发布时间:2023-02-27 11:11:45
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的地质硕士论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
学术论文是一种具创新性的科学研究成果的记录,是进行成果推广和交流的手段也是考核科技人员业务能力和学术水平的重要指标。它是人类知识宝库的基本单元,或为人 类精神财富的一部份,并能为科学界有效地利用,对经济建设和社会进步起推动作用。
一、 学术论文的分类
学术论文包括学位论文。学位论文是学位申请者为申请学位而提出的论文。这种论文 是考核申请者能否授予学位的重要依据,可分为学士论文、硕士论文及博士论文等三种, 其水平由浅而深。学士要求达到具有从事科学研究或担负专业技术工作的初步能力;硕士 要求达到具有独立从事科学研究工作的初步能力;博士则要求达到具有独立从事科学研究 工作的能力和在科学或专门技术上做出创造性的成果。由字数来看,学士论文约一万字, 硕士论文约五万字,博士论文则在五万字以上,有时多达十至廿万字。兹分述如下: (一)学士论文大学本科毕业生运用在校期间学得的基础理论和专业知识,进行分析、解决某一不太 复杂的科研课题所写的毕业论文,顺利通过签辨者,均可授予学士学位。其条件如下:
1.能够较好地掌握本门学科的基础理论、专门知识和基本技能。
2.具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力。
(二)硕士论文
硕士所提之硕士论文应为指导教授指导下,由研究生本人独立完成者,其论文须有自 己的新见解,并在过程中有一定的工作量。一般用于论文工作的时间约一年左右。其基本要求如下:
1.在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识。
2.具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作能力。
(三)博士论文
博士论文对本学科的发展有重要的推动作用,对本学科水平提高有重要的突破。其基 本要求如下:
1.在本门学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,
2.具有独立从事科学研究工作的能力,
3.在学科或专门技术上做出创造性的成果。
(四)一般学术论文
学术论文是论述创新性研究工作成果的书面文件,是某些实验性、或理论性、或观测性的新知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结。
学术论文的内容应该有所发现、有所发明、有所创造、有所进步,而不是简单重复、 纯属模仿或全盘抄袭前人的成果。学术论文应具有新的信息。
学术论文通常在学术会议上宣读、交流、或在学术报刊上发表等。它反映学科最新的 前瞻科学技术水准及其发展动向,体现了科技工作者拥有的成果。
为进一步探讨学术论文写作特点和规律,应从内容性质和结构形式的差别方面将学术 论文分为理论型、实验型、描述型和设计型等四大类。 理论型论文的重点在于理论证明和分析。依研究对象可分两种:一种以抽象的理论问 题为研究对象,其研究方法重于理论推导和运算;另一种则以客观事物和现象的观测数据 以及有关的文献数据为对象,其研究方法是对有关数据进行分析、综合、概括及抽象化, 并通过归纳、演绎、模拟等过程,提出某种新的理论和见解。一般说来,理论型论文正文 结构型式灵活,没有固定格式,可将研究的对象或结果划分为若干有联系的层面,按一定 逻辑逐层进行论述。
实验型论文的重点在于设计实验以及对实验结果的观察和分析。它也可分两种:一种 是介绍实验本身为目的,重在说明实验装置、方法和内容;另一种是通过对实验结果的分 析和讨论,从而认识客观规律。实验型论文的正文结构与理论型论者不同,主要是由实验 报告的结构演化而来,并已形成一定约定俗成的格式,一般有『材料和方法、『结果 和『讨论等三部份。此三部份仍可做适当调整,其重点内容则必须对实验作说明和分析 。
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关键词:预警分析模型;支持向量机;诊断
中图分类号:TP311 文献标志码:A 文章编号:1009-3044(2014)25-6011-04
Research and Design on Early Warning Analysis of Oilfield Model
WEI Jun
(Department of Information Engineering, Karamay Vocational and Technical College, Karamay 833600, China)
Abstract: At present, in our country most of the oil producing region has entered the mid-late production mining, at this time, in order to improve the recovery ratio of oil to meet the social production and living, must be early warning analysis for oilfield production in a timely and effective manner. This paper presents a oilfield early warning analysis model, the model uses support vector machine (SVM) method for early warning oil block in the process of oilfield development.And for single-well pumping real-time monitoring and diagnosis, analysis of the various problems that may arise, and thus can detect abnormalities in the production of abnormal events in the early stages, in order to be alert and take precautionary measures in advance, in order to achieve oil production the high-yield. Experimental results show that the model has high prediction accuracy.
