360作文网

工程地质分析的基本方法(6篇)

栏目:实用范文

工程地质分析的基本方法篇1

[关键词]复杂;地质条件;岩土;工程;勘察

中图分类号:V123文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)10-0028-01

近年来,我国自然灾害频发,地质环境日益复杂,给部分地区的岩土工程勘察工作带来了一定的难度,同时也对相关的专业勘察人员的生命安全构成威胁。因而为能够有效的解决现阶段岩土工程勘察问题,需对复杂地质条件下的勘察工作及相关内容进行深入研究,从而制定周密的岩土工程勘察方案,以便于从勘察效果及技术人员安全两个方面对相关问题加以有效解决。

一、复杂地质条件下岩土工程勘察的实施

1.复杂地质条件下岩土工程勘察的实施

因为高山峡谷地区较为特别的自然条件和地理环境,使得峡谷区域的上面多以砂石土为主,呈现出一定的散落性,峡谷地区的下面部分多是些碎石之类的土质,这就导致了在高山峡谷地区的岩土工程勘察工作的实施,同其他土质类型的地区比较有着显著的差异,常有多落石、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。

这里以云南某峡谷地区为例,峡谷地区具有特殊的地质环境和自然条件,因为峡谷区域的上方主要以砂石土为主,而区域的下方多以碎石为主,这样的地质特点就必然会导致该区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同,在峡谷区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理,比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等,将勘察区域的地质构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结,还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。

2.复杂地质条件下主要勘察技术方法

(1)地质测绘

地质测绘工作能够在复杂的地质条件下,对实际的地质情况进行研究,通过对地质构造及地理环境的分析,来对岩土层的基本情况及岩土层的基本分布信息进行分析,从而使岩土工程勘察工作能够井然有序的顺利进行。地质策划对图表及数据信息要求较高,需将存在岩土勘察风险的区域及时的进行标注,同时要按照岩土层的实际风化程度进行进一步的分类,以便于使相关技术人员能够在相对安全的工作环境中进行岩土工程勘察工作。

(2)岩层的钻探

岩层钻探工作需要的机械设备较多,在实际的钻探过程中为能够进一步保证钻探质量。首先需选用DPP-100型车装钻机进行打孔工作,在确保孔壁结构稳定后可使用30型台式钻机进行下一步的钻探工作。此时应采用回转钻进的方式来提高孔壁的结构强度。而后要进行粘土性岩芯的采取工作,其采取率应保持在90%以上。砂土层的岩芯采取率则应保持在75%以上,以便于更好的对各岩土层的基本状况观察。最后要做好岩土层水平方向及垂直方向的变化记录。通过信息与采样来进行更为深入的分析。

(3)原位测试试验的进行

在该测试进行过程中需选用原装液压静力触探探头进行数据的收集。在信息采集完成后需对不同种类的信息进行分析,而后利用电子计算机技术进行信息的梳理与整合分析。在此过程中,需选用标准落锤进行自由落体试验,其中落锤的动力及速率较为重要,需将速率使用保持在每三秒一次,同时落锤动力要能够在试验过程中确保一致,以便于更好的进行原位的测试实验。为能够进一步提高试验效果,可在试验过程中选用动力触探的方法配合以上试验进行,从而使其更为准确的分析出岩土层的风化物理力学性质指标。

(4)岩土工程勘察的室内试验

岩土工程勘察需模拟外部岩土勘察环境进行。以便于更为有效的解决在复杂地质条件中岩土勘察工作所面临的相关问题,通过室内试验的方式,得出更为准确的结果与处理方案,继而有效的提升岩土工程勘察的安全性。受实际情况的影响,岩土物理力学指标存在着一定的差异,通常需采用评价与分级的方式来选用不同的测试标准。在实际的试验过程中,要首先对图层的物理性进行深入的分析,而后要做好地质环境的测定,利用压缩试验来对岩土的实际压缩性进行分析,此时便可有效的利用岩土压缩性来解析实际的水质情况,在得到相关的试验数据后即可对岩土工程勘察的相关信息及情况作出正确的判断。

二、复杂地质条件下岩土工程地基的处理技术

1.垫层法

垫层法是较为基础的岩土工程地基处理方法,对于浅层地基处理效果较好。同时在黄土地区该方法也较为适用,继而被称之为水坠法。在实际使用过程中首先需进行坑基的挖掘工作,在确保其能够挖掘到预期设计深度后,可进行基坑的佯装的工作。而后要做好砂层厚度的控制,其基本厚度需按照实际的坑基环境而定,通常需控制在25cm左右。以此需确保坑基内的砂层能够与坑基挖掘深度保持一致,在查验合格后,需进行注水平齐工作。最后要需选用强度较高的钢叉进行砂层的搅拌工作。如在实际工作中出现砂层沉实的情况,则需在深度15cm的位置重新进行搅拌工作。

2.强夯法

强夯法的应用效果较好,能够通过夯锤下落阶段而产生的物理重力来提供较高的冲击力,此时在与传播介质的接触过程中,即可在冲击波的作用下使基土振实。此时基土结构强度的增加便使其能够更好的实现岩土层的夯实。从而不仅有效的提升了其基本的承载能力,同时也进一步确保了土层的稳定性,使其能够有效的降低其实际的压缩性。土层压缩性的降低能够使沙土振动液化现象的发生概率也随之降低,此时便可达到最佳的地基处理效果。该方法操作便捷,同时适用性较强,能够在多种不同的环境中进行使用,使其在成本与效果两个方面均能够得到有效的控制。

