DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结构设计 多功能人工防雹增雨火箭发射架主要是由多种弹型装载的定向器、可调式轨道口径、兼容式火箭发射控制器和共用式架体结构组成。整体结构见图1。 图1. 多功能人工防雹增雨火箭发射控制架整体结构 3.1. 发射架定向器的设计 火箭发射架是用来装载和定向发射火箭弹的机械装置。它主要由轨道托架、导轨、导轨垫块、轨道撑架、点火装置、挡弹器等六部分组成 [ 3 ] 。定向器的轨道口径是由装载火箭弹直径的大小确定，由上导轨和下导轨组成一组轨道，其轨道数有三、四、六、和八轨道之分，现采用最多的是三轨道和四轨道定向器。 图2. 定向器结构图 为了克服国内普遍使用的发射架定向器存在的缺点，多功能人工防雹增雨火箭发射架定向器，见图2，采用六轨道方案设计，定向器分上下两层，上层为三轨道，可装载Φ56 mm直径(此弹射程近)的火箭弹三枚，下层为三轨道，第一轨道装载Φ82 mm直径(此弹射程远)火箭弹一枚，第二轨道装载Φ66 mm直径(此弹射程适中)火箭弹一枚，第三轨道装载Φ82 mm直径火箭弹一枚(这种装载容量也可根据用户需要改变)，满足了用户可根据实际需求装载不同型号的火箭弹，从而节约了作业经费。整个定向器(除轨道托架外)均首次采用铝合金材料制做，不锈钢螺丝连接，不但从根本上解决了生锈影响使用寿命的问题，而且使发射架的稳定性(铝合金材料轻、强度好)变得更加可靠，由于各厂家火箭弹点火片与尾翼的距离不同，特设计了距离可调式挡弹器，保证火箭弹点火片与轨道点火装置距离的一致性 [ 4 ] 。 几种弹型装载的定向器，实现了一部火箭架同时装载六枚直径不同火箭弹的目的，在进行人工防雹作业时，对目标云采取远距离用Φ82 mm直径火箭弹，适中距离用Φ66 mm直径火箭弹，近距离用Φ56 mm直径火箭弹的作业方式，构成了立体防御体系。 3.2. 可调式轨道口径的设计 轨道是为待发射火箭弹提供装载的地方，火箭弹点火升空正是由此处开始的，它是定向器的核心。一个火箭发射轨道由四个轨道撑架、两根导轨(上导轨和下导轨)、8块导轨垫块、导轨上下两点火装置和挡弹器组成，见图3。轨道的长度取决于火箭弹的长度，轨道的口径取决于要装载火箭弹的直径，要改变轨道口径的大小就必须通过改变导轨垫块的高低来实现。导轨垫块分固定式和活动式两种，它的高低尺寸决定了轨道口径的大小。为了能满足装载Φ82 mm、Φ66 mm和Φ56 mm直径的人工防雹增雨火箭弹，专门设计了三种不同规格的活动式导轨垫块，如图4所示。通过更换导轨垫块的方式，完成了轨道口径大小的改变，达到了调整定向器火箭弹装载容量的目的。轨道撑架采用铝合金条加工成型，不锈钢螺丝连接组合的结构，从根本上解决了火箭发射架定向器发射轨道的不可扩充性和轨道撑架生锈的问题。 图3. 轨道的组成 图4. 轨道垫块 为了提高火箭出轨对定向器稳定的要求，采用了俯仰双丝杠的结构，保证了定向器垂直方向的稳定性。左旋丝杠和右旋丝杠分置上筒体两侧，两杠上部直接与轨道托架相连，下部共连于上筒体的一根横轴上，利用扇齿和锥型齿完成方向的转换，在水平方向摇动摇把，两丝杠便同步升降。另外两丝杠加装不锈钢套管对其保护，不仅美观，更能防尘防水。同时，可调式轨道口径的设计，为用户更换弹种、换一种火箭弹作业创造了条件，也为今后新弹种的引进、轨道口径扩展奠定了基础。 3.3. 兼容式火箭发射控制器 火箭发射控制器是用于检测火箭弹装载于发射轨道的回路阻值和提供火箭弹点火能量的小型电子设备 [ 5 ] 。兼容式火箭发射控制器在升压电路中采用DC/DC模块、点火电路中用无触点固态继电器的设计方案，优于国内同类产品，它不但保证了使用国内几种民用人工防雹增雨火箭弹都可点火发射，而且克服了弹性开关积碳的弊病，解决了火箭点火的稳定性和可靠性。火箭发射控制器机箱见图5。 图5. 火箭发射控制器机箱 为了便于操作，发射控制器的各种按钮(开关)置于上面板上。将上主板设计成插板式，将各种开关和大部份元器件设计在上主板电路板上，垂直插于下底板电路板的插槽内，使内部接线整体牢固；采用无触点固态继电器点火电路设计，消除了发射开关积碳，保证了点火电路的畅通。在此电路中，利用发射开关(两组联动)与无触点固态继电器连接电路上，采用一组开关加RC延时电路，推迟了无触点固态继电器的导通时间，等点火电流经过无触点继电器时到点火开关的另一组时，这一组点火开关已完全接实，顺利通过了点火电流 [ 6 ] ；火箭发射控制器整体电路主要由电源电路、通道选择电路、指示电路、检测电路、升压电路和点火电路组成，通过电缆线与火箭发射架相连，完成选择装载火箭弹的发射轨道、检测装载火箭弹发射轨道的回路阻值和提供火箭弹点火发射所需的电源能量功能 [ 7 ] 。 3.4. 共用式架体结构的设计 火箭发射架按其主支撑结构和安装位置的不同分为地面固定式(安装在地面)、车载流动式(安装在货车厢内)、机动车牵引式(由动力车拖着流动)和船载流动式(安装在船上)四大类，国内主要是以地面固定式和车载流动式为主。 一般的火箭发射架对车载与地面使用有严格的界定，地面固定式由于其安装尺寸、架体高度高而不能车载使用，流动式由于其架体高度太低，满足不了发射的要求而不能在地面固定使用。车载流动式发射架要求高度要低(防止车载颠簸)，配有滑轨，作业时打开后车厢门利用滑轨将火箭架拉出车厢发射火箭弹，而地面固定式发射架则要求定向器尾部在最高仰角时离地距离要有一定的高度 [ 8 ] 。由于其结构和发射要求的不同，两者不能共用，给用户使用带来了不便。 多功能人工防雹增雨火箭发射架的结构采用了地面固定式和车载流动式两者兼容的设计方案(出厂时确定为车载流动式)见图6、图7。克服了目前国内普遍使用的火箭发射架流动式不能用于地面发射、地面固定式不能用于车载流动发射的缺点。车载流动式利用滑轨最下面的四个圆形垫块焊接在车厢板上即可。若要改变车载流动式为地面固定式，可将下筒体与滑轨连接的四个固定螺丝卸下，将下筒体与配置的地面机架用螺丝连接固定，这样稳定可靠 [ 9 ] 。 图6. 地面固定式火箭发射架 图7. 车载流动式火箭发射架
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user: 4. 结论 多功能人工防雹增雨火箭发射架的设计，立足简便、实用，解决了现有火箭作业工具通用性差的问题。使这一火箭作业工具满足了不同用户、不同作业目的的需求。利用铝合金材料抗氧化特性和一次成型工艺，解决定向器制作材料易生锈的问题，保证了定向器技术精度的要求；利用不同大小的活动式导轨垫块，实现定向器发射轨道装载不同型号的人工防雹增雨火箭弹；使用双丝杠结构，保证了定向器升降和火箭弹发射出轨时的稳定性；车载流动式与地面固定式二合一的架体结构，满足了两者共用的特点；组合式导轨撑架为定向器发射轨道的可扩充性创造了条件；采用大容量的储能元件和电子开关，高额提供的发射能量，达到各有关厂家火箭弹点火的技术要求。