Key words: early warning analysis model; SVM; diagnosis
1 概述
在油田生产开发过程中,产量预警是其中的一个重要环节,并且油田开发的首要任务之一就是对产量做出准确地预测。实时的动态监控和准确的产量预测是合理调整油田规划和制定方案,实现优化开发和管理的重要依据[1]。国内外在这方面的研究已经取得了诸多成果,部分油田已经运用计算机网络技术构建了自己的网络管理平台[2]。但是,现有的产量预警系统是利用本地系统数据库中从油田公司的数据库中提取的数据进行预警,这样就使得产量监控具有一定的时滞性,虽然已经达到了预警的效果,但在实时性上还有待提高。
为了提高油田油井、井区、作业区及采油厂的石油采收率,缩短发现生产状况异常状态的时滞性,及时诊断与发现油田开发过程中出现的各种问题及影响程度,本文提出一种油田预警分析模型,该模型在油田异常事件的初期能够给出预警信号,提前分析处理潜在隐患,以此来提高油田的采收效率。
2 预警指标体系的建立
2.1 预警目标的确定
本文的主要研究内容是对于单井和区块的预警分析模型,不难看出其核心的部分就是利用预警算法模型从大量历史数据之中挖掘出预警相关知识,获取的预警知识存入专家知识库中以便对实时数据进行分析监测,然后根据设计的预警策略就可以对实际井况采取是否生成预警信息的决定。基于预警知识挖掘的油田产量预警机制如图1所示[3]。
2.2 油井产量影响因素分析
在油田生产过程中,影响油井单井产量的主要因素多种多样,大体可以将其分为地质因素、人为因素和外部因素等[4]。地质因素主要包括井段长度、组合厚度、组合层数等;人为因素主要包括注采井距、注采比、储量动用程度、水驱控制程度等;外部因为主要包括天气因素、机械故障、线路停电等。油田产量主要影响因素如下图2所示。
2)选择核参数
本文采用径向基函数作为支持向量机的核函数,径向基核函数的参数γ与c的选择本文主要采用3-折交叉验证法[8],通过训练样本集训练支持向量机,得到支持向量机分类器,并通过测试样本集对支持向量机分类器进行测试,最终分类准确率为3次测试结果的平均值,将测试结果准确率高的参数组合作为最优值。
3)经过样本数据测试后,建立基于支持向量机的区块预警模型。
3.2 基于标准井的单井预警模型的建立
油田预警分析模型对单井的预警主要是采用对抽油机的预测诊断技术,其主要思路是对井下泵功图进行识别和分类,但是这种方法常常只能在异常情况已经发生的时候,示功图特征有较大改变的时候才能有较高的准确率,但此时产量已经大幅下降。本文希望在油井产量波动初期给出异常预警,所以仅仅依靠示功图的特征提取和判断并不能达到预期效果,所以本文主要采取的预警思路是通过计算实际井和标准井的抽油机设备在当前井况下各子系统的效率,然后对两者进行对比并结合示功图进行异常判断。通过这种方法可以在抽油机效率产生较小波动时就可以发现,比单一利用示功图方法能达到更高的预警效果[9]。
基于标准井的单井预警模型的建立过程中,主要包括以下几个步骤。
1)抽油机井各子系统效率计算
抽油机井各子系统效率包括地面各子系统效率和井下各子系统效率。地面各子系统效率分析包括带传动效率计算模型、减速箱效率计算模型、四连杆效率计算模型、电机效率计算模型;井下各子系统效率分析包括抽油杆效率计算模型、抽油泵效率计算模型[10]。
2)标准井井上功图计算
在获得标准井井下功图之后需要预测标准井井上功图,这时需要改变波动方程的初始边界条件,已知抽油杆完整的数学模型如下[11]:
由表2可知:仿真计算所得抽油机各子系统效率与测试所得各子系统效率较吻合。标准井计算公式准确性较高,和实际标准井误差小,所以基于标准井的单井预警模型具有较高的准确性和实用性。
5 结束语
本文提出了一种油田预警分析模型,该模型包括区块预警和单井预警两个部分。有效的预警了油田生产过程中的产量变化,并且油田开发的首要任务之一就是对产量做出准确地预测。实时的动态监控和准确的产量预测为后期合理调整油田规划和制定优化方案给出了重要依据,具有较好的应用价值。
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关键词:技术创新能力;因子分析法;产业创新系统
1.前言
近年来,陕西省的电子及通信设备制造业发展迅速,先后引进华为、三星、中兴等国内外著名的电子及通信设备制造商,这为陕西省提升电子及通信设备制造业的技术创新能力注入了新的力量。陕西省整体科研水平处于全国领先水平,同时依托于西安交通大学、西北大学、西安电子科技大学等国内著名高校,为陕西省电子及通信设备制造业培养了大批科研人才,也使得从事该产业的技术人员非常富足。陕西省也在不断探索转型之路,着力发展包括电子及通信设备制造业在内的高新技术产业,政策导向性十分明显。陕西省每年的专利申请数量也在突飞猛进的增长。在这诸多利好的条件下,陕西省电子及通信设备制造业的技术创新综合能力却稍显不足,这到底是什么原因导致的呢?本文正是立足于该产业技术创新能力的影响因素,通过建立指标评价体系,运用因子分析法提取出影响因子,利用回归分析法算出陕西省电子及通信设备制造业在全国范围内的排名,再逐项指标对比四川省的情况,分析出陕西省的不足之处,最后提出对策建议,对陕西省提升电子及通信设备制造业的技术创新能力献计献策。
2.分析方法
