实测研究范文

实测研究范文（精选12篇）

实测研究 第1篇

高速气流绕物体流动时所引起的物体加热称为气动加热。飞机在作高速飞行时, 因气动加热使机体温度升高引起材料性能下降, 导致结构强度和刚度降低;气动加热同时产生热应力, 使结构应力和应变增大;气动加热还会引起环境温度升高, 使设备和乘员不能正常工作。

在实际飞行中, 飞机结构外表面温度的变化由飞行参数、大气状态及飞机气动布局有关的气动加热等决定。现代飞机上, 气动加热对飞机受载的影响在M>1.5时变得明显, 而且在M>2时, 这种影响甚至能够与气动载荷的作用相比拟。

座舱盖位于飞机的前端, 是飞行员座舱上部的组成部分, 包括骨架和有机玻璃透明件, 由固定不动的前段和可开启的后段组成。为了获得其结构部件处的温度条件及其结构受载影响的资料, 需要进行结构温度测量。但是对于座舱盖有机玻璃透明件来说, 由于其在实际飞行中的特殊作用和使用要求, 结构表面温度实测难度比较大。

1 结构温度测量技术

根据温度传感器的测量方式, 通常分为接触式和非接触式两类。飞机结构温度通常采用接触式测量方式, 即在飞机结构表面固定安装温度传感器进行测量。目前在飞行试验中最常用的测量方法有铂电阻、热敏电阻、热电偶和示温片等:

1) 铂电阻温度传感器则是根据金属铂 (Pt) 的电阻值随温度变化而变化, 并且具有很好的重现性和稳定性的物理特性制成的传感器;

2) 热敏电阻是一种电阻值随其温度呈指数变化的半导体热敏感元件;

3) 热电偶测量温度的原理是利用不同导体连接处产生的热电动势现象;

4) 示温片由示温涂料制成, 当温度达到规定数值时, 示温涂料的颜色就会发生显著的变化。因其无法准确、实时测量温度变化, 一般只用于某些特定场合。

铂电阻温度片测量方法具有使用方便、精度高、稳定性好、复现性高的优点, 近些年来在飞机结构温度测量方面得到了广泛的应用, 因此, 本文中选用铂电阻温度传感器进行座舱盖有机玻璃透明件的结构表面温度实测。

2 试验方法

在飞机座舱盖有机玻璃透明件温度测量中, 温度传感器的改装必须解决粘接剂对有机玻璃的腐蚀、能否牢固固定传感器以及飞行后的座舱盖透明件恢复等问题, 所以需要进行先期试验, 选择符合要求的粘接剂和粘接方法。此外, 在进行温度传感器改装前, 需要对所有温度传感器进行校准, 以获得每一个温度传感器的温度校线。完成先期试验和传感器校准后, 用选定的粘接剂将铂电阻温度传感器及相应的测试导线固定在座舱盖内、外表面选定的区域上, 测试导线经整流后通过舱盖螺钉孔引入座舱内部, 进入座舱后通过密封插头与机载采集器相连。

在完成飞机座舱盖有机玻璃透明件改装后, 进行相关典型状态飞行试验, 通过专用数据采集记录设备采集记录相关飞行参数和温度参数。

3 数据处理与结果分析

3.1 数据处理方法

飞行试验数据处理方法包括数据预处理和数据二次处理两个阶段:数据预处理阶段是根据各个温度传感器的校线, 将采集记录设备记录的数据转换为物理量, 然后对相关飞行参数和温度参数数据进行比对分析, 判断飞行数据的有效性;数据二次处理阶段是根据任务要求的飞行科目, 选取相对应时间段内的飞行数据进行相关分析处理。

3.2 数据分析

表1为飞行前场温与温度传感器实测数据记录值, 表中可以看出, 各温度传感器记录的值与场温的差别不一样, 分析认为, 这主要是由于各点受外界环境影响程度所引起的, 如有的点受阳光直射, 有的点不受阳光直射。另外, 在停机坪舱内、舱外温度也会所不同。

从图1中可以看出, 当M>1.5时, 气动加热影响逐渐显著, 成为影响表面温度的主要因素。根据驻点温度公式

按标准大气环境温度估算大M数飞行时, 当M=2.05时飞机驻点温度T0≈127℃, 而T1点 (接近驻点) 实测温度为122℃, 两者比较接近。由图2也可以看出座舱盖温度分布规律与理论计算的规律是相符的。

单位:℃

4 结论

本文通过在飞机座舱盖透明件上加装铂电阻温度传感器, 测量了在典型飞行状态下, 飞机座舱盖表面的温度分布情况, 得到的试验结果与与初步理论计算相符合, 说明本方法测量座舱盖透明件温度真实有效, 为飞机座舱盖透明件的结构寿命分析提供了基础和依据。

摘要：结构温度是影响结构强度的重要因素, 但是由于飞机座舱盖有机玻璃透明件在实际飞行中的特殊作用和使用要求, 其结构温度实测工作难度较大。本文通过在有机玻璃透明件上加装铂电阻温度传感器, 对某飞机座舱盖透明件进行了温度实测, 得到典型飞行状态下其表面的温度分布数据, 为飞机座舱有机玻璃盖透明件的结构寿命分析提供基础和依据。

关键词：座舱盖,透明件,气动加热,温度实测,铂电阻

参考文献

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[2]王魁汉, 等编著.温度测量实用技术.机械工业出版社, 2006, 12.

实测地质剖面小结 第2篇

一、前言

1、目的任务

测量此剖面目的观察了解古生界下奥陶统的印渚埠组、宁国组、胡乐组及砚瓦山组的岩石特征、岩石成分、岩石组合特征，确定填图单元，明确接触关系。观察沉积岩沉积构造特征，分析沉积环境，尽而建立地层层序。

2、剖面概况及测量方法

剖面位上横塘路边，剖面长度500m，剖面方向138°，起点坐标Y=4485317、X=718046、H=2130m，终点坐标X=713820、Y=4488611、H=2280m，采用GPS定位，测绳量距、罗盘测方位、坡角的半仪器法测制。

3、参加人员

本剖面江西有色地质勘查一队剖面小组测量。具体人员及分工为（前测手）、（记录员）、（分层、岩性描述）、（后测手）、本剖面总斜长300m，共测10导，划分岩层7层，取得岩石标本7件，化石标本1件。

二、地质成果

1、剖面测制区地质背景

测区位于江山—绍兴深断裂西侧，地理位置位于浙江省西部，毗邻江西省。区域上基底为双溪坞群，由一套中基性—酸性熔岩、火山碎屑岩组成。震旦系—志留系为一套连续的碳酸盐—砂泥质沉积，上泥盆统—下三叠统为砂岩—碳酸盐岩组合，中生代火山岩零星分布。构造以印支期褶皱运动为主，岩浆活动微弱。剖面测区为奥陶系下统。

2、剖面岩性特征分层列述

剖面所测地层由新到老列述如下： 胡乐组

7层：灰黑色薄层硅质岩、页岩、粉砂岩和含炭页岩互层。硅质岩，隐晶质结构，块状构造，主要矿物为自生石英、有机质。页岩，主要矿物为粘土。粉砂岩，粉砂质结构，薄层状构造，层理发育，主要矿物为石英、长石。含炭质页岩，主要矿物为粘土、炭质（10%）。15m

整合接触

宁国组 6层：灰黑色页岩夹薄层状粉砂岩、硅质岩（含黄铁矿结核）。灰黑色页岩，主要矿物为粘土、有机质。薄层状粉砂岩，粉砂质结构，薄层状构造，主要矿物为石英、长石。硅质岩，隐晶质结构，块状构造，主要矿物为石英。灰黑色页岩中见有笔石、海百合茎化石。30m 5层：中厚层状亮晶砂屑灰岩。主要矿物为亮晶砂屑灰岩，主要矿物为亮晶方解石、砂屑。5m

整合接触

印渚埠组

4层：杂色（黄绿色、紫红色）页岩夹紫红色薄层瘤状泥灰岩。杂色页岩，页理发育，主要矿物为粘土、钙质、铁锰质。局部见呈灰白色，钙质含量较多，形成薄弱面往往成为造成滑塌、纵弯，形成层间断层及小褶皱。紫红色薄层瘤状泥灰岩，瘤状构造，主要矿物为含泥微晶灰岩，矿物成为微晶方解石，含石英、长石粉砂、粘土矿物。瘤体形态为不规则条带状、似椭球状和疙瘩状，占岩石体积的40%-80％。100m 3层：杂色页岩，可见铁锰质。

2层：灰黄色页岩。见铁染，系氧化作用形成。

1层：黄绿色、灰绿色页岩（偶夹薄层瘤状泥灰岩）。页岩，页理发育，风化后呈火柴杆状，主要矿物为粘土矿物（高岭石、水云母）、钙质。局部风化较为强烈，岩石呈灰黄色。受长期的淋滤作用，裂隙面沉淀有红褐色铁质。瘤状泥灰岩，紫红色，矿物成为伪微晶方解石，含石英、长石粉砂、粘土矿物。300m

3、构造

受区域上构造的影响，岩石中普遍发育一组互相垂直的共轭剪节理。岩性差异处，局部结晶能力较弱处，形成滑脱小断层。可见顺层滑塌，形成系列小断层，断层泥多粘土化。

三、存在问题

经过对本次剖面的分析，在工作过程中存在以下几个问题

1、由于风化作用，容易造成表象的岩性差异，给分层带来困难。

2、剖面经历过反复测量，断面上的典型现象被破坏，造成客观可描述地质现象减少。

实测研究 第3篇

关键词：低矮房屋；风场；风压；相关性

中图分类号：TU312.1 文献标识码：A

文章编号：1674-2974（2016）05-0070-09

Abstract：This paper presented the analysis results of the wind field characteristics and wind pressure of the roof on the basis of the measurement data of the roof obtained in an instrumented low-rise building， which sits in Wenzhou and was affected by the typhoon Fitow. The results reveal that， with the decrease of the average interval， the maximal average wind velocity increases； the turbulence intensity tends to decrease with an increasing average wind velocity. Furthermore， the average wind pressure at the edge of the building roof and ridge is negative with large fluctuation. The variation tendencies of wind velocity and wind pressure show the obvious correlation between the velocity in wind field and wind pressure on the roof. The correlation analysis between the wind field characteristics and wind pressure on the roof was then conducted within different time intervals. The analysis results show that the wind velocity and wind pressure are correlated well at an average interval of 5 minutes， which indicates that the average interval of 5 minutes can be reasonably used to calculate the wind load.

