DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 软件设计及实现 5.1. 工作流程 系统启动后加载配置数据，进入登录页面，登录验证通过后，获取用户权限进入主界面，各个功能模块按照业务要求处理各自的业务，处理完成后输出业务数据。工作流程图如图7所示。 图7. 软件功能流程图 上位机程序发送状态读取指令分别到位置姿态测量模块、环参/振动/专用总线采集模块、4G数据传输模块和主测量模块，各个模块接到指令后，按照状态数据获取规则读取各组成部分的状态数值，打包为标准网络协议数据包发送到上位机程序进行显示。上位机程序发送设置指令到各个模块，指令包括IP设置、存储空间告警阈值等，各个模块接到指令后，按照指令类型设置相应参数。上位机程序发送故障诊断指令到各个模块，各个模块接到指令后，按照故障诊断获取规则读取各组成部分的故障情况，打包为标准网络协议数据包发送到上位机程序进行显示。 5.2. 实现结果与分析 以音视频采集模块为例，主页面展示局域网中在线板卡的概要信息，包括模块名称①、编号②、IP地址③、心跳计数④、板卡端数据管理服务状态(及FTP服务是否连接)⑤、参数设置服务连接状态⑥、状态监测服务连接状态⑦、音视频查看选项⑧和状态监测项的数值列表⑨。软件界面如图8所示。 故障诊断界面如图9所示。在故障诊断树中，用户通过点击故障点查看系统给出的维修建议，详细内容显示在界面右上角。 图 8. 测量模块软件界面图 图9. 故障诊断树界面图 通过在上位机软件中的故障诊断，在确定了故障内容的解决方法后，用户即可通过测量模板卡IP地址回溯找到该板卡当前所在设备号和槽位号，进行维修或者更换。
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user: 6. 结束语 本文针对大规模车辆维修中使用地域广、设备数量多的问题，提出了一种对包含多个功能模块的车载状态参数采集设备的故障监测和快速定位方法。利用各功能模块槽位背板进行编码，实现各功能模块的物理地址定位。设计了故障诊断逻辑树，用户通过上位机软件快速找到故障原因，然后通过对测量模块的IP地址回溯定位到故障模块位置，针对性进行处理 [ 5 ]。实际使用表明，该方法有效地缩短了在任务进行中维修车载状态参数采集设备的时间，确保了数据采集的完整性，而且有助于技术人员加深对设备工作原理的理解，具有明显的经济效益 [ 6 ]，同时为之后的数据采集设备的研制提供了有益思路。
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user: 摘要 采用反分析的方法确定已失稳边坡的现状参数具有效率高，准确性好的优点。以某高速公路左侧一典型路堑边坡为例，首先分析现状边坡的失稳破坏模式，在此基础上确定反分析计算的目标稳定性系数和工况。然后通过极限平衡参数反分析获取边坡岩土体现状强度参数值。最终计算满足各工况要求的最大边坡加固力，给出边坡加固方案，并采用有限元进行了验证。得到如下结论：1) 经过反分析计算，得到边坡岩土体饱和参数为内摩擦角φ等于13˚，粘聚力c为15 kPa；2) 在降雨 + 自重条件下边坡所需加固力最大。边坡加固采用减缓坡比以及边坡中部布置钢筋混凝土抗滑桩的方式，并且在边界外设置截排水沟。
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user: 1. 引言 在高速公路的建设中难以避免的要跨越山坡，需要对原始坡角进行开挖，路堑边坡的稳定性直接影响下部拟建公路的建设和长期运行安全。由于高速公路工期紧张，采用反分析的方法确定已失稳边坡的现状参数具有效率高，准确性好的优点。目前，国内外诸多学者针对反分析进行了大量研究，主要可以分为：1) 基于位移的反分析参数计算 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]；2) 基于极限平衡的边坡强度参数反分析计算 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]；3) 基于有限元的边坡变形参数反分析计算 [ 7 ]。 本文以某高速公路左侧一典型路堑边坡为例，首先分析现状边坡的失稳破坏模式，在此基础上确定反分析计算的目标稳定性系数和工况。然后通过极限平衡参数反分析获取边坡岩土体现状强度参数值。最终计算满足各工况要求的最大边坡加固力，给出边坡加固方案，并通过有限元计算得到桩的受力分布特征，以验证设计的正确性，类似工程提供重要的参考实例。
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user: 2. 工程概况 本文研究对象为某公路左侧一段路堑边坡，沿路线方向长约80 m，边坡后缘与剪出口高差约40 m。边坡在轴向上总体较平缓，自然坡度20˚~30˚，坡面植被不发育，多为农田，高速公路在此段主要以挖方的形式通过。 边坡中的岩层为单斜地层，岩层主要是泥质板岩，岩层的产状是20˚∠48˚。研究段边坡的斜坡为一缓坡，坡向与坡角分别为75˚与17˚，坡向和岩层倾向成横坡向关系。总体节理裂隙十分发育，岩体极破碎，局部见少量风化绢云母片，机械破碎后岩芯多呈砂砾状，局部见少量碎块状。原岩遇水易软化，强度降低，手摸有滑腻感。属软质岩。 目前边坡表面变形情况显著，其中二级坡的坡面出现了一定的垮塌，且见有多条贯穿的横向裂缝及若干条的次生裂缝，边坡对其下方高速公路的施工安全产生了直接的威胁(见图1)。根据现场踏勘分析以及钻探资料表明，路基削坡开挖是边坡形成的最大原因，且斜坡下伏强风化层受到地下水的长期作用，岩土体抗剪强度劣化作用很明显，而表层土体因施工开挖，山体原有应力状态被破坏，从而使得边坡坡脚段的抗滑力减小，在雨水作用下边坡前缘开挖后也开始发生变形，并推动前缘坡体，综上可以分析，可以认为该边坡的破坏模式应为推移式与牵引式复合式。 图1. 现场边坡垮塌图
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user: 3. 现状边坡参数反分析计算 由于边坡直接威胁到下方的高速公路施工安全，同时随着雨季的来临，如不迅速对失稳边坡进行及时处置，可能在降雨作用下诱发更大规模的滑坡。为了及时指导现状边坡的加固方案，采用反分析手段，选取有代表性的部位进行取样，并测定其基本物理力学参数，并结合勘察报告中的室内土工试验资料，依据现状边坡的稳定性，确定暴雨软化后的潜在滑面参数，并为下一步边坡动态分析提供依据。 图2. 极限平衡计算模型 现状边坡是在在暴雨条件下其潜在破坏面受到软化。使得岩土体得抗剪强度明显下降，边坡得变形速度随之加快，最终导致边坡的表层松散层发生滑塌，所以在本次分析中采用的工况为边坡的自重 + 暴雨(饱和状态)，并以现状开挖线建立极限平衡分析模型。反分析的目标是寻找合理的饱和状态强风化泥质板岩强度参数。在本次分析中，因为潜在滑面为圆弧形，采用极限平衡法中的Bishop法对其进行计算。具体模型见图2。以天然状态下强风化泥质板岩的强度参数作为基础(表1)，将不同组合的折减后的c，φ值带入模型中计算稳定性，计算目标为0.98 (图3)。得到的参数组合见表2。 Table 1 Physical and mechanical calculation parameter 岩性 状态 天然状态 强风化泥质板岩 重度(kN/m 3 ) 20.2 内聚力c (kPa) 20.8 内摩擦角φ (˚) 15 表1. 物理力学计算参数 Table 2 Calculation results of parameter back analysi 内聚力c (kPa) 内摩擦角φ (˚) 稳定性系数 13 15 1.01 14 14 1.01 15 13 1.01 16 12 1.01 表2. 参数反分析计算结果 结合天然状态下强风化泥质板岩的强度参数，认为当内摩擦角取13˚，内聚力取15 kPa时能较好地反映岩土体受到雨水软化后的强度情况。 图3. 边坡反分析计算结果示意图
