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电磁波的实际应用

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电磁波的实际应用

电磁波的实际应用范文第1篇

[关键词] 电磁波;辣椒碱软膏;类风湿关节炎;护理效果

[中图分类号] R593.22 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2012)08(c)-0087-03

Observation of clinical efficacy and nursing effect on specific electromagnetic wave combined with Capsaicin Ointment in the treatment of rheumatoid arthritis

YUAN Ling

电磁波的实际应用范文第2篇

【关键词】高职物理 电磁波 电磁场

【中图分类号】G718.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)01-0209-02

引言

随着微波、磁场技术的广泛应用,电磁场、电磁波知识的教学成为了当前高职物理课程教学的重点内容。尤其是对于高职学校机电专业学生而言,电磁场与电磁波教学尤其重要,是必不可少的内容。但是近几年来,随着高职院校的扩招,高职学生的学习能力不够高是客观问题,所以在高职物理教学的过程中保证高职学生高效的学习尤为重要。本文将从高职机电专业物理教学实际出发,探讨高职物理课中电磁场与电磁波教学的具体策略,希望能为提高高职物理课程电磁场与电磁波教学水平起到一定的积极作用。

1.高职物理课程中电磁场与电磁波内容的特点

电磁场和电磁波是高职物理课程中包含丰富的数学和物理知识的部分课程,是高职物理课中难教、难学的一部分。该部分内容不但具有较强的理论性,同时还具有数学推导过程繁琐、概念抽象等特点,这就要求学生在学习过程中应该具有较强的抽象思维能力、空间想象能力以及逻辑推理能力,在学习的过程中采用多样化的分析方法。毋庸回避,而这对基础不是很扎实的高职学生具有一定的难度。加之,由于高职物理电磁场和电磁波的部分实践教学成本较高,教师在教学过程中就忽略了这部分实践教学内容,导致学生在实际的学习过程中对学科知识难以理解和掌握,导致学生对电磁波和电磁场的相关知识理解不够深入,难以融会贯通。

例如,在电磁波与电磁场的教学过程中,通常是以麦克斯韦的电磁场基本理论为基础,在此基础上分析并论述“电磁场与电磁波”的相关内容。在该部分内容的学习过程中,由于学生物理、数学知识以及抽象思维能力的不足,导致学生在理解电磁理论方程的过程中出现了似懂非懂、知其然而不知其所以然的问题。这些特点都要求对现代高职物理教学方式进行改革。

2.教学方法的选择

在采用传统的教学方法过程中,高职物理课中的电磁场与电磁波教学主要注重理论教学,而实践教学内容所占的比例相对较小。这首先给学生形成了一个该部分内容实用性不强的印象,导致高职学生完全失去了学习动力。同时,该部分内容还存在着考核内容较为单一,绝大部分情况是通过笔试考试分数决定考核成绩,没有对高职学生的动手能力进行锻炼与考核。基于此,在高职物理课中的电磁场与电磁波教学过程中应该从以下几个方面着手改革:

2.1 将提高学生兴趣作为主要目标,以实践应用作为教学组织的主要内容

在教学过程中,从机电专业工程应用以及工程实践的角度出发,以具体的实际问题为突破口,对课本的内容进行讲授,采用理论联系实际的方式,极大地激发学生的学习兴趣。在教学过程中注重理论知识以及理论知识在实际生活中的应用实例介绍,诸如电磁场理论在现代通信卫星、电磁波技术在医疗、生物及化学等多个领域的应用,提高学生的学习兴趣。

2.2 充分利用现代信息网络,持续更新教学内容

随着现代电磁技术的迅速发展,高职物理教学内容应该在基础内容和知识方面进行持续的更新,尤其是在电磁技术的应用方面,应该通过持续更新的方式方能充分提高学生的学习兴趣。对于更新教学内容的方式,利用现代信息网络是一个有效的途径。这不但要求教师在教学过程中充分应用信息网络,同时还应该积极地引导学生正确合理地使用网络资源,对电磁学科发展与应用的最新动态予以认识。教师在教学的过程中则重点关注电磁技术的发展现状,在对原有经典理论知识进行分析、讲解的同时,适当地增加新的理论及应用技术,对教学讲义进行持续更新、充实和完善。