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user: 摘 要 关于复杂疾病的早期诊断，传统方法需要许多病人样本来获取统计指标。而现实生活中人们不会频繁出入医院进行体检，故难以获得大量的患者数据，只有对个体单次取样的结果，这就需要提出基于单样本的探测复杂疾病发展过程中临界点的算法。本文基于动力系统和动态网络生物标志物的理论，利用个体新样本结合局部生物分子网络以及熵的概念开发了一个新算法。将该算法应用于数值模拟数据和一个真实的疾病数据，在这些应用中，该算法能及时准确地探测出临界点。本文开发的新算法具有稳定性和高效性，能帮助医学工作者进一步了解复杂疾病的动态生物分子机制，能更快速地提出合理的治疗方案。 关键词 :单样本，动力系统，动态生物标志物，局部网络熵 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 许多复杂系统的演变过程都存在着临界点，比如种群生物数量系统、金融市场、气候系统、癫痫发作等系统中都存在着在某个很短的时间段内系统从一个稳定状态迅速转变到另一个稳定状态的现象。在临界点时期，复杂系统的鲁棒性急剧降低，状态转移风险大幅升高 [ 1 ] 。关于复杂疾病的临界点，相关的研究已经取得了许多有效的成果，比如最近有国内学者提出了利用动态网络生物标志物进行复杂疾病临界点探测的方法 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。一般而言，可以将复杂疾病(比如肝癌、糖尿病、癫痫等)的发展过程划分为三个阶段，分别是健康阶段、临界阶段、疾病阶段，其中临界阶段持续的时间相较于其他阶段而言非常短暂。处于健康阶段的系统比较稳定，不易受到外界环境的扰动而改变，具有较强的恢复力和鲁棒性。而临界阶段的系统恢复力和鲁棒性均很弱，状态很不稳定，经过及时治疗，系统可以从临界阶段恢复到健康阶段，一旦系统进入了疾病阶段，则系统便处于了另一个较稳定状态，即疾病已经发展到重症阶段，再给予多大强度的治疗，系统也难以从疾病阶段恢复到健康阶段。 预测复杂疾病进展过程中的临界点具有非常重要的实际意义，但这项工作却是非常困难的。前人提出的单纯利用基因表达浓度的变化得到相关的不一致性指标的方法是静态的方法，不适用于探测复杂疾病的临界点。而利用传统的临界慢化法则需要病人提供大量的时序列样本数据，现实情况下难以在短时间内获取符合要求的疾病数据，所以利用生物网络对复杂疾病进行早期诊断是大势所趋。最近有学者提出了利用单个样本检测复杂疾病临界点的方法 [ 5 ] ，本文则基于利用单个样本与已知样本结合局部网络 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 以及熵的概念 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 开发出了一个新的探测复杂疾病临界点的算法。本文首先利用希尔方程建立具有11个结点的复杂疾病生物仿真网络，并将我们的算法应用于仿真网络生成的数据，算法成功探测出了仿真数据的临界点。然后对NCBI生物网站上的小鼠肺光气实验(GSE2565)这个真实的高通量时序列数据应用本文的算法进行研究发现，该疾病即将恶化的预警信号出现的时间点与实验观察的结果吻合。
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user: 3. 主要结果 3.1. 仿真网络 本文利用11个结点网络生成疾病的仿真数据，然后利用新开发的算法探测疾病发展过程的临界点。这种类型的基因调控网络常常应用于研究基因转录、翻译等影响基因调控的活动。利用MM (Michaelis-Menten)方程并加入基因自身的降解率，可以得到11个结点的仿真网络，对应的微分方程组为： (21) 其中P为数值控制参数， ζ i ( t ) ( i = 1 ， 2 ， ⋯ ， 11 ) 是均值为0的高斯噪声， z i ( i = 1 ， 2 ， ⋯ ， 11 ) 为第i个mRNA的浓度，11个mRNA的自降解率分别为 ( 8 + 3 ∗ | P | 20 ， 1 2 ， 3 5 ， 8 + 3 ∗ | P | 20 ， 6 5 ， 6 5 ， 6 5 ， 8 5 ， 9 5 ， 2 ， 11 5 ) 。微分方程组(21)完全 体现了仿真网络之中结点间的调控关系，并且有一个稳定点： Z ¯ = ( z ¯ 1 ， z ¯ 2 ， z ¯ 3 ， z ¯ 4 ， z ¯ 5 ， z ¯ 6 ， z ¯ 7 ， z ¯ 8 ， z ¯ 9 ， z ¯ 10 ， z ¯ 11 ) = ( 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ) . (22) 将微分方程组(21)利用一个小 Δ t 进行差分化，然后用 J = ∂ f ( Z ( k ) ; P ) ∂ Z | Z = Z ¯ 代表差分方程组的雅可比 矩阵，有 J = e Δ t ∗ A ， (23) 其中A为微分方程组(21)线性主部的系数矩阵，A的11个特征值分别为： ( − 3 10 ∗ | P | ， − 1 2 ， − 3 5 ， − 4 5 ， − 1 ， − 6 5 ， − 7 5 ， − 8 5 ， − 9 5 ， − 10 5 ， − 11 5 ) ， (24) 所以当 P ∈ ( 0 ， 1 ] 时平衡点 Z ¯ 是稳定的，当 P → P c = 0 时，系统便失去了稳定性，并且系统状态会经 历一个临界转变。 现在将雅可比矩阵J进行对角化，先引入可逆矩阵S： S = [ 1 0 0 − 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 − 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 − 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 − 1 − 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 − 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 ] ， (25) 使得 S − 1 J S = Λ ，对于 Λ 有： Λ = d i a g ( 0.7408 | P | ， 0.6065 ， 0.5488 ， 0.4493 ， 0.3679 ， 0.3012 ， 0.2466 ， 0.2019 ， 0.1653 ， 0.14 ， 0.11 ) ，(26) 即 Λ 是个对角矩阵。现假设 Λ 的特征值 λ i ( i = 1 ， 2 ， ⋯ ， 11 ) 对应的特征向量分别为： ( y 1 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ) ， ( 0 ， y 2 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ) ， ⋯ ， ( 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， y 11 ) .(27) 注意到变量 y 1 与最大的特征值 0.7408 | P | 相关并且最接近1，因此，当P趋于0时，主特征值 0.7408 | P | 趋于1，系统发生临界转变。