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user: 4. 边坡加固方案设计 考虑到工程治理的紧迫性等特点，依据边坡反分析等计算结果，本文确定对该边坡采用强支挡以及加强排水等综合治理措施，具体的加固方案如下(图4)： 1) 一级边坡的坡面防护将保留原有的设计方案不变，一级坡利用浆砌拱型骨架方案进行防护，该段边坡的坡率设定为1:1； 2) 二级边坡的坡面防护方案设置为支撑渗沟间菱形框架植草防护，并同时在二级坡上布设有抗滑桩，该段边坡的坡率设为1:1.25。 本文采用极限平衡计算方法就算二级边坡上所设抗滑桩的抗滑力并确定其尺寸，将分别对自然工况、降雨工况以及地震工况进行分析。参考《公路路基设计规范》(JGTD30-2015)第7.2.2条第1款有关规定，此边坡的地质条件较为复杂，对所在区域的公路建设以及运营存在着较大的潜在危害，因此计算时所采用的稳定性系数分别：工况一(边坡的自重，即坡体处于天然状态)取值1.30；工况二(边坡的自重 + 暴雨，即坡体处于饱和状态)取值1.20；工况三(路基开挖后的自重 + 暴雨 + 地震)取值1.05。 图4. 加固方案示意图 参考《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中对建构物的抗震设计基本要求，研究区域的场地类型为I类，设计地震分组为第二组，故而该区域的地震设计特征周期为0.25 s，设计基本地震加速度值为0.10 g，研究区域的抗震设防基本烈度应定为7度。地震荷载应按照公路工程抗震设计规范中的要求进行处理，具体的处理办法如下： E ns = C i × C 2 × K n × G s (1) 式中：E ns 为水平地震荷载；C i 为重要性修正参数，取值为1.3；C 2 为综合影响系数，取值为0.25；K n 为水平地震系数；G s 为重力。 本文将采用拟静力法对设计中的地震惯性力进行计算，计算时只需考虑水平地震力作用。采用拟静力计算的方式计算地震荷载后，得到抗震荷载系数大小为0.0325。 Table 3 Calculation results of design and reinforcement schem 稳定性系数 所需抗滑力(kN/m) 工况一 工况二 工况三 工况一 工况二 工况三 1.27 1.00 0.93 60.51 404.85 329.28 表3. 设计加固方案计算结果 依据上述最大抗滑力，对桩板墙进行设计(表3)。于边坡中部布设12根钢筋混凝土抗滑桩，以抵抗边坡体产生的的剩余下滑推力。抗滑桩的设计尺寸为1.6 m × 2.4 m，桩互相间距设置为5 m，桩身长度为20~24 m。桩身拟采用C30混凝土进行浇注，桩与桩之间放置2米高的挡土板进行连接，以防止滑坡土体由桩间剪出破坏；桩顶标高以地面实际标高为准。锚固段为整个桩长的1/3~1/2。 将整形后的边坡以及加固方案中的桩板墙结构带入有限元计算模型中(图5)，用以研究其受力特征。有限元模型采用平面应变假设，共划分节点7074个，单元3447个，单元类型为6节点三角形单元。在模型的底部和侧面设有法向约束，桩板墙的设置参数与实际工程一致。从结果中可以看出，桩板墙的主要受力部位距离桩顶的距离大概10米左右，其最大轴力为367 kN，距离桩顶10.49米；最大剪力为358.78 kN，距离桩顶的距离约为8米。总体上这些指标均未超过桩板墙的承载能力极限，根据计算结果，桩板墙单元均未屈服，验证了设计的合理性。 图5. 加固方案中桩板墙有限元计算结果 为了减小降雨以及地下水对边坡岩土体强度的软化作用，边坡边界外必须设置截排水沟，截水沟位置应当依据现场实际情况进行详细的调整。其中：一级边坡的坡体应设置坡体深孔排水管2排，以便将坡体内部的积水排除出去。同时必须对坡顶与坡面上已开裂的裂缝及时用粘土或砂浆进行封闭处理，防止地表水下渗入边坡坡体内。 从处置的结果来看，通过采用反分析方法确定岩土体参数，并利用极限平衡方法计算所需抗滑力，最终确定设计加固方案的方法，取得了很好的效果。在同条公路的其他几处路堑边坡的加固设计中也采用了桩板墙 + 排水沟的综合措施，工程完成后，在暴雨工况中均保持了较好的稳定性。这说明本文提出的加固方法具有较好的适用性，能运用在其他类似工程中去。
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user: 5. 结论 本文针对目前公路边坡应急加固设计中时间紧、工期短的难点，以某一典型路堑开挖边坡为例，采用参数反分析的方法确定岩土体饱和参数。以此为基础，分析加固边坡所需的最大加固力。结论认为： 1) 该边坡主要破坏模式是由于坡脚被挖、降雨入渗导致潜在滑体的强度下降，从而引发的表层滑动。经过反分析计算，得到边坡岩土体饱和参数为内摩擦角φ等于13˚，粘聚力c为15 kPa； 2) 根据反分析参数，在降雨 + 自重条件下边坡所需加固力最大。边坡加固采用减缓坡比以及边坡中部布置钢筋混凝土抗滑桩的方式，并且在边界外设置截排水沟，以减小降雨以及地下水对边坡岩土体强度的软化作用。经过有限元方法的验证，表明设计方案是可行的。
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user: 摘要 目的：通过对六盘水3~6岁幼儿的PDA测试了解六盘水市3~6岁幼儿体适能发展现状，为幼儿体适能的发展进行正确的干预和引导，以形成正确而良好的幼儿体育发展，为更好的适应体育强国战略而打下坚实基础。方法：采用Physical Data Archives的基础测试项目、运动测试项目两个大板块对六盘水市随机抽取的151名3~6岁幼儿进行测试，取得数据采用SPSS26.0软件进行描述性分析、单因素方差分析、t检验。结果：1) 在基础性项目当中，臂展、胸围方面随着年龄的增长得分呈现逐渐增加，并且5~6岁儿童的平均分高于3~4岁儿童。坐姿体前屈方面3~6岁儿童得分无明显变化。2) 在运动性项目中，跳跃方面3~6岁儿童不存在显著性差异，平衡方面3~4岁儿童非显著性高于5~6岁儿童，协调方面，3~5岁儿童非显著性高于5~6岁儿童，力量方面3~4岁儿童非显著性高于其他两组儿童，物体控制(手) 4~5岁儿童非显著性高于5~6岁儿童，物体控制(脚)方面，3~4岁儿童非显著性高于4~6岁儿童。结论：1) 六盘水市3~6岁儿童在基础性项目测试中的得分比操作性项目要高，儿童的测试得分随着年龄的增长而增高，显著性差异不明显。2) 运动性项目中，由于动作难度较大，导致不同阶段的儿童得分存在较大的非显著性差异。