三、结语

驮拥刂侍跫下的岩土工程勘察工作危险性极高,一旦在实际的工作环境中遇到自然灾害及落石、滚石等情况,即可威胁到相关专业人员的生命安全。所以在实际的工作过程中,要求相关技术人员不仅要能够有效的掌握不同的地质地基处理方法,同时也需在勘察工作进行过程中做好岩土层研究,以便于更好及更为迅速的完成相关工作,从而保证勘察质量与相关人员的基本安全。

参考文献

[1]金小艺.岩土工程勘察技术应用分析[J].资源信息与工程,2017(01).

[2]曾宽,欧阳美峰.浅论如何强化岩土工程勘察的技术措施[J].建材发展导向上,2015,13(11).

工程地质分析的基本方法篇2

关键词:水质分析;基础勘察工程;地下水;矿物元素;化学成分文献标识码:A

中图分类号:P641文章编号:1009-2374(2017)10-0234-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.118

经济的快速发展带动了建筑行业的进步,在工程项目建设中,基础勘察是一个非常关键的内容,主要包括地形和水质分析。大量的工程实践表明,水质分析在基础勘察工程中意义重大,需要制定完善的检测计划,构建专业的人员队伍,提升水质分析的质量和水平,为基础勘察工程质量的提高奠定良好的基础。

1水质分析的相关概念

水质分析也被称为水化学分析,主要是结合物理化学方法,针对采集到的水质样本中化学成分的含量进行分析和测定。就目前而言,水质分析可以分为三种不同的形式:一是简分析。主要是针对野外作业环境,考虑到设备、条件等的限制,分析项目相对较少,不过要求分析的高效性和及时性,常见于大范围含水层地下水化学成分的分析;二是全分析。通常是在实验室环境下进行,分析项目全面,结论完整可靠,不过一般耗时较长;三是专项分析。针对的是具体的分析任务,例如,在开展水化学找矿的过程中,可以利用高精度光谱仪,对一些特定的金属离子进行分析和查找;在对水的放射性进行测定时,则可以对其中存在的放射性元素进行重点分析。

2水质分析在基础勘察工程中的重要性

对于基础勘察工程而言,水质分析的主要目的是判断水体是否会影响基础工程的稳定性和可靠性,是否会造成容器、构件、管道等的损害。水质分析在基础勘察工程中的重要性主要体现在两个方面:一是能够减少地质构造对工程项目的影响。地下水水位以及成分直接关系着土壤结构的稳定性,如果水位出现比较明显的上升或者下降,又或者地下水具有较强的腐蚀性,都可能会引发土壤结构变化或者地面沉陷等问题,影响基础工程的稳定性和质量。因此,在基础勘察工程中,需要重视水质分析工作,以防止地下水中的腐蚀性成分对土壤结构的破坏,减少地质构造对于工程项目的影响;二是可以促进施工质量的提高。通过水质分析,可以了解地下水中的化学成分,采取有效的预防和应对措施,保证工程整体的施工质量。在开展工程项目的建设时,需要做好必要的基础准备工作,基础勘察工程就是其中非常关键的一个环节,而水质分析作为基础勘察工程的重要内容,可以为工程的顺利实施提供必要的数据支持,对于提升工程的稳定性和整体质量意义重大。

3水质分析在基础勘察工程中的应用

工业化进程的加快不仅带动了经济的快速发展,也带来了较为严重的环境问题,给社会的可持续发展造成了巨大的阻碍。在基础勘察工程中,需要做好水质分析工作,判断其是否会对建筑工程造成负面影响,为工程项目的建设管理和质量控制提供参考依据。这里对水质分析在基础勘察工程中的应用流程进行简要分析。

3.1样本采集

样品采集是水质分析的第一个环节,也是非常关键的一个环节,样品的质量将会直接影响水质分析的最终结果。对于工作人员而言,在进行水样品采集前,需要制定细致全面的计划,对采样的具体流程、方式以及突发性状况的预防和应对措施进行明确,确保样本采集的规范性,考虑到水质本身的不均匀性和变异性,在不同位置取得的样品将会决定其差异性和复杂性。因此,从保障水样代表性的角度考虑,应该依照不同水体监测的统一技术规范进行区别对待。一是应该确定采样过程中使用的容器,一般为聚乙烯塑料瓶;二是应该明确采样的时间和周期,以混合样为例,一般需要在上午8点左右,按照每小时采样一次进出水混合样的频率,根据实际需求确定采样的次数;三是应该对采样的体积进行明确,一般可以借鉴水样检测的项目,确定采样体积,将其控制在300~1000mL的范围内;四是采样方式,在基础勘察工程中,水质采样的方式有两种,即一点瞬时法和五点混合法,可以根据实际情况进行选择。