因子分析法的问世最早是对与智力测验相关的统计分析研究。至今,因子分析法已经成功的应用于经济学、气象学、医学、地质学、心理学等领域实践研究中,这也使得因子分析法的理论得到了进一步的丰富和发展。
因子分析法得以在诸多学科中得到广泛的应用,其关键点在于它是对被研究对象的指标信息的综合分析,并在此基础之上提取出能够充分反映出原有指标信息的因子,再用所提取出来的因子进行数据建模和研究分析。但是,因子的提取也是有其特定的前提条件的,他要求原有的指标信息要尽可能的全面,这才能使分析结果更加准确和实用。因子分析方法以研究对象极少的信息丢失为前提,对原有指标进行重组后提取少数因子,将提取出来的因子作为数学建模的基础,继而生成分析结果的统计分析方法。
因子分析法的步骤可以概括为一下几点:第一步,检验(对原有指标进行信度和效度检验,判断该问题是否可以采用因子分析法来分析)。第二步,提取(利用SPSS软件对原有指标进行重组,并提取出少数几个能够代表原始指标绝大部分信息的因子)。第三步,解释(根据因子提取结果,对因子进行命名,来解释这个因子所代表的原始指标信息)。第四步,计算(运用提取出来的因子构建数学模型,并且计算出因子得分)。第五步,评价(根据提取出的因子得分计算出综合得分)。第六步,比较分析,得出最终评价结果。
3.结论
根据以上分析得出如下研究结论:
一是陕西省电子及通信设备制造业技术创新能力不强。陕西省该产业的技术创新综合能力得分为负值,排在全国第十一位。其中投入能力和产出能力得分为负值,只有支持环境得分能排进全国前十位。
二是与该产业的传统强省(市)相比,差距依然较大。除去东部沿海发达省份,陕西省在西部地区该产业的技术创新综合能力得分只比同处这一地区四川省低,排在西部地区的第二位。
三是将陕西省该产业的技术创新综合能力得分,在全国范围内各省份间进行对比分析,可以看出陕西省该产业的技术创新综合能力整体水平刚刚达到平均水平线,深入挖掘不难发现:拉低该产业整体技术创新综合能力使其刚刚达到平均水平线的主要因素是R&D活动产出能力因子。
综上所述,陕西省该产业整体技术创新综合能力水平与先进省份差距较大,但是陕西省该产业在西部地区的按因子分别进行的排名中占据绝对优势。陕西省该产业的技术创新能力整体水平的提升空间还有很大。
4.提升对策
近年来,陕西省不断的进行招商引资,使得诸如三星、华为、中兴等一大批电子及通信企业入驻陕西省投资建厂,这对陕西省该产业的发展、优化、升级无疑不是利好消息。在这大好形势下积极促进整个产业的技术创新综合实力的提升具有前瞻性和战略性。这正是陕西省比较欠缺的地方。要把提高电子及通信设备制造业的整体产业技术创新能力上升到省级政府的重大战略性脚步加以严肃对待。
第一,鼓励R&D活动主体增加投入。产业中的技术创新主体是企业,其R&D能力决定了企业能否在优胜劣汰的竞争法则中生存下去。从产业层面上讲,只有不断的研发出新的产品、技术、管理体系才能使整个产业保持活力。
第二,重视产出成果的保护。创新产出保护的强度深度影响着产业内主体的R&D活动的积极性,只有技术成果得以密切保护,企业能单独享受到技术成果为其带来的好处,企业才有开展技术创新活动的动力。它是产业整体技术创新能力提升的重要保障和主要推动力。对于技术创新成果的保障措施主要有申请专利和商业秘密两种,在电子及通信设备制造业应用广泛的还是专利保护这一部分。
第三,构建新型产业技术创新系统。产业创新系统是近年来比较流行的说法,其实质就是为产业整体的创新营造和谐的创新环境,国际上目前比较流行的是一种官、产、学、研、用(用户)相结合的产业技术创新系统。该系统能够充分调动每一个社会成员参与到技术创新活动中。(作者单位:西安财经学院)
参考文献:
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【关键词】砌块组装;工期缩短
一、项目研究背景
为保持城市道路的服务品质,每年都需要对破损道路进行维修或翻建。在交通繁忙的大城市,道路维护特别是道路的翻建对城市交通、市容、空气质量都带来极大的不利影响。归纳产生不利影响的因素主要有:
1、道路易翻浆。在东北地区道路在设计之初,是按地质勘察报告提交时的土基含水量计算土基是否需要处理。而实际土基含水量是随季节、降雨量而变化,因此翻浆普遍发生。
2、道路寿命短。许多道路面层尚未达到设计的使用寿命,仅因道路翻浆而不得不进行大修甚至翻建。
3、建设工期长。占用工期较长的工序主要是土基处理;石灰土的养生;二灰碎石的养生;养生期是制约道路施工周期的关键因素。
4、在道路翻建过程中,占道时间长,对交通影响大,灰土类材料的使用对环境造成污染等问题都是困扰市政部门的老大难问题。
二、结构组合设计
2.1结构组合模式探讨
由于制约道路建设期的关键环节是养生期,因此面对基层和面层开展研究。现将需要养生的基层结构提出来,做如下对比分析:
第一方案:参考刚性路面组合设计。
使用预制砌块替代水泥混凝土面层和二灰碎石基层,能够避免现场养生问题,但是车辆行驶舒适性不佳。砌块面层接缝多,平整性差,行车震动、噪音影响大。解决办法是在砌块上增设加铺层。
第二方案:参考柔性路面组合设计
使用砌块替代二灰碎石基层即可避免现场养生问题。优点是:砌块与上面层结合良好,并保持原有柔性路面行车舒适性良好的优点。
但是对砌块本身的早期强度及预制、搬运的工艺性要求高。参考有关资料可知,添加水泥、减水剂、碳酸钠等物质能够有效增加二灰碎石早期强度指标。
第三方案:刚柔并济组合设计