又根据： Y ( k ) = S − 1 ( Z ( k ) − Z ¯ ) ， (28) 可知 ( z 1 ， z 2 ， ⋯ ， z 11 ) 中的四个变量 z 1 ， z 2 ， z 3 和 z 4 是直接与主特征值对应的 y 1 相关的，根据2.1节的理论推导可知， { z 1 ， z 2 ， z 3 ， z 4 } 构成了11个结点仿真网络系统的主要部分，即相当于真实数据中的动态网络生 物标志物。 基于本文新开发的算法，收集11个仿真结点的时序列数据，并将算法应用于数值模拟数据得到的结果如下图1： 图1. 算法应用于仿真网络数据结果曲线 3.2. 真实数据 实验数据是从NCBI的GEO数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)下载得到，数据编号为GSE2565。氯化羰(光气)是一种有毒的工业化合物，人或小鼠暴露于光气之中会产生肺水肿和不可逆急性肺损伤，令CD-1雄性小鼠全身暴露于空气(控制组)和光气(实验组)之中，并分别在暴露0.5、1、4、8、12、24、48、72小时后提取小鼠肺部RNA以获得基因表达浓度，实验中观测到在GSH还原转化进入氧化型GSSG的过程起非常重要作用的GPX-2在暴露4到12小时的时候基因表达显著增加，表现出显著性 [ 15 ] 。根据小鼠肺光气实验数据，利用本文基于单样本开发的新算法，得到单样本网络熵在第4小时显著增加并达到峰值，即探测到的临界点为第4个时间点，得到的结果与实验观测吻合，真实数据的结果如下图2： 图2. 算法应用于数据GSE2565结果曲线
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user: 4. 讨论 本文思考传统方法的局限性，创新性地将单样本地方法与熵进行结合，提出了一种新的有效稳定的预警复杂疾病临界点的方法。基于小鼠肺光气实验数据，本文开发的算法成功探测出了第四个时间点为临界点。复杂疾病比如前列腺癌、肝癌、肿瘤等等对人类健康造成巨大的威胁，而能够成功探测出复杂疾病即将恶化的信号，便能帮助人类及时预防甚至治疗复杂疾病，本文开发出的新算法是传统方法的一个突破。 本文仍然有不足之处，比如为了使模型简单，只讨论了线性化系统系数矩阵的特征值全不相同的这一种情况，并没有考虑有重根和共轭复根时算法的效果，这是以后需要改进的一个主要方向。
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user: 摘 要 《药用植物学与生药学》是医药学及相关专业的核心课程，具有极强的理论性、实践性与应用性。通过一系列综合性教学改革尝试，即利用微信、QQ等网络媒体APP增加师生交流互动机会；把验证性实验转变为探索性实验，拓宽学生学习思路；改进成绩评价系统，建立以过程评价为主的即时成绩评价体系，激发学生的学习热情。综合性教学改革成功地把学生课程学习的关注点从分数转移到学习本身，从保守的教科书学习转移到灵活的多渠道信息搜集与甄别、师生知识互动与批判性思考相结合的综合性学习。为培养具有学习能力和实际解决问题能力的创新型、复合型药学人才做了有益的尝试。 关键词 :药用植物学，生药学，高等教育，综合教学改革，即时评价 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2016年8月10日，国家中医药管理局发布的《中医药发展的“十三五”规划》将中医药继承创新列为重点项目之一。随着我国中药现代化战略的实施，国家和社会急需大批具有较强学习能力和实际解决问题能力的创新型、复合型药学人才，而非只停留在有限的教科书知识体系下的应试型“人才”。目前大学生为分数而学习的现象较为突出，学生学习动力不足、动手能力差、缺乏实际解决问题的能力 [ 1 ] 。作为医药领域生力军的当代大学生，目前的学习模式极大地限制了其创新性思维和实践能力的培养，并成为阻碍未来中医药事业发展不可忽略的潜在因素。《药用植物学与生药学》是中西医院校药学专业及相关专业的核心课程，兼具极强的理论性与实践性。根据时代的要求，我们以激发学生的求知欲和探索欲，培养学生的实际解决问题能力为导向，对现有的教学模式进行了一系列综合性的教学改革探索，并取得初步成效，现将一些探索与体会总结如下，与同道共习。
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user: 2. 理念先行，做好课前学习动员 多种因素造成了目前国内大学生的学习动力明显不足 [ 1 ] 。中国大教育家孔子曾说过“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。如何引导学生热爱学习、以学习为乐应该是每个教师的核心目标，而不应仅仅停留在完成教学任务上。在第一次实验课时，本教研组教师会安排10~20分钟，结合自身的经历或励志典故，分享关于学习的理念，如为了获取知识而学习而不是为了学分而学习、终身学习观念等。思想是行动的指南，如果没有正确的思想指导，则难以取得卓有成效的结果。表面上，这样的动员教育占用了一定的教学时间，但是短短的10~20分钟对整个的实验教学起到了统领作用。多年的实践教学结果显示，学生的学习积极性较这一教学方法实施前均有不同程度的提高。
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user: 4. 讨论 教学过程是一个涉及教师、学生及教学媒介的复杂系统。要达到理想的教学效果需要教师从不同的层面努力。首先，需要教师具备正确的教学理念；其次，需要教师具有不断尝试的勇气和创新的精神，才能不断完善和改进教学的各个环节；再则，更需要教师真正热爱教育事业，乐于奉献，不计报酬，愿意主动付出时间和精力。在《药用植物学与生药学》课程的教学实践过程中，笔者及教学组团队进行了一系列的教学改革尝试，例如通过教书育人的课前引导、互联网新媒体的应用，增进了师生的相互了解、加强了师生的联系；通过实验材料的增加和改变，把验证性实验部分转变为探索性实验；在实验课上，即时评价实验结果并反馈、展示优秀的实验结果，营造良好的学习氛围；建立了较为合理的以过程评价为主的成绩评价体系等一系列的教学改革。整个教学改革涉及了课前自学、随堂考试、课中即时评价与反馈、成绩评价等教学的全过程。通过一系列的改革措施，我们把传统的验证性教学成功地转变为探索性的教学，既激发了学生的学习兴趣、促进了学生的学习积极性，提高了学生解决问题的能力，培养了学生的相互帮助、共同讨论的团队合作精神，同时也为优秀学生提供了足够的上升空间，真正做到因材施教。一年来，在三个不同专业（药学、临床药学、药物制剂）的班级进行了相应的教学改革均取得了显著的成效。总之，综合教学改革成功地引导学生把课程学习的关注点从分数转移到实验内容等知识本身，在本课程教学中为培养具有学习能力和实际解决问题能力的创新型、复合型药学人才奠定了坚实的基础。