Key words：low-rise building； wind field； wind pressure； correlation

通过研究各国的建筑设计规范可知[[1-2]，在计算结构的风荷载时首先需要确定的是结构可能遭遇的最大平均风速，而平均风速是根据在一定的时间段内实测得到的多个瞬时风速测量值通过平均计算得出的.各国建筑设计规范所规定的计算平均风速时所确定时间段的长度（即基本时距）是不尽相同的，国际上许多国家（ 包括中国） 将平均风速计算时距值取为 10 min（即在10 min实测获得多个瞬时风速值，然后计算平均风速值，但也有国家取为1 h（ 如加拿大等） ，甚至有的国家取为3～5 s时距的瞬时风速（ 如美国规范取为3 s） .显然在风荷载计算时，取不同的时距得到的平均风速结果是不同的.对于高层建筑而言， 究竟时距长度取何值时最为适宜， 已有学者进行了分析[[3]，但对于低矮建筑是否有相同规律尚无定论[[4-8].本文主要通过对一幢足尺低矮房屋模型实验房在台风“菲特”影响温州期间，对登陆时的风场及其屋盖迎、背风面风压的实测数据进行了相关性分析， 研究了在不同时距条件下对风场和风压的相关性大小的影响， 从而确定在低矮建筑风荷载计算时最为合理的基本时距.

1 实验房概况

本课题组于2012年4月经过精心设计与选址，在温州滨海园区建造了一幢足尺低矮实验房用于抗风研究.实验房所在地为海涂围垦地形，平坦、开阔，东南面距离东海约1.3 km，实验房地理位置如图1所示.该实验房为一幢两层板房，主体受力结构为钢骨架，基础为整体现浇钢筋混凝土.实验房总高6.7 m，长7.6 m，宽4.95 m，为前后对称的双坡屋顶（屋面角为20°），屋面开洞30个，用于安装屋面风压传感器，其布置详图如图2所示.在实验房东北面6 m处架设了一座可自由升降的10 m高测风塔，分别在3.5 m，6.8 m和10 m塔高处安装了3台R.M.YOUNG 05103V型螺旋桨式风速、风向传感器进行观测风场，采用优泰32通道动态数据采集分析系统对风场数据进行同步采集，采样频率为25.6 Hz.实测足尺模型实验房及测风塔整体图如图3所示.

2 风场特性分析

2.1 平均风速和风向

在2013年第23号台风“菲特”（Fitow）登陆期间开展了实测研究，获得了大量的风场实测数据.本文在具体分析时选取了地面以上10 m高度处10月6日17：45～19：25时间段内的风场（风速风向）数据进行了分析.

在实测时，将风向角定义正北风为θ=0°，正南风为θ=180°，角度按顺时针递增，风速则可以根据式（1），（2）分解为两个分量：

表示t时距样本的二维风速平均值.式中n为t时距段内的采样个数.

分别以10 min，5 min，30 s和10 s为基本时距，测得的水平向平均风速和风向数据分别如图4（a）和4（b）所示，时间段长度为100 min.从图4看出，以10 min为基本时距所测得的平均风速为7～12 m/s，平均风向位于10°～35°之间.对于其他的时间间距，取相对应的数值进行计算，即可得到对应于时间间距的平均风速和风向.

2.2 脉动风速

在t时距内，顺风向脉动风速u（t）和横风向脉动风速v（t）可根据式（7），（8）计算：

以10 min为基本时距，选择顺风向和横风向脉动风速均方根值为脉动风速的代表值，脉动风速均方根值σi（i=u，v）定义公式如下：

其随时间变化历程如图5所示.从图5中可以看出，在100 min的脉动风速均方根值的变化历程中，脉动风速均方根值总体呈上升趋势，顺风向和横风向脉动风速均方根值有相似的变化趋势，且顺风向脉动风速均方根值比横风向脉动风速均方根值略大.

2.3 湍流度

湍流度反映了风的脉动强度，是确定结构所受脉动风荷载的关键参数.一般而言，湍流度常定义为T时距的脉动风速标准方差与水平平均风速的比值.

分别以10 min，5 min，30 s，10 s为基本时距，计算得到的顺风向和横风向湍流强度随时间变化历程如图6所示，其总的时间长度为100 min.从图6可以看出，在该段时间内，湍流度变化趋势大致与脉动风速相似，顺风向湍流强度比横风向略大且变化均随基本时距的增大而更为平缓.若取用其他的时间段时，也可采用相似的方法进行计算分析.

3 实测风压特性

跟风速一样，风压也可以提取一系列代表风压的特征值，如平均风压，脉动风压等.本文以平均风压和脉动风压均方根值作为代表风压的特征值.

该段时间内风主要从东偏北方向吹向实验房，屋盖所在面为东南面和西北面，东南屋盖为背风屋盖，布置测点为W1～W9；西北屋盖为迎风屋盖，布置测点为W10～W18（其中测点W13，W18所测数据无效）.其中，测点W6， W9， W12，和W15受风荷载影响最为明显，所以本文即取这4个测点的风压测值具体分析.由图7屋盖两面各测点的实测风压时程可知，屋盖两面边缘处的各测点均呈现较大的负压.又因为台风影响期间往往伴随着降雨，雨滴对传感器实测风压有些影响，主要表现在雨滴落在传感器表面时可能导致实测风压瞬间大幅变化，在分析平均风压时，因其影响较小，可以忽略不计，但其对瞬时分析结果影响较大.为使分析结果更加准确，本文在分析时均将其作为奇异值剔除.

图8，图9所示平均风压和脉动风压均方根值变化历程均为基本时距为10 min时计算所得.综合以上屋盖风压变化历程可以看出，当风从角部吹向房屋时，屋盖风压均为较大的负值，脉动风压整体呈上升趋势.

4 相关性分析

为了寻找在确定低矮建筑的风压特性和计算体型系数时所适宜的基本时距， 根据前述实测所获得的风场数据和风压场数据，通过相关性分析的方法研究在不同的时距条件下两者之间的相关性，进而确定计算低矮结构的风荷载时最适宜的基本时距.本文采用数理统计和概率论对相关度的定义，求两个符合条件的变量之间的相关性 [9].

4.1 相关性及其计算

对于一组复杂数据可以使用一定的数学手段生成一个相对简单的类结构，进行“相关性”或 “相似性”分析[[10]，最常用的是使用相似系数Cxy来表示指标x和指标y之间的相似关系.Cxy的取值在 -1～1 之间 ，当其绝对值越接近1，表示指标x和指标y之间的关系越密切，当其绝对值越接近0，表示指标x和指标y之间的关系越疏远.对于两条曲线形状变化规律之间的间隔尺度，常用的相似系数有夹角余弦和相关系数.

1）夹角余弦：这是受相似形的启发而来，对于两条曲线，如果长度不一，但是形状相似，当长度不是主要矛盾时，可以定义一种相似系数来表示两条曲线之间的比较密切的相似关系从而加以描述.通常用夹角余弦来描述这种关系，其定义为：

式中：vkx，vky为所要研究的两个指标向量，在本文研究分析中，vkx分别对应于平均风速和脉动风速均方根值；vky分别对应于平均风压和脉动风压均方根值，k为指标向量的第k个元素，n为指标向量中元素的个数.

2）相关系数：相关系数Cxy就是求将数据标准化 （将指标向量的每个元素减去指标向量元素平均值） 后的夹角余弦.为了简便，在计算分析时，相关系数取计算各指标向量之间的夹角余弦的绝对值.

4.2 相关性分析结果

在研究不同时距下，风场与建筑物屋面风压场的相关性的关系时，集中考虑并计算了在不同时距下风速同风压、脉动风速同脉动风压的平均值、最大值、最小值以及均方根值的相关性.计算结果表明，在取用最大值或最小值作为代表值分析时，各时距条件下，相关性系数变化趋势大致相同，但相关性系数普遍较小，所以本文取平均值来分析相关性可能更加合理.

在总的采样时间长度相同，不同平均时距条件下所划分的数据段个数显然是不同的，平均风时距越大所划分的数据段个数越少，而采用上述相关性分析方法，数据段个数的多少直接会影响到计算得到的相关系数值.因此，为了体现最后结果的一般性，分别取等时间长度（取计算总时长为100 min）和等数据段个数两种情况进行分析.选取了在时距为1 s，2 s，3 s，5 s，10 s，0.5 min，1 min，3 min，5 min，10 min10 个基本时距下的数据进行相关性分析.

1）等时间长度时的相关度

取计算的时间长度为100 min，在此条件下，计算得出了在不同时距条件下，平均风速同平均风压以及顺、横方向脉动风速均方根与脉动风压均方根值的相关性.具体计算结果如图10，图11所示.

由图10，图11可以看出，随着基本时距的增大，数据段的个数越来越少，风场和风压场各标量之间的相关性系数的值越来越大，当基本时距为1 s时相关性非常小，在取基本时距为10 min时，相关性系数最大，但在基本时距为3 min后相关性系数特别是平均风速与平均风压的相关性系数与之相比差别较小，通过具体分析可以发现，这主要是由参与相关性计算的数据个数不同所引起的，当取计算时间长度为100 min时，若取不同的时距计算，则所取的数据个数不同，如假定取基本时距为10 min时，则参与计算的数据个数为10个，而取基本时距为1 s时，参与计算的数据个数为6 000个.在进行相关性分析时，相关性系数所描述得是两条曲线变化趋势之间的相似性程度，对于每条曲线而言，特征点取得越多，则对曲线的变化趋势描述得越详细，也就越能描述两条曲线的差别.因此在进行相关性系数的计算时，相关性计算结果除与曲线变化趋势有关，还与参与计算的数据个数密切相关.

2）等数据个数时相关性结果

为消除变量个数对计算数学模型的影响，对应不同基本时距取相对应的时间长度，保证在进行相关性系数计算时，在不同的时间间距条件下参与计算的变量数据个数均为10个.例如基本时距为10 min时，对应的时间长度为100 min，基本时距为1 s时，对应的时间长度为10 s.进一步考虑到风场数据的脉动性，当基本时距较短时，所取10个数据不能精确地代表所有数据，所以以基本时距为1 s时为例，本文计算了100 min内测点W6及测点W15全部600个10 s数据的相关性，然后就这600个相关性系数的最大值、最小值以及平均值分别与其他时距条件下的相应值进行对比.具体计算结果见图12，图13. 图中，“A”，“B”和“C”分别表示测点W6的相关性系数最大值、最小值以及平均值，“A1～C1”则表示测点W15的相应值.