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user: 1. 引言 幼儿时期是人一生中最脆弱和最关键的时期，在健康中国的大背景之下幼儿的身体健康越来越受到重视 [ 1 ]。《3~6岁儿童发展指南》教育建议部分中提出的教育理念是幼儿的身体锻炼要渗透在幼儿园的日常生活中，将幼儿的文字描述中传递的教育理念是幼儿的身体锻炼要渗透在幼儿的日常生活中，将幼儿的体育活动与生活有机融合，让幼儿在日常生活中开展体育锻炼 [ 2 ]。 2010年以来，政府颁布了《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010~2020)》 [ 3 ] 当前儿童体质健康是我国实施“健康中国2030”战略实施的重要基础，儿童是我国发展的主要力量。因此做好儿童的体质健康工作已是教育工作过中的重中之重，对儿童体适能的发展进行正确的干预和引导，以形成正确而良好的身体形态、身体素质对儿童的成长影响具有重要意义 [ 4 ]。
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user: 2. 研究对象与方法 2.1. 研究对象 随机抽取六盘水市某幼儿园小、中、大班共151名幼儿作为研究对象，其中男童83名。女童68名。其中幼儿的体质数据争得幼儿园领导以及幼儿家长的同意后测试并收集，3~4岁，4~5岁，5~6岁各为一个组(见表1)。 Table 1 Table of research object 年龄组 总计 3~4 (岁) 78 4~5 (岁) 44 5~6 (岁) 29 总计 151 表1. 研究对象情况表 2.2. 研究方法 2.2.1. 测试方法 采用Physical Data Archives测试法针对幼儿形态基础和运动素质两个方面进行测试(见表2)。 Table2. Physical Data Archives table of test items 表2. Physical Data Archives测试项目表 2.2.2. 数理统计法 采用excel2010录入数据，运用SPSS26.0软件进行统计分析，统计结果以x ± s表示。采用单因素方差分析、描述性统计对测试结果进行比较研究，其中P < 0.05为显著性差异，P < 0.01为非常显著性差异。
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user: 3. 结果 3.1. 六盘水市3~6岁幼儿PDA测试下基础项目对比结果分析 PDA测试下的基础性测试以：身高、体重、臂展、胸围、肺活量、视力、坐位体前屈、体脂率，以体现幼儿在不同年龄段间不同性别基本身体素质方面的得分状况进行分析。 通过描述性统计与单因素方差分析，由表3可得知，BML方面3~6岁儿童不存在显著性差异；视力方面3~6岁儿童不存在显著性差异；臂展方面4~5岁儿童得分非常显著性高于3~4岁儿童，5~6岁儿童得分显著性高于4~5岁儿童，P = 0.00，胸围方面5~6岁儿童得分显著性高于3~4岁儿童，5~6岁儿童得分高于4~5岁儿童，P = 0.00，3~4岁儿童得分予4~5岁儿童得分不存在显著性差异，P = 0.048，坐姿体前屈方面整体3~6幼儿不存在显著性差异。 Table 3 Analysis of basic items under PDA test of 3 - 6 years old children in Liupanshui Cit 项目 分组/年龄 3~4 (岁) 4~5 (岁) 5~6 (岁) x ± s x ± s x ± s BMI 102.0 ± 4.9 110.0 ± 4.6 117.6 ± 4.1 视力 4.8 ± 0.1 4.7 ± 0.17 4.8 ± 0.1 臂展 96.3 ± 5.0 106.7 ± 4.2 117.1 ± 9.2 胸围 51.3 ± 2.6 52.4 ± 3.3 58.2 ± 2.4 坐姿体前屈 11.9 ± 3.5 11.5 ± 2.5 13.4 ± 2.9 表3. 六盘水市3~6岁幼儿PDA测试下基础项目分析表 3.2. 六盘水市3~6岁幼儿PDA测试下运动项目对比结果分析 PDA测试下的运动性测试以：跑动、跳跃、敏捷、平衡、协调、力量、物体控制–手、物体控制–脚，体现幼儿在爆发力，身体协调性以及灵敏素质方面的得分状况。由表4可知5~6岁儿童非显性高于3~4岁儿童，P = 0.00，在跳跃方面5~6岁儿童呈非显现性高于其他两组，P = 0.00，平衡方面5~6岁儿童非显著性高于3~4岁儿童，P = 0.00，5~6岁儿童显著性高于4~5岁儿童，P = 0.012，协调方面5~6岁儿童非显著性高于其他两组儿童，P = 0.00，力量方面，3~4岁儿童非显著性高于其他两组儿童，P = 0.00，物体控制(手)方面，5~6岁儿童非显著性高于4~5岁儿童，P = 0.00，3~4岁儿童非显著性高于其他两组儿童，P = 0.00。 Table 4 Analysis of sports items under PDA test for 3 - 6 years old children in Liupanshui Cit 项目 分组/年龄 3~4 (岁) 4~5 (岁) 5~6 (岁) x ± s x ± s x ± s 跑动 8.49 ± 1.1 8.6 ± 1.1 22.2 ± 28.4 跳跃 16.7 ± 2.7 14.0 ± 1.8 13.0 ± 1.8 敏捷 9.5 ± 9.4 13.2 ± 5.7 平衡 10.9 ± 6.2 19.1 ± 16.4 27.9 ± 21.1 协调 6.1 ± 1.7 7.6 ± 3.2 37.0 ± 62.2 力量 16.0 ± 3.1 30.0 ± 3.2 56.5 ± 12.0 物体控制(手) 9.0 ± 1.0 9.5 ± 0.8 8.6 ± 0.8 物体控制(脚) 8.8 ± 1.3 7.0 ± 1.3 6.4 ± 1.3 表4. 六盘水市3~6岁幼儿PDA测试下运动项目分析表
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user: 4. 讨论 儿童体育教育是整个国民教育体系的重要组成部分，是一个人一生的奠基阶段。在《指南》的五大领域中，儿童体育作为健康领域的重要组成部分，同时也是儿童教育的重要内容 [ 5 ]。儿童身心健康发展关系到民族未来的兴衰，3~6岁的幼儿正是人体快速生长发育的阶段，对他们以后的发展甚至是一生的健康都至关重要。儿童早期的体适能的训练，不仅会影响个体成长后动作技能的学习与发展，还会对自身的体质、认知、感知、神经系统发育、创造性思维、理解能力、自我表达和社会能力等诸多方面产生推动作用 [ 6 ]。 幼儿阶段是平衡能力、协调能力和灵敏性发展的重要时期，这些身体素质的发展能促进幼儿神经系统和脑功能的完善，也是未来学习其他复杂动作技能的基础。此外还得出儿童在3~6岁时期应按照不同阶段进行不同的体育训练方法再加以营养补充，充分激发儿童的兴趣，并未得出儿童在3~6岁的不同区间内进行体适能之间的差异对比 本研究进一步的揭示了六盘水市儿童体适能在PDA测试下的发展现状，其中，对于3~6岁儿童在PDA测试下的结果做出比较分析显示。在基础项目当中，BML，胸围，臂展方面随着年龄的增长呈现逐渐增长，但是在视力，坐姿体前屈，这两个方面不存在差异性。在运动项目中，跑动、跳跃、平衡、协调、力量、物体控制(脚)，方面5~6岁儿童较大部分非显著性差异高于4~5岁儿童，物体控制(手)方面5~6岁儿童非显著性高于4~5岁儿童。