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user: 摘 要 本文通过探索大学生创新创业实践能力培养的要素以及各要素间的相互作用，形成具有明显应用特征的创新创业实践能力培养模式、培养平台和实践课程教学体系，构建了以“观念引领、内融外协、全程帮扶、自主定位、主动学习”为内涵的大学生创新创业实践能力自我培养模式，并逐步将学生创新创业实践能力培养内化为常态化的教学工作，贯穿于人才培养全过程，形成创新创业实践能力培养的常态机制。对地方本科院校的创新创业实践能力的培养具有重要指导意义和推广价值。 关键词 :创新创业，人才培养，实践能力 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前，创新成为经济发展的重要推动力，高素质创新人才成为社会的一种普遍需求，创新人才培养成为高等教育的重要使命，而良好的创新能力又是创新人才必备素质，同时创业又是高校促进大学生更好就业的有效途径，更好地提升大学生的创新、创业实践能力是高素质创新人才培养的关键。因此，改革现行大学生实践能力培养机制势在必行。为此，很多高校在改革传统人才培养模式、学生个性化培养、交叉复合型人才培养、实践教学改革、构建创新人才培养体系、创业与就业关系以及创业能力培养模式等方面进行了有效的探索，并取得了较好的成果。例如：山东大学积极探索开放、综合、研究环境下的创新人才培养模式。增加学生“三种经历”、举办暑期学校、加强教育拓展、促进学科交叉融合、营造科学人文环境、鼓励课外科技创新，完善教师教学的激励约束机制，建立与培养创新性人才相适应的教学管理机制等改革措施 [ 1 ] 。高新发 [ 2 ] 指出现行的大学教学模式无法提供培养大学生创新能力所需的创新机会、创新指导和宽松环境，构建了基于CAI系统进行教学的大学教学模式，该模式有利于学生在课外积极开展研究、创新活动。江龙华 [ 3 ] 指出创新型人才培养，必须改革封闭式教学模式，采取多方位、多角度、多层面地培养学生的创新能力、实践能力、探索能力、攻关能力和求真能力，同时也要建立科学的激励机制，加强各环节的督促检查，提高教师的教学技能。王瑞芳 [ 4 ] 论述了创造有利于培养创新人才的环境，传授给学生丰富的创新知识基础，改革教学内容、教学方法、教学手段和考核办法是保证培养创新人才的需要。郑宏等 [ 5 ] 提出培养具有创新精神和创新能力的高级人才要改革以传授-接受教学模式为主的大学传统教学模式，传授-讨论教学模式能凸现学生的主体地位，改革课时管理制度、学生学业考评制度和教师考核管理制度，转变学生的学习模式。马廷奇等 [ 6 ] 通过完善人才培养方案、科学制定人才培养目标，推进教学与科研的紧密结合等途径，推进创新人才培养。卢晓勇等 [ 7 ] 针对计算机软件专业教学模式，在分析传统教学模式存在的问题基础上，提出了以套件教学为主体的改革模式及发展趋势。孙洪春等 [ 8 ] 从学生创新环境的选择、学生创新潜力的启发、学生探索精神的培养等方面，给出了培养学生创新能力的方法策略。井玉娥等 [ 9 ] 给出创新能力是一种发现问题、积极探求的心理取向。从不同的方面创设具有吸引力的创新能力情景来培养学生的创新能力。王宜举等 [ 10 ] 从数学思想方法的启迪性，数学知识的应用性、熟练性以及发挥学生的主体作用等方面进行了改革与实践，构建了高等数学课堂教学创新能力自我培养模式。赖德胜等 [ 11 ] 提出创业型就业的最大特点就是突破了传统的“一人一岗”的就业模式，形成“一人带动一群岗位”的就业模式，构建有针对性的创业教育培训机制，促进创业带动就业。徐微 [ 12 ] 基于“双创”理念提出的背景，分析大学生创业现状和个体、家庭、高校、政府四个层面对大学生创业的重要影响，并结合成功案例和国外经验对我国大学生创业问题提出对策。徐以标 [ 13 ] 通过对大学生的创业理论及实践的探究，进而研究大学生创业和就业的关系，制定科学的就业政策。杨保华 [ 14 ] 提出大学生创业带动就业是大学生利用知识和技能在经济、文化等领域进行创新、创造物质和精神财富的同时创造就业岗位、解决就业的活动。刘廷民 [ 15 ] 通过对国内外大学生创业政策、创业理论、创业法律制度及创业与就业关系研究现状的综合分析，给出了大学生创业与就业的关系。王晓萍 [ 16 ] 指出大学生创业教育的根本目的应是培养创业意识，高校创业教育必须重视实践环节，营造良好的创业氛围，社会的各个层次也要给予积极的支持和帮助，提高创业成功率。根据以上分析，高等院校必须在教育思想、教育方法和人才培养模式方面进行彻底改变，用以培养和提高学生创新精神、创业能力和适应能力。但是，如何构建切实可行的培养和提升大学生创新意识、创新能力和创业能力的机制，是我们亟待解决的问题。 众所周知，大学生创新能力是指：个人运用知识和理论完成创新过程、产生创新成果的综合能力。创新能力的表现形式就是发明和发现，是人类创造性的外化。创新能力包含着创造性思维能力和创造性实践能力。主要内容：创新意识、创新思维、创新技能、创新人格。大学生创业能力是指：神智正常的人在各种创新活动中，凭借个性品质的支持，利用已有的知识和经验，新颖独特地解决问题，产生出有价值的新设想、新方法、新方案和新成果的本领。联合国教科文组织于1989年在曼谷会议上，正式提出创业素质的人才应具有的能力：创造力和创造精神、学习能力、技术能力、团队合作精神、解决问题能力、信息收集能力、敏锐的洞察力、研究和完成项目的能力、环境适应能力和献身精神等。因此，创新创业人才的培养始于知识理论，重在实践探索，贵在研究创新。提升大学生的创新、创业实践能力是创新人才培养的重点和关键。 传统人才培养模式多把学生当作“知识的容器”，实践环节训练较少，学生获取和应用知识的能力缺乏，发现问题、分析问题和解决问题的能力薄弱，主动研究与创新、创业的动力不足。目前，国内一些著名大学的专家在借鉴发达国家创新人才培养经验，在坚持课程特色、充实内涵的基础上，结合各学科专业特色及国家和地方创新创业人才的需求，对整个大学教学模式、课程设置与建设及实践教学等方面进行了系统性的审视、改革、探索和实践，围绕大学生实践创新创业能力培养与提升开展了一系列卓有成效的工作，取得了显著的人才培养效果。例如，早在二十世纪八十年代在发达国家兴起并引起巨大反响的数学建模教学与竞赛为培养具有创新精神和创业能力的高素质型人才提供了一个突破口，促进了数学专业人才改革。受到数学建模竞赛的启发而出现的新兴改革课程“数学实验”也于1998年起在全国陆续开设，取得了良好效果。尽管一些地方院校也模仿该项改革设置了诸如课程“数学模型”、“数学实验”和一个竞赛活动，但是，鉴于地方本科高校人才培养实际，学生受益面不够广，系统性、全局性不足，效果不够好。 基于地方本科高校人才培养的规格和要求区别于部属高等学校。首先，地方本科高校人才培养的定位和规格的要求不同；其次，地方本科高校大学生的录取分数线相对偏低；再次，现在地方本科高校创新创业教学还缺乏系统、科学的理论指导，存在着“理论教学与实践应用相剥离，知识传授与能力培养相脱节”的教学问题。以地方本科高校数学专业人才培养为例。主要表现在：学生的数学理论基础扎实，逻辑思维能力强，而数学应用能力和创新能力薄弱，学生擅长解题，却数学建模能力弱；学生团队合作、沟通与交流能力弱，撰写研究报告、论文的训练不足等。因此，在大学生创新创业实践能力培养的组织和实施过程中不能完全照搬部属大学的培养模式，需要研究开发适应地方本科高校大学生创新创业实践能力实施措施和保障机制。