2.3 淡化理论公式的推导过程

电磁波理论公式的推导是一个较为复杂而繁琐的过程,它对高等数学以及电磁学等都有较高的要求。但是,从高职学生的实际情况以及学生工作过程中的实际应用来看,学生只需要对各个微波元器件的工作原理进行了解,在此基础上对元器件的内部结构与尺寸等进行适当改进即可,并不需要太多的数学理论知识。因此,高职教师在教学的过程中可以适当地对理论公式予以淡化,这样不但消除了学生畏难的情绪,同时也提高了学生的学习积极性。

2.4 综合采用多种教学方法

当前高职物理教学过程中,主要采用的教学方法包括利用仿真软件教学和多媒体教学两种主要的方式。其中,仿真软件教学方式给学生提供了一个真实的数字平台,学生能够通过软件设计出元器件。在教学中充分的利用仿真软件可以有效的缩短电磁理论计算的时间,同时还可以显著的提高学生的设计能力。

而多媒体教学具有图、文、声并茂的教学特点,所以在教学过程中适当的应用多媒体来表示电磁波元器件的外部特点及内部结构特征,通过短片、动画等形式使得学生能够对课本上的理论知识形成一个更加深刻、直观的理解。

同时,对于条件不够成熟的高职院校而言,在教学的过程中可以通过形象化的教学方式提高电与磁物理教学的水平。例如,在教授“运动的电场产生磁场”的教学内容方面时,长直导线长为L,其中通过电流I,则与导线距离为r处的磁通密度为B,

这时,长直导线周围的磁感线应该是一个沿着垂直导线平面内的同心圆,可以采用右手螺旋定则的方式予以表示,可以用图1表示。

而从形象化教学的角度出发,设想伴随着运动电荷产生了一个运动的电场,而运动的电场又会产生一个运动的磁场。如图2所示,当载流导线的电子以速度做定向运动时,导线截面中的正离子被认为是静止不动的,而正离子所产生的静电场与电子产生的静电场则出现相互抵消的现象。但是,由于正离子静止不动,导致运动电子所产生的电场并没有被抵消。然而,由于正离子没有运动,从而伴随运动电子的运动电场所产生的磁场没有抵消。这时,在导线长为L,半径为r的圆柱面之上,导线的线电荷密度为ρ,则在该圆柱面上所产生的电通量是:

电通量=E×S=E2πrL。

由高斯定理有:

则与导线相距πr距离的运动电场的场强E=。

2.5 积极开展互动式的教学方式

在新的教学理念之下,学生是整个教学过程的主体。因此,教师在教学过程中通过互动式的教学方法,让学生带着自己的知识,经验、思考、灵感、兴致参与活动,这样可以为他们萌发创新意识,培养创新能力提供良好的契机。为了形成较好的学习氛围,应该鼓励学生提问。教师可以在电磁场或者电磁波结束之后进行分组讨论,通过这种方式能有效的提高他们学好高职物理课程的积极性与信心。同时,教师还应该强化教学实践环节,通过实践教学活动提高学生对知识的理解与巩固,锻炼学生的整体应用能力,提高学生解决实际问题的能力。同时,及时的更新课程内容,对教学讲义进行逐步的完善,带动学生的学习兴趣。由于高职物理的理论性较强,因此在教学的过程中还可以采用上述形象化的教学方式来加强学生对理论知识的理解,并结合实验课程增加学生的感性认识,加深学生对所学习内容的理解与掌握。

2.6 对教学内容进行精心设计

电磁场与电磁波的内容具有理论性较强、内容枯燥以及思维抽象等特点,导致学生难以提起兴趣进行深入的学习,在学习的过程中容易出现走神等现象。这时,教师应该以提高学生兴趣为首要目的,对教学内容进行精心设计,这一点尤为重要。在实际的讲授过程中,将重点放在电磁学的基本概念以及基本理论的阐释方面;而在实践课程的教学过程中,结合课程教学的主要内容,精心设计几个经典的案例,在每次课程进行之前都从工程实际出发,提起学生的学习胃口,接下来的课程教学内容自然能够达到预期的效果。

结语:

本文在对高职物理课程中电磁场与电磁波的教学特点进行论述的同时,对高职物理课程电磁场与电磁波的教学策略进行分析。同时,以具体的教学内容为例探讨了电磁场与电磁波的教学策略,对提高高职物理课程中电磁场与电磁波的教学水平具有一定的积极作用。

参考文献:

[1]钱大庆. 高职物理形象法教学中电磁场概念的解读[J]. 常州信息职业技术学院学报, 2009,6(5):26-28.

