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工業計量論文范文1
1 路線設計 ................................................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.1 線形設計一般原則 ............................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.2 平面線形要素的組合類型 ................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.3 平面設計方法 .................................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.4 平曲線設計 ........................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.4.1 平曲線要素計算 ......................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.4.2 逐樁坐標計算 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
1.5 縱斷面設計 ........................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.5.1 豎曲線設計 ................................................................................. 錯誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設計 .......................................................................................................................... 1
1.6.1 路基寬度的確定 ........................................................................................................... 1
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定 ....................................................................................... 1
1.6.3 超高與加寬 ................................................................................................................... 1
2 路基路面設計 ............................................................................................................................. 2
2.1 一般路基設計 ...................................................................................................................... 2
2.1.1 路基的類型和構造 ....................................................................................................... 2
2.1.2 設計依據 ....................................................................................................................... 2
2.1.3 路基填土與壓實 ........................................................................................................... 2
2.2 軟基處理 .............................................................................................................................. 3
2.3 路基防護 .............................................................................................................................. 4
2.4 支擋結構設計 ...................................................................................................................... 4
2.5 路面結構設計 ...................................................................................................................... 6
2.5.1. 路面結構組成 ............................................................................................................. 6
2.5.2 路面類型 ....................................................................................................................... 6
2.5.3 瀝青路面設計 ............................................................................................................... 7
2.5.4 水泥路面設計 ............................................................................................................... 8
2.5.5 路面比選 ....................................................................................................................... 9
2.6 路基土石方數量計算及調配 ............................................................................................ 10
2.6.1 橫斷面面積計算 ......................................................................................................... 10
2.6.2 土石方數量計算 ......................................................................................................... 11
2.6.3 路基土石方調配 ......................................................................................................... 11
3 排水設計 ................................................................................................................................... 15
3.1 公路排水設計的內容 ........................................................................................................ 15
3.2 設計依據 ............................................................................................................................ 15
3.3 路基排水設計 .................................................................................................................... 15
3.3.1 地表排水設備的類型 ................................................................................................. 15
3.3.2 邊溝設計 ..................................................................................................................... 15
3.3.3 排水溝設計 ................................................................................................................. 16
3.4 路面排水設計 .................................................................................................................... 16