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user: 3. 建立制度化、可持续的创新创业实践能力培养常态机制 为建立适应学生创新创业实践能力培养的管理机制，将实践创新能力培养固化在培养计划中，内化为本科教学常态化工作；并通过整合优质教学资源，建立适应的、系统的管理制度，确保实践创新能力培养常态化、持续化、优质化。具体做法如下所示： 1、培养计划中设置创新创业实践学分，设立创新创业实践任选课，建立学生评价引导机制等。 将创新创业实践能力培养固化在培养计划中，培养计划中设置创新创业实践学分要求，设立创新创业实践任选课；内化为本科教学常态化工作，设立围绕学生创新创业能力培养的研究项目，设立学生创新创业实践成果获奖励学分等各种奖励机制。例如设置诸如竞赛、建模常用的理论知识和常用的计算机软件(如Matlab、Mathematica、SPSS、Lingo)等课程和学分；对于学生在发表研究论文、设计建模等活动中取得的成果要设置一定数量的学分奖励；考核评价上，对学生设计方法、建模水平、灵活性，是否勇于标新立异等方面可以设置一定数量的分数奖励。 2、建立师生互动机制、教师激励机制、教学改革立项机制等。 这些机制有利于促进教师积极阅读最新国内外相关专业人才创新创业实践的文献，明确相关专业大学生创新创业实践训练的具体要求。激发教师到国内重点本科院校、一般本科院校和高职院校学习调研的主动性，参加大学生创新创业实践的研究会议，邀请有关专家学者来访交流。分析差异，形成相关专业大学生创新创业实践训练的途径与模式。 3、建立创新创业实践平台建设机制、实验室开放管理机制、创新活动管理机制、创新创业实践项目过程管理机制、创新创业实践教学督导机制、学业导师管理机制等。 另外，还有以下一些活动机制。例如：大学生创新创业实践也可以在课堂教学中实现，以讨论的方式进行，让学生参与到问题解决环节中，充分发挥学生的主动作用。提供给学生的训练内容可以从国内外已有的设计赛题中筛选，也可以从教师自己的教学与科研课题中整理出来。利用试验中心开展设计或实验，让学生充分掌握运用计算机技术解决实际问题。学会查询资料、收集信息和阅读文献，从而有助于学生形成发现问题、探究问题的意识。定期举办学科竞赛、建模培训讲座、培训班，接受参加培训的同学集中学习常用的设计和建模知识内容和相关软件包的使用，培训中广泛地采用讨论班方式，同学自己报告、讨论、辩论，教师起质疑、答疑、辅导的作用，启发性地讲一些基本的概念和方法，教师根据教学内容提出要求，鼓励学生阅读自学，要求学生写出设计书或是建模报告。
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user: 摘 要 登楼山隧道是弥勒–玉溪高速公路中最重要的控制性工程，本文将对登楼山隧道的断面布置形式与工法选择进行研究。通过对登楼山隧道的工程概况以及国内特长隧道断面形式的调研情况进行分析，推荐本隧道拟采用设置平行导洞的三洞方案进行设计。针对钻爆法和TBM工法各自的优缺点，从地层适应性、施工安全性、技术可行性、经济性、施工工期等5个方面进行对比分析，推荐平行导洞工法选择使用钻爆法施工。分析过程为类似工程案例提供参考依据。 关键词 :登楼山隧道，平行导洞，钻爆法，TBM工法 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 弥勒至玉溪高速公路是《国家公路网规划(2013年~2030年)》中广昆高速联络线(编号G8012)弥勒至楚雄高速公路的重要组成部分，同时也是云南省滇中城市大外环的重要组成部分。项目是连接广西、贵州的出省及通往沿海及东盟的重要交通大通道，也是向西南方向高效连接拉洛、孟连、沧源、清水河等口岸的出境大通道。 针对隧道通风方案的设计，国内学者进行了大量研究。史振宇 [ 1 ] 结合包家山特长隧道富水段的施工，详细介绍了富水千枚岩隧道施工方法，总结形成了富水千枚岩隧道快速施工技术。孙凤玲 [ 2 ] 结合麦积山隧道施工实例，详细介绍施工过程中通风、供水和配电方面的措施。高新文 [ 3 ] 对通风方案的各方面设计进行了对比分析，细化了通风设计中遇到的问题。孙继洋 [ 4 ] 根据欧II、欧III排放和PIARC计算公式，对山西太古路西山隧道通风方案进行了研究。王立新 [ 5 ] 着重分析在公路隧道初期运营条件下，在正常运营和火灾工况下隧道的通风情况。梁文灏 [ 6 ] 通过对施工通风方案的研究、比选，确定出了最佳的通风系统。 登楼山隧道是本项目最重要的控制性工程，本文将着重对登楼山隧道的断面布置形式与工法选择进行研究。根据国内特长隧道断面形式的调研情况 [ 1 ] - [ 6 ] 可以看出，虽然所有的超长隧道均没有设置平行导洞，但是各隧道几乎都设置了斜竖井辅助施工，乌鞘岭隧道斜井长度达到了19.1 km，接近主洞的长度。根据对隧道建设方案的论证，并结合登楼山隧道地形地质条件以及周围建设环境，登楼山隧道推荐采用两主洞 + 平行导洞施工的三洞方案进行施工组织设计，并推荐使用钻爆法来对平行导洞进行施工。
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user: 2. 隧道概况 登楼山特长隧道为分幅隧道，左幅起讫桩号为ZK48 + 340~ZK59 + 315，全长10，985 m，进出口底板设计标高分别为1376.5 m、1586.2 m，隧道最大埋深838.1 m。右幅起讫桩号为K48 + 343~K59 + 235，全长10，892 m，进出口底板设计标高分别为1376.2 m、1584.4 m，隧道最大埋深826.6 m。左右幅基线平面相距约30~45 m。隧道进口采用削竹式，出口采用端墙式。 公路隧道现有的通风方式有公路隧道通风方式一般可分为全横向式通风、半横向式通风、纵向式通风以及三种基础上的组合通风方式。各通风方案各有利弊，如全横向和半横向通风，隧道内的卫生状况较好，行车较为舒适，但是土建费用和通风营运费用较高。纵向通风土建工程量较小，营运费用相对较低，且方式多样，但洞内的环境状况和行车舒适性稍差。目前，双洞单向交通，纵向通风在欧洲许多国家采用，国内的通风方式，也经历了最初的全横向、半横向向分段纵向逐渐过渡的过程。本次通风方案的重点研究纵向通风方案，结合地质条件选取通风井位置。 根据相关设计规范进行设计了登楼山隧道的三种通风方案，具体设计情况如表1所示。 Table 1 Layout form of Dengloushan tunne 隧道名称 布置形式 起讫桩号 长度(m) 净空(宽 × 高) (m) 登楼山隧道 分离 ZK48 + 340 ZK59 + 315 10，985 14.5 × 5.0 YK48 + 343 YK59 + 235 10，892 通风方案1 (推荐) 1#竖井、2#竖井、3#竖井 476.80/430.56/409.55 R = 4.8 m 平行导洞 10，500 7.0 × 5.0 通风方案2 1#竖井、2#竖井、3#竖井 476.80/430.56/409.55 R = 4.8 m 进口平行导洞/出口平行导洞 4000/3000 7.0 × 5.0 通风方案3 1#斜井、2#斜井、3#斜井 1327/1445/1525 10.4 × 8.5 表1. 登楼山隧道具体设计一览表 在平行导洞贯通方案中，平行导洞长度约10.5 km。隧道工程地质、水文地质条件复杂，共穿越7条断层。穿越的岩性主要为砂岩、粉砂质泥岩夹白云岩，粉砂质泥岩夹泥岩，石灰岩夹白云岩，灰岩，泥灰岩与泥岩互层、粉砂质泥岩，粉砂质页岩、石英砂岩及断层角砾岩。
