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工业计量论文范文1
1 路线设计 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 线形设计一般原则 ............................................................................ 错误!未定义书签。
1.2 平面线形要素的组合类型 ................................................................ 错误!未定义书签。
1.3 平面设计方法 .................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 平曲线设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4.1 平曲线要素计算 ......................................................................... 错误!未定义书签。
1.4.2 逐桩坐标计算 ............................................................................. 错误!未定义书签。
1.5 纵断面设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.5.1 竖曲线设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.6 横断面设计 .......................................................................................................................... 1
1.6.1 路基宽度的确定 ........................................................................................................... 1
1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定 ....................................................................................... 1
1.6.3 超高与加宽 ................................................................................................................... 1
2 路基路面设计 ............................................................................................................................. 2
2.1 一般路基设计 ...................................................................................................................... 2
2.1.1 路基的类型和构造 ....................................................................................................... 2
2.1.2 设计依据 ....................................................................................................................... 2
2.1.3 路基填土与压实 ........................................................................................................... 2
2.2 软基处理 .............................................................................................................................. 3
2.3 路基防护 .............................................................................................................................. 4
2.4 支挡结构设计 ...................................................................................................................... 4
2.5 路面结构设计 ...................................................................................................................... 6
2.5.1. 路面结构组成 ............................................................................................................. 6
2.5.2 路面类型 ....................................................................................................................... 6
2.5.3 沥青路面设计 ............................................................................................................... 7
2.5.4 水泥路面设计 ............................................................................................................... 8
2.5.5 路面比选 ....................................................................................................................... 9
2.6 路基土石方数量计算及调配 ............................................................................................ 10
2.6.1 横断面面积计算 ......................................................................................................... 10
2.6.2 土石方数量计算 ......................................................................................................... 11
2.6.3 路基土石方调配 ......................................................................................................... 11
3 排水设计 ................................................................................................................................... 15
3.1 公路排水设计的内容 ........................................................................................................ 15
3.2 设计依据 ............................................................................................................................ 15
3.3 路基排水设计 .................................................................................................................... 15
3.3.1 地表排水设备的类型 ................................................................................................. 15
3.3.2 边沟设计 ..................................................................................................................... 15
3.3.3 排水沟设计 ................................................................................................................. 16
3.4 路面排水设计 .................................................................................................................... 16
3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16
3.5 涵洞设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.5.1 涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 ................. 错误!未定义书签。
