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導語：在地質碩士論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
學術論文是一種具創新性的科學研究成果的記錄，是進行成果推廣和交流的手段也是考核科技人員業務能力和學術水平的重要指標。它是人類知識寶庫的基本單元，或為人類精神財富的一部份，并能為科學界有效地利用，對經濟建設和社會進步起推動作用。
一、學術論文的分類
學術論文包括學位論文。學位論文是學位申請者為申請學位而提出的論文。這種論文是考核申請者能否授予學位的重要依據，可分為學士論文、碩士論文及博士論文等三種，其水平由淺而深。學士要求達到具有從事科學研究或擔負專業技術工作的初步能力；碩士要求達到具有獨立從事科學研究工作的初步能力；博士則要求達到具有獨立從事科學研究工作的能力和在科學或專門技術上做出創造性的成果。由字數來看，學士論文約一萬字，碩士論文約五萬字，博士論文則在五萬字以上，有時多達十至廿萬字。茲分述如下：(一)學士論文大學本科畢業生運用在校期間學得的基礎理論和專業知識，進行分析、解決某一不太復雜的科研課題所寫的畢業論文，順利通過簽辨者，均可授予學士學位。其條件如下：
1.能夠較好地掌握本門學科的基礎理論、專門知識和基本技能。
2.具有從事科學研究工作或擔負專門技術工作的初步能力。
(二)碩士論文
碩士所提之碩士論文應為指導教授指導下，由研究生本人獨立完成者，其論文須有自己的新見解，并在過程中有一定的工作量。一般用于論文工作的時間約一年左右。其基本要求如下：
1.在本門學科上掌握堅實的基礎理論和系統的專門知識。
2.具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作能力。
(三)博士論文
博士論文對本學科的發展有重要的推動作用，對本學科水平提高有重要的突破。其基本要求如下：
1.在本門學科上掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，
2.具有獨立從事科學研究工作的能力，
3.在學科或專門技術上做出創造性的成果。
(四)一般學術論文
學術論文是論述創新性研究工作成果的書面文件，是某些實驗性、或理論性、或觀測性的新知識的科學記錄，或是某種已知原理應用于實際中取得新進展的科學總結。
學術論文的內容應該有所發現、有所發明、有所創造、有所進步，而不是簡單重復、純屬模仿或全盤抄襲前人的成果。學術論文應具有新的信息。
學術論文通常在學術會議上宣讀、交流、或在學術報刊上發表等。它反映學科最新的前瞻科學技術水準及其發展動向，體現了科技工作者擁有的成果。
為進一步探討學術論文寫作特點和規律，應從內容性質和結構形式的差別方面將學術論文分為理論型、實驗型、描述型和設計型等四大類。理論型論文的重點在于理論證明和分析。依研究對象可分兩種：一種以抽象的理論問題為研究對象，其研究方法重于理論推導和運算；另一種則以客觀事物和現象的觀測數據以及有關的文獻數據為對象，其研究方法是對有關數據進行分析、綜合、概括及抽象化，并通過歸納、演繹、模擬等過程，提出某種新的理論和見解。一般說來，理論型論文正文結構型式靈活，沒有固定格式，可將研究的對象或結果劃分為若干有聯系的層面，按一定邏輯逐層進行論述。
實驗型論文的重點在于設計實驗以及對實驗結果的觀察和分析。它也可分兩種：一種是介紹實驗本身為目的，重在說明實驗裝置、方法和內容；另一種是通過對實驗結果的分析和討論，從而認識客觀規律。實驗型論文的正文結構與理論型論者不同，主要是由實驗報告的結構演化而來，并已形成一定約定俗成的格式，一般有『材料和方法、『結果和『討論等三部份。此三部份仍可做適當調整，其重點內容則必須對實驗作說明和分析。
【關鍵詞】滑動面 非均質巖質邊坡 滑坡
【Abstract】The reasonable determination of sliding surface is vital to the successful treatment of slope， especially to heterogeneous rocky slope which are more than 30 meters high. Such slope's sliding surface are usually made of several long broken lines，it's difficult to determine the potential sliding surface by exploratory methods.In practice，the orientation of sliding surface are usually assumed based on actual geological and prospecting data.Some possible miscalculation may reault in hidden danger.This paper introduces some thoughts on the reasonable determination of sliding surface in heterogeneous rocky slope treatment on the basis of living example for the referance to relevant people.
