几乎完全一致的语法，为S+的使用提供了方便。虽然学生可以用统计软件快速完成统计运算，但由于理论知识的不足而无法正确地提取和解释软件输出结果。对这个问题的解决可以一方面保证一定的实验学时，加强对统计结果的分析能力。另一方面，通过课堂讲解、课后作业和统计模拟实验的形式加强理论学习。加强理论学习的观点，在学时压缩的前提下与一些学者的观点相左[2]。我们认为统计软件的使用，一方面减轻了时间负荷使学生有更多时间用于理论学习，另一方面也对理论水平提出更高的要求，即要求学生能够理解和利用软件分析结果。在有限学时内，加强理论学习的核心在于精讲式和概论式教学的有机结合。 1.4精讲式和与概论式教学的相互结合 数理统计的内容极其广泛，不加选择的教学使学生难以抓住重点。应在数学基础允许的前提下，重点地讲解核心内容。例如单一正态总体统计分析虽然简单，但涉及了所有核心统计概念，应作为重点内容讲解。根据统计模型间的区别与联系，应注意将核心结论自然地扩展到相近或相似的统计方法中去。如简单线性回归向多元线性回归、协方差分析、方差分析乃至非线性回归的自然扩展。与精讲相对应的，可以进行一定学时的概论式教学，对专业领域内的常用分析方法进行一般性介绍，并以典型案例分析的形式拓宽学生的眼界，做到点面结合。 1.5典型案例分析 典型案例分析指对科技论文中常用统计方法的剖析和讲解。典型案例分析可以使:(1)学生体会到统计方法在实际科研和生产中的应用，培育学习兴趣；(2)实际案例基本上包含了统计分析的各个方面和环节，可以使学生直观地体会统计分析的内涵。对典型案例的进行详略得当、点面结合的分析，可以使学生建立统计分析的系统观念；(3)通过案例分析使学生能够学习科学研究的内涵与方法，并融会贯通地掌握统计分析在本专业的应用。概论性地介绍一些统计方法在专业领域的应用，不必苛求对统计方法和理论的深刻理解，仅要求学生体会具体案例中随机抽样、参数估计、假设检验、统计推断、统计预测、验证模型等环节所体现的统计思维方法，及对具体案例和所用统计方法的感性认识。同时，应该抽出一定的学时(如2学时)对高级统计分析方法进行概论式介绍。 1.6自学能力和学习兴趣的培养及考核方式 授人以鱼，不如授人以渔。课堂教学永远无法包含将来所需要的全部知识，因而培养学生的自学能力和激励学习兴趣应成为教学指南。典型案例分析、模拟研究项目、统计模拟验证、课堂讨论、概论式介绍应用现状和前景都是激发学习兴趣的有效手段。课后作业是督促学习、培养自学能力和检验学习效果的主要手段。精心设计的作业，不仅可以帮助学生及时地理解和消化课堂所学知识，而且是培养自学能力的主要途径。可以将简单的理论证明和一部分教学内容以作业形式让学生通过自学完成，逐渐培养自学能力。平时作业成绩、分段考核成绩、实验成绩、课程设计应在总评成绩中占50％左右的比例，这样不仅可以保证以上教学环节的实施并达到预期效果，还可以减轻期末考试时的学习压力。考试可以采取分段多次考核的方法，以2～3次为宜。这样教师和学生都能及时发现教与学中的问题并及时加以调整，减轻终考压力，以免一次考试决定成绩和突击学习应考的现象。 2教学内容和教学结构的思考 虽然数理统计内容庞大，但在本科阶段所涉及的教学内容均为基础统计方法。对生物学而言主要包括与正态分布相关的统计模型，如单一正态总体的统计模型、线型回归、协方差分析、方差分析和非线性回归分析等，及与二项分布和泊松分布相关的统计模型，如二项分布的统计分析、逻辑斯第回归以及关联表等。根据以上内容的区别与联系，我们考虑按照如下顺序实施教学。 2.1单一正态总体的统计模型 指的是对一个正态总体的统计分析，包括参数点估计、区间估计、假设检验、两个正态总体参数的对比分析等。虽然在概率论教学中有所涉及，但强化这部分内容的教学对建立统计思维方式有极其重要的意义。通过这部分内容的学习，应该使学生准确把握样本、统计量、抽样分布、置信区间、假设检验中弃真概率α、取伪概率β、检验效力、P值等重要概念，为后续学习奠定基础。在实际应用中，对数据进行正态性检验是不可或缺的，需要增加QQ图的原理与应用教学内容，即可以使学生了解这一简单而广泛应用的图形判别法，又可以强调在统计分析中必须对模型所依赖的假设进行验证的统计思想。 2.2线性回归线型 简单线性回归的参数估计、参数估计量的抽样分布以及参数假设检验等内容的推导证明仅涉及二元函数极值、数学期望和方差的基本性质、以及简单的代数运算，因而在学时允许时应尽量加以证明，使学生知其然知其所以然。应介绍用图示法判断线性回归模型的IID假设是否满足。由于对非IID数据的广义线性回归方法已经成熟，故无需对非IID模型的传统矫正方法多做介绍。对于线性回归中的统计预测，应着重使学生掌握预测误差的来源，即参数估计量和模型内在随机误差项两个因素对预测的影响。多元线性回归在基础统计学中占有核心地位，是衔接回归分析和方差分析的纽带。由于多元线性回归的推导涉及随机向量和随机矩阵，而不宜进行详细的推导。可以首先将简单线性回归主要结论用矩阵表示出来，并推广到多元线性回归。在多元回归阶段应强调:(1)应客观地评述预测变量数目对确定系数R2的影响作用，避免在模型评价时对R2的过度依赖；(2)应使学生理解回归模型中的方差分析是对多个参数同时为0的假设进行检验，以便于和以后试验设计与分析的学习衔接起来；(3)离差平方和的分解的意义及参数子集的F检验；(4)对拟合残差的图形分析法，使学生能够对IID的假设满足与否进行判断；(5)回归分析和相关分析的区别与联系。 2.3协方差和方差分析 通过对多元线性回归模型引入离散型的回归变量而介绍协方差分析方法，使学生学会如何构造虚拟变量，并通过虚拟变量将离散型的回归变量加入到回归模型的方法。虚拟变量的理解和使用，对逻辑斯第回归、方差分析、非线性回归的假设检验的学习非常有帮助。在理解协方差分析和多元线性回归的关系后，自然而然地将多元回归过过渡到方差分析，即全部回归变量均为离散型的多元线性回归模型即方差分析模型。可通过对虚拟变量加以限置的方法(使数据矩阵满秩)，用多元回归方法进行方差分析。由于方差分析数据矩阵的特殊性，可以方便地推导出单因素和双因素方差分析的公式。通过以上学习，应该使学生建立回归分析、协方差分析和方差分析属于同一类模型的概念。 2.4非线性回归 可以简单介绍如何用泰勒多项式对非线性函数线性化后，通过多元线性回归和迭代方法估计参数。由大样本理论，参数的区间估计、假设检验和统计推断等均与多元线性回归相同。 2.5与二项分布相关的统计模型 二项分布相关的统计模型主要用于处理计数类和频数类数据。对于频数类数据，主要介绍对二项分布数据的参数估计、假设检验及统计推断等。逻辑斯第回归是分析频数类数据的有力工具，可以进行类似于正态数据的回归分析、协方差分析和方差分析工作，因而应作为核心内容而加以介绍，包括逻辑斯第曲线意义、参数估计方法、参数解释等。可以通过例题及作业的方式使学生了解逻辑斯第回归和普通回归的区别与联系。 生物统计论文:生物统计中统计软件对比 生物学研究结果常需生物数理统计处理结合才能够客观准确的的分析和解释生物界各种现象和实验调查资料[1-2]。在研究两个或多个变量之间相互制约、相互依存关系时，生物数理统计方法及其软件亦广泛应用，目前常用的有Excel、SPSS和SAS。三者当中SAS以其最为强大的统计功能是熟悉统计学并擅长编程的专业人士的首选。而Excel、SPSS则受到非统计学专业人士的青睐；两者相比，SPSS分析的结果更简单、直观，更易于掌握。本文结合相关分析综述三种软件的优缺点。 1常用统计学软件的特点 Excel是我们日常工作中最常用的软件之一。主要用于数据处理、统计分析与计算，简单的数据库管理，而且它能绘制图表，具有检查与删除宏病毒的功能，并能与Internet网络共享资源[3]。此外，还能利用VisualBasicforApplication（VBA）语言开发面向特定应用的程序，但实际应用中很少有人使用。实际工作中我们经常用Excel的两大服务，一是自动计算功能，进行一些报表处理，这时Excel相对于Word来说不仅制表容易，更重要的是Excel有自动重算功能，一个数据被改动了，相应的结果会自动重算；二是Excel的制图功能，它能根据输入表中的数据自动生成曲线图、柱形图、饼形图等，大大减轻了手工制图的工作量。SPSS（StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution）forWindows，与Excel相比，SPSS的统计分析功能、图表功能和数据库互接功能更为强大。SPSS软件处理庞大的受随机因素影响的数据时具有速度快、无编程、数据接口方便和功能模块组合灵活等特点。它使用Win-dows的窗口方式展示各种管理和分析数据方法的功能，并使用对话框展示出各种功能选择项，只要掌握一定的Windows操作技能，只需粗通统计分析原理，就可以使用该软件为特定的科研工作服务。SPSS集数据整理、分析功能于一身。其基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等等。SPSS统计分析过程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，每类中又分多个统计过程，比如回归分析中又分线性回归分析、曲线估计、Logistic回归、Probit回归、加权估计、两阶段最小二乘法、非线性回归等多个统计过程，而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数[4-5]。SPSS也有专门的绘图系统，可以根据数据绘制各种图形。其分析结果直观、易学易用，而且可以直接读取Excel及DBF数据文件。由于其操作简单，已经在我国的社会科学、自然科学的各个领域发挥了巨大作用。SAS是一套大型集成应用软件系统，具有完备的数据存取、数据管理、数据分析和数据展现功能。SAS系统中提供的主要分析功能包括统计分析、经济计量分析、时间序列分析、决策分析、财务分析和全面质量管理工具等等。SAS中各模块具有相对独立的功能范围。常用的模块有base，graph，stat，insight，assist，analyst模块等，分别执行基本数据处理、绘图、统计分析、数据探索、可视化数据处理等功能。编程操作功能的无比强大是SAS系统的长处。尽管高级版本的SAS出现了可视化窗口，然而要想完全发挥SAS系统强大的功能，充分利用其提供的丰富资源，掌握SAS的编程操作是必要的，也只有这样SAS在各个方面的杰出特长才能得以体现。 2结合相关分析探讨比较Excel、SPSS和SAS优缺点 2.1变量的相关分析及两个变量的相关分析 相关分析用于属于平行关系的两个变量的分析。在相关分析中，变量无自变量和依变量之分，而且都具有随机误差。相关分析只能研究变量间的相关程度和性质，不能用一个变量的变化去预测另一个变量的变化。事物间的联系是普遍的。生物学中，作物产量与施肥量、气温、土壤湿度等都存在一定的联系。这种说明客观事物相互间关系的密切程度并用适当的统计指标表示出来的过程就是相关分析。现以20种细胞系的细胞膜和细胞质中蛋白质含量的测定结果为例，通过三种软件的操作来进行两者之间的相关分析。如本例题命名X为细胞膜中蛋白质含量，Y为细胞质中蛋白质含量，见表1。 2.1.1Excel操作Excel通过其分析工具库实现统计分析。数据在工作表中组织后，在“工具”菜单中单击“数据分析”命令。如果在“工具”菜单中没有“数据分析”命令，则需要安装Excel的“分析工具库”。安装过程如下：在“工具”菜单中，单击“加载宏”命令，单击“浏览”按钮，定位到Office安装盘所在位置。安装完成后，再打开“加载宏”对话框，选中“分析工具库”复选框。选择“工具”菜单中的“数据分析”命令，此时弹出“数据分析”对话框。在分析工具列表框中选择“相关系数”。在弹出的对话框中选择输入区域，即数据所在区域；分组方式根据输入数据的方式选择“逐列”或“逐行”。如果输入区域的第一行中包含标志项，则选中“标志位于第一行”复选框；如果输入区域中没有标志项，则此复选框不选。“输出选项”中选择相应选项，以确定分析结果的显示位置。选择完成后，点击确定即可显示相关系数的值。Excel中若要显示统计描述需要在“数据分析”中选择“统计描述”。可显示的结果有：平均、标准误差、中位数、众数、标准差、方差、峰度、偏度、区域、最小值、最大值、求和、观测数、最大、最小、置信度（95.0%）等。相关系数结果见表2。本例X与Y的相关系数为0.55461，相关系数检验的P值为0.001，按α=0.05水准，拒绝H0，接受H1，相关系数检验有统计学意义，膜蛋白和质蛋白之间有55.461%的相关性。这样的统计分析结果对于我们的后续实验有一定的指导作用。 2.1.2SPSS操作SPSS相关分析通过Statistics菜单的Corre-late选项完成。该命令允许同时输入两个或两个以上变量，但系统输出的是变量间两两相关的相关系数。此过程通过对变量进行相关关系的分析，计算有关的统计指标，以判断变量之间相互关系的密切程度。初始设置：单击窗口左下角的“变量窗口”（VariableView），在名称、类型、长度、小数点等处适当设置。完成相关设置后，单击窗口左下角的“数据窗口”（DataView），返回数据填充区。在SPSS工作表中输入表1中的实验数据。输入数据后，即可进行相关性分析。具体步骤如下：选择菜单栏中的分析（Analyze）相关分析（C）两个变量相关分析（B），弹出“两个变量相关”对话框。分别将X,Y变量选入“变量”的方框中，点击“选项”（Options），弹出“两个变量相关：选项”面板，选择“统计”中的“描述”（Descriptive），即可显示出“平均值和标准差”（M），交叉乘积的标准差和协方差（C）选项,然后点击“继续”，重新回到“两个变量相关”界面，本例分别选中“Pearson”，“双侧”和“标识显著相关”，然后点击“确定”，即出现SPSS统计的结果见表3（省略统计描述表格）。从表中可以看出，变量X,Y的相关系数为0.555，交叉乘积的标准差和协方差为267.314，14.069。PearsonCorrelation（相关系数）一列中的星号含义是：显著性水平为0.001（默认值）的情况下，变量X，Y相关系数存在显著差异，与“Sig”一列的结果相对应。从给出结果我们可以看到，比起Excel，SPSS的结果内容更详尽，结果分析更全面。 2.1.3SAS操作与上述两种操作不同之处在于，SAS操作在建立数据集时应指定膜蛋白X与质蛋白Y两个变量。再调用CORR过程求出相关系数。1）设定数据库环境：LIBNAMEA''''C:\USER'''';2）数据步，建立数据集：DATAA.YTLI7_1;INPUTYX@@;CARDS;12.2115.214.5416.712.2711.912.0414.07.8819.811.1016.210.4317.013.3210.319.595.99.0518.76.4425.19.4916.410.1622.08.3823.18.4923.27.7125.011.3816.810.8211.212.4913.79.2124.4;RUN;3）CORR过程，进行相关分析：PROCCORRDATA=A.YTLI7_1;VARXY;RUN;CORR过程的默认输出结果主要包括各个变量的简单统计描述（图略）和一个相关系数矩阵。结果见表4。SAS这种程序化操作过程简单，但需熟练掌握相关的编程语言，而且结果内容也没有SPSS的结果详尽。 2.2Excel、SAS、SPSS的评价 2.2.1数据处理Excel是日常办公的通用软件，也是作为计算机文化基础的一部分而被广泛学习。作为简单的数据处理工具，Excel操作简便，结果直观。SPSS的数据编辑器很像Excel，可以输入数据。SPSS的可视窗口界面和下拉列表可以选择特定命令。但运用SPSS一次只能编辑一个数据文件，在一次涉及多个文件的数据处理中并不强大。SAS在数据处理上可谓功能强大，几乎可以进行任何可能的处理。SAS中的sql数据库可以执行sql查询。只是需要耗费大量时间来学习和理解那些在excel和SPSS中相对容易处理的简单命令。但是SAS可以同时处理几个文件相关联的数据，同时SAS还可以处理多达32768个文件，记录的数量能限制在磁盘最大容量范围内，因此它以强大的数据管理和同时处理大批数据文件的功能，得到高级用户的青睐。 2.2.2统计分析三种软件用于统计分析的高级程度从高到低依次是:SAS,SPSS,EXCEL,就像例题中的操作一样，只要是Ex-cel“数据分析”库中包括的统计部分，都能通过简单的操作给出简单的统计结果。但是Excel只能进行有限的几种运算（平均、标准误差、中位数、众数、标准差、方差、峰度、偏度、区域、最小值、最大值、求和、观测数、最大、最小（1）、置信度（95.0%）等）。SPSS可以运行众多统计分析。其长处在于变量分析和多变量分析，可以进行多种特定效应检测。SPSS的缺点是运算方法不多，只能依照软件中提供的模式进行运算。SAS可以运行多数常用的统计分析。SAS和SPSS一样都属于专业分析统计软件，而SAS的强势在于方差分析，混合模式分析和多变量分析，其不足在于依次多项逻辑回归，运算方法受到SAS语言的限制。 2.2.3图表Excel的图表生成简单，可视化窗口模式形象直观，是日常图表生成的有利工具，而且修饰加工的图形尤其美观，单元格数据与数据分析结果具有“联动”关系，改变其中一个单元格数据，与之相关的Excel公式或图表就会发生相应的改变，具有“即改即见”的效果。Excel2007使之更加完善，这些功能均为SAS、SPSS所望之不及。SPSS窗口界面可以像Excel一样轻松的创建图表。图片质量较高，因此被很多发表文章的作者采用。SAS包括最强大的图表工具SAS/Graph，但是SAS/Graph学习起来很有难度。这种图表大多是通过程序性语言创建的。尽管SAS8以后的版本在创建图表方面出现可视化界面，但还是没有SPSS容易操作，一般适用于高级人士。 3结语 综上所述，Excel易学易用，功能有限；但其内置函数数量多且使用方便。公式、图形等具有即改即可见的特点，此功能在目前的SAS、SPSS等统计软件尚无法实现。SPSS操作简易，功能强大，结果详尽，是生物统计等非计算机专业人士的首选；SAS要求用户非常熟悉编程语言，这需要漫长的学习过程。但一旦掌握后就可以享受其强大的数据处理功能。总之，三种统计软件各有千秋，每个软件都有其独到之处，也难免有其软肋所在。总的来说，SAS，SPSS和Excel是能够用于多种统计分析的一组工具。通过Stat/Transfer可以在数秒或数分钟内实现不同数据文件的转换。因此，可以根据你所处理问题的性质来选择不同的软件。如果想通过混合模型来进行分析，可以选择SAS；但SAS要求用户非常熟悉编程语言，这需要漫长的学习过程，但一旦掌握后就可以享受其强大的数据处理功能。若是要进行方差分析，最佳的选择当然是SPSS，它能完成多种特殊效应的检验和多变量分析（多元方差分析，因子分析，判别分析等），SPSS11.5版还新增了混合模型分析的功能，但其缺点是没有稳健方法，无法完成稳健回归或得到稳健标准误，缺乏调查数据分析（SPSS12版增加了完成部分过程的模块）。因此对他们有整体性的功能了解将对我们的实际科研工作具有重要的意义。 生物统计论文:生物统计课假设测试 假设检验是畜牧兽医类专业生物统计课程的核心内容，如何把握课程脉络，把假设检验的理论、方法讲解透彻，让学生轻松地掌握统计学原理，并能在生产实践中灵活运用，是生物统计课程教学的基本目标。在教学基本目标实现的基础上，使学生产生强烈的求知欲望，树立正确的专业意识，培养学生的统计思维，培育创新型的畜牧高级人才，是统计课程教学的总体目标。生物统计学建立在数理统计和概率论基础之上，具有数学课程的性质，如何把数学的逻辑原理转化为畜牧专业语言，是学生能够轻松学习统计原理、学会统计方法的基础。假设检验即是运用统计方法解决畜牧生产科研实际问题的一种必需方法。假设检验的方法有U检验、t检验、χ2检验和方差分析，各种方法的基本步骤、推理方法以及基本原理是相同的，只是分析的对象不同，数学上的计算方法不同，从而产生了这4种假设检验的方法。 1课程体系设置围绕假设检验 1.1假设检验的目的———揭示规律生物统计课程设置同其他课程一样，首先是绪论，讲解生物统计的基本概念、研究内容、常用术语及发展历程，其中蕴含统计分析的基本特点：由样本推断总体———即假设检验的最终目的为揭示规律。假设检验是方法，是工具，是开启生命科学的钥匙。 1.2假设检验的推断依据———小概率原理课程的第2部分是描述统计，关于数据资料特征的描述，由简入繁、由浅至深，由样本到总体，描述数据的分布特征。重点在于对数据总体分散变异性和集中稳定性特征的理解，数学上用概率特征来描述计算。数据总体的分布特征决定了临床诊断标准值、医学参考值范围以及异常值的确定方法，此即为假设检验的推断依据：小概率事件实际不可能原理，简称小概率原理。这也是建立推断思维方式的基础，是统计课程有别于其他课程的特点，是学生学习统计课程产生为难情绪的原因之所在。所以从传统的确定思维模式到统计的推断思维模式的转变，是学好统计学的基础。 1.3假设检验的本质———利用数据变异揭示规律课程的第3部分即为推断统计，详细介绍各种具体的假设检验方法，把握的重点为分析利用的样本数据，需要推断说明的是样本所在总体的参数。所以利用假定总体，判断样本属于假定总体分布的正常值范围（接受域）还是异常值范围（否定域），即可对样本是否取样来源于假定总体作出推断。数学上的解决方法是根据已知信息以及数据条件分别构造不同的检验统计量：U、t、F或χ2，计算造成数据变异的原因是本质效应造成，还是由抽样误差引起。U检验和t检验是利用数据的表面效应与抽样误差大小的权衡比较来推断本质效应（处理效应）是否存在；F检验是利用数据的组间变异（处理效应）与组内变异（试验误差）大小的权衡比较推断处理效应是否存在；χ2是通过实际观察例数与理论例数差别大小的权衡比较推断处理效应是否存在。由此可以得出，假设检验就是利用数据的变异来揭示规律。 1.4假设检验的具体应用———相关回归分析和试验设计相关回归分析是统计推断的另一项主要内容，试验设计是分析数据的来源，是统计推断的上游。相关回归分析中有关回归方程和相关系数的显著性检验以及回归截距和回归系数的参数估计，就是假设检验的具体应用，假设检验的大荟萃。试验设计中拉丁方设计和正交设计的数据分析是方差分析的延伸应用。 2课堂讲授跃动假设检验 2.1围绕假设检验展开课堂内容生物统计课程的第1堂课解释该课程在畜牧科学中的具体应用，例举当前畜牧业生产面临的问题及科学研究中的热点，不仅使学生明白统计课程要解决的问题，并引导学生对专业有深入的认识、培养专业兴趣。随后在数据资料的分类中，依据生产和科研试验的研究目的，讲解获取的各种类型数据资料，使学生对数据资料的类型有了深入认识，而且对统计分析方法解决这些专业问题产生迫切的需求，从而引发学习生物统计课程的主动性。进而在讲解二项分布时，利用课本例题及收集的有关案例，如检验某药物是否达到药商宣传的治愈率或杀伤力；试验判断某人是否具备特异功能；检验某疫苗是否达到免疫效果等，通过概率计算，利用小概率原理进行推断，从而得出推断结论。通过该类问题的解决，使学生对统计推断产生浓厚兴趣，并初步掌握简单的统计推断方法，具备一定统计推断的能力。最后通过假设检验的各种具体方法的系统学习，全面把握各种假设检验的应用条件、具体步骤，获取推断结论。 2.2围绕假设检验安排课程内容 2.2.1概念、公式为假设检验做铺垫生物统计的教学不要局限于名词如何解释，数学公式如何计算，而要把重点放在每个章节、每个知识在解决什么问题，在统计分析中发挥什么作用。从而在每一章节的讲解以引入问题入手，以解决问题为最终目标，名词、知识点、公式穿插在解决问题的途径中。每个问题的解决方法先从逻辑思维方式考虑解决途径，而最终解决问题的方法是通过数学计算。 2.2.2打破课本局限，安排课程内容讲解标准差的概念时，先忽略课本中关于标准差的特点，而在讲解正态分布的特征时，再拿出来讲解，标准差的第3个特点实质就是正态分布的特征。通过课本两次突出这一特征，进而说明该特征在统计推断中的重要地位。再如讲解方差分析中，由于不仅有方差分析数据变异来源的整体分析，还有多重比较的各个处理间的相互比较，所以首先按课本例题及有关习题把方差分析这一步骤讲清楚、弄明白之后，再去讲解多重比较的方法和结果标记方式。把复杂问题分解步骤简单处理，便于学生接受。 生物统计在生产实践和科学研究中具有重要的地位，让学生学懂学通会用，对推进畜牧产业发展和畜牧科技进步有不可或缺的重要作用。生物统计课程体系的不断发展完善，对我国畜牧业发展有不可低估的推动作用。讲好生物统计课程，培养畜牧高级人才，我们在不断探索追求。 生物统计论文:田间测试与生物统计教改 《田间试验与生物统计》是农学类专业的一门专业基础课,由田间试验设计和生物统计两部分构成。该课程主要培养学生进行农业科学试验的能力和对试验结果进行科学分析的能力,为今后从事农业科学研究打下坚实的理论基础。 1《田间试验与生物统计》课程的教学难点 《田间试验与生物统计》是农学类专业最困难的课程之一,是应用概率论和数理统计的原理来研究生物界数量变异规律的一门学科,是概率论与数理统计在生物方面的应用,属于应用数学的范畴,因此学好该门课程要求学生有较扎实的数学基础和较强的逻辑推理能力。现在高职学生普遍数学基础差,入学后开设的数学课程又很少,数学基础普遍薄弱。而该课程课堂教学抽象的概念较多,数学公式多,前后章节的基本知识、公式联系密切,学生如果有一点没掌握好,以后的学习就会遇到很大的困难。所以相比其他专业课来说,难教、难学、难掌握,学生容易产生畏难情绪。 2教学中存在的主要问题 (1)田间试验的教学与生产实际相脱节,课堂讲授多,实践操作少;各项实习要求与生产季节紧密联系,而在实际教学中很难达到,学生普遍操作能力差。(2)教学过程大都以课堂讲授为多,缺少生物统计应用的实践环节,学生缺乏应用生物统计知识的实际训练。(3)高职教材相对落后,只是本科教材的一个翻版,理论性强,原理多,公式推导多、与生产实际联系不紧密,缺少学生实训环节。(4)由于学生开设的课程多,每门课的教学学时被大大压缩,不能完全满足教学的需要。 3加强实训基地的建设,结合科学研究,开展现场教学 田间试验的操作性极强,只在课堂上无法使学生完全掌握,提高其操作能力。因此充分利用教学实训基地,开展现场教学,将课堂上枯燥的理论教学放在基地中,由学生来进行实践操作完成,这样即可以增强直观性,调动学生的学习积极性,又可以提高学生的动手能力。教学过程中,可以结合教师的课题研究,使学生有目的的参加到科学研究之中,对学生今后从事相关工作有很大的帮助。在具体实施过程中,我们将学生分成不同的课题小组,将教学内容分解为田间试验方案的制订;试验前的准备;播种;田间管理;田间调查;收获计产等部分,由学生来研究制订方案,最后通过一起讨论,完善试验方案,按照试验方案来进行。学生通过对田间试验的全程参加,以现场教学的方式,自己动手操作,培养了学生进行科学试验的兴趣,提高了进行科学试验能力。 4积极进行教学方法的改革,提高教学质量 4.1改进教学方法,提高学生学习兴趣单一的教学形式容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维疲劳。生物统计部分理论性强,内容枯燥和抽象,对于学生来说难以接受。针对高职学生的特点,授课时尽量减少深奥的基础理论和繁杂的公式推导,在注重系统讲授的同时,充分结合启发式、讨论式等教学方法,活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,引导学生思考,避免“满堂灌”。讲授完基本的理论和运算后,给学生充分的时间来进行训练,消化理解所学的内容,对学生提出的问题及时给予解决,进一步加深学生对所讲授内容的理解记忆,增强学习生物统计的兴趣。 4.2教学组织严谨,灵活,协调好教与学的关系在教学的组织上,讲究教学策略,提高教学艺术,创设良好的教学情境,培养学生判断、思维、推测、论证等多项技能,促进其逻辑思维能力的发展。课堂讲授是生物统计教学过程的主要形式,授课时应注意概念准确,条理清楚,逻辑性强,把握好课程的深度、广度,突出教学重点,难点,板书简洁、清晰,将运算步骤、公式使用的条件讲述清楚。重视讲课效果的信息反馈,及时根据反馈信息来调整授课进度与授课方式,力求使教与学两方面协调一致,以提高教学效果。 4.3严明课堂纪律,保证正常的教学秩序生物统计与其他课程显著的差别是课程前后衔接,逻辑性强,前面讲基本原理、运算公式、运算过程,后面就要对前面所学的进行具体应用,如果基本原理或公式没有掌握好,具体应用时就会一塌糊涂,影响教学效果,时间长了,学生就会感到越听越糊涂,越学越不明白,从而失去学习的积极性。因此必须严格课堂纪律,要求学生按时上课,不准旷课、迟到、早退,同时,要求学生上课要认真听讲,积极思考,跟着老师讲课的思路,认真详细地做好课堂笔记,便于课后复习,巩固所学内容。 5加强学生进行生物统计的综合实训练习,提高学生的分析应用能力 生物统计是一门应用性很强的课程,学生学会基本理论与方法后,要掌握对各种试验设计的结果进行分析处理,得出正确结论。为了使学生能对所学的知识很好地进行应用,应该有足够的时间来进行各种试验结果的统计分析能力的训练。教学中,将各种试验设计的结果分析过程、方法先由老师进行讲解,然后由学生将自己进行的试验的数据进行处理、分析,得出结论。老师在现场对于学生在运算过程中存在的问题及时给予解决。通过集中的实践练习,使学生能够把所学的知识综合起来进行应用,提高其分析问题、解决问题的能力。 生物统计论文:生物统计教辅材料建设 生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学,是应用统计学的一个分支。随着生物学研究的不断发展,对生物体的研究和观察已不再局限于定性的描述,而是需要从大量调查和测定数据中,应用统计学方法,分析和解释其数量上的变化,以正确制定试验计划,科学进行试验结果的分析,从而做出符合科学实际的推断[1]。因此,生物统计学是生物学领域科学研究和实际工作中必不可少的工具。目前,各高等学校生物类专业都将生物统计学作为一门重要的基础课程纳入到教学体系中以促进新型综合性生物学高级人才的培养。 教材是教师教学和学生学习的主要依据,是体现教学内容和教学要求的知识载体,贯穿整个教学过程。国内现有《生物统计学》及相关教材有20余种,每本教材都有自己的特点和针对领域,有的还附有相关统计软件知识的介绍和应用[2～4]。河南师范大学生命科学学院是较早开设生物统计学课程的高校之一。开设之初是选修课,没有固定的教材,教师将主要讲授内容以讲义的形式发给学生,重点介绍常用的统计学原理和生物统计学的方法,所选案例亦是生物学试验中常见的。随着培养方案的完善和专业设置的调整,1997年该课程调整为全院必修课。目前,是我院生物科学专业的专业必修课,是生物技术专业和水产养殖专业的专业限选课。在多年的教学过程中,随着生物学的发展和统计软件的应用,该课程的教材也从讲义到科学出版社四版《生物统计学》及其配套的《生物统计学学习指导》[1,5～8]。笔者就四版教材建设中的体会与实践进行分析。 1《生物统计学》(第一版) 统计学是以概率论为基础的,因而生物统计学必然与抽象复杂的数学知识相联系。生物统计学的理论性和实践性均较强,而且涉及的内容、公式和抽象概念较多,需要一定的数学基础和较强的逻辑推理能力,但由于生物学科的特点,生物统计学相对应于概率论与数理统计是“拿来主义”,一般不过多讨论其数学原理,而是在简单介绍统计原理的基础上重点介绍具体分析方法的应用。教学组在多年教学实践工作的基础上,1997年在科学出版社出版的《生物统计学》[5]就充分体现了这个特点。书中内容主要侧重于各种统计方法的应用,在统计原理方面,一般只作概念上的介绍和公式的简单推导,对有些较复杂的统计公式则只给出公式,其目的主要是为让读者不但对统计学原理有较全面的了解,更重要的是结合实例了解和掌握各种常用统计方法。在内容的编排上,全书共分十二章,概括起来主要有五个方面:第一章至第三章介绍统计和概率的基础知识,包括生物统计学的概念和内容、数据的搜集与整理、平均数和变异数的计算、概率和概率分布等;第四章、第五章介绍统计推断,包括样本平均数的检验、样本频数的检验、方差同质性检验、非参数检验和检验;第六章至第九章介绍统计分析方法,主要内容有方差分析、直线回归与相关分析、可直线化的曲线回归分析、多元回归与相关分析、逐步回归分析、多项式回归、协方差分析;第十章、第十一章介绍抽样与试验设计,主要包括抽样误差估计、抽样方法、抽样方案制订及常见的试验设计如对比设计、随机区组设计、正交设计及其相应的统计分析方法;第十二章对多元统计分析进行了简单介绍。每章都附有一定数量的思考练习题,供读者参考。 2《生物统计学》(第二版) 根据教学安排和生物统计学应用的需要,在教材使用反馈意见的基础上《生物统计学》(第二版)[6]于2000年在科学出版社出版。与第一版相比,各章节做了大幅度调整,将全书分为十四章,补充了拉丁方设计和裂区设计两种试验设计方法,将抽样原理和方法、常用试验设计及其统计分析放在了可直线化的非线性回归分析之后进行介绍,使章节编排体系更符合读者学习的要求。第一章至第三章分是基础理论,包括概论、试验资料的整理与特征数的计算及概率与概率分布。第四章至第六章介绍了具体的统计分析方法,分别是统计推断、检验和方差分析。第七章、第八章主要介绍试验设计的相关内容,包括抽样原理与方法、常用试验设计及统计分析。前面所涉及的统计分析内容主要是针对一个变量而言,之后的章节则主要介绍两个及多个变量的分析方法,第九章、第十章是关于一元回归和相关的内容,分别是直线回归与相关分析、可直线化的非线性回归分析。第十一章至第十四章介绍了协方差分析、多元回归与多元相关分析、多项式回归分析和多元统计分析简介。书中增加了对全文关键词汇和术语的索引,并在书后附上了各章部分思考练习题的答案。在例题上进行了重新编排,以使所选例题更能反映本章的内容且便于读者的学习和理解。 3《生物统计学》(第三版) 为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养的要示,在第一版、第二版的基础上,对教材内容重新进行了编排、审核并增加了部分内容,于2005年在科学出版社出版《生物统计学》(第三版)[7],并被列为21世纪高等院校生物科学系列教材。与之前相比,此版教材突出了以下3个特点:(1)内容丰富:增加了平衡不完全区组设计、倒数函数曲线、通径分析等内容;(2)编排科学:全书分解为十六章,各章节的安排更加注重了内容的循序渐进,并在每章之首增加了本章提要,总结该章节的主要内容,并列出了难点和重点;(3)针对性强:内容突出了本教材主要作为生物学专业教材这个重点,所选例题均为均为生物学试验中的案例。另外,随着计算机统计软件的发展和应用,统计软件是在统计学研究中必不可少的应用工具。目前的统计学软件,相关的统计分析方法及术语多以英文形式给出,只有掌握了相关术语的英文表达,才能更好地应用软件,否则只会导致统计分析的误用。在此版的修订中,对主要概念和术语增加了英文标注,并重新编排了中英文对照索引,以便于学习和检索。此版还对统计分析中学生易引起歧义的内容进行了修订,例如,方差分析是统计学常用的分析方法之一,对方差分析基本原理的理解是正确运用方差分析的前提。在教学中,要求学生正确理解方差分析中的处理数和组内重复数的含义和统计学意义。原来的教材中,例题中的处理数k和每处理下的重复数n的数量值是一样的,这样学生学习起来容易产生混淆,在这次修订中对例题进行了更换,以使学生很容易掌握n、k的含义及特征。 4《生物统计学》(第四版) 为适应21世纪生命科学发展和生物学人才培养对生物统计学教材的要求,在本书前三版的基础上,按照“强化基础、突出重点、注重应用、通俗易懂”的原则对全书内容重新进行了精简和编排,于2008年出版《生物统计学》(第四版)[1],并被教育部列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。与前三版相比,本书具有以下特点:(1)突出以本科教学为重点,注重与多数高校生物类专业目前生物统计教学要求的适应,精简了多元统计分析等部分较深的内容和平衡不完全区组设计、拉丁方设计、非参数检验等不常用的内容,将全书缩编为十四章。教材内容更侧重于各种统计方法的应用,而对复杂的统计原理只做概念上的介绍和公式的简单推导,目的是让读者在全面了解统计学原理的基础上,结合实例了解和掌握各种常用统计方法。(2)根据生命科学研究的发展和要求不断进行补充和调整教材内容,在内容结构安排方面,对全书各章节进行了部分调整,将直线回归与相关分析、可直线性的非线性回归分析放在抽样原理与方法和试验设计的前面,以使本书更加系统,便于本课程基本内容的教学。生物统计学分为统计分析和试验设计两大部分内容。此版教材在介绍统计学的基本理论之后,全面介绍各种常用的统计分析方法,然后是试验设计的内容。各章节安排循序渐进,具有一定的深度和广度。(3)更换和调整了部分例题和习题,对部分表达不甚清晰的部分进行了修订。在选用例题时,选择生物学各个分支典型例子,并着重突出生物专业及相关专业教材的重点。同时在各章后附上重新编排思考练习题,教材最后附上中英对照索引,以便于学习和检索。(4)为了进一步帮助读者理解和学习此版教材的内容,提高学生自学能力,配合本书编写了《生物统计学学习指导》一书,以利于学生加强课后实践练习,实现《生物统计学》教材的立体化。 5《生物统计学学习指导》 生物统计学是一门实用性很强的工具性课程。学习生物统计学需要举一反三,既要对生物统计学的基本概念、基本内容有较熟悉的理解和掌握,也要通过例题学习了解不同统计问题的解题思路和解题方法,更要通过习题练习来熟练掌握这些方法。因此,编写一本与《生物统计学》教材配套的学习指导书就显得十分必要。由于课时的限制,课堂讲授仅限于基本的统计问题和部分扩展性知识,用于介绍和解析各种统计方法的例题也只能选择少部分经典例,这就不可避免地会使一些问题得不到细致分析,部分内容的叙述和公式推导也不够深入。此外,前版教材虽然在书后附有各章习题的答案,但也仅是简单的参考答案,而没有详细的解题分析和解题过程。 基于有效解决上述问题的考虑,更好地配套生物统计学教学,我们结合《生物统计学》(第四版)的出版,编写了《生物统计学学习指导》[8],旨在为《生物统计学》的学习提供概要性总结、资料扩充、难点解析,通过增加具体实例和对习题的解答,帮助学生进一步理解和掌握基本概念、基本内容和基本方法。其内容编排与第四版教材各章内容相对应,共分十四章。每章包括目的要求、内容提要、难点评析、例题解析、习题解答、自我测验等六部分。书后附有自我测验答案。目的要求部分提出了本章要达到的基本要求。内容提要部分概要地介绍了本章的主要知识点和难点、关键点。难点评析部分是对本章的疑难问题进行较细致的剖析,适当扩充了部分内容,对重要问题的解题思路、解题方法以及注意事项作了介绍。例题解析部分是在教材例题的基础上,重点选取部分代表性的例子对其解题过程进行了系统分析、计算和评述。习题解答部分是对教材每章后所附思考练习题一一进行了详细解答。自我测验部分则是结合《生物统计学》各类考题形式,设计了部分题目,主要包括填空、判断、名词解释、单项选择题和计算等五种类型,供读者选择练习。书后附有自我测验答案,供参考。 《生物统计学》是一门应用性较强的专业课。对于生物学专业学生统计学教材的选择应以“大统计思想”为主线,以实际案例为依托,以介绍运用方法为目的,突出教材的科学性、系统性、实用性[9～10]。我们教学组自2002年以来一直使用网络及多媒体从事《生物统计学》教学,并且完成了《生物统计学》校级网络课程的建设。我们将在四版教材出版的基础上,结合教学实践,进一步完成与教材配套的试题库建设,以实现生物统计学教材建设的立体化。 生物统计论文:高职生物统计教学方法探讨 生物统计是数理统计在生物学中的应用,是用数理统计的原理、方法来分析数量资料和生物界各种现象的一门学科,其理论知识体系和学习方法有别于畜牧兽医专业的其他课程,因此被许多高职畜牧兽医专业学生认为是较难学习和掌握的一门课程。以至于出现了“教师教得辛苦,学生学得痛苦”的现象。造成这种现象的主要原因之一就是传统的教学存在很大的问题。 一、项目-分层教学法的提出 项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学行动。它蕴含着建构主义学习理论、情境认知与学习理论、实用主义教育理论等,是一种全新的教学方法。学生通过亲自调研,查阅文献,收集资料,分析研究,动手操作等过程,将学到的理论知识与现实中的实际问题紧密结合,训练提高综合素质。 “从理论上讲,项目教学法是一种几乎能够满足行动教学所有要求的教学培训方法”[1],但其弊病之一就是容易造成在项目的实施过程中,工作由成绩好的学生包办,一些成绩差的学生可能会产生“破罐子破摔”的心理。高职院校学生生源复杂,除普通高中毕业生外,还有对口升学的中专、技校、职业高中的毕业生,以及五年一贯制的初中毕业生,学生的学习基础水平差异十分明显,更容易产生这一弊端。要弥补这一不足,在实施项目教学的同时引入分层教学是行之有效的方式。 分层教学是在多元智能理论、“最近发展区”理论以及建构主义学习理论和“人本主义”学习理论等现代教育思想和教育理论指导下,从学生的知识基础、认知水平和个性差异出发,针对不同层次学生的特点选择不同的教学目标和内容,因材施教,发挥个性特长,让不同层次的学生都得到充分发展的一种教学方法,为不同条件的学生创造出适合自身特点的教育氛围,是面向全体学生的教育[2]。 项目-分层教学法是以尊重学生的个体差异、知识层次和兴趣爱好为前提,以层级化的教学项目为指导,以项目教学和分层教学的有机结合为主要形式,以教师引导各层次的学生在各自的最近发展区主动发展、获得成功体验为宗旨的一种教学方法。它是将不同层次的教学项目以需要解决的问题或需要完成的任务的方式交给学生,在教师的指导下,由学生自己按照实际工作的完整程序进行信息收集、项目决策、项目实施、成果展示、评估总结的过程。 二、项目-分层教学法的教学设计 (一)学生层次的确定 通过对班内学生的情况进行全面调查来确定采用项目-分层教学法时学生类型和层次。充分了解和尊重学生是项目-分层教学法实施分层时的基础,也是该教学方法能顺利进行、并能达到预期效果的关键。一般将学生分成A、B两个层次,不同层次的学生特点见表1。 (二)分层教学项目的制定 通过对课程的仔细分析和探讨来确定项目-分层教学法中分层教学项目。在设计分层教学项目时,要遵循教学项目的目的性原则、可行性原则、实践性原则、启发性原则和典型性原则,还要依据教学项目的标准,通过分析现有的基本条件与相关企业中对应的实际项目,探讨典型的工作过程,来确定具体的分层教学项目。 不同层次的学生特点不同,所以要为他们制定不同的教学项目。A、B不同层次学生的教学项目特点见表2。 项目-分层教学法的关键在于项目任务的设计,要用具体的实践项目引出任务,还要考虑到不同层次学生的能力差别,而且要能巧妙地将知识的掌握与能力的培养同时贯穿其中。 (三)项目-分层教学的实施 1.选择项目,划分小组 教师根据不同层次学生的特点,将教学内容分解成适合不同层次学生的教学项目。 2.分析问题,设置情景 为了更好地完成项目,应创设或引导学生进入一个与目前学习内容有关的、基本接近现实的情景环境中,解决现实问题。 3.自主协作,收集信息 小组成员协作收集有助于解决问题的信息、资料。 4.整理信息,确定工作步骤 小组成员通过整理和研究所搜集到的信息,根据项目任务要求确定项目工作步骤和程序,进行人员分工。 5.实施计划,完成项目 学生根据制定的计划实施项目,注意与他人协作,教师监控项目的实施全过程。当发现计划有问题时,经集体讨论后应该及时修正计划。 6.展示成果,总结经验,评定成绩 项目完成后,每一小组都要向全班展示自己的项目成果,并作必要的说明,让学生交流心得与经验。在评定成绩时,先由学生自评、同学互评,然后由教师进行总结性评价。 三、项目-分层教学法在生物统计教学中的应用 根据项目-分层教学法的具体要求,在兽医专业生物统计课程教学中,运用项目-分层教学法开展了教学实验研究。设置实验组与对照组,两组只有教学方法这单一因素不同,而其他各种条件均相同,以此来研究项目-分层教学法在教学中的作用。 (一)实验组教学安排 选取兽医09306、09307班作实验组,运用项目-分层教学法,实施五个教学项目(见表3)。学生分层分组组织学习,不同层次的学生完成教学项目的学习过程不同,教师采用的教学形式也不同,在A层学生的学习过程中,教师采取的是间接教学形式,通过咨询、建议等形式完成教学任务;在B层学生的学习过程中,除了间接教学,教师还需要通过讲授、示范等直接教学方法完成教学任务(见图1)。 (二)对照组教学安排 选取与兽医09306、09307班入学成绩基本相同的兽医09304、09305班为对照组,采用用传统教学法教学。 (三)教学效果的考核与评价 对学生的考核采取传统的考试方式,通过笔试和机试考核学生对知识掌握的情况。经过分类统计,实验结果见表4、表5。 检验结果表明,实验组和对照组之间存在显著差异。实验组采用项目-分层教学法,学生学习以项目为中心,有明确的任务,学生围绕项目自主学习,学习的主动性、积极性能得以发挥。同时,学习过程需要依靠组员共同努力、相互协作才能完成,学生的协调能力、团队精神也得以提高,所以考试成绩优良率极显著高于对照组。 另外,我们向参加对比教学试验的四个班的学生发放问卷,由学生对两种教学法进行评价,评议等级分为好、中、差三等。共发放问卷124份,有效回收率100%,评价结果见图2。 问卷结果显示,学生普遍欢迎项目-分层教学法。在此基础上,我们组织实验组的学生召开座谈会,讨论项目-分层教学法的优劣。发现学生思维非常活跃,认为项目-分层教学法有利于他们开拓思维,能够做自己想做的事情,充分调动学习的积极性;能发挥学生的潜能,使每个学生都有收获,有成就感;由学生自己解决问题,提高自学能力和综图2学生对项目-分层教学法和传统教学法的评价合能力;小组交流学习,提高协调能力,培养团队精神;小组之间开展学习竞赛,增强竞争意识,以适应竞争激烈的社会。 对照组由于传统教学法具有完整的理论体系,学生对生物统计学知识的学习比较系统,但学习时难度较大,容易学完就丢,学习效果不好。 四、项目-分层教学法的实践分析 (一)项目-分层教学法的特点 1.以实际任务贯穿教学的整个过程 教师依据教学内容选取任务项目,整个教学过程也就确定了,学生通过完成项目掌握课程教学内容。任务的选择相当重要,既要涵盖生物统计学教学大纲所有教学内容,又要与学生所学专业挂钩。 2.采取以小组为单位的学习形式 小组的每个成员都是同一层次的学生,采取共同努力、互相协作的学习方式。每个小组负责完成选定项目中的一个模块,小组成员在学习过程中的数据资料和项目成果为全体组员所共享。 3.对学生学习的评价是以完成项目情况为依据 由学生自己填写项目课程评估表和项目完成报告书,对项目完成情况进行自我评价,然后交小组内其他成员分别评定打分,最后由教师对小组完成项目情况进行评定。在评价和考核时应以形成性评价为主,终结性评价为辅,评价重点是项目执行的整个过程,包括每一位学生在项目中的参与程度、作用以及合作能力等。突出对学生创新精神、实践能力的形成与提高方面的评价,项目成果排在其次。个人、小组和教师的评价分数都必须有据可循。学生的最终评价得分计算公式为:(自我评价+小组其他成员评价的平均值+教师评价×2)÷4。 (二)项目-分层教学法的不足与改进措施 同一年龄段的学生,他们的思想、价值观、关注的焦点以及为人处世的态度、方式等都很接近,而同伴往往是青年学生直接学习和模仿的榜样,会产生一种持久的潜移默化的作用。