3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16
3.5 涵洞設計 ............................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
3.5.1 涵洞分類及各種構造型式涵洞的適用性和優缺點 ................. 錯誤!未定義書簽。
3.5.2 涵洞選用原則 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
3.5.3 涵洞擬定 ..................................................................................... 錯誤!未定義書簽。 致謝 ............................................................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設計
公路的橫斷面,是指公路中線上各點的法向切面,它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環境保護等設施。
公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下,盡量做到用地省、投資少,使道路發揮其最大經濟效益與社會效益。
道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿通、環境、城市面貌等要求,橫斷面設計應滿足以下一些要求:
(1)設計應符合公路建設的基本原則和現行《公路工程技術標準》規定的具體要求。
(2)設計時應兼顧當地農田基本建設的需要,盡可能與之相配合,不得任意減、并農
田排灌溝渠。
(3)路基穿過耕種地區,為了節約用地,如當地石料方便,可修建石砌邊坡。
(4)沿河線的橫斷面設計,應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。
1.6.1 路基寬度的確定
路基寬度是指公路路幅頂面的寬度,即兩路肩外緣之間的寬度,公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。
根據規范,二級公路采用單幅路形式,行車道寬2×3.5m,硬路肩寬度:2×0.75m,土路肩寬度:2×0.75m。路基寬:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。
布置如下圖4-1所示: 土
路
肩硬路肩行車道行車道硬路肩土路肩
圖4-1 路基設計簡圖
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定
由《公路路基設計規范》,結合實際的工程地質條件綜合考慮:路堤邊坡坡度取為1:
1.5~1:1.75;路塹邊坡取為1:0.5~1:0.75。
1.6.3 超高與加寬
2 路基路面設計
公路路基是路面的基礎,它是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,承受由路面傳來的荷載,必須具有足夠的強度、穩定性和耐久性。
2.1 一般路基設計
2.1.1 路基的類型和構造
(1)路堤
路基設計標高高于天然地面標高時,需要進行填筑,這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同,劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的兩側設置邊溝。高路堤的填方數量大,占地多,為使路基穩定和橫斷面濟濟合理,可以在適當位置設置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷,高路堤的邊坡采取適當的坡面防護和加固措施。
(2)路塹
路基設計標高低于天然地面標高時,需要進行挖掘,這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據高度和巖土層情況設置成直線或折線,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方邊坡的坡腳設置邊溝,以匯集和排除路基范圍內的地表徑流,路塹的上方設置截水溝,以攔截和排除流向路基的地表徑流。
(3)半挖半填路基
半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點,上述對路堤和路塹的要求均應滿足。
2.1.2 設計依據
《公路路基設設計規范》
《公路工程技術標準》
2.1.3 路基填土與壓實
(1)填土的選擇
路基的強度與穩定性,取決于土的性質和當地的自然因素。并與填土的高度和施
工技術有關。在填土時應綜合考慮,據《路基設計規范》可知,二級公路的路基填料最小強度和最大粒徑如下表:
路基壓實度及填料要求表
(2)不同土質填筑路堤
如透水性較小的土層,位于透水性較大的土層下面,則透水性較小的土層表面應
自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面,則透水性較大的土層表面應做成平臺。為了防止雨水沖刷,可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場內上述各種土的天然混合物。水的土與不透水的土,
不能非成層使用,以免在填方內形成水囊。
(3)路基壓實與壓實度
路堤填土需分層壓實,使之具有一定的密實度。土的壓實效果同壓實時的含水量
有關。對于路基的不同層位應提出不同的壓實要求,上層和下層的壓實度應高些,中間層可低些。
據《路基設計規范》,高速公路路基壓實度應滿足下表:
路基壓實度(重型)要求表
軟土地基,通常情況下地基承載力達不到其上面構造物要求的承載力,或雖在建筑物施工時能達到要求,但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失穩,
造成路面嚴重破壞,處理好路基,是設計的重大環節。公路是一條帶狀的承受動靜兩種荷載的特殊人工建筑物,由于它分布較廣,使用要求較高,因而對地基提出了較高的要求。
本設計所經過的路段除田間地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承載力很好,地質也良好。對于有淤泥層的地段,由于深度都在3m以內,一般通過清淤泥換填法進行處理。填料采用碎石土,石渣等,其上鋪0.5m的砂礫墊層土工隔柵。
對于地質條件差,且在路基范圍內有少量地下水滲出的土質地段,邊坡采用護面墻進行防護。
2.3 路基防護
路基防護是確保道路全天候使用,使路基不致因地表流和氣候變化而失穩的必要工程措施,是路基設計的主要項目之一。
路基的防護的方法,一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。坡面防護主要有植物防護和工程防護兩類。對于土路堤的坡面鋪砌防護工程,最好待填土沉實或夯實后施工,并根據填料的性質及分層情況決定防護方式。鋪砌的坡面應預先整平,坑洼處應填平夯實。沖刷防護有間接和直接防護兩類。對于沖刷防護,一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段,可在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和混凝土預制板等。
(1)路堤邊坡防護
路堤高度小于3米邊坡均直接撒草種防護;路堤高度大于3米均采用方格網植草護坡,具體尺寸見圖紙《路堤方格網植草防護圖》。
(2)路塹邊坡防護
路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護;路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護坡。
2.4 支擋結構設計
(1)擋土墻的用途
擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩定的建筑物。在公路工程中廣泛應用于支擋路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。
(2)擋土墻的類型及適用范圍
擋土墻類型分類方法較多,一般以擋土墻的結構形式分類為主,常見的擋土墻形式有:重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設置位置,擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。
路肩墻或路堤墻設置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基邊坡或基底滑動,確保路基穩定,同時可以收縮填土坡腳,減少填方數量,減少拆遷和占地面積,以及保護臨近線路已有的重要建筑物。
路塹擋土墻設置在塹坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩定的邊坡,同時可減少挖方數量,降低邊坡高度。
(3)本路段擋土墻設置
在路段K0+960~K1+100右側,為收縮坡腳、加強路基的穩定性,設置擋土墻長140m,高2~4m,具體布置及構造見《擋土墻布置圖》和《擋土墻構造圖》。
(4)擋土墻排水設施
擋土墻的排水處理是否得當,對巖石或土坡的穩定性影響很大,直接影響到擋土墻的安全與使用效果。擋土墻的排水設施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水,主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此,可設置地面排水溝以截留地表水。夯實回填土頂面和地表松土,以減少雨水和地面水下滲,必要時應加設鋪砌,采取封閉處理。為防止地表水滲入地基,可夯實墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水,主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當高度處設置一排或數排泄水孔。設計中采用10×10cm的方形孔,間距為2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。
沉降縫和伸縮縫:為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂,應根據地基地質條件及墻高、墻身斷面的變化情況,設置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產生裂縫,須設置伸縮縫。
通常,把沉降縫和伸縮縫結合在一起,統稱為變形縫。設計中,沿墻身10m設置一道變形縫,縫寬20mm,縫內沿墻內、外、頂三邊填塞瀝青麻筋,塞入深度不應小于15cm。
(5)擋土墻施工注意事項
①施工前應做好地面排水工作,保持基坑干燥;
②基坑開挖后,若發現地基與設計情況有出入,應按實際情況調整設計;