电磁波的实际应用范文第3篇

关键词 《电磁场与电磁波》 教学改革 教学效果

中图分类号:O441-4 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)21-0006-02

《电磁场与电磁波》是普通高等学校电子信息类、电气信息类专业本科生必修的一门专业基础课,该课程主要研究宏观电磁场的基本规律及分析计算方法,为采用“场”的观点解决实际电磁问题和今后在这一领域的继续深造打下较扎实的基础。随着电子信息和通信系统的发展,我国对电磁场与电磁波工程技术的研究也发展迅速。因此,为适应新形势下人才培养目标,如何在有限的教学时间内开好该课程是急需解决的问题。我们在课程教学过程中,努力摸索合适的教学方法,以期提高教学效果。

一、充分利用多媒体技术和网络资源

《电磁场与电磁波》课程涉及较多抽象理论、概念以及大量的公式、定理及复杂的计算过程,如果只使用传统的板书教学方法,学生普遍缺乏学习兴趣。而多媒体课件可以提供文字、图像和声音等多方面的信息,更以形象、生动、直观的方式展现教学知识点,有助于学生很快抓住学习的知识点。并且对于较为复杂的场,我们可以借助MATLAB、电磁仿真软件等进行仿真和数值计算,将场的分布等做成动画直观演示给学生,使抽象的问题形象化。教学内容以图文并茂的多媒体手段呈现,能从多角度吸引学生注意力,激发学生兴趣。且使用多媒体教学,扩展了教学内容,提高了教学效率。适当的板书教学配合形象生动的多媒体展示,可以达到最佳的教学效果。

随着互联网技术的飞速发展,网络教学资源越来越丰富,可以充分利用网络资源,扩展课堂教学空间,弥补课堂教学的不足。学生可上网搜索相关知识点,拓宽学习渠道,开拓学习思路,加深对课堂知识的掌握。还可将课程的资料上传至网络,让学生利用课余时间查阅、学习,方便学生课前预习和课后复习。通过网络途径,积极引导学生利用网络资源了解学科发展的最新动态以及热点问题,进行自主的探究式学习,将理论运用于实际。

二、教学内容体系的优化

从我校学生的实际情况出发,通过多方比较,我们最终选择了郑钧编著的《电磁场与电磁波》作为主要教材,该教材由浅入深,内容编排较为合理和连贯,理论的系统性和逻辑性较好。《电磁场与电磁波》课程是先修课程《大学物理》的延续,需注意前后课程的衔接,同时避免授课内容的重复性。以往课程教学中,根据教材的内容编排讲授会导致对静态场的授课时间较多,可是其基本理论学生在学习《大学物理》时却已学过,学生觉得没有吸引力,导致学习效果欠佳。时变场的内容是本课程的授课重点,同时也是考核的重点,课时却相对不足,很难保证教学质量和教学效果。因此,有必要对课程知识结构进行优化,缩减静态场授课学时,增加时变场授课学时,这样的课时分配更显合理性。对静态场的教学,教师以讲解重难点为主,学生课下自学部分内容为辅。时变场授课内容包括电磁感应、麦克斯韦方程组、波动方程,时谐电磁场,到平面波的传播及平面边界的入射,波导及天线,学时数的增多使得时变场的学习更为系统和全面,学生可以较为牢固地掌握时变场的分析思路和计算方法,从而系统地了解电磁场与电磁波的理论。

三、案例式教学,培养学生的创新能力

电磁场理论有广泛的应用背景,因此在课堂授课中教师可以增加与理论密切相关的应用背景知识,列举一些工程实践和日常生活中电磁理论应用的案例。案例式教学是将理论联系实际,让学生直接了解理论知识的实际应用,不仅活跃课堂的氛围,避免学生分散注意力,而且有助于开阔学生的思路,使学生充分认识到本课程的重要性,提高学习的主动性。我们选取了如电磁辐射与电磁污染、静电复印工作原理、医学中的微波治疗、磁共振成像技术、喷墨打印机、静电屏蔽、多普勒雷达等内容作为案例,进一步结合课堂教学知识点进行归纳讲解,让学生从案例中更深刻地了解教学内容,同时培养学生逻辑思维与创新思维。也可以介绍学科发展前沿,比如“电磁隐形衣”“电磁黑洞”等,结合课程内容提出问题进行启发式教学,培养学生分析问题的能力。

