DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 解决小微企业融资困境的对策 4.1. 在政府政策层面 4.1.1. 加强政策的针对性与普惠性 由于我国小微企业群体广泛、涉及种类多，因此政府相关部门在小微企业成立之时，应该根据企业的性质、所需资金和取得的效应等将企业进行分类，对不同类型的小微企业进行不同的政策扶持。例如科技、教育等这些前期需要大量的投资、产出过程长的行业，由于这类行业成功产出的话能带来巨大的经济和社会效应，需要对这小微企业要有专门的政策扶持；但是例如餐饮服务业等行业则需要考虑政策的普遍适应性，因此对小微企业，政府要加强政策的针对兴与普惠性。 4.1.2. 建立健全小微企业发展的环境政策 小微企业发展需要政府提供良好的环境政策，首先，在共享经济发展盛行的今天，各种小型微型企业提供的共享单车，这既方便了人们的出行，又带来了很好的社会效益和经济效益，但是有些地方政府在城市规划时，却没高瞻远瞩，城市道路容纳有限，不能为这些共享出行提供足够大的容纳空间。其次，互联网+产业开始在各个乡村、城镇和城郊兴起，这些小微企业利用低房价或其产业优势发展互联网产业，但是乡村和城镇以及城郊的交通道路建设还比较落后，没能为这些企业提供交通便利。因而建立健全小微企业发展的各种环境政策，发挥政府职能，提供必要的公共必需品是助理小微企业成长的最重要外部环境之一。 4.1.3. 加大对小微企业的保护力度 第一，要切实加大对小微企业的保护力度，扫除不利于企业发展的一切障碍，省政府应该成立专门的调查专家小组，不定期的对省内小微企业进行指导，排忧解难，提供小微企业发展所需的技术支持、政策咨询和财政补贴。第二，在政府购买和招投标上应首先考虑小微企业，向小微企业倾斜，这也是助力小微企业融资和发展的方式之一。第三，由于小微企业涉及数量大，种类多，建议成立专门针对小微企业的国家性政策性银行，由政策性银行向小微企业发放贷款，小微企业可以从政策性银行获得比商业银行低1%~3%的长期贷款 [ 3 ] 。 4.2. 在金融机构服务方面 4.2.1. 积极引进外地中小型金融机构 要组建服务于小微企业的地区性、专业化的小型银行。从历史数据来看，小微企业融资的主要渠道仍然是各商业银行，但是小型银行存在地区性、社区性、代理成本低等优点，因此相对于商业银行来说，小型银行对其范围内的小微企业有着具有更加详细了解，因而各种类型的小型银行更适合服务于小微企业，所以省政府、省科技发展厅要带起带头作用，积极引进各种类型的小型商业银行来为我省小微企业铺平融资发展道路，有效缓解小微企业融资难的问题 [ 4 ] 。 4.2.2. 主动做好小微企业信贷合同违约风险的防范 各个银行金融机构，不管是大型金融集团，还是小型银行机构大都是以盈利为目的的企业法人，为了加强银行自身资金安全，他们往往要求企业进行抵押担保，但是小微企业所能抵押担保的物品不是很多，如何进行抵押担保融资，这就需要创新型思维。除了常用的不动产厂房的抵押，还可以进行在动产和权力上进行质押和抵押，例如可以用小微企业的存货作为担保物，若企业产生违约，银行可将其变现；还可以进行应收账款抵押等。除此之外，银行金融机构方面，还应大力创新，丰富开发新的投融资理财产品：例如，有的银行为企业发放《中小企业服务手册》，积极主动与其合作并推介金融产品服务；银行内部还可以成立对小微企业的调查小组，不定时的为其进行结算，考察，提供发展建设意见。 4.2.3. 建立健全普惠性金融体系和互联网金融 如图5所示：在传统的金融服务领域中，以A 1 为分界点，左侧为金融服务的主要部分，大部分金融机构都不会提供给P价格以下的企业服务，而A 1 右侧是被传统的金融体系所抛弃在外的企业，被称为金融排斥现象。但是随着互联网加大数据的发展，信息不对称的现象变低，各金融机构对主要部分的争夺越发激励，金融服务单位的收益率逐渐下降，使得各金融机构和企业开始突破P的价格寻求新的金融产品理论，来扩大双方的利益，这就是基于互联网金融带来效益。其效应主要有一是缓解金融排斥现象，弱势群体被纳入到现有的金融体系之中，第二，社会福利得以提高，寻找新的突破口，图中“主要部分”的面积有效会呈现扩大态势；第三，金融服务价格逐步实现合理化发展，因整体的供给曲线模型趋于扁平化；第四，多种成分并举，小微金融机构进场，帮助降低金融服务门槛，扩宽服务人群。因而实现普惠性金融和发展互联网金融体系能够实现小微企业和金融机构的合作双赢 [ 5 ] 。 4.2.4. 对不同特征的小微企业提出不同的融资模式 对于那些经营状况良好的优质科技型小微企业，由于他们是小微企业中最有潜力的，因此对它们来说，筹集资金并不是十分困难，所以这类企业应当鼓励他们面向更为广阔的资本市场，通过直接融资进入证券市场融资，利用金融活动帮助企业迅速发展；对于那些与一些大型核心企业具有经常性业务来往的小微企业来说，他们可以用他们与大型核心企业开展业务往来的订单、支付凭证等作为小微企业融资的抵押物，弥补他们抵押担保不足的情况，并且可以减少小微企业借款中的交易成本；对于那些在某一区域形成了产业集群的小微企业来说，他们通常会形成一种互助组织，即行业协会，它虽然不能直接干预小微企业的生产经营活动，但是它可以为小微企业和金融机构搭建一座桥梁，能使小微企业有效降低融资中的交易成本，降低小微企业融资的难度；对于那些既不具备任何特征，又不能通过一些中介机构进行融资的小微企业来说，可以与银行建立长期稳定的联系，在长期中减少小微企业融资的交易成本 [ 6 ] 。 4.3. 加强小微企业自身的建设 4.3.1. 培养契约精神，提高企业信用 提高企业信用一直是大家研究的对象。而且小微企业由于自身的因素，偿债能力确实有限，或者偿债时间紧迫，由此不能按规定时间来还贷，而这将会衍生出许多新的问题。例如发生在2016年4月的于欢辱母刺杀案，就鲜明的显示了这个问题。企业要在财务方面确保会计信息真实可靠，要充分利用互联网信息技术建立完善的信息披露渠道和形式。且企业内部采购、销售、人资等部门要相互协调，实现信息共 图5. 长尾理论 享，使得信息披露公开化，透明化。此外，小微企业要强化内部管理，优化资源配置，提高偿债能力。 4.3.2. 转变观念，转型发展 小微企业成立之初，都是在服务小众，受一定地域内的经济、文化等环境的影响。而且一定地域内的消费群众各具特色，因此小微企业要因地治宜的制定战略，制造出人无我有，人有我优的产品和服务。二是小微企业要充分利用其灵活性的优势，把握在行业发展中的机会，小微企业在经营方向上可以选择大企业容易忽视的而又带有一定经济效益的产品和服务中求生，集中资源优先发展某一领域的产品和服务，从而赢的竞争力。 4.3.3. 发挥引导大型企业对小微企业的互帮互助 我国实行发达省份帮扶中西部省份的计划可以借鉴到大型优质企业向小微企业提供资金借贷、人才和业务发展的咨询，首先，小微企业大多从事小型应用型技术创新和开发，且设计较多领域，规模经济低，其缺乏的只是人才和资金，而大型企业一般从事的主要是推动型较大的技术创新，风险较大，但取得成功便会带来巨大的规模经济效益。综合他们各自的优缺点，可以展开合作，大企业可以为其提供一定的技术咨询等业务。其次，大型企业可以在管理方面促进小微企业的创新，一般而言，小微企业的投资者就是其管理者，这种管理的优势就是能够迅速的做出决策，但是缺乏相关专业的管理技术和技巧，而大公司有着一整套的管理决策流程和人才，因此，大型企业可以为小微企业的提供具有专业管理能力的管理人员进行指导，使得他们能够更好的管理复杂的企业组织 [ 7 ] 。