③墻趾部分的基坑,在基礎施工完后應及時回填夯實,并做成不小于4%外傾斜坡,以免積水下滲,影響墻身的穩定;
④漿砌擋土墻的砂漿水灰比必須符合要求,灰漿應填塞飽滿,漿砌擋土墻應錯縫砌筑,填縫必須緊密,不得做成水平通縫,墻趾臺階轉折處,不得做成豎直通縫;
⑤墻體應達設計強度的75%以上,方可回填墻后填料;
⑥回填前,應確定填料的最佳含水量和最大干密度,根據碾壓機具和填料性質,分層
填筑壓實,壓實度應滿足設計要求;
⑦墻后回填必須均勻攤鋪平整,并設不小于3%的橫坡,利于排水。墻背1.0m范圍內,不得有大型機械行駛或作業,防止碰壞墻體,并用小型壓實機碾壓,分層厚度不得超過0.2m。
⑧墻后地面坡度陡于1:5時,應先處理填方基底(如鏟除草皮,開挖臺階等)再填土,以免順原地面滑動。
2.5 路面結構設計
2.5.1. 路面結構組成
⑴面層
面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結構層次,并為車輛提供行駛表面,直接影響行車的安全性、舒適性和經濟性。因此,面層應具有足夠的結構強度,抗變形能力,較好的水穩定性和溫度穩定性,而且應當耐磨,不透水;其表面還有良好的抗滑性和平整度。面層可由一層或多層組成;其上層可為磨耗層,其下層可為承重層、連接層或整平層。修筑面層所用的材料主要有:水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料等。
⑵基層
基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力,并擴散到下面的墊層和土基中去。它應具有足夠的強度和剛度,具有良好的擴散應力的能力及足夠的水穩定性。基層厚度大時,可設為兩層,分別稱為上基層和底基層,并選用不同強度或質量要求的材料。修筑基層所用的材料主要有:各種結合穩定土、天然砂礫,各種碎石和礫石、片石,各種工業廢渣等。
⑶墊層
墊層介于土基與基層之間,將基層傳下來的車輛荷載應力加以擴散,以減小土基產生的應力和變形,阻止路基土擠入基層中,影響基層結構的性能。修筑墊層的材料強度不一定要高,但水穩定性和隔溫性能要好,常用的材料有:砂、礫石、爐渣、水泥或石灰穩定土等。
2.5.2 路面類型
按面層所用的材料來分,有水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。高等級公路路面的特點是強度高、剛度大、穩定好、使用壽命長,能適應較繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或瀝青路面。
2.5.3 瀝青路面設計
2.5.3.1 設計資料
⑴交通量年平均增長率按r=7%計,路段屬平原微丘,西南潮暖區(V2區) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
按設計彎沉值計算設計層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm); H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應力驗算設計層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)
路面設計層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉); H( 4 )= 17.3 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。 根據上述結果,干燥狀態下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。
② 中濕狀態
按設計彎沉值計算設計層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.01mm); H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應力驗算設計層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)
路面設計層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉);H( 4 )= 19.5 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。 根據上述結果,中濕狀態下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。
⑼確定路面結構
①干燥狀態
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18 cm
---------------------------------------
土基
②中濕狀態
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 20 cm
---------------------------------------
土基
2.5.4 水泥路面設計
2.5.4.1 設計資料
⑴交通量年平均增長率按r=7%計,路段屬平原微丘,西南潮暖區(V2區) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
其中,小汽車的前后軸都小于兩噸,在路面設計中因其軸載太小無需考慮。
確定路面結構
①干燥狀態
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 15cm
----------------------------------
土基
②中濕狀態
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18cm
----------------------------------
土基
2.5.5 路面比選
兩種路面的優缺點對比分析
(1)瀝青路面的優缺點
優點:
①瀝青路面由于車輪與路面兩級減振,因此行車舒適性好、噪音??;
②柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強;
③瀝青路面修復速度快,碾壓后即可通車。
缺點:
①壓實的混合料空隙率大,耐水性差,宜產生水損壞,一個雨季就可能造成路面大量破損;
②瀝青材料的溫度穩定性差,脆點到軟化點之間的溫度區間偏小,包不住天然高低溫度,冬季易脆裂,夏季易軟化;
③瀝青是有機高分子材料,耐老化性差,使用數年后,將產生老化龜裂破壞; ④平整度的保持性差,不僅沉降會帶來平整度劣化,而且材料軟化會形成車轍。
(2)水泥混凝土路面的優缺點
優點:
①水穩定性較高,在暴雨及短期浸水條件下,路面可照常通行;
②溫度穩定性高,無車轍現象;
③水泥混凝土是無機膠凝材料,主要水化產物水化硅酸鈣既是其強度的主要來源,既耐老化,又無污染。但在更長時期,會與所有巖石一樣,產生風化現象,水泥石風化與瀝青老化相比,時間長10倍以上,不構成工程問題;
④平整度的保持期長;
⑤在相同技術和工藝水平下,水泥路面大修前的使用年限長。
缺點:
① 在相同平整度條件下,由于剛性路面不減振,因此行車舒適性不及瀝青路面;噪音較大,我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應用;
②在路基、地基變形或不均勻沉降條件下,易形成脫空,附加應力很大,極易產生斷裂破壞,對路基穩定性要求高,對不均勻沉降的適應性差。
③水泥路面強度高、硬度大,即使斷板后也難于清除,修復難度大,新澆筑面板的養護期較長。
鑒于瀝青路面對公路周圍的土地、地下水等會造成污染,造價要高于水泥路面;而修建水泥路面能促進當地經濟的發展,帶動當地經濟發展,也提升當地水泥的質量和知名度,所以選擇修建水泥路面。
2.6 路基土石方數量計算及調配
路基土石方是公路工程的一項主要工程量,在公路設計和路線方案比較中,路基土石方數量的多少是評價公路側設質量的主要技術經濟指標之一。在編制公路施工組織計劃和工程概預算時,還需要確定分段和全線的路基上石方數量。
地面形狀是很復雜的,填挖方不是簡單的幾何體,所以其計算只能是近似的,計算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時于點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應按工程的要求,在保證使用的前提下力求簡化。
2.6.1 橫斷面面積計算
路基填挖的斷面積,是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍的面積,高于地面線者為填,低于地面線者為挖,兩者應分別計算,下面介紹幾種常用的面積計算方法。
①積距法:適用于不規則圖形面積計算
把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條,累加每一小條中心處的高度,再乘以條寬即為該圖形的面積。
將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形與三角形條塊,每個小條塊的近似面積為: Fi=bhi
則橫斷面面積:
當b=1m時,則F在數值上就等于各小小條塊平均高度之和Σhi。
要求得Σhi的值,可以用卡規逐一量取各條塊高度的累積值。當面積較大卡規張度不
夠用時,也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規量取積距,用積距法計算面積簡單、迅速。若地面線較順直,也可以增大b的數值,若要進一步提高精度,可增加測量次數最后取其平均值。
②坐標法
已知斷面圖上各轉折點坐標(xi,yi),則斷面面積為:
A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2
坐標法的精度較高,適宜于用計算機計算。
計算橫斷面面積還有幾何圖形法、數方格法、求積儀法等。
2.6.2 土石方數量計算
若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近,則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為:
V=(A1+A2) L 2
式中:V——體積,即土石方數量(m3);
F1、F2——分別為相鄰兩斷面的面積(m2);
L——相鄰斷面之間的距離(m)。
此法計算簡易,較為常用,一般稱之為“平均斷面法”。
土石方數量計算應注意的問題:
(1)填挖方數量分別計算,(填挖方面積分別計算);
(2)土石方應分別計算,(土石面積分別計算);
(3)換土、挖淤泥或挖臺階等部分應計算挖方工程量,同時還應計算填方工程量;
(4)路基填、挖方數量中應考慮路面所占的體積,(填方扣除、挖方增加);
(5)路基土石方數量中應扣除大中橋所占的體積,小橋及涵洞可不予考慮。
2.6.3 路基土石方調配