采用混凝土预制块基层+沥青混凝土加铺层组合结构。既可以提高基层稳固性并延长道路面层使用寿命,又能发挥沥青混凝土加铺层的特点满足磨耗层及改善行车舒适性要求。土基层及土基处理方式与常规结构相同,技术要求相同。
试选结构如下:
1、上层:
5cm中粒式4%SBS改性沥青混凝土(AC-16),PC-3乳化沥青粘层油0.5L/m2,设置目的是保持路面平整、防滑耐磨、减震降噪、密封防水。要求与基层有良好的结合性,而且对砌块接缝不敏感,防治反射裂缝发生。也可以采用洒布粘层沥青、Trupave聚酯玻纤布、SAMI沥青橡胶碎石铺设在混凝土砌块顶面。
2、基层:
混凝土砌块,砌块高度分为40、60cm二个级别,混凝土预制砌块采用碎石、石灰、粉煤灰、水泥混合材料。设置目的:砌块组装后必须具有足够的强度和较好的整体稳定性及抗冻融性。
3、加固层:
在基层底部采用双向土工格栅灌入改性环氧聚合物砂浆结构,设置目的:增加相邻砌块之间的粘结性,防止砌块底部因受横向力发生侧滑或分离而降低砌块之间的嵌挤与卯榫性能。
4、垫层:
15cm碎石(35#),设置目的:稳定基层、抗滑、透水。
总厚度:60、80cm(对应不同尺寸砌块)
5、灌缝砂浆——增加砌块组合后的整体粘结稳定性,缓解砌块边缘的应力集中。砂浆需具有良好的韧性及与混凝土的粘合性,有足够的抗拉、抗剪强度,较低的温度收缩率,良好的流动度。意向采用聚合物砂浆类型。
我院现正在开展相关试验,预计年底可以得到主要试验数据。
三、关键技术环节
3.1砌块外形结构设计
混凝土砌块(专利技术、另文专述)。砌块外形长宽比例近似正方形,其结构外形设计具备限制砌块单体沿X、Y、Z三轴移动及转动的立体嵌挤与卯榫组合特点。使平面中的单个砌体都能与周边8块砌块相互嵌挤与卯榫,从而相互限制水平及垂直移动及转动,并以此增加砌块组合体整体结构强度,进一步提高应对地质病害或自然环境造成的路基塌陷的抵抗力。在以木模块代替混凝土砌块的初步试验中,在组合砌块未灌浆的条件下,砌块组后整体嵌固性表现良好。
3.2砌块尺寸设计
1、砌块尺寸分级
基本型40cm高,用于小型车交通,加强型60cm高,用于混合交通或翻浆严重的路段。各型砌块平面尺寸1.2X1.0;
2、与道路宽度匹配:服务道路宽度在,7、8、9、12米,砌块组合后总宽度应与道路宽度相符。
3、与雨水收水口尺寸相匹配。
3.3砌块性能要求
1、砌块工艺性好。具备制造、堆放、运输、安装方便的特点。
2、砌块强度高。具备早期强度高拆模周期短、边角处在交通荷载条件下不开裂、抗冻融。
3、砌块与周边接触体粘结性好。与面层及垫层结合良好,与砂浆结合良好。
四、砌块组装式道路基层结构的施工工艺
1、开槽弃土、2、处理土基、3、整平路基、4、铺设碎石及土工格栅,底层灌浆、5、运输、拼装、6、利用砌块灌浆孔道灌入砂浆、7、立缘石的按放与砌筑、8、道路面层沥青混凝土的摊铺及碾压。
五、结论与参考资料及附件
5.1结论
综上所述,砌块组装式道路基层结构,采用国内首创的新技术,设计目标是施工期短,易维护、社会效益、环境效益好。
因此该结构特别适用于以小型车交通为主的城市道路。在东北地区10月份以后的季节施工,预制砌块组装道路也具有良好的应用前景。
参考文献
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[3]《二灰碎石加入化学添加剂进行力学性能改良的实验研究》(交通标准化2011-1,王志强,河北省武强县交通局)
关键词:石油工程;全英语教学;硕士培养;质量保障体系
为了满足国内石油石化企业的人才需求,培养一批既具备扎实的石油、石化学科专业知识和技能,又熟练掌握英语、国际化经营等相关知识的高层次国际化创新人才,推进学校国际化战略的顺利实施,促进学校石油石化主干学科建设与发展,中国石油大学(北京)于2009年9月启动了全英语硕士学位项目。石油工程全英语教学国际班作为第一批开设的全英语硕士学位项目,至今已经开办了5年。为了保障石油工程国际班硕士研究生教育质量,石油工程学院配合学校研究生院要求的同时,在入学制度、培养方案、师资队伍、教学管理等方面进行了大量探索与尝试。然而,对于全英语教学国际班这一新生事物,国内高校尚缺乏成熟的、全面的、适用于全英语硕士学位项目的质量保障体系。因而,关于如何做好石油工程国际班硕士研究生培养教育工作在较长的一段时间内仍需要进行深入研究和实践。
1石油工程全英语教学国际班硕士培养存在的问题
石油工程全英语教学国际班在建设初期,在研究生培养和教学质量保障方面存在一些问题和不足。具体表现在以下几个方面。
1.1课程安排不平衡
石油工程国际班的所有专业课程全部邀请国外知名大学教授、国外石油企业高级工程师授课,但由于外教来华时间的限制,在课程的时间安排上一般分散在2个月的课程学时只能被压缩至1周全天完成。因此,出现了学期内的授课时间集中和各个学期授课安排不平衡的现象。从教学效果上来看,1周集中式的授课方式使得学生和外教均感到紧张和疲惫,严重影响了教学质量。
1.2学生差异
石油工程国际班的入学制度对研究生的专业课成绩排名和英语能力要求都是非常高的,学生在入学前必须拥有较高的托福、雅思或大学英语六级语言成绩。但进入国际班课程学习之后,反映出来却是学生英语听说能力的参差不齐,这使得全英语教学的授课效果出现了失调现象。
1.3外教授课风格