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user: 5. 结论 ① 六盘水市3~6岁儿童在基础项目PDA测试的得分符合人体生长发育的特点。 ② 随着年龄的增长，身体素质不断的提高，儿童表现在运动项目PDA测试中的得分也就越高。
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user: 摘要 在对常规锚定板抗拔能力对比分析之后，提出了串联锚定板抗拔结构。通过模型试验，比较了常规单锚板和串联双锚板抗拔结构的抗拔性能。基于FLAC三维有限差分软件的传统单、串联双锚定板抗拔结构与土壤相互作用的数值模型，同时，以方形串联式双锚定板结构为例，探讨了串联式双锚定板结构的埋深及上下锚定板间距对抗拔承载力的影响。研究结果表明：1) 传统单锚定板结构的抗拔承载力远低于串联式双锚定板结构。2) 在上下锚定板间距恒定时，当下锚定板埋深比H/D (H为下锚定板埋深，D为方形锚定板边长)小于某一埋深比，双锚定板结构的抗拔力系数随埋深比的增大而增大。当下锚定板埋深比H/D大于某一埋深比，双锚定板结构抗拔力系数随埋深比的增大反而降低，其临界埋深比H/D在9~11之间。3) 在下锚定板埋深恒定时，当上下锚定板间距比S/D (S为上下锚定板间距)小于某一间距比，双锚定板抗拔力系数随间距比的增大而增大。当上下锚定板间距比S/D大于某一间距比，双锚定板抗拔力系数随间距比的增大反而降低，其上下锚定板临界间距比S/D在4~5之间，同时，锚定板周围土体破坏模式从“圆柱形破坏模式”转变为“局部独立破坏模式”。
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user: 1. 引言 由于结构简单、造价经济，锚板结构被广泛应用于岩土工程中，如输电塔、高耸结构、海上浮式结构、边坡挡土墙等。锚板的抗拔性能和破坏模式从一开始是学者的研究热点问题。国内外许多学者对传统的锚定板(单锚碇板)的承载能力影响因素和破坏方式进行了大量的室内模型试验、理论分析以及数值模拟研究。Rowe及Davis [ 1 ] 假定锚定板绝对刚性，运用二维有限元分析了黏性土中锚定板的抗拔承载力，研究了影响抗拔承载力的几种因素，其中包括锚定板采取了不同形状、不同厚度，对锚定板进行了浅埋和深埋，以及对上部土不同压实度和锚定板与土之间的紧密程度。Murray和Geddes [ 2 ] [ 3 ] 通过大量室内模型试验，其中包括在密砂中对锚定板采取了条形、圆形和矩形等抗拔承载力的试验，得出了矩形锚定板抗拔承载力和埋深比的关系呈现正相关，但是其和长宽比的关系却呈现相反的关系，最后还发现锚定板表面越粗糙，其抗拔承载力也越高。Saeedy [ 4 ] 假设破坏面为对数螺旋线，按照极限平衡理论进行分析，得出了圆形锚定板抗拔承载力与埋深比呈现正相关的关系，但是随着埋深比的不断增加，其抗拔承载力却出现了下降的趋势，最后趋于平稳的现象，通过仔细研究，发现了临界埋深的存在，并经过理论分析和室内试验进行对比，得出了H/D-N γ (N γ 承载力因素)的修正系数。何思明等 [ 5 ] 根据室内模型试验的相关数据以及原位试验数据，基于极限平衡理论，对不同形状的竖直锚定板进行抗拔破坏模式研究，通过给定一个假定破坏面，得出了抗拔承载力–位移相应的关系曲线，并据此，分析了抗拔承载力的极限值。丁佩民等通过承载力的影响因素研究，在模型试验结果的基础上，根据砂土不同的压实程度得出埋深比H/D、不同的锚定板形状、差异性砂土的密实情况以及不同拉拔倾角是主要影响因素 [ 6 ] [ 7 ]。余生兵等 [ 8 ] 基于极限分析方法，在对黏性土中锚定板进行了不同埋深的处理，分为了浅埋和深埋两种方式，经过分析其破坏面及其承载力系数，得出了深埋处理下，锚定板的承载力系数是浅埋处理下的1~2倍之间，粗糙面的锚定板比起光滑面也具有更大的抗拔承载力。郝冬雪等 [ 9 ] [ 10 ] 基于室内模型试验，通过研究锚定板不同形状、不同埋深比和不同锚定板间距对抗拔承载力的影响，得出了在差异性砂土密实度中锚板抗拔承载力的临界埋深比和临界间距。 课题组通过将室内模型试验及数值模拟分析联系起来的方法，对比研究了传统的单锚定板及串联式双锚定板抗板结构与土相互作用机理，同时，以方形串联式双锚定板结构为例，讨论了影响双锚板结构抗拔强度的因素，主要在于下锚定板的埋深以及上下锚定板之间的间距，根据获得的室内试验数据以及数值模拟分析，获得了串联式双锚定板结构的临界埋深比及上下锚定板的临界间距比，对合理确定串联式双锚定板结构的埋深及上下锚定板间距有指导意义。
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user: 2. 串联式锚定板结构的构造 “串联锚固板结构”是指两个或多个锚板用一根拉杆(钢绞线)串联连接。锚板可以水平、垂直或倾斜埋置。和传统锚板在对比之后，发现串联锚板具有以下优点： 1) 用钢绞线代替钢筋作为拉杆材料，具有比普通钢筋更高的抗拉强度，张拉锁定设备配套，施工方便。 2) 承载力高，适应性强，可有效减少“群体锚定效应”。在使用锚定板结合肋柱和固定板支持高填方情况，抗拔承载力可以通过增加拉杆锚定板的数量来提高，从而增加锚定板的垂直和水平间距，减少锚定板层的数量，避免互相干扰的锚定板，减少了“群体锚定效应”。
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user: 3. 室内模型试验 模型试验概况和方法 室内模型试验在室内基坑中进行，该基坑的长宽比为1:1，均为5米，最大深度可达到5米。模型试验时，500毫米碎石的压实压实罐底部的基础，然后单锚定板和串联式锚板固定在表面的砾石上，并采用密实度控制标准填补粘土层。分层填充时，采用长度600 mm、直径500 mm的混凝土圆筒进行循环碾压。填筑前根据压实度试验确定各层压紧厚实度及压实所要求的碾压数量。在试验模型制作完之后，待室内放2~3周进行试验。土工试验测得压实黏性土的物理参数分别为：黏聚力 c = 9.8   kPa ，内摩擦角 φ = 19.5 ∘ ，压缩模量 E S = 19.3   MPa ，土的重度 γ = 18.6   kN / m 3 。 锚定板长 × 宽 × 厚度 = 300 mm × 300 mm × 10 mm，锚杆尺寸20 mm，在锚定板中心打孔位以便于锚杆穿过小孔，然后上下锚定板和锚杆用螺栓扣紧。为降低拉杆表面与土的摩擦阻力，在拉杆表面涂沥青及油脂。两块锚定板之间距离为1.0 m。常规锚定板和串联式锚板埋深均为2.5 m，本次模型试验在同一基槽内进行，对单锚定板及串联式锚定板各自进行了两个完全相同的模型试验。 锚定板室内模型抗拔试验严格按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)中锚杆基本试验的加载方式、循环加载与卸载等级、位移观测间隔时间、破坏标准及终止加载条件的要求进行。其加载装置由千斤顶、压力传感器、反力架等组成(如图1所示)。 图1. 室内模型试验示意图