土石方調配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向:以及計價土石方的數量和運量等。通過調配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題,使從路塹挖出的土石方,在經濟合理的調運條件下移挖作填,達到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和棄上,以減少占用耕地和降低公路造價。
填方土源:附近挖方利用
借土
挖方去向:調往附近填方
棄土
(一)土石方調配原則
(1)就近利用,以減少運量:在半填半挖斷面中,應首先考慮在本路段內移挖作填進行橫向平衡,然后再作縱向調配,以減少總的運輸量。
(2)不跨溝調運:土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸的影響,一般大溝不作跨越調運。
(3)高向低調運:應注意施工的可能與方便,盡可能避免和減少上坡運土;位于山坡上的回頭曲線段優先考慮上線向下線的土方豎向調運。
(4)經濟合理性: 應進行遠運利用與附近借土的經濟比較(移挖作填與借土費用的比較)。
遠運利用的費用:運輸費用、裝卸費等
借土費用:開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費
為使調配合理,必須根據地形情況和施工條件,選用適當的運輸方式,確定合理的經濟運距,用以分析工程用土是調運還是外借。
土方調配“移挖作填”固然要考慮經濟運距問題,但這不是唯一的指標,還要綜合考慮棄方或借方占地,賠償青苗損失及對農業生產影響等。有時移挖作填雖然運距超出一些:運輸費用可能稍高一些,但如能少占地,少影響農業生產,這樣,對整體來說也未必是不經濟的。
(5)不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配,以保證路基穩定和人工構造物的材料供應。
(6)土方調配對于借土和棄土應事先同地方商量,妥善處理。借土應結合地形、農田規劃等選擇借土地點,并綜合考慮借土還田,整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地,在可能條件下宜將棄土平整為可耕地,防止亂棄亂堆,或堵塞河流,損壞農田。
(二)土石方調配方法
土石方調配方法有多種,如累積曲線法、調配圖法及土石方計算表調配法等,目前生產上多采用土石方計算表調配法,該法不需繪制累積曲線圖與調配圖,直接可在土石方表上進行調配,其優點是方法簡捷,調配清晰,精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。具體調配步驟是:
(1)土石方調配是在土石方數量計算與復核完畢的基礎上進行的,調配前應將可能影響運輸調配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁,供調配時參考。
(2)弄清各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡,明確利用、填缺與挖余數量。
(3)在作縱向調配前,應根據施工方法及可能采取的運輸方式定出合理的經濟運距,供土石方調配時參考。
(4)根據填缺挖余分布情況,結合路線縱坡和自然條件,本著技術經濟和支農的原則,具體擬定調配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調運到填缺內加以利用,并把具體調運方向和數量用箭頭標明在縱向利用調配欄中。
(5)經過縱向調配,如果仍有填缺或挖余,則應會同當地政府協商確定借土或棄土地點,然后將借土或棄土的數量和運距分別填注到借方或廢方欄內。
(6)土石方調配后,應按下式進行復核檢查:
橫向調運十縱向調運十借方=填方
橫向調運十縱向調運十棄方=挖方
挖方十借方=填方十棄方
以上檢查一般是逐頁進行復核的,如有跨頁調配,須將其數量考慮在內,通過復核可以發現調配與計算過程有無錯誤,經核證無誤后,即可分別計算計價上石方數量、運量和運距等,為編制施工預算提供上石方工程數量。
(三)關于調配計算的幾個問題
(1)經濟運距
填方用土來源,一是路上縱向調運,二是就近路外借土。一般情況調運路塹挖方來填筑距離較近的路堤還是比較經濟的。但如調運的距離過長,以致運價超過了在填方附近借土所需的費用時,移挖作填就不如在路堤附近就地借土經濟。因此,采取“調”還是“借”有個限度距離問題,這個限度距離即所謂“經濟運距”,其值按下式計算:
經濟運距 L經 = B+ L免 T
式中:B——借土單價(元/m3);
T——遠運運費單價(元/m3·km);
L兔——免費運距(km)。
由上可知,經濟運距是確定借土或調運的限界,當調運距離小于經濟運距時,采取縱向調運是經濟的,反之,則可考慮就近借土。
(2)平均運距
土方調配的運距,是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計算起見,這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算,稱平均運距。
在縱向調配時,當其平均運距超過定額規定的免費運距,應按其超運運距計算土石方運量。
(3)運量
土石方運量為平均運距與土石方調配數量的乘積。單位:m3·km
在生產中,工程定額是將平均運距每10m劃為一個運輸單位,稱之為“級”,20m為兩個運輸單位,稱為二級,余類推,在土方計算表內可用符號①、②表示,不足10m時,仍按一級計算或四舍五人。于是:
總運量=調配(土石方)方數×n
式中:n——平均運距單位(級),其值為:
n = (L - L免)/ A
其中:L ——平均運距;
L免——免費運距。
在土石方調配中,所有挖方無論是“棄”或“調”,都應予以計價。但對于填方則不然,要根據用土來源來決定是否計價。如果是路外借土,那當然要計價,倘若是移挖作填調配利用,則不應再計價,否則形成雙重計價。因此計價土石方必須通過土石方調配表來確定其數量為:
計價土石方數量=挖方數量十借方數量
一般工程上所說的土石方總量,實際上是指計價土石方數量。一條公路的土石方總量,一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項目的土石方數量。對于獨立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數量應另外計算。
具體計算及調配見《路基土石方數量計算及調配表》
3 排水設計
3.1 公路排水設計的內容
公路排水設計可劃分為四部分:
(1)橫向穿越路界排水——由涵洞、橋梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;
(2)路界表面排水——指公路用地范圍內的表面排水,包括路面排水、中間帶排水、
坡面排水和由相鄰地帶或交叉道路流入路界內的排水等;
(3)路面結構內部排水——通過裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結構(面層、基層
和墊層)內部,或者由地下水或道路兩側滯水浸入路面內部的水分的排除或疏干;
(4)地下排水——危及路基穩定或影響路基強度的含水層地下水的排除或疏干。
3.2 設計依據
《公路路基設設計規范》
《公路排水設計規范》
《公路工程技術標準》
3.3 路基排水設計
3.3.1 地表排水設備的類型
(1)邊溝:設置在挖方路基的路肩外側,或低路堤的坡腳外側,用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。
(2)排水溝:用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。
3.3.2 邊溝設計
挖方路基及填土高度低于路基設計要求的臨界高度的路堤,在路肩外緣均應設計縱向人工溝渠,稱之為邊溝,其主要功能在于排泄路基用地范圍內地面水。邊溝內側邊坡坡度按土質類別采用1:1.0~1:1.5;梯形邊溝的底寬和深度不應小于0.4m。邊溝的縱坡度應盡量與路線縱坡保持一致。當路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時,邊溝應采用溝底最小縱坡坡度,并縮短邊溝出水口的間距。
邊溝出水口的間距,一般地區不宜超過500m,多雨地區不宜超過300m。邊溝出水口的排放應結合地形、地質條件及橋涵水道位置,引排到路基范圍外,使之不沖刷路堤坡腳。
(1)設計流量的確定采用公式
Q=16.67?qF (3-1)
式中:Q——設計流量 m3;
q——設計重現期和降雨歷時內的平均降雨強度 ,min;
?——徑流系數;
F——匯水面積 ,km2。
3.3.3 排水溝設計
排水溝主要用于排泄來至邊溝、截水溝或其他水源的水流,以形成整個排水系統。排水溝的平面布置,取決于排水要求與當地地形。排水溝的布置,必須結合地形自然條件,因勢利導,平面上力求短捷平順,以直線為宜,必須轉向時,盡量采用較大半徑(10~20m以上),徐緩改變方向,保證水流舒暢;縱面上控制最大和最小縱坡,以1%~3%為宜,縱坡大于3%,需要加固,大于7%,則應改用急流槽。
(1)排水溝斷面形式:
排水溝一般為梯形斷面,其大小應根據流量確定,深度與寬度不小0.5米。排水溝邊坡視土質而異,一般在1:1-1:1.5。
排水溝溝底縱坡不小于0.5%,在特殊情況下允許減小到0.2%。
(2)排水溝的平面線形:
排水溝應盡量采用直線,如必須轉彎時,其半徑不小于10-20米,排水溝的長度根據實際需要而定,通常在500米以內。
(3)排水溝與水道的銜接。
排水溝采用梯形斷面,h=0.5m,b=0.5m,邊坡率m=1。水文水力計算同邊溝,在此不另行計算。
3.4 路面排水設計
路面排水由路面橫坡、路肩縱坡、攔水帶或路肩矩形邊溝,路肩排水溝、泄水口和急流槽等組成。路面排水設施的設計,按暴雨強度采用當地任意連續30min的最大徑流厚度(mm)。路面排水設計重現期規定:高速公路3—5年,一級公路2—3年,二級公路1—2年。
3.4.1 路面表面排水
路面表面排水的主要任務是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面積水而影響安全。
當路基橫斷面為路塹時,橫向排流的表面水匯集于邊溝內。當路基橫斷面為路堤時,可采用兩種方式排除路面表面水:
工業計量論文范文2
(1)井下特種車輛外觀造型設計約束
產品造型設計是設計師綜合分析推理各種約束,以求最優解的過程。井下特種車輛造型設計方法與之相同,不同之處在于所受約束種類及各種約束間的重要性不同。經過分析研究井下特種車輛外觀造型設計約束
①功能約束產品外觀造型設計中最重要的作用是能夠完成其功能。井下特種車輛主要外觀造型部件有車身結構件、覆蓋件、進氣柵格、駕駛室頂等。每個部件都有各自特定功能。如覆蓋件具有防護功能、方便打開維護功能、發動機進氣散熱功能等。在特種車外觀造型設計的過程之前,必須以滿足全部設計約束為目標;
②美學法則約束井下特種車的外觀造型需要符合形式美法則,讓人審美愉悅。主要包括比例、尺度、對稱、均衡、對比、調和、節奏、變化、統一等美學法則。井下特種車在滿足美學法則的過程中,受到功能、工藝制造的約束較大。因此井下特種車主要以整車的整潔性、整車的統一性為美學法則,在此基礎上體現產品造型的美學因素;