与国内教师“灌输式”的教学风格不同,国外教授习惯于“启发互动式”教学,在课堂上一般会从浅显基本的知识点讲起,随着学生的反馈和呼应酌情增加授课难度和调整授课内容。然而,国内学生往往不习惯提问或与老师互动,外教讲多少就听多少,外教没讲的也不追问。这样造成了学生抱怨外教讲得内容少且不深入,外教抱怨不清楚自己所授内容中国学生是否听懂的局面。
1.4质量评估体系尚未完善
目前的硕士培养质量评估以校内自评为主,评估的内容主要包括:学生入学质量、课程教学、教材建设、学术水平、学位论文等。未能将用人单位和社会对培养出的全英语硕士学位研究生的“满意度”作为评估指标,以强化全英语硕士学位研究生教育与学校总体社会声誉的联系,确保评估的真实性、客观性、指导性和权威性。
上述几方面是石油工程全英语教学国际班研究生培养实践中遇到的困境,如不对其进行恰当的改革与建设,必将带来种种弊端,引发质量滑坡。因此,构建石油工程全英语硕士学位项目质量保障体系,实施质量保证体系中的具体措施已成为当务之急。
2石油工程全英语硕士学位项目质量保障体系的构建
2.1质量保障体系
教育质量保障体系实际上是一种质量管理制度,明确目标,以已有资源建立管理程序,实施过程控制,最终达到预期目标。石油工程全英语硕士学位项目主要面向国有大中型石油石化企业,以培养具备系统扎实的石油工程学科专业基本知识、基本理论和基本技能,熟练掌握英语和经济管理、国际化经营等相关知识的高层次国际化创新人才为目标。全英语硕士学位项目质量保障体系即以提高教育质量为核心,利用国内外、校内外资源,以教学实施和管理制度为基础,以质量评估为手段,把与教学质量密切相关的教学质量管理行为有机地结合成一个目标清晰、分工明确、相互协作、能够保障和提高教学质量的整体。
2.2质量保障体系的构建
研究生培养质量是在社会、学生、导师、管理和条件建设等多种因素共同作用下的综合结果,其影响培养质量保障体系的因素也是复杂的、多方面的。本研究在参照已有全日制专业学位硕士培养质量保障体系的基础上,通过结合石油工程全英语教学国际班的教育特点和实际建设经验,最终整理出一套适合石油工程学科特色和全英语教育项目特色的指标体系。落实到具体指标中,此体系可关联至师资队伍、生源条件、管理教育、物质条件和质量评估五个影响因素。物质条件包括教学科研设备与图书资源等。管理教育包括日常教学管理、培养方案设计和课外学习氛围创建几个方面。培养方案设计又涉及课程教学、实践教学和学位论文几个环节。另外,质量评估作为质量保障体系的一部分,是衡量保障措施是否合适、有效的天平。
2.3完善质量保障体系的措施
首先,应严格把好入学质量关,认真审核学生的入学条件,全面考察学生的专业基础知识技能,确保生源的质量,宁缺毋滥。其次,应重视全英语教学国际班研究生的课程学习,学院应制定好相应的规章制度,安排好公共课教学活动,做好考勤工作,确保课程学习的质量。再次,要加强授课教师和研究生导师队伍的建设,只有高水平的师资力量才是质量保证的关键。在全英语教学国际班研究生培养的各个环节进行不断优化和加强。最后,需要完善评估方法,构建合理的质量评估体系,充分发挥其在全英语教学国际班研究生培养中进行质量监督的重要作用。
3已开展的质量保障措施
为了构建和完善石油工程全英语硕士学位项目研究生教学质量保障体系,石油工程学院针对上述质量保障体系的各个节点,开展了卓有成效的质量保障工作。
3.1优化培养方案
石油工程09级国际班的培养方案中专业课共9门,其中油气井工程1门,油气田开发工程6门,石油地质1门,石油经济1门,共21学分。通过四年的探索,学院进一步修订了全英语教学国际班培养方案。在广泛调研国外高校相近学科专业的硕士研究生培养方案的基础上,按一级学科制订了13级石油工程全英语教学国际班的培养方案。培养方案体现了国际化、创新性和特色化的特征,保留课程体系中的主干专业课,将部分非主干专业课改为讲座的形式。另外,为了平衡一级学科中油气井与油气田开发方向的授课比例,增补了油气井工程方向的专业课程。修订后的培养方案中主干专业课共12门,其中油气井工程4门,油气田开发工程7门,石油地质1门,共28学分。在课程时间安排方面,为了使授课时间和学期课程量达到平衡,将外教来华的授课周期分散安排,将国内教师的授课时间由集中授课改为分散授课,填补了学期空档。在学位论文方面,石油工程学院结合本院实际,制定了全英语国际班学生进入论文开题工作后2年的研究、学习计划。国际班学生的英文学位论文评审以及答辩也突破了传统普通研究生中文学位论文的评审形式而采用石油工程专业领域专家和英语语言类专家共同参与的形式,如此既保证了论文的理论水平又保证了英文论文的语言水平,进而指导全英语国际学位硕士论文向更高水平发展。
3.2加强师资队伍建设
石油工程国际班早期专业课程的授课教师全部来自国外知名大学的教授或跨国石油公司任职的高级工程师,这些教师的教学水平、质量很高。通过近四年的师资队伍建设,对石油工程国际班的教师结构进行了优化,按照外籍教师占2/3、国内教师占1/3的比例配备。国内教师要求具有国外教育背景,3年的国际班助教经历以及课程所需的专业基础。此外,学院为每位外教配备了一名校内助教。助教要求具有博士学位和国外教育经历。助教是关系到每门外教授课课程教学质量的重要因素,肩负着课程的预习辅导、课堂教学管理、课后答疑和组织安排考试等重要环节的教学工作。特别是在课堂教学管理环节,助教将协助学生及时就听课效果对外教进行反馈,督促外教实时调节授课难度,保证课堂教学质量。
3.3完善入学制度