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user: 4. 室内模型试验数值模拟 4.1. 网格划分及边界条件 为探讨串联式双锚定板的临界埋深及临界间距，同时验证数值模拟模型的可靠性。本文基于FLAC3D有限元分析软件进行数值模拟。锚杆采用cable单元模拟，锚板采用shell单元模拟；土体采用实体单元模拟。计算区域取2 m × 2 m × 2.5 m。边界约束条件如下，计算出的区域底部和一侧边界上所有点的全向位移为零。 4.2. 本构模型及计算参数 粘性土的本构关系采用摩尔–库伦准则。锚定板的弹性模量 E S = 2.0 × 10 5   MPa ，锚定板密度 ρ = 7800   kg / m 3 ，其他物理参数和测得物理参数一致。
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user: 5. 抗拔力与位移关系及破坏模式 图2为单锚板和串联式锚板上拔力–位移对比曲线，通过模拟结果与试验结果可以知道：串联式双锚定板相较于传统的单锚定板具有更大的抗拔承载能力。同时，单锚板和串联式锚板上拔力–位移曲线和 相似，土体变形大概可以分为3个阶段：1) 弹性压缩，因为刚开始上拔力较小，位移随着拉拔力的增加而逐渐增加，锚板上部土体处在一个弹性压缩状态，此时上拔力约为极限承载力的一半；2)局部剪切，随着上拔力的不断增加，锚定板上方土体开始出现局部剪切破坏，位移也随着上拔力的增加而出现先增加较快后逐渐平缓增加，此时上拔力约为极限承载力的4/5左右；3) 剪切破坏，随着上拔力稍微增加一点，位移变化很快，几乎将粘性土向上拔出，土体出现了全体剪切破坏，并产生了剪切破坏区，锚定板位移的猛烈增加将突破土体表面所能承载的抗拔力而迅速隆起，下部锚板上部分出现了局部剪切破坏，同时随着上拔力的增加其位移也会剧烈增加。 室内模型试验结果还发现：常规单锚板组其土体最大位移只有1.3 m，串联式为1.9 m，由此可知：串联式双锚定板土层表面竖向位移略大于单锚定板土层表面竖向位移，原因可能是串联式锚板的上锚板埋深较小导致，但从全局来看，单锚定板及串联式双锚定板土体表面的竖向位移均很小。因此，串联式锚板也表现出单锚板一样的破坏特性。由此可推断，串联式双锚定板的下锚定板埋设深度是影响串联式双锚定板周围土体流动机制的主要因素之一。 图2. 上拔力–位移关系
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user: 6. 串联式双锚定板临界埋深及临界间距分析 6.1. 双锚定板临界埋深 图3为不同埋深比情况下，串联式锚板上拔力–位移关系曲线。由如图3所示可看出：随着锚定板埋深比H/D的逐渐增大，其上拔力–位移关系曲线也由较快降幅转变为平缓降幅，且抗拔极限承载力也随之增加，不过增加幅度逐渐减弱。 图4为锚定板上拔力系数与埋深比的关系曲线。其上拔力系数定义是 Nγ = Q / γAH ， γ 为土体重量，A为锚定板面积，N γ 为串联式双锚定板的极限承载力。由如图4所示可看出：当锚定板埋深在临界埋深之下时，锚定板的上拔力系数与锚定板埋深呈现正相关的关系，当锚定板埋深超出其临界埋深时，锚定板的上拔力系数非但不随之增加，反而呈现负相关的关系，由此我们大致可以确定，锚板临界埋深H = (8-11)D。 图3. 锚板上拔力–位移关系 图4. 上拔力系数与埋深比的关系 6.2. 双锚定板临界间距 图5、图6分别为在保持下锚定板埋深比H/D = 12不变的条件下，上下锚定板间距变化对串联式双定锚板上拔力–位移关系的影响及上下锚定板间距比S/D–上拔力系数N γ 的关系曲线。 由如图5所示可看出：串联式锚定板的极限抗拔力随着锚定板埋深比S/D的增大而增大，但增加的幅度越来越小。由如图6所示可看出：当锚定板间距在临界间距之下时，锚定板的上拔力系数与锚定板间距呈现正相关的关系，当锚定板间距超出其临界间距时，锚定板的上拔力系数非但不随之增加，反而呈现负相关的关系，由此我们大致可以确定，临界间距 S = ( 4 − 6 ) D 。 串联式锚板临界间距的出现，主要原因在于上下两块锚板距离较远时，几乎锚板之间不产生影响，但随着上下两块锚板逐渐接近到一点程度，一块锚板的位移会极大的影响另外一块锚板，两块锚板之间的土体相互连接，从而产生更大的位移，这对锚板的抗拔承载力来说是极大不利的，两块锚板距离太近，位移量变大，两块锚板距离太远，上锚板的位移又大的不利于控制，所以要将两块锚板控制在一个合理范围之内，也就是临界间距。 图5. 锚板上拔力–位移关系 图6. 上拔力系数与间距比的关系 6.3. 双锚定板间距对串联式锚定板破坏模式的影响 图7为串联式锚定板处于极限承载能力时，锚定板间距比S/ D分别为1.67、3.33、5.0、6.67情况下土体位移云图。由图7可看出：当两块锚板间距小于临界间距，串联式锚定板周围土体呈现出“圆柱形破坏模式”，当两块锚板间距大于临界间距，串联式锚定板周围土体呈现出“局部独立破坏模式”。因此，对于串联式锚定板，锚板之间的间距也是影响锚定板周围土体流动机制的重要因素。 图7. 不同间距比时土体的位移云图
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user: 7. 结论 本文在分析深埋、浅埋锚板的工作机理和流土机理的基础上，提出了一种串联锚板结构。通过室内模型试验和数值模拟相结合，对串联双锚板的工作特性和影响因素进行了探讨，主要结论如下： 1) 串联式锚板的极限承载能力要远远大于单锚板，因此采用串联式锚定板结构是提高锚定板抗拔承载力的有效途径。 2) 锚板埋置深度和两块锚板之间的间距是影响串联式锚板的主要因素，但存在临界埋深和临界间距，其临界埋深比和临界间距分别为(8-11)D和(4-6)D。 3) 串联式双锚定板周围土体的流动机制与锚定板埋深及上下锚定板间距密切相关。对于深埋串联式锚定板，当上下锚定板间距从小于临界间距到大于临界间距转变，串联式双锚定板周围土体的流动机制则从“土体圆柱形破坏模式”转变为“土体局部独立破坏模式”。
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user: 摘要 目的：探讨情景模拟教学法在临床医学专业本科生病理生理学教学中的应用效果。方法：针对弥散性血管内凝血章节的内容，将2018级60名临床医学专业学生随机分为2组，实验组采用情景模拟教学法，对照组则采用传统教学法。课后通过对比两组同学的随堂测试成绩、期末考试成绩以及学生对授课方式的认可度，评价以上两种教学方法的效果。结果：在随堂测试、期末考试简答题和论述题上，实验组学生得分明显高于对照组学生，差异有统计学意义(P < 0.05)；而两组学生在期末考试总成绩、期末考试选择题两项得分无统计学差异(P > 0.05)。调查问卷显示，实验组的学生认为情景模拟教学法在提高学习效率，激发学习兴趣，加深重要知识印象以及提升综合能力的人数比明显高于对照组(P < 0.05)。结论：与传统教学法相比，情景模拟教学方法能够有效提高学习病理生理学效果，得到更多学生的认可，为今后临床课程的开展打好基础。