3.5.2 涵洞选用原则 ............................................................................. 错误!未定义书签。
3.5.3 涵洞拟定 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 致谢 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.6 横断面设计
公路的横断面,是指公路中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及隔离栅、环境保护等设施。
公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大经济效益与社会效益。
道路横断面的布置及几何尺寸应能满通、环境、城市面貌等要求,横断面设计应满足以下一些要求:
(1)设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。
(2)设计时应兼顾当地农田基本建设的需要,尽可能与之相配合,不得任意减、并农
田排灌沟渠。
(3)路基穿过耕种地区,为了节约用地,如当地石料方便,可修建石砌边坡。
(4)沿河线的横断面设计,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
1.6.1 路基宽度的确定
路基宽度是指公路路幅顶面的宽度,即两路肩外缘之间的宽度,公路路基宽度为行车到与路肩宽度之和。
根据规范,二级公路采用单幅路形式,行车道宽2×3.5m,硬路肩宽度:2×0.75m,土路肩宽度:2×0.75m。路基宽:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。
布置如下图4-1所示: 土
路
肩硬路肩行车道行车道硬路肩土路肩
图4-1 路基设计简图
1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定
由《公路路基设计规范》,结合实际的工程地质条件综合考虑:路堤边坡坡度取为1:
1.5~1:1.75;路堑边坡取为1:0.5~1:0.75。
1.6.3 超高与加宽
2 路基路面设计
公路路基是路面的基础,它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。
2.1 一般路基设计
2.1.1 路基的类型和构造
(1)路堤
路基设计标高高于天然地面标高时,需要进行填筑,这种路基形式称为路堤。按填土高度的不同,划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大,占地多,为使路基稳定和横断面济济合理,可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷,高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。
(2)路堑
路基设计标高低于天然地面标高时,需要进行挖掘,这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或折线,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方边坡的坡脚设置边沟,以汇集和排除路基范围内的地表径流,路堑的上方设置截水沟,以拦截和排除流向路基的地表径流。
(3)半挖半填路基
半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点,上述对路堤和路堑的要求均应满足。
2.1.2 设计依据
《公路路基设设计规范》
《公路工程技术标准》
2.1.3 路基填土与压实
(1)填土的选择
路基的强度与稳定性,取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施
工技术有关。在填土时应综合考虑,据《路基设计规范》可知,二级公路的路基填料最小强度和最大粒径如下表:
路基压实度及填料要求表
(2)不同土质填筑路堤
如透水性较小的土层,位于透水性较大的土层下面,则透水性较小的土层表面应
自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面,则透水性较大的土层表面应做成平台。为了防止雨水冲刷,可覆盖透水性较小的土层。允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。水的土与不透水的土,
不能非成层使用,以免在填方内形成水囊。
(3)路基压实与压实度
路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。土的压实效果同压实时的含水量
有关。对于路基的不同层位应提出不同的压实要求,上层和下层的压实度应高些,中间层可低些。
据《路基设计规范》,高速公路路基压实度应满足下表:
路基压实度(重型)要求表
软土地基,通常情况下地基承载力达不到其上面构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失稳,
造成路面严重破坏,处理好路基,是设计的重大环节。公路是一条带状的承受动静两种荷载的特殊人工建筑物,由于它分布较广,使用要求较高,因而对地基提出了较高的要求。
本设计所经过的路段除田间地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承载力很好,地质也良好。对于有淤泥层的地段,由于深度都在3m以内,一般通过清淤泥换填法进行处理。填料采用碎石土,石渣等,其上铺0.5m的砂砾垫层土工隔栅。
对于地质条件差,且在路基范围内有少量地下水渗出的土质地段,边坡采用护面墙进行防护。
2.3 路基防护
路基防护是确保道路全天候使用,使路基不致因地表流和气候变化而失稳的必要工程措施,是路基设计的主要项目之一。
路基的防护的方法,一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。坡面防护主要有植物防护和工程防护两类。对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实。冲刷防护有间接和直接防护两类。对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等。
(1)路堤边坡防护
路堤高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堤高度大于3米均采用方格网植草护坡,具体尺寸见图纸《路堤方格网植草防护图》。
(2)路堑边坡防护
路堑高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堑高度大于3米均采用人字形骨架植草护坡。
2.4 支挡结构设计
(1)挡土墙的用途
挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中广泛应用于支挡路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。
(2)挡土墙的类型及适用范围
挡土墙类型分类方法较多,一般以挡土墙的结构形式分类为主,常见的挡土墙形式有:重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙。
路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可以收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路已有的重要建筑物。
路堑挡土墙设置在堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低边坡高度。
(3)本路段挡土墙设置
在路段K0+960~K1+100右侧,为收缩坡脚、加强路基的稳定性,设置挡土墙长140m,高2~4m,具体布置及构造见《挡土墙布置图》和《挡土墙构造图》。
(4)挡土墙排水设施
挡土墙的排水处理是否得当,对岩石或土坡的稳定性影响很大,直接影响到挡土墙的安全与使用效果。挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水组成。地面排水,主要是防止地表水渗入墙背填料或地基。因此,可设置地面排水沟以截留地表水。夯实回填土顶面和地表松土,以减少雨水和地面水下渗,必要时应加设铺砌,采取封闭处理。为防止地表水渗入地基,可夯实墙前回填土及加固边沟等。墙身排水,主要是为了迅速排除墙后积水。通常是在非干砌的挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔。设计中采用10×10cm的方形孔,间距为2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。
沉降缝和伸缩缝:为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况,设置沉降缝。为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝,须设置伸缩缝。
通常,把沉降缝和伸缩缝结合在一起,统称为变形缝。设计中,沿墙身10m设置一道变形缝,缝宽20mm,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋,塞入深度不应小于15cm。
(5)挡土墙施工注意事项
①施工前应做好地面排水工作,保持基坑干燥;
②基坑开挖后,若发现地基与设计情况有出入,应按实际情况调整设计;
③墙趾部分的基坑,在基础施工完后应及时回填夯实,并做成不小于4%外倾斜坡,以免积水下渗,影响墙身的稳定;
④浆砌挡土墙的砂浆水灰比必须符合要求,灰浆应填塞饱满,浆砌挡土墙应错缝砌筑,填缝必须紧密,不得做成水平通缝,墙趾台阶转折处,不得做成竖直通缝;
⑤墙体应达设计强度的75%以上,方可回填墙后填料;
⑥回填前,应确定填料的最佳含水量和最大干密度,根据碾压机具和填料性质,分层
填筑压实,压实度应满足设计要求;
⑦墙后回填必须均匀摊铺平整,并设不小于3%的横坡,利于排水。墙背1.0m范围内,不得有大型机械行驶或作业,防止碰坏墙体,并用小型压实机碾压,分层厚度不得超过0.2m。
⑧墙后地面坡度陡于1:5时,应先处理填方基底(如铲除草皮,开挖台阶等)再填土,以免顺原地面滑动。
2.5 路面结构设计
2.5.1. 路面结构组成
⑴面层
面层是直接承受车辆荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次,并为车辆提供行驶表面,直接影响行车的安全性、舒适性和经济性。因此,面层应具有足够的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成;其上层可为磨耗层,其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有:水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。