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user: 摘 要 汽车制造行业中，铸造件在铸造过程中容易产生内部微孔、细缝、气隙等缺陷，这些缺陷的存在将导致气密性测试过程中密封介质的渗漏，造成测试结果不稳定甚至泄漏量不合格等后果。本文介绍了一种全自动浸渗修补设备，详细描述了系统各部分组成及功能、操作工艺流程及软件设计思想、人机交互界面等内容，能够实现智能浸渗服务，具有较高的安全性、可靠性、精确性、可操作性、高效性等特点。 关键词 :浸渗，全自动，智能化，机械手 Copyright © 2018 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 随着美国先进制造、德国工业4.0，中国制造2025、智能制造和两化(信息化和工业化)融合等概念的相继提出，智能制造在全球范围快速兴起，极大的推动了工业智能化的发展。 汽车制造行业中，铸造件在加工成形过程中容易产生内部微孔、细缝、气隙等缺陷，而这些内部的缺陷会在后续机械加工操作后暴露出来 [ 1 ] 。汽车发动机铸件对气密性有很高要求，其缸体、缸套、缸盖等重要部件都需要经受耐压密封测试实验，这些缺陷的存在将导致密封介质的渗漏、气密性测试结果不稳定甚至测试气体泄漏量不合格等后果，进而降低产品合格率或影响发动机使用寿命。为了避免此类问题造成发动机铸件合格率降低，究其根源需要对内部微孔、细缝、气隙等缺陷进行修补。目前针对此类问题应用最广泛的修补技术为浸渗处理技术 [ 2 ] 。浸渗处理技术是利用浸渗剂在压力作用下浸入多孔性物质经固化反应而彻底解决铸造制件承受压力时的泄漏问题。浸渗处理技术是一种对被处理件微孔(细缝或气隙)进行渗透密封的技术，是通过抽真空及加压等方式将浸渗处理液渗入微孔(细缝或气隙)中，将缝隙填充满，待浸渗处理液冷却固化后密封缝隙，使被处理件重新满足耐压密封测试要求的修补技术。 目前，我国所采用的自动线浸渗设备100%为进口，价格昂贵、售后服务不及时；我国生产的浸渗设备为手动和半自动的单机设备，存在安全性差，操作困难、时间难以精确控制，生产效率较低，可靠性差，不能进行远程监控，远程操作，智能化水平不足等问题。为改善目前的发展态势，本文拟设计一种全自动浸渗修补设备，实现智能浸渗服务，提高浸渗服务的数字化、智能化，降低系统成本，提高服务质量、扩大服务领域。
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user: 2. 浸渗设备构成 自动浸渗设备包括电控柜、360˚旋转机械手、两个浸渗罐、两个脱液罐、两个清洗罐、两个固化罐、工件筐和地面桁架，其硬件系统结构图如图1所示。本系统设计为对称布局结构，浸渗罐、脱液罐、清洗罐、固化罐在地面桁架的两侧按相同的工艺顺序分别依次布置，即每个工序的设备都有两台，电控柜侧浸渗线为1号线，对称侧为2号浸渗线。桁架由伺服电机驱动，可以在水平方向将机械手进行精确定位，桁架上设置有导轨，旋转机械手可以在地面桁架上按工艺顺序往复移动；垂直方向的伺服电机通过齿轮齿条驱动机械手垂直下行或上行，可以将工件筐送入各个处理罐或从各处理罐中取出，旋转机械手可通过伺服电机驱动齿轮齿圈实现整体360˚旋转；浸渗液通过液泵泵入浸渗罐，通过真空泵对浸渗罐抽真空，在其中对浸渗加工件进行抽真空、加压等操作；脱液罐负责将经过浸渗罐处理后的工件筐及工件进行甩干脱液；清洗罐负责对经过脱液处理的工件筐及工件进行上下清洗及回转清洗；固化罐用于对经过清洗罐处理的工件进行加温固化处理。当各个操作罐无操作任务时均处于开盖状态。 图1. 浸渗自动系统硬件系统结构图
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user: 3. 控制系统设计 3.1. 系统控制工艺 经过前序清洗及干燥处理的工件筐通过输送线传送至上料处，机械手将工件筐抓紧，上升至行进高度，旋转90˚，桁架移动至浸渗罐位置，机械手下行至下料高度后松开手爪，之后机械手上行移出浸渗罐，开关盖气缸动作将浸渗罐的罐盖关闭锁盖气缸动作将浸渗罐罐盖锁住，待浸渗操作完成并解锁开盖后，桁架将机械手送至浸渗罐处，机械手下行将工件筐取出，桁架将机械手送至脱液罐工位处，机械手下行完成工件筐上料后上行移出脱液罐，脱液罐相应气缸完成关盖及锁盖动作，待脱液罐操作完成并解锁开盖后，桁架将机械手送至脱液罐处，机械手下行将工件筐取出，桁架将机械手送至清洗罐工位处，待清洗罐操作完成并解锁开盖后，桁架将机械手送至清洗罐处，机械手下行将工件筐取出，桁架将机械手送至固化罐工位处，待固化罐操作完成并解锁开盖后，桁架将机械手送至固化罐处，机械手下行将工件筐取出，桁架将机械手送至下料处，机械手旋转90˚并下行将工件筐放下，完成浸渗全序作业，在此过程中，在机械手空闲时，可以重新回到机械手上料处，继续抓取新的工件筐，完成对称相应工位的上下料操作，实现装有浸渗件的工件筐在全自动无人控制浸渗线中连续地浸渗处理。如果机械手正忙，另一侧设备的上下料请求需要等待。 3.2. 控制系统硬件设计 本系统需要控制桁架精确定位、机械手上下行及360˚旋转精确定位，及对称两套浸渗工艺控制，选择三菱FX3U系列PLC进行控制。在确定输入输出点数及控制工艺要求后选取FX3U-128MT PLC作为CPU，扩展模块包括3个FX2N-16EX和3个FX2N-16EY模块。FX3U-128MT具有三路高速脉冲输出，可以分别用于控制三个伺服电机 [ 3 ] 。 3.3. 控制系统软件设计 3.3.1. 机械手程序设计 通过手动方式在水平桁架上调试出上料处、浸渗罐、脱液罐、清洗罐、固化罐、下料处任意两者间距离对应的伺服脉冲数，以及上料处、下料处、1号浸渗线、2号浸渗线间转动时旋转机械手需要旋转角度对应伺服电机的脉冲数，分别将30个距离对应脉冲存入PLC的数据寄存器D1000-D1058，将11个旋转角度脉冲值(上料处至1号浸渗线、上料处至2号浸渗线、1号浸渗线至上料处、2号浸渗线至上料处、下料处至1号浸渗线、下料处至2号浸渗线、1号浸渗线至下料处、2号浸渗线至下料处、1号浸渗线至2号浸渗线、2号浸渗线至1号浸渗线，下料处至上料处)存入D1100-D1120；将桁架当前所处操作工位(上料处、1号浸渗罐、1号脱液罐、1号清洗罐、1号固化罐、2号浸渗罐、2号脱液罐、2号清洗罐、2号固化罐、下料处十个位置之一)存入M3000-M3009；将上料处、下料处、1号浸渗线、2号浸渗线有无工件筐的状态通过M3010-M3013表示；将1号浸渗罐、1号脱液罐、1号清洗罐、1号固化罐、2号浸渗罐、2号脱液罐、2号清洗罐、2号固化罐有无下料请求标记在M3020-M3027。根据当前伺服电机是否工作、机械手手爪状态(夹紧还是松开)、M3000-M3009、M3010-M3013及M3020-M3027的逻辑值确定出桁架及旋转机械手是否动作及需要动作的具体脉冲数，然后依次对三个伺服电机进行绝对定位控制。机械手控制程序流程图如图2所示。