但采用项目-分层教学时,将学生按不同的层次分成项目小组,对于B层小组的学生来说,同组组员在学习方面往往都存在着共同的问题,他们在项目完成过程中,失去了学习的榜样,找不到引领他们向上追赶的参照物,从而影响学生能力的提高。分层教学对低层次学生的自尊心会产生一定的伤害,学生认为自己在低层次小组,感觉差人一等,被人瞧不起,这种自卑心理会一定程度上影响学生自信心。 教学中在确定教学项目时,每个教学项目只是在完成的过程上有区别,项目本身没有高低之分,学生根据自身条件自主选择教学项目。在划分项目小组时,坚持学生自愿和教师指导相结合,学生实行隐性分层,教师心中有数即可,不必公布出来。另外,在划分项目小组时,可以同层次学生同组和异层次学生同组相结合,交替使用,避免上述弊端的出现。 在项目-分层教学的实施过程中,理论教学处于辅助地位,学生参加项目小组的工作,所得到的只是针对具体职业活动相关的知识和经验,往往是零散的、片面的,缺乏发展性,不容易掌握具有普遍指导意义的通用规律,难以提供系统的知识和理论,对于学生综合职业能力的培养显得后劲不足。因此,在实施项目-分层教学之前,最好还是先采用课堂教学的方法让学生掌握基本理论知识和技能,在学生具备了一定的专业知识后再进行项目学习。 (三)项目-分层教学法实施的保障 1.合理安排教学计划 完成一个项目-分层教学过程需要相对完整的一段时间,如果中间插入其他课程,势必会影响项目的进展和学生的学习效果,这就要求学校的大力支持,在制订教学进度时予以充分考虑。 2.设备设施投入 项目-分层教学需要理论联系实际,这就要求学校与社会、企业密切合作,使学生在完成项目中真正得到培养和锻炼,成为社会、企业需要的实用型人才。在企业培训力量不足的情况下,学校应建立模拟实验室,这需要投入巨大的财力、物力和人力。加大对项目-分层教学模式投入,可以完善和促进其在实用型人才培养上的作用。 3.培养一体化教师 在项目-分层教学中,许多教学项目是教师根据教学目标和生产实际设计的。教学内容不仅涉及本学科的专业知识与技能,还可能涉及相邻学科甚至跨学科的知识与技能,以及企业的生产实际。这就要求职业院校的教师不仅具有全面的专业理论知识,还必需有丰富的实践经验和动手能力。因此,学校应加强一体化教师的培养与培训,以满足职业教育岗位的需求。 生物统计论文:生物统计学精品课程建设实践体会 摘要：根据21世纪对生物统计学课程的重新定位，在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革，强化了学生能力的培养。 关键词：生物统计学；精品课程；教学改革 一、引言 随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 （一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 （二）生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 （一）加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。 （二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。 （三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。 （四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学，注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。 （一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 （二）全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。 此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。 通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物统计精品课程 一、引言 随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 （一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 （二）生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 （一）加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。 （二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。 （三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。 （四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学，注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。 （一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 （二）全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。 此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。 通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:生物信息医学统计课堂教学 生物信息学融合了生物技术、计算机技术、数学和统计学的大量方法，已逐渐成为发现生命过程中所蕴涵知识的一门重要学科。其基本问题主要包括：DNA分析、蛋白质结构分析、分子进化。医学统计学作为医科院校的基础课程之一，长期以来其理论和方法就广泛应用于临床医学、基础医学的各类研究中。随着生物新技术的诞生，在推动生物信息学发展的同时，医学研究对象也由宏观的病人、生物组织拓展到微观的基因领域，所面对的实验数据在性质和结构上也都有所不同，这对医学统计学的应用提出了新的更高的要求。 目前，医学统计学的很多原理和方法已成功地应用于这些新研究之中，并在此基础之上有了新的发展和改进。如概率分布的知识与序列相似性分析、蛋白质分类等技术密切相关；方差分析、非参数检验方法经改进和结合后在基因表达数据的前期分析中发挥了较好的作用；而聚类分析、判别分析、相关分析这些大家所熟知的统计学方法更是在基因分类和调控网络的建立中得到了广泛的应用。在进行医学统计学课堂教学时加入生物信息学方面的应用实例，不仅可以使学员了解本学科研究的前沿和医学、生物信息学研究的新发展，还可以提高学员对于医学统计学理论学习的兴趣，掌握先进的生物实验数据分析方法，提高今后从事医学科研的能力。下面，本文在回顾医学统计学授课主要内容的基础上，就医学和生物信息学中的可能应用举例如下： 一、概率分布 概率分布（probabilitydistribution）是医学统计学中多种统计分析方法的理论基础。授课内容一般包括：二项分布、Possion分布、正态分布、t分布、F分布等。 借助概率分布常常可以帮助我们了解生命指标的特征、医学现象的发生规律等等。例如，临床检验中计量实验室指标的参考值范围就是依据正态分布和t分布的原理计算得到；许多医学试验的“阳性”结果服从二项分布，因此它被广泛用于化学毒性的生物鉴定、样本中某疾病阳性率的区间估计等；而一定人群中诸如遗传缺陷、癌症等发病率很低的非传染性疾病患病数或死亡数的分布，单位面积（或容积）内细菌数的分布等都服从Poisson分布，我们就可以借助Poisson分布的原理定量地对上述现象进行研究。 在生物信息学中概率分布也有一定应用。例如，Poisson分布可以用于基因（蛋白质）序列的相似性分析。被研究者广泛使用的分析工具BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)能迅速将研究者提交的蛋白质（或DNA）数据与公开数据库进行相似性序列比对。对于序列a和b，BLAST发现的高得分匹配区称为HSPs。而HSP得分超过阈值t的概率P(H(a,b) t)可以依据Poisson分布的性质计算得到。 二、假设检验 假设检验（hypothesis）是医学统计学中统计推断部分的重要内容。假设检验根据反证法和小概率原理，首先依据资料性质和所需解决的问题，建立检验假设；在假设该检验假设成立的前提下，采用适当的检验方法，根据样本算得相应的检验统计量；最后，依据概率分布的特点和算得的检验统计量的大小来判断是否支持所建立的检验假设，进而推断总体上该假设是否成立。其基本方法包括：u检验、t检验、方差分析（ANOVA）和非参数检验方法。 假设检验为医学研究提供了一种很好的由样本推断总体的方法。例如，随机抽取某市一定年龄段中100名儿童，将其平均身高（样本均数）与该年龄段儿童应有的标准平均身高（总体均数）做u检验，其检验结果可以帮助我们推断出该市该年龄段儿童身高是否与标准身高一致，为了解该市该年龄段儿童的生长发育水平提供参考。又如，医学中常常可以采用t检验、秩和检验比较两种药物的疗效有无差别；用2检验比较不同治疗方法的有效率是否相同等等。 这些假设检验的方法在生物实验资料的分析前期应用较多，但由于研究目的和资料性质不同，一般会对某些方法进行适当调整和结合。 例如，基于基因芯片实验数据寻找差异表达基因的问题。基因芯片（genechip）是近年来实验分子生物学的技术突破之一，它允许研究者在一次实验中获得成千上万条基因在设定实验条件下的表达数据。为了从这海量的数据中寻找有意义的信息，在对基因表达数据进行分析的过程中，找到那些在若干实验组中表达水平有明显差异的基因是比较基础和前期的方法。这些基因常常被称为“差异表达基因”，或者“显著性基因”。如果将不同实验条件下某条基因表达水平的重复测量数据看作一个样本，寻找差异表达基因的问题其实就可以采用假设检验方法加以解决。 如果表达数据服从正态分布，可以采用t-检验（或者方差分析）比较两样本（或多样本）平均表达水平的差异。 但是，由于表达数据很难满足正态性假定，目前常用的方法基于非参数检验的思想，并对其进行了改进。该方法分为两步：首先，选择一个统计量对基因排秩，用秩代替表达值本身；其次，为排秩统计量选择一个判别值，在其之上的值判定为差异显著。常用的排秩统计量有：任一特定基因在重复序列中表达水平M值的均值；考虑到基因在不同序列上变异程度的统计量，其中，s是M的标准差；以及用经验Bayes方法修正后的t-统计量：，修正值a由M的方差s2的均数和标准差估计得到。 三、一些高级统计方法在基因研究中的应用 （一）聚类分析 聚类分析（clusteringanalysis）是按照“物以类聚”的原则，根据聚类对象的某些性质与特征，运用统计分析的方法，将聚类对象比较相似或相近的归并为同一类。使得各类内的差异相对较小，类与类间的差异相对较大1。聚类分析作为一种探索性的统计分析方法，其基本内容包括：相似性度量方法、系统聚类法（HierarchicalClustering）、K-means聚类法、SOM方法等。 聚类分析可以帮助我们解决医学中诸如：人的体型分类，某种疾病从发生、发展到治愈不同阶段的划分，青少年生长发育分期的确定等问题。 近年来随着基因表达谱数据的不断积累，聚类分析已成为发掘基因信息的有效工具。在基因表达研究中，一项主要的任务是从基因表达数据中识别出基因的共同表达模式，由此将基因分成不同的种类，以便更为深入地了解其生物功能及关联性。这种探索完全未知的数据特征的方法就是聚类分析，生物信息学中又称为无监督的分析（UnsupervisedAnalysis）。常用方法是利用基因表达数据对基因（样本）进行聚类，将具有相同表达模式的基因（样本）聚为一类，根据聚类结果通过已知基因（样本）的功能去认识那些未知功能的基因。对于基因表达数据而言，系统聚类法易于使用、应用广泛，其结果——系统树图能提供一个可视化的数据结构，直观具体，便于理解。而在几种相似性的计算方法中，平均联接法(AverageLinkageClustering)一般能给出较为合理的聚类结果2。 （二）判别分析 判别分析（discriminantanalysis）是根据观测到的某些指标的数据对所研究的对象建立判别函数，并进行分类的一种多元统计分析方法。它与聚类分析都是研究分类问题，所不同的是判别分析是在已知分类的前提下，判定观察对象的归属3。其基本方法包括：Fisher线性判别（FLD）、最邻近分类法（k-NearestNeighborClassifiers）、分类树算法（ClassificationTreeAlgorithm），人工神经网络（ANNs）和支持向量机（SVMs）。 判别分析常用于临床辅助鉴别诊断，计量诊断学就是以判别分析为主要基础迅速发展起来的一门科学。如临床医生根据患者的主诉、体征及检查结果作出诊断；根据各种症状的严重程度预测病人的预后或进行某些治疗方法的疗效评估；以及流行病学中某些疾病的早期预报，环境污染程度的坚定及环保措施、劳保措施的效果评估等。 在生物信息学针对基因的研究工作中，由于借助了精确的生物实验，研究者通常能得到基因（样本）的准确分类，如，基因的功能类、样本归结于疾病（正常）状态等等。当利用了这些分类信息时，就可以采用判别分析的方法对基因进行分类，生物信息学中又称为有监督的分析（SupervisedAnalysis）。例如，基因表达数据分析中，对于已经过滤的基因，前三种方法的应用较为简单。而支持向量机（SVMs）和人工神经网络（ANNs）是两种较新，但很有应用前景的方法。 （三）相关分析 相关分析（correlationanalysis）是医学统计学中研究两变量间关系的重要方法。它借助相关系数来衡量两变量之间的关系是否存在、关系的强弱，以及相互影响的方向。其基本内容包括：线性相关系数、秩相关系数、相关系数的检验、典型相关分析等。 我们常常可以借助相关分析判断研究者所感兴趣的两个医学现象之间是否存在联系。例如，采用秩相关分析我们发现某种食物中黄曲霉毒素相对含量与肝癌死亡率间存在正相关关系；采用线性相关方法发现中年女性体重与血压之间具有非常密切的正相关关系等等。 生物信息学中可以利用相关分析建立基因调控网络。如果将两个不同的基因在不同实验条件下的表达看作是两个变量，相关分析所研究的正是两者之间的调控关系。如采用线性相关系数进行两基因关系的分析时，其大小反应了基因调控关系的强弱，符号则反应了两基因是协同关系（相关系数为正），还是抑制关系（相关系数为负）。 四、意义 生物信息学不仅是医学统计学的研究前沿，更是医学研究由宏观向微观拓展的重要领域，其研究内容已逐渐为多数医学院校的学员了解和熟悉。而如何对新技术产生的生物实验数据进行准确合理的分析，却成为生物信息学研究的主要瓶颈之一。 在医学统计学课堂教学中引入生物信息学实例，而不仅仅局限于常见的医学、卫生领域的例子，将难以理解的统计理论和方法与前沿的生物实例相结合，拓宽了学员的视野，提高了学员的学习兴趣，更可以加深对所学知识的理解；与此同时，使学员掌握了生物实验数据的先进分析方法，扩大了学员的知识面，提高了他们今后开展医学科研工作的能力。 还有一些医学统计学方法目前也逐渐应用于生物信息学研究中，诸如：遗传算法、熵理论等等。但这些方法已经超出了医学统计学课堂教学的范围，我们将尝试在第二课堂或选修课中，作为补充知识进行讲授，供那些学有余力的学员学习交流。 生物统计论文:高校生物统计学课程教学改革探究 摘要：分析目前高校传统教学模式下生物统计学教学之不足以及理论课程与社会实践之间的差距，提出在课程整合模式下生物统计学课程的改革措施，指出在教学中融入多元化的概念，推进课程形式、教学模式和教学资源三个方面的有效整合。在教学中逐步实现新的教学模式，为全面提高学生素质提供保障。 关键词：课程整合；生物统计学；素质能力 一、生物统计学的教育现状 随着生命科学研究的飞速发展，生物统计的重要性日趋彰显。2014年LinkedIn对全球超过3.3亿用户的工作经历和技能进行分析，在公布的最受雇主喜欢及关注的25项技能中，统计分析和数据挖掘位列榜首。生物统计学是运用概率论和数理统计的原理和方法，分析和解释生物界各种现象和实验调查资料的一门学科[1]，是众多高等院校中生物学、医学、药学和农学等专业的必修课程。生物统计学的教学内容前后章节关系密切，环环相扣，层层深入，具有内容多、公式多、概念多的特点。学生在学习中感到晦涩难懂，容易产生难学、厌学的思想。同时，目前生物统计学的教育还存在一些不足之处：（1）试验设计在教学中所占比例不足。生物统计学与试验设计是紧密结合在一起的，主要向人们讲授了从事科学研究的试验方法和对收集到的试验结果进行分析整理的方法。凯尔文勋爵（LordKelvin）曾说过：“当你能够衡量你所谈论的事物，并能以数字来表达它时，可以说你对它有了一些了解；而当你不能衡量或不能用数字表达时，你对它的知识就是肤浅的和不能令人满意的”。由此可见，生物统计学作为量化事物的工具和手段在科学研究中发挥着重要的作用。然而，目前该课程的设置上忽视了新形势下的教学导向，偏重统计基本方法和基本理论的介绍，忽视了试验设计的介绍。（2）生物统计学理论和社会实践的脱节，学生缺少将统计理论应用到实践中的能力。在生物统计学的教学实践中，教师偏重理论知识的讲解，使得教学内容空洞而枯燥。同时，在课程设置中未将生物统计学与专业实践课联系在一起教学，使得学生脱离了社会实践，导致学生的学习积极性不高。（3）生物统计学和医学基础课之间的分离。在课程设置上，没有将这两个学科整合在一起，学生既没有形成自己的知识框架，又没有将生物统计学的知识应用到医学基础课的学习中。 二、课程整合理论对生物统计学教学的启示 基于上述课程设置及教育中的问题，南方医科大学生物统计学系在多年的教学实践中总结构建了“课程整合”体系。早在19世纪末20世纪初，在杜威（JohnDewey）发起的进步教育运动中，就有了一种综合课程的思想，他强调在理论与实践中倡导课程整合。ParkW.J.在参考了各类界定的基础上，认为整合的课程是超越单门学科有目的地组合知识、观点和探究问题，以达到学习者对学习内容更深层的理解[2]。根据目前生物统计学的教学环境和条件，深化生物统计学课程整合涉及到课程形式、教学模式和教学资源三个方面。 （一）课程形式的整合 以南方医科大学的五年制临床医学本科课程设置为例（其它学校基本类似），主要分为公共基础课程、专业基础课程、专业课、公共选修课和实践教学五类。公共课程包括大学语文、外语和体育等；专业基础课程为学生必须掌握的专业基本理论、基本知识和基本技能的课程；专业课指从事本专业或相近专业工作所需的相关课程和专业学习的延伸课程，主要培养学生从事相应领域临床实践的初级思维和能力；公共选修课为面向全校所有本科专业开设的选修课程；实践教学分为课内和课外实践教学环节，主要培养学生的实践能力和科研能力。在课程整合中主要有：（1）生物统计学的理论课程和实践教学课程的整合，其主要目的是使学生对生物统计将来的应用领域有一个大概了解，能够正确理解和合理解释应用领域的问题，面对统计咨询对象时能和其它专业人士进行较好的沟通。（2）整合生物统计学中的应用软件和专业基础课程，如SPSS软件与生物统计学，STATA软件与流行病学，RevMan和循证医学等，通过在一个学期同时开设两门课程，使学生充分感受到应用软件的实用性，有助于对一些抽象的计算方法的理解，提高学习兴趣进而提高学习效率。 （二）教学模式的整合 南方医科大学生物统计学系实施了导师制教育，每位导师指导3到6名本科生，从三年级开始指导学生参加科研活动和统计咨询与数据处理实践。导师制教育的实施整合了理论教学和实践教学，这种教学模式变教师“主讲”为“主导”，学生“被动”为“主动”。导师制教育是运用任务驱动法，以实际案例为主线，教师为主导，学生为主体的教育方法，最终目的是培养学生实际应用统计学知识的能力[3]。学生在实际案例的教学情境下学习统计学有多重好处：第一，丰富的生活案例或科研案例激发了学生学习统计学的兴趣，驱动着学生进行不断学习，培养了学生的文献查阅能力、团体合作的能力、克服困难的能力，以及在解决案例后的自我认同感。第二，案例教学可以激发学生的主观能动性。在这样的教学模式整合中，突出了学生主体的地位。学生在老师和同学的帮助下，在完成各项小任务的过程中，逐步完善各个主题的知识体系的构建，促进知识的吸收和应用。第三，案例教学培养了学生思考、分析和解决问题的能力，锻炼了学生的逻辑思维，激发了学生的科研兴趣。几年的实践表明导师制教育的执行不仅提高学生专业统计学软件的学习成绩，同时学生真正学会了生物统计学的应用能力，能够有机地将理论和实践相结合，达到了较好的教学效果。 （三）教学资源的整合 生物统计学教学资源整合包括：教材资源的整合和网络资源的整合两方面。教材资源的整合要考虑到教材的规范性、可靠性、时代性和针对性，使学生在学习中举一反三，有效地发挥学生学习的主动性和自主性。在教材的选择采纳上，除了使用中文的本科生规划教材外，还选取了部分英文教材如《FundamentalsofBiostatistics》（RosnerB，2006，6thEdit）、《UsingMultivariateStatistics）（TabachnickBG FidellLS，2007，5thEdit）等。网络资源的整合为生物统计学的教学提供了丰富的资源和空间，利用“微信墙”增强学生的参与和互动，突出因材施教和个性发展。同时，利用网络资源，按照“自评他评结合、堂内堂外结合”的原则，综合运用现代先进技术，注重对学生日常学习表现作出发展性评价，逐步推动形成性评价体系建设。 三、结束语 医学课程改革中的“学科细分”和“课程整合”并不矛盾，课程整合的主要目的是消除各学科教学间的壁垒，促进学术的交流；同时，课程整合有利于促进教师之间的交流和合作。在高等医学院校，我们要着眼于未来，实现基础与临床、医学与人文、公共卫生与临床医学的有机整合。 作者:关 颖 张国霞 单位:南方医科大学 生物统计论文:高校生物统计学论文 一、生物统计学课程的地位和作用 生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课，是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具，是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程，也是生物学等工作者必备的基础，同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究，但通常所涉及的材料数量较大，很难也没有必要全部参加试验，必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验，以获得相关的数据，实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系，主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断，从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此，生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础，也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力，是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。 二、生物统计学教学存在的主要问题 1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，也是教学最基本的工具，它不仅是教师进行教学的依据，而且是学生获取知识的重要资料，选择适合教师和学生的生物统计学教材，能够保证教学过程的顺利进行，而且还能提高教学质量，达到良好的教学效果[14，15]。目前，国内所出版的生物统计学教材种类较多，各大高校由于教师和学生的情况不同，在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此，目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容，不涉及统计软件的介绍和使用，这一大类教材包含两小类，一类主要侧重理论教学，过分强调课程体系的完整性和理论讲授，注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养，因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材，该类教材虽然也存在一些必要的公式推导，但更侧重于统计学理论与实际结合，清楚介绍每一个统计原理理论后，再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法，注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力，因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容，也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用，那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法，学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策，即使会计算，在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错，因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用，如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天，这类统计软件发挥了很大的优势，给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足，它只注重统计过程的运算和统计，没有统计原理的介绍，因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说，即使按照教材上的步骤计算出相应的结果，但也不知道具体的含义，也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外，这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授，要么只重视统计软件的使用，而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用，这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此，目前市场上还未见有统计学理论与实际结合，试验设计与统计原理相结合，统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。 2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课，学生通过对该门课程的学习，系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识，它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且，通过各个知识点的学习，逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力，综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是，高等数学课程是学习生物统计学的关键，生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课，各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来，高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设，一般情况下，高等数学课程由数学专业教师讲授，由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识，不清楚生物统计学课程的知识体系，只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处，形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样，这也是生物统计学中教师难教，学生难学、难懂、难用的原因之一。 3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道，学生需要一滴水，教师至少要有一桶水。生物统计学的教学，相对于其他课程而言，对教师的要求更高，不仅要求教师要有一定的数学知识，较为渊博的统计学知识，还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识，才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力，才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合，才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位，考试是教学质量评价的一项重要指标，它既是对教师教学质量的反映，也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理 ，决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板，缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型，当然，这种考试制度对于规范考试是必须的，但是应该根据具体课程而定，而不能一概而论。就生物统计学课程而言，如果规定一定数量的考试题型（比如四种题型），那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显，这种考试方式只是较为死板的考试，不能真证体现生物统计学课程的本质，不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。 三、生物统计学教学策略 针对目前生物统计学存在的问题，笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践，就如何提高生物统计学的课堂教学效果，提出如下建议。 1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具，选择适合的生物统计学教材，能够保证教学过程的顺利进行，并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材，结合学生的实际，选择统计学理论与实际相结合，试验设计与统计原理相结合，统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践，该课程授课内容不宜过多和过深，授课内容过多学生精力会分散，分不清重点，而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容，坚持以试验研究实例为线索，以科学的试验研究方法为主线，理论原理和实际例子相结合，从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析，最后做出科学的推断等，尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例，提高学生的学习兴趣，使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣，从而更好地提高教学效果和教学质量。 2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课，是学习生物统计学的关键。一方面，高等数学一般在第一学年开设，因此生物统计学安排在第二学年开设为宜，这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层，有利于学生对生物统计学的学习。另一方面，高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授，而均应由生物学专业教师讲授，因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系，在讲授高等数学时，能够根据生物统计学的相关原理和内容，优化高等数学的教学内容，有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性，也有利于学生对生物统计学的学习。 3.提高自身知识结构和科研能力，注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强，内容枯燥，容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法，更会使学生失去兴趣，对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中，教师既是知识的传授者，也是教学活动的组织者，在教学过程中起到关键的作用，教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外，教师还应不断加强自身的科研能力，在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中，以自身科研实例辅助教学，增加学生的学习兴趣，培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。 4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计，它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础，科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计，可以用最少的实验次数，得到足够的实验数据，从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强，且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性，加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用，强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中，一方面，教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历，另一方面，应让学生走出教室，加强实践，使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法，而且可以解决一些生产中的实际问题，真正达到生物统计学教学的目的。 5.改革传统的考核方式，着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主，试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核，期末考试成绩基本决定了学期的成绩，这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课，考试前通过突击，也能考合格，但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学，学期考试后，都不知道学了些什么，更不知道怎么用，到做毕业论文需用到统计学原理和知识时，很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩，避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端，但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型，对于一般的学科而言，这种规定也许是可行的，但对于生物统计学而言，这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力，培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为，对于生物统计学的教学，教师应从学生的实际情况出发，以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标，合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜，学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成，考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型，即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。生物统计学是一门理论性较强的应用学科，涉及的内容多、公式多、概念多，对学生而言，难懂、难记、更难用，而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中，教师应从学生的实际情况出发，选择合适的教材并优化教学内容，提高自身知识结构和科研能力，改变教学方法，加强试验设计的教学和实践，改革传统的考核方式，着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标，充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性，同时增加学生上机学习统计软件的操作，掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用，提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。 作者：张以忠邓琳琼工作单位：毕节学院地理与生命科学学院 生物统计论文:透视生物统计学课程的分析 摘要：根据21世纪对生物统计学课程的重新定位，在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革，强化了学生能力的培养。 关键词：生物统计学；精品课程；教学改革 一、引言 随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 （一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 （二）生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 （一）加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。 （二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。 （三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。 （四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学，注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。 （一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 （二）全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。 此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。 通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 生物统计论文:漫谈自由软件R和在生物统计学学习中的运用 生物统计学是应用数理统计的原理和方法处理生物学中的各种数量资料,从而透过现象揭示生物学本质的一门科学,是科学研究与实践应用的基础工具。基于生物统计学在生产实践中的广泛应用及在生命科学研究中的重要作用,国内外大多数学校的生命科学各专业都将生物统计学列为专业基础课或必修课。但是,作为2003年才开始招生的新办专业,中国地质大学(武汉)生物科学专业原来的教学计划中没有“生物统计学”的课程,而设置有56学时的“概率论与数理统计”课程。学生们虽然通过“概率论与数理统计”的课程掌握了数理统计的基本原理和分析方法,但却缺乏数据处理与统计分析的必要训练。从而导致生物科学专业2003~2005级学生的毕业论文中缺乏统计分析,在答辩时也没有试验设计与假设检验的概念。鉴于这一实际情况,2007年生物科学专业的教学计划及时作了必要的调整,增开了生物统计学的课程,并且设为专业必修课。按调整后的新教学计划,2009年下学期生物科学专业大三学生在修完56学时的“概率论与数理统计”课程之后,还将学习32学时的“生物统计学”课程(含16学时的上机实习)。 传统的生物统计学教学过多强调理论的重要性,学生通过查找书后附表设计试验与手工计算,忽视了利用计算机软件进行试验设计和数据统计分析的能力培养,不符合越来越重于计算机技术的现代应用生物统计方法的发展趋势。在十分有限的32个学时内,为使“生物统计学”的授课内容不与“概率论与数理统计”发生重复且更实用,笔者通过对现代应用生物统计方法和统计软件发展趋势的课前调研,发现R软件是一款功能全面又易学的统计软件,含有许多新颖而又实用的统计分析技术与假设检验方法,完全可以满足生物统计学的教学需要,并且没有版权问题。各种概率分布的计算,以及平衡不完全区组、拉丁方与正交表等试验设计,都可以在R软件中完成,使学生可以彻底摆脱手工查表与计算的烦恼。课后关于生物统计学与R软件使用的问卷调查发现,88.2%的学生认为在修完“概率论与数理统计”课程后仍很有必要学习生物统计学和统计软件,92.8%的学生认为自由软件R作为生物统计学的教学软件十分合适,还有86.7%的学生则认为R语言的学习能够对理解统计原理有所帮助。 1统计软件R的介绍 R语言是一门比较新的计算机语言,源自S语言(S-Plus软件中使用)与Scheme语言。基于GNU协议的自由软件R提供了一种使用R语言进行统计分析与图形展示的计算机环境,整合有许多统计工具包[1]。R语言最初由新西兰奥克兰大学统计系教授RossIhaka和RobertGentleman合作编写,由于这两位“R之父”的名字都是以R开头,所以就称之为R语言。R自1993年诞生以来,深受统计学家和计量爱好者的喜爱,被国外大量学术与科研机构采用,其应用范围涵盖了计量经济学、实证金融学、空间统计学、统计遗传学和生物信息学等诸多领域,已经成为主流软件之一。2009年1月7日,《纽约时报》记者AshleeVance题为“DataAnalystsCaptivatedbyR’sPower的文章[2]在科技版发表之后,引起了统计软件R与SAS之争,可见R在统计学界和业界的影响力。 相对于其它统计软件,R的主要特色在于:1)R语言具有自由、免费、开放源代码及统计模块齐全的特征;2)R语言是彻底面向对象的统计编程语言,R中所有计算结果都可以作为对象保存起来,供进一步统计分析与图形展示之用;3)R软件体积小,更新速度快;4)R的扩展性非常强。世界各地的CRAN镜像网站上有许多志愿者提供的非常丰富的工具包,供下载使用。正如Google首席经济学家HalVarian所说,R最优美的地方是你能够修改很多前人编写的工具包的代码做各种所需的事情,实际你是站在巨人的肩膀上。 据统计,2008年12月13日~14日“第一届中国R语言会议”在中国人民大学召开时,共有近70家单位150余人参加;2009年12月召开的第二届中国R语言会议则在北京和上海设有两个分会场,共有90多家单位300余人参加。参会的人员主要来自高校和科研机构,包括在校学生、高校老师、科研所研究员等。 2统计教学中R软件的使用现状 由于R强大的统计计算与图形展示功能,以及自由免费与开放源代码的特点,目前国外许多大学统计相关专业都将R作为教学软件。据笔者调查,国内高校教学中统计软件的使用现状比较混乱,多是采用SPSS或SAS软件,也有使用S-Plus、Matlab、Minitab、Stata、Eviews、Origin、DPS、MSExcel等商业软件,仍有部分高校在统计教学中没有结合与讲授统计软件。国内只有很少一部分高校使用R软件进行统计教学,但是已有48所(不含重复)国内高校的教师或在校学生参加过R会议。 据不完全统计,江西农业大学、清华大学、中国人民大学、华东师范大学、暨南大学、中国地质大学(武汉)等高校已将R语言作为统计相关课程上机实习的计算机软件。其中江西农业大学自2005年开始,就在生物工程与生物技术专业的学生的生物统计学课程中采用自由软件R作为教学辅助工具,并取得了良好的教学效果[3]。 3生物统计学教学与R使用的调查分析 当前,数据分析处理几乎全是使用计算机统计软件完成,在统计方法的实际应用过程中,人们往往不会关注理论推导与计算过程,而是注重统计分析结果的解释。对于非数理统计专业的学生,统计教学过程中不应过多强调理论的重要性,从而忽视了统计思想和数据处理能力的培养。通过课后关于生物统计学与R软件使用的问卷调查发现,参与调查的34位学生中有30位学生(88.2%)认为在修完“概率论与数理统计”课程后仍很有必要学习生物统计学。而没有开设生物统计学课程的2003~2005级学生的毕业论文中,严重缺乏统计分析与假设检验。这充分说明了,纯粹的统计方法与理论教学,越来越不符合借重于现代计算机技术的生物统计学发展趋势。 问卷调查中发现,有96%的学生认为生物统计学与R语言都非常有用,毕业后无论是继续深造还是参加科研或管理工作都能用得上,同样有96%的学生在生物统计学的课程结束后会选择继续学习R语言,有80%的学生认为R语言上级实习的16学时不够用,且有92.8%的学生认为R软件作为生物统计学的教学软件十分合适,86.7%的学生认为R语言的学习能够对学习与理解统计原理有所帮助,67.6%的学生认为C语言的学习基础对学好R语言有所帮助。江西农业大学生物科学与工程学院程新等主持的教学研究课题“基于自由软件平台的生物统计学实践教学研究”,对两个年级共233人分别采用R和SPSS教学效果的比较分析发现,采用R进行教学,激发了学生的学习积极性,提高了学生掌握统计学知识的能力,教学效果比SPSS有了显著提高[3]。因此,可以认为使用R软件作为生物统计学的教学软件是十分合适的。 此外,本次问卷调查中还发现76.5%的学生认为R语言的入门很容易且R软件安装使用起来非常方便;有63.9%的学生认为R语言的一些统计函数特别是绘图函数的参数设置比较麻烦,学习有困难;有81.8%的学生认为很有必要组织出版关于R语言与生物统计学的参考书。与市场上随处可见的关于SPSS或SAS软件的图书相比,由于R软件是一款比较新的统计软件,且是自由软件,目前关于R语言或R软件的图书非常少。截至到2009年底只能够在互联网上搜索到4本与R语言有关的图书,分别是孙啸等著的《R语言及Bioconductor在基因组分析中的应用》(2006年7月,科学出版社出版);王斌会主编的《R语言统计分析软件教程》(2007年1月,中国教育文化出版社出版);薛毅等著的《统计建模与R软件》(2007年4月,清华大学出版社出版);汤银才主编的《R语言与统计分析》(2008年11月,高等教育出版社出版)。这些书籍均以较大的篇幅详细介绍了R语言的基础与使用方法,适宜作为关于R语言的工具书。但是由于这4本书中均未涉及到试验设计与现代应用生物统计方法等方面的内容(实际上,试验设计的内容在生物统计学中占有十分重要的地位),不宜作为生物统计学的上机实习指导书。而且CRAN网站上有多种关于试验设计及其统计分析的R工具包,如AlgDesign、crossdes、conf.design、DoE.base、FrF2等可以自由下载使用。因此,基于R软件在国内愈来愈旺盛的市场需求,笔者认为有关出版社很有必要组织出版关于“现代应用生物统计方法在R语言中的实现”的教参或工具书。 4结论 根据调查结果与科研工作的经验,笔者认为统计的思想或意识比统计理论与方法更重要,使用统计软件R进行生物统计学教学,可使学生不再陷入繁琐的统计查表与计算过程中,从而增强统计思想和数据处理能力的培养。 笔者使用R的最大感受是,不断发现其它统计软件很难实现的统计计算和图形展示方法,在R中则很容易实现,惊喜不断。R最重要的一点是怎么都不会高估它,它允许统计学家做很多复杂的分析,而不需要懂得很多的计算机知识(引自Google统计专家DarylPregibon)。R的应用领域是如此之广,R的使用则“无处不在”。 相对而言,由于SPSS软件比较容易学习掌握,目前,国内还有很多高校在使用SPSS软件。但是,毕竟受其窗口菜单数量的限制,SPSS软件的功能不会很全面。SAS软件虽然要编程,使用较困难,但由于其经过多年的研制开发,功能较全面,权威性强,国内也有不少高校在统计学教学中采用。但是这些商业软件价格昂贵,学生在学习与使用过程中均存在版权问题。而R是没有版权限制的自由软件,统计与计算功能更全面,在医学、生态学、统计遗传学、生物信息学等方面都具有十分丰富的工具包。因此,笔者认为在生物统计学的教学中使用R软件是非常合适的,值得推广。毕竟R是开源软件,使用R的人越多,其可能贡献的函数工具包也越多,R的功能也会飞速增长。

铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断问题分析 摘要：对列车的运行进行组织、指挥、信息传递并让列车的安全有效运行得到保障的基础设施之一是铁路信号设备，作为一项重要的设施可以促进国内铁路运输的效率，也为列车工作人员的工作提供良好的保障。当前，国内对铁路信号设备故障的诊断方式有很多，笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究，以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平，保障列车安全、平稳的运行。 关键词：铁路；信号设备；故障诊断；问题分析 进入新世纪后，国内铁路事业获得长远的发展，作为保障列车平稳运行的设备之一———铁路信号设备也逐步走向专业化、自动化、密集化。当前，国内很多机构都在研究诊断信号设备故障的方法，取得了很大的进展和可喜的成就。我们都知道，要想保障列车的平稳运行，必须保障铁路信号设备安全稳定的工作。就国内当前铁路信号设备实际的发展情况来看，其中还存在一些问题。笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究，以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平，保障列车安全、平稳的运行。 1常见铁路信号设备故障诊断方法及措施分析 1.1传统故障诊断方法。我们所说的传统的诊断故障方法，指的是具有丰富经验的工作人员在对故障设备进行仔细的排查之后，现场分析并处理故障的老方法。其中压缩法、逻辑推理法、比较法、观察法等比较常见，在实际的工作中这几种方法也比较常用。6502电气集中联锁和计算机联锁本身也有一些排除故障的能力，比较容易对电路进行故障诊断。当设备出现问题之后，该系统可以把故障的状态使用直接或者间接的方式给以呈现。然后使用各种操作手法，对故障电路存在的大概位置或者层次进行有效的判断。要是DS6-ll型计算机联锁设备的一些硬件和软件出现问题，一般情况下适合使用传统的方法。处理故障的过程中完全可以根据日常的经验进行，因为对传统的老方法我们比较熟悉，使用起来比较顺手，可以自如的运用，对故障的处理非常有利。就机械的运转而言，可以保障电路安全运行，让人们在电力上的需求得到满足。可以准确的定位故障所在的位置，传统的方法在排查故障方面有很大的优势。 1.2信号处理法。所谓的信息处理法，指的是通过使用数学函数等方法对可测信号进行直接的分析，在得出具体结果之后取出特征值，在解决故障的过程中使用科学的方法。在故障模型上的要求信号处理方法不是太高，这是这种方法突出的优点，因此具有较好的适应性。这种方法不仅易于实现而且比较简单。缺点是这种办法会被信号噪声干预，比较依赖于信号的检测和处理。并不能对所有的故障进行处理，适用范围比较窄。可见信号诊断系统在故障检测系统中已经使用，较强的局限性导致在其他对象身上很难应用。笔者经过研究发现，最近几年在故障检测系统中已经使用了很多高新技术，因此我们要统筹兼顾，让信号检测的精度和时间进一步提升，以便于进一步在其他领域使用。 1.3解析模型法。我们所说的解析模型法指的是使用解析函数、数理统计等数学方法对信息进行处理。这种方法以精确的数学模型为基础。使用解析模型方法对数学模型进行高智商的构建，这种方法具有较强的有效性和实用性。当故障出现在系统之中后，会对系统的输出输入关系进行改变。在数学模型上这些关系我们都可以发现，然后再次检查数学模型判断是不是出现故障，进而有针对性的采取相关措施对故障予以解决。系统内部的具体问题我们可以了解，同时开展合理的解决和预测。这种方法充分的运用了高科技技术，参与研发的操作人员都具有较强的科技实力和基础，非常有效的塑造解决故障以及处理突发事件的能力。这种方法在我们进行检测和处理故障的过程中需要充分的考虑和使用，对故障及时的检测并有效地处理。进行检测铁路故障的时候，对检测出的故障进行科学的分析并提供行之有效的解决措施。在这种方法中广泛的运用了数学的思想和数学的计算方法，这对故障的检测以及解决具有积极的意义，对此我们需要深入的研究，解决其中存在的问题，以便于更好的应用于铁路信号系统故障的检测和排除，为铁路安全平稳的运行提供坚实的基础。 1.4人工智能故障诊断法 1.4.1专家控制系统。专家系统是一种故障诊断系统，这种系统的基础为专业知识，也就意味着这种方法比较依赖于专业知识。一般会让这一领域的专家提供科学的方法，然后让操作人员进行操作。这就需要专家在对工作人员进行指导的时候具有较高的领悟能力，这对工作人员而言极为重要。以专家控制系统为基础的故障诊断技术和模拟人的逻辑思维比较适合，对需要对逻辑推理的复杂诊断问题进行解决，这是这种方法众多优点中最突出的一个。通过符号可以表达出这一方法的知识，处理知识的细节，在模块化问题处理上非常有效，通过专业化的知识对自己的具体解答推理步骤进行深入的解释。由于国内实际存在车站微机监测的情况，通过这种方式把实践和知识有机的结合在一起，对问题进行处理的过程中使用人工智能方法排除和解决故障，从本质上而言这种方法也属于故障处理的方法，具有较高的专业知识要求，和传统的处理故障的方法相比具有很大的不同，需要科学的结合传统处理故障的方法，所以这种方式比较独特、新颖，对故障的科学定位以及及时的解决故障极为有利。 1.4.2模糊逻辑方法。模糊性是由于我们对事物的定义没有根本的把握，在数量上没有规定，在质上没有明确的涵义。模糊逻辑具有很多在故障排查当中的所具有的独特优势，因此被越来越广泛地采用。模糊逻辑方法进入故障诊断领域是一种必然的发展趋势，它比较适合表达模糊的知识，在普及的时候比较接近人的逻辑思维。在具体的故障排查操作过程中，我们应该按照正确的流程和比较正规的操作规范对一系列的故障进行检查，这样才能避免我们在检查完毕之后出现没有必要的麻烦。基于规则的推理和基于事例的推理可以快速确定故障点，迅速判断故障的原因，得到诊断结果。 2结论 进入新世纪后，随着社会的发展和进步，铁路信号设备的诊断技术作为一种高科技技术在铁路行业中不断的推广。在这一技术的帮助下可以让铁路信号设备维修人员对故障的原因可以及时的判断并解决，让排查故障以及解决故障的效率进一步提升，对国内铁路运输行业的安全平稳运行极为有利，进一步促进国内现代化水平的提升。笔者在文本中对国内常见的诊断故障的方法以及常见的问题进行深入的研究，以期进一步促进国内铁路信号设备故障诊断水平，保障列车安全、平稳的运行。 作者：蒋继友 单位：上海铁路局 铁路信号毕业论文:铁路信号集中监测系统分析与运用 1CSM系统运用现状 北同蒲、大秦线85个站已全部安装CSM，采用北京交大微联公司的TJWX-JD型信号微机监测系统。CSM系统由电务段子系统和车站子系统组成。电务段子系统由段集中监测终端、车间集中监测终端和服务器部分组成。车站子系统由站机、采集机等构成。各车站与服务器、终端之间通过专用广域网络环形连接，然后以抽头的方式与太原中心连接。微机监测网络系统，通过信息中心、路局和电务段远程终端、车间终端及监测站机之间的网络互联，实现了各级主管部门、相关负责人对现场设备的远程访问、信息远程采集、故障远程诊断、运行状态远程监督等功能。极大地提高了铁路系统电务部门的工作效率。电务段已建立信号集中监测分析制度。目前，分析运用已形成三级监测网，电务段一层级在调度指挥中心设立微机监测分析工区，每日对管内所有站场全覆盖分析。车间一层级在车间设立CSM车间终端，每日由值班干部对管内所有设备全覆盖分析。工区一层级利用CSM终端，每日8：00、14：00、20：00对管内设备全覆盖分析三遍。下级巡视情况在CSM系统中有记录，上层级随时可以查看分析情况。电务段对分析处理的设备隐患实行严格奖惩制度。工区一层级自己发现处理的设备隐患，由段和车间进行奖励；车间一层级自己发现处理的设备隐患，由段进行奖励。上一层级发现设备隐患，下一层级未发现的严格进行考核。对发现的重大设备隐患，段进行通报表扬。通过实行奖惩制度，激发了干部职工微机监测分析的积极性和责任心，保证了信号设备安全运行。 2CSM分析运用案例分析 2.1处理信号设备安全隐患 案例1：2013年1月6日16：20分，北周庄站单机越过上行出发信号机后掉白，通过运器资料当时只能判断是咽喉区掉码，但具体是哪个区段，无法确定。通过电务维修机回放及室外测试入口电流，确定为7-13WG掉码。通过电务维修回放发现，当单机只占用7-13WG时，控制台SMD由点亮变为灭灯，判断为SII/FMJ不自闭。北周庄站SII正线出站进路共有4个区段（13DG、7-13WG、1-7DG、IIAG），测试机车信号入口电流发现7-13WG电流异常，进一步验证了上述判断。通过进一步查找发现7-13WGJF的13接点配线开焊，造成SIIFMJ自闭电路断开。案例2：2013年1月22日，CSM分析人员发现怀仁站22号道岔转换时间长，分析人员立即向车间进行汇报，车间组织工区现场查找过程中，发现22号道岔液压站内部油封破损，更换后恢复正常。 2.2处理信号设备故障CSM系统 在处理信号设备运用中，不仅能掌握设备实时状态，还具有回放功能，给判断疑难故障提供了准确、详实的数据。同时，CSM系统具有直观、分析性强的曲线分析项目，能够大力压缩故障延时。案例1：2012年8月17日怀仁站区间388G瞬间闪红光带，由于人工测试没有抓到故障数据，通过微机监测“送端分线盘电压”曲线分析发现故障时分线盘电压瞬间为0V，由此判断故障点在室内，进一步查找发现为DJF性能不良。案例2：2013年11月16日，大秦线北辛堡站2394信号机点LU时灭灯，通过CSM系统查看2DJ电流为92MA左右，1DJ有明显的断电现象，2DJ未可靠吸起。分析原因为U灯发光盘性能不良，现场更换后恢复正常。 3CSM系统分析取得的成果 电务段充分运用CSM系统分析以来，故障逐年减少，安全生产有序可控，为铁路运输提供了良好的设备条件。 4CSM系统测试存在的问题 2013年7月4日，里八庄站IAG电压曲线波动频繁，原因为送端抗流盒信号圈、牵引圈接地形成短路。传统的电缆绝缘全程测试通常在分线盘进行测试，由于轨道变压器的隔离作用，造成轨道变压器II次-抗流变压器信号圈之间的回路绝缘无法检查，形成绝缘测试“死角”。依此类推分析目前信号设备的绝缘“死角”，主要体现在三方面：一是信号机点灯单元二次至机构灯泡间的配线回路，二是25HZ轨道电路变压器二次至抗流盒信号圈间的电缆回路，三是ZPW-2000A模拟网络盘至接收器及发送器之间的配线回路。上述三处“死角”长期处于漏测状态，极易影响设备正常使用。目前电务段已发现处理的绝缘测试死角有：岱岳站IAG茌及宋家庄站4-24DG茌轨道电路变压器二次至抗流盒信号圈间的电缆绝缘不良，里八庄站9DG已抗流变压器信号圈接地，东榆林站927G发送及金沙滩站607G发送器至模拟网络盘间屏蔽线破皮接地问题。 5提出的建议 针对CSM系统信号设备绝缘测试存在死角的问题，建议将变压器II次侧隔离的回路定期人工测试，并向北京交大微联公司发函，要求进行技术攻关，将变压器II次侧纳入CSM绝缘测试项目中。 作者：颉康 单位：大秦铁路股份有限公司大同电务段 铁路信号毕业论文:铁路信号工程建设论文 1更新高速铁路信号标准规范编制模式 为服务大规模高速铁路建设，借鉴欧洲铁路标准先规划标准体系再分别研究实施的先进模式，确定了系统方案及装备研究以标准先行为原则。依托先期建设的武广、郑西高速铁路系统的研发和实施，首先制定了涵盖研发、设计、测试、生产、施工、维护等各个环节的标准规范，形成一整套高速铁路信号系统技术标准体系，以此来指导系统研发、集成、工程建设及调试运营。 2铁路信号工程建设标准工作存在的主要问题 铁路信号是铁路运输的基础设施，是保障行车安全、提高运输效率和运营管理水平的重要装备。铁路信号技术的发展和铁路行业的发展密切相关，和科技进步紧密相连，铁路信号的发展水平是铁路现代化的重要标志。近年来，大规模、高标准铁路建设高潮是中国铁路信号发展的重要时期，CTCS-2级列车运行控制系统日趋成熟，CTCS-3级列车运行控制系统研发成功并推广应用，为高速铁路的发展提供了可靠的技术支撑，技术水平达到世界先进水平，铁路信号工程建设标准水平也有了长足的进步。与此同时，建设安全、质量与效率、效益并重的优质铁路网络，为国家深化改革各项举措的大局服务，给铁路信号建设标准制定工作提出了更高、更迫切的要求。面对这种形势，当前的铁路信号建设标准还无法完全涵盖和满足全部工程建设的需要，尚存在一些不足之处。 2.1技术标准体系不健全 随着“四纵四横”铁路客运专线干线及一批城际铁路的建成，我国物流业的迅猛发展，中国铁路总公司的货运组织改革，以及货车装备的更新，繁忙干线逐步实施客货分线运输是大势所趋。一批以货运为主的铁路通道和工业企业专用铁路已投入建设，如晋中南运煤通道、蒙西至华中铁路、工业园区及物流园区专用铁路等。而我国铁路目前建立起来的铁路信号工程建设标准体系还不够完善，例如，具备自动驾驶功能的城际铁路、开行万吨大列的重载铁路、快速货运专线铁路、工业企业专用铁路等标准研究，有的刚刚起步，有的虽几年前已开展研究，但尚未出台有针对性的信号标准规范；一部分高速铁路信号工程建设标准还是暂行或试行规范，有待修订完善；铁路信号子系统标准规范还不完善，如250km/h铁路、无砟轨道客运专线铁路设置区间信号机的标准，道口信号标准规范等，尚缺失相关内容。 2.2通用图编制不完善 通用图是贯彻铁路主要技术政策和中心任务的有力工具，是实施标准、规范的可靠手段。通用图在铁路勘察设计中发挥着重要作用，有利于加快设计速度、保障设计质量。同时，通用图也是系统维护维修的重要基础资料。目前，铁路信号通用图的设计及数量少，覆盖范围小，更新改进速度慢，不利于工程设计及运营维护管理。例如，2006年原铁道部文件要求“ZPW-2000A区间小轨道电路不再纳入闭塞控制，仅完成报警、表示功能并纳入微机监测”，但至今尚未修订后的通用图，这就造成工程设计做法不统一，不利于信号工程施工和信号设备的运营维护。 2.3科研成果转化为标准规范不及时 制定铁路信号标准规范先进成熟的模式，是先规划标准体系，再分别立项研究实施，同时对建设、运营维护过程中所暴露出的具有普遍性的问题进行攻关研究，制定解决方案，进而形成标准规范。但现实情况是，立项研究的多，形成标准规范的少，且时效性较差。例如，电弧灼伤钢轨及胶结绝缘节的问题曾在多条高铁线路出现，铁路行业主管部门立项进行了专题研究，取得一些研究成果和解决措施，但解决方案至今未纳入铁路信号相关标准规范。 2.4信号标准规范管理机制有待进一步改进 从现状来看，铁路信号标准规范的部门主要为国家铁路局和中国铁路总公司。中国铁路总公司内的建设管理归口单位、运营管理归口单位、科技管理归口单位、工程管理归口单位等，信号标准规范及技术文件数量多、更新快，但内容零散、协调统一性差。各个单位有时仅针对本部门的管理职责制定标准规范及技术要求，疏忽了涵盖工程设计、工程施工、运营及维护、产品设计及生产等领域的执行单位的可操作性，文件执行困难，效果不佳。因此，有必要改进信号标准规范制定和的管理机制。 3铁路信号工程建设标准工作的改进 3.1改进原则 为实现构建具有中国特色的先进、成熟、适用的铁路信号建设标准体系的总体目标，必须以国家有关法律法规为基本准绳，以铁路行业规定为基本依据，总结国内铁路建设积累的成功经验，积极借鉴国外先进建设标准体系及管理策略，紧密围绕我国铁路信号工程建设和技术创新工作的发展规划与现实需求，全力推进铁路信号工程建设标准体系创新研究。改进铁路信号建设标准编制工作，应该把握以下主要原则。（1）立足我国路情，以科学发展观为指导，使建设标准具有良好的可拓展性和可持续性。（2）始终坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的既定技术方针，使建设标准全面适应不同等级、不同类别的铁路线路，全面促进运营管理方式现代化，全面改善维护管理手段人性化。（3）充分体现建设标准的先导作用、指导作用和促进作用，及时修订和完善铁路信号工程建设标准。 3.2改进内容 3.2.1构建健全的铁路信号工程建设标准体系 应针对客货共线铁路、客运专线、重载铁路、城际铁路、工业企业专用铁路等不同等级、不同类别的铁路工程，全面建立涵盖系统研发、工程设计、试验测试、装备生产、施工工艺、运营维护等各个环节的铁路信号工程建设标准体系。 3.2.2完善铁路信号通用图 将一些普遍性、通用性较强的铁路信号标准图定型化，提高工程设计的统一性，为运营维护创造有利条件。 3.2.3推动科研成果及时向标准规范转化 坚持系统引进与自主创新相结合，吸纳最新科技成果，加强基础科研工作，不断修订和完善标准体系，建立开放、科学、动态的管理机制，突出标准规范制定的针对性和时效性。 3.2.4改进铁路信号标准规范的管理机制 加强铁路信号标准规范的顶层设计，标准规范的制定及单位应形成协调联动机制，提高铁路信号标准规范制定的科学性、系统性、协调性，注重标准规范的可操作性和执行效果。 3.3当前应重点关注的问题 近些年来，铁路建设迎来了黄金期、高峰期，每年都有大批铁路项目立项、开工、竣工，铁路信号建设标准存在的问题逐渐显现，甚至存在与当前建设形势不匹配、不利于运营维护的问题，亟待解决。 3.3.1重载铁路、工业企业专用铁路建设设计规范 需尽快出台大秦、朔黄等重载铁路已运营多年，并积累了较丰富的运营维护经验及科学试验数据，一批新的重载铁路即将开工建设，如蒙西至华中铁路。因此，需要尽快编制出台重载铁路信号建设标准规范，以满足铁路建设领域的迫切需求。随着我国经济运行持续向好，工业企业园区、物流园区等专用铁路建设需求如雨后春笋般大量涌现，该类型铁路具有用途单一、线路短、标准低、需与国家铁路接轨等特点。企业修建铁路往往以经济效益为主要衡量标准，强调低投入、高产出。因此，现行国家铁路有关标准规范不太适应工业企业铁路需求，有必要研究出台针对工业企业铁路的行业标准。 3.3.2尽快形成具备自动驾驶功能的城际铁路信号标准体系 目前，国内各大城市群已规划了较为密集的城际铁路，如珠三角、长三角、中原城市群等，该类型铁路具有行驶速度高（一般为200km/h~250km/h）、车站密、运输组织灵活多样、具备自动驾驶功能等特点。但目前针对城际铁路的自动驾驶功能仅出台了较少的方案指导性文件，尚未形成一整套信号建设标准规范。大批城际铁路的开工建设，亟需建立城际铁路信号标准体系。 3.3.3制定信号系统综合布线标准 铁路信号系统内CTC中心系统、信号集中监测中心系统，大量集中设置各类高性能服务器，电源、数据布线量大。传统方式均为设备之间直连布线，主机房内布线杂乱，强、弱电线电缆隔离防护困难，存在电磁干扰安全隐患，系统维护、扩展困难，故障排除时间长，对运营干扰大。综合布线方式可使中心系统强、弱电线电缆隔离防护更安全，光电缆布置及径路更合理、更集约，从而消除电磁干扰安全隐患，提高系统的可扩展性和可维护性。因此，铁路信号建设标准需要引入综合布线理念，并制定配套的标准规范来解决此类问题。 3.3.4加大科研力度，积极探索新一代列控系统建设标准 通过多年的工程建设和对运营维护经验的总结，我国铁路信号列控系统已经形成CTCS-0，2，3序列框架，形成一定的技术储备。研究开发基于无线车-地安全信息传输、卫星导航安全定位、移动闭塞（或虚拟闭塞）等技术的新一代CTCS-4级列控系统，以及适用于速度160km/h及以下庞大路网的CTCS-1级列控系统的条件已经成熟，因此应加大科研力量投入，尽早开展相关标准规范体系的研究制定工作。 4结语 总结铁路信号建设标准制定的成功经验，创新铁路信号工程建设标准编制方法，是提高铁路信号工程建设质量和运营维护管理水平的重要举措。应从标准设计源头抓起，积极探索创新，既要做好铁路信号标准顶层设计，又要系统研究适应机械化、工厂化、信息化需求的配套工装、工艺标准，不断提高我国铁路信号工程建设标准水平。 作者：梁朝辉 单位：中国铁道科学研究院研究生部 铁路信号毕业论文:无线通信技术的铁路信号概述 1日本TBS的发展情况 在日本铁路信号系统的发展历程中，先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统，以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时，采用的最强的自动制动，影响了乘客的舒适程度。在1987年，日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究，为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度，使地面系统能够很好的了解列车运行情况，保证列车的运输安全。 2TBS的特点和问题 在速度比较高的高速铁路上，距离比较近时，可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制；在距离比较远时，则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机，通过调度控制计算机的处理，再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作，如果列车司机没有及时作出反应，信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。 2.1TBS的特点 （1）在TBS中，主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行，加大了高速铁路信号系统的管理职能，保证了列车的安全，提高了铁路线路的通行能力。（2）在无线通信信号系统控制下，列车和地面的可靠信息量增大，列车运行变得更加稳定，且避免了不必要的加速和制动，节约了能源，也让旅客乘车变得更加舒适。（3）无线通信技术的运用，省掉了大量的地面信号装备，大大减少了设备的安装、维护、修整费用。（4）无线通信信号系统的适应能力极强，通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高，且能够自动调整运行图，大大的提高了铁路运输管理能力。（5）无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。 2.2TBS的问题 (1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率，传输环境恶劣，很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息，列车进行操作可能会有时间上的延迟，可能会给列车的运行造成不良的影响。(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道，虽然传输信息量大，抗干扰能力强，但设备费用较高，且防盗能力很差，一旦丢失，后果严重。 3无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 3.1微机联锁 无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究，但ATCS中提出，可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心，并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令，以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心，通过电缆连接现场设备，从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来，无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资，且大型站场道岔众多，干扰较大，但还是具有较好的发展前景。 3.2集中调度 在调度集中系统中，调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况，并根据得到的信息排列进路。但利用TBS，控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度，并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令，保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信，给列车的运行带来了很大的方便，且实现了行车指挥自动化。 3.3中继器 在高速铁路的实际运行中，我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站，这样不但增加了设备投资，还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器，基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号，从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区，还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。 3.4提高平交道口的通过效率 为了提高平交道口的防护能力和和通过效率，防止由于无线设备故障造成不必要的损失，主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态，并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息，可以计算列车通过道口的时间，并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样，列车通过平交道口就有了安全保障，而且还大大提高了道口的通过效率。 3.5加强维修处防护 在高速铁路某路段需要进行维修时，维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中，通过主控中心的传送，列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中，列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作，另外在列车接近维修点事，移动终端接受到地面系统的警报信号，以保证列车能够及时在维修段之前停车。 4总结 随着高速铁路的不断发展，要确保列车的安全，先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中，无线通信的运用仍处于初期阶段，在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口，使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。 作者：孙屹枫 铁路信号毕业论文:铁路信号半自动通信线路创新方案 1.XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器的原理和主要技术特点 1.1XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器的原理 随着铁路通信事业的高速发展，铁路沿线已全部敷设了光缆，重要的长途通信传输都已采用技术成熟的SDH传输体系，且有保护路由，其中就包括了站间SDH622M数字通信传输系统。XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器将半自动闭塞信号由干线14×4电缆传输改为光缆线路传输，无论相邻两站间距离有多长，发送的电压有多高，而接收电压是一个恒定值，该电压由XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器生成，使站间闭塞系统的可靠性大大提高。传输器传送的闭塞信号不是电压，而是利用站间SDH622M光缆传输系统的2M通道传输半自动闭塞脉冲电压信号，接收到传输系统中的脉冲信号后，由传输器生成一个定值电压信号通过地区电缆向本地闭塞机发出。甲站传输器控制端送入正、负电压后，通过主板的V/F变换生成F1、F2，进入2M通信板变为数字信号，该信号经过光通道传输到乙站传输器2M通信板，将数字信号变换为F1、F2，进入主控板经V/F变换，通过鉴频、判断，变为正、负脉冲电压输出到乙站控制端，进入信号机械室，使继电器动作。 1.2传输器主要技术特点 传输器实际上是一个V/F及F/V转换器。其特点是控制端发送直流脉冲电压时，四发输出某一个固定频率，四收接收到这一频率时，控制端输出固定的直流脉冲电压。控制端送正脉冲电压则四发有F1±Δf输出；控制端送负脉冲电压则四发有F2±Δf输出。四收得到F1±ΔF则控制端送出正脉冲电压；四收得到F2±ΔF则控制端送出负脉冲电压。即形成了：A站发正电压，B站收正电压；A站发负电压，B站收负电压。与在原干线14×4电缆实回线上传输的正、负脉冲电压情况完全一致，时间上也无差别，且收端电压为定值，使信号闭塞机的动作更加可靠。特点：（1）不必更换闭塞设备及原车站发送的正、负直流脉冲电压，通过传输器变为两个音频信号或2M数字信号，通过光缆通道传送后又变为固定的正、负直流脉冲电压。（2）利用高精度V/F及F/V变换：发送时，使不同的正、负脉冲电压变为固定的两个正弦波频率F1、F2；接收时，使固定的两个正弦波频率F1、F2变为±32V。具有发送频带窄、接收频带宽（ΔF Δf）的特点，从而适应有关元件参数变化后，而能正确鉴别。选择F1、F2时有效避开了电气化铁路产生的干扰频率。（3）采用光耦及音频互感器，使传输器与外部线路实现了电气隔离，不会受外部干扰，提高了传输器的可靠性。（4）传输器可使用直流DC48V供电，又可以使用交流AC220V供电，也可以交、直流同时接入。（5）具有实时检测功能，以确保设备时刻处于正常运行状态，一旦检测到系统故障，可自动切换，切换后均有报警提示。（6）传输器使用有两套方案：一是光缆传输为主，电缆实回线为备。二是使用热备份，即有两套传输器、光通道，光主系统可切换到光备系统，光备系统可切换到电缆实回线，任一切换均有报警。 2.宝成线信号半自动闭塞通道改造方案 2.1宝成线站间SDH622M传输系统空余时隙及2M运用情况调查 经调查宝成线宝鸡客运站至七里坪之间十一个站的SDH622M传输资源后，有空闲的时隙和2M通道，可用于进行信号半自动闭塞数字通道改造，组网采用每站手拉手的方式。以上电路在宝成线各站均可为XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器提供所需的站间2M电路通道。 2.2宝成线XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器安装步骤 XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器是一个标准尺寸的机盒，可以安放在车站通信机械室的综合机柜内。安装步骤：（1）按照上、下行对应车站，在每个车站通信机械室的综合柜内安装并固定好XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器。一般每站两台，一台对上行车站，一台对下行车站。（2）在车站通信机械室高开柜内单独加装两个3A直流空开，经此空开将直流48V电源引至XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器，作为此设备的主用电源。（3）按照“宝成线开通信号半自动闭塞电路列表”中所列电路端口，将2M电路接入XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器。注意2M电路的收发方向。（4）对XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器后端子进行配线。“控制”端子配线连接到本站信号机械室的相应地区电缆侧，“电缆”端子配线连接到本站相应的上、下行干线14×4电缆实回线侧。 2.3宝成线信号半自动闭塞通道改造方案验证 上、下行站互相配合，利用配发的模拟电压发送器，模拟测试XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器的各项功能和指标，以及模拟通道故障，试验此设备的通道倒换。经实际测试各项功能完备，告警显示正常，发送电压指标合格。宝成线信号半自动闭塞通道改造方案得到验证。 3.结束语 本文对宝成线铁路传统信号半自动闭塞通信线路的现状和存在的缺点进行分析，依据数字传输系统的特点，通过对XBGC2008（2M）半自动闭塞光缆传输器的工作原理和主要技术特点分析，对传统的模拟信号半自动闭塞通信电路提出了优化，提高了信号半自动闭塞电路的安全性、可靠性。通过实际施工验证了此改造方案的可行性和实用性。 作者：淮亚军 单位：西安铁路局西安通信段 铁路信号毕业论文:铁路信号监测设计方案 引言 铁路信号微机监测系统（以下简称系统）在铁路上已经大面积推广应用，它将铁路电务工作从传统的定时维修、故障维修提高到状态维修的管理水平，是电务部门维修技术的重要突破，逐渐成为电务部门安全的“黑匣子”，也是信号技术向高安全、高可靠和网络化、数字化、智能化发展的重要标志之一。 但是，签于当初设计系统时受技术、资金的影响，以及近几年一些新的道岔转折机、轨道电路设备的上道，明显的感觉出对于室外信号设备监测的太少，例如：信号机的灯位、点灯电压，道岔转辙机的表示接点位置、实际位置、动程、缺口大小、推拉力，轨道电路的室外电压、电流、电化区段的不平衡系数、ZP89、ZPW- 2000 的一些参数等等都没有进行监测。并且现在室外信号设备的监测工作，都是通过电缆直接将信号传送到室内，然后在室内进行采集、测量，其精度大大降低，抵抗外界干扰能力差。有些参数受电缆长度和质量的影响，到室内时已经发生了很大的变化由于室外设备未完全监测。 系统未考虑对室外信号设备的进行完全监测的主要原因是：如果完全监测，室外和室内之间的通讯电缆数量电缆数量十分惊人，考虑到避免干扰等情况现场布线困难很大。提出了利用现代的电力载波技术在原系统的基础上增加室外信息监测装置，并论述了这种只需很少的电缆技术就解决室外信息监测装置的设计方案以及在新郑站实际应用的情况。 1 采用的主要技术 电力载波完成通信是主要的技术手段。电力载波通信是利用电力线作为通信介质，传输数字信息的一种技术。主要实现方法是在发送端将信息进行调制，耦合到电力线上，在接收端将电力线上的信息还原，完成通信功能。 电力线载波通讯的优点是以电力线路为传输通道，省去了不切实际的铺线工程，具有通道可靠性高，投资少见效快等得天独厚的优点。作为通讯技术的一个应用领域，国外很早对电力线载波通讯技术进行了研究，多家公司推出了自己的电力线载波modem 芯片，并制定了电力线载波适用频率范围的标准。电力线载波通讯技术近几年才在中国出现，但是由于它的实用性以及在中国巨大的市场前景，电力线载波通讯迅速被各家公司争相采用。例如：电力载波抄表系统、电力载波油田监控系统、电力载波家庭防盗系统等等。 国内还没有生产电力载波芯片的厂家，目前使用的主要是意法半导体的电力载波调制解调器芯片 ST7538, 其余一些公司的PL3105、PL2101、HYT3101、PL3105、SSCP300、SC1128 等电力载波芯片。 ST7538 是意法半导体在 ST7535、ST7536 基础上推出的最新一代电力线载波通讯芯片，使用了BCD5 技术，将与单片机、DSP 的接口、电力线收发接口集成在一片 IC上，使用了半双工 FSK动力线路收发器，集成了可编电压和电流控制的动力线路驱动器，可编程同步和异步接口，单电源7.5V- 12.5V工作，非常低的功耗，集成的5V 电压调整器(高达 100mA)有短路保护，8 个可编程发送频率，可编程波特速率高达4800Bps，接收灵敏度 250uVrms。ST7538 接口透明，使用简单可靠。单电源供电只须配上合适的MCU和少量外围电路即可实现电力线上的通讯。ST7538 可广泛用于三表抄送，家电自动化等领域。 2 室外信息监测装置设计方案 室外信息监测装置利用铁路车站信号机械室与室外设备间的贯通电缆进行通信，主要设备有室外信息采集单元、室内通讯管理机。室外信息采集单元的作用是采集室外设备的状态，包括一些开关量、模拟量，然后通过电力线传输给室内通讯管理机，再由通讯管理机通过 CAN 线送给 TJWX- 2000 型微机监测系统的站机显示、处理、保存、汇总、打印。一个通讯管理机可以出 4 条电力载波线，一条电力载波线可以挂最大80 个室外信息采集单元。所以，同时采集 320 台设备的状态信息，只需要 4 对电力线。由于电力载波总线速率比较低，一般只有9600bps/S，如果将室外设备全部并接在一条总线上，对于每一个设备的速率将非常低；如果将每一设备都用一条总线，又失去了电力载波总线的意义。室内到室外信号设备的备用电缆，一般是先到分线盒，然后以分线盒为单位向各个设备辐射的，即使采用一条总线实际上也是在室内分线盘处并接在一起的。为此我们将去每一个分线盒的备用电缆作为一条总线，将室外设备根据电缆分为多个群，每个群采用一条总线，在使用同样多的电缆情况下，增加了总线数量，提高了每个设备处的通讯速率。 设计的关键： a.电网上原有的杂波对通信的干扰，解决的方法是，在室内通信管理机的电源进线处，加装滤波装置隔离，特别是要隔离掉电力载波使用的中心频率。 b.室内通信管理机出来 4 条电力线，由于每个电力载波线上的载波频率相同，它们之间会产生很强的干扰，虽然可以使用地址方式分开，但是效果不理想。解决的方法是：在每两条电力线间加上工字形电感、电容滤波器，从而实现两条电力线的载波隔离。 3 室外信息监测的意义 增加室外信息监测设备后，可以实现以下的目的： a.可以在信号机处增加信号灯的灯位监测，不用再经过室内换算，提高可靠性。可以直接监测信号机的点灯电压。 b.轨道电压可以直接监测送受端电压、电流等参数，直接测试真实残压值。 c.道岔转辙机可以监测表示接点位置、实际位置、动程、缺口大小、推拉力等参数。从社会效益方面讲，通过对室外信息的采集，为故障修到状态修提供了基础数据，为减员增效创造了基础条件。 结束语 室外信息监测是原系统功能的一大补充，同时对其性能的一大扩充。从经济效益方面讲，本室外信息监测可以向信号工及时提供第一手室外信息的资料，使其从大量的室外信号工作中解放出来，节约大量的人力。从社会效益方面讲，通过对室外信息的采集，为故障修到状态修提供了基础数据，为减员增效创造了基础条件。综上所述，本方案在技术和经济上都是可行的，投资省，并且高度可靠，又能给铁路行业带来巨大的社会效益，是一个切实可行的方案。 铁路信号毕业论文:直接序列通信技术对铁路信号传输影响 国内现有的无线铁路信号传输系统主要是基于GSM-R的第二代通信系统，采用时分复用（TDMA）和频分复用（FDMA）技术。随着铁路系统信息化程度越来越高，传输量和抗干扰能力也随之加大，扩频通信方式可以满足铁路信号传输中的诸多要求。 1直接扩频通信系统基本原理及仿真 1.1系统工作原理 扩频通信即扩展频谱通信，系统将发送信号经过信息调制成数字信号，然后利用扩频函数产生的伪随机码将信号进行传输。在接收端进行的是发送过程的逆过程，即将接收到的信号用扩频函数将伪随机码进行解扩，再将信号进行解调从而得到原始发送信息。基本模型分为发送模块和接收模块两部分，如图1和图2。模型中的发送模块进行了3次调制后发送射频信息进行传输，接收模块同样也进行了3次解调。本系统中重要的是扩频调制和解扩调制，这2个关键环节需使用同一时钟进行控制，且过程中的伪随机码序列必须是绝对一致的。 1.2衡量扩频系统性能参数 （1）误码率。是衡量数据在规定时间内传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率,它反映了数据传输质量。 （2）信噪比。信噪比（SNR）r是信号的平均功率S与噪声的平均功率N之比,即r=S/N,将其表示成分贝形式r（dB）=10lg(S/N（)dB）。信噪比越大说明噪声在传输信息里所占的比例越小，对信息传输影响越小，可靠度越高。 （3）处理增益。为了衡量扩频系统的抗干扰性的提高程度，将解扩器输入端信噪比和输出端的信噪比的比值定义为扩频系统处理增益，由以下公式表示：（1）用分贝数表示为：（2）扩频通信系统独具扩频调制和解调两个过程，用处理增益表明扩频调制前后信噪比的改善程度，反映了对干扰的抑制程度。（4）噪声容限。存在干扰信号时，干扰信号比有用信号高出一定范围的情况下系统仍能够正常工作。在此情况下，接收机能承受的干扰信号比有用信号高出的倍数定义为噪声容限，用分贝数表示为：Mj=Gp－[(S/N)min+Ls]（3）式中，Mj为噪声容限；Gp为系统处理增益；(S/N)min为信息被正确解调时所需的最小信噪比；Ls为系统损耗。 1.3系统仿真 该仿真是在matlab环境下实现的，程序主要由调制部分，解调部分和伪随机序列生成部分构成。数据输入后先转化成ASCII二进制码进行传输，通过调用m序列生成函数进行相加，产生扩展后的数据，然后将扩频码转换为BPSK(1,-1)序列，数据传输时进一步将BPSK双极性转换到单极性，最终在数据输出端进行m序列解扩，再结合解调过程将ASCII二进制码转换为输出数据。从图3(b)中可以看出数据展宽后可以明显降低信号功率密度，调制后传输的信号和白噪声具有很大的相似度，可以实现高隐蔽性传输。从图3(c)和图3(d)对调制信号包络，相干载波相位模糊度及其对解调数据的影响等性能对比，得出BPSK调制出传输过程中具有高的抗干扰能力和频谱利用率。最终解扩和解调后的输出数据图3(e)和输入数据图3(a)具有高度的一致性，可见此扩频方式具有很强的抗干扰性。 2干线铁路信号传输的优势 2.1性能参数优势比较 直接扩频通信系统在误码率、信噪比、处理增益等参数上表现优异，较其它通信方式具有较大的优势。具体的通信系统衡量参数比较，如表1。 2.2理论优势 （1）抗干扰能力强。直接扩频通信系统中，解扩器端输入与输出信号功率保持不变，而对于干扰信号解扩过程相当于进行扩频，干扰功率被扩展到很宽的频带上，功率谱密度下降，这使得解扩过程中输入端的干扰信号功率大大降低。通过带通滤波器的滤波，大部分的干扰信号被滤除，有用信号则被保留。另外，扩频系统对各种恶劣天气时通信链路造成的影响进行抵抗，与传统微波相比可以进行跨江传输，在海面的长距离优质传输。这些优势适用于铁路系统在复杂环境下安全可靠的进行信号传输。 （2）可以实现多址通信系统。多个通信在信息发送端和接收端使用相同的伪随机序列，而不同的通信则使用不同的伪随机序列，这样就实现了在相同载频下互不干扰的通信，实现频率复用，从而充分利用了频谱资源。由此可以进行机动灵活组网，有助于统一规划，分期实施，便于扩充容量，有效地保护前期投资。 （3）有效抗多径干扰。在直接扩频通信系统接收到电波后，将同步锁定直达路径且信号最强的电波，其余电波由于非直达，会延时到达，在相关解扩作用下只作为噪声。另外，接收端把多路径来的同一码序波形相加使之得到加强，从而实现抗多径干扰。 （4）隐蔽性强，对其它系统干扰小。扩频过程单位面积信号发送功率极低，隐蔽性强。低的功率谱密度，不容易被探测到，被截获的可能性降低，所以实现了其安全性方面的要求。同时，低功率谱密度让发射信号近似于噪声信号，而扩频信号可以在信道噪声和白噪声背景中传输，降低了对其它系统的干扰，增强了与其它系统的共存度。由于此系统的无线铁路信号传输过程中电磁干扰大幅度降低，不仅有利于将扩频通信系统应用于电气化铁路区段和弱场强区电磁环境，而且适于将其大规模应用到干线铁路中。 （5）精确测距和定时。将应用周期长及伪随机码作为传输信号，比较从目的地反射回来的伪随机序列与原序列的相位，就可以得出时间差，由此也可实现定时操作，进一步利用传输速率和时间差的相乘即得出距离。相对于传统的轨道电路定位，扩频通信系统传输容量较大并且适合长距离传输，这有助于减少铁路测距定时设备，降低设备投资，便于维护。也可以作为原有测距定时设备的冗余，与原测距设备值进行比较，提高测距定时的安全可靠度。 3结束语 扩频通信属于数字通信，是适合大容量高速率通信的系统，其加密功能和保密性，从一定程度上提高了铁路信息传输的安全可靠性。扩频通信系统容易实现码分多址，结合计算机及网路技术有助于铁路系统更快速的应用高新技术，从而使铁路系统向更加安全高效发展。另外，现有的扩频通信系统绝大部分使用的是数字电路，设备集成度高，安装简便，易于维护，更小巧可靠，扩展容易，平均无故障率时间也很长。