【Key words】Sliding surface；Heterogeneous rocky slope；Slide slope
1. 引言
滑動面是邊坡巖土體在一定的邊界條件下形成的，隨著外部邊界條件的變化，滑動面也會相應的變化，邊坡治理中滑動面分為已發生的滑動面和潛在的滑動面。目前滑坡處理廣泛采用的參數反演法 [1] [2] [3]、折減法 [4]、不平衡推力法 [5] [6]，都是基于滑動面確定的前提下進行的，目前僅土質邊坡的圓弧滑動面可采用SLOPE/W法 [7]搜索確定，而對于大于30米的非均質巖質邊坡潛在滑動面的客觀確定鮮有提及，本文從治理邊坡實例出發，探討一下非均質巖質邊坡潛在滑動面合理確定。
2. 邊坡工程地質概況
（1）以黟（縣）-七（都）K3+394～+462段高邊坡位于路線右側，最大坡高67m。邊坡地貌單元屬低山剝蝕地貌，地勢陡峻，地形坡度在40～60°之間，上陡下緩。該處地層巖性主要為牛屋組（Pt2n）板巖，風化強烈，板理及裂隙發育，巖石破碎，薄層狀構造，強風化層巖芯呈碎塊～片狀，碎塊狀鑲嵌結構，層厚2.40～13.20m；中等風化巖芯呈塊狀～短柱狀，地層產狀195°∠70°，屬中硬巖，表層為松散碎石混粉土，碎石含量可占50～70%，粉土可塑狀態，該層厚1.6～6.2m，如圖1所示。
（2）該邊坡原設計為矮擋墻支護，運營一年多，于二00八年五月中旬產生滑坡滑體厚度1.60～6.20m，體積約為10000m3，滑坡體主要為碎石土，其中碎石占60%，低液限粘土占40%。滑坡堆積體及滑坡后緣坡體均存在進一步滑動的危險性，屬活滑坡。
3. 邊坡穩定性分析與評價
根據邊坡勘察資料，本次滑坡沿風化接觸面形成的淺層滑坡，滑坡體為松散碎石混粉土，坡面雨水下滲通道良好，在雨水作用物理力學性質軟化明顯，在不利條件下，會誘發更大的滑坡，需及時治理。
3.1設計參數的選取。根據勘察資料正常工況下：重度取為20.5KN/m3，c為18KPa，為21°；根據滑坡帶物質組成在暴雨工況下，碎石粉土：重度取為22.5KN/m3，c為6KPa，為21°；強風化板巖：重度取為24KN/m3，c為50KPa，為21。
3.2模型的建立。 根據已經產生滑坡的形態、地貌及坡體的工程地質特性，為了增加下部坡體的穩定性，確定第一級為原擋墻+坡率為1：1.75、高度為5米的人工邊坡，第二、三級坡坡率1：1，高度為8米，第四～六級為1：1，高度為10米，第七級為1：0.5，高度為10～12米，每級邊坡設2.0米寬的平臺，進行刷坡，最大坡高為67米，如圖2。
3.3剩余推力計算。
圖1地質剖面圖 3.3.1刷方減載后，邊界條件發生變化后，滑動面隨之發生變化。由于第三級邊坡開挖邊坡全部 進入強風化板巖中，為此我們將滑坡體分為上下兩個不穩定體，形成兩個滑動面。
3.3.2依據暴雨工況下的物理力學參數，根據勘察資料確定的已發生滑坡的滑動面，當穩定安全系數為1.2時 [8]，采用不平衡推力法：
Ti=FsWi sina i+ψiT i-1 -W i- cosa i tanφi-ciLi
ψi= cos（a i-1- a i ）-sin（a i-1- a i ） tanφi （1）
ψi為傳遞系數
3.3.3上部碎石粉土不穩定體的剩余下滑力為590KN/m，此外我們對于強風化板巖可能出現的深層滑動進行計算，如圖2所示，對應潛在滑面2的剩余下滑力為80KN/m；對應潛在滑面3的剩余下滑力為100KN/m；對應潛在滑面3、4結合的剩余下滑力為330KN/m；對應潛在滑面4的剩余下滑力為510KN/m；可見強風化板巖中，在固定的邊界條件下，只有滑面4的形態接近客觀的潛在的滑動面，基于此，不斷微調滑面4的形態，直至找出最大的剩余下滑力，本次邊坡治理采用滑面1、4對應的剩余下滑力，進行邊坡處置。
圖2潛在滑面搜索過程及邊坡治理圖3.4邊坡治理。
（1）上部不穩定體中，由于滑面1較陡，抗滑樁效果甚微，滑坡體會從抗滑樁頂滑出，滑面4較厚，錨桿無法進入穩定地層，基于上述因素，本次邊坡治理采用錨索方案：