⑵基层
基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度,具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时,可设为两层,分别称为上基层和底基层,并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有:各种结合稳定土、天然砂砾,各种碎石和砾石、片石,各种工业废渣等。
⑶垫层
垫层介于土基与基层之间,将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形,阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。修筑垫层的材料强度不一定要高,但水稳定性和隔温性能要好,常用的材料有:砂、砾石、炉渣、水泥或石灰稳定土等。
2.5.2 路面类型
按面层所用的材料来分,有水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。高等级公路路面的特点是强度高、刚度大、稳定好、使用寿命长,能适应较繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或沥青路面。
2.5.3 沥青路面设计
2.5.3.1 设计资料
⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:
交通量组成表
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
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(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(仅考虑弯沉); H( 4 )= 17.3 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,干燥状态下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。
② 中湿状态
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
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(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(仅考虑弯沉);H( 4 )= 19.5 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,中湿状态下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。
⑼确定路面结构
①干燥状态
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥稳定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18 cm
---------------------------------------
土基
②中湿状态
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥稳定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 20 cm
---------------------------------------
土基
2.5.4 水泥路面设计
2.5.4.1 设计资料
⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:
交通量组成表
其中,小汽车的前后轴都小于两吨,在路面设计中因其轴载太小无需考虑。
确定路面结构
①干燥状态
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥稳定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 15cm
----------------------------------
土基
②中湿状态
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥稳定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18cm
----------------------------------
土基
2.5.5 路面比选
两种路面的优缺点对比分析
(1)沥青路面的优缺点
优点:
①沥青路面由于车轮与路面两级减振,因此行车舒适性好、噪音小;
②柔性路面对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强;
③沥青路面修复速度快,碾压后即可通车。
缺点:
①压实的混合料空隙率大,耐水性差,宜产生水损坏,一个雨季就可能造成路面大量破损;
②沥青材料的温度稳定性差,脆点到软化点之间的温度区间偏小,包不住天然高低温度,冬季易脆裂,夏季易软化;
③沥青是有机高分子材料,耐老化性差,使用数年后,将产生老化龟裂破坏; ④平整度的保持性差,不仅沉降会带来平整度劣化,而且材料软化会形成车辙。
(2)水泥混凝土路面的优缺点
优点:
①水稳定性较高,在暴雨及短期浸水条件下,路面可照常通行;
②温度稳定性高,无车辙现象;
③水泥混凝土是无机胶凝材料,主要水化产物水化硅酸钙既是其强度的主要来源,既耐老化,又无污染。但在更长时期,会与所有岩石一样,产生风化现象,水泥石风化与沥青老化相比,时间长10倍以上,不构成工程问题;
④平整度的保持期长;
⑤在相同技术和工艺水平下,水泥路面大修前的使用年限长。
缺点:
① 在相同平整度条件下,由于刚性路面不减振,因此行车舒适性不及沥青路面;噪音较大,我国对低噪音水泥路面尚未开展研究和应用;
②在路基、地基变形或不均匀沉降条件下,易形成脱空,附加应力很大,极易产生断裂破坏,对路基稳定性要求高,对不均匀沉降的适应性差。
③水泥路面强度高、硬度大,即使断板后也难于清除,修复难度大,新浇筑面板的养护期较长。
鉴于沥青路面对公路周围的土地、地下水等会造成污染,造价要高于水泥路面;而修建水泥路面能促进当地经济的发展,带动当地经济发展,也提升当地水泥的质量和知名度,所以选择修建水泥路面。
2.6 路基土石方数量计算及调配
路基土石方是公路工程的一项主要工程量,在公路设计和路线方案比较中,路基土石方数量的多少是评价公路侧设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时,还需要确定分段和全线的路基上石方数量。
地面形状是很复杂的,填挖方不是简单的几何体,所以其计算只能是近似的,计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时于点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求,在保证使用的前提下力求简化。
2.6.1 横断面面积计算
路基填挖的断面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算,下面介绍几种常用的面积计算方法。
①积距法:适用于不规则图形面积计算
把横断面图划分成若干条等宽的小条,累加每一小条中心处的高度,再乘以条宽即为该图形的面积。
将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块,每个小条块的近似面积为: Fi=bhi
则横断面面积:
当b=1m时,则F在数值上就等于各小小条块平均高度之和Σhi。
要求得Σhi的值,可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不
够用时,也可用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距,用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直,也可以增大b的数值,若要进一步提高精度,可增加测量次数最后取其平均值。
②坐标法
已知断面图上各转折点坐标(xi,yi),则断面面积为:
A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2
坐标法的精度较高,适宜于用计算机计算。
计算横断面面积还有几何图形法、数方格法、求积仪法等。
2.6.2 土石方数量计算
若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近,则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为:
V=(A1+A2) L 2
式中:V——体积,即土石方数量(m3);
F1、F2——分别为相邻两断面的面积(m2);
L——相邻断面之间的距离(m)。
此法计算简易,较为常用,一般称之为“平均断面法”。
土石方数量计算应注意的问题:
(1)填挖方数量分别计算,(填挖方面积分别计算);
(2)土石方应分别计算,(土石面积分别计算);
(3)换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量,同时还应计算填方工程量;
(4)路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积,(填方扣除、挖方增加);
(5)路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积,小桥及涵洞可不予考虑。
2.6.3 路基土石方调配
土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向:以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题,使从路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填,达到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和弃上,以减少占用耕地和降低公路造价。
填方土源:附近挖方利用
借土
挖方去向:调往附近填方
弃土
(一)土石方调配原则
(1)就近利用,以减少运量:在半填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少总的运输量。