其中机械手是否忙通过三个伺服电机的是否ready判断；1/2号线下料请求通过M3020-M3027判断；新上料请求通过M3010 (即上料处有无工件筐)判断；1/2号线是否占用通过M3012和M3013(即1号浸渗线、2号浸渗线有无工件筐)判读；下料工位通过M3020-M3027 (即有无下料请求标记)确定；抓至下一工位在分别确定机械手下料和上料工位后，PLC控制打开下料罐罐盖，机械手X轴移动到下料工位位置，Z轴从原点位置(即机械手最高位置)下降至抓取工件筐的高度，手爪夹紧，Z轴回原点，X轴移动到下工位处，Z轴下降至上料高度后，手爪松开，Z轴回原点等待下次操作，关盖锁盖做对应工位具体操作；抓至1/2号线浸渗罐需要先判定当前工位与上料处间需要旋转的角度，机械手X轴移动到上料处，旋转轴转动到上料处工件筐抓取角度，Z轴从原点位置下降至抓取高度，手爪夹紧，Z轴回原点，旋转轴旋转到1/2号线上料角度，X轴移动到1/2号线浸渗罐位置，Z轴下降至上料高度，手爪松开，Z轴回原点等待下次操作，关盖锁盖做对应工位具体操作(图2)。 3.3.2. 浸渗区程序设计 本工序主要通过加压将浸渗液挤压入加工件的微孔、细缝或气隙，操作主要包括关盖、锁盖、抽真空、上液、加压、排液、松盖、开盖等操作，上下料需要与机械手配合操作，具体程序流程图如图3a所示 [ 4 ] 。 3.3.3. 脱液区程序设计 对于本工序主要通过控制异步电动机正反转带动工件筐做离心脱液，上下料需要与机械手配合操作，具体程序流程图如图3b所示。 3.3.4. 清洗区程序设计 本工序主要通过清洗尽可能去除残留浸渗液，为了防止浸渗液在清洗过程中固化，本工序采用常温清洗，清洗包括上下清洗和回转清洗，上下清洗通过上方喷淋和下方暴气实现，回转清洗通过异步电动机实现正反转并同时进行清洗。上下料需要与机械手配合操作，具体程序流程图如图3c所示。 3.3.5. 固化区程序设计 固化罐内装有清水，本工序主要通过对水加热加快加工件微孔、细缝或气隙中浸渗液的固化，控制程序主要负责开关盖及电加热管加热时间的控制。上下料需要与机械手配合操作，具体程序流程图如图3d所示 [ 5 ] 。
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user: 4. 人机交互界面设计 本系统采用GT1155-QSBD触摸屏作为人机交互界面，与三菱PLC FX3U-128MT通过专用通信线进行连接和数据交换，主界面、浸渗罐自动界面及机械手自动界面如图4~图6所示。 图2. 机械手控制程序流程图 图3. 各工位控制程序流程图 图4. 触摸屏主界面 图5. 触摸屏浸渗处理界面 图6. 触摸屏机械手自动界面
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user: 5. 结论 本系统能够完成全自动浸渗处理操作，具有较高的安全性、可靠性、精确性、可操作性、高效性等特点，智能化水平得到提高。因为浸渗加工件大多带有油污，浸渗操作前需对浸渗加工件进行脱脂、清洗、烘干等处理，浸渗操作过程的固化操作结束后为了防止浸渗加工件产生锈渍，需对加工件进行甩干、冷却、干燥等处理。但考虑到占地空间及成本等因素，本套系统未包含浸渗前处理和后处理工序。本套设备预期月加工量可以达到30万公斤。
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user: 摘 要 模拟电路的基本特性使得模拟电路故障诊断非常困难。针对此问题提出一种融合小波包分解和克隆选择算法(CSA)的模拟电路故障诊断新方案。首先对模拟电路输出的各类故障电压信号进行小波包分解、重构以及频谱分析，获得相应频谱的频带能量作为故障特征样本，包括训练样本和测试样本。然后用克隆选择算法对训练样本进行自学习，得到各类训练样本的最优聚类中心。最后根据测试样本与聚类中心的欧氏距离对故障进行分类，实现电路故障元件定位。实验结果表明该方法有较高的诊断准确率和较短的收敛时间。 关键词 :故障诊断，小波包分解，克隆选择算法，聚类中心 Copyright © 2018 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 在电子电路的生产、检测和操作过程中遇到的错误大多数都是局部错误。据统计，这些错误约80%发生在模拟部分。 模拟电路故障诊断方法有很多，文献 [ 1 ] 改进了邻域覆盖算法，提出了一种基于领域搜索覆盖算法的模拟电路故障诊断方法，正确率提高了接近3个百分点。文献 [ 2 ] 针对模拟电路测试样本结构复杂的特点，设计了一种免疫克隆聚类的故障诊断算法，实验结果表明诊断效果良好等。但这些方法仍然存在一些不足，如诊断速度慢 [ 3 ]、计算量大 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]、预测精度有待进一步提高 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 等。本文融合了小波包分解 [ 10 ] 和克隆选择算法，小波包分解通过对样本信号进行多通道滤波，将信号划分为不同的频段，减少信号间的干扰，从而提高诊断率，频谱分析能有效分析短样本信号，减少诊断时间。
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user: 2. 小波包分析 将尺度空间 V j 和小波子空间 W j 用子空间 U j n 统一起来，令 { U j 0 = V j U j 1 = W j ，     j ∈ Z (1) 子空间 U j n 是函数 ω n ( t ) 的闭包空间，而 U j 2 n 是函数 ω n ( t ) 的闭包空间，使 ω 2 n ( t ) 满足下式： ω 2 n ( t ) = 2 ∑ k h ( k ) ω n ( 2 t − k ) (2) ω 2 n + 1 ( t ) = 2 ∑ k g ( k ) ω n ( 2 t − k ) (3) 式(2)和式(3)中， g ( k ) = ( − 1 ) k h ( 1 − k ) ，构造出的序列 { ω n ( t ) ， n ∈ Z } 称为由基函数 ω 0 ( t ) = Φ ( t ) 确定的正交小波包。 小波空间分解公式： V i + 1 = V j ⊕ W j (4) 由式(4)可知： { U j + 1 0 = U j 0 ⊕ U j 1 ，     j ∈ Z U j + 1 n = U j 2 n ⊕ U j 2 n + 1 ，     j ∈ Z (5) 综上，小波包分解算法如下： 由 { d l j + 1 ， n } 求 { d l j ， 2 n } 与 { d l j ， 2 n + 1 } 的公式 d l j ， 2 n = ∑ k h k − 2 l d k j + 1 ， n (6) d l j ， 2 n + 1 = ∑ k g k − 2 l d k j + 1 ， n (7) 小波重构算法如下： 由 { d l j ， 2 n } 与 { d l j ， 2 n + 1 } 求 { d l j + 1 ， n } 的公式 d l j + 1 ， n = ∑ k ( p l − 2 k d k j ， 2 n + q l − 2 k d k i ， 2 n + 1 ) (8) 式(8)中， p k 、 q k 分别是 h k 、 g k 的对偶滤波器。 一个三层小波包分解的结构如图1所示。 图1中信号S的分解关系为： S = A A A 3 + D A A 3 + A D A 3 + D D A 3 + A A D 3 + D A D 3 + A D D 3 + D D D 3