3.2样本存储

在水样采集完成后,考虑到其中存在的微生物以及化学元素,水质成分可能会出现变化,尤其是成分更加繁杂的污水样本,相比较常规水样,稳定性更差,想要保证样本检测结果的准确性和可靠性,就必须做好样本的保存工作。大量研究实践表明,清洁水样的保存时间最长,但是也不能超过72h,轻污染水样的保存时间一般在48h以内,对于不同额的水质分析项目,样本的保存方法和保存时间也存在着很大的区别,不能一概而论。

3.3样本分析

水样本的分析一般在实验室环境下进行,利用专业的仪器设备,能够提升分析结果的准确性。水质分析的主要内容包括pH值、碱度、钠离子、二价铁离子、二价铜离子等含量的非分析,通常来讲,在对水质酸碱度进行分析的过程中,可以直接利用pH试纸检测,不仅操作简单,而且结果非常直观。如果需要对污水中的单细胞生物进行检测,则可以参照有机物污染环境的生物指标来进行分析,判断有机物对于水体的污染程度,为污染的治理提供可靠依据。同时为了更好地了解和掌握水质分析在基础勘察工程中的应用情况,可以引入实验分析的方法,这里以滴定法检测水样中氨氮含量的相关实验,对其进行简单分析。在水体中,氨氮元素的存在形式是铵盐或者游离氨,水体本身的pH值影响着两者的构成比例,当pH值较高时,游离氨所占的比例较大。

试剂选择:水样的稀释和试剂的调配均选择无氨水,在1L蒸馏水中加入0.1mL硫酸,然后在全玻璃整流器内,对弃去的50mL初馏液进行重新蒸馏,然后将蒸馏得到的液体保存在玻璃瓶中。

实验流程:从采集的水样中取出250mL作为实验样本,如果水样本身为酸性或者碱性,则为了保证实验分析结果的准确性,需要利用氢氧化钠或者稀硫酸进行中和,使得水样的pH值为7。然后,在容器中加入10mL的缓冲液以及玻璃珠多粒,将导管插入到吸收液面以下,然后开始进行蒸馏操作。当馏出液达到200mL时,需要暂时停止蒸馏,然后在其中加入50mL的无氨水,为了使得现象更加直观,还需要通过硫酸滴定的方式,加入2滴左右的混合指示液,直到其从绿色变成淡紫色。其中的反应公式为:

NH3-N(mg/L)=(A-B)×M×14×1000/V

式中:A表示滴定水样用量;B表示空白用量;M表示硫酸浓度;V表示水样体积。

在105℃的烘箱内,对氯化铵进行烘焙,时间为60min,然后选择3.819g氯化铵加入到1L水中,用于蒸馏滴定的蒸馏水量为10mL+240mL。经过相关计算,水样中氨氮的含量为1mg/mL。

4结语

总而言之,水体的质量对于工程项目的影响是非常巨大的,在基础勘察工程中,为了保证工程项目的整体质量,提升工程的稳定性和可靠性,需要切实做好水质分析工作,判断其可能对工程造成的影响和危害,采取切实有效的防范和应对措施,为工程建设的顺利进行奠定良好的基础,推动我国工程项目建设事业的稳定健康发展。

参考文献

[1]蒋宁.水质分析在基础勘察工程中的应用[J].技术与市场,2015,22(9).

[2]李宝辉.浅论水质分析对基础勘察工程的重要性[J].价值工程,2012,31(4).

工程地质分析的基本方法篇3

关键词:隧道施工工程;安全系统工程;安全分析;事故树分析

中图分类号:U45文献标识码:A文章编号:

建筑施工企业,怎样确保安全生产始终是一个关系国家财产安全、社会安定、企业声誉、职工安危的大问题。一些土建施工工程由于其自身具有的可控性、预见性、计划性都较差的特点使其施工事故风险较大,因此必须加强施工安全管理模式的多元化,而将安全系统工程引入企业安全管理模式之中,就是一个值得探讨和正在不断发展的研究领域。

1安全系统工程概述

安全系统工程是系统工程在安全工作中的应用。在职业安全领域中安全系统工程是以系统工程的方法,分析解决人类生产过程中的安全问题,目的是使生产条件安全化,使事故减少到可接受的水平,以预防人身伤亡和设备事故的发生,减小经济损失。

安全系统工程运用系统论的观点和方法,结合工程学原理及有关专业知识来研究生产安全管理和工程的新学科,是系统工程学的一个分支。其研究内容主要有危险的识别、分析与事故预测;消除、控制导致事故的危险;分析构成安全系统各单元间的关系和相互影响,协调各单元之间的关系,取得系统安全的最佳设计等。

其中,安全系统工程中有两个重要内容:安全系统分析和安全评价,而为了充分认识系统中存在的危险性,就要对系统进行科学的分析。正确的分析,才能在安全评价中得到正确的答案。为此,本文就引一实际工程的例子来运用事故树分析法对其可能出现的塌方事故进行系统安全分析,以此做进一步的应用和说明。

2举例

2.1工程简介

湖北恩施宜万铁路高阳寨隧道进口端线路走向与318国道近垂直相交,公路外侧为木龙河河谷,隧道与木龙河大桥相连。隧道全长4404.76m。勘察设计单位为铁道第四勘察设计院,施工单位为中国铁路工程总公司所属中铁隧道集团有限公司,监理单位为四川铁科建设监理公司,建设管理单位为武汉铁路局宜万铁路总指挥部。