(2)不跨沟调运:土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越调运。
(3)高向低调运:应注意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土;位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运。
(4)经济合理性: 应进行远运利用与附近借土的经济比较(移挖作填与借土费用的比较)。
远运利用的费用:运输费用、装卸费等
借土费用:开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费
为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。
土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要综合考虑弃方或借方占地,赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些:运输费用可能稍高一些,但如能少占地,少影响农业生产,这样,对整体来说也未必是不经济的。
(5)不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。
(6)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量,妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田,整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地,在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损坏农田。
(二)土石方调配方法
土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等,目前生产上多采用土石方计算表调配法,该法不需绘制累积曲线图与调配图,直接可在土石方表上进行调配,其优点是方法简捷,调配清晰,精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤是:
(1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。
(2)弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填缺与挖余数量。
(3)在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距,供土石方调配时参考。
(4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则,具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向利用调配栏中。
(5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。
(6)土石方调配后,应按下式进行复核检查:
横向调运十纵向调运十借方=填方
横向调运十纵向调运十弃方=挖方
挖方十借方=填方十弃方
以上检查一般是逐页进行复核的,如有跨页调配,须将其数量考虑在内,通过复核可以发现调配与计算过程有无错误,经核证无误后,即可分别计算计价上石方数量、运量和运距等,为编制施工预算提供上石方工程数量。
(三)关于调配计算的几个问题
(1)经济运距
填方用土来源,一是路上纵向调运,二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长,以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时,移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此,采取“调”还是“借”有个限度距离问题,这个限度距离即所谓“经济运距”,其值按下式计算:
经济运距 L经 = B+ L免 T
式中:B——借土单价(元/m3);
T——远运运费单价(元/m3·km);
L兔——免费运距(km)。
由上可知,经济运距是确定借土或调运的限界,当调运距离小于经济运距时,采取纵向调运是经济的,反之,则可考虑就近借土。
(2)平均运距
土方调配的运距,是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见,这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算,称平均运距。
在纵向调配时,当其平均运距超过定额规定的免费运距,应按其超运运距计算土石方运量。
(3)运量
土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位:m3·km
在生产中,工程定额是将平均运距每10m划为一个运输单位,称之为“级”,20m为两个运输单位,称为二级,余类推,在土方计算表内可用符号①、②表示,不足10m时,仍按一级计算或四舍五人。于是:
总运量=调配(土石方)方数×n
式中:n——平均运距单位(级),其值为:
n = (L - L免)/ A
其中:L ——平均运距;
L免——免费运距。
在土石方调配中,所有挖方无论是“弃”或“调”,都应予以计价。但对于填方则不然,要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土,那当然要计价,倘若是移挖作填调配利用,则不应再计价,否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确定其数量为:
计价土石方数量=挖方数量十借方数量
一般工程上所说的土石方总量,实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量,一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。
具体计算及调配见《路基土石方数量计算及调配表》
3 排水设计
3.1 公路排水设计的内容
公路排水设计可划分为四部分:
(1)横向穿越路界排水——由涵洞、桥梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;
(2)路界表面排水——指公路用地范围内的表面排水,包括路面排水、中间带排水、
坡面排水和由相邻地带或交叉道路流入路界内的排水等;
(3)路面结构内部排水——通过裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构(面层、基层
和垫层)内部,或者由地下水或道路两侧滞水浸入路面内部的水分的排除或疏干;
(4)地下排水——危及路基稳定或影响路基强度的含水层地下水的排除或疏干。
3.2 设计依据
《公路路基设设计规范》
《公路排水设计规范》
《公路工程技术标准》
3.3 路基排水设计
3.3.1 地表排水设备的类型
(1)边沟:设置在挖方路基的路肩外侧,或低路堤的坡脚外侧,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
(2)排水沟:用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。
3.3.2 边沟设计
挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤,在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠,称之为边沟,其主要功能在于排泄路基用地范围内地面水。边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1:1.0~1:1.5;梯形边沟的底宽和深度不应小于0.4m。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。当路线纵坡坡度小于沟底所必需的最小纵坡坡度时,边沟应采用沟底最小纵坡坡度,并缩短边沟出水口的间距。
边沟出水口的间距,一般地区不宜超过500m,多雨地区不宜超过300m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置,引排到路基范围外,使之不冲刷路堤坡脚。
(1)设计流量的确定采用公式
Q=16.67qF (3-1)
式中:Q——设计流量 m3;
q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度 ,min;
——径流系数;
F——汇水面积 ,km2。
3.3.3 排水沟设计
排水沟主要用于排泄来至边沟、截水沟或其他水源的水流,以形成整个排水系统。排水沟的平面布置,取决于排水要求与当地地形。排水沟的布置,必须结合地形自然条件,因势利导,平面上力求短捷平顺,以直线为宜,必须转向时,尽量采用较大半径(10~20m以上),徐缓改变方向,保证水流舒畅;纵面上控制最大和最小纵坡,以1%~3%为宜,纵坡大于3%,需要加固,大于7%,则应改用急流槽。
(1)排水沟断面形式:
排水沟一般为梯形断面,其大小应根据流量确定,深度与宽度不小0.5米。排水沟边坡视土质而异,一般在1:1-1:1.5。
排水沟沟底纵坡不小于0.5%,在特殊情况下允许减小到0.2%。
(2)排水沟的平面线形:
排水沟应尽量采用直线,如必须转弯时,其半径不小于10-20米,排水沟的长度根据实际需要而定,通常在500米以内。
(3)排水沟与水道的衔接。
排水沟采用梯形断面,h=0.5m,b=0.5m,边坡率m=1。水文水力计算同边沟,在此不另行计算。
3.4 路面排水设计
路面排水由路面横坡、路肩纵坡、拦水带或路肩矩形边沟,路肩排水沟、泄水口和急流槽等组成。路面排水设施的设计,按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)。路面排水设计重现期规定:高速公路3—5年,一级公路2—3年,二级公路1—2年。
3.4.1 路面表面排水
路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面积水而影响安全。
当路基横断面为路堑时,横向排流的表面水汇集于边沟内。当路基横断面为路堤时,可采用两种方式排除路面表面水:
工业计量论文范文2
(1)井下特种车辆外观造型设计约束
产品造型设计是设计师综合分析推理各种约束,以求最优解的过程。井下特种车辆造型设计方法与之相同,不同之处在于所受约束种类及各种约束间的重要性不同。经过分析研究井下特种车辆外观造型设计约束
①功能约束产品外观造型设计中最重要的作用是能够完成其功能。井下特种车辆主要外观造型部件有车身结构件、覆盖件、进气栅格、驾驶室顶等。每个部件都有各自特定功能。如覆盖件具有防护功能、方便打开维护功能、发动机进气散热功能等。在特种车外观造型设计的过程之前,必须以满足全部设计约束为目标;