③工藝制造約束設計的形態過程中要考慮加工工藝的可行性與方便性。井下特種車輛企業的工藝制造水平直接影響著產品外觀造型水平,一些工藝制造水平能夠實現復雜的造型設計,一些工藝制造水平只能完成簡單幾何體加工。因此井下特種車輛的造型設計需與工藝制造所匹配;
④品牌形象約束產品設計過程中,通過應用統一的企業標志、統一的色彩、統一的造型來傳達企業的形象。井下特種車輛同樣需要根據企業形識別,產品特征設計出產品識別系統,來提高產品的識別性。
(2)外觀造型設計流程
井下特種車輛隸屬工程機械類,功能及結構設計是特種車輛的核心設計內容,外觀造型設計在特種車的整個研發周期僅是一部分。因此,井下特種車輛的外觀造型設計具有研發團隊較小,研發周期較短的特點。通過分析這些特點及研發周期中數據轉化等,選定外觀造型設計軟件,并構建井下特種車輛造型設計流程。選用Rhino+Keyshot+Solidworks軟件組合有諸多優勢:
①強大的造型能力以及可參數化設計功能;
②Keyshot操作簡單、快速,并能快速渲染出高質量效果圖;
③產品模型數據量小,交換容易;
④開發周期短。
(3)外觀造型實例
以40T支架搬運車為例對此進行外觀造型設計。通過分析40T外觀造型設計約束,根據以上流程進行設計,
2井下特種車輛人機設計
(1)人-機設計內容
人-機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環境的相互作用;統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題和學科。人-機工程在井下特種車輛的安全性、操作舒適性、操作效率等方面具有重要意義。井下特種車的人-機設計主要包括:操作空間、視覺區域分析、作業動作分析、手動控制器尺寸適宜性分析。人機設計軟件系統主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA計算機輔助人機設計評價系統。本文以CATIA為人機評價工具對井下特種車輛人-機系統進行分析。CATIA軟件中包含了人-機工程學設計與分析模塊,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特種車輛可應用CATIA四大模塊對特種車的駕駛室、其他操作件進行人-機分析。
(2)人機設計方法
應用CATIA人-機分析軟件可對井下特種車輛的空間布局、人體姿態進行分析,圖4為井下特種車輛人機分析流程。
①構建人體模型根據井下特種車輛需要分析的尺寸,確定人體尺寸百分位數、及各種修正量來確定人體尺寸。CATIA的人體模型庫中包含美國人、加拿大人、法國人、日本人、韓國人及臺灣人,未包含中國人。因此井下特種車輛的人-機分析的人體尺寸需要以GB10000-88中國男性為標準逐一確定。分析過程中設定修正量,要求考慮煤礦井下工人的特殊性。以駕駛室頂高設計為例構建人體模型為例,井下煤礦工人都為男性,且在井下工作時都是佩戴礦燈安全帽。依據GB10000-88中國男性P95坐高為958mm,在加上心理修正的基礎上,還需考慮煤礦工人在井下通常佩戴礦燈安全帽。因此最終駕駛室頂高為1240mm;
②設定人體姿態根據人-機分析所需姿態,對人體姿態進行設計,以駕駛室姿態為例,對人體的頭部、頸部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度進調節,調節到人體舒適部位;
③人-機分析評價應用HumanPostureAnalysis模塊對人-機系統進行分析。打開HumanPostureAnalysis模塊,就能夠通過分數及顏色直觀地顯示出人體各個部分的舒適度。若舒適度不達要求,可以通過調整某個部位的位置和角度提高舒適性??梢源蜷_人體的可達域及視域,可以直觀地看到人體的操作舒適域及視覺所達域。
(3)人-機設計實例
工業計量論文范文3
關鍵詞:畢業設計(論文);質量;工科
中圖分類號:G642?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)41-0272-02
一、引言
中國石油大學(華東)作為一所以工科為主的重點高校,其最重要的目標就是培養應用型本科人才。這不僅要寬專業、厚基礎,還應該培養綜合素質過硬,有較強實踐及動手能力的優秀畢業生,這在很大程度上依賴于卓有成效的實踐環節。本科畢業設計(論文)(簡稱畢業設計)是高校實現培養目標、培養大學生綜合素質和綜合能力的重要實踐教學環節,是學生步入工作崗位前最重要的一次大練兵。可以說,畢業設計對于每一個畢業生而言具有承前啟后的作用以及深遠的影響。畢業設計質量的高低,將直接反映高校的教學水平和人才培養的質量,是評估高校辦學質量和辦學水平的重要依據[1]。盡管我校出臺了畢業設計環節管理規定,但由于學生主觀意識、教學客觀條件和管理細節的實施等種種原因,畢業設計總是出現這樣或那樣的問題,質量亟待提高。如何有效提高本科畢業設計的質量是高校教師不可回避的重要任務。本文從作者教學實際體會出發,結合自身專業學生的實際情況,就如何有效提高工科專業畢業設計進行了研究和探討。
二、目前畢業設計存在的問題
1.學生主觀上對畢業設計重要性認識不夠,缺乏主觀能動性。他們認為畢業設計無關緊要,不需要考試,通過率高,往往以邊玩邊做的態度進行,甚至有的學生僅用最后一個月突擊,還有的學生出去找工作或實習,這樣就造成了畢業設計的質量不高。
2.實驗完成質量有待提高。在畢業設計中,實驗無疑是工科畢業設計的重要組成部分,但由于經費不足、實驗器材短缺、實驗場地過少和學生缺乏調研等原因,實驗不能高質量地完成,這些都制約著畢業設計的開展。
3.畢業設計缺乏創新性,存在著相近課題間互相抄襲或對某些論文或教材引用過多的現象。雖然現在各大高校都開展了工作,但并沒有從根本上解決雷同現象的發生。
4.存在教師指定課題現象,課題內容與本專業或學生就業方向距離較遠,因此題目內容和選題方式有待改革。同時,個別專業教師指導學生人數過多,勢必影響指導質量。
5.在論文內容上存在以下問題:引用部分過于冗長,而分析計算、設計或實驗部分敘述偏少;不注重文獻綜述部分,查閱的文獻過于陳舊,不是近幾年發表的論文;參考文獻的引用過于隨意,在文中標注的位置混亂;圖標不規范,排版不重視;中英文翻譯質量不高,存在中國式英語,甚至用軟件翻譯的現象。
三、提高工科本科畢業設計(論文)的措施
1.對畢業設計題目進行嚴格審查。在選題之前應由各系開會進行研討,保證各個指導教師之間題目不重復,同一教師的題目三年內不重復。題目應具有實用性、適中性、前沿性,有一定的深度和廣度,但又不能過大過難,使學生通過綜合運用所學的基礎理論和專業知識能在規定的時間內得到充分的訓練。在題目內容上,應符合本專業方向,多設置理論聯系實際或解決工程問題的題目,以設計、實驗和分析計算等為主要工作,培養學生嚴謹的工作作風、科學的思維方式、較強的動手能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。
2.畢業設計題目在設置上應因材施教、因地制宜。在題目確定方面,采取教師和學生互選方式,指導教師應設置多種題目,學生根據自己的意愿來選擇合適的題目[2]。我系畢業生的去向主要有以下幾個方面:中石油、中石化或中海油等與所學專業相關領域;非石油行業與所學專業相關領域;讀研繼續深造;非本專業領域。例如:對于簽約石油行業的同學,可以選擇與解決油田或煉化企業實際問題的相關題目;繼續讀研的同學可以選擇基礎理論和基礎研究的課題,培養他們的科研和創新能力。未來工作需要用到各種計算軟件的同學可選擇用軟件分析、計算或模擬等課題。只有讓學生真實感受到畢業設計對其未來職業生涯的幫助,才能使學生自覺地、積極主動地參與到畢業設計中去??傊旬厴I設計和學生未來發展相結合可以增加學生興趣以及對畢業設計的重視程度。
3.積極調動學生的積極性和參與性,采取產學研相結合的方式。實驗是工科專業畢業設計的主要環節之一,但由于畢業設計經費投入有限,實驗材料和實驗儀器缺乏,使實驗不能充分進行。因為我校很多專業教師都承擔著中石油、中海油或中石化等行業的科研任務,針對以上問題,將指導教師科研課題的一部分作為論文內容,使學生加入到指導教師的課題研究中來,利用科研經費補充畢業設計經費的不足[3]。這樣學生可以幫助老師完成部分課題內容,同也時增加了學生去企業調研或觀摩的機會,增加了他們的參與性與實踐性?;蚴菍W科競賽的題目聯系到畢業設計之中,比如我校開展的節能減排競賽和學校自主創新科研計劃項目等,對于立項的同學,學校會拿出專項基金進行支持,讓獲得立項的同學在畢業設計之前就進入實驗室,利用充裕的時間更好地完成課題??傊?,通過這些產學研相結合的方法,使他們有更多的機會參與到實踐中去,有更好的實驗條件完成畢業設計,以此來提高學生的興趣,也有助于培養學生創新能力,降低畢業論文抄襲的發生。
4.加強指導教師隊伍建設,嚴把論文質量關,重視論文細節。通過引進和培訓來加快教師隊伍建設,提高師生配比,減少教師指導學生的人數,這是畢業設計質量的重要保證[4]??梢愿鶕毞Q的高低來確定指導的人數,對于高職稱并帶有研究生的老師,可以增加指導人數,讓研究生輔助老師指導學生,這樣既可以鞏固研究生的專業知識,又可以緩解個別專業指導教師不足的問題。嚴把論文質量方面,除了對論文整體進行把握外,在細節上要做到文獻綜述可以把握最新學科動態、中英文翻譯通順標準、圖表的繪制符合規范、論文撰寫和排版符合學校要求、參考文獻標注準確。培養學生嚴謹求實的學習態度,讓學生知道做學問是一項嚴謹和嚴肅的事業,這也是畢業設計的宗旨之一。
5.加強對畢業設計過程的管理,對考核制度進行細化。以往的畢業設計成績,主要是答辯成績加上論文成績,所以學生只注重最終結果而忽略畢業設計過程和細節,這樣會使學生畢業設計不認真,快交論文前臨時突擊。因此,將畢業設計總成績細化具有必要性。首先增加文獻查閱成績,以培養學生查閱文獻能力和關注中外研究進展的態度;增加中英文互譯成績,提高學生科技英語翻譯和閱讀水平;增加平時成績,指導教師應確保與學生的見面次數,定期檢查學生的完成情況,將請假次數和天數以及不同階段的完成情況作為平時成績記錄。這樣多方面考察學生,可以使學生對畢業設計各個環節都加以重視,大大減少請假離校、臨時突擊等情況的發生。同時,降低畢業設計一次通過率,讓完成不理想的學生進行二次答辯,提高學生對畢業設計的重視。
畢業設計是高校培養大學生綜合素質和綜合能力的重要實踐教學環節,是整個本科階段專業知識和所學技能最好的深化和提高,是學生步入社會前最重要的一次綜合訓練,也是教育部對高校本科教學質量的重要評價標準。本文在分析目前我校工科畢業設計存在問題的基礎上,提出了從題目的審查、題目的確定、產學研相結合、注重論文細節和細化考核制度等方面進行改進的建議,這勢必對提高工科本科畢業設計質量有較大的促進作用。
參考文獻:
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[2]趙麗新,常向東,何浩,等.油氣儲運專業本科畢業設計(論文)質量全過程監控體系研究及實踐[J].化工高等教育,2012,(5):64-67.
[3]陶專.提高地質學專業本科畢業設計(論文)質量的探索[J].中國科教創新導刊,2012,(13):43-45.