总之,在电子信息迅速发展、电磁应用越来越广泛的背景下,课题组教师经过多年的不懈努力,《电磁场与电磁波》课程教学实践取得了一定成效,教学效果得到明显改善。当然,还有许多工作需要进一步完善,我们一定会在今后的教学实践中继续改进。

参考文献:

[1]袁明辉,莫礼东.CAI在《电磁场理论》教学中的应用[J].科技创新导报,2015,(2):134-135.

[2]石磊,郝静. MATLAB在电磁场课程中的应用[J].科技资讯,2014,(29):200.

电磁波的实际应用范文第4篇

关键词:探地雷达;桥梁桥面;缺陷检测

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0028-03

在桥梁病害中,由于桥头引道高填土产生不均匀沉降,致使许多桥梁桥面与引道路面衔接处不够平整顺适,从而使车辆驶过桥头时,产生轻微或严重跳车。桥后台背沉降也是目前国内城市道路较常见的病害,而且随着城市道路桥梁建设的加快,交通流量的增加,这个问题越来越突出。桥头沉降跳车不但影响车速,影响行车质量,也会影响桥梁使用寿命;由于路面沥青材料的老化,极易造成上部的沥青混凝土砼铺装层由于沉降而破坏,这种破坏的直接结果是路面开裂,地表水沿裂缝下渗直接冲刷台背填土,导致台背填土变形或者流失,最终使得该处路基发生沉降,破坏了受力结构,出现空洞、路面沉陷的严重问题。

近年来地质雷达在路面、桥面的探测工作中得到越来越广泛的应用,它具有探测精度高,探测时间短,探测深度可控等一系列优点。但是在地质雷达的实际应用中,仍然存在着一些问题。例如读图难度较大,需要大量工程经验等。因此,本文在总结前人的基础上,对地质雷达的应用进行了总结,并结合工程实例对地质雷达的应用进行了全面的描述。

一、地质雷达探测原理

探地雷达作为路面检测的一项新技术,具有连续无损探测、高效、高精度等优点。该方法既能准确地提供城市道路面层和基层的厚度参数,同时又可以探测路基内存在的病害隐患及其结构缺陷,有助于道路养护管理部门及时发现和尽早处理,确保道路行车的安全畅通。探地雷达由主机、天线和配套软件等几部分组成,根据电磁波在有耗介质中的传播特性,发射天线向地下发射高频脉冲电磁波,当其遇到地下不均匀体(界面)时会反射一部分电磁波,其反射系数主要取决于地下介质的介电常数,雷达主机通过对此部分的反射波进行适时接收和处理,达到探测识别地下目标物的目的,如图1、图2所示:

电磁波在特定介质中的传播速度是不变的,因此根据探地雷达记录上的地面反射波与地下反射波的时间差ΔT,即可据下式算出基层异常的埋藏深度H:

H=V・ΔT/2 (1)

式中,H即为目标层厚度;V是电磁波在地下介质中的传播速度,其大小由下式表示:

式中,C是电磁波在大气中的传播速度,约为3×108 km/s;ε为相对介电常数,取决于地下各层构成物质的介电常数。

雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比,在以位移电流为主的低损耗介质中,反射系数可表示为:

式中:ε1、ε2分别为上下介质的介电常数。

由上式可知,反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异,电性差越大,反射信号越强,对于非磁性介质,电磁波的反射特性仅与介质的介电常数有关。城市道路为层状结构,均为非磁性介质,各层介质的介电常数有明显的差异,它们之间能形成良好的电磁波反射界面。探地雷达发射的电磁波脉冲向下传播遇到这些反射界面时,就会产生发射。当结构层发生破损(如出现空洞、裂缝、脱空等),在雷达资料中便会出现明显的特征反射,如:脱空时将产生夹层反射,空洞会产生绕射等;当结构层因透水性问题而使某层含水量增大,或出现软弱夹层时,介电常数将明显增大,在资料中就可以得到高含水性的反射;且探地雷达具有极高的探测精度,在道路的结构层划分、病害检测、隐患调查中具有良好的检测效果。