全英语教学国际班的招生选拔工作于每年4月份进行,学校研究生院对符合条件的已报名学生进行统一的外语水平测试。学院结合本院实际,制订针对全英语教学国际班报名学生的专业素质与技能的面试考核方案,加大对报名学生的专业考察力度。最终将结合学生的外语考试成绩和专业面试成绩进行综合评定,确定录取人选。按照原来的招生制度,石油工程国际班只面向油气井工程和油气田开发方向的研究生。然而,通过四年的探索发现,较为单一的生源环境并不利于国际化教学环境的培养。于是,学院对招生政策进行了改革,使13级石油工程国际班的招收范围扩大到油气井工程、油气田开发、力学、船舶与海洋工程方向的研究生,此外还招收成绩优秀的国外留学生。实践证明,留学生的加入和多元化的生源环境确实有助于学生的课程学习与日常交流,特别是学生的英语听说能力及英文论文的写作能力由此得到了显著提高。
3.4强化教学过程管理
石油工程全英语教学国际班建立了由研究生主管院长负责、班主任主抓、助教协助管理的班级管理体制和组织体系。通过改进教学模式和教学方法,每门外教课程做到了“四个一”,即一门外教课程用四周完成,第一周由校内教授讲授该门课程的基本框架、基础知识;第二周由外教讲授,开课前班主任和助教会结合外教的专长和本课程能反映的前沿知识设计教学内容;第三周由助教对学生大作业进行检查、批改,深入了解学生对该门课程的知识掌握程度,对部分内容进行串讲、答疑;第四周为学生讨论、复习准备考试时间。授课结束一个月内,助教组织学生进行结课考试,学期末向学院提交完整的教学材料进行归档。学院鼓励国内授课教师在教学过程中采用研讨式教学方法,同时加强课程质量的评价。学院参考国外高校课程评教体系,结合国内研究生教育实际、特色,制定出了一套科学、合理的评教指标体系。国际班开设的每门课程,都做到有任课教师对学生、学生对任课教师评价的完整记录、统计。每学期期末,学院对本学期每门课程的教学质量进行总结,向学校提交质量分析报告。
4结语
石油工程全英语硕士学位项目研究生培养已有5年多。通过不断优化培养方案、建设师资队伍、完善入学制度和强化教学过程管理,石油工程全英语教学国际班的各项教学工作有条不紊、进展顺利。通过调查了解到绝大多数石油工程国际班学生认为全英语教学对他们英语水平的提高,特别对石油工程专业英语的的学习有明显促进作用。更可贵的是,学生反应国际班的学习在提升英语和专业实力的同时也激发了他们继续学习和深造的热情。统计表明,石油工程国际班毕业研究生的就业情况及再学习情况良好。其中,石油工程09级、10级和11级国际班毕业生成功出国深造和国内直博的比例分别为44%,64%和56%,石油工程12级国际班(目前研三在读)中已经获得出国深造录取通知的学生比例为43%,还有一部分学生正在积极申请。随着学校研究生教育国际化的不断迈进,全英语硕士学位项目将一如既往地开展和完善,石油工程国际班对于如何提高研究生培养质量的探索依然任重而道远。
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关键词:高铁车站;基坑围护;施工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A
1、引言
随着建筑设施的不断增多,人们对地下空间的不断开发利用也日益增多,促进了基坑工程的发展,对其要求也越来越高,在施工中还存在很多问题。基坑工程施工条件复杂、施工场地小、数量多,基坑围护施工体系作用是保护围护结构本身和基坑的安全,保护周围建筑物的安全,保证其他设施的安全、正常使用。
基坑工程是一个系统工程,涉及范围广,而围护结构是由若干体系和部分组成的整体,体系具有独立功能。因此,设计和施工都要考虑整体系统,协调好系统的各部分。基坑工程施工前,要考虑土和土层结构、施工场地的水文条件,还要评估施加在围护结构上的土压力和土中渗流影响基坑和围护结构稳定程度。基坑工程施工时,要考虑基坑的挖土方式和顺序避免对基坑的稳定性造成影响。在基坑工程中,基坑开挖深度起主导作用,基坑周围的环境制约着围护方案的选择。因此,确定基坑围护施工方案要考虑整个系统,使其实现效益最优。
2、高铁车站内的基坑围护工程现状
现阶段,基坑工程已经向着地下发展,开挖深度也由最初的4米左右发展到现在的10或20多米,工程难度大、质量要求高、开挖条件差,影响着整个工程的进行。已有的实际基坑围护工程具有的特点有:
(1)基坑围护工程施工环境条件差。高铁车站的建立一般选在人流量大,交通便利的地方,周围高层建筑不断发展,建筑密度大,使得施工场地变小,约束着基坑围护工程的施工。
(2)施工难度增大。市场竞争加剧,人们对工程进度、工程质量、造价要求增高,同时增大了施工难度。
(3)基坑开挖深度增大。为了增加使用面积,节约地面土地,常在原有地基下进行加深处理,增加了地下室的深度和层数,用来设置车库、人防、消防等设施,使得基坑开挖深度增大。
(4)对基坑围护要求增大。在进行基坑开挖和基础施工时,要考虑工程对周围环境的影响,对周围建筑物的影响,和对各种管线的影响等。因此,为了减少对设施和建筑物的损坏性,必须设置安全可靠的围护结构。
3、基坑围护结构设计
基坑开挖深度不同,开挖条件不同,基坑围护形式也不同。对于采取放坡式开挖的基坑,开挖深度小于4米,可以在支挡结构下进行,开挖深度大于4米,可以在支护系统下进行。一般工程在同一区域施工的可以采取1-2种围护形式,也可以更多,视实际情况而定。