工業計量論文范文4
關鍵詞:本科生畢業論文(設計);課程設置體系;學科前沿;團隊
作者簡介:李春先(1977-),女,湖北黃岡人,長沙理工大學物理與電子科學學院,講師;王成志(1974-),男,山東濰坊人,長沙理工大學物理與電子科學學院,講師。(湖南 長沙 410114)
基金項目:本文系湖南省教改課題“探索物理學專業本科畢業論文(設計)教學新模式,培養創新型人才”(批準號:湘教通[2011]308號)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0177-02
本科畢業論文(設計)(以下簡稱“畢業論文”)是學生在系統學習完本專業的基礎課后,按照科學的思維方法和規范化的研究進程,系統完成一項具有綜合性和創新性的科研活動。它是本科教育的最后一個環節,其目的是總結、消化在校期間的學習成果,使學生能夠初步掌握運用所學知識分析問題和解決問題的方法以及學會科學研究的基本程序,培養學生的科學研究能力和創新實踐能力。畢業論文要求具有一定的創見性,能夠較好地解決學科領域中不太復雜的問題,立論要科學,觀點要創新,論據要翔實嚴密。由此可見,畢業論文是本科教育中很重要的一個實踐環節,但近年來高校本科畢業論文的質量受到諸多因素的影響,出現了一定的下滑,并引起了學術界關于畢業論文是否有必要存在的爭議。因此分析影響本科畢業論文質量的因素,探索提高畢業論文質量的有效方法與措施,確保畢業論文的質量,應是當前高校教學研究工作中的重要課題之一。[1]近幾年,畢業論文課題組把畢業論文的改革與課程設置體系的改革有機地結合起來,對如何提高本科畢業論文質量進行了有益探索,取得了較好的效果。近幾屆本科畢業論文的質量顯著提高,在學校檢查中名列前茅,并且取得了一系列學術成果,本科生以第一作者分別在《物理學報》[2-5]等權威期刊上發表多篇學術論文。這些成果不僅為學生進一步科學研究奠定了基礎,同時也說明只要改革得當,研究的質量會顯著提高,產生高水平的成果是可能的。以物理學專業為例,下面對提高畢業論文質量的做法和體會進行闡述。
一、 改革課程設置體系,大力開設前沿選修課是提高畢業論文質量的前提
根據教師科研方向,把教師劃分為六個科研團隊:分子器件科研團隊、光電信息物理科研團隊、凝聚態物理科研團隊、空間物理科研團隊、量子光學和量子信息科研團隊、電子信息技術科研團隊。在傳統必修基礎課的基礎上,大力增加前沿選修課,規定每個科研團隊開展1~2門具有前沿性且與科研相結合的選修課,例如“石墨烯分子器件物理基礎”、“光電檢測技術”、“太陽能電池”、“光信息處理”、“凝聚態物理前沿專題”、“空間物理現象的物理基礎”、“量子光學導論”、“量子信息基礎”、“電子設計和制作”等選修課,一般為48個課時。由于選修課具有新穎性和前沿性,因此深受學生的歡迎。
對于這些選修課,在教學方法上與傳統基礎課不同,采取討論和探索式教學的方式,手段靈活多樣,不拘一格。針對物理課概念性強的特點,在討論中加深了對課程內容的理解和基本方法的掌握,形成了“勤于思考,樂于探討”的學術氛圍。在課堂上教師只講解要點,其他內容和相關問題留給學生。把學生分成幾個組,給予每組相應的內容和問題,幾個人一組通過查找文獻完成給定的任務,然后教師要求學生在課堂上展示自己的答案。另外,課程的內容和要求要與該課程的相關科研手段和方法匹配,這樣學生不但學到了基礎知識和基本技能,而且學到了與該課程相關的科研方法和手段,為今后的畢業論文奠定了基礎。因此,在該前沿方向中選擇一些問題作為本科畢業論文題目,不但具有可行性、前沿性、新穎性和專業性,而且有利于鍛煉學生利用知識解決問題的能力以及創新能力,這正是畢業論文的目的所在。
二、選題是提高畢業論文的基礎
選題就是指導教師確定畢業論文的研究內容。一個好的選題,要充分鍛煉學生利用本專業知識理論解決問題的能力以及創新能力。選題是畢業論文的第一個環節,也是畢業論文的基礎。課題組可從以下幾個方面進行選題:
第一,與本專業相結合,即在本專業范圍內選題。
第二,與科研結合,與學科前沿結合,做到選題新穎。將本學科的前沿、熱點問題融于畢業論文之中,把科研中遇到的問題轉化為畢業論文的課題。只有題目新,才能有創新的空間,只有內容新,才能有新的結果和結論。從學生選題來看,學生對科研型題目的選擇熱情逐年增高,使得這些題目具有較好的需求基礎。特別是計劃考研的學生很愿意接受一次科研訓練,從而為以后從事科研工作提供一定的基礎。
第三,可行性。選題難度要適中,既要考慮學生的學識水平,又要考慮學生潛能的最大發揮。前沿選修課為學生提供了一定的基礎,只要選題得當,本科生同樣能對學科前沿問題進行深入研究。例如,量子相干態兩個正交分量在相空間的幾何表示是橢圓,但教材和文獻上沒有給出系統的證明,但是只要理解了《量子光學基礎》的一些定義和物理意義就可以利用學過的數學知識給出完整的證明。
第四,實行雙向選擇。指導教師把題目放在網上,實行雙向選擇。在過去,選題方式一般由教師給學生單方面定題,學生缺乏主動性,限制了學生的主觀能動性,學生對導師的研究方向和進行的課題缺乏了解,在選題方面存在被動接受的情況;在選題過程中,留給學生選題的時間過少,普遍存在著“指導教師報題隨意、學生選題盲目”等問題。目前教師把題目、內容和要求詳細顯示在網絡上,給出足夠的時間讓學生選。在選題的過程中,師生可以通過網絡充分交流使學生對課題有充分的了解。在教學網絡上學生確定題目,然后出題教師與選定該題目的學生進行面試或者交流,雙方滿意即可確定指導和被指導的關系。這樣既避免了選題的盲目性,也有利于因材施教。
三、指導方式是提高畢業論文質量的關鍵
為了加強對畢業論文的指導可實行團隊指導。如前所述,有六個科研團隊,研究方向相同的學生歸到相應的團隊內,實行分類指導和團隊指導。團隊內的資源共同利用,學生統一管理,集體答疑,定期對學生畢業論文進行答疑和檢查,了解和解決學生遇到的困難,提出每一階段的要求和任務,確保論文的質量和進度。共同組織針對選題的學術講座、學術交流會和論文寫作交流會,組團可大大提高指導效率,節約成本。指導教師之間密切協作,充分利用了教師資源,大大提高了指導效率,節約了資源。團隊內的學生各有所長,共同討論問題,發現對方的長處,取長補短,還可以培養學生團隊合作的精神。
四、學院和教研室強有力的管理與監管是提高畢業論文質量的保障
根據學校的有關精神,實行學院、教研室兩級管理,學院制定制度和措施,教研室負責具體執行。
1.成立院畢業論文領導小組及答辯領導小組
院畢業論文領導小組負責全院畢業論文工作的領導和指導,包括擬訂畢業論文工作計劃、向全院教師布置畢業論文任務、選配畢業論文指導教師、組織畢業論文題目的審定并報學校審批。
2.物理學專業教研室成立畢業論文指導小組
畢業論文指導小組負責畢業論文的具體工作,包括組織畢業論文題目審查、確定畢業論文指導教師,并報院審核;組織學生選題;組織畢業論文指導教師向學生下達任務書;負責畢業論文進行過程的管理、檢查并及時整理有關材料;設立畢業論文答辯小組,具體負責各組的論文審查、論文答辯。
3.課題實行兩級審評制度,嚴把課題關
物理學教研室組織指導畢業論文豐富的教師對所報題目進行審批,不符合學校和學院要求的題目要撤掉,或者通知出題者進行修改,直到滿足要求為止。教研室把評審符合要求的題目匯總,交給學院畢業論文指導小組評審,檢查是否有不符合要求的課題,合格的課題方可進入選題系統供學生選擇。
4.對畢業論文的各個環節進行檢查和監控
組織指導教師開會,明確指導教師的任務。指導教師需提出論文應達到的目的與要求;介紹主要參考文獻;指導學生制訂論文撰寫計劃;檢查學生論文撰寫的進度質量,并給予及時指導幫助;指導學生修改論文初稿;審閱畢業論文并提出論文答辯資格及給出成績評定建議;參加論文答辯;撰寫指導總結。在論文指導過程中,指導教師應注重對學生勤奮、嚴謹、求實的科學態度和勇于創新的精神的培養。教研室在整個畢業論文期間擔負著管理和監督的職責,應進行嚴格管理,組織畢業論文中期檢查或抽查,并對檢查工作進行認真總結。
五、結束語
近幾年采取把畢業論文的改革和課程設置體系的改革有機結合、把科研前沿融入畢業論文中、團隊指導、強有力的行政監管等措施對如何提高畢業論文進行了初步改革和探索,取得了較好的效果,學生和教師的積極性提高了,論文質量大幅提高,學生的創造性得到了增強,不僅使本科生取得了一系列學術成果,發表了一些有價值的學術論文,而且得到了學校主管部門與學生的一致好評。
參考文獻:
[1]姚明仁.提高本科畢業設計質量的研究與實踐[J].中國電力教育,
2008,(8):147-148.