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user: 3. 克隆选择算法 计算机领域的克隆选择算法 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 模型在1999年由巴西的De Castro和Von Zuben提出。该算法模拟生物免疫的学习与进化过程，涵盖的免疫机制包括： 1) 高频变异：变异率与亲和力成反比，变异函数定义为： M A b 11 _ V ′ = M A b 11 _ V + β ( A o ( i ) − M A b 11 _ V ) × N ( 0 ， 1 ) (9) f i = 1 1 + D i (10) D i = ‖ M A b _ T ( i ) − A o ( i ) ‖ (11) 式中 M A b 11 _ V 为变异前的免疫细胞， M A b 11 _ V ′ 为变异后的免疫细胞， β = η / f i 为第i类免疫细胞的变异率， A o ( i ) 为第i类免疫细胞的聚类中心， f i 为第i类免疫细胞的亲和力， M A b _ T ( i ) 为第i类抗原， D i 为免疫细胞与第i类抗原的欧氏距离，代表抗原与免疫细胞的结合强度。 2) 克隆删除：免疫细胞经过变异后产生的低亲和力的免疫细胞，因得不到与抗原结合的机会而死亡。 3) 克隆增值：根据免疫细胞与抗原的亲和力大小对免疫细胞进行克隆繁殖，亲和力越高，克隆繁殖的机会越大，克隆的数目越多。克隆数目定义为： 图1. 小波包分解结构示意图 N c = r o u n d ( f i × K ) (12) 其中K为克隆规模， N c 为克隆数目。
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user: 4. 模拟电路故障诊断 基于克隆选择算法的模拟电路故障诊断具体步骤如图2。 1) 将所获得的故障样本归一化后，一部分作为训练样本 M A b _ X ( j ) ( j = 1 ， 2 ， ⋯ ， 9 ) ，一部分作为测试样本 M A b _ T ( j ) ( j = 1 ， 2 ， ⋯ ， 9 ) 。 2) 删除亲和力最低的10%的免疫细胞，选择亲和力为前90%的免疫细胞进行训练。 3) 根据式(12)确定抗体克隆数目并克隆选择出的免疫细胞，其中K取10。 4) 根据式(9)对克隆的个体进行变异。 5) 在变异后的免疫细胞中选择亲和力前10%的免疫细胞进入记忆细胞中和原来的记忆细胞集组成新的记忆细胞集。 6) 对抗体的聚类中心进行更新。直到满足终止条件，退出并保存抗体的聚类中心，否则转向步骤(2)。 7) 根据式(11)计算抗原与聚类中心的欧氏距离，实现模拟电路故障定位。
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user: 5. 诊断实例 为了验证本文所提出方法的可行性和有效性，以图3所示的经典的Sallen-Key带通滤波器作为一个诊断电路实例，用Cadence软件对其仿真。 选择输出端V o 输出的电压响应信号构成故障特征向量。对电路中各分立元件进行灵敏度分析，确定对电路输出影响大的元件。灵敏度分析表明R 2 、R 3 、C 1 和C 2 的值变化对输出幅频曲线影响较大。因此确 图2. 流程图 定8种故障模式，再加上正常模式，获取这9种情况下的学习和测试样本，进行故障的分类和识别，如表1。 给电路输入端施加一个幅度为1V的AC交流电压信号源，对电路进行参数扫描分析。各个模式下的输出电压的响应信号如图4~图7所示。 以电路中元件R 2 为例，说明频率点选择的方法。在上图4的幅频特性曲线中，电路在三种状态下的谐振峰值对应的频率均不相同，其幅值响应在频率24 kHz和32 kHz处相差最大。在R 2 正偏或负偏类的故障中取R 2 的不同故障值，且在其他元件的误差范围内进行Monte Carlo分析，结果表明R2类故障的测试频率可选24 kHz和32 kHz。同样对C 1 、C 2 和R 3 的各类故障进行分析，最终选择频率为10 kHz、16 kHz、24 kHz、26 kHz、30 kHz，这些频率足够反映各类故障状态。在这些频率下测量响应电压幅值，构成故 图3. Sallen-key带通滤波器 Table 1 Sallen-key band pass filter circuit fault mod 故障类 正常值 故障值 正常 - - R 2 ↑ 1k 1.5k R 2 ↓ 1K 0.5k R 3 ↑ 2k 3k R 3 ↓ 2k 1k C 1 ↑ 5n 8n C 1 ↓ 5n 2n C 2 ↑ 5n 8n C 2 ↓ 5n 2n 表1. Sallen-key带通滤波器电路故障模式 障特征向量。 在各个模式下对电路进行时域分析和134次的Monte Carlo分析，频率范围为1 kHz~1 MmegHz，采样点为1000个，得到1206组用于训练和测试网络的输入–输出样本集。对获得的数据进行3层小波包分解，得到2^3 = 8个小波包系数。根据分解过程选择的小波包滤波器，选其对偶滤波器进行重构。对每一段重构信号进行频谱分析，得到仅含特定频率信息的频谱获得相应的频带能量作为故障特征向量。用本 图4. 正常状态与R 2 (+50%)、R 2 (−50%)对比 图5. 正常状态与R 3 (+50%)、R 3 (−50%)对比 图6. 正常状态与C 1 (+50%)、C 1 (−50%)对比 图7. 正常状态与C 2 (+50%)、C 2 (−50%)对比 Table 2 Simulation resul 故障类 正常值 正常 100% R 2 ↑ 100% R 2 ↓ 93.6% R 3 ↑ 89.4% R 3 ↓ 100% C 1 ↑ 96.4% C 1 ↓ 100% C 2 ↑ 94.5% C 2 ↓ 100% 平均 93.4% 表2. 仿真结果 Table 3 Comparison of simulation result 算法类型 神经网络 特征融合 本文算法 平均诊断率 90.40% 93% 93.4% 诊断时间/s 113.2 0.43 1.720 表3. 仿真结果对比 文提出的克隆选择方法对测试样本进行诊断，得到的诊断结果如表2所示。 将诊断结果与神经网络算法 [ 14 ] 和特征融合 [ 15 ] 的诊断结果作比较，如表3。 由表2和表3可看出，本文提出的方法与神经网络算法相比有较高的正确率和较短的诊断时间，与特征融合算法相比诊断率稍有提高，有待进一步改进。其中 R 2 ↓ 和 R 3 ↑ 的诊断率不太理想，因为 R 2 ↓ 的输出波形和 R 3 ↑ 的输出波形非常接近，两类故障类型的聚类中心也非常接近，对于这两类故障需要进一步研究。 6. 结语 针对模拟故障诊断的问题，提出了一种融合小波包分解与重构以及克隆选择算法的诊断方案。利用Sallen-Key带通滤波器作为实验电路，采用本算法可以有效提高诊断准确率。实验结果表明，该方法是可行的。