2.2安全系统分析

目前系统安全分析法有20余种,其中常用的分析法有安全检查表(safetychecklist)、系统危险性预先分析(PHA)、故障类型、影响及致命度分析(FMECA)、事件树分析(ETA)、事故树分析(FTA)等,下面本文将运用FTA法——事故树分析法对其中的隧道施工过程中可能出现的塌方问题进行安全系统分析。从事故的原因到结果,找出其内在逻辑关系,并制定有效的相关预防措施。

2.2.1首先利用“鱼刺图”对塌方事故的因果关系进行分析

“鱼刺图”是一种发现问题“根本原因”的方法,它也可称之为“因果图”或特性要因图,曾多用于质量管理。它是1953年在日本川琦制铁公司,由质量管理专家石川馨最早使用的,是为了寻找产生某种质量问题的原因,发动大家谈看法,将群众的意见反映在一张图上,就是“鱼刺图”。用鱼刺图分析法分析工程施工安全问题,可以使复杂的原因系统化、条块化,而且直观、逻辑性强,它通过带箭头的线使因果关系明确,便于把主要原因弄清楚。下为本工程隧道施工过程中可能出现的塌方事故的

因果分析“鱼刺图”:

2.2.2事故树分析

下面根据“鱼刺图”所做的因果分析结果来具体做该隧道工程塌方事故的事故树分析。事故树分析又称为故障树分析(FTA),是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始(顶上事件),层层分析其发生原因,直到找出事故的基本原因,即故障树的底事件为止。它是系统安全工程中重要的分析方法之一,其不仅可以分析出事故的直接原因,而且能深入提示事故的潜在原因,既适用于定性分析,又能进行定量分析,具有简明、形象化的特点,体现了以系统工程研究质量事故的系统性、准确性和预测性。

FTA一般可分为以下几个阶段:

(1)选择合理的顶上事件,系统分析边界和定义范围,并且确定成功与失败的准则;

(2)资料收集准备,围绕所需要分析的事件进行工艺、系统、相关数据等资料的收集;

(3)建造故障树,这是FTA的核心部分。通过对已收集的技术资料,在设计、运行管理人员的帮助下,建造故障树;

(4)对故障树进行简化或者模块化;

(5)定性分析,求出故障树的全部最小割集,当割集的数量太多地,可以通过程序进行概率截断或割集阶截断;

(6)定量分析,这一阶段的任务是很多的,它包括计算顶事件发生概率即系统的点无效度和区间无效度,此外还要进行重要度分析和灵敏度分析。

其具体程序如下图:

明确了现象和隧道坍塌事故的原因,我们进行事故树的描绘,具体如下说明:

T——塌方事故A1——地质因素

A2——人为因素A3——岩层地质

A4——水文地质A5——施工组织设计

A6——施工现场管理A7——设计

X1——穿越不稳定地层X2——有不利软弱结构

X3——地下水发育X4——地表水渗漏明显

X5——衬砌落后X6——未改变施工参数

X7——支撑度不够X8——积水排除不及时

X9——物资准备不充分X10——勘察不详

X11——地质条件把握不准确

然后,运用布尔运算对最小割集的求解,再利用最小割集分析各个基本事件的结构重要度得出基本事件的结构重要度排序为:X8=X9=X10=X11>X1=X2>X5=X6=X7>X3=X4

可以看出塌方事故的各个因素中积水排除不及时、物资准备不充分、勘察不详、地质条件把握不准确为最重要因素,而地质因素、人为因素第二重要,衬砌落后、未改变施工参数、支撑度不够次之,影响因素最小的为岩层地质、水文地质因素。

工程地质分析的基本方法篇4

关键词:复杂地形;地质条件;岩土工程;勘察技术

中图分类号:P624文献标识码:A

岩土工程涉及的勘察领域非常广,包括地上结构、地下结构,甚至已经达到水源领域,综合考量不同类型的勘察环境,重点定位在复杂地形地质的环境内,深入勘察技术的实际,保障岩土工程勘察的准确性。针对复杂的勘察条件,勘察技术表现出一定的专业性,同时也存在诸多问题,影响岩土工程的实际勘察,必须借助科学的勘察技术,优化工程勘察,确保复杂地形地质条件的勘察效果,稳定岩土工程的发展。

一、复杂地形地质条件岩土工程的勘察现状

针对复杂地形地质条件实行的岩土勘察,虽然处于积极的科研状态,但是在实际应用中,仍旧存在问题,重点体现在野外勘探和岩土分析两方面。

1、野外勘探

对复杂地形地质实行野外勘探时,在勘察点的选取方面出现问题,影响勘察信息的准确性,例如:勘察点选取不准确,相邻测点之间的地层信息存在过大的差距,主要是野外勘察前期,未对勘察岩土进行实质分析,没有按照勘察标准实行,导致勘察地层性质出现变化。野外勘察在水位测量时,经常出现误差,降低信息准确性,引发工程勘察出现大量问题,影响实际岩土工程的进行[1]。野外勘察中出现的问题,基本是由考察不到位引起的,勘察人员忽视复杂地形地质的特殊性,按照常规土层对待,不仅影响数据、信息勘察的准确性,而且降低勘察效率。