目前，广州地铁和北京地铁等多个轨道交通项目中均采用了基于直接序列扩频技术的无线移动闭塞信号系统，为今后大规模成功应用于干线铁路提供了参考。 铁路信号毕业论文:铁路信号产品电磁兼容试验分析 摘要: 电磁兼容试验是铁路信号产品设计和验收中必不可少的一部分，而试验标准作为试验的指导文件就显得尤为重要。由于铁路信号产品电磁兼容试验通用标准发生变化，而很多标准使用者对标准变化内容的理解存在误区，导致试验在进行中产生分歧。文章介绍了电磁兼容以及铁路信号产品电磁兼容试验标准的基本内容，并且从引用试验方法标准版本、试验项目、抗扰度性能判据三个方面分析铁路信号产品电磁兼容试验通用标准的具体变化，一方面总结出铁路信号产品电磁兼容试验标准的发展趋势，对铁路信号产品标准中的电磁兼容部分提出建议;另一方面对标准变化产生的理解误区进行诠释，最终使铁路信号产品电磁兼容试验标准在实际中被顺利应用。 关键词: 铁路信号;电磁兼容试验;标准 随着计算机技术、微电子技术、网络技术及通信技术等先进技术不断在铁路信号系统中的应用，铁路信号系统更容易受到电磁干扰［1］，并且自身也更易产生电磁辐射。因此铁路信号产品的电磁兼容试验显得尤为重要，作为试验依据的电磁兼容标准更应该得到关注，紧跟标准的发展趋势才能使试验更好地为产品服务。作为铁路信号产品电磁兼容试验的通用标准的TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》于2010年12月21日正式被GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》替代，但是由于很多产品标准中直接引用TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》，而且并未改版或作说明，所以很多企业仍以TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》作为试验的指导标准，这就导致试验中会对基础标准版本的选择、试验项目、以及试验结果的判定产生误解。因此对比分析TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》之间的差异性就显得尤为重要。 1电磁兼容的基本概念 国家标准GB/T4365－2003《电工术语电磁兼容》(等同采用IEC60050(161):1990《国际电工词汇(IEV)161章:电磁兼容》及其第一修正案Amend-ment1:1997和第二修正案Amendment2:1998)对电磁兼容性定义为:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。由定义可以看出电磁兼容(EMC)主要研究的是如何使在同一电磁环境下工作的电器电子系统、设备和元器件都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。骚扰源、传输途径和敏感设备构成了EMC研究的内容，称为干扰三要素。 2铁路信号产品电磁兼容标准概况 2．1电磁兼容标准的组织 铁路信号产品的电磁兼容标准基本上是基于国际无线电干扰特别委员会(CISPR)的CISPR系列标准和国际电工委员会(IEC)第77技术委员会(TC77)的IEC系列标准。CISPR与TC77同为国际电工委员会IEC在电磁兼容方面的委员会。CISPR负责大于9kHz所有类型电器的电磁干扰(EMI)无线电信号保护测试标准规范的编写，TC77负责EMC基础标准(发射和抗扰度标准)规范的编写。电磁兼容标准的中国组织与国际组织的接口关系如图1所示。全国无线电干扰标准化技术委员会主要任务是发展我国无线电干扰标准化体系，开展我国在无线电干扰方面的标准化工作，组织制定、修订和审查国家标准，开展与IEC/CISPR相对应的工作。全国电磁兼容标准化技术委员会是在电磁兼容领域内，从事全国性标准化技术工作与协调工作的组织。主要负责协调IEC/TC77的国内归口工作，推进对应IEC61000系列有关EMC标准的国家标准制定、修订工作，并对EMC需制定的政策、法规、标准化工作及组织建设提出建议。 2．2铁路信号产品电磁兼容试验标准 铁路信号产品电磁兼容性主要包括两个方面:发射和抗扰度。发射是指设备或系统对同环境下的其他产品产生的电磁干扰;抗扰度是指设备或系统抵抗环境中的电磁干扰的能力。2003年9月1日至2010年12月21日铁路信号产品的电磁兼容试验以TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》为通用标准，TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》主要规定了不同端口所需进行的试验、需达到的试验等级要求以及性能判据。目前铁路信号产品的电磁兼容试验以GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》及GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》(此标准规定的试验项目以及依据的基础标准如图2所示)作为通用标准。GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中对性能判据进行了定义，GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》中规定了不同端口所需进行的试验，需达到的试验等级要求以及性能判据。对于具体产品的电磁兼容要求则由相对应的产品标准来规定。通用标准为试验项目指导标准，试验方法、试验等级的分类主要采用国家基础标准(见图2)，抗扰度等同采用IEC61000－4系列标准，发射限值等同采用IEC61000－6－4和CISPR22标准。抗扰度试验基础标准还包括GB/T17626．11－2008《电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验》及GB/T17626．13－2006《电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验发射试验》两项标准。发射限值常用的基础标准还包括GB9254－2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》。 3TB/T3073－2003与GB/T24338．1－2009、GB/T24338．5－2009的比较 3．1引用试验方法标准版本 TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中引用的试验方法标准明确指出了日期，凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单(不包括勘误)或修订版均不适用于此标准如图2所示。GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》中引用的试验方法标准没有指出日期，不注明日期的引用文件，最新版本依然适用于此标准。例如TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中引用GB/T17626．4－1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》，而目前使用的GB/T17626．4为2008年的版本，GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》就可以使用此版本的标准。GB/T17626．4－2008《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》相较于GB/T17626．4－1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》对试验等级中增加了100kHz的重复频率，并注释“100kHz更接近实际情况。专业标准化技术委员会应决定与特定的产品或者产品类型相关的那些频率”，还增加了对试验时间的要求，其中有说明“专业标准技术委员会可选择其他试验持续时间”。由此可以看出电磁兼容标准的发展趋势是使试验更贴近产品的实际情况，根据产品实际使用情况来选择试验方法中的一些参数。GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》紧跟引用标准的发展趋势。 3．2试验项目 TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》相比对电源端口抗扰度试验增加了交流电源谐波试验及电压暂降、短时中断和电压变化试验。交流电源谐波抗扰度试验及电压暂降、短时中断和电压变化试验的对象主要为与低压电网有直接联系的设备，目前铁路信号产品大多通过专供电源取电。对这两项试验有要求的特殊设备可在其产品标准中单独提出。 3．3抗扰度性能判据 如表1所示TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》中所有试验项目均采用相同的判据。由于瞬时脉冲性质(静电放电、浪涌、脉冲磁场)的抗扰度试验干扰施加时间为微秒级甚至纳秒级，所以只能观察到设备试验后的状态，由此可见TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的性能判据过于笼统。GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中性能判据A主要针对持续性试验(射频电磁场辐射、工频磁场、射频场感应的传导骚扰、电快速瞬变脉冲群)，性能判据B主要针对瞬时脉冲性试验。GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》性能判据A与B主要针对不同类型的试验，并不是两个级别的判据，试验结果判为“A”或者“B”的依据是试验项目而不是性能下降。这是GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》与TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》在性能判据中最大的差异，也是目前GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》在使用中存在的最大误区。TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》的性能判定方法已经深入人心，由此导致GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》在使用中，很多使用者对于其性能判据的理解存在误区，认为被判为“B”就是指设备性能下降，是不可接受的。目前TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》已经被GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》替代，希望通过这两类标准性能判据的对比，使以后标准的使用者可以更好理解标准，消除误区。 3．4电磁兼容标准发展趋势 通过对TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》与GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》、GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》的比较，可以看出电磁兼容标准发展的趋势是更加结合实际情况，综合考虑产品的本质与应用环境，使试验环境更加贴近现场使用环境。GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》中“当设备按预期使用时，设备的性能没有下降或能力丧失不允许低于制造商规定的相应性能等级”表明对于性能下降是否在技术范围内主要由制造商和用户来决定。在GB/T17626系列标准的最新版本中也可以发现“试验结果的评定”中提到“相关的性能水平由设备的制造商或试验的需求方确定，或由产品的制造商和购买商双方协商同意”。从以上性能判据和试验结果的评定说明中均能看出电磁兼容标准的发展趋势是向着更加灵活、更加实用的方向发展，紧密的与产品本质及实际使用相结合。结合电磁兼容标准的发展趋势，在试验中应该把握以下基本原则:受试设备(EUT)与实际使用的条件、状态相同，采用“相当”实际使用的条件时，试验报告中必须详细记录当时的试验配置。 4铁路信号产品标准中的电磁兼容 对于已经成熟的铁路信号产品有专门的铁路产品标准。目前的产品标准中对电磁兼容试验的描述有些不够详细，试验方法直接指向基础标准，对于试验结果中性能判据需要的功能要求没有明确提出，建议在产品标准中增加说明。对于试验结果及功能要求建议遵循以下的原则:①用最坏结果作为试验结果;②试验中不仅要测试技术功能，更要测试安全保障功能。 5结束语 电磁兼容试验是铁路信号产品试验中很重要的一个环节，GB/T24338．1－2009《轨道交通电磁兼容第1部分:总则》、GB/T24338．5－2009《轨道交通电磁兼容第4部分:信号与通信设备的发射与抗扰度》已经替代了TB/T3073－2003《铁道信号电气设备电磁兼容性试验及其限值》。在这两个标准的应用过程中，要注意试验方法所依据的基础标准的版本号，选择试验项目要根据产品的性质、使用环境等来决定，最重要的是对于性能判据的选择要区别于老标准，走出老标准带来的惯性思维，避免在试验过程中产生误解，使电磁兼容试验顺利进行。同时在试验中应该紧抓标准向着产品本质及实际使用相结合的发展趋势，使试验更加灵活、更加实用。 作者:焦媛 单位:西安通号铁路信号产品检验站有限公司 铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断与分析 摘要: 铁路信号设备是铁路运输所必须的设备之一，由于其自身有时候会存在信号故障，使铁路行车信息不能够及时传达，进而导致铁路运营存在一定的安全隐患。因此要时常对于铁路信号设备进行排查与维护，使其能够正常工作。本文对铁路信号设备常见故障进行分析，查找问题原因，从而避免铁路运营中因信号设备造成的安全隐患。 关键词: 铁路信号;设备故障;分析诊断 1引言 铁路行业所使用的信号设备是保障铁路行车的关键设备，在铁路的运输过程中有着非常重要的意义。近些年，铁路行车已经开始了高速度、高密度以及自动化的方向前进，铁路信号设备在铁路行车过程中的作用日益突显，为此更多的专业人士越来越关注铁路信号设备的故障的诊断与维修。铁路信号设备的构成非常复杂，也会经常发生各种故障，如何对故障作出准确而高效的诊断分析，是对一个铁路信号设备维护保养工作者的考验。 2铁路信号设备常见故障分析 2.1轨道电路故障 轨道电路故障种类比较多，可以按照性质分，包括轨道电路开路故障、轨道电路短路故障两种。按照信号设备故障所发生的具体位置进行划分，包括室内故障和室外故障。 （1）室内设备故障。室内设备故障可以分为信号设备断路故障、信号设备短路故障和信号设备局部电源断相故障三种。设备断路故障一般是轨道继电器不吸合导致，查找这类故障使用万用表来测量继电器线圈电压，如果线圈电压比正常电压值低几伏，则很大原因是轨道电路的继电器线圈发生了断线；在检测过程中如果发现继电器线圈电压与正常值相比差距一半左右，那么很可能就是继电器线圈防护罩发生了断路故障的原因；如果继电器线圈电压与正常电压值比较，基本为正常值的三分之一，一般为硒堆被击穿所产生。检测过程中如果在电压处于正常状态，那么需要对继电器局部线圈分别进行测量，如果部分线圈存在110V电压，那么可以判断为轨道电路继电器局部位置的线圈发生了开路现象，也有可能是线圈的二元位自身存在机械卡滞。针对短路故障，我们可以断开分线盘两端线路，测量电缆电压，电压值大概为直流40伏，这中情况会导致接线端子两端软线的电压非常低，这种情况会出现继电器不能吸合现象，通过这种方式可以排除这种故障不是断路故障，在这种情况下可以定性为室内设备线路短路故障。可以采用断线法对其进行处理。对于局部电源的断相故障，第一需要测量轨道电路的线圈局部线圈的电压，测量电压值是否处于正常范围，如果局部线圈上电压值为110伏，则可以判断为室外故障，如果没有110V那么可以判断为室内故障。 （2）室外设备故障。信号设备的室外设备故障分为两种：电路短路故障和电路断路故障。在对这两种故障进行诊断分析的时候，需要按照两种方法进行区分，判断是送受端的短路还是断路，一般情况是通过对电路故障区域中轨道电路的电流值和轨面的电压值来判断，通过分析判断出故障点；如轨面电压值与正常电压值相比较高，那么证明送电端电气设备功能正常，那么故障的原因应该是某个区域存在断路现象，故障点大致在钢轨和受电端两处之间。如轨面电压与正常值相比，要比正常电压低，那么则需要测量钢轨电流值，如果发现电流值较大，那么可以说明轨道受电端存在短路区域。 2.2信号机故障诊断分析 信号机故障通常是比较重要的故障，也是很常见的铁路信号设备故障问题之一。主要包括两种故障现象：①出现站内信号机灭灯控制台，站内信号机灭灯控制台一般是调车信号机，也可能是列车信号机，通常在禁止灯灭的情况下，控制台的信号机复示器一般都会有闪光现象，在允许信号灯光灭灯的时候，如果不及时开放信号，发生这种故障的时候是很难发现的。在排列该列车的信号机进路的时候，开始端按钮指示灯熄灭之后，信号器会将绿灯或者白灯点亮，调车复示器指示灯闪烁一下，然后便会自动熄灭，列车复示器闪烁一下就将恢复到禁止灯光点亮的状态，那么可以说明允许灯灭灯现象发生。②区间信号机出现断丝以及灭灯现象：如果区间信号机发生灭灯现象，那么可以进行灯光转移。信号机中主要故障包括：信号灯双断丝，灯泡与灯座接触不良，这时候在点灯回路中的熔断器容易发生熔断，这样会导致断路器跳闸故障。如果在信号机点灯回路中存在断线，或者继电器的一级变压器发生了点灯单元断丝故障，这些都是导致信号机故障的直接原因。 2.3道岔故障 如果铁路信号设备中发生道岔故障，故障维修人员第一步需要针对故障现象对实质原因进行分析，找出故障的真正所在，排查故障过程需要在室外的分线盘处检查电源送出与否，通过测试电流发方法可以查看，若果在这时候想要启动电路那么必须与操动道岔进行进行同步测量，原因是只有在对道岔进行操动的时候才能够向外输送220V直流电源。如果在分线盘处测量存在电压值，这样可以说明电源已经送出，通过这种话方式可以说明故障为室内故障。具体的故障点的判断分析方法如下： （1）在操动单动道岔时，如果控制台有电流显示，则说明动作道岔电源已经送出。如果操动单动道岔时，道岔不能操动到指定位置，则可以说明是室外原因。如果在操动道岔时，控制台没有电流显示，则可以查看室外的分线盘，测量该道岔电压状态，如果有电压存在则可以判断为动作道岔电源已经送出，那么就可以说明是室外存在故障。 （2）如果该道岔为双动道岔，操作控制台的时候电流表只动作一次，那么说明动作道岔的电源已经送至到一动道岔，断定故障位置为一动道岔处，这种故障为室外故障。 （3）如果道岔的定、反位都能正常操动，但是没有电流，此时测试七电压值，如果电压在250V以内，则测量分线盘电压，看是否有110V交流电压，如果存在电压则为室外故障，如果不存在电压则为室内故障。 3结束语 本文阐述了铁路信号设备常见故障以及其诊断方法，通过分析介绍能够提高轨道信号故障的检修效率，提高铁路运输的安全性，同时我们也需要继续研究探讨，探索更加便捷高效的铁路信号设备故障排查方法，使得故障诊断技术不断提高和创新，提高铁路信号设备维护工人的故障分析诊断能力，拓宽铁路运输行业的迅速发展之路。 作者:赵海超 单位:乌鲁木齐铁路局库尔勒电务段 铁路信号毕业论文:铁路信号设备故障诊断 1铁路信号设备故障处理方法 1.1铁路信号设备故障信号处理技术其次，是铁路信号设备的信号处理法。信号处理法是当前针对设备故障进行研究和排查的一项重要技术。通过相关函数和数学模型，可以直接的分析得出信号，并且得出相应的结果，最终提取得出信号的特征值，运用科学的方式和途径解决故障基本问题。当前信号处理的方式具有较大的优势，对于故障的模型无显著的要求，所以运用信号检测技术具有相当强的适应性。信号检测法不仅操作简便，同时容易实现，但是其缺点则是容易受到外界信号和声波的干扰，而导致难以正常的、准确的检测出故障部位，所以对于信号有着较强的依赖性，不能够准确的检测各种类型和各种环境之下的铁路信号设备故障。所以，信号处理技术有其独特的适用范围，这一点应当予以明确。由于信号检测处理技术只能够局限于某一种特定的故障诊断之中，所以难以运用在其他的检测对象之上。在最近的几年之中，通过技术的研究和探索，开发出了许多新兴的高科技故障检测系统，所以在当前的信号处理技术发展过程之中还需要不断的挖掘新技术，将高新的手段和存在的矛盾问题相互结合，做到统筹兼顾，运用更加精准的检测技巧来确保铁路信号设备的正常运转。 1.2铁路信号设备故障解析模型技术所谓解析模型法是指运用数理统计、解析函数等数学方法进行信息处理的方法。这种方法是被建立在诊断对象精确数学模型的基础之上的。运用解析模型的方法高智商地建立数学模型的方法是非常实用和有效的。因为在系统出现了故障的时候，跟着改变的是系统的输入输出关系。这种方法对于高科技的运用非常到位，有很多研发能力非常强高科技的操作人员参与进来，对于故障的解决以及及时处理突发事变的能力的塑造非常有效。我们在故障检测和处理的时候应该多考虑这种方法，及时地处理故障。铁路信号故障进行检测，从而为这些故障的解决提供行之有效的办法。数学的运算方法在这一方法中得到了淋漓尽致的运用，人类的智慧表达了人类对于解决现实问题的超然物外的优越性。 1.3人工智能铁路信号设备故障检测技术专家控制系统的故障诊断技术适合用于模拟人的逻辑思维，解决需要进行逻辑推理的复杂诊断问题，这是这一方法的很大的优点。通过这一方法知识可以通过符号表示出来，对知识细节的处理，对于问题处理的模块化非常有效这一方法可以通过专业知识解释自己的具体解答推理步骤。基于我国车站微机监测的实际，运用这一方法将知识和实践结合起来，采用人工智能的方法对问题进行处理非常有助于故障的排除和解决。同时也需要与传统的故障处理办法相结合，因此方法新颖独特，很利于故障的准确定位和及时解决。模糊性是由于我们对事物的定义没有根本的把握，在数量上没有规定，在质上没有明确的涵义。模糊逻辑具有很多在故障排查当中的所具有的独特优势，因此被越来越广泛地采用。模糊逻辑方法进入故障诊断领域是一种必然的发展趋势，它比较适合表达模糊的知识，在普及的时候比较接近人的逻辑思维。结合上述的分析，当前的人工智能技术是今后针对铁路信号设备故障进行检测和维修的主要技术手段之一，同时也是技术的重要发展方向，应当明确工作的重点和难点，并且以促进技术的全面发展为基础原则，最终为铁路信号设备的稳定运行奠定基础。 2结论 综上所述，随着社会的进步，铁路信号设备的故障解决对于保证交通道路的顺畅运行有着重大的意义，所以在今后的工作当中还应当明确重点，明确工作的难点，并且以增强核心技术为关键，加强故障的维修和处理技术。 作者：闫明辉单位：开滦股份吕家坨矿营运科 铁路信号毕业论文:铁路信号在计算机中的应用探讨 【摘要】铁路运输的主题是安全问题，通常我们把铁路信号比作人的“眼睛”说明铁路信号的重要意义，并针对计算机网络在铁路信号中的重要作用，对规划建设，构筑网络的基本要点进行详细论述。 【关键词】计算机网络铁路信号 随着铁路信号技术的发展，计算机及计算机网络己得到广泛应用。很多信号设备脱离了传统的机电技术和早期独立的一站一点的概念，以具有计算机特性的电子产品和设备取而代之，而且具备网络连接的基本功能。如DIMS,微机监测，计算机联锁，智能电源屏等设备。但是要使这些新技术设备在运输生产中充分发挥作用，就必须将其有机地连接在一起。在数字信息时代，随着铁路运输对计算机、计算机网络的依赖，充分认识计算机网络的重要性，尽快加强这方面的工作就显得尤为重要。 1、概述 1.1我国铁路通信网的特点 沿铁路线分布;用户比较单一;通信资源较为丰富。 1.2铁路信号通信网络建设的基本要求 建设铁路信号通信网络客观上己具备条件，但在网络建设时，应有一个系统全面的规划安排。既要畅通高效、安全可靠，还不能造成通信资源的浪费及维修成本过大。实际上，这是一项涉及计算机、通信及信号安全于一体的综合性技术。目前，我国铁路各类专业设备组网较多，如TIMS系统、DIMS系统、票务系统、车辆红外系统、电力远动系统、医疗保险系统、电务微机监测系统及办公自动化系统等，从建设情况看，一般是建设一个项目便组建一个网络，组网一般也是以“通”为基本要求。 2、铁路信号通信网络结构时，应着重考虑的因素 针对不同的传送信息及线路连接方式，在选择铁路信号通信网络结构时，应着重考虑以下几个因素。 2.1综合考虑网络功能、运用成本及建设投入。 首先网络结构应满足系统对传输带宽、传输速率、误码率及网络安全等功能的要求，同时留有发展空间。有条件时尽可能选用光通信传输，通信传输应遵从国际通用的通信协议规则(如TCP/工P)。其次在设计阶段必须考虑网络建成后的运营成本。一般来说串型连接方式较星型连接方式运维成本低，主要原因是串型连接方式所占有的通信端口、时隙数量及长途话路相对较少。按目前通信收费标准计算，1个专用2Mb/s端口，月使用费一般为4000元至1万元，网络中连接的节点越多，其端口越多，费用也就越高。但串型连接方式所需要的接口转换设备相对较多，即初期建设投入相对高些。综合考虑，若无特殊要求时应尽可能选用串型连接方式。在铁路信号系统中，目前使用的DIMS和微机监测2大网络系统，其基层网点的连接均选用了串型连接方式。另外在计算机接口和通信传输设各间的转换设各，应尽可能选用具有可扩展功能的、满足通信协议的转换器、路由器等设各。 2.2网络建设应是一个独立的系统工程，井不依附于任何一个系统 构筑一个网络不仅需要硬件，还需要软件，应根据各系统信息传输要求，对网络进行统一的规划设计，留出发展空间，确定网络的容量、速率、误码率等技术条件及相应的网络设备。各系统信息传输必须满足网络通道的要求，实现一网多用途、一网多平台，充分发挥网络功能。建设一个网络通道是非常不容易的，其工程投资较尤建设时间较长，参加施工单位较多，协调工作难度较大。而且网络一旦建成，要想改动是比较困难的。故此网络建设应谨小慎微，切忌各自为政。当然一个完整的网络必然有其网管系统，便于实现自身的管理维护。 2.3实现特定范围内信息共享，应成为组网时的基本思路 即在同一个网络通道中传输多个不同系统的数据，并在一个或多个计算机设备上接收处理，其最大优点是可节省工程投资及运维成本。就目前信号设备技术发展而言，微机监测、DMIS、计算机联锁、智能电源屏、以及正在开发的智能型控制台、半自动光传输设备及机车信号黑匣子等具有计算机特性的设备和器材，都可以共用同一网络，使我们可直接了解掌握设备的运用情况，开展维修管理工作。 2.4加强网络管理，建设具有较强网络安全性能的防护休系 在网络建设时必须考虑网络安全，这关系到传输数据的安全性。在网络安全上可考虑采用以下几种方式:①建成封闭型的信号通信网络。铁路信号通信网络有别于互联网、办公网等公共网，其专用性较强，涉及行车安全，故对网络传输的安全、准确、稳定及实时性等方面要求较高，不应同外界有任何联系，防止网络病毒侵袭。②对安全级要求较高的设备采取增设隔离设备的方式，即专用通信方式。网络中传输的信号信息大致可分为3类，即管理信息、监测信息和诊断信息，其中第3类信息由于直接来自行车控制设备，因此对安全级要求较高，组网时可考虑采用增设隔离设备等措施，即利用通信前置机与网络连接，遵从公网通信协议;采取专业通信方式和专用通信协议与行车控制设备连接以确保安全。对于其他类信息，组网时可采取分级、分层设置防火墙，确保网络安全。 3、铁路信号通信网络结构的选择及运用 目前已经组成的铁路信号设备网，其网络结构主要分为3类:①以微机监测为代表的电缆网络。它是以电务段为中心、各车站节点形成的串联环网，采用电缆实回线连接，链状长度不定，多者可达到20多个车站。采取逐站接力方式传送信息，易形成瓶颈，且越往后通道越窄。其特点是网络结构简单，维修费用较低，传输速率低，实时性较差，误码率较高，尤其在电化区段，电缆传输时受千扰较大，其误码率会相对更高。这种网络一般适应于要求不高的系统。②以DMIS为代表的电缆网络。它是以分局为中心，各车站为节点，以个调度区段为链长，形成串联环网，每个链长间包括7~10个车站。网络采用电缆连接，其特点类似微机监测网络，但是在接口设备上采用了专用通信机，链长较短，传送的信息量相对较少，故传输性能优于微机监测网络。③以DMIS为代表的光传输网络。它仍是以分局为中心，各车站为节点，以一个调度区段为链长，形成串联环网，每个链长间包括7~10个车站。其网络特点是使用灵活，扩展性好，传输速率高，实时性强，误码率低，有网管功能，维修费用较高。由上述分析可知，微机监测系统相对传输的信息量较多，但是其网络结构较差，严重制约了系统功能的发挥。 综上分析，信号通信网络结构的选择，可采取以路局、分局、电务段、车站为节点的分层连接方式。网络采用光设备连接，其接口容量大小可根据信息量确定，网络按路由方式寻址，遵从TCP/IP协议。每级的中心不仅承担本级的信息处理，同时又是上一级的节点。部中心是最高一级，路局中心是部级网络层面中的一个节点，自然也是路局一级网络层面的中心，依次类推。车站可暂定为最底层节点，可选用2Mb/s光接口接入，并以分局为中心，形成若千个串联环网。各层按其功能需求，进行信息处理。若一个层面内节点较少，可选用星型连接方式。网络建设应在统一的规划下遵照通用的通信协议，分步实施。先干线，后支线，逐年建设完成。建设完成时应对网络进行严格验收，通过施工和验收培养出铁路系统自己的维护及管理人员。在部、局、分局设立专门的机构和人员负责网络的运用管理，同时增设相关费用，出台相关管理办法。 铁路信号毕业论文:铁路信号工程动工中技巧交流 铁路信号工程施工中的技术交底，是指在某一单位工程开工前，或一个分项工程施工前，有两次重要的技术交底，一是在建设单位主持下，由设计单位向施工单位进行交底。二是由施工单位主管领导会同项目主管工程师向参与施工的人员进行的技术交底，其目的是使参加施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施方面有一个较详细的了解，以便于科学的组织施工，避免技术质量等事故的发生。各项技术交底记录也是工程技术档案资料电中不可缺少的一部分。 1技术交底一般包括以下几个方面 1.1设计交底 即设计图纸交底。主要交待本次信号工程的设计范围、设计原则及主要技术条件和有关问题说明。施工单位拿到设计文件后，首先要熟悉图纸，到现场实际勘测调查，发现问题认真记录，在设计交底时，向设计人员及时反映设计图纸中的疑难问题，现场实际勘测调查发现的问题，如实际的设备坐标与图纸是否一致，设备的建筑限界是否符合技规要求，信号机显示距离是否符合要求等等，这方面在以往的信号工程施工中经常遇到。如去年在襄渝线上施工的麻虎车站原XIIX3信号机侵限，设计部门在设计调查时未发现问题，仍按原位置设置，由于在设计技术交底前，施工单位也未作现场调查，没有在技术交底时，及时反映出来，设计部门的失误，施工单位的疏忽，留下了行车安全隐患，在施工过程中，安装信号机时发现了该隐患，我们即刻联系工务部门，调整轨缝，将信号机设置在规定的限界内，消除了行车安全隐患，保证了行车安全。但是，这次设计问题给我们施工造成一些麻烦，使我们施工工期被迫延长，同时，还增加了我们施工成本。所以说，在技术交底前，施工技术人员必须认真熟悉施工图纸，注重每一个环节，做好现场调查，有疑问及时向设计单位提，给予明确答复，并做好记录，由设计单位、建设单位及施工单位三方签认归档。 1.2施工组织设计交底 由施工组织设计编制单位(或编制人)向施工队进行交底。将施工组织设计的全部内容进行交底。使施工人员对工程概况、施工部署、施工中的技术要求与措施、施工进度与质量、安全措施等方面，有一个较全面的了解，以便在施工过程中充分发挥各方面的积极性。 1.3分部、分项工程施工技术交底 这是一项工程施工前由技术负责人向施工班组进行交底，通过交底，使直接施工人员能够抓住施工关键，减少无谓的停工、返工，确保施工顺利。分部、分项工程施工技术交底，是基层施工单位一项重要的技术活动，这项工作做得好坏直接关系到工程质量，切不可敷衍了事，不能把技术交底作为技术资料的需要的一部分，为“归档”而写(或补写)，只是简单的抄写施工规范或技术标准上的条文与要求，只是流于形式而已。为了使技术交底能真正成为指导施工、预防事故、保证质量、提高技术素质的技术文件，现对技术交底的具体内容和方法，提供以下参考性意见 2技术交底应包括的具体内容 2.1工程概况与特点 主要是站场状况、电路类型等; 2.2施工设计的依据 有关的文件和资料以及一些参考文件; 2.3施工设计的范围 一般指全站的信号设备，区间闭塞设备及站内电码化设备。 2.4设计的原则及主要技术条件指设备类型、电路制式等。 2.5施工中的技术要求和工艺标准 施工中必须严格执行以下标准: (1)铁路信号施工规范(TB1026-99); (2)铁路信号工程质量评定验收标准(TB10419-2000); (3)电气集中信号设备安装图册(电号:9050); (4)电动转辙机安装图册(电号:91379138913991409084); (5)坚持技术原则，审读设计文件，熟知掌握主要技术数据及技术重点。 2.6质且标准、要求与保证质且措施 严格作业标准化、施工程序化;施工中要贯彻执行“直、确、圆、限、齐、美、全”的七字工程创优方针，使施工中每一步、每一个工作环节都做到规范化、标准化。坚持分项、分部、单位工程的三级质量验收制度和工程质量的三检制(自检、互检、专检)及挂牌施工负责制。把施工质量纳人经济责任制的考核范畴，将工程质量与经济效益挂钩，更好地发挥人的主观能动性，使质量管理工作具有科学性和自觉性。 2.7有关问题说明和可能发生的技术问题及处理方法 主要指一些重要的问题的说明，对可能发生的技术问题要有预见性及处理办法; 2.8厉行节约的要求与措施 在敷设电缆之前，合理配盘，优选电缆径路，做到厉行节约; 2.9安全、消防等要求与措施 认真执行“关于确保安全生产”的实施细则。以施工安全为重点，加强现场作业控制，在安全管理、人员素质、施工质量“三项内容”上取得新进展，进一步深化“规范管理、强基达标”，努力实现安全生产“有序可控、基本稳定”。牢固树立“安全第一、预防为主”的思想，严格执行电务部门的基本安全工作制度，即“三不动、三不离”“三预想”及“人身安全十不准”，确保工程安全顺利的完成。 技术交流方法 应以书面形式下发给施工队，并在施工前开会向全体施工人员交待，对重要问题或施工中关键部位，应结合图纸，必要时结合现场实际情况进行交待。 4注意事项 (1)因为施工中的各项技术活动，均足以执行和实现施工组织设计各项要求为目的，因此，技术交底也应以施工组织设计为主导内容。 (2)对技术交底的各项内容，要做到有标准、有要求、有预见性、有预防措施。 (3)交底要有针对性，既要根据各方面特点有针对性地提出施工要点与措施，这里所说的特点包括工程状况、施工难度(如电缆需经过桥梁、隧道等)、气候条件(冬雨季或早季对施工的影响)、施工环境(行车密度、电气化等)、以及施工队伍素质特点(在哪方面技术薄弱)等方面。 (4)要明确指出那些是施工中关键部位或关键项目、关键设备等，对质量上易出现问题的地方、施工难度较大的地方，对安全生产和施工进度影响较大的地方，以及新材料、新工艺、新技术项目等。 (5)此外，凡是设计图纸上有变动的地方，一定要将设计变更内容及时向施工队、班组和施工队技术员进行交底以免造成返工。 铁路信号毕业论文:高速铁路信号结合部工程质量问题探讨 摘要：从高速铁路信号结合部工程角度，分析了高铁信号结合部工程对信号设备运用质量的影响和形成原因，并提出相应的措施建议。 关键词：高速铁路；信号工程；结合部管理；质量 随着中国高速铁路的迅猛发展，新技术、新工艺在信号基础设备上的运用逐步加强。分析近年来出现的信号设备故障，原因多为工程建设时期，工务、房建（含电力、暖通）、供电等结合部施工过程中遗留下的隐患。为此，分析信号结合部工程对信号设备运用质量的影响，并以电缆敷设工程为例，提出相应的改进建议。 一、存在问题 1．1工务工程 1．电缆敷设工程实施时，因槽道未形成，电缆外露被压或被砸导致的混线、断线故障。 2．T梁桥外挂电缆槽安装支架质量问题，导致电缆槽道脱落，危及桥下人们的生命财产安全及铁路、公路的运输安全。 3．贯通地线未实施防盗隔离措施，导致贯通地线缺失，设备防雷接地不良；贯通地线虚接，接触电阻大，未与电缆进行有效隔离，导致烧损。 1．2房建工程 1．信号设备用房设于综合站房内，无信号倒替用房或信号倒替用房，未遗留环监、防雷、电缆槽道走线等设施的安装条件，后续改扩建、设备更新改造工作极其困难；为适应综合站房的造型，设备布置不同层且摆放凌乱，各类电缆走线交织穿插，存在安全隐患，且造成应急处置困难。 2．信号室内设备防雷地网、屏蔽网未按规范实施到位引起的设备被雷击损坏，甚至雷电引入导致的设备烧损。 3．设备用房装修未按时按质完成，导致系统电子设备受粉尘污染严重，影响电子设备寿命，且易导致信号系统电子类设备突发软故障。 4．暖通等配套设施未及时配置到位，导致室内设备潮湿，设备配接线端子发霉，或因高温导致电子设备损坏。 5．各类管线穿越、空调排水、通风排风等设备设施安装时未及时封堵，导致鼠害。 6．设计阶段未考虑空调、照明、电力电源、防火等设施的实际所需面积及空间位置，导致信号室内设备拥挤不堪，日常测试、应急抢修出入困难。 1．3其他结合部问题 1．供电工程。吸上线设置或安装不当，引起的牵引回流干扰；分相区设置过于靠近车站站场引起的回流集中干扰；吸上线及地线连接闯入信号电缆槽引起的干扰或电缆烧损。 2．电力工程。电力电缆与信号同槽、电缆井内交叉、接地线侵入信号槽、电力配电箱设置在信号设备用房内等问题，影响信号设备的电气特性，设备维护管理存在交叉。 二、原因分析 2．1规范标准不统一 在新版《技规》颁布前，高速铁路定义概念较为模糊，存在客货共线、既有线提速、近期兼顾货运，以及仅运行动车组等多种组合，因而在设计、施工规范执行过程中存在差异。如：高铁信号工程中，信号系统设备按CTCS－2级建设，而站前工程执行客货共线标准，进而造成信号设备的建安工程执行客货共线的标准。 2．2执行规范受到制约 设计规范中较多用“应”字来描述，建设管理部门、设计单位通常考虑费用问题，对标准采取“取下限值”的方式。如：信号设计规范中明确信号设备用房建设时，应考虑同步建设寿命周期后的倒替面积和预留条件问题，但前期建设的高铁几乎未考虑倒替面积，导致后续信号扩能及更新改造工作开展将极其困难；设计规范中明确了信号设备布置间距“应”符合列表下限值要求，现场实际则是综合站房设计的设备用房顾虑政策问题，相当部分设备布置间距已达不到下限值。 2．3工序混乱 因抢工期，或因节约管理、机械、人员成本等，新建铁路的站后工程施工多是在站前条件不成熟的情况下开始并在短期内完成的，建设程序混乱。如：槽道未形成即敷设缆线、设备用房未达到进场条件即进场施工、钢轨未精调锁定就进行轨道设备定位安装等。 2．4不执行施工工艺标准 此类问题对于贯通地线敷设工程尤其突出。贯通地线的施工工艺要求较高，从现场验收情况来看，站前施工单位几乎不执行施工工艺标准，如：贯通地线接续需采用专用压接钳，部分施工单位根本没配置；环接间距过长，且裸露未进行防腐处理；路基地段贯通地线距电缆槽底部400mm，现场验收发现相当部分就直接丢在了电缆槽板下；槽道内的贯通地线未进行隔离、防盗处理，等等。 三、有关建议 加强建设管理，优化施工组织，强力推进专业间接口工作面进场条件的检查和确认，严格执行标准及工艺要求是提高结合部工程质量的关键。同时，修订相应的建设标准，研究优化相应的设计、调整相应的施工分工，对提高建设施工质量，减少结合部问题有一定的意义。下面主要从优化设计、调整施工作业面角度，提出相应的建议。 3．1优化设计 1．优化设备用房设计。设计独立的运转调度楼，不与综合站房共建。运转调度楼为信号、通信、电力、信息等运输设备综合楼，按设计规范设置设备大修更改倒替层和配套相应的办公设施，可有效解决综合站房建设工期、电缆引入走线、设备倒替层、值班应急处置、消防及空调等辅助设施建设不同步等问题，以及专业验收、专业分工的维护管理和使用问题。 2．优化信号及附属设备布置图。此项工作迫在眉睫，信号专业设计与暖通、消防、建筑、通信、电力等专业沟通，在设计设备定位图时，应充分考虑和预留足够的空间来布置空调、消防、环境监控、电力配电箱等设施，避免设备间距、空间间距不足。 3．优化贯通地线施工图设计。建议研究隧道、桥梁地段的贯通地线设计方案。贯通地线在隧道内敷设时，是否可在挡墙壁、隧道壁或通过桥梁等合适的位置，直接独立敷设一段裸露且连续的不锈钢钢筋（条、带等）代替贯通地线，这样避免了贯通地线侵入电缆槽所需的防护隔离，也无需单独进行隔离防盗处置，分支引接线由各专业根据需求引接，解决了贯通地线诸多的引接、隔离、防盗、预留端子不到位的问题。 4．优化综合视频监控系统的设计。建议按原版标准，并结合现场维护管理的实际，将综合施工监控系统中信号设备用房的门禁、水浸、温感烟感、干湿度、空调远控等项目，研究重新回到信号集中监测系统中进行设计，并由信号施工单位组织信号集中监测系统设备供应商实施，避免了维护管理与建设、设计、施工间结合部问题。 3．2调整作业面分工 1．调整电缆敷设工程的施工作业面。建议建设管理部门可否将电缆槽敷设工程分成2部分：一部分为电缆槽道的建设，由站前单位实施，一部分为电缆槽盖板敷设和填砂袋，由站后单位负责与电缆敷设工程同步实施。作业面分工调整后，电缆敷设工程及其结合部统一由站后施工单位负责，敷设、防护同步到位，避免了外露、砸损等问题。 2．调整信号设备用房的综合防雷系统施工作业面。建议可否将除结构钢筋引入点以外的屏蔽网、环形网、接地引入等施工项目，调整由信号施工单位负责实施，避免屏蔽网与地网不连接、接地引入点不足、成端位置地线连接点过长、信号设备接地标记不明确等问题。 3．调整信号电源配电箱的施工作业面。建议将信号电源引入分为2部分：一部分为电力电缆引入，一部分为信号电源箱设置。根据设计规范和信号用电及维护分工的需求，房建或电力施工单位的施工作业面，为将2路可靠电源的电力电缆敷设至信号电源箱接线的位置即可，信号电源箱的设置和连线由信号施工单位负责，综合考虑防雷箱、外电网采集箱、消控箱等室内壁挂箱盒的施工，避免各类箱盒凌乱附挂和接线间距超过标准的问题。 作者:陈庆华 单位:中国铁道科学研究院研修学院

岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程施工的水文地质研 摘要：水文地质研究在工程勘察与岩土工程施工中有着十分重要的地位，本文主要阐述工程地质勘查和岩土工程施工中水文地质评价内容，岩土水理性质，地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词：工程勘察；水文地质；岩土工程；施工；危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容： 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性，重点查明地下水的化学类型。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律，调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变，水质变异和由此引起的地质环境问题。 2、岩土工程施工中水文地质评价内容 在岩土工程施工中涉及建（构）筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等，对水文地质问题的评价，主要应考虑如下内容： 2.1建（构）筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件，应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响，提出防治措施。 2.2 矿区坝体（如尾沙坝、拦沙坝）中矿砂堆积至一定高度，其库内水位增高，静水压力增大，对坝体侧向压力加大，存在垮坝的危险，应重点评价库区内水体对坝体的影响评估，提出相应排渗措施。 2.3 水工构筑物施工，应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响，提出防治措施。 2.4 地质灾害治理的山体，需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。 论述地下水在岩土工程施工中的影响，水文地质研究的重要性 1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增，严重影响至坝体的稳定性，通过水文地质评价，按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工，排除水体对坝体稳定性的影响。 2、地质灾害治理的山体，像南方地区降水充沛，对多危岩体的山体存在极大的隐患，通过水文地质调查，按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。 3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响，水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。 3岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质：岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 3.1 地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法：①软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性，是指岩浸水湿化后，由于土粒连接被削弱，破坏，使土体崩敞、解体的特性。④给水性，是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数，也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。 4地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 4．1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式： 4.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成：①土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂，管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没，基础上浮，建筑物失稳。 4.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水．采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝，修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时．不仅使岩上的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透，会将土层中的铁、铝成分淋失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 4．2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述，这里不再重复。 5 结束语 综上所述，水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平与岩土工程施工的提高起着极大的推动作用。 岩土工程地质勘察论文:探讨岩土工程地质勘察中地下水问题的重要性 摘要：地下水的勘察工作对岩土工程的勘察具有十分重要的地位和作用。在岩土工程勘察中，必须对地下水水位进行测定，因为水位的高低决定着岩土工程好坏，地下水位高，会引起沙化，漏管的问题，水位低则会引起地表塌陷、地面裂缝等诸多问题。还有一些经常会用到的勘测方法，也需要装也人士的正确运用与青雀的计算，才能使得岩土工程的勘探得到快速有效的结果。本文从勘察地下水位、水位的变化幅度、地下水质等对岩土工程地质勘探中将会出现的问题进行探讨提出了相关的举措。希望能够给更多的工程人士提供帮助。 关键词:地下水质勘察；水位变化幅度；影响 ；措施 在工程勘察和施工过程中,地下水的问题对岩土工程地质勘察有着十分重要的作用，它的勘察需要从多方面入手，包括还要考虑当时的气候温度，地表温度以及地下表层中的上表层与下表层的水位的高低。而且它对对岩土中的物理性质、水理性质和岩土的存在形态都有不小的影响。在我们的城市建设当中，地质勘探对人类有这巨大的贡献，也许有一方土地适合开发楼盘，也许有一方土地适合挖凿隧道，还有适合建造开通地铁的城市，这都离不开对岩土工程地质的勘察，当然了，要想勘察岩土工程的地质，那也绝对离不开对地下水的勘察，地下水的勘察直接影响这其工程的地理位置、地上建筑物的高度、轻重和开发项目等等。所以要重视对地下水的勘测工作，以免引起因地下水问题而导致的工程影响。因此应在勘察岩土工程及时对对地下水质做出评估，为施工方提出有效的建议，避免或减少对岩土工程造成的危害。 一、水位变化对岩土工程的危害 1、 自然环境会对岩土工程造成危害 在之前已经说过，地下水位的变化对岩土工程地质勘查影响颇大。其中天气因素也是一个影响因素，尤其在北方城市，四季温差明显，这就会给测量工作带来诸多不便，自然界的影响因素也应该在测量人员的考虑当中，可是现在有很多人为了节省时间，往往不会把自然温差测算在内，认为只要对水位的测量准确即可，的确，水位的测量很重要，但测量天气的温差、湿度也是必不可少的，这也是为测量地下水的温度，湿度在做铺垫。例如多雨的季节，地下水位会上升。在旱季，地下水位会下降，这也说明了其天然的变化性。然而，人为的影响应该是最为严重的。人为的注水灌溉、或施工等问题，会使地下水位上升，这一上升就会对岩土工程造成影响，会改变岩土的结构，一层一层的慢慢软化，从而引起液化、出现流砂、管涌等现象。地下水位下降也可以是人为的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是开采煤矿之类的行为都会使得地裂、地面沉降、地面塌陷等轻则水源枯竭、水质恶化，重则造成地质灾害, 对岩土体、建筑物的稳定性和人们居住环境有严重的危害。这就需要知道那里是适合建设的，哪里是适合维护的，才能有效的阻止人为的对地表产生的伤害，对城市维护建设产生的不可预计的危害。 2、地下水的勘察不利对岩土工程的危害 想要提高工程地质勘察质量，就得对水文问题进行科学合理的勘察，勘察不能漏掉任何一个死角。首要条件，先要观察周围的地理环境和天气状况，对细节的掌控要具有条理性，包括所在地的气候、湿度、热量等都要按部就班的一一测量。其次，要观察当地的地质环境，主要看当地的地质构造、基建构造等。还要看地下水位的情况，主要包括水位的变化趋势、高低等。最后是隔水层，这样仔细的勘察是为了更好，更合理的进行后续项目，否则必定会造成数据测量不准确，不可靠的现象。 3、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害一般情况下，正在活动的的地下水在正常的状态下压力是较弱的，并不会对建筑物造成危害。但是，施工技术人员在具体实践的过程中，有可能对地下水原本来天然的动力平衡状态进行了人为的干预，做出了一些不正确的或是违反规定测量的行为，使地下水不能在正常的压力作用下正常的形式活动，对于整体的工程质量和施工安全性都有着一定的影响。 二、地下水位对岩土物理力学性质的影响 我们在生活当中经常会看到有些地面裂缝的情况 ，这是因为当地下水位降低时，岩土就会萎缩，造成地面干裂，形成我们所见到的地面裂缝的状态。但当地下水位升高时，有可能造成岩土的松动，这就不利于地面的建设，有可能会加速对地上建筑的破坏。因此，如果是在膨胀性岩土地区进行勘探时应该对地下水的变化规律做出基础的判定与选择，要利用所学的参考值跟经验做出正确的判断。 但当地下水位在发生收缩变化时，就有可能使得地上建筑下沉或造成破坏变形。 三、岩土的水理性质 之前有很多从事水位地质研究的人员光是倾向于研究岩土的物理学性质，但实际上岩土的水理行研究也是不能够舍弃的，岩土的水理性质在与地下水相互作用时，同时能作用得到的各种性质。岩土的水理性质与岩土的物理性质有相等的重要性，应认真分析水理性质。岩土的水理性质、软化性、透水性、崩解性、给水性和涨缩性，这些都是勘察岩土各项性质的重要指标和参考依据。水文地质勘察是岩土工程勘察中不可忽视的问题，在工程的施工前应进行科学的勘察，确定当地的水文条件，制定相关的应对措施确保工程的质量 四、结束语 对岩土工程地质勘查工并不是非常难的，只要计划好工作范围，同脚测量数据，做到认真负责，责任高于利益之上就能保证人们的生命财产安全不受侵害，同时还可以提高岩土工程的施工效率。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与基础设计的作用 摘要：作为一项工程的基础工作，岩土工程勘察的工作对象较广，工作范围较大，勘察内容多且复杂。随着岩土工程的快速发展，岩土工程的勘察方法也得到了不断地改善，越来越多的高科技运用于地质的勘察中。由于基础地质对岩体工程勘察具有重要影响。 关键词：岩土工程；地质勘察；基础设计；作用 引言 近年来，随着国内建筑行业的不断发展，建设项目和加工环境的基本设计也是在不断变化，越来越多的建设项目在地质条件极为复杂。传统观念和技术已经难以适应不同地质条件下的基本设计要求，并通过合理的技术手段和措施，创新和完善其道。在现代化建设的基本设计工作，地质调查的合理应用的设计理念，充分证明，以提供更多的便利、丰富的设计技术。 1.工程概况 拟建东苑华都位于江阴市华士镇，穿山河西侧，人民路以北，原江苏龙华集团厂区内。受江苏华西房地产开发有限公司的委托，我江阴市城乡规划设计院勘察室承担了该工程的岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物的平面布置方案与地下室情况详见“建筑物及勘探点平面位置图”。拟建工程主要参数和特点见表１： 拟建工程概况 表１ 2.场地工程地质条件 2.1 地理位置及自然条件 江阴市位于北纬31041′～320，东经1200～120035′。本地区地处太湖平原北部，是长江三角洲冲积平原的一部分，地形以平原为主，全境地势低平，大部分地区在海拔10米以下，中部、东部有零星分布的低山丘陵，大致来说，全市的地势中部高，四周低。市境南部属古芙蓉湖的一部分，地势最为低平。本地区属北亚热带季风气候，气候温和，年平均气温15.10C，1月份最低,月平均气温为2.40C，7月份最高，月均气温27.70C，初夏有梅雨，夏秋多台风，雨量充沛，年平均降水量1067.4毫米，年水面蒸发量在900mm以下，年陆面蒸发量在700～800mm之间。 2.2区域地质条件 据有关资料表明，江阴位于扬子断块区的江南断褶带内，由晚元古代的变质基底和震旦纪以后的沉积盖层组成。江阴位于常澄中断束的东北端，即称之为江阴断褶带，北西侧为申港中断凹陷，南东侧为青阳-锦丰中断凹陷，在构造形态上表现为断褶隆起，其边界受断裂所控制，常澄中断束带总体构造线方向为北东至北东东向，以泥盆系茅山群及三迭系青龙群为核部，分别组成了本区内的江阴复背斜三个构造带。江阴复背斜为一复背斜构造带，轴部在江阴香山、凤凰山、澄江镇一线，走向由NE450逐渐变为NE650，呈略向NW凸起的NEE向弧形展布。复式背斜两翼产状变化大，北西翼陡，倾角一般在250～600；南东翼较缓，倾角200～400。本区内的第四纪沉积物受基岩构造、长江河道的变迁及海平面的升降控制，可分为长江冲海积平原和山前残积两大类，本场地的第四纪沉积物属长江冲海积平原。 2.3 位置和地形 拟建东苑华都位于位于江阴市华士镇，穿山河西侧，人民路以北，原江苏龙华集团厂区内。勘察期间本工程场地已拆迁推平，由于场地原为龙华集团厂区，局部杂填土较厚；本工程场地有两个工业用井，直径2.6-3.2米，现场施工时需注意。本工程勘察孔口标高4.05～6.12米，最大高差2.07米。 2.4地基土的特征及工程特性评价 拟建场地勘察深度范围内土层属长江中下游冲积相，为第四纪冲积、淤积层，根据野外勘探、原位测试、结合土工试验资料，按其成因、沉积环境及土层的工程地质特性，自上而下共分为七个工程地质层，场地各土层分布详见工程地质剖面图和钻孔柱状图，土层分述如下： ① 杂填土：杂色，结构松散，上部含大量碎石、砖块、混凝土块等建筑垃圾，下部以素填土为主。本次勘察揭露层厚0.50～3.60米，其工程特性差，不宜利用。 ② 粉质黏土：灰黄色，硬～可塑状态，含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带，韧性中等，干强度中高，切面有光泽反应，本层土中等压缩性偏低，中高强度，本次勘察揭露层厚1.70～6.00米，其工程特性好。 ③ 粉质黏土夹粉土：灰黄色，粉质黏土为可塑状态，局部偏软，粉土为稍密～中密状态，含少量铁锰质结核及少量石英碎屑，韧性中等～低，干强度中低，切面稍有光泽。本层土中等压缩性，中低强度，本次勘察揭露层厚4.30～6.50米，其工程特性一般。 ④ 粉质黏土：灰色，可塑状态，含少量铁锰质结核及少量粉土，韧性中等，干强度中等，有光泽反应。本层土中等压缩性，中等强度，本次勘察揭露层厚6.50～9.40米，其工程特性一般。 ⑤ 粉质黏土：灰黄色，硬～可塑状态，含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带，韧性中等～高，干强度高，切面有光泽反应。本层土中等压缩性偏低，中高强度，本次勘察揭露层厚6.60～7.20米，其工程特性好。 ⑥ 粉土夹粉砂：灰黄～灰色，湿～很湿，稍密～中密状态，含大量石英碎屑及云母片，韧性低，干强度低，中等摇震反应。本层土中等压缩性，中等强度，本次勘察揭露层厚5.50～6.20米，其工程特性一般。 3.基础地质在岩土工程勘察中的作用 3.1基础地质的野外踏勘和资料搜集 实践中，野外勘察工作的重要性日益突显出来， 因为野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。这种一手资料不仅可以了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件，减少无用功，使勘测保有余地，还能合理化勘察成本，减少施工勘探单位的社会必要劳动时间，增强其相对竞争力。为了使野外的岩土勘察工作高效率、有计划、有目的地进行，应在勘察出发前做好充分的准备工作，工程勘察准备工作的重要性不容忽视，如果不充分，直接影响岩土工程勘察工作的质量。 3.2对基础地质岩土的室内测试 工程基础地质室内测试要解决的问题是岩土样在送达试验室后必须及时进行开样测试，且严格操作规程。例如，对要求饱和的土试样，未达到饱和时间再行测试；岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求；很多固结测试未按规范要求进行平行测试，导致报告不准确、可靠，甚至与现场数据矛盾，后果便是工程投资的浪费。因此，地质室内试验时应及时并严格按照国家操作规程进行。原状的土、岩样在科学、正确的试验分析方法下，可以测定岩土的物理力学性质，但是必须满足所有条件才有可信度。主要体现在： 原状土、岩样的采取、保管：土和岩石应采用相对应的取样器取样，如软土宜采用薄壁取土器，坚硬的土应采用单动或双动二重管取土器。所取土样的保管要做到，送样及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理，避免振动、受热；土石样的定性划分：抓住各种土的基本工程地质特性，洞悉各种土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙，此外，对粉土定名时既要达到塑性指数≤10的指标，还要兼顾粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的一半的指标，仅靠前者会造成误判，另外，无论是对粉土进行承载力深宽修正还是液化判别时切勿忘记要依据其粘粒含量数值，因此，粉土的粘粒含量是必不可少的；工程剪切方法的选择：直剪切试验与实际土石体剪切面不一致，差异在于排水条件的控制，按《土工试验方法标准》(GB/T5O123—1999)规定，快剪切试验只适用于渗透系数 4.结束语 岩土工程勘察作为我国工程建设的一部分，虽然取得了很大的发展，但仍有一些理论有待完善。要想提高基础地质在岩土工程勘察中的应用技术，必须严格遵循勘测的程序，科学并有序地进行基础地质的研究改良，如此才能保证工程的正常、有序地实施。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨 摘 要 桥梁岩土工程的地质勘察是桥梁工程建设的基础和重点，为桥梁的设计与施工建设提供依据。随着桥梁工程建设的迅速发展，岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。本文主要在分析桥梁岩土工程地质勘察常用的方法和目前勘察存在的问题，并针对这些问题提出了几点对策和建议。 关键词 桥梁；岩土工程；地质勘察 桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题，是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质，进而为桥梁设计提供基础数据，设计合理的施工方案，从而为桥梁建设打下坚实的基础。 1 桥梁岩土工程地质勘察常用方法 地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作，是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述，通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。 勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样，通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解，并对各岩土层进行取样。 试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验，以获得准确的各项技术指数，如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验，即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。 现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来，进一步核实岩土工程的性质和存在的问题，主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。 2 桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题 2.1桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范 桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要，对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中，由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面，是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下，没有明确各个部门的义务和权利，不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察，都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求，这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外，现有的岩土工程地质勘察技术标准较多，并且这些标准之间存在较大的差异，这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性。 2.2桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题 勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面，由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求，如在勘察设备方面，许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探，但是这种设备的技术标准落后，不能很好满足勘察要求和取样，同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面，由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准，但是建设单位在实际操作中为了节约成本，往往对勘察价格进行尽可能的压低，加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争，往往出现为了追求经济利益，缩短勘察时间和勘察成本，进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高，勘察报告就显得较为简陋，很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述，没有相应的数据支撑，缺乏定量分析。 2.3桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化 桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期，因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧，这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏，导致的环境问题也会对勘察工作造成影响，如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降，资源的大量挖掘造成的塌方等，都对岩土工程勘察造成不利影响。 3 改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议 3.1规范桥梁岩土工程地质勘察体制 根据相关法律法规和工程技术标准，结合桥梁工程的特点，制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制，对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定，明确违反规定的处罚办法，对勘察工作进行规范有效的指导。此外，还要加强对工程勘察的监督和管理，完善监督机制，及时发现问题并采取有效措施进行解决。 3.2优化桥梁岩土工程地质勘察技术 做好勘察工作的前期准备工作，加强现场勘察与相关资料的搜集，更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作，采取代表性强的样本；勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤，根据现场实际状况灵活运用理论和方法，另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训，提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量，不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。 3.3提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究 由于我国地质条件多种多样，桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的，因此在实际勘察过程中，要加强区域性地质研究，制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响，因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。 4结论 随着我国经济的快速发展，各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重，为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中，要不断总结经验，根据桥梁建设的区位和所在的环境，采用合适的勘察技术进行地质勘察，为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察 摘要：调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作，有助于我国的经济建设和国防建设。在进行地质勘察的工作时，为了提高工作的效率，要了解地质勘查工作的内容。本文阐述了岩土工程地质勘察。 关键词：岩土；地质；勘察 工程概述 某城市某地区居住小区二期工程，整个场地用地面积为58930.00㎡，总建筑面积为19876.00㎡，建筑物高25.00m，局部设有1层地下室，地下室面积19876㎡。受建设单位委托，我院拟对该项目进行岩土工程详细勘察投标活动，建筑物工程重要性为二级，勘察等级为乙级。 1、初步勘察 1.1初勘工作步骤：可按收集资料,工程地质选定隧道线位，工程地质调绘、勘探、试验，资料整理等顺序进行。 1.2收集资料：初勘也应收集已有资料，包括可行性研究报告，取得隧道所在位置的初步总平面。 1.3初勘资料整理：工程地质勘察的原始资料，包括调查，测绘 、勘探、试验等资料，并按有关规定填写，进行复核与检查。提交的资料包括图件，文字等资料要求清晰正确，并符合有关规定和设计文件编制办法的规定。 2、详细勘察 2.1详勘的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则，设计方案，技术指标等设计资料。通过详细工程地质勘察，为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料.。详勘的任务：是在初勘的基础上进行补充校对，进一步查明沿线的工程地质条件，以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征。并取得必需的工程地质的数据，为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。 2.2详勘工作步骤：可按准备工作沿线工程地质调绘勘探，试验资料整理等顺序进行，由于详勘工作需在初勘的基础上进一步查明隧道中线两侧的工程地质条件和不良地质区段的主要工程地质问题。因此详勘工作更为详细|深入，最后提交的资料深度应满足施工图设计的需要. 3、工程地质条件简述 3.1地形、地貌 建筑物场地地形比较平坦，局部有起伏，地貌单一，属岩溶孤峰平原亚区地貌。 3.2场地岩土层分布 第①层填土层：杂色，结构松散，均匀性差，高压缩性，成分复杂，主要有碎石、混凝土、碎砖瓦、块石等建筑垃圾组成，该层平均厚2.0m。第②层淤泥质土：黑色，饱和，流塑状态，强度低，具高压缩性，成份为粘性土及砂土，含有机质，具腥臭味，平均0.50m。第③层粉质粘土：粉质粘土硬塑、可塑或软塑状态均有分布，厚度不均匀，一般2～6m，平均约4.0m，但局部有6.0m以上，具软土发育条件。第④层砂土：砂土有细砂、粉砂等，多为稍密～松散状态，厚度不均匀，一般2～4m，平均约3.0m，但局部有4.0m以上，具松散土发育条件。第⑤层卵石层或含粘土卵石：多为稍密～中密、密实状态，厚度不均匀，一般大于3～6米， 平均约5米，具松散层或砂土透镜体发育条件。该层局部分布于基岩面附近。第⑥层灰岩: 基岩面一般埋深5.0～8.0m，局部大于10.0m，局部浅部有溶洞、溶槽（沟）、等岩溶现象发育，岩溶特别发育，地质条件复杂。 4、岩土工程中常采用的钻探方法及其适用条件 岩土工程勘察中采用的钻探方法很多，根据其破碎岩土方法的不同，大致可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探与冲洗钻探等四大类。 4.1回转钻探就是利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎而钻进。又可进一步分为孔底全面钻进和孔底环状钻进（岩心钻进）两种，岩土工程勘察多采用岩心钻进。 4.2冲击钻探就是利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土而钻进。又可进一步分为钻杆锤击钻进和钢丝绳冲击钻进两种，岩土工程勘察中均有使用。 4.3振动钻探就是将机械动力所产生的振动力通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围的土中，使土的抗剪力急剧降低，圆筒形钻头依靠自身及振动器的重量切削土层而钻进。 4.4冲洗钻探就是利用上述各种方法破碎岩土，然后利用冲洗液将破碎后的岩土携带冲出而钻进，冲洗液同时还起到护壁和润滑等作用。此法在钻孔灌注桩等岩土工程施工中使用较多，而在岩土工程勘察中使用较少。 5、岩石勘探 5.1勘探与取样 勘探就是采取某种方法去揭示地下岩土体（含地下水、不良地质作用等）的岩性特征及其空间分布、变化特征。取样则是为了提供对岩土的工程特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探与取样也是岩土工程勘察中最基本和最重要的工作方法之一。 岩土工程勘察所采用的勘探方法主要有钻探、坑探、物探和触探。 5.2钻探 钻探就是利用专门的钻探机具钻入岩土层中，以揭露地下岩土体的岩性特征，空间分布与变化的一种勘探方法。它是岩土工程勘察中所采用的一种极为重要的技术方法和手段，其成果是进行岩土工程评价、岩土工程设计与施工的基础资料和依据。岩土工程地质钻探应符合下列要求：能为钻进的地层鉴别岩性，确定其埋藏深度与厚度。能采取符合质量要求的岩土试样，地下水试样和进行原位测试。能查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。 6、岩土工程地质钻探的特点 一是勘探线网的布置不仅要考虑自然地质条件，还要结合工程的类型、规模与特点。二是钻探的深度一般较小，多在数米到数十米范围内。三是钻孔孔径变化较大，小者数十毫米，大者数千毫米。常用钻头直径为91~150mm。四是钻孔多具综合目的，除了查明地层、岩性、水文地质等条件外，还要进行各种力学试验和采取试样等。五是对岩心采取率要求较高，软弱夹层、岩石破碎带等也应千方百计取出岩心。六是在拟做试验的孔段，要求孔壁光滑平整以便进行测试工作。七是为了了解岩土天然状态下的物理力学性质，要求采取原状岩土试样，以便进行物理力学性质试验。 7、质量保证措施 7.1钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m。终孔口径不得小于0.11m。岩芯采取率：粘性土100%；砂及碎石土不低于80%。保持孔内干净，不允许孔壁坍塌，应随地层变化采取护壁措施（泥浆护壁或套管护壁） 5、地下水位以上必须干钻，不得向孔内注水。准确测量稳定水位。 8、原位测试按作业文件中标准贯入试验作业指导书进行 8.1岩性描述：必须按绘测描述，粘性土应描述其颜色、状态、包含物、结构及层理特征；粉土应描述其颜色、颗粒级配、包含物、湿度、密实度及层理特征；砂土应描述其颜色、颗粒级配、颗粒形状、粘性土含量、湿度、密实度及层理特征。 8.2土样应详细标明孔号、取样深度及野外定名。原状样及水可比样品应封严，防止失水，运输过程中防震等，保证样品质量。土工试验严格按照相关试验规范规程执行。 9、钻探方法应符合要求 一是对要求鉴别地层岩性和取样的钻孔，均应采用回转方式钻进，遇到碎石土可以用振动回转方式钻进； 二是地下水位以上的地层应进行干钻，不得使用冲洗液，也不得向孔内注水，但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样；三是钻进岩层宜采用金刚石钻头，对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩心管钻头钻进。需要测定岩石质量指标时，应采用外径为75mm的双层岩心管钻头；四是在湿陷性黄土中，应采用螺旋钻头钻进，或采用薄壁钻头锤击钻进，操作时应符合“分段钻进，逐次缩减，坚持清孔”的原则。 10、结束语 综上所述，一是安全生产，认真落实安全工作责任制，项目部设专职安全员，定期和不定期检查安全，发现事故隐患及时妥善解决。各种劳动保护用品应配置齐备，进入工地必须配戴安全帽。施工现场禁止与工程无关人员进入。不准在勘察作业现场打闹，不准酒后上班。严禁赤膊、赤脚进入工地，严禁从钻探三角架下过往。二是文明施工，施工中应做必要的宣传，特别注意周边环境污染及清洁卫生，不乱倒生活垃圾，工作中不造成环境污染。 岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程技术发展现状与展望 摘要：上世纪八十年代岩土工程勘察体制逐渐形成，而岩土工程技术是指在工程建设过程中对岩石或图的利用、整治或改造的科学技术。而作为岩土工程中比较重要的技术环节岩土工程勘察能够为岩土工程的实施做好准备工作。本文笔者结合相关经验，论述了工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状，基于此展望了工程地质勘察与岩土工程技术未来的发展。 关键词：地质勘察、岩土工程技术、现状、展望 一、前言 岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代，现阶段，岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分，直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期，通过先进技术和先进设备的引用，岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。 二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状 1.工程地质勘察的发展现状 （1）岩土参数难于确定 大多数岩土体受力状态复杂，是非均质、各向异性的，难以直接观察和检查，岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分，粉土试验复杂，经常会出现塑性指数的误判现象；粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层，难于取到原状岩土样和进行室内室外试验，其参数确定亦比较困难。 (2)工程地质测绘不到位 工程测绘是岩土勘察的基础工作，主要是观察、分析和推断地质性质，为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够，会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够，对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况，这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散，不能充分显示地质特点。 （3）监察机制不完善 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定：“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，建筑物的性质、基础形式、规模，荷载，结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制，使得不规范岩土勘察现象存在，勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等，导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。 （4）勘测的数字化水平低 如果技术条件欠成熟欠规范，那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现，描述偏向于定性内容，数字化程度低，就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。 2. 岩土工程技术的现状 岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家，它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。 就勘察现状的情况来看，“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”，虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点，但对于设计是否合理，施工后效果怎样，却少有人认真探讨过，而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复，却无突破。 从设计方面来看，就岩土工程体制的做法，岩土工程师发挥很大的作用，不但要提供基础设计基准，而且要决策工程方案，结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是：结构工程师是基础方案的制定者和决策者，他不直接对岩土进行勘查测试，有些对复杂场区无直接认知者，仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计，就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而，为了保险起见，设计师就采取加大安全系数的方法，这样既不经济，还会导致不安全因素。 从施工角度来看，由于把勘察，设计，施工三个方面分开来，因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任，如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测，勘察人员也不再负任何责任．在这种脱节的情况下，基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。 我国岩土工程技术发展如此缓慢，原因有二：第一是在人才培养上存在缺陷，造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端，把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年，在工程建设越来越多的情况下，人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上，更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫，把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够，只懂勘察不懂设计 ，岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。 三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望 1. 岩土勘察秩序将会更加规范 因为岩土勘察的工作比较复杂，它可能会同时涉及很多方面的测量工作，所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低，同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求，岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范，主要是对勘查中的各个工序进行规范，确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。 2.岩土工程勘察将向数字化方向发展 数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备，新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量，与此同时会产生大量的数据，传统的陈旧工具已经不能满足这些需求，所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术，这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确，同时提高了勘察工作的效率，大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展，对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度，可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。 3. 岩土勘察监理机制将会更齐全 不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此，为提高岩土勘察的效率和质量，岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程，但仅仅这样是不够的，还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段，进一步健全岩土工程勘察机制，同时随着监理机制的齐全，对岩土工程勘察监理力度的加强，岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止，这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高，而且又促进了岩土工程中各个环节的实施，保障了岩土工程的施工进度。 4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高 岩土勘察工作的专业性很强，所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量，为了满足岩土工程的需求，必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作，从而提高人员素质，同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期，才能正式进行勘测工作。另外，有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全，从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善，勘察人员才能更好的在工作岗位上工作，同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一，从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了，也会改善勘察工作中的不足现象，提高了岩土工程的经济性。 四、结语 综上所述，岩土工程是国家各项建筑工程的前提，对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察，并且根据建设程序基本的要求，各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察，以保证工程整体质量，更好地为国为民服务。 岩土工程地质勘察论文:探讨工程地质勘察中地下水对岩土工程的危害 摘 要：本文笔者根据多年的实践经验，分析了地下水对岩土工程的危害等问题，并主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容以及需要的注意事项，以供相关工作人员参考。 关键词：地下水岩石工程危害 一、前言 总所周知，在自然界中地下水的各种变化以及运动的现象被称之为水文地质。其主要的研究内容是地下水的形成以及分布的规律，研究地下水的屋里性质以及化学成分，研究地下水资源及其综合利用，同时也研究地下水对工程建筑以及矿山开采的不良影响及其防治的措施。在工程项目的设计、勘察以及施工当中，水文地质问题是工程项目勘察的重要问题，也往往是容易受到忽视的问题。工程地质与水文地质之间具有密切的联系，二者之间相互联系相互作用，在工程项目的实际勘察过程中，由于较小使用到水文参数，水文地质的问题往往不被重视，而仅仅作为一般性的评价，由此容易由于地下水的各种变化而引发岩石工程的危害问题，例如诱发水库的地震、导致岩溶的渗漏，影响坝基以及坝肩的稳定性问题和枢纽区深层承压水问题等等。 二、地下水对岩土工程的危害 1.地下水上升而形成的对岩土工程的危害 从地下水升降变化方面来看人类活动因素方面讲，使得潜水位上升的原因如下：工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等；从水文气象因素方面来讲，有以下集中因素会导致潜水位的上升：降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等，这是是对地下水动态影响最为普遍的因素；从地质因素方面来讲，含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而，我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害：①使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化，同时，由于地下水会对建筑进行腐蚀，使建筑物的耐久性受到影响；②地下水的上升使土壤中含水量增加，加大了土壤的重量，在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象，例如滑坡、崩塌等，使地质灾害的发生率增加；③地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化，极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生；④地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化，导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低等。 2 地下水升降变化引起的岩土工程危害 通常，人为因素是地下水水位下降的主要原因，导致地下水水位下降的人为因素如下：对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成：一，由于地下水位的下降，而导致地表受到的地下水的浮力减小，从而导致地质灾害的发生，例如地面塌陷、地裂缝等，影响建筑物的稳定性，使得人类的生命、财产的安全受到威胁；二，对水资源的浪费和无节制的抽取地下水，导致水资源的枯竭、水质的恶化，恶化了生态环境，严重地威胁着人类的生存居住环境等。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式：①水位上升引起的岩土工程危害，潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成：土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂，管涌等现象。地下洞室充水淹没，基础上浮，建筑物失稳。②地下水位下降引起的岩土工程危害，地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝，修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害，地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩上的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透，会将土层中的铁、铝成分流失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 三、工程地质勘察中水文地质勘察过程中需要注意的事项 1. 在工程地质勘察中水文地质勘察的基本要求方面应进行明确要求 ①查明相关的水文地质条件：a区域性气候资料，如降水量、蒸发量、历史水位、水位变化趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响。b主要含水层的分布、厚度及埋深，各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。c场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。