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user: 摘 要 目的：探讨轴性高度近视眼患者，行白内障超声乳化摘除伴人工晶状体植入术后，角膜曲率及屈光变化趋势做初步观察，对未来轴性高度近视眼患者的屈光手术治疗提供初步思路及设想。方法：收集2015年4月~2016年5月在我院行白内障手术的轴性高度近视眼患者63例93眼，平均年龄66 ± 10.96岁(40~90岁)，其中男33例、女30例。所有研究对象术前均行眼部全面检查，并应用IOL-Master的部分相干干涉测量(partial coherence interferometry， PCI)技术及验光检查测量记录术前及术后角膜曲率及屈光状态，并将其按术前及术后不同时间段进行观察。结果：采用配对资料的t检验对各时间点的角膜曲率及屈光状态进行分析。角膜K1与K2在术前、术后1周、术后6月、术后1年，不同时间段的变化趋势无线性变化(F = 1.720， p = 0.193)、(F = 0.745， p = 0.390)；术后1周、术后6个月和术后1.5年之间屈光值之间两两比较差异无统计学意义(p > 0.0083)；角膜K1、K2与屈光之间的偏相关系数分别为−0.3639 (p < 0.001)、−0.3511 (p < 0.001)；随着时间变化，术前散光值与术后散光值比较有统计学意义(F = 17.295，p < 0.001)；术后1.5年散光值与术后6个月散光值比较，差异有统计学意义(t = 3.277， p = 0.001)。结论：轴性高度近视眼患者，经超声乳化伴人工晶体植入术后散光度数减少且屈光状态稳定，是较理想的治疗手段。 关键词 :高度近视；角膜曲率；IOL-Master；白内障超声乳化 Copyright © 2018 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 随着白内障超声乳化技术的发展和完善，现已达到屈光手术的阶段，高度近视眼合并白内障的患者，在摘除混浊晶体的同时还能矫正屈光不正，视为较理想的治疗手段 [ 1 ] [ 2 ] ，而术后长期的屈光状态是否稳定已成为大多数患者最关注的问题。在没有术后并发症及其他眼部器质性病变的情况下，影响白内障术后裸眼视力的主要因素之一是角膜散光 [ 3 ] ，因此，我们对轴性高度近视眼患者行白内障术后角膜曲率及屈光状态变化进行观察，报道如下。
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user: 2. 对象和方法 2.1. 对象 收集2015年4月~2016年5月在我院行白内障手术的轴性高度近视眼患者63例93眼，研究对象年龄40~90岁，平均年龄66 ± 10.96岁岁，其中男33例、女30例，右眼48眼，左眼45眼。入选标准：轴性高度近视眼伴白内障患者(≥−6.0D)；眼轴 ≥ 26 mm；白内障术中、术后无并发症。排除标准：既往眼部手術史(玻璃体切除术、巩膜扣带术、小梁切除術、准分子激光术、飞秒激光术)；眼压 ≥ 21 mmHg或青光眼病史；眼外伤、肿瘤、辐射史；屈光介质疾病史(圆锥角膜、玻璃体出血等等)、固视不良等影响检查者；IOL-Master无法进行测量的患者。 2.2. 方法 所有受检者检查：各项白内障术前常规检查、裸眼视力和最佳矫正视力、眼压、眼前节、眼底散瞳检查、角膜曲率、角膜内皮细胞计数、角膜地形图、电脑自动验光仪及IOL-Master检查，为了避免检测差异，以上均由同一位经验丰富操作者完成检查；白内障超生乳化摘除伴人工晶体植入术，由同一位经验丰富的手术医生完成手术，术中植入Bausch & Lomb Akreos Adapt (A常数：118.4)、Bausch & Lomb Akreos Adapt-AO (A常数：118.3)、Rayner 920H (A常数：118.6)人工晶体；术后1周、6个月、1年、1.5年回诊复查，用IOL-Master进行角膜曲率测量、电脑自动验光仪(AR-310A， NIDEK，日本)检查及配镜插片验光检查，利用等效球镜度来判断术后屈光状态。 2.3. 统计分析 统计分析应用SPSS13.0统计软件包处理统计资料，研究对象特征及眼别特分类变量采用频数和百分比进行描述；对定量变量采用均数和标准差进行描述。采用均数、标准差、中位数和四分位数间距对各时间的角膜K1和角膜K2值进行描述；单组重复测量资料方差分析分析各时间点角膜K1和K2值随时间变化的趋势进行分析。采用配对资料的t检验对各时间点的角膜K1和K2值之间进行两两比较。采用均数、标准差、中位数和四分位数间距对各时间的屈光值及散光值进行描述；单组重复测量资料方差分析分析各时间点屈光值及散光值随时间变化的趋势进行分析。采用配对资料的t检验对各时间点的屈光值及散光值之间进行两两比较，当p < 0.005有统计学意义。
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user: 4. 讨论 随着近视眼的患病率逐年增加，以及出现患病年龄屈向年轻化的局势，现已经成为一项全球关注的公共卫生问题 [ 4 ] [ 5 ] 。轴性高度近视眼是指眼轴 ≥ 26 mm且伴−6.0 D屈光状态的患者，而核性白内障是其常见的并发症之一 [ 6 ] [ 7 ] 。Kubo等人的研究结果表明，眼轴长度 > 24 mm和近视度数的增加，容易发生核性白内障，使得白内障手术年龄年轻化 [ 8 ] 。 自1944年Stephen Brint提出了屈光性白内障手术概念后 [ 9 ] ，超声乳化技术已从复明手术进阶到屈光手术的阶段，并在临床中已成熟应用，在摘除浑浊晶状体的同时能矫正屈光状态，而在没有术后并发症及其他眼部器质性病变的情况下，影响白内障术后裸眼视力的主要因素之一是角膜散光 [ 3 ] 。因此，本研究对术后角膜曲率及屈光状态进行观察结果示，角膜K1与K2在术前、术后1周、术后6月、术后1年，不同时间段的变化趋势无线性变化(F = 1.720， p = 0.193) (图1，表2)、(F = 0.745， p = 0.390) (图2，表4)；术后1周、术后6个月和术后1.5年之间屈光值之间两两比较差异无统计学意义(p > 0.0083) (图3、表7)；角膜K1、K2与屈光之间的偏相关系数分别为−0.3639 (p < 0.001)、−0.3511 (p < 0.001)；随着时间变化，术前散光值与术后散光值比较有统计学意义(F = 17.295， p < 0.001)；术后1.5年散光值与术后6个月散光值比较，差异有统计学意义(t = 3.277， p = 0.001) (图4、表9)。从本研究数据上显示，见表8、图4，术前散光、术后1周散光、术后6个月散光和术后1年散光及术后1.5年散光值分别为−1.90 ± 1.68、−1.87 ± 1.14、−1.68 ± 1.18、−1.60 ± 1.02和−1.36 ± 1.16，数值上有明显的减小趋势，考虑原因有两点：1) 术前的电脑验光包含了整体散光(晶体散光加角膜散光)，术后通过主客观验光后所测得的是已经消除晶体散光的角膜散光；2) 术中透明角膜主切口或辅助切口在操作时松解角膜散光。