[2]梅龍偉,張振華,丁開河.單壁碳納米管電子輸運特性的穩定性分析[J].物理學報,2009,58(3):1971-1979.
[3]胡海鑫,張振華,劉新海,等.石墨烯納米帶電子結構的緊束縛法研究[J].物理學報,2009,58(10):7156-7160.
工業計量論文范文5
論文關鍵詞:外商直接投資,環境庫茲涅茨假說,污染天堂假說
一、引言
隨著經濟發展,全球環境的承載壓力越來越大。經濟學家也密切關注環境質量變化。Grossman和Krueger(1991)提出Envieonment Kuznets Curve(EKC)假說,即環境質量隨著經濟的增長呈現出先增大后縮小的關系,即呈倒U型曲線關系,[1]。
環境竟次理論是指不同國家或地區間對待環境政策強度和實施環境標準的行為類似于“公共地悲劇”的發生過程,每個國家都擔心他國采取比本國更低的環境標準而使本國的工業失去競爭優勢。因而,國家之間會竟相采取比他國更低的環境標準和次優的環境政策項目管理論文,結果是每個國家都會采取比沒有國際經濟競爭時更低的環境標準,從而加劇全球環境惡化。
“污染天堂假說”認為在一國單方提高環境標準的情況下,國內企業和環境標準低的外國企業相比失去其競爭優勢,從而使高環境標準國家的企業將生產轉向低環境標準國家。若在實行不同環境政策強度和環境標準的國家間存在自由貿易,實行低環境政策強度和低環境標準的國家,因外部性內部化的差異而使該國企業所承受的環境成本相對要低。在該國進行生產時,其產品價格就會比在母國生產出同樣產品的價格相應要低。因此,該國在投資和生產方面具有更大的優勢。這種由成本差異所產生的“拉力”會吸引國外的企業到該國安家落戶。
Eskeland 和 Harrison (2003)認為污染密集型的外資企業運用的生產和污染消除技術通常比東道國本地的企業更先進和更有利于改善環境。如果這些企業能夠替代部分東道國同行業低效生產的企業, 則東道國的整個污染狀況將有可能好轉[2]。郭紅燕和韓立巖實證研究發現中國的FDI存量與環境管制變量呈正相關,表明中國寬松的環境管制是吸引外商直接投資的一個重要因素,顯現出 “污染避難所”效應 [3]。
二、變量選取及模型構建
(一)東部和中部的FDI區域分布
改革開放以來,中國吸收外商直接投資數量增長迅速。1979-1984年總計41.04億美元,而后從1985年的19.56億美元快速增長到2008年923.95億美元,1979-2008年累計達8526.13億美元。2007年東部和中部地區利用FDI所占比重分別為78.27%、15.30%。[4] 2008年中國引進的外商直接投資為923.95億美元, FDI主要集中于東部地區,主要集中于東部地區項目管理論文,東部地區主要集中于江蘇、廣東、山東、浙江、上海、福建和遼寧,2008年廣東、江蘇、浙江、上海的FDI的總額為543.7104億美元。東部地區引進的外商直接投資中,江蘇為251.2億美元、廣東為191.27億美元、遼寧為120.2億美元,上海、浙江、福建分別為100.84億美元、100.729億美元、100.256億美元(見圖1-圖3),江蘇和廣東占2008年中國外商直接投資的47.93%。中部地區主要集中于湖南、江西和湖北。但2007年以來,安徽和河南的外商直接投資增長迅速。2008年中部引進的外商直接投資中,河南為40.327億美元、湖南為40.052億美元、江西為36.037億美元、安徽為34.9億美元、湖北為32.45億美元,中部五省占中國2008年外商直接投資的19.89%。
圖1中國東部和中部2003~2008年FDI區域分布(億美元)
圖2中國東部十一?。ㄊ校?003~2008年FDI區域分布(億美元)
圖3中國中部八省2003~2008年FDI區域分布(億美元)
(二)變量選取
考慮統計口徑一致和數據的連續性,選取工業廢氣排放總量(億標立方米)、工業廢水排放總量(萬噸)、工業固體廢物產生量(萬噸)、工業固體廢物排放量(萬噸)、工業煙塵排放量(萬噸)、工業粉塵排放量(萬噸)和工業二氧化硫排放量(萬噸)為環境污染指標;人均地區生產總值(元)作為經濟增長指標,此外,考慮國際貿易因素中污染的可輸出性,用FDI作為污染的輸出指標(萬美元)。SO2、FS、FQ、GYYC、GYFC、GTCS、GTPF分別表示工業二氧化硫排放量、工業廢水排放量、工業廢氣排放量、工業煙塵排放量、工業粉塵排放量、工業固體廢物產生量、工業固體廢物排放量,Y表示人均地區生產總值(元),FDI表示外商直接投資(萬美元)。環境污染指標數據根據1986至2009年中國統計年鑒相關數據整理項目管理論文,地區人均生產總值和外商直接投資數據根據1986至2009年?。ㄊ校┙y計年鑒相關數據整理。LNSO2、LNFS、LNFQ、LNGYYC、LNGYFC、LNGTCS、LNGTPF分別表示污染指標的自然對數,LNY、LNFDI分別表示人均地區生產總值和外商直接投資的自然對數。本文中東部十一個?。ㄊ校閺V東、上海、浙江、江蘇、北京、遼寧、海南、山東、福建、河北、天津;中部八省為湖南、湖北、安徽、山西、江西、黑龍江、吉林、河南。通過東部和中部的數據研究中國東部和中部?。ㄊ校〧DI的對環境影響的差異。
(三)模型設定形式
由于面板數據模型同時具有截面、時序的兩維特性,模型中參數在不同截面、時序樣本點上是否相同,直接決定模型參數估計的有效性。根據截距向量和系數向量中各分量限制要求的不同,面板數據模型可分為無個體影響的不變系數模型、變截距模型和變系數模型三種形式。在面板數據模型估計之前,需要檢驗樣本數據適合上述哪種形式,避免模型設定的偏差,提高參數估計的有效性。設有因變量與1×k維解釋變量向量,滿足線性關系:
,=1,2,…,N,=1項目管理論文,2,…,T
其中N表示個體截面成員的個數,T表示每個截面成員的觀察時期總數,參數表示模型的常數項,表示對應于解釋變量的k×1維系數向量,k表示解釋變量個數。隨機誤差項相互獨立,且滿足零均值、同方差假設。采用F-test檢驗如下兩個假設:
H1:個體變量系數相等;H2:截距項和個體變量系數都相等。
如果H2被接受,則屬于個體影響的不變系數混合估計;如果H2被拒絕,則檢驗假設H1,如果H1被接受,則屬于變截距,否則屬于變系數。變系數、變截距和混合估計的殘差平方和分別為S1、S2、S3,面板個體數量為N,面板時間跨度為T,根據Wald定理在H2假設條件下構建統計量F2項目管理論文,在H1假設條件下構建統計量F1,其中:
~F[(N-1)(K+1),N(T-K-1)]
~ F[(N-1)K,N(T-K-1)]
若計算得到的統計量F2的值不小于給定置信度下的相應臨界值,則拒絕假設H2,繼續檢驗假設H1。反之,則認為樣本數據符合無個體影響的不變系數模型。若計算得到的統計量F1的值不小于給定置信度下的相應臨界值,則拒絕假設H1,用變系數模型擬合,反之,則用變截距模型擬合。
三、東部和中部模型回歸結果分析
利用東部十一省(市)和中部八省的相關數據,借助Eviews6.0,采用固定效應模型對七個環境污染指標分別進行回歸。采用Pooled EGLS(Cross-section weights) 消除異方差,采用廣義差分法消除自相關,回歸后的殘差是平穩序列?;貧w結果見表1-表8
(一)東部和中部地區FDI對工業廢水、工業廢氣影響差異分析
表1 東部地區 LNFS、LNFQ模型參數估計結果
LnFS
LnFQ
變量
參數
固定效應
參數
固定效應
α
24.7998(1.8722***)
49.3840(4.0923*)
-3.6806(-1.4613***)
-13.1905(-3.2263*)
0.4188(1.4567***)
1.3574 (2.9634*)
-0.0158(-1.4541***)