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user: 1. 引言 病理生理学，是基础医学与临床医学过渡的桥梁课程，重要且特殊，但又因其知识繁杂，内容抽象，学生普遍反应学习困难、效果不佳。此外，传统的病理生理学授课大多以理论分析为主，存在与临床实际分离的现象，这与基础医学课程要与临床实践“早联系、深交融”的要求背道而驰 [ 1 ]。情景模拟教学法，是一种极具实践性的教学方法，要求学生按照事先设定好的场景，通过学习和表演，从而达到学习知识的目的，整个过程不但对学生的记忆力、综合能力提升巨大，而且也培养了学生的团队协作能力、医患沟通能力，为日后临床课程的开展做好了铺垫和准备 [ 2 ]。弥散性血管内凝血(Disseminated intravascular coagulation， DIC)，是病理生理学的经典内容之一，学习内容和逻辑思维极具特点，突出了病理生理学中“量与质的辩证”、“现象与本质”等系列哲学思想 [ 3 ] [ 4 ]。因此，本研究将情景模拟教学法应用于DIC的讲授，研究其在病理生理学教学中作用。
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user: 2. 对象和方法 2.1. 研究对象 选取西安医学院2017级5年制临床医学专业1个班60名学生为研究对象，采用随机分配原则分为两个小组，各为30人。其中实验组男9名，女21名，年龄20~24岁，平均年龄(20.77 ± 0.92)岁；对照组男11名，女19名，年龄20~24岁，平均年龄(20.87 ± 0.99)岁。此外，两组在基本信息方面比较，差异无统计学意义(P > 0.05)，具有可比性。 2.2. 研究方法 2.2.1. 病例准备 两组DIC教学采用相同病例，病例由经验丰富临床医生提供，再由教师根据课程需要经过反复讨论和选择，最终准备3个病因不同的DIC典型病例，病例加入DIC发生的概念，病因，病生发病机制，临床表现，诊断及治疗等课程相关问题，同时也要体现医患沟通技巧和人文关怀。3个病例分别是：产科意外诱发的DIC，严重感染诱发的DIC以及严重摔伤多发骨折诱发的DIC。 2.2.2. 对照组 采用传统教学方法，具体过程为：教师在课堂上使用多媒体课件，教具等教学设备，按照教案编排顺序进行讲解，课程中通过3个病例将DIC发生的概念，病因，病生发病机制，临床表现，诊断及治疗等内容融入整个课程，课程结束后进行随堂测试，整个教学过程均为被动的接受知识传输。 2.2.3. 实验组 实验组：采用情景模拟教学法。将实验组分为3个小组，每小组10人，每小组选取7名同学，2人扮演医生，2人扮演护士，患者1人及家属2人，其余3人作为后补队员负责收集资料编写剧本。每个小组分别选择不同的病例，然后分析病例，编排剧本，剧本要求体现病例的全部内容。1周后各组队员分别扮演医生、护士、患者及家属重现病案场景，场景中要体现DIC概念，病因，病生发病机制，临床表现，诊断及治疗等病生课程相关问题，也要体现人文关怀和医患沟通技巧等内容。3组情景模拟结束后，同学自由发言相互点评，最后教师点评各组优点和不足，查漏补缺，系统梳理并总结DIC的全部知识点，对学生进行人文主义教育，提高学生医患沟通的技巧。 2.3. 教学效果评价 2.3.1. 随堂测验 课程结束后，预留10分钟进行随堂测试，从题库选取10道DIC相关单项选择题，每题1分，共10分，设置时间10分钟。 2.3.2. 期末考试 学期结束后，期末考试共计100分，其中选择题50题(单选40题，每题1分，多选10题，每题2分)，简答题4题，每题5分，论述题2题，每题10分。因需课题需求，适当增加DIC在期末考试中权重，分别设置3道DIC相关单选(题号分别为35，36，37题)，1道简答题(题号为53题)，1道论述题(题号为55题)。选择题主要考察学生对基本概念，知识点广度的掌握情况，而简答题和论述题主要考察学生对知识点深度的理解以及活学活用情况。最后通过对比理论考试的得分情况，分析情景模拟教学法对病理生理学教学的影响。 2.3.3. 调查问卷 通过调查问卷分析学生对情景模拟教学的认可程度。通过“对分易”平台进行不记名问卷调查的形式。调查问卷内容包括：情景模拟教学法对能否提高病理生理学学习效率，能否激发学习兴趣，能否加深重要知识印象，能否提升综合能力这4个问题，进行“是”或“否”的判断。 2.4. 统计学方法 学生所有成绩用( x ¯ ± s )表示，实验组和对照组学生的得分之间的比较采用独立样本t检验，计数资料以例数表示，采用c 2 检验。P < 0.05表示差异具有统计学意义。统计软件为SPSS 20.0及GraphpadPrism 5.0进行统计分析。
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user: 3. 结果 3.1. 随堂测验成绩评价 课程结束后当即进行10 min随堂测验。随堂测验成绩实验组显著高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)，见表1。 Table 1 Comparison of the class tests of two groups ( x ¯ ± s ， branch 人数 随堂测验 期末考试总成绩 分值 t P 分值 t P 实验组 30 8.54 ± 0.41 5.358 0.000 74.78 ± 13.67 0.864 0.391 对照组 30 7.94 ± 0.45 71.54 ± 15.32 表1. 两组随堂测验成绩比较(分， x ¯ ± s ) 3.2. 期末考试成绩评价 3.2.1. 期末考试总成绩评价 课程全部结束后进行期末考试。虽然实验组期末考试总成绩略高于对照组，但两组相比，差异无统计学意义(P > 0.05)，见表1。 3.2.2. DIC相关选择题得分评价 期末考试通过题库设置DIC相关选择题3题，每题1分。3题得分情况如表2所示，虽然选择题实验组比对照组得分略高，但差异无统计学意义(P > 0.05)。 Table 2 Comparison of the DIC related choice questions of two groups in final examination ( x ¯ ± s ， branch 人数 分值 t P 35题 实验组 30 0.70 ± 0.46 0.273 0.786 对照组 30 0.67 ± 0.48 36题 实验组 30 0.63 ± 0.49 0.328 0.745 对照组 30 0.60 ± 0.50 37题 实验组 30 0.77 ± 0.43 0.576 0.567 对照组 30 0.70 ± 0.47 表2. 两组期末考试DIC相关选择题得分比较(分， x ¯ ± s ) 3.2.3. DIC相关简答题和论述题得分评价 期末考试设置DIC相关简答题1题，共5分。两组学生答题得分情况如表3所示。实验组分值比对照组高，差异有统计学意义(P < 0.05)。