临床中根据手术切口的设计不同，可矫正0.50~1.25 D的角膜散光，但可矫正的散光范围较小，可预测性不强，对顺规散光的患者采用12:00方位切口巩膜隧道切口或者透明角膜切口，对逆规散光患者采用9:00方位透明角膜切口 [ 10 ] [ 11 ] 。尽管术后散光有所减轻且易于矫正 [ 12 ] ，但仍然对于患者术后远视力有所影响；所有高度近视眼行白内障患者，对术后能抛去沉重的框架眼镜有较高期望。因此，在考虑眼底病变患者及散光型人工晶体植入的情况下，我们希望对于术前高度散光(>2.5 DC)的高度近视眼患者，术后将不给予过多的近视状态，尽量避免术后仍需要佩戴框架眼镜矫正远视力的不便。 本研究尚存在不足，如总体样本量较小，尚需增加样本量后结果才更具有代表性。本研究中并未对眼底情况及其它屈光影响因素进行对比分析，这些都是未来我们的研究方向。今后将通过更大样本的多中心研究，进行术后长时间的追踪观察，对未来轴性高度近视眼患者行白内障术后疗效做进一步评价。
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user: 摘 要 利用包裹体资料分别探讨了膏岩盖层封盖能力的形成条件与灰岩盖层在深埋抬升过程中产生裂缝导致盖层破坏的地质条件。研究认为，膏岩在埋深超过1230 m时，具备了较好的封盖能力；灰岩在埋深后，抬升超过1550 m时发生破裂。包裹体可以记录这一关键地质条件，为盖层封盖能力的演化提供了新的思路。 关键词 :包裹体，膏岩，盖层，裂缝，动态演化 Copyright © 2018 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 膏盐岩盖层被认为是最好的油气盖层 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ，膏盐岩盖层之所以具有非常高的封闭性能，主要是因为其矿物组成和排列决定了它具有极低的孔隙度、渗透率和很强的塑性及流动性，而且这些性能几乎不受成岩演化的影响，致使它在受到极为强烈的构造挤压后，仍能具有高的油气封闭能力 [ 3 ] [ 4 ] 。但是膏岩沉积后也需要一定的沉积与压实作用，甚至重结晶作用，其封盖能力的形成是在发生化学沉积之后就已经具备？或是经历了一定的成岩作用过程后才具备？这一过程并不清楚，也鲜见有研究报道 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ，泥岩盖层封盖能力动态演化已被大量学者关注 [ 1 ] [ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] ，建立了自沉积–压实–封闭性建立–封闭性加强–脆延转换等的演化序列 [ 5 ] ，单旋回深埋阶段的泥岩封盖性能的演化研究方法基本已经形成，但是，地层抬升作用发生破裂，破裂时的临界地质条件却难以追踪，模拟实验及地层回剥等难以模拟复杂的地质条件，研究困难 [ 12 ] ，现今多以OCR (Over-Consolidation Ratio)方法来近似 [ 13 ] ，由于包裹体由于可以记录一些关键地质过程 [ 14 ] [ 15 ] ，盖层抬升过程中裂缝发育，流体活动，势必会有包裹体被捕获，裂缝中包裹体的信息给盖层动态研究带来了一个新的方向，研究通过包裹体记录的地质条件，试图寻找盖层的动态演化的关键“节点”地质条件。 本次研究是利用膏盐岩盖层中以及在灰岩中包裹体的地质信息，探索了膏岩盖层封盖性能建议的时间及灰岩盖层发生破裂的地质条件，是对膏岩盖层封盖性能动态演化的一个补充与探索。
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user: 2. 膏盐岩盖层封盖能力形成临界深度 盐膏岩(包括石膏、半水石膏、硬石膏等)因其密闭性好、韧性好被认为是最好的油气盖层。膏岩盖层其封盖能力是什么时候形成的？除了在焦方正的文献中提到“塔河油区南侧下石炭统的膏盐岩在海西晚期已结晶成岩，封闭性好”外 [ 7 ] ，少有文献提及，暗示膏岩在结晶后具备封盖能力，其封闭能力的形成可能并不像我们想象的“在沉积后就具备了封盖能力”，也有文献报道，膏岩中发育烃类包裹体，暗示其可能在一定的历史时期，曾经不具备封盖能力 [ 8 ] 。 2.1. 模型建立 盖层如果无效，层间流体会发生流动。而盐结晶或者重结晶的速度要比石英、方解石等快的多，所以在早期很容易被包裹体记录流体活动的信息，此时流体活动代表盐不具备封盖能力(图1)；而盐层中流体包裹体的最高温度，代表了其具有封盖能力的最低条件，是最后一次流体被捕获，此后流体不能在盐层间发生流动(图1)，具备了封盖能力。因此，如果在盐膏岩盖层中发现低温包裹体群，可以用其最高温度对应的埋深来近似盖层封闭能力形成的初始埋深 [ 1 ] 。 图1. 理想的盐压实过程与封闭能力形成模型 2.2. 实例与应用 研究选择巴楚隆起钻穿寒武系的探井BT5，钻遇阿瓦塔格、吾松格尔组两套盐盖层，其中阿瓦塔格组主要岩性为白色岩盐、膏质岩盐夹灰褐色泥岩与含石膏白云岩，累计厚度149 m，膏岩单层最大厚度16 m，评价为I类盖层，吾松格尔组，累计膏盐岩厚度超过100 m，最大单层厚度23 m，为白色的岩盐，纯度高，实测突破压力36 MPa。具有很好的封盖能力，评价为I类盖层。 在BT5井盐层中发现多个包裹体，对盐层中的包裹体测温表明，最低温度为29.6℃，最高温度为57.1℃，包裹体发现在盐晶体中，是盐晶体在愈合时捕获，此时流体活动代表盐不具备封盖能力，盐岩中流体的最高温度代表了其具有封盖能力的最低条件，是最后一次流体捕获，此后流体不能在盐层间发生流动。所以57.1℃代表了盐能具备封盖能力的最小埋深的地温，即能具备封盖能力的最低地质条件，通过对BT5井埋藏史的恢复(图2)，可见，中寒武盐层具备封盖能力的埋深是1230 m。
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user: 3. 盖层裂缝化深度(D F )等效估算 岩石在抬升阶段会出现裂缝化已被理论研究和野外观察所证实。抬升阶段的裂缝化现象可以用在实验室三轴卸压试验来模拟再现，但是由于难以得到理想的未经历抬升与再压实的样品，实验室模拟非常 图2. 塔里木盆地巴楚隆起BT5井埋藏史与盖层封盖能力形成临界温度 困难。在野外，我们注意到在裂缝中多充填石英或方解石，这是裂缝开启流体曾经发生流动的标志 [ 15 ] ，其中的流体包裹体记录了裂缝发育的地质条件。用包裹体的均一温度去反推和估算岩石发生裂缝时的埋深。把岩层在抬升前的最大埋深减去这一埋深，既可得到现出裂缝化的最小抬升幅度。在研究中发现，由于泥岩较少捕获包裹体，并且发现脆性系数(脆性系数是描述岩石韧性特征的参数)具有白云岩 > 灰岩 > 泥岩 > 膏岩的特点，所以利用可以捕获大量包裹体的灰岩等效。 3.1. 模型建立 地层经历了复杂的地质过程，达到最大埋深，此时地层围压大，层间有少量裂缝，但裂缝闭合，很少有流体通过；在地层抬升以后，奥陶系上覆地层被剥蚀，压力卸载，裂缝张开，有流体通过，流体被裂缝愈合与孔洞充填时的方解石捕获形成流体包裹体。 