各类岩石、各类土的电磁学性质有了很多的研究和测定。空气是自然界中电阻率最大、介电常数最小的介质,电磁波速最高,衰减最小。水是自然界中介电常数最大的介质,电磁波速最低。干燥的岩石、土和混凝土其电磁参数虽有差异,但差异不大,基本上多数属于高阻介质,介常数在4~9之间,属中等波速介质。但是由于各类岩土不同的孔隙率和饱水程度,显现出较大的电磁学性质差异。这些差异表现在介电常数和电导率方面,决定了不同岩性对应不同的波速和不同的衰减。

二、应用实例

勘察所用仪器为意大利IDS公司生产的RIS_K2-0型雷达,根据现场情况,选用400MHz天线工作,具体测试参数见表1:

(一)简介

浙江省某桥建于1988年,全桥长273米,主桥为预应力钢筋混凝土T梁,桥墩为钢筋混凝土空心墩。

(二)测线布置与工作量完成情况

沿车辆通行方向南测引道布置测线5条,测线号分别为:02线、03线、04线、05线、11线;沿绍兴路方向北测引道布置测线5条,侧线号分别为:06线、07线、08线、09线、10线,测线长均为30米。测线布置示意图如图3所示:

工作量完成情况:

纵测线:10条×30米/条=300米。

(三)勘察结果分析

所有结果均在普通模式下查找存在缺陷的位置。进行Move to Start处理,并在map_cl_01模式下观察道路层状结构的完整性。在map_cl_01模式下路面沥青面层呈蓝色,垫层呈红色,基层呈现红蓝交替的层状结构。这种现象是由于沥青面层与垫层介电常数差异较大,且垫层介电常数大于沥青面层,反射雷达波反相且反射强烈。

02~05线:02~06线典型区段如图4所示。02~06线不存在明显的缺陷,图中可见,地基层厚实,反射强烈,同相轴连续,说明路面下结构状况良好。

06线:06线位置如图5所示。06线自起始点12米以后的部分尚在施工,路面未铺装。从图5中可以看到在12米处雷达图像出现明显的跳动,且同性轴出现错位,与实际情况符合很好。

07~09线:07~09线位置如图6所示。07~09线不存在明显的缺陷,其典型区段如图6所示。图中可见,地基层厚实,反射强烈,同相轴连续,说明路面下结构状况良好。

10线:10线位置如图7所示。从图7中可见,在路面下距起始点7m存在疑似金属管线物体,物体呈现正相雷达反射且反射强烈,反射曲线呈近似双曲线,图中13.5~16m处0.5~1.5m深处存在似高含水区。其它位置雷达探测图如图8的典型区段。从图8中可见,同相轴连续,说明路面下结构状况良好。

三、结论

根据以上的雷达探测图像分析并结合已有的对垂直于行车方向进行探测所得结果得出如下结论:该桥桥台后背基本完好,部分存在疑似沉陷、松散、高含水等区域等缺陷。该探测结果与后期钻孔取样所得结果符合很好。因此,本次地质雷达探测是成功的。

地质雷达探测具有经济,高效,非破坏性等优点,探测精度高,分辨率高。在公路桥桥面破损长期动态监测方面必将有广泛的应用前景。

参考文献

[1]李大心.探地雷达方法与应用[M].北京:地质出版社,l994.

电磁波的实际应用范文第5篇

(中铁十二局第二工程有限公司,重庆401120)

摘要院对超前探孔进行深入研究的主要目的是为了探索其实用性,通过各个方面反馈出来的数据进行分析总结,判断出其在实际应用中的重要性和应用价值。通过对此方面的研究,可以更好地学习到超前探孔方法,并判断超前探孔方法的实际意义。以合肥地铁网(链接各市区的主线)地下区间施工为例,讲述了地下钻孔爆破的方法打穿避免岩溶涌突水,以及针对砂层洞发育地区使用的工程施工流程和先进的抵制类型探测技术。