②美学法则约束井下特种车的外观造型需要符合形式美法则,让人审美愉悦。主要包括比例、尺度、对称、均衡、对比、调和、节奏、变化、统一等美学法则。井下特种车在满足美学法则的过程中,受到功能、工艺制造的约束较大。因此井下特种车主要以整车的整洁性、整车的统一性为美学法则,在此基础上体现产品造型的美学因素;
③工艺制造约束设计的形态过程中要考虑加工工艺的可行性与方便性。井下特种车辆企业的工艺制造水平直接影响着产品外观造型水平,一些工艺制造水平能够实现复杂的造型设计,一些工艺制造水平只能完成简单几何体加工。因此井下特种车辆的造型设计需与工艺制造所匹配;
④品牌形象约束产品设计过程中,通过应用统一的企业标志、统一的色彩、统一的造型来传达企业的形象。井下特种车辆同样需要根据企业形识别,产品特征设计出产品识别系统,来提高产品的识别性。
(2)外观造型设计流程
井下特种车辆隶属工程机械类,功能及结构设计是特种车辆的核心设计内容,外观造型设计在特种车的整个研发周期仅是一部分。因此,井下特种车辆的外观造型设计具有研发团队较小,研发周期较短的特点。通过分析这些特点及研发周期中数据转化等,选定外观造型设计软件,并构建井下特种车辆造型设计流程。选用Rhino+Keyshot+Solidworks软件组合有诸多优势:
①强大的造型能力以及可参数化设计功能;
②Keyshot操作简单、快速,并能快速渲染出高质量效果图;
③产品模型数据量小,交换容易;
④开发周期短。
(3)外观造型实例
以40T支架搬运车为例对此进行外观造型设计。通过分析40T外观造型设计约束,根据以上流程进行设计,
2井下特种车辆人机设计
(1)人-机设计内容
人-机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题和学科。人-机工程在井下特种车辆的安全性、操作舒适性、操作效率等方面具有重要意义。井下特种车的人-机设计主要包括:操作空间、视觉区域分析、作业动作分析、手动控制器尺寸适宜性分析。人机设计软件系统主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA计算机辅助人机设计评价系统。本文以CATIA为人机评价工具对井下特种车辆人-机系统进行分析。CATIA软件中包含了人-机工程学设计与分析模块,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特种车辆可应用CATIA四大模块对特种车的驾驶室、其他操作件进行人-机分析。
(2)人机设计方法
应用CATIA人-机分析软件可对井下特种车辆的空间布局、人体姿态进行分析,图4为井下特种车辆人机分析流程。
①构建人体模型根据井下特种车辆需要分析的尺寸,确定人体尺寸百分位数、及各种修正量来确定人体尺寸。CATIA的人体模型库中包含美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人及台湾人,未包含中国人。因此井下特种车辆的人-机分析的人体尺寸需要以GB10000-88中国男性为标准逐一确定。分析过程中设定修正量,要求考虑煤矿井下工人的特殊性。以驾驶室顶高设计为例构建人体模型为例,井下煤矿工人都为男性,且在井下工作时都是佩戴矿灯安全帽。依据GB10000-88中国男性P95坐高为958mm,在加上心理修正的基础上,还需考虑煤矿工人在井下通常佩戴矿灯安全帽。因此最终驾驶室顶高为1240mm;
②设定人体姿态根据人-机分析所需姿态,对人体姿态进行设计,以驾驶室姿态为例,对人体的头部、颈部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度进调节,调节到人体舒适部位;
③人-机分析评价应用HumanPostureAnalysis模块对人-机系统进行分析。打开HumanPostureAnalysis模块,就能够通过分数及颜色直观地显示出人体各个部分的舒适度。若舒适度不达要求,可以通过调整某个部位的位置和角度提高舒适性。可以打开人体的可达域及视域,可以直观地看到人体的操作舒适域及视觉所达域。
(3)人-机设计实例
工业计量论文范文3
关键词:毕业设计(论文);质量;工科
中图分类号:G642?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0272-02
一、引言
中国石油大学(华东)作为一所以工科为主的重点高校,其最重要的目标就是培养应用型本科人才。这不仅要宽专业、厚基础,还应该培养综合素质过硬,有较强实践及动手能力的优秀毕业生,这在很大程度上依赖于卓有成效的实践环节。本科毕业设计(论文)(简称毕业设计)是高校实现培养目标、培养大学生综合素质和综合能力的重要实践教学环节,是学生步入工作岗位前最重要的一次大练兵。可以说,毕业设计对于每一个毕业生而言具有承前启后的作用以及深远的影响。毕业设计质量的高低,将直接反映高校的教学水平和人才培养的质量,是评估高校办学质量和办学水平的重要依据[1]。尽管我校出台了毕业设计环节管理规定,但由于学生主观意识、教学客观条件和管理细节的实施等种种原因,毕业设计总是出现这样或那样的问题,质量亟待提高。如何有效提高本科毕业设计的质量是高校教师不可回避的重要任务。本文从作者教学实际体会出发,结合自身专业学生的实际情况,就如何有效提高工科专业毕业设计进行了研究和探讨。
二、目前毕业设计存在的问题
1.学生主观上对毕业设计重要性认识不够,缺乏主观能动性。他们认为毕业设计无关紧要,不需要考试,通过率高,往往以边玩边做的态度进行,甚至有的学生仅用最后一个月突击,还有的学生出去找工作或实习,这样就造成了毕业设计的质量不高。
2.实验完成质量有待提高。在毕业设计中,实验无疑是工科毕业设计的重要组成部分,但由于经费不足、实验器材短缺、实验场地过少和学生缺乏调研等原因,实验不能高质量地完成,这些都制约着毕业设计的开展。
3.毕业设计缺乏创新性,存在着相近课题间互相抄袭或对某些论文或教材引用过多的现象。虽然现在各大高校都开展了工作,但并没有从根本上解决雷同现象的发生。
4.存在教师指定课题现象,课题内容与本专业或学生就业方向距离较远,因此题目内容和选题方式有待改革。同时,个别专业教师指导学生人数过多,势必影响指导质量。
5.在论文内容上存在以下问题:引用部分过于冗长,而分析计算、设计或实验部分叙述偏少;不注重文献综述部分,查阅的文献过于陈旧,不是近几年发表的论文;参考文献的引用过于随意,在文中标注的位置混乱;图标不规范,排版不重视;中英文翻译质量不高,存在中国式英语,甚至用软件翻译的现象。
三、提高工科本科毕业设计(论文)的措施
1.对毕业设计题目进行严格审查。在选题之前应由各系开会进行研讨,保证各个指导教师之间题目不重复,同一教师的题目三年内不重复。题目应具有实用性、适中性、前沿性,有一定的深度和广度,但又不能过大过难,使学生通过综合运用所学的基础理论和专业知识能在规定的时间内得到充分的训练。在题目内容上,应符合本专业方向,多设置理论联系实际或解决工程问题的题目,以设计、实验和分析计算等为主要工作,培养学生严谨的工作作风、科学的思维方式、较强的动手能力以及独立分析问题和解决问题的能力。
2.毕业设计题目在设置上应因材施教、因地制宜。在题目确定方面,采取教师和学生互选方式,指导教师应设置多种题目,学生根据自己的意愿来选择合适的题目[2]。我系毕业生的去向主要有以下几个方面:中石油、中石化或中海油等与所学专业相关领域;非石油行业与所学专业相关领域;读研继续深造;非本专业领域。例如:对于签约石油行业的同学,可以选择与解决油田或炼化企业实际问题的相关题目;继续读研的同学可以选择基础理论和基础研究的课题,培养他们的科研和创新能力。未来工作需要用到各种计算软件的同学可选择用软件分析、计算或模拟等课题。只有让学生真实感受到毕业设计对其未来职业生涯的帮助,才能使学生自觉地、积极主动地参与到毕业设计中去。总之,把毕业设计和学生未来发展相结合可以增加学生兴趣以及对毕业设计的重视程度。
3.积极调动学生的积极性和参与性,采取产学研相结合的方式。实验是工科专业毕业设计的主要环节之一,但由于毕业设计经费投入有限,实验材料和实验仪器缺乏,使实验不能充分进行。因为我校很多专业教师都承担着中石油、中海油或中石化等行业的科研任务,针对以上问题,将指导教师科研课题的一部分作为论文内容,使学生加入到指导教师的课题研究中来,利用科研经费补充毕业设计经费的不足[3]。这样学生可以帮助老师完成部分课题内容,同也时增加了学生去企业调研或观摩的机会,增加了他们的参与性与实践性。或是将学科竞赛的题目联系到毕业设计之中,比如我校开展的节能减排竞赛和学校自主创新科研计划项目等,对于立项的同学,学校会拿出专项基金进行支持,让获得立项的同学在毕业设计之前就进入实验室,利用充裕的时间更好地完成课题。总之,通过这些产学研相结合的方法,使他们有更多的机会参与到实践中去,有更好的实验条件完成毕业设计,以此来提高学生的兴趣,也有助于培养学生创新能力,降低毕业论文抄袭的发生。
4.加强指导教师队伍建设,严把论文质量关,重视论文细节。通过引进和培训来加快教师队伍建设,提高师生配比,减少教师指导学生的人数,这是毕业设计质量的重要保证[4]。可以根据职称的高低来确定指导的人数,对于高职称并带有研究生的老师,可以增加指导人数,让研究生辅助老师指导学生,这样既可以巩固研究生的专业知识,又可以缓解个别专业指导教师不足的问题。严把论文质量方面,除了对论文整体进行把握外,在细节上要做到文献综述可以把握最新学科动态、中英文翻译通顺标准、图表的绘制符合规范、论文撰写和排版符合学校要求、参考文献标注准确。培养学生严谨求实的学习态度,让学生知道做学问是一项严谨和严肃的事业,这也是毕业设计的宗旨之一。
5.加强对毕业设计过程的管理,对考核制度进行细化。以往的毕业设计成绩,主要是答辩成绩加上论文成绩,所以学生只注重最终结果而忽略毕业设计过程和细节,这样会使学生毕业设计不认真,快交论文前临时突击。因此,将毕业设计总成绩细化具有必要性。首先增加文献查阅成绩,以培养学生查阅文献能力和关注中外研究进展的态度;增加中英文互译成绩,提高学生科技英语翻译和阅读水平;增加平时成绩,指导教师应确保与学生的见面次数,定期检查学生的完成情况,将请假次数和天数以及不同阶段的完成情况作为平时成绩记录。这样多方面考察学生,可以使学生对毕业设计各个环节都加以重视,大大减少请假离校、临时突击等情况的发生。同时,降低毕业设计一次通过率,让完成不理想的学生进行二次答辩,提高学生对毕业设计的重视。
毕业设计是高校培养大学生综合素质和综合能力的重要实践教学环节,是整个本科阶段专业知识和所学技能最好的深化和提高,是学生步入社会前最重要的一次综合训练,也是教育部对高校本科教学质量的重要评价标准。本文在分析目前我校工科毕业设计存在问题的基础上,提出了从题目的审查、题目的确定、产学研相结合、注重论文细节和细化考核制度等方面进行改进的建议,这势必对提高工科本科毕业设计质量有较大的促进作用。
参考文献:
[1]叶刚.关于提高本科毕业设计质量的思考[J].考试周刊,2009,(30):205-206.
[2]赵丽新,常向东,何浩,等.油气储运专业本科毕业设计(论文)质量全过程监控体系研究及实践[J].化工高等教育,2012,(5):64-67.
[3]陶专.提高地质学专业本科毕业设计(论文)质量的探索[J].中国科教创新导刊,2012,(13):43-45.