2、岩土分析

岩土分析是勘察的一项内容,关系到复杂地质的结论,实质岩土分析方面,确实存在不可避免的问题。第一,地基评价问题,地基内包含大量的岩土信息,必须按照相关规定,实行科学评价,在勘察技术方面,存在确定的评价标准,但是缺乏评价方式,因此制约地基评价的进行,无法得出地基承载等信息,影响到地基方案的制定,尤其是复杂地基的方案设计上,与实际工程存在较大的差别;第二,地震问题,地震效应是复杂地质地形中的潜在风险,需要经过特定的测试方法,判断岩土是否具备地震效应,避免工程建设不稳定。部分勘察人员,未对岩土实行地震测试,影响工程实际,降低岩土评价能力。

二、复杂地形地质条件岩土工程的勘察技术

实质评价勘察技术在岩土工程中的利用,明确技术准则,根据复杂地形地质条件的表现,提出适用的勘察技术,提高岩土工程的勘察能力,以复杂地形地质为主,分析岩土工程的勘察技术,如下:

1、地质测绘技术

地质测绘属于勘察中的早期技术,也是在复杂条件下常用的勘测类型。此技术主要以复杂地形为分析对象,运用科学思想,重点分析勘察数据。勘察人员必须有效掌握复杂地质的基本条件,如:地层构造、地形特征等,排查实施勘察时的干扰因素,由此才可确定地质勘察信息,保障勘察数据的科学性[2]。勘察过程中,需要利用地质测绘,充分了解复杂岩土的各项信息,包括岩土的形成原因、周期以及岩土的基本特性,划分岩土构造,结合复杂岩土的实质,做好勘察工作,掌握勘察地质的情况。

2、钻探技术

此技术是对勘测岩土实行钻探,完成勘察作业。例如:利用钻机,勘探复杂岩土,首先需要完成岩土钻探,通过回转钻进,深入岩土深层,针对岩层内部取样时,确保采取率>90%,满足此条件,即可细致分析岩土层复杂的客观特性;然后记录好勘察信息,改变回转方向,实行岩层的重新勘察,充分了解复杂岩土多个方向的地质构造,保障勘察信息的全面性,有利于得出准确的勘察结论,明确地形特点;最后得出相关的勘察指标,确定复杂地形地质的岩土条件。

3、室内试验技术

室内试验是复杂岩土勘察中的重点,发挥主要的勘察作用。分析岩土勘察环境,得出环境中蕴含的问题,实行室内试验,通过试验,得出复杂岩土的指标内容,以物理指标为主[3]。室内试验勘察到的物理指标包括:岩土土层的性质、土层强度、土层内蕴含的土质颗粒,同时还可勘察到土层内是否具有砂土特性以及是否含有地下水,都可得出科学的数据标准,判断信息价值。

4、原位试验技术

原位测试有标准贯入试验、静力触探试验、圆锥动力触探、荷载试验、旁压测试、十字板剪切试验、波速试验等方法。复杂地形地质的岩土工程内,原位试验技术属于最基本的勘察方式,同时也是勘察不可缺少的技术,可在不扰动或基本不扰动土层的情况下,获得所测土层的物理力学性质指标。实行原位试验时,可结合钻探资料,根据不同土质采用一种或几种适合的原位试验方法,以获取准确程度比较高的地质信息。

三、分析复杂条件岩土工程勘察技术的发展

通过对复杂地形地质条件岩土工程勘察技术进行分析,可得:确保勘察技术的效益性,必须加强勘察技术的科研力度,为其提出明确的发展方向,发挥高效勘察的技术能力,加强勘察技术在复杂岩土工程测量中的应用,提高技术水平,因此,规划勘察技术的发展,如下:

1、强化体制培训

勘察体制是勘察技术发展的标准,为勘察技术提出培训指标[4]。实际岩土工程的勘察技术,与标准技术存在一定差距,通过体制培训,制定勘察技术的培训内容,一方面促进勘察技术专业性和多样化的发展,另一方面健全体制发展。目前,勘察技术具有多种表现,必须利用体制,规划勘察技术,确保勘察技术与工程测量的紧密关系。除此以外,还需提高勘察人员的意识能力,根据勘察人员的实际能力,构建体制培训框架,优化培训内容,推进勘察人员的技能发展。

2、技术的创新发展

针对现行勘察技术,规划创新发展,提高勘察能力。如:(1)实行勘察信息化发展,大规模引入计算机信息技术,提高勘察技术的精准度,优化数据处理,发挥勘察技术的综合能力;(2)合理利用回归模型,分析岩土工程中的地基问题,保障地基稳定性,利用创新技术,规避地基处理中的风险;(3)引进克里格法、瞬态法等先进的创新技术,稳定勘察技术。由此可见:发挥勘察技术的创新价值,可以在很大程度上推进勘察技术的发展,着实适应复杂的地形地质环境。

结束语:

复杂地形地质条件下的勘察研究,一直是岩土工程中的难点,不仅因为环境复杂,更是由于勘察技术的局限,无法保障勘察质量,因此,根据现行勘察技术,不断提出完善和改进措施,强化技术创新,确保复杂条件下勘察技术的高效性,体现工程勘察的良好状态,提高勘察的指标标准,促使勘察技术逐步适应多样化的岩土条件。