d是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。② 水文地质问题评价内容：a查明地下水在天然状态及天然条件下的影响，分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的不良作用。b按地下水对工程的作用与影响，提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性；对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。c密切结合建筑物地基基础类型（如基坑工程、边坡工程、桩基工程）和施工需要，查明有关水文地质问题，提供所需的水文地质参数。 2 对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视 ① 地下水水位的测定，在工程地质勘察中，凡遇含水地层时，均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间，其稳定时间按含水层的渗透性确定，需要时宜在勘察结束后统一测静止水位；当采用泥浆钻进时，测水位前应将测水管打入含水层中 20cm或洗孔后量测；对多层含水层的水位量测，必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。② 测定地下水流向可用几何法，并同时量测各孔内水位，确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。③抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法；抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高；水位量测应采用同一方法和仪器，读数时对抽水孔为厘米，对观测孔为毫米；当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线，在一定范围内波动，而没有持续上升和下降时，可认为已经稳定；抽水结束后应量测恢复水位等规定。 四、结语 终上所述，虽然水文地质和工程地质二者之间存在着极其密切的关系，然而，在工程勘察的一系列活动中，水文地质问题十分容易受到忽视。作为岩土体的一个组成部分，地下水对岩土体工程的特性起着直接影响的作用，同时作为基础工程的环境，它对建筑物的稳定性和耐久性有着直接影响的作用，因而，我认为工程勘察中的水文地质勘察是极为重要的活动。 岩土工程地质勘察论文:高层综合楼岩土工程地质勘察的综合评价 摘要：作为建筑工程施工前的基础工作，岩土工程勘察所提供的数据为建筑工程的设计以及施工起到了关键的作用，本文首先分析了岩土工程勘察的必要性以及意义，在此基础上，结合工程案例，详细的介绍了搞成综合楼岩土工程地质勘查的内容。在分析水文地质以及地层土性的基础上，对高层综合楼岩土工程地质勘查给以了综合判断和评价。 0 引言 建筑工程地质勘查的主要目的是为了查明建筑施工现场及其附近是否存在对建筑物产生影响的不良地质因素，勘察的内容包括明确施工场地的底层时代、结构、岩性以及具体分布情况，此外，还需要对施工现场的地下埋水条件以及其腐蚀性做出科学的评价，在明确地质情况的基础上，采取科学合理的地基应对措施来保证建筑物质量要求。现场勘察工作本身必须遵循相关抗震以及勘察设计要求，通过结合建筑物的各项性质，采取多种方法如井探、钻探等进行综合勘察与评价，确保各项数据的准确性、合理性以及科学性，从而为建筑工程的基础设计提供科学的参考依据。 1 岩土工程勘察的目的及意义 1.1 岩土工程勘察的目的 岩土工程勘察在工程建设中起到了重要的作用，它是各项工程建设前提，没有对岩土进行勘察，就不能进行接下来的工程设计以及施工环节。岩土工程勘察的目的是为了确定拟建工程场地的地质情况，经过对地质进行分析，从而为接下来的工程设计、施工环节提供场地的各项地质参数，并通过运用一些勘察测试手段及方法，对拟建工程场地进行调查，通过分析，判断出修建某种工程所需要的地质条件要求，并确定此工程建设过程中对自然环境可能造成的影响。除此之外，通过岩土工程勘察，可以采取相应的措施，保证地基在施工过程中不至于产生过大的沉降变形。最后，岩土工程勘察能够为工程的基础设计以及施工提供地基加固所需要的各种岩土工程资料。 1.2 岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察通过运用岩土工程的技术及方法，分析及评价拟建工程场地的地质环境特点以及岩土工程条件。岩土工程所涉及的专业很广，它综合了气象、水文、岩土力学、地质学、工程学、化学以及环境学等学科，从这个方面来讲，岩土工程是一门及其复杂的学科。目前，我国对岩土工程学科的研究还比较浅，对岩土工程需要用到的仪器及设备也比较短缺，正因为如此，我们所采用的岩土工程勘察技术还比较落后。受地理位置的影响，我国的地质灾害的发生频率比较高，同时，岩土工程所遇到的问题极其复杂多样。进行各种工程建设前，我们必须对拟建工程场地的地质情况进行测定，确定该场地的各项地质参数，一旦遇到不良工程场地情况，可以提前采取措施以避免地质灾害的发生。在投资所占比重方面，岩土工程勘察所占的比重很低，但是却能够为接下来的工程设计、施工提供可行的依据以及指导意见，这样能够充分利用一些有利的条件，尽量避免不利的条件，从这方面来讲，岩土工程勘察在一定程度上降低了工程的后期费用开支。综合以上内容可以得出岩土工程勘察在工程建设中起着重要的预防及指导作用。 2 工程概况 江西某高层综合楼工程，主体建筑22层，高度80.5米，地下3层，裙房4层，建筑面积为36780.8平方米，工程的基础结构为钢筋混凝土-剪力墙结构框架。为了得到该建筑的详细地质情况，采用钻探以及物探等勘探技术，对该工程的地质进行勘察。图1是勘察专控的平面布局图。 图1 工程勘察钻孔平面布局图 3 施工场地土质类型及场地类别分析 3.1 建筑施工场地的类别 在实际岩土勘察中，常采用瑞利面波法在ZK4、ZK5、ZK7等钻孔中进行压缩波波速的测定。计算出剪切模量和泊松比，根据结果对场地的类型机型划分。最后计算出场地的卓越周期。 经计算，场地土层的平均波速Vsm为：ZK4为4920m /s; ZK5为491 m /s; ZK7为472 m /s。表明Vsm均在250 m /s~550 m /s的允许范围内，根据《GB500112008》的相关规定，表明该施工场地土质类型为中硬类型，建筑场地的类别为Ⅱ。根据相关计算公式，我们可以得出地基的卓越周期分比为：ZK4为0.30 s, ZK5为0.29 s, ZK7为0.32 s。其卓越周期在0.29 s~0.32 s的范围内。 3.2地基基础持力层设计参数值原与建议值 岩土各物理学参数的确定，必须在进行完动探试验以及土工试验后，其设计参数的建议值见表1。 表1地基基础设计参数建议值 4工程地质勘察结果分析与判定 在建筑施工区域内没有的证以及构建断裂情况，因此从地壳的稳定性来看，该建筑区域内属于稳定区域。在开挖范围内，主要以中密层底层为主。 4.1 地基的均匀性评价 （1）按照地基持力层坡度评价结果，其持力层坡度小于2度，建筑物地下室内顶板的深埋度为80米，天然基坑开挖深度为10米，在这一开挖深度，土体主要以中密的砂卵石为主。但是在实际的勘察中我们发现，场地内还分布这较为明显的砂层，埋藏的深度约在9.5-26.8m之间，厚度在0.65-2.12m之间，因此确定该地基为均匀地基。 （2）按照压缩层的摸压缩量勘察结果，确定地基土的均匀性主要靠建筑物的四个钻孔在基础宽度上、压缩范围内以及压缩模量方位内，通过对相关数据进行加权平均处理进行评价。具体的分析结果见表2。 表2 按压缩层内各土层的压缩模量评价地基土的均匀性分析表 4.2 地基土的沉降性分析 根据地基土的沉降量计算公式： 按上式对地基土的沉降量以及横向倾斜值进行计算，计算结果见表3。 表3 地基土沉降量及基础横向倾斜值 从表3中可以看出从基础横向倾斜均小于基础的允许倾斜。 5 结语 综上所述,本工程布置勘察工作量较为适度,并采用多种原位测试和室内试验手段,查明了岩土结构、地基土工程性能及波速等有关数据、地下水赋存条件以及水文地质参数,满足了设计和岩土分析评价的要求。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察技术 摘要：目前，我国经济在随着快速的发展，而城市建设的速度也随之前行，尤其在岩土工程当中的勘察技术也在不断的革新与进步，并成为了工程建设的一个先导，有着重要的作用。本文主要针对在岩土工程当中应用的勘察技术，并且通过在勘测的主要程序，以及科学研究勘察的技术，从而确保工程的顺利进行。 关键词：岩土工程基础地质勘察技术 在我国的基础建设性工程当中，由于地质勘察技术是作为主要的程序，并且在施工之前必须要仔细的做好地质勘察工作，从而科学全面的为工程提供一个合理的勘察条件，以及技术帮助。 一、对于基础地质勘察的具体概述 （一）、现阶段，由于在工程地质的勘察工作当中，对于岩土工程的勘察技术已经得到了显著的发展，也有了一定的提升，同时，在岩土工程的勘察技术当中，其主要的测试设备、勘察方法、仪器以及相应的技术都具有日新月异的提高。然而，在岩土工程当中，由于要求的勘察技术已经不仅仅是传统应用手段和方法，必须要面对更多的技术考验，对此，我们必须要应用更为有效、更为科学的方法进行解决。而基础地质所要针对的就是调查区域地质以及研究基础地质，它可以为岩土工程充分的提供一份原始的地质资料，并且在一定程度上达到了技术要求也降低了勘察成本。 （二）、在一般的岩土工程当中，对其勘察的目的就是为了全面了解岩土工程在基础地质的主要情况、设计要求、地质勘察的结果、岩土的各项工程参数等方面，而勘察报告质量的好坏则会直接影响到工程的造价以及安全性，所以，它是非常重要的一项内容。而对于其中的岩土参数，它的科学依据不仅只是联系在基础设计的经济性方面、安全性，并且也包括了工程可行性的论证。 （三）、在岩土工程当中，对于工程勘察主要包括在现场的钻探、室内的试验、对于原状土进行取样，以及在现场原位的测试方面等，所以必须要严格控制在工程勘察当中的每个环节，并按照国家的相关标准规定执行。此外，也应结合具体的施工经验，从而确保勘察依据的可靠准确性。由于可靠的勘察报告必须要达到国家的规范要求，并且在一定程度上要客观真实的反映出现场的地形地貌、岩土的性质、地质的构造、地层、地下水，以及地质的副作用等方面，同时也应科学合理的对岩土工程进行准确的评价分析，从而提供一个可靠的岩土工程的建设参数。 二、地质在岩土工程勘察的应用 对地质岩土的室内测试工程地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试，或不按操作规程要求进行试验操作。例如，对要求饱和的土试样，未按规范要求达到饱和时间再行测试；岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求，但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试，提供的岩土勘察报告的准确、可靠性较差，经常出现与现场数据矛盾的情况，有时会造成工程投资的浪费现象。因此，地质室内试验时应及时将送达的地质岩土样进行开样测试，并严格按照国家各种操作规程要求进行试验操作。 岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标，但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的，脱离其中任何一个方面都会大大削弱试验指标的可信度。主要体现在：原状土、岩样的采取、保管。不同的土和岩石应采用相匹配的取样器采取样，如软土宜采用薄壁取土器，坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器。所取土样要妥善保管，这样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理，避免使土样振动、受热；土石样的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解，掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙，而且在50 及100kPa 压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50～100kPa 之间)。此外，对粉土定名时不能只重视塑性指数≤l0 的指标，还要注意粒径 O.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50％的指标，若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判，另外，对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算，因此，地质中粉土的粘粒含量是必做的工作工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致，剪切时排水条件不易控制，按土工试验方法标准》(GB／T50123—1999)规定，快剪试验只适用于渗透系数 三、基础地质的野外踌勘和资料搜集 工程勘察人员逐渐认识到野外勘察工作的重要性，意识到野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。野外勘察和相关基础地质资料的搜集不仅可以帮助施工技术人员了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件，减少勘探工作的盲目性，减少无谓工程量的增加，做到勘测的有的放矢，还能使勘察成本科学、合理，增强施工勘探单位的相对竞争力。 岩土工程勘察工作主要在野外现场进行，为使工程现场的工作有计划、有目的地进行，避免工程窝工和返工，应在勘察出发前做好充分的准备工作，工程勘察准备工作是岩土工程勘察的重要前提和内容。准备工作做得是否充分，直接影响岩土工程勘察工作的质量、进度见表1。 表1 工程勘察工作调查的主要内容 资料名称 选址 初勘 详勘 地形图 区域 1/l000～1/5000、带坐标 大比例足、附建筑总平面布置图、带坐标 建筑物 性质、用途、平面尺寸、层数、高度、结构形式、荷栽大小、有无地下室及深度 可能采取的基础形式、尺寸、埋深、地基允许变形等资料 已有资料 区域地质、地形地貌、地裳、矽产等 邻近钻孔及试验资料、建筑经验 现场条件 历史变迁、故河道、塘沟、井、坟、填土等 地下管道、结构物、地下电缆、水管、煤气管位置 原始基础地质资料的获取，岩土工程勘察一般时间短、任务重，获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作，任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量主要体现在以下几方面：工程野外勘察地层的划分应尽量详细、科学。按岩土的颜色、状态、湿度甚至钻进程度的难易，岩心采取率等不同指标进行详细的划分，这些为勘察工作室内资料整理提供最详实的编录地质资料；对多钻机共同作业情况，应首先集中技术人员勘探l～2 个钻孔，统一勘察编录形式，避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一，给勘察资料整理带来困难；勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零，尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节，工程勘察的触探指标相差较大；标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正，不仅可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段，还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象，从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环，细颗粒易冲失)，对碎石类土的相对软弱夹层较难发现，而且碎石土的承载力一般较好，但其均匀性对基础地基变形的影响很大，现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例，连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为，连续贯入效率较低且起杆困难，在勘探时不能做到连续贯入；区域地下水位的观测，不仅要充分考虑周围地下水开采因素，还应在观测的最后一个钻孔施工24h 后进行，其次，水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm 的误差，水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。 3结论 随着我国工程建设的飞速发展，岩土工程勘察取得长足、可喜的发展，但仍有一些理论尚不成熟、处于经验或半经验状态。岩土工程勘察是一项工程基础性工作，涉及的对象和范围很大，且涉及的勘察内容很多而且十分复杂。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。提高勘察和工程设计水平，充分利用基础地质资料，全面掌握岩土工程有关的规范、规程，不断的交流学习，才能有效地开展工作，确保勘察工作的顺利进行。 岩土工程地质勘察论文:浅议岩土工程地质勘察与基础设计的应用 摘要：本文对岩土工程勘察及地基设计之间问题，有诸多理论仍很不完善，仍局限在经验状态，有许多的工作需要有志之士去完成，提出了以下几种解决的方案。 关键词：岩土工程 地质勘察 基础设计应用 一、岩土工程地质勘察 1、踏勘与资料搜集 这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件，一方面减少勘探工作的盲目性，做到有的放矢，另一方面使勘察成本合理，增强勘探单位相对竞争力。 2、原始资料的采取 岩土工程勘察一般时间短、任务重，取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作，任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面： (1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分，为室内资料整理提供最详实的编录地质资料；对多钻机共同作业情况，应首先集中技术人员勘探一二个钻孔，统一编录形式，避免各行其是，尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一，给资料整理带来困难。 (2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零，尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天，触探指标相差较大；标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正，一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段，另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象，从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低（因钻进多采用泥浆循环，细颗粒易冲失)，对碎石类土的相对软弱夹层较难发现，碎石土的承载力一般较好，但其均匀性对地基变形影响很大，现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例，连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难，在勘探时不能做到连续贯入。 (3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素，另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行，再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道，由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差，水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的（水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。 3、室内试验 室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标，但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的，若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面： (1)原状土样的采取、保管。首先，不同的土应采用相匹配的取土器采取土样，如软土宜采用薄壁取土器，坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器，有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样（既欺骗甲方又欺骗自己）；其次，土样要妥善保管，夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时（尤其是易失水的粉土等）、存放要合理（不宜放到汽车钻驾驶室内，以免使土样振动、受热）。 (2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解，掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙，而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况（因我国膨胀土的膨胀力一般在50～lOOkPa之问），若不注意这些特点，很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外，对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标，还要注意粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50％的指标，若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判 ，粉砂有时也可测定一定的塑性指数)，另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算，故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方，由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正，而常常省略了粘粒含量试验。 (3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致，剪切时排水条件不易控制，按《土工试验方法标准》(GB／T50123—1999)规定，快剪试验只适用于渗透系数 二、基础设计 地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则，根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。这主要体现在以下5个方面。 1、粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题 如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10％选取深、宽修正系数ηb、ηd，在应用中发现，中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外，对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取ηb=2、ηd =3，但对很湿、饱和、松散、稍密的粉砂无法修正。因此，经请教有关专家并结合地方经验，对中密以下粉土及很湿、饱和、松散～稍密的粉砂层，深度修正系数ηb=l、宽度修正系数ηd =0。 2、地基均匀性评价问题 《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)虽要求进行地基均匀性评价，但没有给出相应评价方法，有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ79—2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。按经验：符合《建筑地基基础设计规范》（GB5007—2002)第3,0.2条规定，不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基，否则就是不均匀地基，该方法是一种评价途径，也得到了较多的岩土工作者的认可。 3、地震效应问题 (1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价，规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少，进一步依此数据确定场地土类型及场地类别，这是对规范认识的不足。 (2)地基处理后其剪切波速值也发生变化，场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化，但这在地基设计中有时没有得到足够重视。 (3)对饱和粉土及砂土，按照《建筑地基抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.3-3条在液化初判时，地下水水位深度宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用，不可按勘察时水位采用。在地面下15～20m深度地层初判液化后，再按第4.3.4条进一步判别时，据标准贯入锤击数临界值公式； 中，规范中ds 有误，应为地下水位埋深dw ；一般情况下液化判别应按多数取结果，如3孔中2孔不液化、1孔液化，则可认为场地土层不液化。 4、 复合地基承载力特征值的确定 (建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)规范规定：复合地基确定基础底面积及埋深时，地基承载力的基础宽度修正系数应取0，地基承载力的基础埋深修正系数应取1。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFG桩复合地基处理时，发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大，这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。 5、 基础形式的选择问题 (1)基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行，忽视任何一方面均可能造成错误。 (2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，而不应与习惯或不正当利益挂钩；基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件，只采用设计者熟悉的基础形式，也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。 三、结 语 岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步，通过对岩土工程勘察与地基设计中存在的一些问题进行分析并提出了几个解决问题的方法。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察 【摘要】岩土工程地质勘察的目的是为了查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价，分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用，选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。 【关键词】岩土工程；地质；勘察 1 岩土的分类及其工程性质 1.1 岩石的分类及其工程性质岩石的分类,岩石是天然产出的具有一定结构的矿物天然集合体,少数岩石也可由玻璃或生物遗骸组成。岩石构成地壳及上地幔的固态部分,也是地质作用的产物。目前岩石的主要按其形成原因来分,可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。岩石的工程性质,岩石的工程性质是指岩石的物理力学性质。岩石的工程性质的因素主要有矿物成分、岩石的机构和构造及分化程度。岩石的物理性质主要包括的指标有比重,重度,孔隙性,吸水性,软化性,抗冻性。岩石的力学性质主要包括岩石的变形特性,岩石的强度特性(抗压强度、抗剪强度、抗拉强度)。 1.2 土的分类及其工程性质 土的分类土是一种三相体系,其主要物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒(固相)、孔隙中水及其溶解物质(液相)和气体(气相)。根据地质成因土的工程分类主要包括残积土、坡积土、洪积土、冲击土、湖积土、海积土、冰水沉积土和风积土。土的工程性质土的物理性质指标有土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。土的工程特性主要有渗透性、压缩性、抗剪强度、触变性和蠕变性、塑限性等。 2 岩土工程勘察等级的划分及其要求 不同的建筑物的重要性也不同,其破坏后产生的后果严重性也不同。因此针对工程重要性的不同以及场地和地基复杂程度的差异,岩土工程的勘察也要划分不同的等级,针对不同的等级,各个勘察阶段的工作内容、方法及详细程度也会具有显著地差别。 2.1下面介绍几种岩土工程重要性等级的划分 2.1.1 根据工程的规模和特征以及工程破坏或影响正常使用所产生的后果,将工程分为三个重要性的等级,如下所示:一级工程:工程性质是重要工程,破坏后引起的后果属很严重二级工程:工程性质是一般工程,破坏后引起的后果属严重三级工程:工程性质是次要要工程,破坏后引起的后果属不严重 2.1.2 根据地基复杂程度,可按规定分为三个等级,具体划分如下:一级地基(复杂地基):特征是岩石种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理,多年冻土,严重湿陷、膨胀,盐渍,需要专门处理,;满足前面一个特征及以上者。二级地基(中等复杂):特征是岩石种类多,不均匀,有特殊岩石;满足前面一个特征及以上者。三级地基(简单地基):特征是岩石种类单一,均匀,无特殊岩石;全部满足前面全部特征。 2.2 岩石工程勘察等级的划分 确定了上面的工程的重要性等级、地基等级复杂程度等级以后,就可以进行岩土工程的勘察等级的划分了,具体划分如下,岩土工程勘察等级分甲、乙、丙三级。甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项为一级。乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级:工程重要性、场地复杂和地基复杂程度等级均为三级的。 3 岩土工程地质勘测的测绘和调查及其它相关工作内容 工程地质测绘和调查一般在岩土工程勘察的早期阶段进行,也可以用于详细勘察阶段的对某些专门地质问题进行补充调查。工程地质测绘和调查能在较短的时间内查明较大范围的主要工程地质条件,不需要复杂设备和大量资金、材料,而且效果显著。 工程地质测绘和调查的主要任务是在地形地质图上填绘出测区的工程地质条件,其内容应包括测区的所有工程地质要素,即查明拟建场地的地层岩性、地质结构、地形地貌、水文地质条件、工程地质动力地质现象、已经有的建筑物的变形和破坏情况及以往的建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等方面,因此它属于多项内容的地表地质测绘和调查。 4 工程地质测绘前的准备工作 4.1 资料收集和研究。应收集的资料主要有区域地质资料、遥感资料、气象资料、水文资料、地震资料、水文及工程地质资料、建筑经验等。 4.2 踏勘。现场踏勘是在收集研究资料的基础上进行的,目的在于了解侧区的地形地貌及其地质情况和问题,以便于合理的布置观测点和观测路线,正确选择实测地质剖面位置。 4.3 编制测绘纲要。测绘纲要是进行测绘的依据,其内容应尽量符合实际情况。测绘纲要一般包含在勘察纲要内,在特殊的情况下可单独编制。测绘纲要应包括工作任务情况(目的、要求、测绘面积、比例尺等)、地理情况(位置、交通、水文、气象、地形地貌)、测绘区的地质概况(地层、岩性、地下水、不良地质现象)、工作量、工作方法及精度要求、人员组织和经费预算、材料物资器材、工作计划及工作步骤。 5 测绘的方法 工程地质测绘的方法主要有两种,一是相片成图法,二是实地测绘法。主要介绍一下实地测绘法。实地测绘是工程地质测绘的野外工作方法,它由细分为三种方法。路线法:沿着一定的路线,穿越测绘场地,把走过的路线正确地填绘在地图上,并延途详细观察和记录各中地质现象和标志,如地层地层界线、构造线、岩层产状、各种不良地质现象等。布点法:不点法是过程测绘的的基本方法,也是根据不同的比例预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。追索法:它是沿着地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质现象的边界线进行布点追索,其主要目的是查明某一局部的工程地质问题。在完成了工程地质测绘的基础上,接下来完成的就是非常重要的工作了,主要包括工程地质的勘探和取样,岩土工程原位测试,室内试验,房屋建筑与构造物的勘察评价,地下洞室的勘察与评价,边坡工程的勘察评价,岩土工程分析评价和成果报告的编写。 6 结语 综上所述，工程勘察工作地任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察数字化技术研究 摘要：岩土工程设计的基础是地质勘察，传统的勘察表达方面存在局限性，存在直观性差的缺点，既不能将岩土地质空间的变化情况全面反映出来，也难以将岩土的性质准确和完整地表达出来，勘察结果不能完全满足岩土工程设计的要求。本文将在分析传统地质勘察方法存在问题的基础上，探讨推广地质勘察数字化技术的必要性，以突破传统勘察的技术弊端，更好地推断岩土区域分布规律、预测岩土工程性质等，为岩土工程施工提供科学的地质资料依据。 关键词：岩土工程 地质勘察 数字化技术 1.岩土工程地质勘察存在的问题 出于多方面的原因，地质勘察技术仍然存在一定的问题，使得岩土工程的地质勘察难以取得长足发展：①设计部门和勘察部门属于两个独立的部门，作业分散，勘察技术方法分支多，涉及多方面的专业知识，再加上勘察人员鲜有参加设计工作者，致使岩土勘察的相关数据资料表现形式超出了设计部门人员的理解范围之外。笔者认为主要是因为设计人员的专业水平局限性使然，设计过程中没有勘察人员进行现场对勘察成果的解释，才导致勘察成果在设计中利用效率低的情况出现。各种专业之间多以书面形式进行资料信息交流，网络等数据共享模式基本为零，这样既耗时又费力，而且容易出现资料数据的丢失。②设计软件功能不够齐全，只能够胜任编制文件和绘制图纸等简单工作，对于经验工作等评价工作，存在网络化与共享等方面的瓶颈。其次是软件系统缺乏共通信息交流的渠道，譬如在勘察所得的数据资料直接反馈给技术部门，而没有通过信息交流的方式对这些资料进行处理加工，专业分离式的信息共享模式使得系统呈现封闭性特征。③勘察辐射的信息面广，包括气象、水文、地理、交通、经济、环境以及风俗习惯等，这些信息资料的掌握，需要掌握各自的属性特征，也需要对其进行定量和定性分析。但勘察系统缺乏必要的采集、表达、识别和分析等方法，致使勘察所得情报不全，无法形成设计与决策的优势。再加上系统不具备空间分析功能，致使设计与决策需要依靠设计人员的经验与水平进行理解。 2.岩土工程地质勘察数字化系统的建立 2.1地理信息系统 地理信息系统旨在运用计算机、信息科学和地理学等综合学科手段，实现地质勘察场地的数字化。地理信息系统针对岩土工程地质勘察，直指岩土工程的空间和属性数据，根据勘察地点的方位坐标，通过管理、检索、评价分析和结果分析的处理流程，以提供设计的决策依据。地理信息系统技术的实现，需要兼顾以下功能的实现：①根据地质勘察数字化技术的要求，系统必须具备采集和编辑数据的功能，保证在获取完整、逻辑和准确数据的同时，通过跟踪、扫描和遥感等数字化手段完成编辑加工。②在数据操作的过程中，数据存储、组织、格式化、转换等继承过程，是地理信息系统数据库体现数字化要求的关键点。另外、数据的查询、搜索、统计等数字化功能也必须在系统中体现出来。③数字化系统具有空间分析需求，通常分为空间检索、拓扑叠加、模拟三个层次。在检索方面，地理信息系统以空间实体的属性以及属性特征检索依据。拓扑叠加既在输入某空间实体的属性以及属性特征时，会同步显示类似的空间实体。而空间模拟分析旨在发挥系统使用者的主观能动性。④在通过收集、编辑、继承和分析等数字化流程之后，最终将数据以图表等形式输出，既系统的输出功能。总之，基于地理信息系统的岩土工程勘察设计数字化技术，为推动勘察设计的现代化，不失为一种较为科学的数字化开发手段。 2.2地质勘察建模技术 建模技术由来已久，岩土工程的建模技术，是根据工程的情况、条件和实际状态，根据一定的比例将实体用图形表现出来。地质勘察建模技术是实现场地地层数字化的重要手段。根据地理信息系统提供的数字依据，进行资料筛选分析，建模的一般过程如下：首先对工程地质变量进行预测，譬如地下水水流速度的变量预测，又如地层构造、断层等的空间分布，由于地质的变量因素过多，建模不可能进行全方位量测，因此只能选取较有代表性的部分，然后利用各种手段预测地质的综合变量情况。其次是对地质的特征进行条件化和离散化解释，通过现场勘察获取资料之后，进行地质描述，而变量描述需要地质的变量预测和工程地质控制共同实现，最终确定地质的边界以及特点。岩土工程勘察地质的建模数字化技术，以图形和数学表示的方法，将工程和地质条件的关系表现出来，解决工程与地质脱节的问题，让设计人员摆脱勘察专业数据资料的束缚，形象地认识岩土变形、破坏等情况，以便掌握岩土的运动规律等，将勘察内容充分地在设计文件里体现出来，并全面提出设计方案。 2.3场地虚拟实现技术 场地虚拟数字化技术的实现，即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容，一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息，二是勘察区域内的山川、河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立，需具备以下几方面的基本条件：①收集勘察区域内的地质勘察资料，包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。②根据系统信息需求，为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系，把用户的数据需求用较为形象方法表现出来，需要设计能够反映信息世界的概念性模型。③数据库需要囊括三种数据，一是用户输入的原始数据，二是系统自动生成的中间数据，三是最终的数据。④数据库的主要功能，首先是输入数据注意有效性和规范化，以保证输入库内的数据资料精准性，减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息，搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。 3.结束语 综上所述，岩土工程地质勘查要摆脱传统勘查模式的弊端，必须尽快建立以地理信息系统、建模技术、场地虚拟等数字化技术为核心的勘察系统，并加快该系统的应用研究，以尽快实现在岩土工程中广泛应用数字化的勘察技术方法。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与建筑工程地质勘察的对别分析 摘要: 随着国家经济不断的快速发展，对国家资源的开发利用也在不断的加深，各种各样的科技设备不断的更新、出现，也为加强地质勘察能力与准确程度提供了有力的科技和物质保障。同时，各种各样的建筑不断的规划建设，地质勘察的需要也越来越大，也为地质勘查提供了很大的研究需求和研究条件，促进了地质勘察的发展。本文针对岩土工程勘查和建筑工程地质勘察的内容、特点、方法等方面的阐述与比较，详细的说明二者的联系与区别，目的通过叙述来说明二者的作用以及现实意义。 关键词: 岩土工程；建筑工程；勘查对比 岩土工程地质勘查主要针对岩体和土体以及地下水作为勘察对象，通过对岩土的各种特征以及参数的测试，研究不同地区的不同类型的岩土的结构特点、形成过程、地质运动作用等方面。另外，通过对岩石以及土质的判断分析，可以用来寻找矿藏资源等用途。岩土工程地质勘察是一项多用途、综合性的工程技术。 建筑工程地质勘查是工程建设前期的一项工作，是运用地质、工程地质和其他有关学科的知识、技术，对建筑场地和附近的区域进行调查研究，从而为工程建设提供建设依据，保证建筑工程能够顺利的实施，确保建筑工程地基基础的质量，以及环境资源的有效利用而进行的工程施工的重要环节。 1.岩土工程勘察与建筑工程勘察目的与内容对比 岩土工程是土木工程的一个分支，主要运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题。岩土勘察常常研究地质的结构、地应力场环境，各地质时期各地区的风、水和冰川的侵蚀和搬运等作用形式。 岩土工程勘察研究主要方式有：工程地质调查和测绘、勘探和取土测试、原位测试、室内试验、现场检验和检测，并根据以上几种方法，对建筑工程地质条件进行定性或定量分析，编制满足不同阶段所需的成果报告文件。 建筑工程地质勘察的任务主要探察工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤性质、地质结构和水文条件等性质从而为科学规划、施工建设提供依据。 建筑工程地质勘察的内容以工程测量、水文地质勘察和工程地质勘察为主。工程测量主要为平面测量、高程测量、地形地貌测量等。水文地质勘察主要以水文地质的测绘、地质勘探、钻探、抽水等过程，此过程可以分为初勘和详勘两个阶段。初勘查明水文条件，评价地下水的位置、深度等情况。详勘则进一步勘查，提供工程相应的方案，结合数据设计、选择合理的施工方法。 2. 岩土工程勘察与建筑工程勘察特点对比 岩土工程勘察与建筑工程勘察都时对地质结构等因素进行勘察，同时对区域范围内的地质结构进行分析、判断，对该区域内的整个地质特点进行总结。并为该区域的未来的规划提供依据。 但二者也有着截然不同的特点： 岩土工程的特点是针对地质结构的分布研究，研究范围广阔，深度也很大。小范围的勘察不足以得出准确的结论，需要大量的调察研究综合分析。例如岩土工程勘察报告研究我国长江中下游的矿层、云母、重金属等分布特点，也有介绍附件石英砂的变形特性、强度特性等实验结果。 而建筑工程勘察的特点是小范围内的，针对建筑项目工程的规划要求，而进行的具体因素进行的勘察，更多的是为建筑工程施工建设的要求服务，保证建筑的稳定性、功能性等一系列特点，因此具有较强的针对性。 3. 岩土工程勘察方法和建筑工程勘察方法 岩土工程的勘察方法试验技术、原位试验技术、现场检测技术、虚拟测试技术等。原位测试技术主要针对地质结构表面的土压力测试、应力场测试等。现场检测技术则是利用勘探设备进行较深层的地质结构研究，其探测的深度可达到几百米。室内试验技术主要是对采集的样本在实验室通过进行试验，对实验数据进行分析而得到地质条件的方法。虚拟测试技术是采用先进的光电设备、磁声设备等等仪器对区域地质进行测试，随着测试技术的不断提高，越来越多的传统测试方法将会被高科技的设备所取代，现代测试技术中，虚拟测试技术在岩土测试技术中也得到了广泛的应用。 建筑工程地质勘查是针对建筑工程规划建设而进行的勘察，因此建筑工程地质勘查的方法也更加的具体。其主要方法有工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质的试验、工程地质的长期观测等，其中工程地质勘探又包括物探、钻探、和坑探等。建筑工程地质勘察重点勘查地质结构形式以及地下水的相关参数。例如地下水位高度、深度等因素。同时针对相关的数据进行分析，分析的重点也是在地质结构和地下水位可能对规划、对建筑产生的影响，应如何的解决，以及在施工过程中的影响等。 总结 岩土工程地质勘察是与资源开发、工程建设紧密结合的工作，主要应用岩土工程的技术和方法对地域内的岩土情况进行勘察。目的主要是确定该区域的地质结构、岩土的性质、特点、应力趋势等，同时根据岩土勘察的情况，对自然资源的开发利用形成详细的说明。因此，岩土工程地质勘察则更注重宏观的地质勘探，以及未来相当长的一段时间内该区域的变化趋势等。 建筑工程地质勘察则更针对于建筑工程本身，通过对规划建筑的现场实地勘察而了解到相关地形地貌、地质结构特点、建筑对地质结构的影响等一系列的参数，从而对建筑本身的稳定性分析、施工方案的确定等有一个全面综合的确定。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察技术的应用现状 摘要：就目前岩土工程地质勘察技术的应用现状分析，可以看出存在一定的问题。本文将根据岩土工程地质勘察技术的应用现状，对存在的问题进行分析，并针对问题的原因提出相应的勘察方法和建议，以保证建筑地基的强度和稳定性。 关键词：岩土工程 地质勘察 技术应用 1.岩土工程地质勘察技术应用现状 1.1地质勘察的技术问题 岩土工程必须建立在地质勘察的基础上，掌握一手的岩土工程质量，是后期工程成败的关键点之一，就目前地质勘察的技术应用现状分析，存在以下几方面的技术难点问题：界面划分上缺乏针对性，地质勘察人员对界面的划分没有根据岩土的各种性质进行区别性看待；岩土的取样不全，由于岩土的复杂性，某些原状的岩土样本在取样时被忽略，譬如风化岩、残积土和粗颗粒土等，因此无法进行全方位的岩土室内外试验，其参数触及面狭窄；岩土地质勘察人员勘察能力的牵肘，各种野外作业和资料整理分析等方面的能力，无法胜任勘察的实际需求，另外作业人员往往将勘察当成一项独立性的工作，没有结合地基未来将建的建筑结构特点进行作业，致使勘察目的过于片面，所取得的勘察资料与建筑工程的设计、施工脱节。 