DIC相关论述题1题，共10分。两组学生论述题答题得分情况如表2所示，实验组分值优于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。 Table 3 Comparison of the DIC related short answer and discussion questions of two groups in final examination ( x ¯ ± s ， branch 组别 人数 简答题 论述题 分值 t P 分值 t P 实验组 30 3.34 ± 0.21 3.675 0.000 6.42 ± 1.24 2.992 0.004 对照组 30 3.15 ± 0.19 5.56 ± 0.97 表3. 期末考试DIC相关简答题和论述题成绩比较(分， x ¯ ± s ) 3.3. 调查问卷结果评价 调查问卷显示，实验组中认为能够提高病理生理学学习效率占93.3%，激发学习兴趣占93.3%，加深重要知识印象占96.7%，综合能力提高占96.7%，占比者实验组均显著高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表4。 Table 4 Comparison of the result of the survey of two groups (n 项目 提高病生学习效率 激发学习兴趣 加深重要知识印象 提高综合能力 实验组 是 28 28 29 29 否 2 2 1 1 对照组 是 22 16 17 19 否 8 14 13 11 χ 2 5.455 12.273 13.416 10.417 P 0.002 0.000 0.000 0.001 表4. 两组学生问卷调查结果评价比较(n)
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user: 4. 讨论 病理生理学，主要研究疾病发生的一般规律和机制，同时为疾病的防治提供理论基础。因其与临床实践联系紧密，也被称为基础医学与临床医学联系的桥梁课程 [ 5 ]。该课程理论性和逻辑性强，内容抽象，知识点多且繁杂，既涉及生物化学、分子生物学等微观的细胞功能，也涉及生理学、病理学等宏观的机能代谢改变 [ 6 ]。因此，病理生理学属于一门学生难学但意义重大的课程，如何提高授课质量一直是教师授课的难点 [ 7 ]。 情景模拟教学法属于体验式教学方法，其核心思想是角色扮演和激情发挥。具体过程为：学生分演不同角色，主动地学习，首先进行知识的传入；然后小组内进行讨论，整合知识，根据自己的理解把自己所学的知识表演出来，完成知识的输出，最后完成讨论，知识点得到内化。这种方式显著提高了学生的学习积极性，使知识记忆深刻，注重理论联系实际，达到了活学活用的效果。相关研究发现，小班化情景模拟教学法在妇产科见习课中体现了很好的教学效果，学生的兴趣，团队协作、沟通和分析问题的能力显著高于传统教学法 [ 8 ]。在临床技能培训中，情景模拟教学法也加强了学生和授课老师之间的互动 [ 9 ]。另外，情景模拟教学法对一些特殊的教学内容有巨大帮助，比如，通过模拟与急诊患者、传染病患者、精神病患者的沟通展开教学，可以有效消除同学对特殊患者人群的心理障碍，练习沟通技巧，达到良好的教学效果 [ 10 ]。因此，本研究采用情景模拟教学，基础联系临床，理论练习实际，学生整体参与度高，同学们的表演生动活泼，既保证了教学质量，又激发了学生的主观能动性，同时也传递了医学人文教育的思想。 在本研究中，首先，我们发现实验组随堂测试成绩明显高于对照组，随堂测试没有太多准备时间，学生仅能通过上课过程中快速掌握的知识进行答题，因此，它准确反映了学生课堂知识的掌握情况，这表明情景模拟学习法可使学生在课堂上短时间内掌握更多的知识，学习效率更高。其次，我们发现实验组期末考试成绩和对照组之间没有显著差异，其原因可能是期末考试前学生有充足的时间备考，绝大多数学生通过系统全面的复习可以做到查漏补缺，尤其是针对考察知识点，针对性更强。再次，在期末考试题型分析中，实验组同对照组相比，DIC相关选择题的得分情况没有统计学差异，而在DIC相关简答题和论述题中，得分情况有统计学差异，其主要原因可能为：选择题对知识点的考察深度有限，而简答题和论述题则需要更系统和细致的描述，反应了学生实际解决问题的能力；期末考试前的突击复习，知识点可以短期涉及，但是知识点的深度储备和灵活运用很难快速提高，我们的研究结果也证实了这一点。 在课后调查问卷中，与传统教学方法相比，绝大多数学生认为情景模拟教学法对学习病理生理学很有帮助，能够激发学习兴趣，使知识点的学习和记忆更深刻，并且提升综合能力。在情景模拟教学的实施中，学生是主体，他们为了扮演好角色，会积极主动的去系统学习病因、临床表现以及发病机制，然后通过表演的方式将所准备的知识用贴近生活的形式呈现出来，这个过程会让他们将复杂的知识点化零为整、化难为易，完成了学习中“输入–输出”的全过程 [ 11 ]。整个学习过程轻松活跃，将原本枯燥呆板的理论知识与实践相结合，激发了学生的创造性，培养了他们的团队协作能力。角色扮演的方式让学生学会了换位思考，提升了他们的医患沟通能力，为今后的临床工作打好了基础。最后，学生在表演后的相互点评，有效训练了他们的总结能力和批判性思维。 情景模拟学习法的实施中也存在一些问题，首先，部分学生表演时较羞涩，担心出错，这他们知识储配量小，没有接触过临床工作有关。其次，少数学生存在思维惰性，对老师依赖程度高，对表演参与度低。最后，病理生理学并非所有内容都适合情景模拟教学，需代课教师进行甄别。结合以上问题，在以后的教学中要鼓励学生早接触临床，课余时间可以去医院见习 [ 12 ]。老师要注意引导，让他们在表演时更加随性，勇敢表达自己。最后，教师要积极参与每个小组的排练，做好支援和辅导工作，学生遇到困难时给予鼓励和帮助，使得整个学习过程轻松愉快。 综上所述，将情景模拟教学法应用于病理生理学的教学，符合当前“基础课，早临床”的教学改革新的要求，既可以调动了学生的学习热情，又取得了更好的教学效果，为医学基础课的教学提供了新的思路。对于实施中存在的一些问题，在今后的探索实践中仍待进一步完善。
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user: 摘要 为了解决赤泥的利用率低造成的堆放占地、污染环境等问题，同时减少不可再生矿产资源的消耗，本研究中将赤泥粉体作为填料代替沥青混合料中的石灰岩矿粉，仅能实现赤泥的有效利用，还能减少不可再生矿产资源的消耗。在先前的研究中已经制备了使用物理改性赤泥替代矿粉的沥青胶浆并评价了其流变性能和水稳定性。但是，赤泥对沥青混合料的路用性能的影响尚不清楚。本研究通过将物理改性赤泥替代矿粉填料制备沥青混合料并研究赤泥对沥青胶浆路用性能的影响规律。本研究通过使用浸水马歇尔试验、汉堡车辙试验、SPT试验分别用于评价赤泥沥青混合料的水稳定性、抗车辙性能和动态力学响应。试验结果表明，石灰石矿粉、消石灰、水泥具有相似的氧化物组成，说明水泥和消石灰有可能改善赤泥与沥青的粘结性能；在赤泥中掺入消石灰、水泥会提高赤泥沥青混合料的水稳定性，赤泥替代矿粉可以提高沥青混合料的高温抗车辙性能，而在赤泥中掺入消石灰可以进一步提高其高温性能。在赤泥中掺入少量消石灰或水泥，可以使得动态模量达到普通沥青混合料的水平。试验结果表明，使用本研究制得的物理改性赤泥，可以提高沥青混合料的路用性能。