由图12，图13可以看出，平均风压和平均风速的相关性以及脉动风压均方根和脉动风速均方根的相关性系数变化趋势基本一致.就相关性系数最大值的变化来说，随着基本时距的增大，其变化相对比较平缓，其中基本时距为3 min和5 min时的相关性系数均比基本时距为10 min时的大，且其间差别较小；就相关性系数最小值的变化来说，当基本时距小于10 s时，相关性系数近乎为0，当基本时距位于10 s～3 min时，相关性系数呈现陡增的趋势，当基本时距大于3 min时，相关性系数则变化相对平稳，呈小幅递增趋势.西北屋盖的脉动风压均方根和脉动风速均方根的相关性系数变化曲线在基本时距为5 min时出现了极值；就相关性系数平均值的变化来说，其变化幅度居于最大值和最小值之间.当基本时距为1 s时，相关性系数最小，当基本时距位于1 s～3 min时，相关性系数呈现稳步递增趋势，当基本时距大于3 min时，对于东南屋盖的脉动风压均方根和脉动风速均方根的相关性，相关性系数仍有小幅增加，但变化则相对平缓.对于平均风压和平均风速的相关性以及西北屋盖脉动风压均方根和脉动风速均方根的相关性，相关性系数也有所增加，且均在基本时距为5 min时取得了最大值.

综上所述，在进行相关性系数计算时，取相应的不同时间长度保证参与计算相关性系数的数据个数相同时，时距对相关性系数的影响很大，其中，当基本时距为10 min和5 min时，相关性系数相对较大，且其间差别较小.因为在取较短的时间间距进行分析时，包含更多较大风速的影响，对应于这一时距的最大平均风速将增大[[11]，而结构所受风荷载相对而言，较大风速的影响要大一些，所以相对较短的时间间距相关性系数要大一些，且工程结构的风致灾害往往由较大阵风引起，因此取5 min为基本时距进行计算更加合理[[12-13].

5 结 论

通过上述对所取时间段内风场和建筑物屋盖风压实测数据及风场参数和风压场参数的相似性分析得到的结果，得出以下结论：

1） 通过对风场特性及风压特性实测数据的分析，风速和风向变化较为平稳；随着平均时距的减小，平均风速最大值增大；湍流度随着平均风速的增大呈逐渐减小的趋势；屋面各测点尤其是西北屋面边缘处的测点W15以及东南屋面屋脊边缘处的测点W9均出现了较大的平均风压和脉动风压.

2）通过对风场参数与风压参数的相关性分析，当取等时长100 min进行分析时，由于不同时距条件下，参与分析的数据个数不同，随着基本时距的增大，数据段个数越来越少，所呈现的相关性也越来越大，呈逐步递增趋势，基本时距为10 min时，相关性系数最大.

3）取相同的数据个数进行分析时，其中基本时距为5 min时，相关性最高.通过对在不同时距条件下相关性系数的最大值、最小值以及平均值的变化趋势进行分析可以看出，在确定风场同风压的相关性时，取5 min为基本时距更加合理.

4）综合对相同时间段和相同数据两种情况下的相关性分析，当取基本时距为5 min时，风场同风压的相关性较高且比较合理.但是需要指出的是，该结果是根据特定台风下的实测数据分析得出的，在进行相关性分析时取样数据较少，此结论是否具有普遍性有待于进一步研究.

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电测深实测新方式研究及应用 第4篇

金属矿产地质勘查过程中, 常要对有利成矿地段或物探异常开展一些精测剖面工作, 以了解地质目标体在地下空间的赋存规律和展布特征, 为地质工程的布设提供依据。布置激电测深剖面是力求反映激电异常地下空间物理性质的分布和变化, 进而推断金属硫化物矿床地质规律的有效方法之一。目前在国内, 大多数激电测深剖面都采用对称四极激电测深装置, 如图1所示。

从图1可以看出, 对称四极装置的供电电极和测量电极都是成对分布的, 并按一定规律展开, 通常MN<<AB, 且MN/AB之值在1/3~1/50间。当在同一测线上进行多个测深点测量, 由于测点与测点间电极位置关联性较差, 造成野外跑极的繁琐, 工作效率很低。

常用对称四极电测深供电极距序列, 主要沿用1963年规范:

该极距序列在对数坐标轴上基本等间隔排列, 属于对数模式, 适用于似水平地层的电测深曲线的推断和一维 (水平层状介质) 定量解释。而对于非水平地层情况, 因各极距在对数坐标上呈等间隔展开, 致使小极距时采样点过密, 较大极距时采样点过稀, 中、大极距的间隔偏大, 使得断面图纵向观测数据稀少, 拟断面图下部较粗糙。二维反演时, 因中、大极距数据不够充分, 而降低了断面中部和深部的定量解释精度。视电阻率/视极化率拟断面图和二维反演后电阻率/极化率真断面图像中深部地质体细节反映较差, 导致异常解释精细程度降低, 很难满足当前“攻深找盲”的要求。

同时电测深剖面 (断面) 在一段测线上布设几个测深点, 野外对称电测深剖面施工时, 电极要按测深点距来回反复平移。而在大极距情况, 电极位置分布并不合理。倘若电测深剖面点距40m, 当供电极距AB≥4000m, 相邻测深点间A、B电极平移40m, 仅为极距的≤1%。完全在供电电极距离的允许误差范围之内, 平移没有实际意义。

目前, 我国实测电测深断面成果仍局限于视电阻率/视极化率等值线拟断面图, 然而拟断面图示点的几何位置 (横坐标取测深中心点位, 纵坐标取极距的函数) 和物理参数 (视电阻率/视极化率) 均存在不确定性, 且拟断面图形态特征取决于选用的装置。解释者只能凭经验对拟断面图作大致的定性推断。若盲目作直观解释, 就可能会造成推断的失误。电测深断面二维反演软件虽已问世多年, 但其实用化迟后于生产的需要。当前广大勘查单位的电测深断面实测资料基本上未应用二维反演。

广西地球物理学会理事长、桂林工学院葛为中教授近年总结了国内激电测深工作现状及存在问题之后, 研究变革测深供电极布极方式, 提出了“梯度测深剖面”新方法。

梯度测深 (缩写GS, 取英文词Gradient Sounding的首个字母) 装置包括三极梯度测深、偶极梯度测深 (AB≥MN) 和四极梯度测深 (含亚对称四极、不对称四极和中梯测深) 。可用某种装置 (如三极或双向三极) , 也可组合应用 (如三极-偶极或四极-偶极) , 甚至用泛装置 (含三极-偶极-四极等) 。

梯度测深剖面工作中, 每一极距供电时, 同步 (或连续) 观测多个测深点的电位差 (相当于作定源的梯度剖面) , 再扩大极距作多点观测。根据测深点数、仪器的道数或台数, 按多点 (如3~6个点) 一串方式同步观测。测深长剖面可多串分段完成。

梯度测深剖面的电极沿剖面有规律布设, 在测深剖面起点的M极和终点的N极之间, 为等间隔密点区;之外为渐稀区, 供电点位间距按点距的整数倍 (2、4、8、12、16、24…) 阶梯式增加。这种电极点位分布 (近区等间隔、远区分段渐稀) 适宜二维数字模拟网格。应用反演软件作定量解释, 获得电阻率和极化率“真”断面图像, 这是测深剖面的最终成果图件。而视电阻率和视极化率拟断面图仅为测深剖面的中间成果图件。

梯度测深剖面系统与传统电测深剖面相比较有如下特点:减少供电极的布设来回移动次数;可同时观测多个测深点的数据, 很适合多通道接收机或多台单道接收机, 工作效率高;中、大极距实测数据较丰富, 相对固定地渐稀布设供电极点位, 有利于二维反演定量解释的实现。为激电精测剖面的电测深开展精细测量提供了新思路。

2 连续三极测深方式

2.1 简介

连续三极测深方式由葛为中教授在2006年年底提出。从布极方式来看, 它是在供电极距扩大过程中, 作定源三极梯度剖面, 属三极测深装置的变种, 也称为三极梯度测深剖面 (GS-3) 。按供电极移动方向分为向左A极 (GS-3A) 和向右B极 (G S-3 B) , 还有双向三极梯度测深剖面 (GS-A 3 B) 。

在非水平地层上运用三极梯度测深剖面, 解释结果更符合实际。适应于高密度测量方式, 探测深度能力优于高密度电法。连续三极测深装置GS-3B (MN B→) 布极图例见图2。

一个测线上多个测深点 (1) 、 (2) 、 (3) … (5) …共用一个供电极B极, 外移B极测量。若测线基本点距为20m, (1) 为第一个测深点, B极到 (1) 的距离400m之后逐渐放稀如400m, 420, 460, 500m, 540, 600, 660, 720, 800m, 900, 1000m, 1200m, 1400m…。

2.2 连续三极测深供电极距基本序列

葛为中教授建议电测深供电极距序列采用平方模式, 对传统的常用极距序列进行了抽稀、加密, 与对数序列相比较, 小极距时采样点变稀, 而在较大极距时采样点得到加密。各极距在平方坐标上呈近似等间距展开, 新的供电极距基本序列:

极距序列设计以平方函数为依据, 如4至170, 即自然数2至13的平方 (误差±1) ;200、250、320…500, 接近14、16、18…22的平方;640、800、1000…3000, 接近25、28、31…55的平方。它属平方模式极距序列, 称“平方极距序列”。实际应用时可适当灵活增、减或变动极距。

在点号等间隔分布的测线上开展电测深情况, 供电极距应为点距的倍数, 供电点位间距按点距的整数倍 (2、4、8、12、16、24…) 阶梯式增加, 并使电极位于点号上。

2.3 外延稀释供电极点位的设置

精测剖面外延测线上要逐渐稀释一系列供电极点位。其中每一个供电极都可为所有测深点共用。即同一电极供电, 要在各测深点的MN上观测电位差。为了兼顾多个各测深点, 供电极点位的设置参考新极距基本序列适当加密。

⑴精测剖面长度为d, 其第一测深点 (M N中心或N为准) 为供电极设置的起点。

⑵从起点到1.5d之内为密集点, 供电极间距可按原测线点距x设置。

⑶1.5d后的外延测线上逐渐稀设供电极的间距:2x、2x、3x、3x、3x、4 x、4x、5x、5x、10x、10x。

2.4 布极举例

下面举例说明连续三极测深GS-3B的布极:

某矿区中梯激电扫面后, 发现异常, 选择在130线120~140号200m的精测剖面开展连续三极测深。120、124…140号6个测深中心点的间距40m。MN用l0m;40m;80m。B极移动在122、124…150、152, 154、160、164, 172、180、188, 204, 228号。用6点一串式 (一台6通道接收机或6台单道接收机) 快速测完, BO最小极距为20m, 最大BO极距为880m~1080m。

从连续三极测深装置可以看出, 由于特殊的布极方式, 使测点与测点间供电电极位置紧密关联, 致使野外跑极工作简练, 采用多台接收机或多通道的接收机可实现一次性跑极就可以完成多点测量, 大大提高了工作效率。

2.5 电测深曲线和拟断面图的绘制

电测深曲线仍可用原用的双对数坐标纸绘制。葛为中教授还建议AB/2轴可取其平方根的算术坐标表示, 绘制或曲线。

我们认为从单个点电荷的电场强度公式来看, E=Iρ/2πr2, 电场强度的大小与距离的平方成正比, 对于连续三极电测深的单点供电, 采用极距平方根绘制曲线和拟断面图更可反映地下电场分布。

三极测深拟断面图数据记录点的横坐标为测深点中心, 纵坐标可用AB/2对数坐标或AB/6等算朮坐标。然而, 更适宜于用葛为中教授 (1997年) 提出的“极距平方根纵坐标”绘制该测深剖面的等值线拟断面图:

纵坐标 (λ为比例系数) 。很适宜在算术坐标纸上绘制。

若平方模式极距Z/λ≈1.5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1 0, 1 1, 1 2, 1 3, 1 4, 1 6, 1 8

, 2 0, 2 2, 2 5, 2 8, 3 1, 3 5, 4 0, 4 5, 5 0, 5 5。它们的间隔△Z/λ≈ (Zi+1-Z i)

/λ≈0.5, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5…。

3 工效对比

为了验证连续三极测深方式的有效性, 我们选择内蒙古阿巴嘎旗巴润苏德日图金矿区Ⅰ#勘探线和哈达特陶勒盖铅锌矿区65#勘探线, 在原对称四极测深工作的基础上, 开展了连续三极测深工作。

图3为内蒙古阿巴嘎旗巴润苏德日图金矿区Ⅰ#勘探线对称四极测深和连续三极测深拟断面图。从浅部激电异常来看, 对称四极测深所反映的激电异常形态与连续三极测深相似, 其特征均为高阻高极化特征, 且在视电阻率异常方面, 前者比后者更规则, 更直观。这也是对称四极测深小极距采样点比后者过密的缘故。但从深部激电异常来看, 后者反映的激电异常有向下延伸的趋势, 其倾向向左, 并在248~2 5 2#点处出现一低阻高极化异常显示。而前者反映粗略。

对比表明, 利用连续三极测深进行勘查是可行的, 其异常形态与四极测深基本一致, 解释仍可沿用四极测深方法, 却在大极距探测能力上优于四极测深, 对当前深部找矿具有很好的实际意义。

工作效率对比见表1。

表内需要说明的是对称四极测深AB/2最大极距为1500米, 连续三极测深最大极距为2000米。

从表中可以看出, 连续三极测深方式在用工人数、完成时间上都优于对称四极, 且极距容易掌握, 其经济成本大幅下降。

4 找矿效果

内蒙古阿巴嘎旗哈达特陶勒盖铅锌矿区是根据1:20万区域地质调查发现的重砂异常, 2004年经地表踏勘后, 发现有多条破碎蚀变带, 2005年经大功率机电扫面发现众多低值激电异常 (见图4) , 于2006年在IP1、IP3、IP6异常上进行钻孔验证后发现的。

该区位于内蒙古二连——东乌旗铜金成矿带上。出露地层以二叠系凝灰熔岩和泥盆系石英砂岩为主, 大面积为第四系风成砂覆盖, 西部或西南部出露有印支期和燕山期的岩浆岩, 区内花岗斑岩、霏细斑岩等次火山岩脉十分发育, 铅锌矿 (化) 体主要赋存在泥盆系钙质砂岩中破碎裂隙里, 其产状较陡, 目前矿床类型不详。根据岩矿石标本测试, 矿化蚀变体的激电特征为高阻高极化, 并与围岩电性差常明显。

为了配合该区地质普查工作, 我们在IP3、IP6、IP7激电异常上布设了4条物探精测剖面, 见图4。测深装置采用三极连续测深方式, 其中48#、7#、56#勘探线测深点距为20米, 65#勘探线测深点距为40米, 最大AB/2=2000米。发射仪器选用法国IRIS公司生产的VIP10000大功率机电发送系统, 接收机为ELEAS-6激电仪, 大极距供电电流可达6A, 采用6通道三点同时观测。

图5为内蒙古阿巴嘎旗哈达特陶勒盖铅锌矿区6 5#勘探线激电测深拟断面图。剖面布设在IP6激电异常, 地表为第四系风成砂覆盖。从拟断面图看, 激电异常表现为高阻高极化特征, 异常陡立且向剖面小号点方向倾斜, 充分反映了该极化体的产状, 这一点与地质人员的认识恰好相反。在视电阻率拟断面图上, 电阻率为两高阻夹一低阻现象, 推断可能存在一断层, 后经钻孔揭露而证实, 该断层对矿体有破坏作用。通过采用桂林工学院编制的二维反演软件进行分析, 其结果见图6。成果表明矿化富集主要在150~300米之间, ZK03、ZK65-2钻孔分别位于428#、436#点, 见图7, 其结果与解释成果相吻合。

5 结论

大量的试验及应用表明, 在对物探异常进行评价时, 采用连续三极测深装置所得到的测深拟断面图异常形态简单、直观, 便于解释。与传统对称四极装置所得结果基本一致, 解释手段相似。特别是在大深度探测时, 由于连续三极测深装置的跑极特点, 多点共用一个供电电极, 简化了传统对称四极装置的往返跑极方式, 从而提高了野外工作效率。而且该方法采用平方根电极距序列, 在大极距方面, 较传统对称四极装置观测点大大增多, 信息量增大, 可达到精细测量的程度, 给反演工作提供了丰富的数据基础。连续三极测深装置可适用于高密度观测方式, 可对测量电极和观测电极系统进行改进, 实现一次性布设, 对提高野外工作效率大有帮助。当然, 连续三极测深装置的极距设计与测深点距有关, 当测深点距较大时, 不适用于它。因此, 连续三极测深装置多用于点距小于60米的多测深点观测。

参考文献

[1]葛为中.电测深布极装置及观测方式的变革.中国地球物理.中国海洋大学出版社.2007

[2]阮百尧, 等.电阻率/激发极化法数据的二维反演程序.物探化探计算技术.1999, 21

[3]中华人民共和国地质部.直流电测深法工作规范.中国工业出版社.1963, p163

实测实量年终总结 第5篇

进入公司两年，今年八月来到无锡万科项目部。领导安排的工作是协助他人做实测实量，此项工作类似于公司质量员职责。由于我的职责是资料+深化，但我在无锡的工作涉及不到资料和深化，所以下面的工作总结是针对万科特有的实测实量来浅谈一下。

实测实量，顾名思义就是到现场实地测量，以数据说话。我自八月份进入，前后历尽每月一次工程部检查，两次万科集团季度检查。每次检查，实测实量都作为大头，纳入集团考核。因此，整个万科项目自上而下，甲方、监理、项目部都对实测实量很重视。由此成立实测实量小组，我们组成员是组长吴超，张津铭和我。

之前的检查结果我不清楚，我在的这两次检查成绩都不俗。尤其是在上周四万科集团第四季度检查中，我们以总分第一的成绩名列各参与检查单位第一。在万科工程部例会甲方领导对我们取得的成绩予以了肯定和表扬，同时也对实测组在这期间所作出的努力，给予了很高的评价。

不积跬步，无以至千里；不积细流，无以成江河。实测能在万科集团第四季度检查中，取得第一的成绩与平时的努力是分不开的。此中之辛苦，不足为外人道也。实测靠的是平时检查，检查后能及时整改，容不得作半点假，全凭数据说话。我们实测组最终没有辜负项目领导和甲方领导的期望，给万科第四季度集团检查画上了一个圆满的句号。

从万科的实测体系来看，我觉得有我们值得借鉴的地方。以每户一档来说，它将每个工序划分的很明细，责任和工序明确到个人和班组。同时墙砖排版，管道走向汇总一起，一目了然。再有实测实量有存在的必要，但对施工单位来说是一考验。因为需要花人工来搞，因此不提倡，建议适量的做。

谈及来年工作计划，由于万科项目的特殊性，我未能做到自己本职工作，虽有遗憾，但不后悔，毕竟这也是一种经历。我想万科项目结束后，能安排我本职工作。俗话讲学以致用，本专业就是这，因此要用到工作中。

说到年底奖金，我想公司有着一套成熟的薪酬体制，会奖罚分明的。我们一线员工没有节假日的辛苦与没有固定上下班的工作时间，领导看在眼里，定会不会亏待。

iWo.Car实测超越“时空” 第6篇

胡同串子

我不是一个科学控，上小学的时候老师讲自然课也没提出过“回到过去”的观点。不过我倒是觉得这是否存在伦理道德的冲突？比如说我坐着小叮当的时空机回到了十年前的夜店，碰到了一个靓妹，然后开始了一段美妙且没羞没臊的爱情，而等我作者时光机回到现在的时候，发现当年的女人是一个年过半百的老奶奶，如果一直未婚还好，如果结婚了，势必会造成隔代恋情，那这样的话伦理就乱了…”原来曾发生过这样的事

案例一

1966年1月6日从阿鲁巴岛出发的“尤里西斯”号双桅帆船在百慕大三角神秘失踪，却于1990年突然出现在委内瑞拉加拉加斯市郊的海滩上，船上的三个水手的生理状况跟24年前并无差异。

案例二

1955年一架飞越百慕大三角海区时失踪的飞机于1990年完整无损地飞回原定目的地机场，其中一名飞行员的出生证表明他现在已有77岁，但他看起来只有40出头。

案例三

1954年由洛根和诺顿所乘坐的热气球在魔鬼三角地带神秘失踪，经多方查找，仍无下落。1990年春在古巴的春季热气球比赛中，那只失踪36年的热气球在消失处又突然出现……