关键词 院地下钻孔爆破;岩溶区涌突水;钻孔灌注法;井间电磁波CT 法;地质勘探

中图分类号院U455.4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0145-02

0 引言

随着地下工程的增多,超前探孔的施工在地质勘探中的位也不断提升,也就体现出超前探孔在实际应用中的重要性,因为需求量不断增加,同时在此方面的要求也就不断提高。另一方面因为在实际操作中遇到的困难暂没有更好的解决方法,因此要重新探索这一领域。对超前探孔技术的研究是为了地下工程建设的顺利实施,超前探孔技术就为实现这一目标提供了坚实基础。

1 超前探孔技术确定砂层洞的方位

超前探孔为进一步查清重要构造物及路基的工程地质条件,为防止工程中遇到阻碍进程的地质危害,要求对本项目施工前进行地质钻探工作,其目的是为工程地基处理提供准确参数,为确定桩长提供定量计算指标,为岩溶处理措施提供地质依据。超前探孔主要分为四种方法:淤井间电磁波法加;于雷达扫描法;盂长螺旋引孔技术加;榆超高密度电法。

淤井间电磁波法是可以用来勘探断层砂层洞和地质岩塌陷以及多水区等许多对地下工程不利的自然因素,灰色地区代指电阻率低的物质,黑色地区代指高电阻率物质,剩下地区是电阻率在高阻与低阻两者范围以内的物质。由于受到成受到承受物的材质影响,井间电磁波法多用于马路边的自行车道的地质勘探。井间电磁波法其实是通过电流两端电极的规格和排阵方式来,观察需要进行地下建设地质中的电力场分布,从而达到对建设地区电阻率勘探的效果。

于在跨越路段处普遍会使用雷达扫描法。它的主要好处在于,能够再更短的时间里实现更加地质勘探快速。雷达扫描法是通过放射出高频率的电磁波,当遇到不同的阻碍物以后再反射出另外一种电磁波,通过仪器计算得出地下的岩层种类。井间电磁波法和雷达扫描法呈现的效果较为明显。

盂长螺旋引孔技术其实是地质勘探的一种方法,钻孔勘探使用的机器是ZJ40J 型钻孔机,使用了猛烈撞击外加回旋以及套管、砂浆护边、不锈钢与金刚石镶嵌的钻如方法。不同岩层的岩芯按地质顺序摆放到岩芯盒中,要及时地获取鉴定数据,然后用高清相机记录每一个钻孔和岩芯,勘测孔洞分布在岩溶的成长地区两旁的孔道线上,孔道外围2耀5m 以及孔道左右线之间,安插多条勘测的线路,随着勘测线按照高度差为5m 的间隙分布着钻孔,勘测的钻孔深度大致到达地下建筑底端以下的6m。

榆超高密度电法是一种地下电磁波探测技术,是通过借助物质的电阻率不同区分出不同影像的技术,工作方式与井间电磁波法相近,只是比一般的井间电磁波法更加节省时间。使用的器材是拥有WGMD-9 系统多通道数据采集技术超高密度多方位直流电法勘测等多种有利条件的仪器,勘测线路的导向重在截取地铁隧道的方向,借助处在地铁隧道两侧的钻孔进行越孔是电阻率超高密电法计算。其主要作用的宽度为26m,越孔进行电阻率超高密度电法勘测的过程中,两边的钻孔中都插入了含有为数不少电极的电缆,其中每一个电极相距0.5m,在借助钻孔的宽度,就能够推算出进行数据收集的电极个数,设定地下电极排布,从而对越孔计算所得到的数据进行观测和研究,这样便可以反推出隧道之间物质的电阻率的切面分布图。长螺旋引孔技术及超高密度电法以上两种地质勘测方法制出的效果较为明显。

2 超前探针孔对砂层洞的处理技术

超前探孔在砂层洞的应用十分广泛,所以其重要性毋庸置疑。凭借岩层勘测的井间电磁波法在洞内所获得的超前探测的收获,由地质中岩层的形态和材质把这些划分为砂沟、砂槽、砂管以及砂层洞,凭借岩层的形成速度以及形态的不同,填充的材质种类,蓄水水量的多少,以及施工过程中分为岩层中与岩层外两种处理技术。