（2）對應滑面1的下滑力，第4、5、6級邊坡采用預應力錨索框架，根據間距、排數、傾角，每個錨索的設計抗拔力至少要達到25噸，根據勘察資料所提供的錨固體與巖石的錨固強度，所需的錨固段長度在13米左右，初定錨索總長度17米，但對于深層潛在滑動面4的剩余下滑力而言，其錨固長度需大于9.5米，自由端為10米，錨索總長至少需要19.5米，可見，僅按照滑面1來治理邊坡，本邊坡深層滑動的需要無法滿足，無法從整體上保證邊坡的穩定，給工程帶來隱患。
（3）考慮巖體風化界限的不確定性，結合計算情況，確定本邊坡的治理方案為：第四到六級坡均采用錨索框架，每片框架由三根豎肋和三道橫梁連接而成，在節點處設置錨索鎖固，每束錨索由3根15.24鋼筋制成，設計荷載280KN，張拉鎖定荷載300KN，對應滑動面1而言，第五、六級錨索設計長度20m，錨固段長度15米，第四級錨索設計長度17m，錨固段長度12米。本邊坡經過6年多的運營檢驗，穩定性良好。
4. 結束語
（1）滑動面不是一成不變的，而是隨著巖土體邊界條件的變化而改變。
（2）對于一個高邊坡來講，其潛在的滑動面很多 [9]，因此，高邊坡治理必須考慮深層潛在滑動面的穩定性，對于強風化破碎巖體的潛在滑動面，必須在一定的邊界條件下，多次模擬形態，找出規律，最終找到最危險的潛在滑動面，從已經產生的滑動面、最危險的潛在滑動面兩方面出發，進行邊坡的治理，做到一次根治，不留后患。
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【關鍵詞】堆積體；邊坡；穩定性分析；研究現狀
0.引言
我國是一個地質災害十分頻繁的國家，尤其是我國西南地區，不僅地質災害數量多，而且災種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質災害異常突出，分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時，西南地區一系列大型乃至巨型正在建設或規劃中的水電站相繼開工建設，在復雜地質環境和大規模工程活動、水庫蓄水及暴雨等復雜條件下，可能會有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發生變形甚至失穩破壞。
水庫庫岸堆積體邊坡失穩的代價是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學環境與工程形式，總是伴隨著人類的工程活動，人類為了安全始終關注著邊坡的穩定性。一百多年來，人們對邊坡變形過程、失穩形式、失穩機制、穩定評價及滑坡預測預報等進行了廣泛的研究，借助數學、力學和計算科學理論與方法，試圖對邊坡的穩定、演化及滑坡的預測預報進行研究，并應用到工程實踐中。
1.土坡穩定性分析理論研究現狀
1.1邊坡穩定性分析現狀
邊坡失穩作為普遍存在的工程問題受到國內外學者的重視。對此課題的研究，國內外都經歷了從實踐積累到理論歸納，再實踐，再歸納，并逐步總結提高的過程。十九世紀末二十世紀初，隨著發達國家的大規模土木工程建設，大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產生，并造成了很大損失，人們開始應用材料力學和近代土力學的理論對邊坡問題進行半經驗、半理論的研究。上世紀五十年代，我國學者引進了前蘇聯的工程地質分析的體系，繼承和發展了地質歷史分析法，著重研究邊坡的工程地質背景和邊坡類型的劃分，以此進行邊坡的工程地質類比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2邊坡穩定研究方法現狀
研究邊坡穩定的方法主要有：“地質歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數值計算分析方法、物理模擬法、非線性方法等。現將主要邊坡穩定性評價方法列述如下：
（1）“地質歷史分析”方法：五十年代，我國許多工程地質工作者在滑坡研究中采用了蘇聯的“地質歷史分析”方法[4]，但該方法偏重于定性描述和分析。