案例四

1994年初，一架意大利客机在非洲海岸上空突然消失了。正当机场工作人员焦急万分之际，客机又在原来的空域出现。然而客机上的机组人员和315名乘客，并不知道他们曾经“失踪”过，但是每个乘客的手表都慢了20分钟。

以上的事件内容来自于百度百科和腾讯科技频道一篇名为《未解之谜》的文章。事情的真伪我们无从考证，因为作为一名出生在普通的无产阶级家庭里的男孩，我没法跑到美国揪住奥巴马大叔的脖领子问他：说！到底你们开飞机那哥们回没回到过去？！ 但我们确实可以利用手中的设备来测量当今的汽车开到120的时候，是不是能够将这把时间之尺缩短。

此次测试地点最为理想的是车少的路况，尽量争取汽车能够匀速进行。所以我们精挑细选之后将地点选为雍和宫后面那条直通北四环的大道。该段路况在下午三点钟左右车辆较少，并且弯道少，凭借小编多年的开车经验，只要这个路段的速度把握得当，基本上一路上可以说是通行无阻。

这次评测之所以选择一辆suV，是因为沙漏中流沙的移动速度会受汽车的颠簸度影响，车内颠簸越严重，流沙的速度有可能就会流动得更快，也有可能流动得越慢，总之会影响最终的测试结果。但是其实还有一个很重要的原因——suV结实，坐在里面的安全感更强一些，万一开车的时候，司机因为尿急打了一个寒颤而导致紧急情况出现，能保命……

如果我们想要证实那位读者的理论成立，那就一定会用上爱因斯坦的相对论和霍金的量子力学。其基本含义大概是说，当速度超过光速，达到超光速的时候，人类或

物体就会通过时空隧道到达未来。

其公式就是：

Q5的重量为1900公斤，当时的速度为120公里/小时，跟据相对论的原理来说的话，当这辆车达到光速的时候，车子的质量将会发生变化，达到现在的两倍，也就是3800公斤。这个时候时间是静止的，一旦重量和速度超过这个数值，也就是速度超过光速，则就会发生时间倒流的现象。

而在试验中，我们的车子速度顶多是120公里/小时，距离光速肯定有巨大的差距。但是还是能够算出这把时间尺到底有没有缩短。

如果将Q5达到光速的时候的值定为1，那这把尺子在达到光速之前都在这个尺子的正值范围，一旦超过这个范围才会达到回到过去的效果。

证明一

为了证明我们的朋友到底是错觉还是真正地感受到这0.0011111%的时间尺

“误差”，我们这时可以用实验得出的数据来进行计算。

实验的时间为10分10秒，静止时候的时间为10分19秒，如果换算出来的话，10分10秒相当于610秒，10分19秒则是619秒，之间相差9秒。

那么9秒与619秒的百分比为1.454%，这一数值基本上是0.0011111%的1308.6倍，抛去计算时候的误差，顶多相差百分之0.001%，而看到这个上千倍的差值时，相信大家心里已经明白那位朋友的“赶脚”到底是真是假了。

证明二

实测研究 第7篇

原型观测、测量能为理论研究提供准确的基础数据, 是一切理论分析的基础[1]。目前最为常用的水流流速测量仪器为WHM 300-I-UG53, 其原理主要通过感应螺旋桨将单位面积的水流流速转换成螺旋桨的转速[2,3,4,5], 进而再通过率定的经验公式进行回算。平面位置坐标点则通过GPS感应定位, 定位精度可达到1.0 mm。

2 流速实测数据处理

数据处理是指利用相应的数学分析方法对实测数据进行降噪处理, 然后根据优化数据形成需要的测量成果, 即直观且可供直接打印的流速分布图等最终结果。本文根据长江水利委员会于2013-02, 在来流量Q=5 000 m3/s实测的重庆主城陈家溪河段的流速数据作为研究基础数据, 探讨科学合理的内河表面水流流速实测数据处理技术。

2.1 流速实测数据数学处理

在流速测量过程中, 由于仪器自身震动, 水流、船行波脉动干扰以及参数设置等原因, 测得的流速数据包含了大量噪声, 为了保证实测数据的精确性, 应对原始数据进行滤波处理, 尽可能地消减随机误差或者错误数据, 以保证测量数据的精确性。在天然河流中, 由于流速的横向分布具有连续性, 因此数据处理以横断面为处理单位, 对实测数据按横断面进行分组处理, 最后汇总。

2.1.1 滤波及去除粗差

在天然河流中, 可认为在局部区域出现大幅突变的数据是粗差造成的错误数据。对于粗差, 可采用经验公式, 根据3σ准则剔除。对于某一断面的实测流速序列数据, 若各水深值只含有随机误差, 则可根据随机误差的正态分布规律, 其残差分布在±3σ区域内的概率为97.7%, 若在数据中, 出现有残差值大于±3σ的实测流速数据值, 则可认为该数据点无效。为方便下一步计算, 避免计算数据过稀, 可用该信号点相邻4个数据点进行内插。

将由仪器噪声、水流噪声、环境噪声等混响噪声模拟为具有相应带宽的窄带随机过程, 利用噪声小波包分析, 将噪声信号频谱与被析信号频段子适相片匹配, 得到更为精细的小包分析数值方法。信号数据点的小波分析法消噪可按以下步骤进行:

(1) 信号的小波分解。

(2) 小波重构。

选择重庆陈家溪河段某断面作为研究对象, 利用小波包对其含有噪声的流速实测数据进行滤波仿真处理 (见图1) 。

由滤波前后流速数据横向分布对比可看出, 通过分解运算, 流速数据中的噪声量基本从数据中去掉, 处理后的数据较原数据在横向分布的连续性上有了明显提高, 同时较好地保留了水下地形特征点信息。

2.1.2 移动平均值 (中点法) 过滤技术

无效信号数据不一定会相差一个数量级, 而是与相邻的流速数据出现较大的突变, 破坏或者干扰流速点横向连续变化的性质。本文采用移动平均值过滤技术, 对突变流速进行修正, 即依次判别每一个数据点前后4个流速值的平均值与标准差, 并与中点流速进行比较, 假如中间点高程偏离局部标准差的范围内, 则该数据被视为无效信号。为保持差值曲线的协调性及数据的紧密性, 错误数据点的值用相邻4点的流速值进行内插。一般来说, 无效信号流速所占比例不大, 一般小于总样本数的30%。同时, 通过移动平均法对流速数据进行二次过滤与修正后, 断面流速的波动偏移差大幅降低, 其横向分布连续性有了进一步提高 (见图2) 。

2.2 滤波降噪后的能谱分析

传统能谱平滑方法有最小二乘平滑滤波法、重心法、傅里叶变化法。其中, 傅里叶变化法由于其自适应性强、不易引起能谱形变从而应用最为普遍。他可将原始信号, 以累加方式来计算信号中不同正弦信号的频率、振幅和相位。因此, 傅里叶变换将原来难以处理的时域信号转换成易于分析的频域信号。

在实验室水槽静水条件下, 使用WHM 300-I-UG53采集流速信号, 认为该实测值即为仪器的噪音信号。根据傅里叶变换法, 对原始数据及处理后的数据做能谱转换, 得到各信号的能谱曲线见图3。

从图3 (a) 噪声能谱可以看出, 仪器噪声的能谱曲线频域内满足均匀分布。从图3 (c) 降噪后能谱可以看出, 在频率大于1 Hz以后, 满足-5/3次幂的频率区间大为改善, 接近10 Hz;在频率小于1 Hz的区间内, 降噪前与降噪后差异很小, 趋势一致, 说明用上述降噪方法对高频能量的分析效果较好。

2.3 数值化成图

由于实测数据点是离散点, 无法直观分析出河道地形分布, 因此借助Aquaveo.SMS软件, 将实测数据点离散成二维平面图, 步骤如下:

(1) 确定研究河道边界。

在CAD中绘制河道边界范围, 并导入SMS。

(2) 划分网格。

为确保模型离散计算精度, 采用稳定性最好的三角网格, 以10 m为步长对河段进行网格划分。对于重点观察区域, 可缩小网格间距, 进行加密。本研究河段共有21 624个网格及43 785个节点。

(3) 数据点导入。

将去噪处理好的实测流速数据点导入SMS。

(4) 数据离散, 图形生成

把实测点数据离散至每一个网格节点, 空间的离散采用有限单元法。最后生成该河段的河道地形图 (见图4) 。

3 结语

本文介绍了内河表面实测流速数据处理的方法过程, 研究分析表明:实测原始数据通过小波包滤波去糙分析及移动平均值法过滤后, 噪声误差及波动误差得到了很好的消除, 数据在横向分布上有很好的连续性。同时, 通过傅里叶转换方程对降噪前后进行能谱分析, 降噪前后差异很小, 趋势基本一致。最后, 本文借助SMS软件将数据点离散, 生成了河段地形图。可为类似河段水下地形的测量及数据分析提供借鉴。

摘要：水流流速是河流研究、航道项目设计中的重要参数, 由于测量仪器自有的噪声误差、水流运动的脉动性以及测量人员的随机测量错误, 都可能导致测量误差较大, 不能保证数据的准确性。针对这一问题, 文章采用数学分析法, 以每个施测横向断面为基本单位, 依次使用小波包滤波去噪和移动平均值法过滤, 很好地消除了数据噪声及波动误差, 流速的横向分布的连续性有了很大提高。通过傅里叶转换方程对降噪前后进行能谱分析, 降噪前后差异很小, 趋势基本一致。最后, 借助SMS软件将数据点离散, 生成了河段地形图。其结论方法可以为同类河流的实测流速数据处理提供技术支持。

关键词：内河表面流速,数据处理,小波分析,移动平均值法,滤波去噪

参考文献

[1]张伟.多波束测深系统在水下地形测量中的应用研究[D].北京:中国地质大学, 2008.

[2]Peter Goodwin.Analytical solutions for estimating effective discharge[J].Journal of Hydrau lic Engineering, 2004, 130 (8) :729-738.

[3]陈彬彬.水下地形测量系统关键技术研究[D].南京:河海大学, 2010.

[4]谢龙.三峡变动回水区末端段复合水动力条件分析及对泥沙输移的影响[D].重庆:重庆交通大学, 2013.