岩层顶超前固定。凭借超前探测的数据,岩层中能够调控的成型范围很小,生长的地方位于地下挖掘覆盖面内有着填充物质与半填充物质的砂层洞。蓄水岩溶的地段开凿时的爆破必须遵守:超前探测、钻孔灌注、钻孔长度短、支撑维护要到位、测量数据要不断更新、封锁钻孔的速度要快等要求,要在施工爆破之前必须铺设钻孔开展超前的灌注处理工作,依靠超前探测获得施工前方的岩层中渗水数据,施工过程使用灌注泥浆和石灰或者水玻璃石灰液浆两种方法,灌注的力0援4耀0援7MPa。灌注泥浆随着施工挖掘的切面150毅的面积里铺设,钻孔中铺设了50 热扎的不锈钢管,管厚3.36mm,每根管长4m,竖直方向每隔0.5m 铺设为一趟而且即接着进行施工灌注泥浆,施工中的灌注过程中混凝土用做岩层的铺盖,再借助岩层中往钢管超前注浆用来巩固工程建设进城范围之中松软易碎地区,填充区的砂沟、砂槽,填堵岩层夹缝中的渗水,以防施工过程中岩层中发生突水状况。

整个切面处进行泥浆灌注,依靠岩层勘探得到的详细数据,融合超前勘探技术对松软地区的断裂带和一些岩层生长地段,会形成蓄水渗水的状况,利用切面处的超前注浆手段实施巩固。通过具体实例去分析问题:

跨越填充式砂层洞处理方法,就施工进程里展示的岩层顶端出现了填充式的砂层洞,顶端120毅首先开始40伊3援36mm 的钢管进行超前的支撑和维护,相隔250mm,灌注水玻璃和石灰的混合浆;砂层洞覆盖中,相隔600mm,架设起多层的材料,钻开工程方向的灌注点用来为之后的灌浆加固做铺垫,工程砂层洞的地方设置支撑维护。数据见图1。

拼接地质勘测井间电磁波法探测可以勘探出生长体型较大的砂层洞,需要依靠他的生长方位、形状等使用地表处置的方法来化解砂层洞对地下工程施工的威胁,具有危险性的砂层洞外处理技术的实施顺序:是否符合砂层洞处治的评判标准寅确定砂层洞的高低危险区域寅砂层洞处理寅砂层洞处理成果检测。对砂层洞处理要求体积大于1.5m3 或者是半径不小于0.5m 的砂层洞。

3 工程实例

合肥地铁头期施工一期进程1、2、3 标段包括五个区间,分别为方兴大道站耀翡翠路站区间,大剧院路站耀潜山站区间,史河路站耀蒙城路站区间,阜阳路站耀合肥站区间,铜陵北路站耀北二环路站区间,线路全长76.3 公里,绝大多数采用了地下钻洞法施工。预计时期地质勘测报告、工程施工进程中使用的地质勘测数据资料显示,史河路站耀蒙城路站区间段钻孔碰到洞的概率36%,这一地区的岩溶体型推测大致是初等发育。岩溶在整条线路都有形成、形成数目居多、大大小小的砂层形态都有出现、想找到成垂直形态发育的熔岩很难,绝大多数的砂层都是被全部填满或半填满,地质表面波动较大,岩层表体砂沟砂槽砂隙以及砂层洞,地质里砂层洞可能出现片状分布的特征。

岩溶绝大多数在空地的泥灰岩中形成,勘测中看到的砂岩洞(如图2 所示),绝大多数砂层洞容易渗入地下工程结构的内部,其中有一些处于框架的顶端外侧和底端外侧,砂层洞被填补的物体多是粘性较强的沙土,砂层洞顶端同掺杂大理石的碎石粘土,工程进行时很有可能出现泥层涌出水突的情况以及施工地面凹陷等诸多状况,对地下工程施工的干扰是非常严重的。

这些困难问题都是实际情况反馈出来的,亟需要去解决。只有采用超前探孔方法,提前详细了解地层的砂层情况才是解决问题的核心。

根据底层实际情况,工程采用螺旋引孔技术、井间电磁波法、地下超前探孔等技术方案,同时采用一些地下或地表的地质处理技术,降低工程中遇到风险的概率,也保证了正在施工的地段的安全,安全保障期至少可以达到八十年(行业标准)。与此同时,大幅缩短了施工所需要的时间(相对减少30%施工时间),更好更快地达到目标。此工程在2008 年九月竣工,竣工之后始终依照国家有关规定对其进行养护、定期检查,至今为止尚未发现裂缝等迹象。

4 结语