工业计量论文范文4
关键词:本科生毕业论文(设计);课程设置体系;学科前沿;团队
作者简介:李春先(1977-),女,湖北黄冈人,长沙理工大学物理与电子科学学院,讲师;王成志(1974-),男,山东潍坊人,长沙理工大学物理与电子科学学院,讲师。(湖南 长沙 410114)
基金项目:本文系湖南省教改课题“探索物理学专业本科毕业论文(设计)教学新模式,培养创新型人才”(批准号:湘教通[2011]308号)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0177-02
本科毕业论文(设计)(以下简称“毕业论文”)是学生在系统学习完本专业的基础课后,按照科学的思维方法和规范化的研究进程,系统完成一项具有综合性和创新性的科研活动。它是本科教育的最后一个环节,其目的是总结、消化在校期间的学习成果,使学生能够初步掌握运用所学知识分析问题和解决问题的方法以及学会科学研究的基本程序,培养学生的科学研究能力和创新实践能力。毕业论文要求具有一定的创见性,能够较好地解决学科领域中不太复杂的问题,立论要科学,观点要创新,论据要翔实严密。由此可见,毕业论文是本科教育中很重要的一个实践环节,但近年来高校本科毕业论文的质量受到诸多因素的影响,出现了一定的下滑,并引起了学术界关于毕业论文是否有必要存在的争议。因此分析影响本科毕业论文质量的因素,探索提高毕业论文质量的有效方法与措施,确保毕业论文的质量,应是当前高校教学研究工作中的重要课题之一。[1]近几年,毕业论文课题组把毕业论文的改革与课程设置体系的改革有机地结合起来,对如何提高本科毕业论文质量进行了有益探索,取得了较好的效果。近几届本科毕业论文的质量显著提高,在学校检查中名列前茅,并且取得了一系列学术成果,本科生以第一作者分别在《物理学报》[2-5]等权威期刊上发表多篇学术论文。这些成果不仅为学生进一步科学研究奠定了基础,同时也说明只要改革得当,研究的质量会显著提高,产生高水平的成果是可能的。以物理学专业为例,下面对提高毕业论文质量的做法和体会进行阐述。
一、 改革课程设置体系,大力开设前沿选修课是提高毕业论文质量的前提
根据教师科研方向,把教师划分为六个科研团队:分子器件科研团队、光电信息物理科研团队、凝聚态物理科研团队、空间物理科研团队、量子光学和量子信息科研团队、电子信息技术科研团队。在传统必修基础课的基础上,大力增加前沿选修课,规定每个科研团队开展1~2门具有前沿性且与科研相结合的选修课,例如“石墨烯分子器件物理基础”、“光电检测技术”、“太阳能电池”、“光信息处理”、“凝聚态物理前沿专题”、“空间物理现象的物理基础”、“量子光学导论”、“量子信息基础”、“电子设计和制作”等选修课,一般为48个课时。由于选修课具有新颖性和前沿性,因此深受学生的欢迎。
对于这些选修课,在教学方法上与传统基础课不同,采取讨论和探索式教学的方式,手段灵活多样,不拘一格。针对物理课概念性强的特点,在讨论中加深了对课程内容的理解和基本方法的掌握,形成了“勤于思考,乐于探讨”的学术氛围。在课堂上教师只讲解要点,其他内容和相关问题留给学生。把学生分成几个组,给予每组相应的内容和问题,几个人一组通过查找文献完成给定的任务,然后教师要求学生在课堂上展示自己的答案。另外,课程的内容和要求要与该课程的相关科研手段和方法匹配,这样学生不但学到了基础知识和基本技能,而且学到了与该课程相关的科研方法和手段,为今后的毕业论文奠定了基础。因此,在该前沿方向中选择一些问题作为本科毕业论文题目,不但具有可行性、前沿性、新颖性和专业性,而且有利于锻炼学生利用知识解决问题的能力以及创新能力,这正是毕业论文的目的所在。
二、选题是提高毕业论文的基础
选题就是指导教师确定毕业论文的研究内容。一个好的选题,要充分锻炼学生利用本专业知识理论解决问题的能力以及创新能力。选题是毕业论文的第一个环节,也是毕业论文的基础。课题组可从以下几个方面进行选题:
第一,与本专业相结合,即在本专业范围内选题。
第二,与科研结合,与学科前沿结合,做到选题新颖。将本学科的前沿、热点问题融于毕业论文之中,把科研中遇到的问题转化为毕业论文的课题。只有题目新,才能有创新的空间,只有内容新,才能有新的结果和结论。从学生选题来看,学生对科研型题目的选择热情逐年增高,使得这些题目具有较好的需求基础。特别是计划考研的学生很愿意接受一次科研训练,从而为以后从事科研工作提供一定的基础。
第三,可行性。选题难度要适中,既要考虑学生的学识水平,又要考虑学生潜能的最大发挥。前沿选修课为学生提供了一定的基础,只要选题得当,本科生同样能对学科前沿问题进行深入研究。例如,量子相干态两个正交分量在相空间的几何表示是椭圆,但教材和文献上没有给出系统的证明,但是只要理解了《量子光学基础》的一些定义和物理意义就可以利用学过的数学知识给出完整的证明。
第四,实行双向选择。指导教师把题目放在网上,实行双向选择。在过去,选题方式一般由教师给学生单方面定题,学生缺乏主动性,限制了学生的主观能动性,学生对导师的研究方向和进行的课题缺乏了解,在选题方面存在被动接受的情况;在选题过程中,留给学生选题的时间过少,普遍存在着“指导教师报题随意、学生选题盲目”等问题。目前教师把题目、内容和要求详细显示在网络上,给出足够的时间让学生选。在选题的过程中,师生可以通过网络充分交流使学生对课题有充分的了解。在教学网络上学生确定题目,然后出题教师与选定该题目的学生进行面试或者交流,双方满意即可确定指导和被指导的关系。这样既避免了选题的盲目性,也有利于因材施教。
三、指导方式是提高毕业论文质量的关键
为了加强对毕业论文的指导可实行团队指导。如前所述,有六个科研团队,研究方向相同的学生归到相应的团队内,实行分类指导和团队指导。团队内的资源共同利用,学生统一管理,集体答疑,定期对学生毕业论文进行答疑和检查,了解和解决学生遇到的困难,提出每一阶段的要求和任务,确保论文的质量和进度。共同组织针对选题的学术讲座、学术交流会和论文写作交流会,组团可大大提高指导效率,节约成本。指导教师之间密切协作,充分利用了教师资源,大大提高了指导效率,节约了资源。团队内的学生各有所长,共同讨论问题,发现对方的长处,取长补短,还可以培养学生团队合作的精神。
四、学院和教研室强有力的管理与监管是提高毕业论文质量的保障
根据学校的有关精神,实行学院、教研室两级管理,学院制定制度和措施,教研室负责具体执行。
1.成立院毕业论文领导小组及答辩领导小组
院毕业论文领导小组负责全院毕业论文工作的领导和指导,包括拟订毕业论文工作计划、向全院教师布置毕业论文任务、选配毕业论文指导教师、组织毕业论文题目的审定并报学校审批。
2.物理学专业教研室成立毕业论文指导小组
毕业论文指导小组负责毕业论文的具体工作,包括组织毕业论文题目审查、确定毕业论文指导教师,并报院审核;组织学生选题;组织毕业论文指导教师向学生下达任务书;负责毕业论文进行过程的管理、检查并及时整理有关材料;设立毕业论文答辩小组,具体负责各组的论文审查、论文答辩。
3.课题实行两级审评制度,严把课题关
物理学教研室组织指导毕业论文丰富的教师对所报题目进行审批,不符合学校和学院要求的题目要撤掉,或者通知出题者进行修改,直到满足要求为止。教研室把评审符合要求的题目汇总,交给学院毕业论文指导小组评审,检查是否有不符合要求的课题,合格的课题方可进入选题系统供学生选择。
4.对毕业论文的各个环节进行检查和监控
组织指导教师开会,明确指导教师的任务。指导教师需提出论文应达到的目的与要求;介绍主要参考文献;指导学生制订论文撰写计划;检查学生论文撰写的进度质量,并给予及时指导帮助;指导学生修改论文初稿;审阅毕业论文并提出论文答辩资格及给出成绩评定建议;参加论文答辩;撰写指导总结。在论文指导过程中,指导教师应注重对学生勤奋、严谨、求实的科学态度和勇于创新的精神的培养。教研室在整个毕业论文期间担负着管理和监督的职责,应进行严格管理,组织毕业论文中期检查或抽查,并对检查工作进行认真总结。
五、结束语
近几年采取把毕业论文的改革和课程设置体系的改革有机结合、把科研前沿融入毕业论文中、团队指导、强有力的行政监管等措施对如何提高毕业论文进行了初步改革和探索,取得了较好的效果,学生和教师的积极性提高了,论文质量大幅提高,学生的创造性得到了增强,不仅使本科生取得了一系列学术成果,发表了一些有价值的学术论文,而且得到了学校主管部门与学生的一致好评。
参考文献:
[1]姚明仁.提高本科毕业设计质量的研究与实践[J].中国电力教育,
2008,(8):147-148.