（2）極限平衡法：極限平衡法是一種定量方法，也是工程中使用最多、最成熟的方法，其理論基礎為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態下，土體外力與內部強度所提供的抗力之間的平衡計算土體在自身和外荷作用下的穩定程度。同時，根據假設不同而形成不同方法，具有不同的適用范圍。
（3）極限分析法：巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對象包括塑性區Gussmnna.P提出了運動單元法，以莫爾一庫侖巖土介質為研究對象，采用離散技術與現代數值手段，通過運動分析、靜力分析和求多變量目標函數值的優化分析，有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩定性問題。
（4）數值計算分析方法：數值計算方法上，隨著計算機的普及和發展，出現了一批以彈性力學、結構力學為基礎的數值計算方法：FDM（有限差分法）、FEM（有限單元法）、DEM（離散單元法）、DDA（不連續變形分析）、FLAC（快速拉格朗日插值）、NNM（流形元方法）等。
（5）非確定性分析方法：該方法的評價基礎是工程地質類比法、滑坡靜態規律的認識以及預測科學的一般原理。隨著概率論、數理統計、信息理論、模糊數學等方法用于滑坡預測，目前已形成了多種預測模型。其預測成果可相互對比、檢驗，使預測成果更具合理性、科學性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]：①經驗方法；②數理統計方法；③信息模型法；④模糊數學評判法；⑤灰色系統方法；⑥模式識別方法；⑦非線性模型預測法；⑧人工智能法。
其中，數值計算分析方法又可以分為如下幾種：
①有限單元法（FEM）：該方法是目前應用最廣泛的數值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質性、不連續性等特征，考慮巖體的應力應變特征，避免將坡體視為剛體，能夠切實地以應力、應變為變量分析邊坡的變形破壞機制，對了解滑坡的應力分布、應變發展很有利。其不足之處是：數據準備工作量大，而且原始數據易出錯，不能保證整個區域內某些物理量的連續性；對解決無限性問題、應力集中等問題精度較差。
②邊界單元法（BEM）：該方法只需對已知區域的邊界進行極限離散化，具有輸入數據少的特點。其計算精度較高，在處理無限域方面有明顯的優勢。其不足之處為：一般邊界元法得到的線性方程組的關系矩陣是滿的不對稱矩陣，不能采用有限元中成熟的求解稀疏對稱矩陣的解法。另外，邊界元法在處理材料的非線性嚴重不均勻的滑坡問題方面，遠不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法（FLAC）：為了克服有限元等數值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷，人們根據顯式有限差分原理，提出了FLAC數值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續性和大變形特征，求解速度較快。其缺點是同有限單元法一樣，計算邊界單元網格的劃分帶有很大的隨意性。
④離散單元法（DEM）：該方法可以直接反映巖體變化的應力場、位移場以及速度場等各個參量的變化，也可以模擬邊坡失穩的全過程。另外，該方法特別適合塊裂介質的大變形及破壞問題的分析，但所需計算時步非常小，阻尼系數也難以確定。
⑤塊體理論（BT）：該方法是以構造地質和簡單的力學平衡計算為基礎，利用拓樸學和群論提出的一種評價三維不連續巖體穩定性的方法。隨著關鍵塊體類型的確定，塊體理論能夠找出具有潛在危險的關鍵塊體的臨空面位置及分布。
除以上幾種方法外，近幾年還出現了如無界元（IDEM），不連續變形分析（DDA）等方法。此外，由于工程實踐的需要，出現了多種數值方法的算法，使滑坡穩定分析數值方法化的趨勢更加明顯。但數值分析方法也存在著不足：由于地質條件的復雜性及認識的局限性，往往使計由于計算參數的選取是以某種簡化為基礎的，與實際存在一定誤差，繼而影響了計算結果的精度[5，6，7，8，9，10]。