施工前,考察施工现场的地质和水文情况,记录各土层的特征情况,并分析各层的厚度和分布规律,开挖范围内各土层主要物理力学指标。再调查施工现场地下水情况,对各种地下水进行勘探测量,分析水量、流速,季节性变化特点等。
基坑设计中,上层土方为了减压卸荷、降低基坑有效深度,采用放坡开挖和土钉喷锚支护;中层土方为了解决由于基坑支撑条件而产生的支撑形式问题,采用外支撑形式,使用预应力锚索对围护桩施加拉力;下层土方采用灌注桩和钢管内支撑喷锚支护。针对基坑变形,不同的基坑变形情况,采用不同的分级加载方式。
基坑围护结构选择原则:
(1)该施工场地总体围护围护形式,有无敏感建筑,施工场地的宽广程度。
(2)开挖范围内土质情况,降水效果和渗透系数情况。
(3)基坑大小,基坑分区施工情况。对于无法连续施工的基坑,可以选择相对简单的基坑围护。
(4)选择衔接的结合部围护体系,要符合日后围护施工的便利性。
基坑围护结构设计:
(1)桩墙设计
根据高铁车站的基坑特点,隔离布置挖孔桩位置,确定桩距、嵌入深度、混凝土等级等。
(2)支锚结构设计
根据实际需求,设计支撑和锚索结构。
4、基坑围护施工工艺分析
基坑围护施工工艺流程:主体围挡施工基坑降水施工边坡开挖、土钉施工、网喷围护桩、冠梁施工土方开挖、网喷、锚索施工立柱桩施工土方开挖、网喷、安装钢支撑开挖到基底
4.1 基坑降水施工
基坑降水施工是保证基坑安全的关键工序,关系着基坑后续过程的生产效率。基坑降水施工方法有基坑随开挖随做截水沟明排水、降水井预先降水,使用最多的是降水井预先降水,虽然投入成本较高,但这种降水方法可以有效提高基坑开挖速度,提高生产效率,保证基坑质量,防止涌水等安全事故发生。当基坑底部是弱渗透性地层时,只使用降水井预先降水法已经达不到降水目的,可以结合使用降水井预先降水和明排水法。
4.2 降水井的布置
降水井的布置原则:首先确定单位降水总量(m3/d),可以参考基坑规模、地下水位情况及其补给和岩层的渗透特性;其次确定降水井数量,可以参考拟选用的降水井的单井降水能力;最后布置降水井,一般布置在距离基坑边3-5米的位置,避免远距离布置影响降水效果,近距离布置影响施工。
降水井布置的注意事项:
(1)以单位降水总量为基础来选取降水井的规格、数量,满足施工要求的基础上尽量满足以最小的成本取得最大的降水效果。参考基坑规模、地下水位情况及其补给和岩层的渗透特性来确定有效降水半径,从而确定降水井间距,完成降水井的平面布置。根据我国大多数的基坑施工方法和经验,一般降水井的间距要在10以上30米以内,再来选取和确定降水井规格和数量,并进行验证。
(2)当地层的渗透系数较大时,且基坑全部处于该地层上,则应该采用等间距布置降水井;当地层的渗透系数较小时,且基坑底部处于该地层上,则应该在最有利位置上布置降水井,从而让降水井发挥最大降水能力。降水井布置时要避免设置在基坑内。
4.3 围护桩施工方法
高铁车站的基坑一般处于市区,受场地限制,不宜采用噪音、振动大的施工方法,一般采取人工挖孔的施工方法,经济效益较高。人工挖孔桩的施工工艺流程:施工准备、降水测量放线、定桩位浇注孔首节护壁设置安全爬梯、安全带,设置照明路线出土提升设备安装孔口安全盖布置人工开挖土方设置护壁刚筋依壁次开挖下层土方到设计桩底面成孔验收吊放钢筋笼放置串筒浇筑桩芯混凝土
5、基坑围护施工技术要点分析
基坑围护施工技术受施工场地影响,施工对象不同,施工技术也不同。对高铁车站内的基坑围护施工要点有以下几方面。
5.1 转变传统的基坑围护设计理念
我国对基坑围护结构的设计和施工还不是很成熟,没有规范的围护结构标准。基坑围护结构实际受力情况和理论计算结果差异大,计算不准确造成结构不安全,因此计算方式不能再使用传统的结构载荷法,而应该建立动态设计体系,实现以施工监测为主导。并针对施工现场的地质条件和特点,对出现的问题进行有效的控制和解决。
5.2 加强施工过程的监测和处理
在实际施工中,对设计参数进行校正,对已施工的部位进行控制,对出现问题的部位进行补救。因此,必须加强施工过程的监测,及时反映施工现场施工监测数据,保证数据的可靠性,及时处理现场变形。监测人员根据设计方案对施工现场进行测量、观测质量,对出现的异常情况及时采取应对措施来解决,防止情况恶化。我国对大型、复杂的基坑工程采取的监测形式是专家论证,能有效的降低工程造价,保证工程质量。
5.3 控制基坑围护的施工质量
控制基坑围护的施工质量,保证每个施工环节的质量,才能提高整个工程的质量,避免事后补救。施工前,项目负责人要熟悉施工设计图纸、施工现场环境、施工场地地质条件,保证降水系统的正常工作。施工时,施工企业严格遵守设计方案组织施工,不能任意改变设计方案,必须更改时要按程序进行重新评审。基坑开挖时,要保证基坑支护结构的完好,避免扰动基底原状土或碰撞工程桩。一旦发生异常,马上停止开挖,及时采取应对措施。开挖完成后,施工企业及时进行验槽,并展开地下结构工程的施工,避免基坑长时间暴露在环境中。基坑回填时,也要保证基坑支护结构的完好。
6、结语
对于不同的工程特点和地质情况,采取不同的基坑围护施工技术,本着最大化的经济效益和良好的施工质量,坚持因地制宜原则,控制地表沉降范围,保证基坑的安全保护等级,保证周围建筑的结构完好,无下沉和开裂现象发生,有效控制基坑围护结构的位移量,保证基坑围护施工顺利开展。
参考文献
[1] 冯燕妮;谢志平.不同地质的基坑围护施工技术与运用.福建建筑.2010年09期 .