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user: 3. 平行导洞的必要性与功能定位 平行导洞是一种比较特殊的断面布置形式，与一般的双洞方案相比采用平行导洞的三洞方案具有其独有的特点。三洞方案即设置辅助隧道的双洞双车道隧道方案，主要有以下优点：1) 辅助隧道可以解决当隧道运营发生灾害时，隧道内人员的逃生、避难和救援问题。2) 辅助隧道可以一定程度上缩减主隧道的断面，充当管线通道，并当行车隧道发生事故时用来充当安全通道。3) 可利用辅助隧道作为施工期间和运营期间通风通道，减少设置斜井的数量，减少工程建设对登楼山环境的影响，有利于保护登楼山地区生态环境。4) 可以通过开挖辅助隧道提前得知未探明地段的地质情况，为主隧道的开挖提供工艺方法和经验。5) 辅助隧道可以帮助主隧道开拓多个工作面。同时辅助隧道可以对部分不良地段进行先行处理，不影响其它地段的施工，加快施工进度，保证建设工期。 根据调研情况可以得出：1) 国内10 km以上的公路和铁路山岭隧道基本采用双洞方案。2) 国内目前独头掘进最大长度为6.5 km。3) 超长隧道要满足合理施工工期要求时，必须开辟新的辅助工作面。 登楼山隧道超长，围岩条件复杂，地形条件特殊，除洞口段以外，洞身埋深达850 m，若采用设置斜竖井的双洞方案，斜井的长度也将达到4.5 km以上，且由于斜井坡度达10˚左右，且所在区域水文地质复杂，隧道施工涌水量较大，故斜井对主洞隧道的辅助施工作用将十分有限，且地表村庄居住农户较多，施工对地表影响较大，协调工作复杂。因此登楼山隧道推荐采用设置平行导洞的三洞方案进行设计，初步设计情况如图1~图4所示。
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user: 4. 平行导洞工法调研与比较 平行导洞施工的首要目标是快速施工，以达到地质超前预报和开辟掌子面的目的，目前较为成熟的开挖方式有钻爆法和TBM掘进两种，运输方式上有常规的无轨运输和有轨运输两种，一般钻爆法采用无轨运输的情形较为普遍，有轨运输则多与TBM掘进或大坡度运输相结合。 4.1. 钻爆法的优缺点 钻爆法隧道施工是目前国内山岭隧道中采用最为广泛的一种工法 [ 7 ] [ 8 ] ，其优点如下：1) 广泛应用于多种地下水条件和地质条件。2) 多种断面形式和变化断面均可应用。3) 运用分部开挖和辅助工法，显著的降低了地表沉降和塌陷。4) 在短距离开挖中，比掘进机法更经济。5) 在处理特殊地质路段，比掘进机法更灵活。6) 相比明挖法，钻爆法可以减少对地面交通和商业活动的干扰，减少拆迁量。 图1. 登楼山隧道总体方案布置图 图2. 隧道主洞内轮廓设计图 图3. 斜井内轮廓设计图 图4. 平行导洞内轮廓设计图 但同时由于其施工的机械化程度不高，也具有其天生的缺陷：1) 施工易造成开挖面过大即超挖或者造成大面积欠挖。2) 施工工序较多，开挖放炮和出渣后的人工初喷，导致工序循环，增大间隔时间。3) 施工作业环境较差，对作业人员身体健康影响大。4) 施工质量不易控制。5) 对施工组织和管理要求较为严格。 4.2. TBM工法的优缺点 TBM是一种机、电、液、光、气等复合系统集成的工厂化流水线隧道施工设备，这种设备可以实现掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业 [ 9 ] 。它具有掘进速度快、绿色环保、效率高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂超深超长隧洞的施工 [ 10 ] 。TBM工法在国外应用较为成熟，国内在输水隧道施工上有较成熟的应用经验，在公路和铁路工程中其应用还处于起步阶段。 TBM施工的优点如下： 1) 加快施工进度。2) 提升施工质量。3) 增进施工效益。4) 增强施工安全。5) 加强环境保护。6)集成化、信息化程度高。 但同时TBM施工也有一些缺点，具体如下： 1) 对地层岩性要求高。TBM对隧道地层的岩性十分敏感，不同类型地层的岩性对TBM的要求也不同。 2) 与中短距离隧道施工不相适应。TBM的体积较大，因此，运输较为困难。 3) 断面灵活性不足。当断面的尺寸过小时，辅助系统难以布置，增加施工难度；当断面的尺寸过大时，会增加耗电量和运输费用，增加经济成本。 4) 设备运输困难。TBM是大型设备，总重量可达几千吨，其中最大部件重量可达上百吨，拼接长度可达200多米。这些系统都对TBM施工场地和运输情况提出了很高要求。 5) 机器购买及工作成本较大。
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user: 5. 平行导洞工程方案比选 登楼山隧道长度约11 km，且设置斜井辅助施工困难，因此平行导洞需要两端掘进完成整个平行导洞的施工，这就对平行导洞提出了更高的要求，针对这一情况平行导洞的设计需要着重考虑超长距离施工运输的高效性和超长距离隧道施工通风的可行性。据此结合项目地质情况进行比选，比较情况如下： 1) 地层适应性上钻爆法掘进处治手段多样化，处置方法灵活，要优于TBM法。对于地质条件十分复杂的地段，TBM法还需要进行工法调整，改用钻爆法通过后再继续进行TBM施工。对于围岩强度过高(大于150 Mpa)的段落以及石英含量过高的段落，由于道具磨损急剧增加，导致频繁换刀，TBM法的功效优势很难发挥出来，此时采用钻爆法反而更具优势。因此在地层适应性上，钻爆法要优于TBM法。 2) 施工安全性上，钻爆法基本上完全采用人工的方式进行施工，人员暴露在危险环境下的时间要远大于TBM法，而TBM法始终在TBM盾壳的保护下施工，其安全性要明显优于钻爆法。在结构安全性上，钻爆法采用爆破开挖的方式进行开挖，爆破振动对地层的扰动非常大，而且开挖的超欠挖控制很难控制，而TBM法就不存在这方面的问题，不论是地层扰动还是超欠挖的控制上都要完胜钻爆法，这就为结构受力的可靠性和合理性提供了很好的边界条件，因此，在结构安全性上，TBM也要更优于钻爆法隧道。 3) 技术可行性方面，我国近年来隧道工程呈爆炸式发展，修建完成的隧道工程超过了5000 km以上，而这些大都是采用钻爆法进行施工，各隧道所穿越的地层几乎囊括了所有可能遇到的地层、地质环境，因此采用钻爆法施工无论是在工程经验还是设计理论上均有十分可靠的经验基础。在TBM掘进方面我国已经实施的隧道工程也已经超过了百公里以上，断面直径达到12 m以上，这些也都足以为本工程TBM法平行导洞提供经验支持。与钻爆法隧道相比，TBM掘进在复杂地质条件下的工程经验略显不足，特别是软岩大变形、硬岩快速化施工等，许多工程案例的处治并不成功甚至是失败的。但是本工程采用TBM法与钻爆法结合，对于复杂地质采用钻爆法超前预处理进行处治，可以较好的解决该问题。总的来说在技术可行性方面，两种工法均有十分成熟的经验和案例，但在复杂地质条件下TBM法可能需要牺牲部分掘进效率优势。 