参考文献:

[1]陈仁祥.复杂地基的基桩质量岩土工程勘察[J].中国建设信息,2012,(16):90-92

[2]王吉元.浅谈岩土工程勘察工作存在问题与解决措施[J].科技促进发展,2012,(08):23-25

工程地质分析的基本方法篇5

关键词:化工分析素质提升终点误差分析过程节能环保高科技仪器

化工生产的许多过程、科研单位的不断探索都离不开化工分析工作,当前化工分析已于生产、生活、科研等方面紧密地结合在一起,成为现代化工生产的基础之一。要发挥化工分析的基础应该从化工分析的价值认知入手,对化工分析的概念进行全面理解,把握化工分析的分类,在对化工分析工作存在素质不足、质量变差、操作违规、仪器落后等原因进行控制的基础上,以具体的措施和方法,提升化工分析的质量和精度,促进化工企业和行业的深层次发展。

一、化工分析的概述

1.化工分析的价值

化工分析是生产中检验和控制的重要手段,占据着生产调节的重要作用,是不可取代的重要基础想工作,忽略化工分析工作容易造成生产的浪费,形成化工生产的残次品,造成化工生产过程中资金和时间的浪费,不但伤害企业利益,而且又会影响消费者的利益,不利于企业正常发展,又不利于社会的进步。化工分析的价值主要体现在:一是,化工分析可以提高化工生产和科研的经济效益,在对工艺、质量进行有效控制的基础上,达到产量迅速的增加,提升化工生产的效率。二是,化工分析可以降低消耗,能源消耗和材料消耗是化工生产的两个主要消耗类型,化工分析可以通过对化工生产过程精细地控制达到消耗的减小,进而降低化工企业的成本,客观的层面上提高了经济效益。三是,化工分析可以充分降低化工生产污染的产生,起到保护环境和生态的作用。四是,化工分析可以降低生产中危险因素的积累,有助于消除事故的隐患,进而确保化工生产中人员和设备的安全。五是,化工分析可以实现文明生产、提升产品合格率,使化工企业生产和经营更趋于有序和良性,达到提升行业活力、提高企业竞争力的作用。

2.化工分析的概念

化工分析工作是化工生产的重要过程,是利用化学方法,借用化学仪器和设备研究和测定物质组成的重要工作。化工分析可以根据不同的形式和发展划分为定性化工分析和定量化工分析两种,定性化工分析主要判断“有和无”的问题,是通过化工分析得到被测物质中是否存在目标的元素、离子、物质;定量化工分析是测定化工产品中含量大小、理化性质、基本构成等参数的重要工作,两种化工分析方法对于化工生产和科研有着重要的价值,是必须掌握的两种方法,要在尊重市场、尊重企业整体利益的前提下,进行化工分析工作,使其得到更为精确的结果,更好地使化工生产和科研得到指导、检测和控制,形成对化工企业和行业进步深层次地支撑。

二、化工分析工作中的常见问题

1.化工分析人员素质不足

人员素质是影响化工分析工作,制约化工分析质量的关键因素,当前由于企业对化工分析工作存在认知不足,导致对化工分析人力资源出现投入上的不足,操作人员形成了素质低、能力弱、工作不严谨、思想不先进等实际问题,特别是部分化工分析人员对于工作理论知识和工作方法没有恰当地把握,导致化工分析工作中程序、操作、方法上的错误,出现产品质量下降和企业信誉不高等实际问题。

2.终点误差过大

滴定分析是化工分析的重要类型,如果出现指示剂运用不恰当,滴定过程控制不规范,会使滴定终点出现终点上的误差,进而使化工分析出现超出标准范围的误差,直接影响化工分析的准确性和有效性,制约了化工分析工作质量的提高。

3.溶液浓度不稳定

因为人为因素导致化工分析溶液出现浓度上的波动,这会带来对化工分析结果的影响,不但在操作失误带来各种隐患,更会形成对化工分析的深层次问题[1]。

4.高科技分析仪器使用不当

当前很多高科技仪器被使用在化工分析的工作中,而一些企业却没有很好地利用高科技仪器的优势,造成化工分析精度一直不高,严重影响化工分析的后续发展[2]。

三、化工分析工作中常见问题的解决措施

1.素质提升

根据企业的自身需求,对员工进行定期培训,要对企业中的新人进行定期考试考核,通过素质的提升实现化工分析工作的真正提高,要抓好素质这一关键要素,将素质提升作为加强化工分析工作的基础,实现对化工分析工作的全面支撑。

2.终点误差控制

提高终点误差的方法有很多种,比如提高待测物质化学反应的完全程度,指示剂的正确选择,指示剂的用量多少等等。但是在正常情况下,待测物的反应完全程度无法准确预料,所以选择合适的指示剂是滴定终点误差的最佳方法[3]。