实测研究 第8篇

关键词：被动太阳房,热环境,民居

陇中处于黄土高原中部,这里空气中尘埃和水汽含量较少,空气清新,因而日照充足,太阳能资源丰富,年平均日照2 500.1 h,全年地面太阳总辐射可达5 910.5 MJ/m2[1]。从11月～次年3月的整个冬季,照射在房屋南立面上的太阳总辐射量为1 535.4 cal/(cm2·d)[2],具有建造被动太阳房的资源优势。本文对定西农村地区某一附加阳光间式被动太阳房室内外温度和相对湿度进行实测,并对影响室内温度的因素进行分析,以便为陇中新农村建设中被动太阳能民居的建造设计与推广使用和既有传统民居的改造提供参考依据。

1 被测对象

被测民居位于陇中定西市安定区内官营镇先锋村,是一栋典型的单层附加阳光间式被动太阳房。坐北朝南,单面采光,砖木结构,双坡屋顶,进深为4 m,屋脊高4.15 m,北墙高3.08 m,南墙高3.20 m 。所有窗户均为铝合金框单层普通玻璃推拉窗,窗高1.8 m,窗下墙高0.8 m,南墙窗户内设纱帘和薄布帘;门均为单层实板木门,四季外设薄布帘。有人正常居住,无辅助热源。

2 测试方案

测试分别在冬、夏两季各进行一次。冬季测试时间是2008年1月28日15:00～1月29日15:00,夏季测试时间是2008年8月2日1:00～8月3日24:00。两次测试期间天气均为晴转阴。

测试参数包括室内外空气温度和相对湿度。测试采用深圳胜利数字温/湿度计,型号:VC230A,精度:±0.1 ℃和±1.0%。测试点布置见图1,测试点选在人们活动最频繁的房屋和阳光间中央;室外温度计挂在庭院中间。仪器距地面高度都为1.5 m。测试期间采取了遮阳措施,室内外参数测试间隔均为1 h。

3 测试结果及分析

3.1 测试结果

冬、夏季室内外气温测试如图2,图3所示。冬季室内平均相对湿度约为39.1%,夏季约为58.3%。

3.2 结果分析

由图2可见,冬季测试期间室外最高气温为-7.4 ℃,最低气温为-26.3 ℃,平均气温约为-19.8 ℃,温度波幅高达18.9 ℃;室内最高气温为-0.4 ℃,最低气温为-5.1 ℃,平均气温约为-2.7 ℃,温度波幅为4.7 ℃。冬季室内整体温度过低,在无任何附加热源的情况下,难以满足室内热舒适要求。

就冬季室内气温过低现象,认为主要原因是设计技术欠缺和人们追求外观而忽视保温性能。针对以上不足,建议采用以下措施:

1)减小体形系数和阳光间进深。通过计算,该被动太阳房体形系数约为0.71。根据标准[3],建筑体形系数宜控制在0.30及0.30以下,若超标,则屋顶和外墙应加强保温,使围护结构传热系数符合规定要求。另外文献[4]指出,附加阳光间进深不宜超过1.2 m,而测试被动太阳房的附加阳光间进深为1.5 m,这也是热损失的原因之一。

2)在南墙增设上、下通风口。设置可自由开启的活门式上、下通风口,便于将阳光间已加热的热空气从上通风口传入室内,而室内较冷的空气从下通风口流出,形成热冷空气的自然对流,从而更快地加热室内空气,提高室内气温。

3)增加外围护结构厚度,特别是应提高北墙和门窗的保温性能。比如北墙可以做成120 mm内外砖墙,内衬190 mm土坯(当地一般用380 mm×190 mm土坯),形成复合墙,这既满足墙体强度要求,又比240 mm砖墙的热容量大;亦可根据经济条件采用承重空心砖及其他含保温材料的复合墙。目前农村墙体常见的保温材料有:聚苯颗粒保温砂浆,膨胀珍珠岩保温砂浆,利用麦秆、稻草加工的轻质墙板等,价格相对便宜,性能也满足要求[5]。扩大阳光间玻璃窗户面积,同时给门窗安装可活动卷式保温帘子,防止冷风渗入。

4)阳光间内表面采用吸热系数大的材料。房屋南墙瓷砖饰面和阳光间地板、内墙面应选深色(如暗红、深绿、棕色等),减少太阳照射反射损失和长波辐射热损失,则白天将更多的太阳能储存起来,在夜间释放起保温作用。

对于夏季室内热状况,从图3可知,室外最高气温为27.9 ℃,最低气温为11 ℃,平均气温为18.4 ℃,温度波幅为16.8 ℃;室内最高气温为27.2 ℃,最低气温为23.4 ℃,平均气温为25.3 ℃,温度波幅为3.8 ℃。根据GBJ 19-87我国采暖通风与空气调节设计规范的规定(我国夏季空调房间室内设计温度为24 ℃～28 ℃),满足夏季空调房间室内舒适温度。但是,依据室外平均气温和当地最热月(7月)平均气温(15 ℃～20 ℃左右),室内气温略有偏高,这主要由于测试期间没有开启阳光间窗户用来散热,大量通过窗户辐射进入阳光间的热量除了加热阳光间的空气外,绝大部分进入室内。笔者认为只要在白天有太阳辐射时,关闭室内门窗而开启阳光间部分窗户,就可以减少进入室内的热量,从而使室内热环境达到更加舒适的要求,总体来讲,定西农村地区的被动式太阳房夏季室内基本无过热之忧。

此外,由图2,图3可知,与室外气温和阳光间气温相比较,冬、夏季定西地区被动太阳房室内气温波幅较小,笔者认为,这主要是阳光间对室外气温的剧烈变化起了阻碍作用,这一优点将为在定西地区改造既有传统民居或建造类似的被动太阳房提供了有力证据。

4 结语

通过对测试结果的综合分析,得出以下结论:1)定西农村地区采用附加阳光间式被动利用太阳能使得室内气温波动较小,但是冬季整体气温过低,需要改进建造技术和增加围护结构的保温性能来改善室内热环境。2)定西农村地区附加阳光间式被动太阳房夏季室内基本无过热的现象。3)可以通过附加阳光间来改造定西农村地区既有传统民居,在节约生物能源的情况下,可以改善冬季室内热环境,起到了一举两得的效果。

参考文献

[1]张秀云,姚玉璧,朱国庆,等.定西农村地区气候资源特点与综合利用[J].甘肃科技纵横,2003,32(5):59-60.

[2]喜文华,王恒一.被动式被动太阳房的设计与建造[M].北京:化学工业出版社,2007.

[3]JGJ 26-95,民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)[S].

[4]任乃鑫,王增龙.住宅建筑阳光间节能理念探悉[J].科技咨询导报,2007(20):37-38.

[5]郑竺凌,李永红,杨旭东.北京农村住宅节能研究[J].建筑科学,2008,24(4):9-14.

实测研究 第9篇

随着城市建设步伐的加快, 汽车数量的大幅增加, 轻轨沿线建设及应用, 也使交通噪声污染的程度加剧。居住者不仅追求室内环境的清洁安全, 更追求室内环境的舒适[1]。然而, 噪声污染不仅困扰居住者的正常生活, 妨碍其学习与工作, 还会引起人们心理上的不良反应, 重者可能导致更严重的后果。特别是临街居住者, 受噪声污染程度颇为严重, 因此, 如何有效的控制临街高层建筑的噪声污染已成为亟待解决的问题。

Gerard L., Gebber等人研究发现, 噪声会使脑电图波发生异常现象, 脑电波振幅发生明显变化[2]。Chubarov等人认为过大的噪声对人的心理和生理均有明显影响, 部分人群表现出神经衰弱症, 长时间生活在高分贝噪声下, 情绪和意志都有恶化的趋势[3]。苏有成等对接触不同噪声强度的居住者进行脑血流图和心电图检测, 指出居住者心脑血管异常可能与环境噪声的刺激有直接关系[4]。随着城市化进程的加快, 城市用地布局越来越紧凑, 使住区受交通噪声的影响日益增加, 城市中道路系统的日趋完善也增加了对住区声环境的影响[5]。降低噪声的影响可以从两方面出发, 一是使住区与噪声源具有一定距离或采用噪声隔离措施, 二是从噪声源本身出发, 优化路面材质、路面使用条件以及对路面的养护进行优化, 朱万灵等在此方面进行了试验, 结论指出, 道路噪声降低了3 d B (A) ~8 d B (A) [6]。宋晶等认为轻轨及轻轨设备运行而产生的噪声强度很高, 这些噪声随着空气、固体颗粒等介质传播, 严重影响到乘客和轨道沿线人们的心理、生理和正常生活。在欧美等西方发达国家, 噪声污染问题早已引起人们的关注, 并把地铁噪声污染列为七大环境公害之一[7]。在协调道路与周边住区环境关系时, 可以充分利用自然的地形和适当的绿化来降低交通噪声的影响, 例如在纽约西区的旧公路改建方案中, 设计充分与周边环境结合, 用6车道的林荫大道代替了常规的超级高速公路, 在道路周边建设多个园林式住区, 并在中央设置冬青树为主的隔离带, 既减少了对自然环境的破坏, 又展现了自然景观[8]。

1 问卷调查

1.1 问卷调查方法

本次调研采用抽样调查问卷方式, 在各个观测点的问卷内容相同。问卷调查人员经过培训后, 在研究区域选取不同地点分别进行问卷调查。研究区域为重庆市南岸区, 问卷对象主要为学府大道69号居民。为了确保问卷结果的严谨, 通过以下两种方式控制问卷质量:

1) 问卷过程中由问卷调查人员指导调查对象填写;

2) 问卷回收后, 由专门的问卷指导组进行全面检查。

1.2 问卷调查结果和基本情况

表1列出受调查建筑的基本情况, 调查主要针对居住区临街的商用建筑和居住建筑、非临街的商用建筑和居住建筑, 共发出问卷350份, 有效问卷314份, 有效问卷占总问卷的90%。

本次调研分别调查了居住建筑与商业建筑两种类型建筑, 由表2~表4结果显示, 噪声对居住区的影响更大, 居住区的人们对噪声更为敏感, 噪声对这类调查人群的工作和生活影响范围比商业建筑更广, 影响程度也更大。对于临街建筑, 人们的心理状态直接受到噪声的影响, 而对于非临街建筑, 噪声的影响范围随距离的增加呈逐渐衰减的趋势, 影响程度小于临街建筑。问卷结果中显示出, 临街建筑中人们大部分活动都要受到噪声的影响, 而在非临街建筑中, 只有睡觉时的影响因素比较大, 远离主干道建筑内居住的人们显然对声环境的满意度较高。声源通过辐射方式传播噪声, 声波随着距离声源的距离增加而不断扩散, 随着距声源距离的增加, 声能逐渐分散, 人们感受到的噪声将随着传播距离的增加而降低, 其中也有建筑布局方式与声环境之间相互影响的关系。