3.2. 实例与应用 研究选择塔里木盆地西北部奥陶系典型剖面——巴楚唐王城一间房剖面，起点位于314国道西行至1177 km路标附近 [ 16 ] ，取样点位于小海子水库附近的奥陶系标准剖面，奥陶系蓬莱坝组，相当于原上秋里塔格亚群的下段，上部主要为灰色砂屑灰岩和泥晶灰岩，下部为浅灰–灰白色中–厚层细–粗晶白云岩、亮晶砾砂屑灰岩，含硅质条带，厚180~445 m。分析取样点的地质演化历史之后，简单处理，认为在达到最大埋深后，单旋回抬升至现今。 获得灰岩裂缝充填方解石脉的包裹体均一温度数据110个，其峰值温度在90℃~110℃之间，借鉴与剖面位置最近的单井同1井埋藏史来模拟剖面上奥陶系蓬莱坝组埋藏与抬升过程，蓬莱坝组灰岩在由4750 m (最大埋深)抬升至2500~3200 m左右时裂缝张开，抬升幅度在1550~2250 m，选择一个最小的发生裂缝化的条件，即灰岩在地层抬升幅度为1550 m，开始发生破裂(图3)。 图3. 塔里木盆地西北部奥陶系地层埋藏演化史与包裹体均一温度 OCR为最大垂直有效压力和现今垂直有效压力的比值，OCR越大，高演化泥岩的脆性也越大。在不考虑构造应力作用下(如区域性水平挤压应力导致地层变形和褶皱、断裂等因素)，只考虑抬升剥蚀、地层卸压这一因素时，当OCR ≥ 2.5时，泥岩发生破裂，从而失去封闭性 [ 13 ] [ 17 ] 。 此次试验的抬升过程计算了其超固结比，在埋深为4750抬升至2500 m，抬升幅度为1550 m时，计算其OCR = 1.9。所以我们可以用OCR参数来评价盖层发生破裂的地质条件，泥岩可以选择2.5，而灰岩可以选择1.9，作为裂缝化产生的条件。
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user: 4. 讨论 关于膏岩中包裹体的地质意义，已经引起了诸多的关注 [ 8 ] ，但是盐及膏岩中的流体包裹体来源以及与成藏有关的地质意义缺少相关的研究。但是可以确定的是包裹体的存在是盐盖层在某个时刻不具备或者失去盖层封闭性的标志，暗示了流体的活动。但是盐与普通岩类的特殊性是盐易溶于水，当有流体出现时，溶解作用可能会引起盐岩性质的明显变化。有学者指出，微量的水会导致岩盐软化变形，而流体包裹体组合、相态及分布特征可以指示岩盐的变形软化过程，同时，流体包裹体特征可以反映岩盐晶体重结晶的过程，这也反映了流体与岩盐之间具有非常密切的关系。所以盐中包裹体的地质意义可能还存在一定的不确定性。 盖层的抬升裂缝化的条件，不仅仅是压实作用回弹的结果，可能是构造应力与流体压力耦合的结果，此次研究对埋藏演化历史的处理也简单化，而初始成岩作用阶段对盖层的后期封盖性能的“保存”也有一定的影响作用，但是包裹体记录的地质条件却是盖层发生破裂的“窗口”。
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user: 5. 结论 包裹体资料给盖层的研究带来了新的启发，初步取得了一下的认识： 1) 盐盖层中的包裹体证实盐层并不是沉积后立刻具备了封盖能力，可能需要一定的压实或者重结晶等地质作用后封盖能力开始建立，封盖能力的形成尚需要进一步认识； 2) 盖层抬升后，会发生裂缝化，包裹体记录了盖层发生裂缝的地质条件，其与抬升幅度、岩性、成岩作用阶段等有密切关系，使用OCR方法可以对盖层的裂缝化条件进行评价，并得到合理的结果。
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user: 摘 要 地震CT技术可将地质体内部结构进行直观的显示，具有分辨率高、可靠性好、图像直观等特点，因此广泛应用于工程地质勘查和病害诊断中。本文首先对地震CT的基本原理进行介绍，然后对白泥井隧道施工中遇到的病害情况进行描述，最后利用地震CT技术对白泥井隧道进行探测，分析其造成隧道病害的原因。通过与隧址区地质环境进行验证，证明地震CT技术探测结果的准确性，同时结合分析结果，提出相应的处置建议方案，为隧道施工建设提供依据。 关键词 :地震CT，白泥井隧道，隧道病害，速度扫描 Copyright © 2018 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 近年来，随着国家一带一路战略的发展，我国高速公路迎来了新的建设高潮，尤其在我国西南地区，以云南为例，“十三五”期间，计划高速公路通车里程约6000公里。由于云南省位于我国西南地区，地形起伏较大，地质环境复杂，因此在高速公路建设中不免要进行隧道、桥梁建设；同时，由于云南地区岩溶发育、地质构造活动较大，在隧道建设中将经常遇到各种隧道病害，如何查明开挖隧道前地质情况，如何对已发生病害隧道进行探测，以获取更为准确的地质信息就十分重要 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。本文重点介绍地震CT技术在云南某高速公路白泥井隧道病害发生后进行探测处置的情况。
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user: 2. 地震CT原理介绍 目前国内外地震CT探测的主要方法是地震反射法，属于地球物理领域的一种勘探方法。由于隧道为全空间模型，围岩各个方向都有可能发生反射波，因此将为数据识别、提取和处理增加很大的难度。同时在隧道内进行地质探测时，观测系统的布置也受到场地条件限制，基于地震反射法的地震CT技术具有很大的局限性 [ 6 ] [ 7 ] 。 本文地震CT的探测方法采用的是地震透射法。它可以准确可靠的利用地震波射线对地质体进行扫描，通过对地震波走时和能量衰减进行观测，从而得到该部分岩体介质的速度分布，再通过计算机重建地质体以反演计算对探测区地质体内部结构进行成像，为隧道工程建设提供有效措施。该方法测线数量与激发点和接收点的测点数量有关，因此其具有图像信息量大、分辨率高、可靠性好等特点，可直观反映出探测区域内岩体结构特性 [ 7 ] [ 8 ] 。 地震CT是在地表布置激发点和接收点，组成观测系统，由激发点产生的地震波经地下地质结构的透射等过程，达到接收点，利用接收点记录的信息，进行地质体内部重建，从而反映地质体的真实状况。该方法地震CT原理示意图如图1所示。 地震波穿透岩土介质时，其速度快慢与岩土介质的弹性模量、剪切模量、密度有关，根据地震波走时或地震波场观测数据对介质进行反演，获取探测区域内部介质的波速、慢度、密度或衰减速系数等， 图1. 地震CT的工作原理示意图 从而识别探测区域内部的结构。密度大、强度高的岩石模量大，波速高，走时短，反之亦然。完整坚硬的岩体波速高，吸收弱，破碎岩体和松散的土体波速低，吸收强。孔隙度小的密实岩体地震波的能量衰减小，破碎的岩体和松散的土体能量衰减大。因而地震CT图像能可靠地反映各类岩土体的分布界线及岩体的破碎程度和分布 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] ，从而为隧道围岩病害诊治提供详实的理论依据。