3.分析过程加强

做为分析检验工具的仪器和仪表,它们的准确度和精确度对检验效果非常重要,这就要求必须对它们定时校正定时检验,在洗剂上注意洗涤液的使用和洗涤方法;干燥方法的选用,对于自然干燥的仪器可倒置放在木钉架子上或带有透气孔的玻璃柜上,对于急于干燥的仪器可用吹干的办法;保管上要注意防潮防震防晒防灰尘等。精密仪器仪表的保管要求比较高,所以要在管理上不放过任何一个细节,严格控制管理。

提高化工分析过程的严密性,化工分析材料和原液配制工作中的各步操作均应非常细致,要避免因各种不规范操作给化工分析带来的影响,要注意读取数据的准确度,操作方法符合规程,懂得全面提升化工分析的精度[4]。

4.节能环保

化工分析要不断寻找节能环保的新方法,通过节能环保技术的应用提高企业的节能和减排水平,在降低企业产品生产成本的同时,实现企业深层次目标[5]。

四、结语

综上所述,当前化工分析得到了行业的重视和社会的认可,在经济增长的快速时期要利用好化工分析工作,使其成为加速行业发展和提高企业综合优势的有效方法,加速实现化工行业的深层次价值。应该从化工分析实际出发,从从业者素质提升,控制化工分析终点误差,强化化工分析过程,提倡节能环保观念等方面出发,形成化工分析工作的新方式和新体系,发展出新时期化工分析的新道路。

参考文献

[1]王霞.化工分析在化工生产过程中的作用和地位[J].黑龙江科技信息.2010(19):54-55.

[2]赵宁.浅谈化工分析在化工生产过程中的作用[J].中国石油和化工标准与质量.2011(07):122-123.

[3]李欣.信息化管理在化工分析的应用[J].新疆石油科技.2009(03):96-97.

工程地质分析的基本方法篇6

关键词:实例提纲挈领由浅入深温故知新联系实际

引言

近十多年来,随着计算机的广泛应用,工程地质问题的数值模拟理论和方法迅速发展,有限单元法、有限差分法、边界单元法、离散单元法及非连续变形分析法等工程地质常用的数值模拟方法不断成熟和完善,被广泛应用于工程地质学科的各个领域,如工程地质的结构计算、边坡(滑坡)稳定性及加固、隧道的开挖及加固、地基基础的变形分析、大坝稳定性分析、路基沉降及变形及基坑支护工程等等。这也对从事工程地质专业的技术人员提出了更高的要求。因此,掌握常用工程地质数值方法的基本原理、应用条件与使用方法是非常重要的。

一、课程的特点

《工程地质数值模拟的理论与方法》是我校工程地质专业高年级本科生的一门专业选修课,该课程把专业理论、力学计算和计算机应用结合起来,以解决冗繁的数值运算问题,以弹塑性力学、结构力学、线性代数及数值分析等课程的基本内容为基础,以计算机程序设计语言为手段,以计算机为解题工具,来求解处于一定地质环境条件下的地质体的应力、应变及位移的分布规律。就有限单元方法来讲,其主要内容包括形函数矩阵的建立、应变函数矩阵和应力函数矩阵的建立、单元刚度矩阵的建立、总体刚度矩阵的形成与修正、等效节点荷载移置、矩阵的计算机存储、大型线性代数方程组的解法、高斯求积公式等。

本课程有三个特点。一是公式及矩阵计算冗长,特别是单元刚度矩阵、总体刚度矩阵的形成以及大型线性代数方程组的求解需要大量的推导过程;二是涉及到的内容不容易理解,如单元刚度矩阵形成过程中的虚功原理及高斯求积公式;三是选修课学时少,内容较多,每节课都在讲新内容,学生则经常处于被动学习的地位,学习的积极性、创造性、主动性及灵活性得不到充分发挥,容易产生思维上的疲劳。

二、教学方法与技巧探讨

为了提高教学效果,在教学过程中,从教学方法、技巧与形式等方面作了一系列的改进,取得了较好的效果。

1.丰富实例,提高兴趣

在本科教学及实践阶段,学生很少接触工程地质数值模拟的理论与方法,根本不知道数值模拟的作用及其在工程地质中的应用情况,大部分同学仅仅是因为课程名称比较新颖才选这门课。但是实际情况是这门课对于本科生而言是比较难学的,要面临很多复杂公式的推导。为了避免“乘兴而来,败兴而归”的局面,更好地培养学生学习的兴趣,在绪论的讲解中就运用大量的实例进行教学,如在讲解数值模拟常用方法时,以离散单元法模拟地下洞室垮塌的过程为实例,以快速拉格朗日分析法模拟隧道加固效果为实例,以非连续变形分析法模拟滑坡失稳及运动的全过程为实例,尤其是讲解有限单元法时,分别列举了该方法在滑坡稳定性分析、基坑位移分析、地基的沉降分析、大坝稳定性分析及隧道开挖过程中应力应变分析的实例,使学生首次清楚地了解数值模拟在工程地质领域中所起的重大作用,首次从数值模拟结果中分析出对工程实践有用的信息,首次认识到今后所从事的科研生产工作与数值模拟方法的密切联系。这些实例以其多样化的信息作用于学生的头脑,在吸引学生注意,激发学习动机,提高学习积极性方面起到了至关重要的作用。