[2]梅龙伟,张振华,丁开河.单壁碳纳米管电子输运特性的稳定性分析[J].物理学报,2009,58(3):1971-1979.
[3]胡海鑫,张振华,刘新海,等.石墨烯纳米带电子结构的紧束缚法研究[J].物理学报,2009,58(10):7156-7160.
工业计量论文范文5
论文关键词:外商直接投资,环境库兹涅茨假说,污染天堂假说
一、引言
随着经济发展,全球环境的承载压力越来越大。经济学家也密切关注环境质量变化。Grossman和Krueger(1991)提出Envieonment Kuznets Curve(EKC)假说,即环境质量随着经济的增长呈现出先增大后缩小的关系,即呈倒U型曲线关系,[1]。
环境竟次理论是指不同国家或地区间对待环境政策强度和实施环境标准的行为类似于“公共地悲剧”的发生过程,每个国家都担心他国采取比本国更低的环境标准而使本国的工业失去竞争优势。因而,国家之间会竟相采取比他国更低的环境标准和次优的环境政策项目管理论文,结果是每个国家都会采取比没有国际经济竞争时更低的环境标准,从而加剧全球环境恶化。
“污染天堂假说”认为在一国单方提高环境标准的情况下,国内企业和环境标准低的外国企业相比失去其竞争优势,从而使高环境标准国家的企业将生产转向低环境标准国家。若在实行不同环境政策强度和环境标准的国家间存在自由贸易,实行低环境政策强度和低环境标准的国家,因外部性内部化的差异而使该国企业所承受的环境成本相对要低。在该国进行生产时,其产品价格就会比在母国生产出同样产品的价格相应要低。因此,该国在投资和生产方面具有更大的优势。这种由成本差异所产生的“拉力”会吸引国外的企业到该国安家落户。
Eskeland 和 Harrison (2003)认为污染密集型的外资企业运用的生产和污染消除技术通常比东道国本地的企业更先进和更有利于改善环境。如果这些企业能够替代部分东道国同行业低效生产的企业, 则东道国的整个污染状况将有可能好转[2]。郭红燕和韩立岩实证研究发现中国的FDI存量与环境管制变量呈正相关,表明中国宽松的环境管制是吸引外商直接投资的一个重要因素,显现出 “污染避难所”效应 [3]。
二、变量选取及模型构建
(一)东部和中部的FDI区域分布
改革开放以来,中国吸收外商直接投资数量增长迅速。1979-1984年总计41.04亿美元,而后从1985年的19.56亿美元快速增长到2008年923.95亿美元,1979-2008年累计达8526.13亿美元。2007年东部和中部地区利用FDI所占比重分别为78.27%、15.30%。[4] 2008年中国引进的外商直接投资为923.95亿美元, FDI主要集中于东部地区,主要集中于东部地区项目管理论文,东部地区主要集中于江苏、广东、山东、浙江、上海、福建和辽宁,2008年广东、江苏、浙江、上海的FDI的总额为543.7104亿美元。东部地区引进的外商直接投资中,江苏为251.2亿美元、广东为191.27亿美元、辽宁为120.2亿美元,上海、浙江、福建分别为100.84亿美元、100.729亿美元、100.256亿美元(见图1-图3),江苏和广东占2008年中国外商直接投资的47.93%。中部地区主要集中于湖南、江西和湖北。但2007年以来,安徽和河南的外商直接投资增长迅速。2008年中部引进的外商直接投资中,河南为40.327亿美元、湖南为40.052亿美元、江西为36.037亿美元、安徽为34.9亿美元、湖北为32.45亿美元,中部五省占中国2008年外商直接投资的19.89%。
图1中国东部和中部2003~2008年FDI区域分布(亿美元)
图2中国东部十一省(市)2003~2008年FDI区域分布(亿美元)
图3中国中部八省2003~2008年FDI区域分布(亿美元)
(二)变量选取
考虑统计口径一致和数据的连续性,选取工业废气排放总量(亿标立方米)、工业废水排放总量(万吨)、工业固体废物产生量(万吨)、工业固体废物排放量(万吨)、工业烟尘排放量(万吨)、工业粉尘排放量(万吨)和工业二氧化硫排放量(万吨)为环境污染指标;人均地区生产总值(元)作为经济增长指标,此外,考虑国际贸易因素中污染的可输出性,用FDI作为污染的输出指标(万美元)。SO2、FS、FQ、GYYC、GYFC、GTCS、GTPF分别表示工业二氧化硫排放量、工业废水排放量、工业废气排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量、工业固体废物产生量、工业固体废物排放量,Y表示人均地区生产总值(元),FDI表示外商直接投资(万美元)。环境污染指标数据根据1986至2009年中国统计年鉴相关数据整理项目管理论文,地区人均生产总值和外商直接投资数据根据1986至2009年省(市)统计年鉴相关数据整理。LNSO2、LNFS、LNFQ、LNGYYC、LNGYFC、LNGTCS、LNGTPF分别表示污染指标的自然对数,LNY、LNFDI分别表示人均地区生产总值和外商直接投资的自然对数。本文中东部十一个省(市)为广东、上海、浙江、江苏、北京、辽宁、海南、山东、福建、河北、天津;中部八省为湖南、湖北、安徽、山西、江西、黑龙江、吉林、河南。通过东部和中部的数据研究中国东部和中部省(市)FDI的对环境影响的差异。
(三)模型设定形式
由于面板数据模型同时具有截面、时序的两维特性,模型中参数在不同截面、时序样本点上是否相同,直接决定模型参数估计的有效性。根据截距向量和系数向量中各分量限制要求的不同,面板数据模型可分为无个体影响的不变系数模型、变截距模型和变系数模型三种形式。在面板数据模型估计之前,需要检验样本数据适合上述哪种形式,避免模型设定的偏差,提高参数估计的有效性。设有因变量与1×k维解释变量向量,满足线性关系:
,=1,2,…,N,=1项目管理论文,2,…,T
其中N表示个体截面成员的个数,T表示每个截面成员的观察时期总数,参数表示模型的常数项,表示对应于解释变量的k×1维系数向量,k表示解释变量个数。随机误差项相互独立,且满足零均值、同方差假设。采用F-test检验如下两个假设:
H1:个体变量系数相等;H2:截距项和个体变量系数都相等。
如果H2被接受,则属于个体影响的不变系数混合估计;如果H2被拒绝,则检验假设H1,如果H1被接受,则属于变截距,否则属于变系数。变系数、变截距和混合估计的残差平方和分别为S1、S2、S3,面板个体数量为N,面板时间跨度为T,根据Wald定理在H2假设条件下构建统计量F2项目管理论文,在H1假设条件下构建统计量F1,其中:
~F[(N-1)(K+1),N(T-K-1)]
~ F[(N-1)K,N(T-K-1)]
若计算得到的统计量F2的值不小于给定置信度下的相应临界值,则拒绝假设H2,继续检验假设H1。反之,则认为样本数据符合无个体影响的不变系数模型。若计算得到的统计量F1的值不小于给定置信度下的相应临界值,则拒绝假设H1,用变系数模型拟合,反之,则用变截距模型拟合。
三、东部和中部模型回归结果分析