1.3邊坡參數選取研究現狀
邊坡的靜力穩定研究中，計算采用參數的準確程度會對邊坡穩定的評價結果產生重大的影響，因此，本節對邊坡物理力學參數選取的研究現狀進行論述。
當前國內外巖體力學參數選取研究的總趨勢是有經驗、半經驗、精度較低的數值計算方法向考慮多種因素影響，計算過程復雜、精度較高代表性較強的數值中計算分析法發展。尤其是計算機的使用，使這一領域的研究加快。巖體力學參數選取常用的方法有點群中心法、優定斜率法、最小二乘法、隨機一模糊法等。點群中心法由于人為因素影響過多，目前已不常采用，國內對于巖體力學參數的研究主要是從巖體力學參數本身所包含的隨機性和模糊性出發，應用隨機理論和模糊數學的方法，對試驗所得的數據進行分析以獲得更為逼近巖體力學實際參數的“真值”[11]。
1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預測方法研究現狀
水庫蓄水運行過程中，庫岸所處的地質環境將發生改變，自然平衡條件遭到破壞，引起岸坡變形失穩，庫岸線也逐漸后退，直至達到新的平衡狀態為止，這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個十分復雜的動力地質過程，受岸坡物質組成、結構特征、形態及水流等多因素控制，塌岸過程復雜，尚無法精確地通過數學計算式來表達。
1.3.2地震作用下邊坡穩定性分析研究現狀
地震邊坡穩定性研究是邊坡穩定性研究的重要方面，是巖土工程和地震工程中關心的重要問題之一。劉紅帥等認為，從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數的不確定性的觀點來看，巖土邊坡地震穩定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類；從邊坡穩定性計算中對地震動作用的不同處理方式來看，巖土邊坡地震穩定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數值模擬法和試驗法四大類[5，10，12-18]。
2.結束語
目前，我國的大部分已建、正在興建和規劃中的水利水電工程都在該地區。水利工程中庫岸邊坡的滑動范圍和穩定性問題是大壩安全、社會效益和水利工程經濟效益考慮的重要因素之一。同時，西南地區地殼活動頻繁，地震震級高、強度大，大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡，考慮地震作用下修正塌岸預測方法中圖解法，并將其用于預測邊坡滑動范圍；與實際情況對比進行反分析，藉此評價堆積體邊坡震后滑動范圍圖解法反分析在工程上的適用性。
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關鍵詞： 降濾失；性能；壓裂液
中圖分類號：TE357 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）24-0054-02
0 引言
水力壓裂過程中，壓裂車通過高壓手段把壓裂液擠入底層。然后壓裂液的液相在強大壓差的作用下會濾失在地層當中，長此以往下去壓裂液會大量的濾失，并且造成稠化劑的濃度升高，破膠機的濃度降低。另外，如果在液相濾失形成濾餅的過程中濾餅過厚的話，也會造成上述現象。而要想有效的解決這種現象，必須在壓裂液體系中加入降濾失劑。通過室內研究，優選羧甲基羥丙基瓜膠和鋯硼復合交聯劑，合成粘土穩定劑PDA，改性油溶性降濾失劑，組成防膨降濾失壓裂液的基本體系。下面對該壓裂液的降濾失性能進行研究。
1 壓裂液濾失性的影響因素