2 现场环境噪声的测量

一般噪声主要来自交通噪声、工厂噪声、建筑施工噪声、商业噪声、社会生活噪声等。其中交通噪声为起伏性的、不连续的且不稳定的噪声, 其噪声在各种噪声中位于首位, 危害也是最大的, 数量也是最多的, 70%~80%的噪声主要由交通噪声引起。在进行环境噪声测量时, 主要测量交通噪声和对声环境比较敏感地点噪声的测量。

2.1 测点的选择

交通噪声的测量点选在重庆市一条具有代表性的主交通干道, 重庆市南岸区学府大道69号轻轨站旁, 距路边1 m处。

2.2 测量准备

测量日选择在无降雨、降雪且平均风速小于5.5 m/s的晴天。为了提高测量质量, 声级计选择2型, 即精度为±1.0 d B。

2.3 测量要素

交通噪声为不连续的有起伏的, 测量稳态声级, 此种参数随时间变化而变化, 单位是d B (A) 。在实地测量交通的噪声时, 记录声级计读取值的同时标记测量时间点。

2.4 实测数据

测量按时间分段进行, 在07:00~22:00这一时间段内, 每个时刻测量10次, 取其均值作为测量结果, 测量结果主要包括交通噪声的声压值和车流量 (见表5) 。

该测量结果反映出在上班高峰阶段和下班高峰阶段, 车流量较大, 声压等级较高;当重车比例较高时, 噪声污染程度较严重。同时, 实测路段为上坡地形, 车辆经过此位置噪声影响更为突出。

3 噪声控制防治措施

声波在传播过程中遇到障碍物, 一部分声波会发生反射, 另一部分则透射到另一种介质中。因此, 噪声分贝值的降低, 应该从控制噪声源和噪声的传播途径两个方面考虑。降低噪声主要有两种办法, 一是根据试验, 噪声随着距离的增加而降低。二是绿化带产生声压级的附加衰减, 附加衰减与绿化带的宽度、树种和树形分布等要素有一定的关系。因此, 对噪声的防治可以采取以下措施:

1) 声屏障降噪。

对距离居住区较近的高速路或者城市快速路, 通常采用设立声屏障的方式, 根据声屏障材质的不同, 可以吸收部分噪声, 或者将部分噪声反射出去, 是降低交通噪声的最直接的方式。合理设置声屏障, 可以使噪声的分贝值降低10 d B左右。

2) 绿化降噪。

在主干道两侧植物绿化, 是防止交通噪声的有效措施之一。对不同绿色植物进行优化配比, 植物间保持合理的密度, 可以较好的达到吸纳声波, 降低噪声的传播距离。

3) 室内绿化降噪。

在室内阳台上种植绿色物种, 既可以改变室内空气环境, 也可以使声音传播方向发生改变, 降低噪声污染的程度, 提高居家的舒适度。

4) 建筑降噪是指对建筑物的构造进行改进, 适用于主干道周边住区, 点式建筑、布局散乱、建筑材料本身隔声效果较差的住区。

5) 交通管制降噪。

在车流量较大地段, 通常噪声较大, 车辆鸣笛频繁、行驶速度快都是使噪声增加的因素, 住区内居民通常对这种突发性的鸣笛比较敏感, 在街边住区较多、较密集且交通量大的地段, 控制大型车的行车路线与时间段, 并采用设置限速、禁鸣标志。

6) 轻轨站部分区域铺贴吸声材料, 这样不仅仅有助于减小设备噪声对周边的影响, 还有助于减小轻轨站内的噪声干扰。

4 结论

1) 对于轻轨沿线住区, 除了常见的从声源、传播过程来消除噪声外, 在城市规划阶段就应尽量避免建筑邻近交通沿线, 在用地紧张的情况下, 应按照建筑的不同功能, 进行动静分区, 按照人们进行不同活动时对噪声的接受程度来分级布局不同类型建筑, 沿街布置噪声不敏感建筑。

2) 对于商住结合的区域, 既要建立相关法规限制鸣笛又要使商业活动区域形成人工的噪声隔离屏障, 来减少噪声影响。

3) 噪声的影响范围、影响程度与建筑的类型、建筑的朝向和建筑的位置有直接的关系, 噪声最大的是临街建筑, 最小的是背街建筑。

4) 交通噪声的大小是居住区室内舒适度的主要衡量指标, 声压级在上班早高峰与下班晚高峰出现较大峰值。

摘要：对城市主干道特定居住区的噪声满意度进行调查问卷, 实测分析了道路两侧的声压等级, 针对该区域特殊的生态条件, 从声屏障、绿化、交通管制、吸声材料等方面, 提出了噪声控制防治措施。

关键词：噪声污染,居住建筑,商业建筑,降噪措施

参考文献

[1]赵敬源, 张琳, 霍小平.临街建筑声环境的研究与改善[J].西安建筑科技大学学报 (自然科学版) , 2004, 36 (2) :191-194.

[2]Gerard L., Gebber.Human brain alpha rhythm:nonlinear oscillation or filtered noise[J].Brain Research, 1999, 818 (2) :556-560.

[3]Chubarov IV, Zinkin VN.The psychological status of workers subjected to noise.Gig Sanit[Article in Russian], 1999 (2) :16.

[4]苏有成, 焦素然.环境噪声对中学生心脑血管功能影响初探[J].环境与健康杂志, 1995 (3) :118-120.

[5]谢浩, 刘晓帆.居住区的交通噪声问题及防治[J].环境研究与监测, 2005 (1) :10-14.

[6]朱万灵, 陈庆喜, 马骁威, 等.公路交通污染防治技术的研究[J].交通环保, 2003 (12) :69-72.

[7]宋晶, 郝王君.地铁车站对周围环境振动与噪声的影响分析及对策[J].城市轨道交通研究, 2008 (3) :26-29.

深井巷道矿压显现规律的实测研究 第10篇

随着浅部资源的日益减少, 我国有越来越多的煤矿将进入深部开采。深部复杂的地质条件和力学环境, 使得巷道围岩稳定性控制问题成为困扰煤矿安全生产和建设的主要难题之一[1～3]。就问题的实质而言, 深部与浅部的主要区别在于围岩所处的应力环境的差别, 进而导致围岩强度和变形性质的明显差异。下面以某煤矿地质条件下深部开采巷道为工程背景开展深井巷道矿压显现规律研究, 为该矿深部安全开采提供保障。

1 地质概况

某矿开采巷道埋深1030m, 设计工程量350m, 巷道断面形状为半圆拱形, 巷道掘进断面22.44m2、净断面20.53m2。巷道断面掘进宽度5.5m, 净宽度5.2m;掘进高度4.5m, 净高度4.1m, 墙高1.75m。

矿压显现规律研究

2 实测矿压显现规律

2.1 观测内容

2.1.1 巷道表面收敛

在巷道布置表面位移基点, 观测巷道表面位移收敛情况, 包括两帮移近量、顶底移近量, 采用十字布点法布置, 巷道表面位移基点布置如图1所示, 用钢卷尺和测杆测量顶底移近量和两帮移近量。每个测站测量内容包括巷道两帮收敛 (AB) 、顶板下沉 (CD) 表面位移断面布置示意图如图1所示。

2.1.2 巷道深部位移

巷道围岩内部相对位移是指围岩的内部各基点间的位移量, 内部位移检测的主要目的是判断围岩的松动范围随围岩压力改变的变化规律, 为巷道支护提供参考依据。测量仪器采用DW型机械式多点位移计。

巷道围岩深部位移观测设置测站时, 用安装杆将4个位移基点锁头装入孔内, 分别固定在孔深1m、2m、4m、6m的位置上, 将套筒树脂黏结在空口处, 用钢尺测量各测量钢丝的长度。

在Ⅳ1采区行人下山布置1个观测断面, 每个断面布置两个测站, 分别在巷道两帮帮部各安装一套多点位移计。

2.2 测站布置

2.2.1-1015轨道大巷

初始支护参数情况下, 在巷道内布置了1个表面位移测站, 1个多点位移计测站。表面位移设置四个表面。

2.2.2 IV1采区行人下山

位移测站, I测点标高为-910 m, Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个测点间隔20米布置, 如图2所示。

2.3 观测结果

2.3.1 IV1采区行人下山现场实测分析

IV1采区行人下山有四个表面位移测站, 各测站表面位移移近量变化曲线如图3～图6所示。

现场测试结果表明:在将近5个月的时间, 巷道两帮累计移近量最大值为24mm, 累计顶底下沉最大值为16mm, 并且从宏观上察看巷道在靠顶端位置由于地质构造的影响巷道有一定的底臌和变形。总体来看, 巷道围岩变形量很小, 变形速度很小。

3 结语

(1) IV1行人下山围岩变形量很小, 变形速度很小;

(2) 从宏观上察看巷道在靠顶端位置由于地质构造的影响巷道有一定的底臌和变形。总体来看, 巷道围岩变形量很小, 变形速度很小。

参考文献

[1]何满潮, 谢和平, 彭苏萍等.深部开采岩体力学研究[J].岩石力学与工程学报, 2006, 24 (16) :2803～2813.

[2]杨双锁.煤矿回采巷道围岩控制理论探讨[J].煤炭学报, 2010, 35 (11) :1842～1853.