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user: 1. 前言 赤泥(Red mud or Bauxite residue)是碱法处理铝土矿提取氧化铝后排放的不溶性固体工业废弃物，2016年我国赤泥总排放量约为8000万吨，而消耗量仅为320万吨，综合利用率不足4%，这导致了大量的赤泥堆积，不仅占用大量土地，耗费大量的堆场建设和耕地费用，同时也对周围土体和地下水环境带来安全隐患，同时，因为赤泥的强碱性，植物难以生存，赤泥堆场无植被覆盖，直接暴露在雨水的冲刷侵蚀下，极易引发滑坡、溃坝等灾害。随着社会对安全生产和环境保护的日益重视，赤泥的排放与堆存已成为制约氧化铝行业发展的重要瓶颈和区域社会发展与环境保护的沉重负担 [ 1 ]。 与此同时，随着我国城市建设和公路、铁路等基础设施建设的发展，工程建设消耗了大量的不可再生资源。其中，经过几十年的破坏性开采，我国多数地区的石灰岩、玄武岩石料已成为稀缺资源。作为我国公路建设主要面层铺装材料的沥青混合料，其中的填料部分即为石灰岩经破碎、磨细后制得的石灰岩矿粉。填料的掺量约占沥青混合料总质量的5%，主要起填充集料骨架空隙、提高沥青劲度和提高集料–胶浆黏附性等作用，是沥青混合料中不可或缺的重要组成部分。因此，研发成本可控、性能稳定的石灰岩矿粉替代材料，并开发相应的沥青混合料制备工艺，是公路建设领域亟待解决的关键问题。 在先前的研究中已经制备了使用物理改性赤泥替代矿粉的沥青胶浆并评价了其流变性能和水稳定性。但是，赤泥对沥青混合料的路用性能的影响尚不清楚。本研究通过将物理改性赤泥替代矿粉填料制备沥青混合料并研究赤泥对沥青胶浆路用性能的影响规律 [ 2 ]。
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user: 2. 试验材料 2.1. 集料及矿粉 本研究中所制备沥青混合料级配选择AC20，所用集料与矿粉为石灰岩，产自山东泰安路桥集团。各项指标见表1、表2。 Table 1 Basic performance index of aggregat 测试项目 细集料0~3 mm 粗集料3~5 mm 粗集料5~10 mm 粗集料10~20 mm 表观相对密度 2.697 2.714 2.732 2.718 表干相对密度 - 2.630 2.675 2.689 毛体积相对密度 - 2.581 2.642 2.672 吸水率% 0.82 1.895 1.248 0.637 表1. 集料基本性能指标 Table 2 Basic performance index of mineral powde 测试项目 技术要求 试验结果 表观密度(g/cm 3 ) ≥2.5 2.775 粒度范围% <0.6 mm 100 100 <0.15 mm 90~100 96.7 <0.075 mm 75~100 79.3 外观 无团粒结块 无团粒结块 表2. 矿粉的基本性能指标 2.2. 沥青 本文研究中所用的AH-70沥青(Virgin)由华瑞道路材料公司提供，沥青的基本性能指标测试结果如表3所示。 Table 3 Basic performance index of base asphal 测试项目 测试结果 单位 针入度(25℃) 68.3 0.1mm 延度(10℃) 40.1 cm 延度(15℃) >150 cm 软化点 48.2 ℃ 135℃粘度 0.450 Pa·s 密度(15℃) 1.035 g/cm 3 溶解度 99.6 % 表3. 基质沥青基本性能指标 2.3. 赤泥 本文研究中选取烧结法赤泥进行研究，烧结法赤泥来自于山东铝业股份有限公司，烧结法赤泥为棕色，PH值比拜耳法赤泥低，并且钙含量较高，具有一定的潜在活性。表4列出了矿粉和烧结法赤泥的基本指标试验结果。 Table 4 Basic index of fille 指标 矿粉 烧结法赤泥 相对密度 2.775 2.553 PH值 8.2 9.9 比表面积(m 2 /g) 9.988 35.419 孔隙体积(cc/g) 0.017 0.097 表4. 填料的基本指标 2.4. 物理改性材料 为了提高赤泥沥青胶浆的路用性能，本研究考虑使用消石灰、硅酸盐水泥粉状材料对赤泥进行物理改性。 2.4.1. 消石灰 本研究所使用的消石灰由中国济南志博化工有限公司提供，消石灰是一种常用的沥青混合料抗剥落添加剂，前人的研究表明，掺加消石灰能改善沥青与酸性矿料的粘附性，消石灰适当代替部分矿粉后能够提高沥青及沥青混合料的性能，掺加消石灰后沥青混合料的水稳定性和高温性都有明显的改善 [ 3 ]。 2.4.2. 硅酸盐水泥 本研究中使用的水泥，主要由CaO和SiO 2 组成，含有MgO、SO 3 、Fe 2 O 3 等杂质，化学成分与矿粉相近，这说明它有可能改善赤泥与沥青的粘结性能。 2.5. 填料化学组成成分 表5列出了赤泥、矿粉与两种物理改性材料的化学组成成分。石灰石矿粉和消石灰具有相似的氧化物组成，其中CaO占主导相(石灰石矿物填料占88.65%，消石灰占90.67%)。此外，这两种材料还含SiO 2 和 MgO两种成分，含量在2%~4.5%之间。但氧化钙以不同的形式存在，在石灰石矿物填料中以CaCO 3 的形式存在，在消石灰中以Ca(OH) 2 的形式存在。在赤泥中，CaO含量最高，其次是SiO 2 和Fe 2 O 3 ，这三种成分占总质量的80%以上。值得注意的是，赤泥中的Na 2 O含量明显高于其他三种材料，说明其碱度较高。填料的化学成分会影响沥青与填料的粘结，进而影响相关沥青混合料的路用性能 [ 4 ]。 Table 5 Oxide composition (wt%) of four filler 氧化物 组成含量(wt%) 矿粉 烧结法赤泥 硅酸盐水泥 消石灰 Al 2 O 3 1.84 8.03 5.20 2.20 CaO 88.65 44.64 63.00 90.67 CeO 2 - 0.08 0.06 - Cl 0.04 0.09 0.03 0.01 Cr 2 O 3 - 0.07 0.02 - CuO 0.02 0.01 0.01 - Fe 2 O 3 1.13 17.54 4.20 1.49 K 2 O 0.51 0.40 0.86 0.01 MgO 3.15 1.34 1.50 2.17 MnO 0.04 0.05 0.11 0.02 Na 2 O 0.08 3.21 0.55 0.01 Nb 2 O 5 - 0.01 - - P 2 O 5 0.09 0.26 0.39 0.03 PbO - 0.03 0.01 - SO 3 0.06 0.90 2.20 0.02 SiO 2 4.11 18.19 22.00 3.28 SrO 0.09 0.11 0.14 - ThO 2 - 0.02 - - TiO 2 0.19 4.81 0.01 0.07 Y 2 O 3 - 0.01 0.01 - ZnO 0.01 0.01 0.03 0.01 ZrO 2 - 0.18 0.07 - 表5. 四种填料的氧化物组成(wt%)