壓裂液液相濾失量的高低和是否在壓裂液體系中加入降濾失劑有著直接的關系。如果加入降濾失劑可以有效的降低液相的濾失量，如此不僅可以使壓裂液的利用價值最大化，用最小的量發揮最大的價值，還能夠使稠化劑的濃度得到合理控制，有效的降低成本，同時還能夠增強破膠、返排效果，降低殘渣含量，有效的保護油氣層不受傷害。并且在壓裂液體系中加入降濾失劑，還能夠使裂縫的導流能力得到增強，有效改善壓裂措施效果。
動濾失、瞬時濾失和靜濾失是壓裂液濾失的三種主要類型。通常我們說的加入降濾失劑降低壓裂液的濾失量就是通過降低壓裂液的瞬時濾失和濾失系統實現的。其中影響瞬時濾失的主要因素是壓裂液的基液粘度、地層溫度等，而濾失量的關鍵因素就是濾失系統，需重點研究。
2 油溶性降濾失劑的制備與評價
2.1 實驗試劑及儀器
2.2 油溶性樹脂的改性
通過選用磺化瀝青對油溶性樹脂進行改性，提高整體性能。
首先高溫熔融磺化瀝青和油溶性樹脂，要求其具有不同的軟化點，然后進行多組室內平行實驗，通過優化兩者之間的配比，研制出一種新型抗溫性油溶性樹脂降濾失劑。
2.3 降濾失劑油溶性評價
為了實驗降濾失劑是否溶于原油，是否影響油井的產量，是否影響滲透率的恢復，我們為此進行了以下實驗。
首先應該準備100ml脫脂煤油，并加入2.0g油溶性降濾失劑。
然后準備4組實驗樣品，使之充分的溶解，并分別把其放入不同的恒溫箱內24小時，要求這些恒溫箱處于60℃、80℃、100℃、120℃不同的條件。
最后按照規范步驟稱取油不容物的含量，并且計算油溶率，評價油溶性。實驗結果見表3。
分析上述實驗結果不難發現，溫度對降濾失劑的油溶性有著一定的影響，降濾失劑的油溶率會隨著溫度的升高而不斷的加大，降低油不溶物殘渣的含量。這說明了在脫脂煤油中新型的降濾失劑的溶解度是很高的，固體質量會很快減少。
所以，該降濾失劑能夠溶于原油，不會影響油井的產量，也不會對地層造成傷害。
2.4 降濾失劑軟化點的測定
評價降濾失劑的耐溫性能可以通過降濾失劑軟化點的測定來實現。在實際的施工中，要想使油溶性降濾失劑真正的發揮作用，必須使其略高于地層溫度。
實驗時，首先把適量的油溶性濾失劑顆粒加入到200ml丙三醇溶液中，然后把其放到電爐上進行緩慢加熱，最后觀察并記錄隨著溫度的升高降濾失劑的變化情況。實驗結果見表4。
分析上述實驗結果可以發現，油溶性降濾失劑是在溫度升到110℃時開始軟化、變稀的，所以該降濾失劑的軟化點是110℃，此時抗溫性能最好。
2.5 降濾失劑的分散性能評價
由于油溶性降濾失劑具有溶解性，很容易與壓裂液出現分層，如此不僅影響降濾失效果，也影響壓裂施工效果。但是如果在壓裂液中加入適當的分散劑就能很好解決掉這個問題。為了評價降濾失劑的分散性能進行了以下實驗，配置兩組稠化劑為天然瓜膠的降濾失壓裂液，一組加入適當的分散劑，并使之充分溶解，另一組不做處理，然后觀察并記錄兩組溶液的分層情況。實驗結果如表5所示。
分析上述實驗結果可以知道，分散劑對提高油溶性降濾失劑在壓裂液中的穩定性有著重要的影響，能夠有效的提高其整體性能。
2.6 降濾失劑濾失暫堵模擬實驗
通過降濾失劑濾失暫堵模擬實驗可以評價油溶性降濾失劑的濾失暫堵性能。選取4組天然巖心，使用巖心流動壓力儀，在室溫條件下進行實驗。采取反向煤油驅替，測定相對滲透率Ko1；正向2%KCl溶液水驅，測得相對滲透率Kw1。將天然巖心浸泡在5%油溶性降濾失劑中，置于恒溫箱內在60℃下進行養護。數小時后取出巖心，正向2%KCl溶液水驅，測得相對滲透率Kw2；反向煤油驅替，測定相對滲透率Ko2。根據Kw1、Kw2，計算降濾失劑濾失暫堵率ηw；評價油溶性降濾失劑的濾失暫堵性能。根據Ko1、Ko2，計算巖心滲透率恢復值ηo，評價降濾失劑的解堵性能。如表6所示。
分析上述實驗結果可以知道，油溶性降濾失劑具有明顯的親油憎水特征，不僅可以有效的堵水，還由于其能夠遇油解堵，最大限度的恢復巖心滲透率，真正的實現了其屏蔽暫堵的作用，并且不會對油氣儲層造成傷害。
3 總結
①通過選用磺化瀝青對油溶性樹脂進行改性，首先高溫熔融磺化瀝青和油溶性樹脂，然后優化兩者之間的關系，研制出了一種新型的抗溫型油溶性降濾失劑。
②通過室內研究發現，溫度對降濾失劑的油溶性有著一定的影響，降濾失劑的油溶率會隨著溫度的升高而不斷的加大，降低油不溶物殘渣的含量。另外，分散劑對提高油溶性降濾失劑在壓裂液中的穩定性有著重要的影響，能夠有效提高其整體性能。