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user: 3. 工程概况 某高速公路白泥井3号隧道为单洞双车道对向行车隧道(图2)，隧道里程为K83+580~K84+555之间，隧道全长为975 m，最大埋深100.7 m。隧道出口端K84+500~K84+555端位于某古滑坡体上，在施工前已对古滑坡体进行处理，施工中在对出口端正洞进行开挖过程中出现基础下沉，下沉量达40~60cm，拱顶变形，侧壁位移，衬砌破坏等现象。
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user: 4. 工程地质条件 隧道区域属构造侵蚀中高山地貌。出口端为页岩夹泥质粉砂岩，围岩属软质岩层，岩体力学性质较差，围岩较不稳定，易产生拱部坍塌和侧壁位移变形，且位于古滑坡段隧道易产生整体位移变形。同时受构造影响，隧道区域内次级构造发育，围岩破碎，节理裂隙发育，风化严重，强风化层最厚处达到70 m。 隧道所属区域地势较高，气候垂直变化显著，干湿两季分明，冬季寒冷干燥。区内无河流，地下水主要为基岩裂隙水，含水层主要为页岩夹泥质粉砂岩的强风化层。隧道轴线位于地下水位线以下，受地下水浸润，隧道出口端的页岩、泥质粉砂岩软化，岩体力学强度较低。
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user: 5. 探测方法 为获取隧道出口端的地质病害具体原因，详细查清隧道病害段地质条件情况，保障隧道安全有效施工，同时也为隧道变更设计提供有效依据。特对隧道出口端利用地震CT技术进行探测。在隧道出口段布置三条地震CT勘探剖面，如图3所示。 图2. 白泥井隧道出口端 图3. 地震CT勘探剖面布置示意图 I剖面布置在K84+457处，剖面近直立，垂直于隧道轴向。针对该剖面布置两组观测系统，第一观测系统为在山上布置激发点，隧道内沿拱圈和仰拱布置48个接收点，接收检波器的频率为100Hz，激发点和接收点布置在与隧道轴线正交的垂直平面内。炮点排列长250 m，炮间距2 m，共126炮。第二观测系统为接收点和激发点都布置在山坡第一组观测系统的炮点排列上，检波器间距2 m，炮点设置在山坡上部，检波点设置在山坡下部，共激发了24炮。 II、III剖面为纵向倾斜剖面，炮点排列沿平行隧道轴向方向布置在线路右侧山上的K84+440~+818段，炮点排列距隧道400~450 m，炮间距2 m。接收排列沿平行隧道轴向方向，分别布置在线路左侧山下的K84+445~+539和K84+449~+538段，两排列高程相差10 m，分别距隧道约100 m和120 m，道间距2 m。接收检波器的频率为100Hz，两条剖面各激发了161炮。
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user: 6. 探测结果分析 6.1. I剖面探测结果 图4显示为K84+457段横断面位置隧道围岩波速分布情况。从图中可看出，隧道右侧约20 m发育断裂破碎带，破碎带围岩波速小于1.5 km/s，为松散体和强风化岩体，破碎带上宽下窄，在地面出露宽度从老公路右侧开始向下约30 m左右。隧道洞身周围岩体波速大于1.5 km/s，为中等风化岩，隧道基础围岩的波速大于2.0 km/s，为较完整的岩体，这说明隧道的基础是稳定的。 6.2. II剖面探测结果 图5显示为K84+412~550段隧道洞身周围围岩波速分布情况。此剖面为隧道洞身附近的一条纵剖面，围岩整体的波速大于2.0 km/s，为较完整的山体，局部有中等风化岩体存在。该剖面围岩的波速呈高低相间分布，低速区的走向与隧道轴向垂直，这说明有垂直于隧道轴向的构造存在。 6.3. III剖面探测结果 图6显示为K84+400~550段隧道基础围岩波速分布情况。此剖面为隧道基础的一条纵剖面，围岩的整体波速大于2.0 km/s，为较完整的山体，局部有中等风化岩体存在。该剖面围岩的波速呈高低相间分布，高速区和低速区的走向与隧道轴向垂直，这说明有垂直于隧道轴向的构造存在，这一结果于Ⅱ剖面的结果互为应证。 由得到的I、II、III三条剖面的地震CT速度扫描图像可以看出，隧道出口段围岩波速偏低，微风化和未风化等完整性较好的岩体波速为2.0~3.0 km/s，中等风化岩的波速为1.5~2.0 km/s，强风化岩体的波速为1.0~1.5 km/s，地表松散层的厚度为5~10 m，波速小于1.0 km/s。隧道洞身从中等风化岩体的围岩中穿过，在洞身右侧约20 m发育有上宽下窄的断裂破碎带。 6.4. 现场踏勘结果 通过现场踏勘，在隧道右侧发现有断裂带出露，经现场测量得出：断裂带走向为北西325˚，倾角为81˚，倾向60˚。断裂带左侧岩层产状为10˚，倾角为18˚；断裂带右侧岩层产状为250˚，倾角为25˚，图7、图8为现场踏勘结果。 图4. I剖面地震CT速度扫描图 图5. II剖面地震CT速度扫描图 图6. III剖面地震CT速度扫描图 图7. 断裂面位置图 图8. 断裂带左侧岩层产状图 6.5. 结果分析 综合上述结果分析，对白泥井3号隧道可得出以下几点结论： 1) 隧道出口段围岩波速多分布在1.5 km/s~2.0 km/s之间，围岩以中–强风化岩体为主，多属II类围岩，局部有Ⅲ类围岩存在，隧道基础围岩是稳定的。 2) 隧道围岩中发育有两组构造，一组构造为北东向，另一组为近北西向。北东向构造与出口段隧道走向正交，对隧道的稳定性影响不大；近北西向构造岩层产状为10˚，倾角为18˚；隧道右侧山体内20 m左右，为一上宽下窄的断裂破碎带，山坡上从公路边开始，出露宽度约为30 m。该探测结果和现场探勘结果吻合。 3) 隧道右侧北西向的断裂带与隧道走向呈小角度相交，对隧道出口段右侧稳定有一定影响，隧道出口端基础下沉和出口外部的滑坡有较大可能是该断裂带的延伸部位。 4) 综上可推断隧道附近围岩地质情况如图9所示。 图9. 隧道出口段围岩地质情况示意图
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user: 7. 结论 本文通过对白泥井隧道出口段进行地震CT探测，得出白泥井隧道出口段围岩分布情况，在隧道右侧存在一个北西向断裂带与其呈小角度相交，对隧道出口段衬砌有一定影响，同时根据地震CT探测结果，隧道出口段基础围岩是稳定的。建议对隧道出口段断裂带附近增大二衬和仰拱的厚度，并对该段隧道右侧围岩及拱顶进行喷锚注浆，增大隧道整体强度，同时也使隧道侧向稳定性得到增强。
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user: 摘 要 在二维地电模型中，大地电磁测深的倾子响应依赖于TE极化模式的数值模拟问题，能很好地反映地电构造的水平非均匀性，可作为复杂构造的表征。低阻覆盖层对电磁波具有屏蔽效应，会降低大地电磁测深的探测能力。通过对存在低阻覆盖层模型与不存在低阻覆盖层模型进行了正演计算，低阻覆盖层对于定性分析大地电磁的倾子响应资料是不存在影响的，而对于定性分析视电阻率资料的影响较大。同时，对静位移模型的模拟计算，倾子响应的实部、虚部和振幅均能反映出不均匀体的横向分布情况，且能分辨出地表不均匀体的横向不均匀性。 关键词 :大地电磁测深，倾子响应，数值模拟，低阻覆盖层，探测能力 Copyright © 2018 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/