世界上第一次实测子午线 第11篇

唐中宗年间。在今浙江省天台县，有座天台山，山巅有一寺名国清寺，寺不大而甚雅，僧不多而道深。每日里松涛流水伴着那晨钟暮鼓，别是一番风韵。这日住持和尚在僧房坐着，旁边坑桌上放着一壶用山前桃花，山后梅瓣，房前竹叶，寺后松针酿成的功果酒。这位老僧也不知姓甚名谁，几多年纪，白眉下一双慧眼炯炯有神。老僧命弟子取来一个朱漆木盒，抓出一把檀木算筹，在桌上横竖相间地摆开，算了起来。也不知过了几个时辰，窗外竹影斜移，室内香烟缭绕，静得落针可闻。几个弟子垂手恭立，猜不透师傅今日为何茶饭不吃，如此潜心。忽然，老僧将手中算筹一拍，说道：“今日当有弟子前来求见，已到山前，何人下去为他领路？”一位小僧连忙应声下山。

过了一个时辰僧房门开，只见小僧背后跟进一个二十四、五岁的青年，一双芒鞋，风尘仆仆。一件袈裟，斜披肩上，一看就是远游而来。老僧微微启目，见这人气色沉静，犹如松间明月，谦恭有志，又如新竹之有节，果可深造；不觉笑上眉梢。这年轻人见老僧看他，忙双手合掌道：“小僧有礼，弟子拜见师傅。”老僧忙离座下地用手扶住，说：“前几日我就算出你要来求我算法，今日在此坐等多时了。我不久当西去，这么多算书、算法正愁无人可传，今日你来真是天作之合。”

这位年轻人是谁呢？原来他姓张名遂，法名一行（683-727），从小好学，尤爱天文历算，只因权贵所逼，在河南嵩山的嵩岳寺里出家为僧。那嵩岳寺也是有名的寺院，武则天当皇帝时曾把这寺定为她的行宫，里面有不少高僧和藏书。张遂在这寺里住了几年，通读藏书；研习数学，但很快他又不满足于现有的学习条件。听说浙江天台山有一位高僧，便千里迢迢来这里请教。再说这位老僧见张遂眉清目秀十分聪慧，心里也很喜欢，便领着他打开一间间僧房，去看那满墙满架的藏书，全是些《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张正建算经》、《缀术》、《缉古算经》、《五曹算经》、《五经算术》之类的珍籍。还有一些从印度传入的算书、算法，墙上画的也尽是些勾股图、割圆图、纵横图，把个张遂喜得开一间房念一声阿弥陀佛。从此他便在这里住下，遍读藏书，面请机宜，直到公元710年，才又回到嵩岳寺里。这是张遂一生最重要的阶段，至于他学到了什么天机，史书无载，作者也就无从披露。

再说张遂出家为僧的这些年月，却是社会上斗争极其激烈的时期。公元704年武则天病死，中宗李显即位。710年李显又被毒死，睿宗李旦即位。到了第三年，李旦自觉无能，便将皇位让给儿子玄宗李隆基。这李隆基倒是个有为君主，他二十七岁即位，年富力强，有志于改革。开元元年他连连下求贤诏书，征召有才之人，又特意遍访有才的功臣弟子。张遂的祖上曾对朝廷有功，因此被征调回京。玄宗对他极为尊重，常请教一些科学方面的问题，张遂因此竭尽全力，改革历法，制造天文、计时仪器。到开元十二年，他又领导了全国大规模的天文测量。各测量队在北起今河北蔚县，南到今越南河内、顺化的漫长的路线上观察日影、星辰的变化，测得的数据全都及时送回长安，由张遂汇总计算。

这天夜静时分，张遂又登上长安城里的天文台仰观星空。浮云似水，繁星如麻。他一一辨认着星座，计算着它们的位置、亮度。突然背后有人说道：“夜已很深，法师还未休息啊。”张遂转身，见一中年汉子，长袍便服，正拱手施礼。他借着月光细看，忙道：“南宫先生，原来是你，何时返京？”“我今日下午回到长安，知你定在这里观星，便来找你。有一件事扰得我坐卧不安，所以匆匆来见。”原来这人是张遂派到河南阳城的天文测量队的队长，也是他组织这次全国大测量的主要助手。测量工作有一项主要内容就是量出各地不同的“北极高度”。因为地球是个圆形，各地地平线对北极星仰角不同，这仰角叫做北极高度，肉眼看到的北极星的高度也就不同。但是怎样测算这个角度呢？南宫说在野外作业中碰到了这个问题，很觉为难，因此特来向张遂请教。

张遂听完来意，便说：“贫僧看到各队送回的星表、数据，这几日也在思虑这件事。我这里有一把尺子或可试用。”说着从怀中取出一把直角拐尺，角间有一弧形刻度，角顶有丝线，系一铜锤。张遂整了整袈裟，仰面找见北极星。只见他将拐尺举起，长边对准眼睛，同时指向北极星；铜锤缀线，自然下垂，他用手指指着垂线与短边的夹角，读出弧上的度数，说：“这就是地平线与北极的夹角，也就是北极的高度，你可拿去试测。”南宫说一时还想不出，这个简单的拐尺如何能运测带算，一下就解决了一个复杂的难题。便道：“敢问师傅，这件宝器可是当年天台寺里所传？”张遂哈哈一笑说：“南宫先生想到哪里去了？你我研究天文，推算历法，三、四年来哪件仪器不是靠自己动手，何来神助。快拿去使用，还望在测试中不断改进呢。”

张遂的尺子叫“复矩”，不但能测出北极高度，而且这个度数同时也就是地球北半球的纬度。这是因为地球是个圆形，一条子午线穿过南北两极，当我们站在北极时，北极星正在头顶，与地平线垂直成90度。如果站在赤道时，北极星就在地平面上，成0度。沿着子午线往北走，北极星的高度也就逐渐变化。这尺子到底是怎样造出来的，无从可考，但这实在是一个了不起的创造，今日凡学过平面几何的人都可以试着去验试一番。

一行和尚张遂，用复矩测出了纬度，更重要的是有了纬度就可以去计量一度子午线的长短，可以计算整个子午线的长短。当时他算出每度弧长132.03千米，虽与现在测得的111.2千米相比还不甚精确，但这在世界上确是第一次实测子午线每度的弧长。在张遂之后90年，到公元814年，阿拉伯人才在幼发拉底河平原上进行了一次子午线的测量。

桩端后注浆最优注浆量实测研究 第12篇

桩端后注浆工程中，最佳注浆量是确保桩的承载力增幅达到要求的重要因素，过量注浆会增加不必要的消耗，应通过试注浆确定[1]。

图1为笔者对桩长为20 m，桩径为1 m的桩，桩端不同注浆量时的Q—s曲线有限元模拟结果。

由图1可知，在相同桩长桩径的情况下，注浆体体积较大的桩在相同的荷载下其沉降要明显小于注浆体体积较小的桩，也就是说在实际工程中，注浆量较大而使桩端下注浆体体积也较大的桩其承载力要高于注浆量较小的桩。但由于增加幅度有限，因而存在一个最优注浆量的问题。

因此，本文通过对某桩端后注浆工程不同注浆量时的静载荷试验得到的单桩竖向极限承载力实测值，分析了注浆量对桩承载力的影响规律，并通过对600多根注浆工地试桩静载试验的统计分析结果，提出了不同桩端持力层注浆时，注浆量的统计经验公式。

1 不同注浆量试桩静载对比试验分析

表1为温州车站大道某工程注浆桩静载试验结果表，桩端持力层为卵石层。

图2为试桩Q—s曲线对比图。

图3为不同注浆量时试桩静载试验所测得的极限承载力的对比图。

从静载试验结果可以看到，相同场地相同桩径和桩长的试桩，当桩端注浆量不同时，其极限承载力也不同，随着注浆量的增加单桩极限承载力基本呈增加趋势，但当注浆量达到一定程度时，承载力增加趋势减弱，因此在注浆量设计时存在最优注浆量的问题。

2 212根注浆试桩静载试验统计分析[2]

笔者通过对50多个工地的212根注浆工地试桩静载试验的统计，分析了一些桩端注浆量的规律。钻孔灌注桩注浆量的统计分布见表2和图4，从统计结果中可以看到，注浆水泥量在0.2 t～6 t不等，其中注浆量在2.0 t～3.0 t的占统计总桩数的26.9%，注浆量在1.5 t～2.0 t的占统计总桩数的24.5%，注浆量在1.0 t～1.5 t的占统计总桩数的19.3%。统计结果表明注浆量1.0 t～3.0 t的桩占统计总桩数的60.28%，可见一般单根注浆桩在此范围内注浆效果较好。

钻孔灌注桩单桩注浆量随着桩端持力层的不同也有所不同，卵砾石层与粉砂层中桩径为600 mm,800 mm,900 mm和1 000 mm的钻孔灌注桩平均注浆量分布见表3和图5。从图5中统计结果可以看到注浆量平均值基本随着单桩桩径的增大而增大，而相同桩径下，一般卵砾石层注浆量要明显高于粉砂层注浆量，这与卵砾石持力层中较大的孔隙有关[3]。

图6，图7为卵石层及粉砂层中注浆量随桩径变化的拟合曲线图，从平均注浆量随桩径变化的经验拟合数据，可以得到粉砂层与卵石层中注浆时的注浆量经验公式如下:

卵砾石层单桩注浆量:

粉砂层单桩注浆量:

式中:Q———单桩注浆量，t;

D———单桩桩径，mm。

图8，图9为卵石层及粉砂层中注浆量随桩径的平方D2变化的拟合曲线图，从平均注浆量随D2变化的经验拟合数据，可以得到粉砂层与卵石层中注浆时的注浆量经验公式如下:

卵砾石层单桩注浆量:

粉砂层单桩注浆量:

式中:Q———单桩注浆量，t;

D———单桩桩径，mm。

可以看到，注浆量Q随D变化及Q随D2变化的曲线拟合方程均有较高的精确度，且随D2变化的拟合方程精确度更高，在工程实际中可以用来进行注浆量的设计。

3 结语

1)相同场地相同桩径和桩长的试桩，当桩端注浆量不同时，其极限承载力也不同，随着注浆量的增加单桩极限承载力基本呈增加趋势，但当注浆量达到一定程度时，承载力增加趋势减弱，因此在注浆量设计时存在最优注浆量的问题。

2)统计分析表明，单桩注浆量平均值基本随着单桩桩径的增大而增大，而相同桩径下，一般卵砾石层注浆量要明显高于粉砂层注浆量，这与卵砾石持力层中较大的孔隙有关。

3)单桩注浆量Q随桩径D变化及Q随D2变化的曲线拟合方程均有较高的精确度，且随D2变化的拟合方程精确度更高，在工程实际中可以用来进行注浆量的设计。

摘要：通过对温州车站大道某工程不同注浆量试桩静载对比试验,分析了注浆量对钻孔灌注桩承载力的影响规律,并通过对50多个工地212根注浆试桩静载试验的统计分析,提出了不同桩端持力层注浆时,最优注浆量的统计经验公式。

关键词：钻孔灌注桩,持力层,注浆量,承载力,静载试验

参考文献

[1]张忠苗,张乾青,张广兴,等.灌注桩桩端后注浆技术应用进展综述[A].第九届桩基工程学术会议论文集[C].2009:424-444.

[2]张忠苗.灌注桩后注浆技术及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.