③油溶性降濾失劑有很強的濾失暫堵性能，從濾失暫堵模擬實驗中得出，油溶性降濾失劑具有明顯的親油憎水特征，能夠最大程度的恢復滲透率。
參考文獻：
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[關鍵詞]危巖體 巖體結構 DDA數值模型 失穩方式
[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-7-369-2
1引言
G217國道南段為天山公路小龍池至庫車段，全長約130公里，由于公路早期設計施工不完善、災害處治措施不到位，加之沿線地質環境特殊，地表植被稀少，物理風化作用強，造成地質災害頻發，其中尤以崩塌最為嚴重，滑落的巖塊經常堵塞公路，威脅行車安全。由于大部分崩塌（危巖體）受控于巖體結構而產生不同的失穩方式，沿線邊坡危巖體主要為滑塌式、墜落式、傾倒式[1]。本文選取滑塌式危巖體，借助典型的實例分析其變形破壞機制，并運用靜力解析計算方法，評價危巖體的穩定性。
2滑塌式危巖體的潛在失穩方式與穩定性評價
該危巖體結構類型主要為層狀結構，可分為以下兩種：（1）層狀順向結構邊坡：層狀結構面傾向與邊坡傾向夾角小于30°，當層狀結構面由于工程活動而被切腳出露在坡面，即構成潛在滑動面，易形成滑動，破壞方式主要為單一滑面（層面），巖體受節理切割，邊坡前緣潛在滑移面被切腳，可引起坡體以不同方式沿滑移面向下整體滑移，前緣臨空的坡體可能沿滑移面發生間歇性的緩慢滑移，滑移通常從臨空面附近啟動，逐漸向后緣擴展;當層狀結構面傾角大于坡角而插入坡內，其穩定性一般較好。（2）層狀反向或斜向結構邊坡：巖層傾向與坡向大于30°，破壞方式同層狀順向結構邊坡，可分為單一滑面（緩傾向坡外的節理面）和雙滑面（以楔形體滑動）兩種。
以K973+765處危巖體為例，運用塊體理論[2]，建立DDA（discontinuous deformation analysis）非連續變形分析模型[2]（圖1）。
由圖1可見，被結構面切割的塊體主要沿層面滑動，脫離母體，形成崩塌。在對該類危巖體進行穩定性評價時，可將危巖塊體假設成整體性的，進而簡化為平面問題，不考慮危巖塊體左右側面上與其他巖土體的關系，在長度方向上取單位寬度考慮。危巖體受到的主要荷載為危巖體自重。滑面的位置可由DDA數值模型分析確定。考慮到降雨和地震的影響，不同類型的危巖所考慮的荷載種類和大小是不同的[3]，采用圖2簡化計算模型評價其穩定性，評價結果見表2。
由于AD面往往比較陡峭，裂隙發育比較充分，巖體沿DB面滑動。則DB面上。
法向作用力：
切向作用力：
穩定系數為：
其中：W―單位長危巖體重力;P―單位長危巖塊體承受的水平地震力，取水平地震系數為α1，則地震力為P=α1W;Q―裂隙中靜水壓力;c―結構面的粘聚力;φ―結構面的內摩擦角。
結合失穩方式，危巖穩定狀態可針對危巖穩定系數來確定[4]（表1），結合靜力解析計算結果，判斷危巖的穩定性，評價結果見表2。
3結論
（1）以上分析可以看出：地形地貌，巖體結構、結構面條件、邊坡開挖、降雨、地震等條件對巖質邊坡的穩定性均產生一定影響，其中巖體結構是主控因素之一。
（2）對評價結果為穩定的危巖體應注重生態環境的保護，培育并保護地表植被，以減小物理風化與化學風化作用，無需采用防治措施;對基本穩定的邊坡，應進行簡單的刷方，做好排水工程即可，無需采用專門的防治措施;對不穩定危巖體應當首先清除坡表松動巖體，然后采用修建護腳擋墻、坡體前部設置樁板墻、掛網噴漿護面等治理方式方法，必要時可加以錨固[5]、[6]。
（3）以上穩定性分析評價多采用簡化模式，該方法對于快速評價數量較多的中小規模危巖體較為實用，當危巖體失穩方式是以上多種方式的組合時，還需綜合分析評價其穩定性。
參考文獻
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關鍵詞：復雜地質條件；超前地質預報；地質雷達；TSP法