2.提纲挈领,把握全局

本门课程讲解的重点是有限单元方法,有限单元法的公式推导复杂,虚功原理及高斯求积公式等理论较为抽象,为了使学生学习思路明确,在讲课的过程中,应注重通过框图和提纲的形式展示本门课程的学习内容及其相互之间的内在联系,注重分析局部内容和整体内容的关系。

课程教学的讲解包括两部分内容,第一部分是理论教学,主要讲解有限单元方法解题过程中所用到的相关理论,第二部分是实践教学,主要讲解有限单元方法前处理和后处理数据的输入及输出、前处理中网格图件的可视化及后处理中位移、应力及单元状态的可视化。这些内容的联系是非常紧密的,前处理程序生成的网格信息(包括节点位置和单元与节点之间的对应关系)是主分析程序计算的基础数据源,后处理程序必须基于主分析程序生成结果文件(位移应力信息)进行图形处理。这些内容通过框图的形式把课程教学的提纲全部展示出来(图1),使学生能够一目了然地掌握本门课程的学习要点、了解有限单元方法解题思路及解题程序之间的数据的传递关系。

主分析程序的结构和计算理论是课堂教学的主要部分,主要包括两部分内容,一部分是单元分析,主要讲解节点位移与单元位移、节点位移与单元应力、节点位移与单元应变及节点位移与节点力之间的相互关系,其间涉及到形态矩阵、应变矩阵、应力矩阵和单元刚度矩阵的表达形式和物理意义;另一部分是整体分析,主要讲解单元刚度矩阵升阶叠加成总体刚度矩阵。这些内容很多,也很复杂,需要用到弹性力学、材料力学、结构力学及线性代数等相关知识。在讲解时,把这些内容的相关关系和求解过程用框图的形式表示(图2),使学生能够理清思路,清楚地掌握理论学习上的关键点,提高学生学习的兴趣。

3.由浅入深,各个突破

对于从没有接触到数值模拟方法的本科生来说,有限单元法的基本原理和步骤以及虚功原理是很复杂,也是最难懂的。直接讲解平面问题的有限单元方法时,绝大部分学生听不明白,如果连续几次课都不明白,学生就会完全丧失继续学下去的兴趣。面对这一困难,在讲解平面问题的有限单元方法之前,先从一维杆件有限单元方法入手,选取线性位移模式,详细推导形态矩阵、应变矩阵、应力矩阵、单元刚度矩阵及总体刚度矩阵的计算过程。通过最简单最浅显的一维杆件的例子,让学生对有限单元法解题过程有了深刻的认识,为以后进行复杂问题的讲解奠定了良好的基础。对于虚功原理,涉及到实际状态和虚拟状态两种情况,直接讲解变形体的虚功原理,上课效果是非常差的,通过简单的平衡杠杆这一刚体模式(杠杆中间有支点、杠杆两端受力保持平衡),从力的平衡和力的作用点位移的关系两种绝然不同的状态来阐述实际状态和虚拟状态,从平衡杠杆力矩的平衡和力的作用点位移的关系来阐述虚功原理,这种采用由浅入深方式的教学效果是非常明显的。

4.温故知新,深化理解

高年级本科生已经学过弹性力学、线性代数及高级程序语言等基础课程,有限单元法的原理和求解也是基于这些理论,温习这些已经学过的知识对于理解有限单元方法是至关重要的。如在讲解单元分析前回顾弹性力学的应力张量理论、变形的几何理论、本构关系理论等理论,在讲解形态矩阵、应变矩阵及应力矩阵前温习线性代数矩阵的运算,在求解节点位移之前温习高级程序语言中大型线性方程组的数值编程解法及矩阵的存储方式等。通过温故的方式学生不断巩固了已有知识结构和知识体系,而且还能够综合运用已经学过的知识去解决新的问题,对于学生综合的素质的培养有一定的作用。

5.联系实际,注重应用

理论的学习固然重要,但将理论用于解决实际工程问题能力的培养也同样重要,在理论教学完成后,就进入实践教学阶段。实践教学阶段分演示和上机实习两个步骤进行。演示阶段的主要任务是针对具体工程实例,从单元的离散化、数据的输入、程序的运行、结果的显示等方面展示有限单元的基本操作;上机实习阶段的主要任务是学生熟练掌握有限单元方法数据输入和基本操作的基础上,求解二维的岩石力学及工程中的岩体稳定分析,得出研究区应力和位移的分布规律,绘制主应力等值线图,并针对研究区的破坏状态对其稳定性作出评价。经过实践教学阶段的训练,不断使学生巩固有限单元方法的基本理论,而且引导学生将理论知识和实践应用结合起来、为其以后独立从事科研工作奠定初步的基础。

结语

教学过程是一个在求索中不断进步和完善的过程,教学需要根据课程的特点采用一定的教学方法和手段。在《工程地质数值模拟的理论与方法》课程的教学中,选取了大量的实例分析以提高学习的兴趣,在提纲挈领的指引下把握内容的全局,采用由浅入深的讲解形式解决复杂的知识点,通过温故知新的方式轻松地学习基本理论,并把理论教学和实践教学结合起来,使学生学有所成,使教师教有所获。

参考文献:

  • 上一篇:汽车租赁协议书(收集14篇)
  • 下一篇:设备供货合同(收集3篇)
  • 相关文章

    推荐文章

    本站专题