利用东部十一省(市)和中部八省的相关数据,借助Eviews6.0,采用固定效应模型对七个环境污染指标分别进行回归。采用Pooled EGLS(Cross-section weights) 消除异方差,采用广义差分法消除自相关,回归后的残差是平稳序列。回归结果见表1-表8
(一)东部和中部地区FDI对工业废水、工业废气影响差异分析
表1 东部地区 LNFS、LNFQ模型参数估计结果
LnFS
LnFQ
变量
参数
固定效应
参数
固定效应
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
辽宁--LNFDI
-0.0835(-1.6476***)
-5.4319
0.0426(0.3272)
0.1718
广东--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
江苏--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
山东--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
工业计量论文范文6
[关键词]门站计量,监控系统,总体设计
中图分类号:TH814 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0077-02
1 门站工艺流程介绍
天然气门站具有过滤、储气、控制和计量等功能,主要负责为城市天然气管网提供气源,保障城市安全稳定供气[1]。天然气经由长输管线高压进入城市天然气门站,经由过滤器过滤掉较大液滴和固相颗粒杂质之后,进入及其管网,并对天然气计量之后进行加臭,随后通过调压系统将压力下调至0.4MPa~1.6MPa的压力之后,进入城市天然气管网为千家万户供气。根据门站的工艺流程分析可以确定门站主要需要监控的工艺设备有电动球阀、过滤器、流量计、调压器以及管道进出口端压力、温度和气体泄漏情况等参数,门站的工艺处理过程如图1所示[2]。
2 系统总体设计方案
2.1 功能需求分析
结合天然气门站工艺流程,可以得出天然气门站计量监控系统主要需要实现对入站和出站压力、温度、流量以及相关设备运行状态进行监控和计量。需要门站计量控制系统实现实时采集现场数据,并计量天然气流量,实现流量补偿功能;使用组态软件模拟门站包括天然气管道布局、电动球阀以及重要仪表位置的工艺流程;通过上位机监控系统可以监视门站现场电动球阀的运行状态并能控制球阀开闭;对门站以及各集气管道的进出口压力、压差和天然气泄漏浓度进行实时监测,当各个测量值超过门限值时进行声光报警;动态显示门站现场采集的各电气设备的生产数据,并提供实时数据曲线、历史数据曲线浏览功能;提供数据管理功能,包括实时数据、报警记录以及操作记录的归档,并提供查询统计接口;实现用户权限等级的管理机制,确保高权限用户的操作管理权以及低权限用户的浏览权;提供现场数据的远程浏览功能;利用OPC标准化接口驱动短消息报警模块发送短信到维护人员手机;留有对调度中心的数据上报接口,与调度中心的通信将在二期工程中由调度中心实现。
2.2 总体结构设计
天然气数据采集与监视控制系统主要由三个部分的组成:区域监控中心,无人值守站以及天然气门站。本论文作为第一期工程主要针对天然气门站进行软硬件升级苑,通过门站计量控制系统的实现,完成对现场设备进行数据采集,流量计量以及球阀控制。
门站计量监控系统采用的是上下位机协作工作模式。下位机由PLC315-2DP中央处理器模块、数字量输入输出模块、模拟量输入模块以及电源模块等硬件组成,负责实时采集现场数据、控制球阀、流量计量以及超限或故障报警;上位机采用WinCC组态软件模拟天然气门站的工艺流程,将下位机采集、处理的数据以及系统产生的报警信息和操作记录展现给工作人员,并能通过手机模块将报警信息及时发送到维修人员和工程师手机上,以便尽可能的缩短维护时间,同时需要将产生数据归档并提供控制球阀开闭的操作。门站计量控制系统的总体框架结构如图2所示。
由于工控现场的传感器和设备分布较为分散,在门站现场采用分布式I/O模块ET200M将采集到的信号汇总,然后再讲数据通过Profibus总线传输给PLC进行信号转换和处理。当PLC更新了数据后,会根据采集的压力、温度等数据计算天然气的瞬时流量和累积流量,然后通过工艺以太网将处理过的数据上传给门站监控室内的上位机监控系统。上位机监控系统完成对数据的和统计,并将数据定时传输给监控中心。同时远端客户可以通过浏览器远程访问门站计量监控系统,浏览门站设备的运行和计量情况。通过图2可以看出,天然气门站计量监控系统不仅需要完成对天然气流量的计量以及对现场采集数据的管理,还需要能够与监控中心或远端客户进行数据交互。
3 软硬件集成方案
3.1 软硬件平台选择
天然气门站计量监控系统分为上下位机两部分,主要分布在监控室和门站现场两个区域,其中监控室内包含了两台互为冗余的监控计算机以及PLC控制器;门站现场主要有电动球阀、各种工业测量仪表以及标准孔板等设备。
经过对现在工业领域市场上主流控制器的比较,本论文选用西门子公司生产的S7-300系列的PLC,其采用模块化结构,具备高速的指令运行速度,可实现浮点运算能计算较为复杂的算术运算,可按用户指定的刷新速度传送数据,可自动处理数据传送,可实现CPU智能化自诊断等优点,在工业自动化领域广泛应用[3]。对应于西门子公司的PLC作为控制器,上位机选用与S7-300系列全Q合的西门子的WinCC组态软件。该软件是一款面向监控与数据采集的组态软件,系统可靠性高。
为了提高监控系统的可靠性,上下位机均采用双机热备份冗余系统,同时为了配合PLC的冗余实现,将数据采集和输出模块交给分布式I/O模块ET200M进行管理。PLC组成软冗余系统作为控制系统的核心控制器,上位机监控系统采用双工控机通过工业交换机进行冗余,实现数据实时热备份,增强系统的可靠性和安全性,平台框架可参照图3。
3.2 软硬件设备配置
根据对计量控制系统平台选择的分析,确定了系统软硬件的框架平台,下位机采用PLC组成计量控制系统,大大加强了系统的集成度,与上位机之间采用以太网通讯方式,增强了数据的传输速度,满足了大数据量传输的需求,下面将对本计量监控系统软硬件选型进行详细介绍。
在门站计量控制系统中,监控室作为门站级的主控中心,监控室内工作人员通过上位机WinCC组态软件对整个站场实现监控。工业控制计算机配置CP1613工业以太网卡,计算机采用Windows XP SP3操作系统,并安装EXCEL 2007,WinCC V7.0 ASIA SPl和SIMATIC Manager STEP7(V5.5)。由于对孔板采用气体分段计量较为复杂,基于稳定性、可靠性、实用性的考虑,系统下位机的PLC采用西门子公司的S7-300系列,作为本系统的数据处理核心,主要完成数据采集、流量累计、现场控制等重要功能。其主要的软硬件配置如表1所示。
参考文献
[1]吴筱峰.城市天然气厂站中调压计量系统的设计[J]煤气与热力.2010(07):21-24