4) 经济性方面，钻爆法断面略大于TBM法断面，钻爆法断面一般采用扁平式断面，而TBM法断面一般采用圆形断面，从受力性能方面TBM法要优于钻爆法。再者由于TBM法掘进在地层扰动和超欠挖控制上要更优于钻爆法，因此TBM法隧道的结构工程材料消耗要小于钻爆法隧道。但是TBM法的设备及配套设施费用较高，单台高达2亿元左右，因此根据工程经验，TBM掘进长度超过6 km以上时采用TBM掘进在工程经济方面方能与钻爆法相当。 5) 在施工工期方面，因登楼山隧道为单向1.9%的上坡，隧道最大涌水量达约9 m³/d，同时隧道穿越7条断层破碎带，隧道围岩III级占0%，IV级占90%，V级占10%。从工程地质与水文地质方面来看，采用TBM施工，其工期不可控，不建议采用TBM进行施工。 从地层适应性上、施工安全性上、技术可行性、经济性、在施工工期等5个方面进行对比分析，研究结果说明了钻爆法在隧道开挖过程中较TBM法有优势，而且TBM法较适合在围岩级别较好的硬岩中施工，其适合全断面开挖的隧道中进行施工。而该隧道的工程地质、水文地质条件复杂，共穿越7条断层。穿越的岩性主要为砂岩、粉砂质泥岩夹白云岩，粉砂质泥岩夹泥岩，石灰岩夹白云岩，灰岩，泥灰岩与泥岩互层、粉砂质泥岩，粉砂质页岩、石英砂岩及断层角砾岩，故采用TBM法施工不利于初期支护以及超前加固等施工，不利于隧道的开挖施工，以及开挖施工后的稳定性支护，故综上所述，平行导洞工法推荐使用钻爆法施工。综上所述，平行导洞工法推荐使用钻爆法施工。
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user: 6. 结论 1) 通过对国内特长隧道断面形式的调研情况以及三洞方案的优点进行分析，并结合登楼山隧道的工程概况，项目推荐采用平行导洞的三洞方案。 2) 通过对钻爆法和TBM工法的优缺点进行比较，并结合登楼山隧道的地层适应性、施工安全性、技术可行性、经济性和施工工期等方面进行比选，平行导洞的工法推荐采用钻爆法施工。 3）论文对登楼山隧道的通风方案进行了详细比选论证，推荐采用平行导洞的三洞方案并建议采用钻爆法施工。方案比选过程中的技术要求及优缺点分析对国内类似特长隧道通风方案研究将会起到借鉴作用。
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user: 摘 要 重庆轨道交通10号线红土地站埋深94.467 m，断面最大开挖宽度26.2 m，高度21.567 m，断面面积475.8 m 2 ，是目前国内埋深最大的大断面地铁车站，设计采用传统的双侧壁导坑法施工。为提高可操作性和加快施工进度，施工中采用了核心岩直立开挖技术。利用Midas-GTS (NX)建立地铁车站三维有限元计算模型，分析双侧壁核心岩直立开挖法施工过程对车站围岩和初期支护结构的应力、位移特征及稳定性的影响，验证了深埋大断面地铁车站双侧壁导坑法核心岩直立开挖技术的合理性和安全性，对红土地站后续施工和类似地质条件地铁工程建设具有指导意义。 关键词 :地铁车站，双侧壁导坑法，核心岩，直立开挖，数值模拟 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 隧道围岩压力的大小与埋置深度直接相关，深埋隧道的荷载一般按塌落拱厚度或经验公式计算。隧道的断面越大，开挖后形成的塌落拱一般也越大，承受的拱部荷载也较大。大断面隧道的施工过程对围岩的稳定性影响很大。目前岩石地层暗挖地铁车站的施工，设计提出的多是双侧壁导坑法，核心岩采用的是曲面开挖，施工难度大，进度慢。一些学者对地铁车站的施工方法进行了研究。卢晓玲等采用理论分析和数值模拟方法对特大断面隧道双侧壁导坑工法施工中核心岩的稳定影响因素进行了分析，认为采用对拉锚杆来加固核心岩是一种简单有效的方法 [ 1 ] ；刘伟伟以哈尔滨地铁大断面隧道为背景，利用MIDAS/GTS对双侧壁导坑法施工诱发的地面沉陷及隧道本身的变形规律进行了研究 [ 2 ] ；黄木田等应用Ansys10.0对重庆轨道交通10号线红土地站、鲤鱼池站双侧壁导坑法施工核心岩直立开挖安全宽度进行了研究 [ 3 ] ；张玉兰等结合青岛地铁1号线沧安路站对双侧壁导坑法施工开挖步序、工法优化等进行了阐述与总结 [ 4 ] ；崔振东以重庆轨道交通上桥车站为例，对双侧导坑先行贯通、中隔墙后续开挖的双侧壁导坑工法进行分析 [ 5 ] 。在工程实践中，发现在岩石地层有一些深埋车站在施工时对传统的双侧壁导坑法进行了改进，采用了双侧壁导坑核心岩直立开挖法，并且取得了成功。但在理论分析和基础研究方面少有人提及。本文以重庆市轨道交通10号线深埋大断面红土地车站为例，通过施工过程的三维有限元分析，为深埋大断面地铁车站双侧壁导坑核心岩直立开挖法提供理论支撑和实践验证。重庆轨道交通10号线红土地站埋深94.467 m，断面最大开挖宽度26.2 m，高度21.567 m，断面面积475.8 m 2 ，是目前国内埋深最大的大断面地铁车站，设计采用双侧壁导坑法施工。车站穿越的地层为侏罗系中统沙溪庙组砂质泥岩夹砂岩，围岩分级为IV级。岩层产状120˚∠5˚，为近水平地层，岩层面为贯通性软弱结构面。
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user: 2. 数值分析模型的建立 2.1. 边界条件和本构模型 车站围岩以砂质泥岩为主，上覆少量土层(厚度约4.0 m)。数值计算中假定岩体为各向同性，采用Mohr-Coulomb屈服准则。Mohr-Coulomb屈服准则认为材料的破坏属于剪切型破坏，即： τ = c + σ t g φ (1) 式中c为粘聚力，σ为破坏面上的法向应力，φ为内摩擦角。用三轴试验可测定发生某破坏面时主应力表达的破坏准则，在 σ 1 > σ 2 = σ 3 已知的条件下，且三轴试件内破坏面与最小主应力方向之间的倾角为β，则破坏面上的剪应力和法向应力为： τ = σ 1 − σ 2 2 sin 2 β (2) σ = σ 1 + σ 3 2 + σ 1 − σ 3 2 cos 2 β (3) 其中： β = 45 ∘ + φ / 2 。 将式(1)、(2)代入式(3)中，可以得到： σ 1 − σ 3 2 = c cos φ + σ 1 + σ 3 2 sin φ (4) 以应力不变量及偏应力不变量表示的屈服准则为： 1 3 I 1 sin φ − ( cos θ σ + 1 3 sin θ σ sin φ ) J 2 + c ⋅ cos φ = 0 (5) 式中 θ σ 为洛德角，其取值范围为： − π 6 ≤ θ σ = 1 3 sin − 1 ( − 3 3 2 ⋅ J 3 J 2 3 / 2 ) ≤ π 6 (6) 在主应力空间中，Mohr-Coulomb屈服面的形状是一个不等角的六边形锥体。 三维有限元模型中，X轴垂直车站隧道走向方向，Z轴垂直向上，Y轴沿隧道轴线方向。计算模型边界条件为：水平边界上采用横向位移约束，底部边界采用竖向位移约束，顶部地表为自由面。建立的数值模型范围为：左、右边界取隧道外边缘侧80 m，下边界取隧道下边缘40 m，上边界为地表面；沿隧道前进方向取78 m，建立的数值模型划分网格之后共有25，593个单元，20，782个节点。