-0.0440 (-2.5825*)
AR(1)
0.9958(42.3684*)
0.8089 (24.7612*)
海南--LNFDI
0.1027(1.2365)
-8.0449
0.1302 (0.9513)
-3.7321
河北--LNFDI
-0.0088(-0.1280)
3.8736
0.0835 (1.1098)
0.0014
上海--LNFDI
0.0259(1.0531)
-15.5458
-0.1318(-0.9580)
1.1533
浙江--LNFDI
-0.0384(-0.5847)
10.5687
0.0745 (1.3692)
-0.4913
遼寧--LNFDI
-0.0835(-1.6476***)
-5.4319
0.0426(0.3272)
0.1718
廣東--LNFDI
-0.0392(-0.3555)
6.3472
-0.0459 (-0.3756)
0.9825
北京--LNFDI
0.0135(0.3381)
-21.1233
-0.0295(-0.4951)
-0.8745
天津--LNFDI
-0.0078(-0.1072)
-5.6961
-0.0204(-0.1636)
-1.0105
江蘇--LNFDI
-0.0415(-0.7790)
7.6127
-0.1504(-2.2292**)
2.7120
福建--LNFDI
-0.0955(-0.7093)
12.4942
-0.0186 (-0.2712)
-0.2444
山東--LNFDI
-0.0727(-2.1787*)
11.0165
0.0366 (0.7316)
0.3737
R2
0.9996
0.9985
F
21721.19
5607.094
D-W
工業計量論文范文6
[關鍵詞]門站計量,監控系統,總體設計
中圖分類號:TH814 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)45-0077-02
1 門站工藝流程介紹
天然氣門站具有過濾、儲氣、控制和計量等功能,主要負責為城市天然氣管網提供氣源,保障城市安全穩定供氣[1]。天然氣經由長輸管線高壓進入城市天然氣門站,經由過濾器過濾掉較大液滴和固相顆粒雜質之后,進入及其管網,并對天然氣計量之后進行加臭,隨后通過調壓系統將壓力下調至0.4MPa~1.6MPa的壓力之后,進入城市天然氣管網為千家萬戶供氣。根據門站的工藝流程分析可以確定門站主要需要監控的工藝設備有電動球閥、過濾器、流量計、調壓器以及管道進出口端壓力、溫度和氣體泄漏情況等參數,門站的工藝處理過程如圖1所示[2]。
2 系統總體設計方案
2.1 功能需求分析
結合天然氣門站工藝流程,可以得出天然氣門站計量監控系統主要需要實現對入站和出站壓力、溫度、流量以及相關設備運行狀態進行監控和計量。需要門站計量控制系統實現實時采集現場數據,并計量天然氣流量,實現流量補償功能;使用組態軟件模擬門站包括天然氣管道布局、電動球閥以及重要儀表位置的工藝流程;通過上位機監控系統可以監視門站現場電動球閥的運行狀態并能控制球閥開閉;對門站以及各集氣管道的進出口壓力、壓差和天然氣泄漏濃度進行實時監測,當各個測量值超過門限值時進行聲光報警;動態顯示門站現場采集的各電氣設備的生產數據,并提供實時數據曲線、歷史數據曲線瀏覽功能;提供數據管理功能,包括實時數據、報警記錄以及操作記錄的歸檔,并提供查詢統計接口;實現用戶權限等級的管理機制,確保高權限用戶的操作管理權以及低權限用戶的瀏覽權;提供現場數據的遠程瀏覽功能;利用OPC標準化接口驅動短消息報警模塊發送短信到維護人員手機;留有對調度中心的數據上報接口,與調度中心的通信將在二期工程中由調度中心實現。
2.2 總體結構設計
天然氣數據采集與監視控制系統主要由三個部分的組成:區域監控中心,無人值守站以及天然氣門站。本論文作為第一期工程主要針對天然氣門站進行軟硬件升級苑,通過門站計量控制系統的實現,完成對現場設備進行數據采集,流量計量以及球閥控制。
門站計量監控系統采用的是上下位機協作工作模式。下位機由PLC315-2DP中央處理器模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入模塊以及電源模塊等硬件組成,負責實時采集現場數據、控制球閥、流量計量以及超限或故障報警;上位機采用WinCC組態軟件模擬天然氣門站的工藝流程,將下位機采集、處理的數據以及系統產生的報警信息和操作記錄展現給工作人員,并能通過手機模塊將報警信息及時發送到維修人員和工程師手機上,以便盡可能的縮短維護時間,同時需要將產生數據歸檔并提供控制球閥開閉的操作。門站計量控制系統的總體框架結構如圖2所示。
由于工控現場的傳感器和設備分布較為分散,在門站現場采用分布式I/O模塊ET200M將采集到的信號匯總,然后再講數據通過Profibus總線傳輸給PLC進行信號轉換和處理。當PLC更新了數據后,會根據采集的壓力、溫度等數據計算天然氣的瞬時流量和累積流量,然后通過工藝以太網將處理過的數據上傳給門站監控室內的上位機監控系統。上位機監控系統完成對數據的和統計,并將數據定時傳輸給監控中心。同時遠端客戶可以通過瀏覽器遠程訪問門站計量監控系統,瀏覽門站設備的運行和計量情況。通過圖2可以看出,天然氣門站計量監控系統不僅需要完成對天然氣流量的計量以及對現場采集數據的管理,還需要能夠與監控中心或遠端客戶進行數據交互。
3 軟硬件集成方案
3.1 軟硬件平臺選擇
天然氣門站計量監控系統分為上下位機兩部分,主要分布在監控室和門站現場兩個區域,其中監控室內包含了兩臺互為冗余的監控計算機以及PLC控制器;門站現場主要有電動球閥、各種工業測量儀表以及標準孔板等設備。
經過對現在工業領域市場上主流控制器的比較,本論文選用西門子公司生產的S7-300系列的PLC,其采用模塊化結構,具備高速的指令運行速度,可實現浮點運算能計算較為復雜的算術運算,可按用戶指定的刷新速度傳送數據,可自動處理數據傳送,可實現CPU智能化自診斷等優點,在工業自動化領域廣泛應用[3]。對應于西門子公司的PLC作為控制器,上位機選用與S7-300系列全Q合的西門子的WinCC組態軟件。該軟件是一款面向監控與數據采集的組態軟件,系統可靠性高。
為了提高監控系統的可靠性,上下位機均采用雙機熱備份冗余系統,同時為了配合PLC的冗余實現,將數據采集和輸出模塊交給分布式I/O模塊ET200M進行管理。PLC組成軟冗余系統作為控制系統的核心控制器,上位機監控系統采用雙工控機通過工業交換機進行冗余,實現數據實時熱備份,增強系統的可靠性和安全性,平臺框架可參照圖3。
3.2 軟硬件設備配置
根據對計量控制系統平臺選擇的分析,確定了系統軟硬件的框架平臺,下位機采用PLC組成計量控制系統,大大加強了系統的集成度,與上位機之間采用以太網通訊方式,增強了數據的傳輸速度,滿足了大數據量傳輸的需求,下面將對本計量監控系統軟硬件選型進行詳細介紹。
在門站計量控制系統中,監控室作為門站級的主控中心,監控室內工作人員通過上位機WinCC組態軟件對整個站場實現監控。工業控制計算機配置CP1613工業以太網卡,計算機采用Windows XP SP3操作系統,并安裝EXCEL 2007,WinCC V7.0 ASIA SPl和SIMATIC Manager STEP7(V5.5)。由于對孔板采用氣體分段計量較為復雜,基于穩定性、可靠性、實用性的考慮,系統下位機的PLC采用西門子公司的S7-300系列,作為本系統的數據處理核心,主要完成數據采集、流量累計、現場控制等重要功能。其主要的軟硬件配置如表1所示。
參考文獻
[1]吳筱峰.城市天然氣廠站中調壓計量系統的設計[J]煤氣與熱力.2010(07):21-24