1.2问题原因分析 笔者结合以上的勘察技术问题，结合施工经验，对存在问题的原因进行如下浅析：首先是勘察依据不足，地质勘察方法的取舍需明确建筑设计意图，方能针对性布置勘察任务，目前部分勘察报告缺少对未来将建的项目性质、规模、结构、荷载等资料的分析，在勘测点的布置上缺乏可行性，致使勘察的结果不能满足建筑对地基的施工要求，譬如某高层小区临江而建，勘察之前没有综合地形地貌作出地质灾害调查，也没综合考虑到高层小区所需求的最大限度荷载，致使勘察不到位，在工程桩基施工时，工地某地段出现了特殊的岩土结构，需改用水桩方可完成桩基任务，而且此部位的建筑物层高等结构必须进行重新设计修改，带来巨大的人力、物力和财力资源浪费。其次是勘察工作不合理，根据相关规定，不同建筑物的地质勘察间距和勘察点布置是由差别性的，在实际勘察操作中，不按照规范要求作业的现象相当普遍，存在孔深不足、勘察点超范围等情况，究其原因，主要是因为没有将勘察等级等纳入考虑范围之内，譬如某住宅小区地质勘察用普通民宅的标准进行，经测试地基条件良好，但经后期进行剪切波速测试，发现建筑物高度要求的钻孔深度内存在微风化岩层。再次是技术勘察手段的问题，譬如勘察水平落后，碎石土层采用静力触探法，致使触探试验不连贯，在钻进岩层中时，忽略岩心采取率，使得钻探效果不全。 2.岩土工程地质勘察技术建议措施 2.1地质勘察测绘 岩土工程地质勘测测绘，是对岩土的地貌地形、变化情况和地质条件等情况进行测绘，具体内容包括：在岩土工程勘察界限内外的一定宽度内，调查是否存在滑坡、土洞和坍塌等不良地质现象，以及岩石、软弱层地质体的出露部位、范围和分布，按照一定比例将这些调查内容标示在图纸之上；岩土所在地的气候等水文气象，以及周边生活和生产建筑物对岩土的破坏程度等的调查，并对岩石的特征、风化程度，所在位置的地貌与岩土层关系进行分析，初步划分地貌单元；调查岩土位置的地下水情况，包括地下水的类型、水位情况和流量等，并按照一定比例标示在测绘图纸上。以上的调查内容除了标示在图纸之上，还要进行调查情况的野外照相或者素描，作为编制地质勘查报告的基本资料。 2.2钻探技术 岩土钻探是岩土地质勘察掌握一手资料的重要环节，钻探技术的应用需要掌握以下的方法：①钻探技术的选择需要针对不同的地质环境，一是地下水以上的地层，适合用勺型钻锤击干法掏土钻进法，这种钻探方法简单便捷，但对土层扰动性较大，因此钻探深度要求高的地层，此法不适用；二是针对多种岩土工程勘察的深度，可采用岩芯回转泥浆护壁钻进法。三是双管单动钻进、冲击钻探等其他的钻进方法较为适用普通地质勘察，因为这些方法的工艺复杂，而且不利于原状土样，对土层的扰动性较大。②钻进深度的控制，与岩土层的分层深度测量误差不能超过5厘米，如果采用岩芯回转泥浆护壁钻进法,为控制分层的精度，非连续取芯钻进的回次进尺应该进行严格控制，一般是在2米之内；③针对不同性质的岩土，控制取芯率，土层为百分之百，岩石风化的残积土为百分之八十五，半岩半土为百分之九十，破碎岩为百分之六十五，软质岩为百分之六十五，完整岩为百分之八十以上。④根据钻进回次填写钻探记录，作为钻探技术应用情况的依据。 2.3取样和试验技术 首先是取样技术。取样需要根据工程地基的情况进行采取，一般采集中风化和微风化岩的上部位置，因为这些风化带具有过渡的特点，而上部位置就具有代表意义，其他位置超风化带实验值过于离散。采集后的样本做及时蜡封处理，用胶带包括岩样，以防止其水分流失，并分类妥善保存，每种样本都要有标签清楚记录孔段的深度，然后送到土木试验地点进行土样和岩样的分析和试验。 其次是原位试验，即在保证检测对象不被扰动和破坏的天然状态下，通过各种试验手法进行指标测定。原位试验是岩土工程地质勘察的重要部分，获取岩土的设计参数，也是岩土工程施工质量检验的重要手段。原位试验的方法很多，包括荷载、静力触探和标准贯入试验等。试验方法具体根据工程条件和需求而定，常用的试验方法是标准贯入试验法。根据《建筑地基基础设计规范》规定，标准贯入试验是自动落锤的试验法。该法应根据地基的条件，以1米到1.5米为一次钻进单元深度，如果地质为松土，则钻进深度应该结合实际而定，风化残积土和全风化带钻进以1.5米为一次钻进单元深度，强风化带以2米到2.5米为一次钻进单元深度。 编写地质勘察报告，根据《岩土工程勘察规范》的具体要求进行编写，编写的前应该将各类勘察资料进行汇总整理，结合实际拟定大纲后再进行编写，内容包括勘察基本内容、地质条件、工程分析评价以及相关的结论和建议。地质勘察报告也是勘察技术应用情况的检验总结。 3.结束语 综上所述，岩土工程地质勘察属于综合型的地质勘察工作，具有复杂性和多变性等特征，在技术应用方面，存在界面划分上缺乏针对性、地质的形态掌握不全、岩土的取样不全以及勘察能力限制等问题，笔者对这些问题分析之后，对这些问题的原因进行了总结，认为岩土工程地质勘察只有综合运用各种勘察手段，重点提高地质勘察测绘、钻孔、取样、原位试验和地质报告编写等方面的技术含量，方可对地质环境作出综合性的客观判断与评价，全盘掌握地基的强度和稳定性情况，为建筑工程的施工奠定基础。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察实践理念的问题 摘要根据岩土工程勘察中的勘察要求,对工程地质勘察实践理念问题的分析,并结合实例探讨平原区的含水层特征。以期给工程勘察工作人员提供方便制定相应的防护措施和施工计划,以确保工程质量。 关键词岩土工程;地质勘察;理念分析 先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。 1工程地质勘察实践理念问题 “实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点: 1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。 2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。 3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。 2坝基主要工程地质问题评价 坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。 3水文地质试验和地下水监测 水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。 4几点体会 根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。 1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。 2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。 3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。 5结论 工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。

科研设计论文:临床医学科研设计的基本程序 关键词：医学科研 一 选题与立题 选题就是想研究或准备解决的问题，如某一疾病尚未解决的病因、发病机制、诊断、治疗、预防等各个方面的问题。选定要研究的问题后，才能确立研究的题目，进行设计，制定计划。立题要有明确的目的性，临床医学研究的目的就是要针对疾病，特别是危害人类最多见，造成后果最严重的疾病，如心脑血管病、恶性肿瘤等，也可研究国内外新出现的疾病。研究内容包括探索疾病的病因，或危险因素，阐明疾病发生发展的过程及其机理，解释某些临床现象以及在诊断和判断预后上的意义，探索或评价新的诊断方法、技术，观察新的治疗措施的效果、毒副作用或探讨影响疾病的预后或病死率的因素等，其目的是为了提高对疾病发生发展规律的认识，改进诊断、治疗和预防的方法，以提高医疗质量和防治水平，总之，研究的题目在一定程度上反映科研工作的水平，课题要有创新性、科学性和应用性，要有保证完成的手段。用最简洁明确的文字写成题目，立出的题目基本上就是后来研究论文的题目。必须全面考虑，作出决定。 一个既有理论基础又有丰富经验的医师，应在临床医疗工作中有计划、有目的地进行临床科学研究，为实现上述研究目的，发展医学事业，为保护和增进人类健康作出自己的贡献。 题目来源：供研究的题目很多，从疾病的发生到防治有许多环节，各环节中都有这样或那样的问题值得研究探索。在过去，这些题目可以由研究者结合自己的专业、兴趣、条件选题、立题上报、申请资助，也有很多是上级下达任务给以条件、单位或协作进行，随着经济体制改革引入竞争机制，开展了科研招标，招标的题目也就是疾病防治中的各方面问题，以决定人群中常见病、多发病为主，国家、卫生部、各省每年都有各自的招标项目，如2000年国家自然基金“项目指南”招标，可以在“项目指南”上选自己欲研究的题目，写科研设计与进行投标，一旦中标，可获可观的研究经费，确保研究任务的完成。 二 查找医学文献 临床医生为了更好的认识和处理疾病，需要学习前人及当代专家学者的经验教训，就须要查阅医学文献，临床研究人员在进行某一临床课题研究时，在立题之前，为了少走弯路，出高质量成果，不去重复旁人已经解决了的问题也须要查阅医学文献，了解国内外对该题目已作过的研究工作的成就，现状、动态及其方法学，进行比较选择和借鉴，改进或创新，在研究过程、资料总结和撰写论文时还须要查阅最新医学文献，以利自己研究工作的提高。总之必须查阅文献资料，特别是有代表性的各主要刊物上的有关资料。要认认真真的查阅，不能草率从事。查找医学文献是研究者应熟练掌握的经常性工作，如何能花较少时间，较快的找出所需要的文献也是研究人员应具有的基本功。 传统的医学文献形式是以文字形式记录的医学资料，仍以印刷出版物为主。随着科学技术的发展，有计算机储存阅读形式，以及缩微胶片、幻灯片、投影胶片、录音带、录像带、电影等声相资料。 医学文献按性质可分为1、原始文献（一次文献）来源于各种医学杂志，学报及学术会议论文等。2、文献索引（二次文献）将分散的文献加工、整理、编排、形成具有系统性的文献目录，即检索工具，如目录、索引等，便于读者查找和利用，通过它可以找出原文的出处。3、综述、专著、进展、指南、手册等属三次文献，是对原始文献的系统整理，有选择地加以概述并进行分析综合，使之更具有条理性，对问题阐明更为详尽深刻。4、由光盘记录的书目、刊物索引，由计算机进行检索，属四次文献。 若按医学文献的种类分为教科书、参考书、专著、杂志、学报、文摘、综述、学术会议论文汇编等。 查找医学文献的方法：可以用手工检索，条件许可亦可用计算机进行检索。 1、查找引用原文的出处：从论文、专著、综述教科书等参考文献中追朔，查找引用原文出处，可先国内后国外，由近及远，查有权威性，有代表性刊物。 2、查阅期刊索引，大多数期刊为每年一卷，全年原始文献一查即得。 3、查文摘 有分类，查阅较方便，查到线索后再选所需要的进一步查原文，如〈〈中国医学文摘〉〉现有15个分册，它们是中医学、内、外、儿、计划生育妇产、耳鼻咽喉、眼、皮肤、口腔等学科及卫生学、肿瘤等，基础医学、放射诊断学、护理学和检验与临床等分册。〈〈国外医学〉〉现有46个分册，该刊采用综述、译文、文摘三种形式，全面介绍国外医学各领域中新成就、新技术、新进展，是学习国外医学经验重要情报刊物体系。 4、利用检索工具，如〈〈中文科技资料目录（医学）〉〉〈〈国外科技资料目录（医学）〉〉，用手工检索亦可用计算机检索。 计算机检索服务，凡是计算机普及程度较高的科研机构、医学院校、医学中心、大中型医院的图书馆大都已经建立这种服务项目，由于计算机对文献储存数量大，使用代号检索甚快，目前都由专业人员操作联机检索系统，不需用户自己去操作按键。交一定费用，即可获得所需文献资料。 5、查阅个人累积卡片 临床医学研究人员在日常工作中，常常要查阅有关刊物，了解新进展，并养成制作卡片的习惯，将对自己有用的内容作简短摘要，分类放置，在须用时可以查找。 6、向专家请教，一般讲一位医学专家、教授应该经常注视本专业的学术动态，故有时可以指点从哪些文献中去查找有关资料。 科研设计论文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计，基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类，一类为前瞻性，一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题，作以预计性的研究，如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何， 其结果可有实际应用价值，也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时，首先要立题，而立题一定要新颖，最好通过查新，以确定待作的这项研究，他人是否作过，如果多人已作过并已有了明确结论，自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然，在实际工作中发现了与前人不同的结果，此时为了进一步深入研究，仍可立题，其结果可能是一项重大突破或发明。立题后，继之要对本课题作合理的设计，并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后，应按以下几点去做并固定不变。 研究对象：要恒定。包括病人、对照健康人（志愿者），某种动物或其他。这个栏目中，对人体最好不用“实验”两字，对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变，特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法：要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容，并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同，其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时，所作结论会有一定的差异，否则作出的结论均一致，其可信性则值得考虑。 检测指标：要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间，最好在分娩前，若距分娩时间较长，则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强，检测的指标要有旁证，如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果：要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察，得出结果以统计学的客观数据为结论，作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法：设立对照组：要条件相似。为使结果更具有说服力，应设对照组，通过实验组与对照组的结果对比，分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等，非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时，例如，两组间的年龄、性别均一致，检测时期亦相同，如同在某一季节内等，其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化：要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法，即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选，而是被研究对象是从总体中随机抽取的，即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量：要大。样本量越大，其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时，最好 100～200例或更多，对照组也应有50～80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时，样本量应超过200例。有时大样本有一定困难，但应确保研究结果的科学性。样本少时，要求： （1）个体间差异不大； （2）两组间效应差异大（p＜0.01）时； （3）严格控制非处理因素； （4）罕见或少见病例，例数可少到10例左右； （5）特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究，予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要，文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字（含图、表及参考文献），短篇和个案500～1000字，综述亦勿超过5000字为宜。 题目：立题应简明确切。通常20个字左右，最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者：一般论著不超过5人；综述1人，审校不应超过2人。 摘要：250字左右，并按结构式摘要撰写，即： （1）目的：本项检测或研究的出发点。 （2）方法：所观察或检测的指标，如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种，使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 （3）结果：检测或实验方法得出的具体效果或指标，对比数据，最后结果，以及对上述各项的附加解释。 （4）结论：本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词：凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取，不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 （1）定义：可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 （2）用途：提供检索窗口。 （3）数量：3～10个，一般3个。 （4）词性：名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 （5）方式：按顺序排列成关键词索引。 （6）要求：用规范化检索语言，即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》（Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL）。当所用词未查及时，可用同义词、近意词或关联词，并可配用有关的副主题词，亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言：应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据，研究思路与基础，国内外现状，并应明确指出本研究的目标。 材料与方法（资料与方法）：此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称（不用商品名）、剂量等。 结果：此段是论文的核心部分。研究和检测的最终目的，即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究，最后结果应是科学的、合乎逻辑的，而不是作者自行判断或推断的。例如：应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中，仅有诊断多少例的所见及数据，而无最后的分娩证实，这样的文章则欠科学性。 讨论：是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律，及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明，此外，可以提出设想或建议。 在书写讨论段时，应注意撰写技巧，要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题，使读者易懂，看后有收益，但要避免口语化。 （1）讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解，并将之讲深讲透，切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如：超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 （2）讨论段与其他段相关联，特别是结果段中的某些数据及最后的结果，用以进一步表明自己的观点，但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中，造成重复。 （3）讨论中切勿引用他人文献过多，更不要写成：本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述，二来是仅说明自己是重复他人所作。 （4）通常讨论是文章中较长的一段，应突出重点，不要洋洋数百字，冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外，不要对某一问题尚未解释清楚时，又另讨论其他内容，使读者费解不得要领。 （5）用语尽量勿重复，如在前言或结果中已用过的语言，讨论中最好不用或少用，更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 科研设计论文:我国医学院校临床医学科研能力评估指标体系量化设计研究 科研能力评估指标体系量化设计要避免高分值掩盖下的缺项现象的发生。为此,我们采用了设置控制指标,只登记第一作者的学术论文、科技成果,指标间不能互补等措施。就控制指标而言,本指标体系科技实力评估设控制指标35项,上述控制指标的设置对参评单位的科研实力应具备的条件以及学术论文、著作、成果的等级质量等作了相应限定,以防某些指标间可能发生的掩盖。保持原始资料数据可靠准确,没有准确数据的结果是不可信的结果。我们采取了以下措施:确定各项参数的统计时间为3年。同时由于科研工作受创造性、探索性和效益的滞后性等因素的影响,一个单位或个人的科技活动时涨时落。我们将统计数据取值的时间区间适当扩大,就是为了避免这种现象的发生;在三级指标中以其基础要素为计分单位(位、项、篇),并全部采用了量化指标,如在46项三级指标中,以其基础要素为量化单位的指标38项,占指标总项数的82%,以相对数(百分比)作为量化单位的指标8项,占指标总数的17%。 1 科研实力评估定量数据统计指标评分标准 1.1 科研项目及交流的量化设计 科技活动的二级指标分为科研项目及学术交流。科研项目又分为国家级重点项目、国家级一般项目、军队省部级重大课题、军队省部级一般项目,学术交流分为国际学术交流、国内学术交流。国家级重点项目包括科技攻关、“863”项目、“973”项目及自然科学基金重点项目、杰出人才、“1035”工程项目或国家创新药物基金,所有项目只计以课题负责人承担的项目。国家级一般项目包括国家级自然科学基金面上或青年课题、国家新药研究基金课题、中医药管理局基金课题、国家级其它课题。军队、省部级重大项目包括重点攻关、省自然科学基金重点课题、团队项目、军队重点课题及指令性课题。军队、省部级一般项目包括省自然科学基金、中医药基金课题、医学科研基金、军队面上及青年课题、其他军队省部级课题。国际交流指国际(地区)合作研究项目、在华召开国际学术会议、出国参加国际学术会议、海外留学人员短期回国工作讲学。国内交流指的是主持全国性专业学术会议。 1.2 科研成果的量化设计 科研成果分理论成果、获奖成果、鉴定成果、专利成果。我们指的理论成果主要是论文、著作。考虑到目前工作中无论是科研排序还是评奖,一个成果的意义,更多的是其被引用次数来体现的,学校基础理论研究的实力更多的是以被美国四大检索收录次数来衡量。为此,我们采用了中国科技信息研究所信息分本文由论文联盟//收集整理析中心提供的期刊源来作为评价论文的标准。获奖成果三级指标的所有奖项不重复计算,只取最高级别的奖励进行统计,如某项成果既获得国家级二等奖,又获得省部级一等奖,则只计国家级二等奖,不计省部级一等奖。 1.3 人才情况的量化设计 同一个人应就高不就低如某专家是院士又是长江学者,只计入院士。学术任职也以得分最高的级别为评分根据,任多个职务不重复评分。指标说明:国内外院士包括中国科学院院士、中国工程院院士、国外院士。杰出人才:973首席科学家、长江学者特聘教授、教学名师、何梁何利基金奖励人员,杰出青年基金获得者,跨世纪人才专项基金获得者。优秀青年学者:中国青年科技奖获得者、优秀青年教师资助计划获得者、国家自然科学青年基金项目获得者。学术任职是指:全国学会常务理事、省(部)级学会正副理事长、国务院学位委员会学科评议组成员,部级学术(教学指导)或评审委员会委员。国务院学位委员会学科评议组成员和全国学会理事长得分10,部级学术(教学指导)或评审委员会主任委员得分为8,全国学会副理事长得分5,部级学术(教学指导)或评审委员会副主任委员或省(部)级学会理事长得分为4,全国学会常务理事得分为3,部级学术(教学指导)或评审委员会委员和省(部)级学会副理事长得分为2。 1.4 科研经费的量化设计 经费投入按科研经费年平均投入及科研人员年人均课题经费计算,科研经费年平均投入每获得100万元计10分,科研人员年人均课题经费按每万元5分计算。 1.5 科研条件的量化设计 科研条件分为硬件条件和科技情报。硬件条件分为国家级科研基地和省部级科研基地,国家级和省部级科研基地是指重点学科、重点实验室、工程中心、技术中心等。国家级科研基地每项20分,省部级科研基地每项10分。科技情报分为中外文期刊和馆藏图书,中外文期刊每100种5分,馆藏图书每万册3分。 2 科研实力评估定性评议指标计分标准 2.1 科研投入的量化设计 科研投入中的二级指标人力投入分为职称结构、年龄结构、知识层次结构。职称结构的主要参考评价信息按专业技术职务(按实际聘任计算)结构是否合理(正高∶副高∶中级∶初级职务为1∶3∶5∶7),年龄结构评价主要参考信息按学校高职人员中中青年比重(%),知识层次结构评价主要参考信息按高职人员拥有博士学位者比重(%)。二级指标经费投入主要参考国家级科研经费占总经费的百分数,横向课题经费占课题总经费的百分数。 2.2 科研条件与环境定性指标的量化设计 科研条件与环境的定性指标校局域网医学信息满足度的主要评价等级按能够满足,基本满足、部分满足、不能满足四个等级来评价,学术氛围的评价主要参考信息室按是否能加强人才队伍、提高专业水平,积极为广大科研人员创造民主、平等、自由的学科环境及参与各种学术交流的机会,评价等级分好、较好、一般、差四个等级。 3 结语 科研实力评估指标体系量化的规定是三级指标以基础要素为计分单位(位,篇,项等),以总累计分值高低判定评估结果,控制指标是我们对参评对象的评估项目应具备或达到什么样的要求所设置的基本指标限定。设控制指标的主要目的是防范部分指标互相掩盖或吃分现象的发生,保证和控制评估质量。这就是本指标体系有别于当前实行的达标评估的重要标志之一。达标评估是以达到标准者为合格;选优评估是以分值高低为依据,但这种依据必须建立在对参评对象全面考核的基础之上。因此,其指标选择、分值分布等必须严谨、科学,必须具有很强的针对性,必须起到平衡制约指标间内在关系的作用。 科研设计论文:如何提高中医药科研课题的科研设计质量 【关键词】 统计学；医学论文；科研设计 很多科研人员(包括临床医生)在进行科研工作过程中,习惯用专业知识取代一切其他知识。其突出表现是：等科研工作已经完成,甚至论文已写完,因某些数据处理有问题被退稿时,才想起要找统计学工作者帮助处理论文中的实验数据；考虑问题稍周到一些的科研人员在科研工作完成之后,在撰写论文之前就想到要运用统计学知识来分析实验数据。这两种运用统计学的科研人员都是在把统计学当作分析数据的“计算工具”或当作发表学术论文的“敲门砖”,是对统计学重要性认识不足的突出表现。理由很简单,科研数据是否正确可靠、是否值得进行数据分析、结论是否可信等一系列重要问题都没有令人信服的证据来帮助说明,换句话说,若缺乏科研设计或科研设计不科学、不完善,即使花费10年时间和数亿人民币进行调查或实验获得了大量科研数据,与某人用计算机产生的毫无专业含义的任意多个随机数据没有什么区别,除了浪费了大量国家和人民的血汗钱,对科学技术进步、对人类的贡献不仅为零,甚至是负数！因此,在进行科研工作之前,制定科学完善的科研设计方案,特别是其中的实验设计方案或调查设计方案的质量好坏,是科研工作成败的关键所在！ 科研设计包括专业设计和统计研究设计。专业设计主要包括基本常识和专业知识的正确、全面、巧妙地运用；而统计研究设计包括实验设计、临床试验设计和调查设计。值得注意的是：在很多科研人员所做的科研课题中,不仅严重忽视统计研究设计,就连专业设计也有严重错误,主要表现在犯了基本常识错误和违背专业知识错误。这类错误所发生的频率还相当高,是一种不能容忍的不正常现象！ 在统计研究设计所包含的3种研究设计中,实验设计是最重要的,因为很多关键性的内容都包含在其中,其核心内容是“三要素”、“四原则”和“设计类型”。所谓“三要素”就是受试对象(或调查对象)、影响因素(包括试验因素和重要的非试验因素)和实验效应(通过具体的观测指标来体现)；所谓“四原则”就是随机、对照、重复和均衡原则,它们在选取和分配受试对象、控制重要非试验因素对观测结果的干扰和影响、提高组间均衡性、提高结论的可靠性和说服力等方面将起到“保驾护航”的作用；所谓“设计类型”就是实验中因素及其水平如何合理搭配而形成的一种结构,它决定了能否多快好省且又经济可靠地实现研究目标。科研人员若对重要非试验因素考虑不周到、对照组选择不合理、设计类型选择不当或辨别不清,导致科研课题的科研设计千疮百孔、数据分析滥竽充数、结果解释稀里糊涂、结论陈述啼笑皆非。下面笔者就“实验设计”环节存在的问题辨析如下。 1 在分析定量资料前未明确交代所对应的实验设计类型 人们在处理定量资料前未明确交代定量资料所对应的实验设计,对数千篇稿件进行审阅后发现,大多数人都是盲目套用统计分析方法,其结论的正确性如何是可想而知的。这是一条出现非常频繁的错误,应当引起广大科研工作者的高度重视。 2 临床试验设计中一个极易被忽视的问题——按重要非试验因素进行分层随机化 例1：原文题目为《气管舒合剂治疗支气管哮喘的临床观察》。原作者写到：“全部病例均来源于本院呼吸专科门诊和普通门诊,随机分为治疗组40例和对照组30例。其中治疗组男21例,女19例；年龄21～55岁,平均(36.28±9.36)岁；病程2～23年,平均(10.31±17.48)年；病情轻度者16例,中度24例。对照组30例,男16例,女14例；年龄20～53岁,平均(35.78±9.53)岁；病程3～24年,平均(11.05±6.47)年；病情轻度者13例,中度者17例。两组间情况差异无显著性,具有可比性。”请问这样随机化,其组间具有可比性吗？ 对差错的辨析与释疑：显然,研究者在试验设计时未对重要非试验因素采用分层随机保证各组之间的可比性。这条错误的严重程度为不可逆,出现不可逆错误意味着原作者的试验设计具有无法改正的错误,必须重做实验！究其原因,主要是原作者未理解统计学上随机的概念。统计学上随机化的目的是尽可能去掉人为因素对观测结果的干扰和影响,让重要的非试验因素在组间达到平衡。稍微留意一下原作者随机化分组,明显带有人为的痕迹,治疗组40人比对照组30人多出10人；治疗组病程的标准差17.48是对照组病程的标准差6.47的近3倍。笔者很疑惑怎样的随机化才能达到如此的不平衡？事实上随机化有4种：子总体内随机、完全随机、分层随机和按不平衡指数最小原则所进行的随机,原文条件下应当选用分层随机,即以两个重要的非试验因素(性别和病情)水平组合形成4个小组(男轻,女轻,男中,女中),然后把每个小组内的患者再随机均分到治疗组和对照组中去,这样分层随机的最终结果一定是治疗组和对照组各35人,且使2组间非试验因素的影响达到尽可能的平衡,从而可大大提高组间的可比性。在本例中,若“病程”对观测结果有重要影响,在进行分层随机化时,在按“性别”和“病情”分组的基础上,还应再按“病程”(设分为短、中、长)分组,即共形成12个小组,将每个小组中的患者随机均分入治疗组与对照组中去,这是使“性别、病情、病程”3个重要非试验因素对观测结果的影响在治疗组与对照组之间达到平衡的重要举措,也是所有临床试验研究成败与否的最关键环节！ 3 实验设计类型判断错误 例2：某作者欲观察甘草酸、泼尼松对慢性马兜铃酸肾病(aan)肾损害的干预作用,于是,进行了实验,数据见表1。原作者经过用甘草酸和泼尼松分别与同期正常对照组和模型组比较,一个p＜0.05,另一个p＜0.01,于是得到甘草酸、泼尼松对慢性aan肾损害具有一定程度的保护作用,且泼尼松的效果更佳。请问原作者的结论可信吗？表1 各组大鼠血bun及scr变化比较（略）注：与正常对照组同期比较,*p＜0.05,**p＜0.01；与模型组同期比较,p＜0.05,p＜0.01 对差错的辨析与释疑：本例错误极为典型,通常科研工作者欲观察某种药物是否有效,习惯上会建立正常对照组、模型组(即该药物拟治疗的病态组)和在模型组基础上的用药组(如本例中甘草酸组和泼尼松组)。这样的设计本身并没有错,但这仅仅是专业上的“实验安排(可称为多因素非平衡组合实验[1])”,而并非是统计学中所说的某种标准实验设计类型。写在“组别”之下的4个组,并非是一个因素的4个水平,而是2个因素水平的部分组合。这2个因素分别是“是否建模(即正常与模型2个水平)”和“用药种类[即不用药(相当于安慰剂)、用甘草酸和用泼尼松3个水平]”。2个因素共有6种水平组合,即“组别”之下缺少了“正常基础上用甘草酸”和“正常基础上用泼尼松”。这样设计的实验才可能反映出“是否建模”与“用药种类”2个因素之间是否存在交互作用。 在本课题研究中,由于未在实验前作出正确的实验设计,处理数据时错误就悄然产生了。具体到本例,从原作者在表1的注解中可以看出,通过单因素方差分析分别比较同期(即相同观测时间点)的甘草酸组和泼尼松组与正常对照组和模型组之间的差别是否有统计学意义。这样的做法有3个严重错误：第一,严格地说,在模型组基础上的用药组是不适合直接与正常对照组相比较的,因为这样的比较解释不清到底是药物的作用还是由于模型未建成功而造成的假象；第二,将各个时间点割裂开分别比较破坏了原先的整体设计,数据利用率降低,误差估计不准确,导致结论的可信度降低。将一个重复测量实验的各个时间点割裂开来考察,就等于在各个片段上估计实验误差、作出统计推断,好像盲人摸象一样,摸出来的结果差别何其之大；第三,要想说明两种药物哪个效果更佳,在得出差别具有统计学意义的基础上,衡量的标准是应看组间平均值的差量的大小而不应看p值是否足够地小,不能说p＜0.01时就比p＜0.05时更有效,这种忽视实验误差、忽视绝对数量和脱离专业知识的想法和做法都是不妥当的。 如何正确处理表1中的实验资料呢？关键要正确判定该定量资料所对应的是什么实验设计类型。由前面的分析可知,表1定量资料对应的是“多因素非平衡组合实验”,而不是某种标准的多因素实验设计类型。明智的做法是对“组别”进行合理拆分,即根据专业知识和统计学知识,对“组别”之下的所有组重新进行组合,应使每种组合对应着一个标准的实验设计类型。正确地拆分结果分别见表2和表3。表2 正常对照组与模型组大鼠血bun及scr变化的测定结果（略）表3 模型组和2个用药组大鼠血bun及scr变化的测定结果（略） 事实上,由科研习惯形成的这一套实验方案笔者形象地称之为多因素非平衡的组合实验,或者说,它是实验设计的表现型。通常可以进行统计分析的都必须是标准型(即统计学上所说的某种实验设计类型),因此需要能看出代表表现型本质的原型(本例中组别之下应该有6个组,这6个组构成一个2×3析因设计结构,但原作者少设计了2个组)。通常需要将表现型或/和原型拆分成标准型后再选择合适的统计分析方法进行数据分析。本例根据原作者的意图,可以将表1拆分成2个标准型,形成2个具有一个重复测量的两因素设计定量资料,见表2和表3。相应的统计分析方法就是具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析。此处请读者注意：第一,具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析和一般的方差分析虽然都叫方差分析,但它们的计算公式却有本质区别,绝不可混用；第二,重复测量因素(本例中为时间)不要与实验分组因素(表2中叫“是否建模”；表3中叫“药物种类”)同时列入左边,它们是本质不同的两种因素,一般应该把“重复测量因素”放到表头横线下方。 通过本例可以看出,在实验前明确实验设计是多么重要的一件事情。试想,若让本例原作者写明他的实验设计类型,他必然就会对基本的实验设计类型作一番调查和学习,自然就能发现他所“设计”的实验并不是统计学上相应的实验设计。那么通过咨询相关人士必能做出比较正确的实验设计,不仅可以提高科研设计水平,而且可以大大提高科研课题和论文质量。 例3：原文题目为《土荆芥-水团花对胃溃疡大鼠黏膜保护作用的研究》。原作者使用单因素多水平设计定量资料方差分析处理表4中的数据。请问原作者这样做对吗？表4 各组黏膜肌层宽度、再生黏膜厚度变化（略）注：与正常组比较,ap＜0.05；与ns组比较,bp＜0.05；与cp 10 mg·kg－1 组比较,cp＜0.05 对差错的辨析与释疑：本例涉及到统计学三型理论[1]中的一些概念,简单地说就是可以直接进行统计分析的来自标准设计的数据表叫标准型,反映问题本质但并非是标准型的数据表叫原型,而掩盖了原型信息的数据表叫表现型。“组别”之下的6个组,似乎是某个因素的6个水平,其实不然！这6个组涉及到多个试验因素,应对“组别”拆分重新组合后,再分别判定各种组合所对应的实验设计类型,并选用相应的统计分析方法。组合1：空白对照组(正常)、阴性对照组(ns),这是单因素两水平设计(简称为成组设计)。由于正常组无实验数据,故该组合无法进行统计分析；组合2：ns组、ra组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素3水平设计,因素的名称叫“药物种类”；组合3：ns组、cp(10/mg·kg-1)组、cp(15/mg·kg-1)组、cp(20/mg·kg-1)组,这是单因素4水平设计,因素名称叫cp的剂量(其中,ns组可视为cp的剂量为0)。 对于组合2和组合3,若定量资料满足参数检验的前提条件,可选用相应设计定量资料的方差分析,否则,需要改用相应设计定量资料的秩和检验。 4 人为改变设计类型且数据利用不全 例4：某作者使用表5中的数据进行分析,欲比较治疗组和对照组在治疗后的各个时间点的疗效情况,使用的分析方法为一般卡方检验,请问原作者这样做对吗？ 对差错的辨析与释疑：从给出的统计表可以看出,该作者有意或者无意之间收集了一类相当复杂的实验设计类型下的定性资料,结果变量为多值有序变量的具有一个重复测量的两因素设计定性资料,处理这个设计下收集的定性资料要使用相应设计定性资料的统计模型分析法。由于上述方法过于复杂,因此,通常在实际运用中,实际工作者将重复测量因素武断地视为实验分组因素,从而使该资料变为结果变量为多值有序变量的三维列联表资料。在已经出错的前提下,原本应当使用cmh校正的秩和检验或者有序变量的多重logistic回归分析处理资料。然而,该作者显然在此基础上进一步合并了数据,将结果变量变成二值变量(有效、无效),也就是说,原作者实际使用的仅仅是最后一列数据(即总有效率),并且最为严重的错误是将三维列联表资料强行降维成二维列联表资料,使用一般χ2检验进行分析。经过一系列的简化与错误合并,最后结论的可信度还剩下多少呢？表5 原作者对2组疗效比较的试验设计及数据表达（略）注：与对照组同期比较,*p＜0.05 由于篇幅所限,这类错误笔者只给出1例,实际上此类例子在很多杂志中普遍存在。这说明在进行实验设计时,很多研究人员并未做到心中有数；分析数据时,按自己熟悉的简单统计分析方法所能解决的数据结构强硬地改造数据,严格地说,在用表格表达实验资料的那一刹那就已人为改变了资料所对应的实验设计类型,这种做法的科学性和得出结论的正确性都将受到质疑[2]。 5 正交设计及数据处理方面的错误 人们在进行正交设计和对正交设计定量资料进行统计分析时,常存在下列3个误区：很多人过分强调用正交设计可以大大减少实验次数,因此,无论各实验条件(正交表中的每一行)下的实验结果波动有多大,都不做重复实验,这是第1个误区；将正交表各列上都排满试验因素,用对实验结果影响最小的试验因素所对应的标准误作为分析其他因素是否具有统计学意义的误差项,导致误差项的自由度较小,结论的可信度较低,这是第2个误区；在对正交设计定量资料进行方差分析后,即使存在多个无统计学意义的因素,仍对少数几个有统计学意义的因素进行解释,未将无统计学意义的因素合并到误差项中去重新估计实验误差,以获得具有较大自由度的误差项,这是第3个误区。 科研设计论文:设计临床科研试验的主要原则 作者：张振馨 [关键词] 临床科研 原则 随着医学的发展，新的药物和治疗方法不断涌现，在这些新药物和治疗方法中，有的有效，有的无效，有的甚至对人体有害。医生要为病人选择疗效好和副作用少的药物和方法，必须了解新药临床试验的概况，掌握疗效评价的原则。 临床试验是一种医学研究的方法，属于实验性研究的范畴。通过成功的临床试验能科学的评价药物、疗法和预防性干预措施的效果及副作用，并使试验结果外推到总体病人或总体人群。现从临床流行病学角度谈谈设计临床试验的主要原则。 一、新药临床试验分期 1.ⅰ期临床试验是在人体进行的新药试验的起始期，主要是观察药物的安全性，确定用于临床的安全有效剂量和给药方案，包括药物耐受性试验，药代动力学和生物利用度研究的小规模临床试验。 2.ⅱ期临床试验是通过随机对照临床试验评价药物的疗效和安全性。 p 3.ⅲ期临床试验为扩大临床试验，是多中心的，在较大的范围内进一步评价新药的疗效、适应证、不良反应、药物相互作用等。 4.ⅳ期临床试验为上市后的监察，目的是对已在临床广泛应用的新药进行社会性的考察，着重于新药的不良反应监察，其次为研究和鉴定药物的远期疗效和新的适应证。 我国的ⅱ期临床试验分两个阶段，相当于国外的ⅱ期和ⅲ期试验；我国的ⅲ期临床试验相当于国外的ⅳ期临床试验。 另外，早期的临床试验常不分期。例如，有的制药厂研制出治疗脑血栓的新药，在动物实验中疗效显著，制成针剂在临床应用，其给药方案和剂量参照国外“同类”产品。而医生在应用此类产品时，进行了严格的血液学指标的监测，发现和国外“同类”产品并不相同，存在着潜在的不安全因素。此类药物未经完善的临床试验而用于临床是值得我们关注的。 二、临床试验中的关键设计 (一)设立对照组 早期临床疗效研究多是病案分析性质的临床经验总结，不设对照组，也不论疾病是否有自愈倾向，根据治疗后病情的变化用治愈率表示疗效。此后，有的设计根据医生或病人的主观愿望先确立治疗组，然后随意选择同期或不同期，在同一医院或不同医院，应用不同治疗方法的同类病人为对照，并非确立了研究对象后，将他们随机分配到治疗组和对照组中。虽然有的论文报道临床试验采用随机对照，但没有描述二组治疗前均衡性检验的结果。这些方法(无对照、无随机对照或无证据说明进行了随机对照)都不能真实地反映所研究药物的疗效。影响临床试验的因素很多，包括：(1)治疗措施；(2)疾病的特征(不同的疾病有不同的病理发生期和临床期特征和结局，同一种疾病在不同的病人中表现的类型、病程、严重程度、试验前的治疗、并发症和预后也不一样；如脑血管病有自愈的倾向，变性病呈慢性进行性发展直至死亡)；(3)安慰剂效应(根据报道安慰剂对临床多种疾病的有效率达30%；(4)霍桑效应(某些疾病的病人，因迷信或厌恶某医生或医院而产生一种心理效应，对疗效产生正负两方面的影响)；(5)其他因素(对象的选择，观察测量的指标和方法，以及受试者的失访率等)。由此可见，在接受某种治疗的实验组中，在研究终点时所统计出来的“? 菩а保???嵌嘀忠蛩氐男в?恢?谝黄鸬淖酆献饔茫?晒φ牧俅彩匝檠芯坑δ芙?煌?вη?挚??怪瘟拼胧┑男в?凸鄣谋┞冻隼矗?赐ü?员燃?鹧芯恳蛩睾头茄芯恳蛩厮???男вγ???图跎傺芯康奈蟛睢?/p 临床试验采用的对照方法如下。 1.随机对照：随机不同于随意和随便，有特定的含义和实施方法。随机是指通过不同的方法(简单、分层、区组随机)，使研究对象有均等的机会被分配到试验组或对照组，使除研究因素以外的非研究因素(包括已知和未知的)，在两组间分布均衡，保证试验组和对照组的可比性，如果在研究结束时无其他方面的偏倚，则可以把两组间疗效差异归因于治疗方法的不同。此外，很多统计学处理方法建立在随机原则基础上，随机分组是统计学分析的基础。 2.随机的自身对照和交叉的自身对照：此类对照是随机对照的特殊方式。自身前后对照是受试者接受前后两个阶段的治疗，分别应用两种不同的处理措施，并分别对其效果进行观察和对比分析。两阶段之间通常有一个间隔时间，即洗脱期，以消除前阶段用药对后阶段的影响。洗脱期约为所用药的5个半衰期，多用于慢性疾病，如高血压、神经系统变性病。交叉试验是用随机的方法把病人分为两组，一组先用甲药试验，后用乙药对照；另一组先用乙药试验后用甲药对照。试验与对照间有洗脱期，实施此类对照的条件是原有的治疗作用在间歇期内被洗脱掉。第二阶段开始前两组病例的基本情况应与第一阶段开始时完全一样。 3.历史性对照：不同病例前后对照研究，又称历史性对照研究，以过去疗法为对照组，以现在的新疗法为试验组。历史性对照比较方便，节省人力物力，但偏倚往往很大，因为随时间的迁移，诊断标准、治疗条件、医务人员水平都在改变，因此两组病人很难有可比性。为了增加可比性，宜将两组病例的主要特征进行配对；不同时间的两组病人应是同一医疗机构，由同一批医生进行；历史对照应是最近临床试验的研究对象，并具备和试验组同样的诊断标准、纳入标准、疗效评价指标和方法等。此外，所研究疾病的自然史(发病原因、机理、临床过程、并发症及自然转归等)必须明确。 4.无对照组研究：除治疗措施外，多种因素都将影响临床试验的结果。因此，无对照组的研究结果通常很难说明问题。对于随机事件的抽样研究必须设有对照组。如果使不可能的事件变成可能，甚至成为必然，这种突破性研究无需对照，如肾移植手术。 (二)控制假阳性(α)和假阴性(β)错误，使临床试验真实可靠 假阳性率是用某药(研究因素)治疗某种疾病(研究疾病)实际无效，而研究结果却判为有效的错误概率，也称α值，第ⅰ类错误概率。假阴性率是有效的研究因素判为无效的错误概率，也称β值，第ⅱ类错误。设立对照组和将研究对象进行随机化分组是控制混杂偏倚，减少这两类错误的重要环节。此外，必须考虑下列几方面。 1.正确地估计样本量，避免抽样误差，以便在计算治愈率时能得出差异有显著性的结果。样本过小，往往造成研究结果的假阴性。 2.选择研究对象要有确切具体的诊断标准、纳入和排除标准，避免因选择的受试病人不能代表总体，而仅代表部分病人所产生的选择偏倚。