有限元分析模型如图1所示。 2.2. 材料参数 根据地勘和施工图设计资料，数值模拟采用的岩土物理力学参数如表1所列。 2.3. 开挖方法和施工步序 红土地车站施工采用双侧壁导坑核心岩直法开挖，开挖步序如图2所示，纵向开挖的基本原则是：单次进尺2.0 m，先行洞开挖6.0 m并完成初期支护后再进行下一步序（后行洞）的开挖。车站左右上导坑施工完毕的现场照片如图3所示。 图1. 有限元模型 图2. 双侧壁直立开挖法施工步序图 图3. 车站施工现场照片 Table 1 Physical and mechanical parameters of rock and soi 材料 E/MPa μ γ / ( kN ⋅ m − 3 ) c/kPa φ /(˚) 素填土 100 0.35 20 50 27 砂质泥岩 3700 0.30 24.8 700 39 车站初期支护 3.0 × 10 4 0.20 25.0 直立壁临时支护 3.5 × 10 4 0.20 25.0 表1. 岩土体物理力学参数
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user: 3. 模拟结果分析 3.1. 围岩位移 地铁车站开挖完成后X方向围岩最大位移出现在车站核心岩上部两侧位置，最大值为6.00 mm；Y方向围岩最大位移出现在车站核心岩上部前侧位置，最大值为1.66 mm；Z方向围岩最大竖向位移出现在车站拱顶(图4)，最大值为9.67 mm。 图4. 车站开挖引起的围岩竖向位移云图 提取车站拱顶、拱底竖向位移及核心岩两侧水平位移，其随施工开挖步距的变化曲线如图5~图6所示。 图5. 车站竖向位移随施工步距变化曲线 图6. 车站核心岩水平位移随施工步距变化曲线 由图5可知，车站开挖初期，拱顶、拱底竖向位移随着左、右导洞的开挖而逐渐增大，变化曲线斜率较小，位移值变化不明显；当核心岩开挖时，竖向位移增长速度变快，变化曲线斜率较大，位移值达到最大；随着车站开挖的进行，位移变化逐渐趋于稳定，最终拱顶沉降量为9.64 mm，拱底隆起量为10.44 mm。因此，车站核心岩开挖后应及时施做支护结构，尽早封闭成环，加强监控量测并及时反馈。由图6可知，当左、右导洞开挖至特征点位置时，水平位移变化不明显，曲线斜率基本为零；随着核心岩的开挖，特征点位移迅速增大，变化曲线斜率较大，核心岩左侧最大位移为6.0 mm左右，右侧最大位移为4.0 mm左右。 3.2. 围岩及支护结构应力 ① 围岩应力 地铁车站围岩的最小主应力在车站导洞及核心岩台阶处相对较大，最大值出现在车站核心岩下台阶前侧，其主应力值达到0.73 MPa (拉应力)；在车站拱脚及台阶与车站隧道连接处出现了明显的应力集中，其应力值达到1.35 MPa (压应力)。车站围岩的最大主应力皆为压应力，围岩的最大主应力在车站的拱腰和核心岩上台阶处相对较大，而在拱顶和仰拱处相对较小，最大值发生在车站核心岩上台阶前侧，其值达到5.38 MPa。在施工过程中应加强对核心岩上台阶的保护和监测，避免出现挤压破坏。 ② 支护结构应力 车站初期支护结构的最小主应力以拉应力为主(图7)，其最大拉应力为9.06 MPa，出现在核心岩中台阶两侧；在车站拱顶和拱底位置的拉应力在3.0 MPa~3.8 MPa之间，均超过混凝土的抗拉强度，在施工过程中应重视应力集中的影响，加强防范。最小主应力的压应力一般分布在核心岩台阶交接部位，有明显的应力集中现象，最大值为2.97 MPa，不会引起支护结构的破坏。 车站施工完成后初期支护结构的最大主应力以压应力为主(图8)，左、右导洞底部初期支护局部出现拉应力。在车站核心岩上台阶两侧压应力值最大，其值达到17.79 MPa；最大拉应力为1.87 MPa，已超过初期支护混凝土的抗抗拉强度，出现在左导洞上台阶下部。因此，在施工过程中应重视导洞台阶底部支护结构的施工质量，以免由于拉应力过大而产生开裂。 选取车站核心岩中台阶临时支护结构两侧两特征点，提取其最小、最大主应力值，其应力值变化随施工开挖步距的变化如图9~图10所示。 由图9可知，在特征点断面支护结构施工完成时，其最小主应力变化不明显，变化曲线斜率较小；当左、右导洞下台阶开挖至特征点位置时，最小主应力发生突变，应力值迅速增大，随着施工的进行，其值又逐渐稳定，其最小主应力值为6.79 MPa (拉应力)，超过混凝土的抗拉极限强度，混凝土有被拉裂破坏的可能。 图7. 初期支护结构最小主应力云图 图8. 初期支护结构最大主应力云图 图9. 核心岩支护最小主应力随施工步距变化曲线 图10. 核心岩支护最大主应力随施工步距变化曲线 由图10可知，当核心岩右侧特征点断面支护结构施工完成时，最大主应力均迅速增大，变化曲线斜率陡增；随着左侧导洞的开挖，支护应力又迅速减小。而当右侧下导洞开挖时，最大主应力发生突变，应力值迅速增大；随着核心岩施工接近特征点位时，应力值又迅速减小。核心岩左、右侧支护应力变化基本相似，在变化过程中一直处于压应力状态，其最大值为6.22 MPa。 3.3. 围岩塑性区 围岩塑性区(图11)主要集中在车站两侧拱腰和拱脚及核心岩两侧，拱顶、拱底和左右导洞基本无塑性区出现。车站隧道施工完成后围岩的整个塑性区发展较为均匀。 图11. 车站围岩塑性区分布图
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user: 4. 结论 1) 车站围岩水平位移相对较小，而沉降位移变化量较大，核心岩的施工对车站空间位移影响显著。 2) 围岩的最小主应力在车站拱脚及台阶交接位置处有应力集中现象，而在核心岩中台阶前侧出现拉应力，其最大值为0.74 MPa；最大主应力均为压应力，其最大值出现在核心岩上台阶，为5.38 MPa。 3) 车站左、右导洞的施工对核心岩临时支护结构影响较大，核心岩交接处支护应力集中明显。车站拱顶和拱底支护结构最小主应力以拉应力为主，局部超过混凝土的抗拉强度，在施工过程中应加强防范。 4) 深埋大断面地铁车站采用双侧壁导坑核心岩直立开挖施工是可行的，可操作性强，能够满足设计要求和保证施工安全，同时可加快施工进度，具有较好的经济效益。
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user: 摘 要 室温下柠檬酸在水溶液中可与Sb(III)和Sb(V)形成稳定络合物，使用高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱仪联用，以5 mmol∙L −1 乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和3 mmol∙L −1 邻苯二甲酸(调pH为4.5)为流动相，Sb(III)和Sb(V)的柠檬酸络合物在PRP-X100阴离子交换柱上达到基线分离，从而实现了海水中Sb(III)与Sb(V)的分离检测。 关键词 :锑元素，无机形态分析，高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱仪联用 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/