[2] 徐群.探析不同地质的基坑围护施工.中华民居(下旬刊) . 2012年12期.
关键词:公路隧道;Autodesk Simulation;仿真分析
中图分类号:U451+.5 文献标识码:A
在过去山区和丘陵地区公路工程中,多以盘山公路和山体切坡深挖等方式为主。该方式占用了大量的耕地,而且能耗比较高,安全隐患多,对生态环境的破坏非常大。修建公路隧道可以保护环境,缩短两地路程,避免大坡道,节省交通用时;又避免了滑坡、落石和泥石流等自然灾害的隐患。公路隧道的施工以新奥法为主,该方法是以喷射混凝土和锚杆的有机结合作为隧道主要的支护手段。相比于理论计算方法,借助有限元软件可以减短设计周期,减少成本。本文借助有限元软件Autodesk Simulation建立隧道与周围岩体的二维模型,设定初始条件,进行仿真分析,分析结构变形情况。
1有限元软件建模
根据某高速公路隧道建立物理模型,该隧道设计时速为120km/h,建筑限界最小宽度为11.5m,建筑限界高度为5m,围岩级别为Ⅲ,S=3,岩石重度γ=23kN/m3,初期支护喷射混凝土喷层厚度为100mm,二次衬砌的混凝土厚度为350mm,隧道开挖跨度为B=12.4m,直墙部分高5.5m。根据现行公路隧道设计规范计算围岩压力,得出隧道围岩的竖向均布压力q=70.38kN/,水平压力e=10.56kN/,岩石的弹性模量为E=8.66GPa,泊松比μ=0.28。
1.1建模
为了简化计算,作出假设:(1)假定岩体为均质连续体,不考虑岩体中节理裂隙产状和发育状态;(2)不考虑施工过程中的爆破影响;(3)地层各层之间界面假定为水平面;(4)忽略地质构造应力,用自重应力场来代表初始地应力场;(5)不考虑超前辅助施工支护对围岩应力场的影响;(6)不考虑地下水的影响。
处于岩层中的隧道洞室,沿长度方向上的应力不变,可将其看成平面应变问题,所以将隧道结构的计算进行结构简化,据此建立二维模型。分别建立直墙、拱底和拱顶模型,依据起点和终点坐标形式建立直线,采用三点圆弧法建立隧道物理模型。
1.2材料定义
设定材料密度ρ=2.3kg/m3,弹性模量Ε=8.66GPa,材料的泊松比μ=0.28。
1.3添加约束和施加荷载
对模型施加荷载和约束,将直墙拱底、上部拱与直墙连接处施加Tx、Tz和Ry方向的约束,并限制拱和直墙其他节点处Tz、Rx和Ry方向的位移。并施加拱顶沿负Y方向的均布力70.38kN/,左右两侧直墙分别沿X正方向和负方向的均布力10.56kN/。至此,模型建立完成,如图1所示。
2仿真分析
经过线性分析,可以得到位移分布云图和力的分布云图。其中,底板跨中位置位移值较大,最大值沿Y轴正向,其值为0.214689m,拱顶位移值相对较小,大小为0.0135542m,方向向下,如图2所示。直墙部分位移方向均指向隧道内部(沿X方向),其值为0.0032619m,如图3所示。
在承受围岩压力时,隧道拱圈对围岩压力施加反作用力,由反作用力云图(图4)可知,拱脚部位和直墙与底板连接部位易产生应力集中现象,且由图中可以看出拱脚部位的反作用力最大,最大值为441496N,方向指向隧道外侧。
结语
本文通过有限元仿真分析,得出以下几点结论:
(1)结构变形以竖向位移为主,在底板位置产生的竖向位移最大,数值为0.214689m,沿Y轴正向,拱顶位移相对较小,其值为0.0135542m,两侧直墙部分位移方向均指向隧道内部,位移大小为0.0032619m,拱脚和两侧直墙与底板连接部位易产生应力集中现象,拱脚部分应力较大,最大值为441496N。施工中应适当采取仰拱,抵抗过大的竖向变形,引起底部隆起;直墙主要承受水平围岩压力,其竖向位移远小于底板。可见竖向围岩压力是影响结构变形的主要因素。
(2)结构在墙脚部位的内力,特别是弯矩值很大,有应力集中现象,建议工程实际中加厚此处衬砌厚度或墙脚转角处做成圆滑的过度曲线以减少应力集中。拱圈弯矩比较小,可以适当减少衬砌的尺寸,以达到经济要求。
(3)隧道及其周围围岩主要处于受压状态,只在拱圈加固区域和墙脚区域出现小范围的受拉区。对于拱圈建议设计时合理采用锚杆加固,以减少其在Y方向的变形量。
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