例如在缺血性脑血管病的静脉溶栓治疗的临床设计中，选择病人入组条件之一是发病到治疗时间限于3小时以内。另一种情况，患者清晨醒来发现偏瘫。如果把发现时间当做发病时间来计算治疗时间窗，有可能因实际的时间窗超过3小时而出现降低疗效，增加出血的危险。因此，必须制定排除标准，把不能肯定确切发病时间者除外。临床试验中通常把具有下列情况的患者，作为排除对象：(1)同时患有另一种影响本次科研效果的疾病；(2)同时患其他严重疾病者；(3)已知对药物有不良反应者。此外，选择研究对象应选能服从试验安排的依从性好的患者，否则会影响研究结果的准确性。 3.采用盲法收集资料，控制信息偏倚。如果研究对象知道自己，研究人员知道研究对象的分组情况，则将产生观察性偏倚。已知分在对照组的受试者往往对治疗失去信心而中途退出。被试者可能会因入治疗组受益而报告不真实的结果。研究者希望自己的研究得出阳性结果，有可能歪曲观察结果。为了避免这种偏倚，最可靠的方法是使上述两者均不了解分组情况，即谓之“盲”法原则。 4.确定统一的治疗方案、观察指标和方法，使两组得到同样的处理和观察，以取得较为真实的结果。观察指标是衡量疗效的主要内容，无论是主观指标( 临床症状和体征)，还是客观指标(临床实验室检查)的观察，其测量的可靠程度都影响“疗效”。主观指标易受研究对象和研究人员的心理状态，启发暗示和感官差异的影响，因此在测量时应将这类临床的定性测量进行量化处理(量表法、测量项目分级化和加权以及形象排列分级)，试验中尽量用有客观测量数据的指标作为评价指标(如死亡或仪器测量数据)。这是控制信息偏倚的另一个重要环节。 科研设计论文:论科研项目管理系统的设计与实现 论文摘要：随着计算机应用水平的提高和科研管理的规范化和制度化，建立一套适用于科研院所科研管理工作的科研项目管理信息平台，已经成为各大科研院所较为迫切的需求。采用面向对象的思想设计科研项目管理系统，并在delphi和数据库工具下实现。利用本系统能对科研项目进行规划和管理，对成本、进度和功能特性进行跟踪，在出现问题时，能够识别并及时修正。 论文关键词：软件项目管理；面向对象；科研项目管理系统 科研院所的科研开发、试验分析、生产经营等各项活动，每时每刻都会产生大量信息。这些信息需要在企业内部上下之间、部门之间、总部与分部、外部供应商与企业以及企业与客户之间，进行输人、处理、输出、反馈。但目前，这些重要的信息大部分或被分散保存在各个互不兼容、自成一体的计算机系统中，或被锁文件柜和抽屉中，甚至没有形成文字，或者文字资料不完整，从而形成了一个个“信息孤岛”。本文建立一套适用于科研院所科研管理工作的科研项目管理信息平台，从而实现对科研项目的管理和规划。 1科研项目管理系统总体设计 一套较完善的科研管理系统应以项目管理为中心，涵盖计划、合同、实事、成果、专利、资金、人员、设备等方面，并可关联到办公、人事、财务、设备等其它业务系统。本系统可以实现从项目的计划申报、审批、项目开发、鉴定、成果登记、评奖到归档、查询和统计全过程的计算机网络化管理和信息共享。 1．1科研项目管理系统功能描述 该软件项目管理系统实现的主要功能有：项目管理和研发信息的添加、修改、删除，各个阶段基本信息的查询，报表的生成，实现在应用程序中对以word形式存储的文档模板的新建、保存功能，并可以完成已有文档的调用，实现文档的自动化，随时、快捷的查阅和修改文档，并作为研发后续阶段的参照。 1．2系统总体功能模块分析与设计 首先，进行科研项目计划编制。项目开发单位经市场调查，并经有关专家进行技术审查和审核，向管理部门进行计划申报，经管理部门审批后下达项目计划。申报的计划被批准后，项目开发单位组织项目的研究开发，管理部门可以对项目开发的各阶段实施管理，了解项目的进展情况，评估每一阶段的工作，必要时进行调整或撤销该项目。项目开发完毕，由开发单位提出鉴定或验收申请，管理部门可以组织有关专家对项目进行鉴定、审查和评议，得出相应的结论。 本系统还可以对以上各个环节进行查询、统计，随时从宏观上了解所有项目的进度及相关材料。其功能模块结构如图1所示。 1．3系统管理文件流程 科研项目管理涉及大量的管理文件，文件处理应遵守流程，从立项(项目申报)开始，审批、开发、鉴定到最后归档的过程如图2所示。 2数据库设计 本系统通过数据库进行管理，可以方便管理数据、文档以及快速查询。数据库设计是系统设计很重要的部分，设计质量的好坏，数据结构的优劣，直接影响到系统的成败。数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最优的数据模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的需求。 2．1数据库表结构设计 本系统的数据库是采用delphi自带的databasedesktop工具设计的，根据系统的需要，设计了立项管理、进度计划表、配置管理表等多个数据库表。如表1～表3所示。 2．2系统模块设计 系统划分为4大模块：过程管理模块、研发管理模块、查询统计模块和系统管理模块，其中每个模块都包含一系列子模块。过程管理模块包括：立项管理、结项管理、项目计划与监控、配置管理、质量保证、人员管理；系统管理模块包括项目新增、项目打开、权限管理、代码管理、文档模板管理和系统退出。研发管理主要指进度管理，该模块是系统核心部分，内容也较多，有需求分析、概要设计、详细设计、实现管理、维护、计划、进展报告和进度控制与调整模块。各模块分别形成相应的文件，内容文件名填人相应的项目信息表中。进展报告在进度管理中占有很重要的地位，是项目调整和监控的主要参考。 为了方便及时了解各个项目的相关信息，系统查询模块分为4个部分：基本信息查询模块、进度查询模块、计划查询模块和设计查询模块。各部分完成的功能是对相应的信息进行查询。 3系统实现 sqlserver2000大型数据库具有大容量、高效率等特点，为用户提供强大的功能支持。因此，后台数据库选择的是sqlserver2000。在sqlesvrer2000中新建数据库，命名为cmm2。在数据库cmm2中，建立以表1～表3为主的数据库表结构，通过delphi中提供的数据模块窗体，避免了向每个窗体中添加数据访问组件来访问数据库中的数据。系统的实现，完成的主要工作——文档管理，通过在edlphi中调用word软件实现。在wordapplication组件的ondocumentbeforeclose事件中添加如下代码： wordapplication1．quit； wordapplication1．disconnect； 报表采用ed lphi7自带的rave5．0报表设计器进行设计。rave报表是一种基于组件的可视化报表设计工具，使用它可以简化设计过程，提高设计效率，并且可以制作出漂亮的样式，从简单的分带报表到复杂的、高度个性化的报表都能轻易完成。利用rave制作的报表有下面的特征：带字回绕功能、图形化、页边间距调整、精确页面位置控制、打印配置、字体控制、打印预览、重复使用等。 4结论 本系统可以使科研项目管理部门从繁琐的项目材料管理中解脱出来，将精力集中到对项目本身的管理，从而加强技术创新工作，推动科学技术成果向现实生产力的转化。 利用本系统，为一些科研项目建立了软件项目管理的策略和实施这些策略的规程，使得软件开发和维护的过程相对稳定，已有的成功经验可以被复用，并可以对同类的新项目进行规划和管理，还可用于对成本、进度和功能特性进行跟踪，在出现问题时，有能力识别，并及时修正。 科研设计论文:交叉学科研究型课程设计与教学方法 摘要: 为有效地培养本科学生的创新意识，切实提高人才培养质量，本文提出了交叉学科研究型课程的教学方式。本文针对当前应用型本科院校在创新人才培养方面存在的主要问题，明确了相关的教学问题，进而从课程建设目标、教学内容、实施方式及评价方式等方面阐述了解决主要教学问题的途径与方法。实践表明：本文提出的教育模式有效地提高了教育教学质量和学生的创新意识，具有一定的示范性和很好的推广价值。 关键词: 创新人才培养;交叉学科;研究型课程 我国已经逐渐步入创新驱动的发展时代，这使得高等院校所肩负着的学术创新和培养创新型人才的任务有了新的时代内涵和更为迫切的需求[1]。在这样的背景之下，高等教育、教学体系面临着战略性变革的要求，其核心即是把创新意识贯穿于人才培养的全过程中[2]。作为高等教育的基础环节，如何在本科阶段的人才培养策略中体现创新驱动，日前越来越受到学者的关注。本科研究型课程的出现为解决这一问题提供了有效的途径[3][4]。然而单一学科的研究型课程开设有其弊端。首先，研究生阶段的创新型研究有大量灵活的时间做基础，可以通过文献深度研读和实际项目参与增加研究深度，利用大量不同学科的学术讲座和学术交流活动拓展宽度，为创新研究积累足够的土壤。而以课程教授为主的本科学习过程中，没有这么多灵活可用的时间可以支配。单一学科的研究型课程虽然为进行一定深度的研究提供了课上的时间，但并不能弥补广度上的不足。其次，本科阶段的公共选修课虽然为其提供了一定的知识广度，但对创新的针对性不强，也缺乏与本学科知识相融合的指导。在这样的背景下，本文提出一种新颖的创新人才培养方式，将交叉学科[5]与研究型课程相结合，通过合理的课程设置，以交叉学科应用背景为导向，以问题探究及在本学科内的创新解决方法为主体，为本科学生创新意识、创造型思维的培养提供了丰富的土壤。 1研究出发点 在充分调研国内外对交叉学科研究型课程开展情况和研究成果的基础上[6]~[9]，作者对本专业本科学生围绕现有课程课堂教学的感受、评价以及实施研究型课程教学模式改革的认知度与期望度进行了抽样调查分析。结果表明，大多数课程的课堂教学内容偏重于对学生理论知识的传授，教学方式上缺乏对学生主动探究式学习的引导，针对运用理论分析解决实际问题能力的培养也有所欠缺。另外，由于学科、专业设置的限制，很多学生对本专业外的知识了解很少或对本专业与其他专业、学科的关系了解很少。在大一到大四的过程中，受到教育逐渐由通识教育转变为专业教育，由综合素质培养逐渐转变为以就业为导向的专业知识技能培养，反而在一定程度上压制了一部分同学的求知欲和好奇心，降低了他们的研究热情。对于面向就业的学生而言，除了专业知识之外，往往也需要思维方式的创新和转变；而对于面向研究的学生而言，保持好奇和研究热情、持续激发其想象力和创造力就显得更为重要。实施以交叉学科研究型课程为导向的人才培养方式，不仅有助于弥补现有教学模式的缺陷，同时也适应了高校培养创新型本科专业人才的时代要求，更能够受在最大程度上激发本科学生的创新意识和创新热情。 2交叉学科研究型课程设计总体思路 作者在深度调研广大应用型高等院校已实施的研究型课程的成功经验和存在不足的基础上，以所在信息类学科开设的本科研究型课程“复杂网络基础”为载体，对交叉学科研究型课程的建设展开了研究，总结了以下几点作为课程设计的总体思路。 (1)交叉学科研究型课程建设目标的设置 研究型课程旨在培养学习者的探究意识和探究能力，其重点在于改变学生的学习方式，即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的偏重于记忆和理解、立足于接受教师所传授知识的单纯的学习方式，使学生在体验、探究、合作、实践等活动中形成一种主动探求知识、重视解决实际问题的新型学习方式，进而形成科学探究能力，并在探究的过程中逐渐培养科学信念和创新精神。交叉学科研究型课程建设目标的设立比普通研究型课程更为复杂。除了主动探求、重视实际问题之外，增加了与其他专业、学科甚至其他门类不同思维方式和学习、研究方法的交流能力的培养。在有限的课程时间内，如何合理设置学习目标，使课程设置对学生能力的培养既全面又要层次分明、主次突出，还要兼顾因材施教、因人而异，通过不同侧重、不同顺序设置多维培养目标，是首先需要探讨和明确的问题。 (2)交叉学科研究型课程的内容设置 研究型课程在内容上涉及各类学科领域及学科间交叉的领域，本身就具有“交叉性”。如何基于我校的实际情况，根据现有的专业设置、各学科科研情况、综合利用已有的交叉学科研究资源设置合理的研究型课程内容，是对单一学科研究型课程进行改革的重中之重。 (3)交叉学科研究型课程实施方式的设计 要实现研究型课程的教学目标，其课程实施方式尤为重要。研究型课程在原则上主要通过组织一些探究性的项目研究活动来进行。交叉学科研究型课程的教学方式需要在此基础上进一步增强多样性、交互性和合作性，从而有效帮助学生从学习形式上作为切入点，逐步转变学习思维和学习习惯。 (4)交叉学科研究型课程评价方式的设计 研究型课程评价的目的是要检验课程目标达到的程度，引导学生不断努力去达到或趋近目标，以评价促进学生的不断发展。这决定了研究型课程的评价是多元化的发展性的、重视过程性的评价。交叉学科研究型课程的评价在此基础上还需增加对跨学科交流能力和解决其他学科问题结果的评价。如何根据教学实际设置有效的评价体系，是交叉学科研究型课程能否最终实现预期目标的关键所在。 3交叉学科研究型具体课程设计及教学方法 3.1课程目标设置 根据交叉学科研究型课程的特性，作者对其课程目标的设置过程相比目前传统的课程目标设置做了以下改革：(1)改变传统课程目标设置以教学大纲和授课教师为主体的设置方式，转而以学生、交叉学科导师及专业导师三者共同参与的设置方式；(2)改变传统课程目标设置以整个专业为对象的设置方式，而以学生各自特点分类制定多元的课程目标，最大限度体现出小班授课、因材施教的课程优势；(3)改变传统课程目标设置以知识掌握作为唯一衡量标准的一维目标，转而根据多元的不同设定，设置实践探究能力、理论学习能力、组织交流能力、交叉合作能力、总结表述能力等多维的课程目标；(4)改变传统课程目标设置以一个培养计划周期或一个课程周期为基本时间单元的设置方式，转而以一个“目标更新→内容调整→实施形式修改→评价方式修正”的课程循环单元为周期，及时对多元多维目标的具体参数指标进行动态调整。 3.2课程内容设置 作者组将交叉学科研究型课程的内容分为课程基础和主体内容两部分：(1)课程基础包括该课程所必须掌握的基本理论和基础知识，与传统课程不同之处在于，课程基础部分所占比例远小于主体内容部分，约占整个课程内容的20%—30%。(2)主体内容由学生通过与交叉学科导师的交流，以发现问题的方式提出，并通过专业导师指导下的分组开题的形式最终确定。此部分为交叉学科研究型课程的核心内容，课题选择以学生为核心，以解决问题为线索，以课程知识为理论支撑。 3.3课程教学方式设计 对交叉学科研究型课程围绕“发现问题→理论学习→建模求解→总结分析”四个子模块，分别设计相应的教学方式：(1)在学期开始前由专业导师负责联系交叉学科合作单位，每门课程确定3到4名合作导师，以合作指导不同分组的学生。(2)以组织学生与交叉学科团队开展研讨会、交流会的形式组织学生开始收集资料，并从所获得信息中找到问题，形成第一阶段的问题形成报告；根据该报告，以专业导师指导下的讨论课的形式，对问题进行分类、抽象，并以此明确课题的划分，由同学自愿参加相应课题组。(3)以课题组为单位，在专业导师的指导下，针对本课题学习相应的课程理论，对课题进行预研，形成预研报告。预研报告通过的课题允许进行开题，并以课题组为单位开展后续研究型学习。预研报告不通过的课题在课程导师和交叉学科合作者共同指导下重新选定课题进行开题和后续研究型学习。(4)研究学习过程通过文献阅读汇报、平台及仿真工具使用学习、模型设计实践和问题求解讨论等多种形式开展，其中专业导师以指导为主。在学期中邀请相关专家或科研团队对较难的部分以专家座谈的方式进行交流，协助攻关。(5)每个阶段分组开展阶段总结和分析，不断修正课题方案，必要时对课题目标进行小范围的调整。 3.4课程评价方式设定 与传统课程单纯以教师评价的方式不同，交叉学科研究型课程在评价环节做出以下改变：(1)在评价主体上，由学生、专业导师和交叉学科导师三者共同给出评价，具体包括以下五种形式：a.自评，即同学的自我评定；b.互评，即组内成员的相互评定，其中课题组长的评定所占比重最大；c.团评，即以课题组为单位，有专业导师参与的团队之间的相互评定；d.师评，即专业导师对各个课题组进行评定；e.专评，即交叉学科合作导师对各课题组最终方案的有效度、实际价值等给出评判。(2)在评价周期上，以过程评价为主，即以每一个“目标更新→内容调整→实施形式修改→评价方式修正”的课程循环单元为周期，以过程评价的结果促进方法的改进或目标的修正，整个评价过程以档案的方式保存。 4成果推广与应用效果 青岛理工大学通信与电子工程学院积极探索和实践信息类学科创新型人才培养模式，取得了一定的成果。自2015年以来，得到其他学科专业的教师及相关从业人员的高度评价；学院先后获得多项相关教学研究及专业建设项目资助。学生在“全国大学生电子设计大赛”、“全国大学生创新创业项目”等国家级学科竞赛和培养项目中获奖人数、获批项目不断增加、档次不断提高。本科生参与科研项目人数也逐年增加，与合作导师联合发表学术论文、申请发明专利及软件著作权等自主知识产权数量、质量都较从前有大幅度提升。此外，该成果在电子信息工程、通信工程等多个信息类学科专业中进行了推广，推广效果良好，受到相关地市级媒体关注，相关成果被包括《半岛新闻网》等多家媒体的报道，为本文研究成果在其他学科中进一步推广打下了良好基础。 作者:赵锟 吉爱国 张冬梅 周立俭 宋传旺 王绪虎 单位:青岛理工大学 科研设计论文:科研管理推广系统设计 1系统需求分析 1.1系统功能需求 实现课题申报、立项评审、任务书提交、项目审核、结题申请、结题验收全过程系统化、信息化、项目化管理。实现项目申请立项、结题验收专家网上评审功能,由系统自动进行计算排名。申请人提交立项或者结题申请材料后,由科技秘书对项目进行汇总分类,按照项目内容进行分组,安排评审专家。课题评审专家接到任务后,在系统设置的规定时间内,只需一台可以上网的计算机和相关附属设备(键盘、鼠标等)即可登录系统开展评审工作,时间灵活度高,同时也节约了纸张的大量使用,节约学院办公经费,提高评审效率。把学院历史立项的所有项目和院外申报项目进行电子系统进档,建立项目数据库,使科研管理工作规范化、科学化和信息化;实现科研项目综合查询与统计功能。对相关类别科研项目数据实现图形化统计,生成水晶数据报表;实现科研课题项目化管理。 1.2用户功能需求 系统的用户角色有:普通教师、二级部门管理者、科研处管理人员、评审专家、系统管理员。各用户角色功能如下。普通教师:普通教师即课题的申报者,访问系统具有的权限主要有:浏览、录入个人信息、查询个人信息;填写、上传课题立项申请、任务书、结题验收的材料;查询项目评审情况;查询科研课题进展;科研档案输出打印、项目补录等。二级部门管理者:在系统中设置学校二级管理部门的管理者,主要是对属于本部门科研课题的立项申请、合同任务书和项目结题验收申请作基本的审核,查询本部门科研情况。科研处管理人员:主要是科技秘书,主要权限是查询项目立项申请、验收申请情况,对项目进行形式审核、分类,安排评审专家,填写科研处、校学术委员会意见;补录历史项目和院外项目;同时,对优秀项目进行成果推广。 1.3系统架构 高职院校科研管理系统的开发过程中,是以MVC三层架构为依托,并在其基础上进行了改造,增加了管理权限层,使其更符合本系统开发的需要,增加的全新权限层,能更好的控制权限管理,使其可实现到对每一底层按钮的控制。 2系统主要功能模块开发 2.1系统时间段设置模块的实现 通过对系统时间段的设置来限制系统使用者对系统的操作权限,同时也为规范科研处对科研项目的管理起到一定辅助作用。主要有立项申报开始、结束时间,任务书提交开始、结束时间,中期审查开始、结束时间,验收申请开始、结束时间等4个时间段(点)的设置。并提供了新增时间段和修改已设置时间段的功能。 2.2科研项目管理模块的实现 项目申报模块:主要页面元素有:列表窗控件、按钮、下拉菜单等等。通过该页面可以完成项目申请立项书的录入和保存;项目修改导出模块主要提供了在查询、修改、输出打印和删除申报书的功能。项目任务书管理模块:提供了项目任务书的录入和输出打印功能。对已超出系统规定的立项申请时间和已通过科研处审核的项目进行操作将出现相应报错提示。项目验收申请管理模块:提供了项目验收申请信息录入和结题验收申请表的输出打印。对输入数据格式不正确和已通过科研处审核的项目操作显示报错提示。项目主持人可以查看立项评审、验收评审的评审专家打分情况和评审意见。 3结语 科研管理系统上线运行以来,顺利完成了多个项目全过程项目信息化管理,取得了良好的效果。展望未来,随着云技术、跨平台移动终端技术的逐渐成熟,为高校科研项目管理提供了新的思路。 作者：邵检江 单位：广东交通职业技术学院 科研设计论文:卫生科研管理信息系统设计应用 1研究方法 1.1问卷调查 问卷调查表包括卫生计生委行政主管部门、医疗机构科研管理人员和专业技术人员3种。主要收集系统需求，系统应用前后各项流程及所需时间，共发放卫生计生委行政主管部门问卷2份，单位科研管理人员问卷22份，专业技术人员问卷44份。 1.2深入访谈 采取个人深入访谈方法，对卫生计生委、医疗机构科研管理人员和专业技术人员共10人进行了访谈，深入了解对系统的需求及系统使用前及使用后的科研管理模式、管理效率、经济效益等的变化。 2研究结果 2.1系统设计 分析需求调研结果后对科研管理信息系统进行了设计，本系统设计卫生计生委管理人员、单位管理人员、单位科研管理人员、科研人员和评审专家5种角色。角色不同，权限等级不同，可使用的功能菜单项也不同。共设10个模块，包括科研通知、科研项目、科研成果、、学术交流、学术专著、发明专利、统计查询、下载管理和系统管理。 2.2系统功能实现 通过科研管理信息系统的设计构建，实现了项目申报、审核、立项、中期考核、结题、成果、、学术交流等真正意义上的规范管理、实时管理、动态管理，科研人员能够及时了解个人的科研情况，及时有效地总结阶段性工作，规划科研目标；区卫生计生委和各单位科研管理人员可以快速汇总检索科研课题、成果等信息；管理人员可以随时了解各方面的科研信息及相关数据，从而制定出科学、合理、有效的中、长期发展规划。 2.3系统应用效果分析 2.3.1系统应用前后的工作流程比较 该系统应用前后的工作流程。传统模式下，科研管理是常规的项目管理和每年统计一次的成果管理；信息化模式下，增加了机构管理和科研人员管理；项目管理更精细；建立了各种科研成果库。 2.3.2系统应用前后的工作效率比较 系统应用前后工作效率的改变主要体现在科研通知、项目申报、科研经费管理、科研信息汇总等几方面。（1）科研通知。经调查，传统管理模式下，科研通知下达至专业技术人员的时间平均为10.1个小时，时间最长的单位达48小时。信息化管理模式，卫生计生委下发通知的同时，科研管理人员和专业技术人员可实时接收到通知。（2）项目申报。传统管理模式下，区级项目标书申报流程中各项工作需要的时间。信息化管理模式下，卫生计生委管理人员就可以在系统中直接查看和检索各单位提交的标书及相关信息。传统管理模式下，卫生计生委科研管理人员各项工作需要时间。信息化模式下，系统可对项目负责人相关信息直接隐藏，项目申报汇总、初筛分数汇总仅需8秒钟即可完成。（3）科研经费管理。传统管理模式下，项目经费使用情况登记在经费记录本上，卫生计生委年终考核时进行抽查。信息系统应用后，项目经费分类严格按照《闸北区卫生系统医学科研经费管理实施细则》的规定项目报销，超出类别比例，系统提示警告；可以实时查询每一笔账目的使用情况，经费使用明细、已使用经费总额、剩余经费总额在信息系统中一目了然。（4）科研信息汇总。传统管理模式下，专业技术人员、区属医疗机构、卫生计生委对年度科技成果等相关科研信息的汇总时间。信息化管理模式下，每项汇总时间只需8秒钟即可完成。 2.3.3系统应用前后对经济效益的影响 每年节省纸张7900~9400张，其中区级课题标书3000~4500张（每份标书20~30页，全区申报项目数量150项/年）；12家单位下发通知使用纸质版分发的形式，按照每年中期考核通知3页纸，结题通知两次共4页纸，立项评审通知申报2张纸、初审通知5张纸、复审通知2张纸，科研信息汇总通知5张纸，科研考核通知10张纸，其他通知20张，每家单位平均分发通知至8个科室估算，共4896张纸，约4900张。 3讨论 科研管理是一项系统工程，实践证明，科研管理信息系统在医院科研管理中发挥了极其重要的作用，本文对上海市闸北区科研管理信息系统设计对应用效果进行了分析研究，系统从2013年7月投入使用以来，产生了积极的管理成效，优化了科研工作流程，实现了科研相关信息实时共享；节约大量人力、财力和时间成本，提高了区域卫生科研管理工作效率；实现了依托系统的专家“背靠背”盲审，最大限度的减少了人为因素的干扰，提升了项目评审的公平性和公正性；科研经费支出审核更为高效准确，能够实时动态掌握科研项目情况，全面监管项目经费的使用；为管理者的决策提供了及时有效的支持，达到了智能化管理的目的。系统取得了较好的效果，仍有以下几方面需要改进：（1）不断规范工作的流程,改进和完善工作方法：应用的同时，要不断规范工作流程，改进和完善工作方法，才能相得益彰，比如，将年终科研奖励与个人科研信息维护挂钩等方式保证系统科研信息录入的及时性。（2）系统还要进一步改进升级，优化功能：目前信息系统具备了对科研相关信息汇总统计的功能，科研考核需要的数据能部分统计，而缺少报表的直接生成功能。以后系统进一步升级优化，年度科研考核表直接生成，帮助实施考核和分析。（3）与平台对接，实现资源共享：考虑与卫生信息化平台对接，实现与其他数据的互联互通、信息交换，进一步增加数据利用率。（4）进一步探索科研电子档案归档应用：科研电子档案能缩短档案能节省大量人力、物力和财力，且从接收到提供利用的流程，实效性强，利用率高。因此，将进一步探索科研项目、成果等电子档案归档的保存和应用，以便进一步节省资源，提高管理效率。 作者：买淑鹏 周洲 宗文红 单位：上海市闸北区卫生科技与信息中心 科研设计论文:机械设计大赛科研型人才的培养 1从参赛作品看目前高校机械专业人才培养战略 1）高校更加重视大学生创新能力的培养。 此次机械创新大赛中，很多作品创意新颖，结构巧妙，充分发挥了年轻人的想象力，他们将应用构思诠释到作品的开发设计之中，将专业理论知识实用化，锻炼了大学生的思维创新能力，说明高校已经认识到对机械类专业技术人才的培养，不能仅仅局限于理论知识的传授和单调程式化的常规设计能力培养。机械专业人才的培养，应该是个性化创新能力培养的过程，通过特定教师专业指导和学校统筹资助，使大学生将创新思维想象变为现实的成果作品，锻炼了发现问题、思考问题、解决问题的思维创新和实践动手能力，经过锻炼的大学生在进入社会工作岗位后，保持创新思维的习惯，用出色的业绩成果在工作岗位上展示自己的能力价值。 2）参赛大学生的动手实践能力获得了出色的锻炼。 从机械创新大赛作品的制作水平来看，绝大多数作品制作的比较粗糙，说明这些作品都是学生团队自己亲手制作的。正是通过这些制作较为粗糙的作品，体现了参赛大学生锻炼和提高自身能力的过程，并且是一种不受传统思想束缚的综合实践能力的锻炼，这个锻炼过程，不但可以将专业理论知识实践化，而且可以将知识学习和应用的范围扩展相关专业领域，使学生的知识理解运用和创新实践能力提高到更高的水平。 3）创新实践能力的提高带动了学习专业知识的兴趣。 机械专业大学生参加此类组织形式正规、评比严格的比赛，会激发他们学习专业知识的兴趣，锻炼他们创新的头脑。拥有了知识运用的兴趣，获得了鼓励性的成果评价，他们会更加主动寻找实践锻炼的机会，并以获得社会评价为至高无上的精神乐趣。尤其是机械类专业，专业知识内容繁杂，理论枯燥艰深，如果知识教育的内容仅仅是课本理论和课堂教育模式，很多学生会产生厌烦甚至逆反的心理，失去了知识应用的乐趣，对学习无兴趣，对进步无追求，对创新的感觉，对实践没有动力，而整日沉迷于游戏或其他不求进取的娱乐活动，这样的毕业生，将来走入社会，在很长一段时间内，难以适应社会工作的需求，更难以成为突出的人才。 2机械设计大赛亟待改进的不足之处 尽管参赛作品众多，但是在作品评判和学生答辩过程中，也发现了一些不足需要引起重视。 1）缺乏高技术含量作品。 纵观这次比赛的参赛作品，尽管作品众多，但通过分析作品技术应用发现，参赛作品所使用的技术，基本上使用的都是机械行业传统技术，甚至是过时落后的技术，缺乏高科技创新与应用方面的亮点作品，说明大学生的创新实践内容与社会最新技术发展与应用之间存在的差距和脱节，这种落后的专业知识内容和落伍的技术应用会极大限制大学生们机械科技创新的思维广度，使高校的创新培养方案事倍功半。 2）创意方案缺乏社会实用性。 实用性是机械产品设计与生产的本质，是产生经济效益的源泉，因此创意任何一件机械作品的前提是能够在社会上具有实用性，能实际应用于社会生活。但是很多参赛作品的创意只是为了能够制作一件参赛的机械作品，而没有考虑实用性和经济性，因此这样的作品从创意之初就走入研发误区，缺乏应用价值。例如有一件作品，名称为“粉笔灰回收及粉笔再造机械”，主要功能是将黑板书写过程中的粉笔灰收集起来，利用这些粉笔灰再造粉笔，这台机械生产成本巨大，不具有实用性和任何社会推广价值。对于这样的参赛作品，指导教师负有很大责任的，没有掌控好作品设计开发的意义，作品从创意之初就已经是一个失败的方案。 3）作品制作缺乏严谨的科研开发方案。 由于大学生主要是以接受理论知识教育为主要目的，科研只是其学习生活中的很小一部分，因此大学生普遍缺乏严谨的科研素养，在制作机械作品过程中，缺乏科学的规划和步骤，大部分参赛作品的所谓实用功能有不少临时拼凑的痕迹，缺乏机械设计制造所需的严谨规范性，作品制作与加工水平较低，性能不稳定，故障率很高。 3面向社会应用的高素质科研型人才教育策略 倡导大学生参加机械创新设计大赛之类的竞赛活动，主要目的是拓展大学生的创新思维，提高大学生的工程实践能力，但是创新实践的过程不能无的放矢，不考虑实用性、新颖性、技术先进性、社会经济性。要让大学生通过社会调研、知识应用和实践开发等标准的科学研究步骤，养成良好的科研习惯，拥有深邃的科研素养。 1）对于机械专业大学生来说。 首先，要创造机会让他们多接触最新机械技术在制造企业中的应用现状和发展方向，多参加一些高水平的学术论坛、创新大赛和社会工程实践活动，适当扩大专业知识的领域，从各种各样的实践和调研活动中汲取和积累知识素材、创新源泉。其次，大学生要端正自己学习和研究的态度，专业学习和科研开发既是一个提升自己能力的过程，但也是一个枯燥的过程，学习和科研要耐住寂寞，用踏实的态度去获取知识、提升能力。再次，大学生的科研创新，要紧扣实用性和新颖性，创新内容不分大小，而以社会价值和经济效益为主要衡量标准。因此，对于机械专业大学生，要充分理解“创新”的内涵，让自己辛苦的付出得到社会的认可。 2）对于高校来说。 培养高素质人才，要逐步改革传统教育模式中落后的知识培养内容和学生考核模式，建立一套“专业知识与最新科技应用接轨、跨学科知识综合应用、个性化实践能力锻炼、灵活高效成绩考核”的人才培养战略，尤其要培养大学生拥有一定的科研素养，提升大学生发现问题、分析和解决问题的科研能力，为大学生发掘自身最优潜能、实现人生价值提供最佳的锻炼环境。 3）对于指导教师而言。 更应该加强学习，努力提高自身业务水平，扩大知识广度，了解各领域的最新技术成果和发展方向，从而指导学生保持正确的科学研究方向，为学生快速进步成长提供最优动力。 4结束语 定期举办的机械创新设计大赛，为机械专业的大学生提供了一个非常好的锻炼机会，使他们在提高学习知识兴趣的同时，也获得了创新实践能力的提高，为逐渐成长为高素质的技术人才打下良好的基础。这样学生们才能在走入社会后，以最佳的状态发掘自己创新的潜力，以最优的方式创造社会价值，以最快的速度实现自己的人生理想。 作者：邓飞 冯运 单位：河北科技大学机械工程学院 科研设计论文:企业科研设计知识型员工管理论文 一、科研设计企业知识型员工管理存在的问题 （1）薪酬计划及分配不合理。 科研设计企业普遍存在着偏向机关管理阶层的现象，专业技术人员未得到足够重视，知识型员工感觉自身价值得不到企业认可；即便一些企业目前开始认识到引进知识型员工的重要性，但仍然采用的是单一的高薪酬方法，这种方法要求企业具有一定的现金流量，否则，员工一旦得知其他企业具有更高报酬，便会跳槽。 （2）不重视知识型员工的培训和职业发展。 目前大多数科研设计企业对员工的职业发展仍然没有一个清晰的计划，当知识型员工从基层操作人员晋升为管理者时，基本是不顾及其是否能够继续发挥其自身专业优势的这种传统的金字塔型的发展通道，不利于知识型员工潜力发挥。 （3）工作缺乏自主性和团队性。 知识型员工往往追求自主性，他们不习惯被指挥、操纵，而现今科研设计企业仍然把知识型员工当成普通员工，没有提供给他们工作的自主性和在组织中的参与权，这样压制了知识型员工的积极性，不能充分开发其潜力。由于科研设计人员的知识层次非常接近,因此在工作中人人都想争第一,人人都想做主角,所以他们更忠于自我，缺乏团队和合作意识。 （4）科研人员流动率高。 一直以来,科研人员流动意识比较强、流动率也比较高。科研设计企业花费高成本引进了一些高精尖专业人才,而其中的部分人才却成了其发展过程中的“匆匆过客”，单位无法拥有和控制，给企业造成了一定的人才损失。主要原因，一方面是科研设计企业在引进科研人员时,往往只重视专业技术水平,而忽视了科研人员的道德因素和社会责任心,这部分人因为个人收入、工作兴趣等原因很容易流失；另一方面,有些科研设计企业体制改革过程中退休工资制度、公费医疗保障和创收压力等方面的变化,使得科研设计人员缺乏工作的安全感和稳定性；此外,科研设计企业在人员使用、绩效考核、薪酬分配和晋升制度等方面不完善，使科研设计人员感受不到公平与成就,也是导致科研人员流动率高的一个重要原因。 （5）存在“劣才驱逐良才”现象。 一方面，部分科研设计企业为了解决机构臃肿、人浮于事的状况,采用竞争上岗、优胜劣汰的办法裁减冗员。然而在此过程中,出现了低素质人员不愿走、高素质人才不愿留的不良局面,造成了“劣才驱逐良才”的后果。另一方面，部分科研设计企业在选人用人机制之中,不是论业绩,而是论背景、论关系、论资历,有时甚至出现了庸才排挤能人的现象。 二、科研设计企业知识型员工管理方式探讨 （1）公平且富有竞争力的薪酬。 一改知识型员工单一的薪酬模式，实行岗位等级与薪酬紧密挂钩。实行岗位薪级工资制，在什么岗位，拿什么岗位的工资，岗位越重要、贡献越大的地方，工资越高。科研设计企业可通过公开透明的过程，实行岗位管理、任务管理、项目管理等相结合的绩效模式，建立相对公平合理且富有竞争力的薪酬奖励体系，同工同酬，不同工则不同酬。 （2）为员工规划职业生涯及培训。 职业生涯发展规划可以防止科研设计企业知识型员工出现职业枯燥，保持对职业的激情；有利于建立企业人才梯队，使不同的员工对应于不同的发展和上升空间员工的职业生涯发展需要企业和个人的共同努力，即企业要为员工提供必要的培训，员工也需要在相近的专业中进行学习，以此来完成员工个人的职业生涯规划。在知识经济的今天，我们所接触到的知识更新速度迅速，因此，企业所提供的培训与教育将会成为知识型员工管理成功的重要条件之一。 （3）富有挑战的工作和目标。 对科研设计企业而言，为知识型员工制定合理的工作目标非常必要。科研设计企业每年都应根据自身发展的需要，将整个组织需要达到的目标细化分解，使每一名知识型员工都明确自己年内要按时保质完成哪些工作，应保证目标具有一定的难度和挑战性，并注重知识型员工主观能动性的发挥，给知识型员工更多的自我安排、自我发挥的空间。 （4）给予更多的自主权及尊重。 科研设计企业不仅仅是归属于股东,而是归属于企业包括员工在内的相对利益主体。给予知识型员工较高的工资奖金等经济报酬已不是最重要的条件,他们似乎更关心来自管理者的尊重与理解，如实行弹性工作制，这样既可以减少缺勤率、迟到率和员工的流失，又保证员工有充足的休息时间来降压解压。由于员工感到个人的权益得到了尊重，满足了社交和尊重等高层次的需要因而产生责任感，提高了工作满意度和士气。 （5）打通成长发展通道。 根据科研设计企业实际特点，可划分为操作技能、专业技术、行政管理等通道，每个通道垂直划分为多个层级和等级。当员工希望全面发展或认为当前的职业通道不适合自己时，可以选择转换。这样既拓宽了知识型员工成长通道横向的可选择性，又延长了其持续发展性，使其在自己的职业发展通道上不断进步、成长。 （6）创造良好的文化氛围。 科研设计企业应当营造相互尊重、清新和谐的工作环境,建立“学习、合作、创新、共享”型的企业文化。知识型员工的成长和发展,需要一个健康、和谐的工作环境和自主创新、有团队精神的企业文化氛围,企业也有责任为他们的自我发展和价值存量提升等提供宽松平台。 三、结语 科研设计企业是知识型员工的聚集地，对知识型员工的有效管理直接关系到企业的兴衰成败，因此，科研设计企业要依据知识型员工的特点，搭建施展事业的平台，以严格的制度来加以约束，采用灵活的方式，以人为本，依靠企业文化的软约束，造就适合人才发展的空间和环境，最大限度的开发员工潜力，使优秀人才“成长有通道，发展有空间”，有效激活知识型员工创造热情和工作积极性，使他们与企业同呼吸共命运。 作者：唐孝亮 单位：中冶长天国际工程有限责任公司 科研设计论文:数据库结构设计的科研管理论文 1本校科研管理需求 在我院的科研管理过程中，科研处需要了解教师的每个项目．每个项目又包括项目名字、项目经费、项目人员、项目状态等;最特殊之处是本校项目经费编号必须和财务统一，只能按照财务软件默认给出的编号建立数据编号．这样才能核对项目经费、纵向经费等;项目所获得奖励(科技进步奖等)按照科研管理规定给予相应奖励;项目人员的信息和项目的每个内容都相关，这里需要指出的是任何单位都有相同名字的人员，所以每个人员的信息至少要包含一个区别码，可以是身份证，也可以是工作证代码等等． 2数据库结构设计 2．1数据库选择 由于科研管理的保密性，本校科研管理不对校外开放，基本不用考虑并行查询的系统需求，另外，鉴于本系统目标用户普遍应用Windows系统，所以项目采用了WindowsServers系统下的SQLServer，在跨平台操作时，可直接用SQL语言进行数据读写和查询等操作命令．用于数据库中的标准数据查询语言项目在开发过程中得到了验证． 2．2数据库结构设计 数据库的结构设计一定是在项目的最初完成的．构造数据库必须考虑所有需求规则．在关系数据库中，我们习惯称之为范式，参考关系数据库的多种范式，依据科研管理的需求分析，为扩大操作功能和减少冗余度选择了第三范式．科研工作者的信息是贯穿于整个数据库中的，必须单独建立的，同时为了避免多人同名可以采用唯一身份证号码加以区别．其表内信息依据需要建立以下字段:包括年龄、性别、单位院系、职务职称、技术领域、个人信息(电话)等．每个表单都有一个和人员相关的字段，这个字段可以是工作证号，也可以是身份证号码．每个表单都可以单独进行，甚至可以在备份的同时也不影响录入．如果将来需要查询某科研人员的详细成果，只要每个库调用相同工作证号或身份证等就可以．科研经费是每年国家审计管理的重点，每笔经费一定要保证和唯一项目编号准确对应．所以建立经费和经费分配两独立表单．两个单独表中经费都含有项目编号，这个项目编号和项目管理中的项目编号一致．由于项目管理表中有人员信息相连，所以只要通过调出科研经费相关联的项目编号后自动在逻辑层调用项目表和科研工作者库中信息，就可以得到全面的经费信息．而经费分配表中的人员必须符合人员库，这样就杜绝了非项目人员经费报销的可能性，大大降低了查找同一个人员参加的不同项目的经费结果的复杂度．成果管理模块通过建立专门的成果库，成果库可以包括论文、专著、专利、软件著作权等．在设计时同样建立一个单独的表，而成果中也有和经费模块一样的地方，也就是包含项目人员，这样将来查询某人员的时候，项目和成果可以一起得出． 2．3用户接口设计 根据科研管理需求分析，设计为多用户．第一种是数量最多的科研工作者的访问模块，每个科研人员可以利用互联网将在任何地点输入本人的科研信息和成果，这样可以将科研管理人员从大量录入科研工作者的项目成果、专利等繁琐工作中摆脱出来，同时也可以在保密许可范围内查询到自己参加过的所有项目、论文和成果;第二种是科研管理人员的入口(科研处人员)，科研管理人员必须通过授权才可以通过接口进入后台．在有记录的情况下，直接管理数据，包括输入到数据库、项目审核、项目修改(教师录入错误等)及删除等．这个入口可看到项目和经费，还可以审批经费等管理功能．超级管理员还可以对科研工作者授权，使之对本人输入数据的错误进行修正．一般来说，科研处的分工有多细，这个入口就有多细．比如项目管理科的人员就只能针对项目管理，项目经费管理科只能针对项目经费管理和项目状态管理等．这样，在管理上的细分导致多用户之间是严格不相关并且不能互相越权管理． 3数据库接口应用 本校科研管理平台用户功能在面板左侧以项目为例:分别为项目录入、项目修改、项目查询和项目分析． 3．1项目录入 该平台突破了传统的手工录入方法，避免了项目数量巨大，录入工期长等问题．最重要的是保证了非手工录入的正确率．创新方法为先在熟悉科研管理方法的基础上提出一个完善的项目资料存档要求，并对每个存档内容给予明确的指示，应包含一个科研项目的所有基本信息．其中项目类型中应包含附加属性，如是否双十项目等;项目状态应添加自动修改的功能，当项目合同时间已到却仍未结题者，项目应变更为延期．当所有功能都已确定完成后，直接由项目负责人提供符合后台数据库格式的excel表格，无论申报还是结题，都由各科研处统一通过审核将各个项目表格汇总，项目录入工作就是直接导入．这样大大避免了手工录入的人为错误．如果有临时的突然增加项目，让项目负责人填好相应表格，直接导入即可． 3．2前台的查询功能 前台应将任意条件如项目名称、项目负责人、工作单位和项目编号等检索，同时应考虑到将来的科研管理需求，如想查询所有结题项目或经费等于4万的项目等其他条件等，这样的检索可以让我们在左边的可选字段中自由搭配，以便于应对不同的科研管理需求．所以平台开发为检索条件完全自由组合。 3．3项目修改 设计了对应不同功能的不同账号，并分别给予不同权限，如普通院系老师给予查询功能，首先通过教师的身份证号或者工资卡号等登陆，教师一旦登陆就相当于默认为查询自己的所有项目．如果是科研处的管理科研工作者登陆，则可以修改和确认．为防止科研处管理科研工作者的人工误差，可以在确认上有两个账号，由领导审核后方可生效． 3．4数据导出 项目查询完毕后，可以导出的EXCEL表格应是前面检索条件下检索结果的表格，要求应包含所有的科研信息．由于现有的数据仓库技术发展，将导出的数据中与现有其他数据来源(如其他大学的科研数据分析图)对比，可根据对比数据修整本校科研发展的方向． 4结语 科研项目管理，不仅可以用于本校，也可应用于各个科研院所及高校研究机构进行科研项目管理;也可用以绩效考核等．通过该系统，科研处可对任意项目随时进行管理．由于所有的数据都在SQL数据库中，随时可以调取项目的状态，使科研管理者能够为项目服务，从而提升高校的科研能力及成果率．本数据库未来发展是以科研管理部门为科研人员服务为基础，推动科研人员的科研积极性为目标．既可以让项目负责人对项目可以随时管理，也便于科研处、财务处等宏观掌控所有项目的情况，建立科研处、财务处以及人事处等统一应用平台，可以及时有效地掌握最新的科研情况。 作者：李杨 武莹 单位：长春建筑学院科研处 吉林建筑大学思想政治理论教研部 科研设计论文:信息系统设计的科研管理论文 1需求分析 开发和建设科研管理信息系统是利用信息技术和网络技术突破传统科研管理模式存在的弊端，构建代替人工、信息共享、学科化服务、数据分析的快捷、准确、高效的科研管理新模式。其工作流程是科研人员通过系统对科研工作进行日常管理，科研管理人员的工作主要是对信息的审计和更高层次的利用。而科研管理信息系统具有远程性、规范性、动态性、集约性等特点，能很好地收集、整合与传递科研信息，提高工作效率，保证科研数据的及时性和准确性，较好地解决传统科研管理带来的程序繁琐且重复的弊端。系统管理工作的动态性和参与性为科研人员提供了日常科研工作的信息化管理平台。 2系统设计 2．1基本原则与目标 研究所科研管理信息系统是基于网络的科研信息数据管理平台，在系统整体过程中要充分把握规范性、安全性、实用性、可靠性、可扩充性原则，采用面向对象的程序设计语言和模块化的软件开发方法。系统建设目标是建立一个能够覆盖研究所主要科研业务管理的计算机信息管理系统。以网络为平台，利用计算机网络技术简化人工管理流程，通过信息的一次录入，实现信息多方共享、综合分析加工和信息的批量导出导入，满足不同管理层次对各类信息的需求。 2．2功能设计 系统除了能够实现数据录入、权限浏览、报表打印、留言板等功能外，还需要实现节点推送功能、关联查询功能、统计/汇总功能和批量导入导出功能。节点推送功能:系统将业务流程串接起来，将节点任务推送给相关人员，并及时反馈相关工作任务和要求。关联查询功能:系统支持全信息的查询和关联功能，当用户需要了解一个项目时，系统能把项目相关信息一并展现给用户。统计/汇总功能:系统通过数据库层汇总分析原始数据，自动形成报表和数据，无需人工参与加工。批量导入导出功能:系统能够实现标准格式文件的批量导入，如任务书、开题报告、中期检查报告、结题报告等，也可根据需求将数据批量导出。 2．3结构设计 根据科研管理的业务范围和管理要素，科研管理信息系统主要包含以下功能模块。信息模块:该模块由科技处基于门户网信息动态、最新通知和学术活动公告。项目管理模块:该模块是系统的关键部分，主要包括课题立项、开题、结题和成果申报管理。由用户通过权限账号进行全过程管理，包括课题研究过程性文件和成果，科技处通过管理员权限进行浏览审核并反馈。成果管理模块:用户登录后，通过该模块对个人成果进行填报和管理，包括论文、著作、获奖等方面的信息。研究生管理模块:该模块属于用户信息管理和课题管理一体化的部分，主要包括用户基本信息、选课明细和课题管理相关内容。研究生通过登录该模块，填报入学基本信息，选课明细，提交课题研究过程中的所有文件。科研条件管理模块:该模块对研究所科技资产进行统计管理。用户管理模块:该系统设置3种用户类型，分别为科技处系统管理员、各科室领导管理员、科研人员，并根据用户角色和单位不同分配不同的权限。另外，系统还通过网站提供日常所需的科研相关文件下载功能。 3系统技术实现 系统采用基于J2EE技术框架的B/S构架，以Eclipse+JBossTools为开发平台，以MicrosoftSQLServer2005为数据库平台，应用Tomcat6．0轻量级服务器，采用JSF、JavaBean、JPA等多种开发技术，在WindowsServer2003或WindowsXP以上操作系统环境运行。科研管理信息系统在开发和完善时需重点考虑以下问题。一是系统的安全性。为确保研究所科研信息的安全，系统通过权限管理为每个用户分配相应的角色，不同的角色使用户使用的系统功能和查看信息的范围得到控制。除系统管理员外，所有用户只可修改自己所添加的数据。此外，系统还提供了操作日志记录功能，用户在系统的所有操作都有所可查，进而保证了用户的操作都是可审计、可追溯的。二是系统的可维护性。系统采用模块化设计，每个功能模块的编程、调试独立进行。三是与现有系统的集成。结合研究所科研人员内部局域网账号，系统开发局域网内部系统的统一认证功能，方便用户注册。 4结语 基于网络的科研管理信息系统的研发和应用，能够实现科研数据的共享，保证科研数据的及时性和准确性，为决策者提供科学的数据支持，将有力提高研究所科研管理工作的效率，增强管理工作的透明度。该系统距离先进、科学、实用的科研管理信息系统还有差距。其不足在于对信息的关联、数据的标准和规范、信息的共享以及全院甚至全军科研院所的通用等都未涉及。如何使科研管理信息系统更加完善、合理，还需要每一位科研人员的共同参与推动。 作者：李长芹 尉景辉 吴东 单位：军事医学科学院卫生勤务与医学情报研究所