Abstract: Introduce the methods of the advanced geological prediction and classification , by analyzing the advantages and disadvantages of each method, summarize the comprehensive advance geological forecast in tunnel construction system method
Key words: Complex Geological Conditions, Advanced Geological Prediction, Geological Radar, Tunnel Seistoic Prediction method
中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A
一、超前地質預報
（一）超前地質預報的概念
超前地質預報是根據地面地質調查、掌子面地質調查以及地球物理探測等方法對隧洞建設中可能遇到的各種不良地質體及可能發生的各類施工地質災害進行預測預報。廣義而言，隧道(洞)超前地質預報包含勘察設計階段和施工階段的預報；狹義上講，隧洞超前地質預報是在施工階段的超前地質預報。
（二）國內外超前地質預報發展現狀
1972年8月，在美國芝加哥召開了快速掘進與隧道工程會議。從那時起，隧道(洞)施工超前地質預報一直倍受各國廣泛重視。隨著隧道(洞)建設快速發展，對地質預報的要求也就越來越全面和詳細，已經從單純地質條件的預報發展到地質體成災程度預報，不同地質體處理措施預報等。
1、國外超前地質預報發展情況
準確預報施工前方地質條件是隧道(洞)建設的迫切要求。八十年代開始，發達國家都將這類問題列為重點研究課題。日本重點研究開挖前方地質預報；澳大利亞研究隧道(洞)施工前方地層狀況預報；德國研究掌子面附近地層動態的詳細調查；法國則把不降低掘進速度的勘探方法作為重點研究課題。隨著全世界通信、電子、計算機、數據處理等技術的飛速發展，超前地質預報的方法發展出不同于傳統的地質分析方法的多種地球物理探測方法。包括TSP地震波發射法、地質雷達法、紅外探測法、瞬變電磁法、BEAM法等方法。
2、國外超前地質預報發展情況
從總體上來說，我國隧洞超前地質預報工作還十分薄弱。上個世紀，與國外同行相比，我們既缺乏專職施工地質隊伍，又不重視具體施工地質工作，當然就談不上超前地質預報工作。
20世紀50年代中期，鐵二院首先在渝黔線涼風埡隧洞中以地質測繪為主要手段，采用地質分析法預報隧洞前方10~30 m的地質情況；70年代，谷德振教授開始采用地質分析法研究斷層預測預報技術；80年代中期，工程人員在衡廣復線大瑤山隧道(洞)開展了地質法和聲波透射法地質超前預報技術；1985年，孫廣忠等以地質情況為基礎，隧道(洞)地質素描(短距離超前地質預報)為主要手段的方法，配合超前鉆速儀、鉆孔聲波測試，鉆孔潛望鏡，壓水試驗等方法，取得了很大的成功。1996年~1998年，鐵道部第一勘測設計院在秦嶺特長隧道(洞)開展了施工地質綜合測試工作及超前預報工作，為全面隧道(洞)施工地質工作奠定了基礎。同時，跟隨世界其他國家的潮流和趨勢，地球物理探測方法，如TSP法、地質雷達法、瞬變電流法、BEAM法都取得了應用和實踐，也取得了非常不錯的效果。
二、超前地質預報的分類
超前地質預報分類方法較多，常見的有按照預報方法手段、預報空間位置、預報距離進行分類。我們按照最常用的預報距離和預報方法的工作原理進行分類。
（一）依據探測預報距離分類
依據預測預報的距離，可將預測預報方法劃分為：長距離超前地質預報和短距離超前地質預報兩類。
1、長距離超前地質預報的距離一般可達工作面前方150~300米，甚至更遠。主要包括地質調查、TSP探測等。它的任務主要是較準確的查明掌子面工作前方150~300米范圍內規模較大，嚴重影響隧道(洞)施工、易造成塌方的不良地質體的位置、性質、規模和含水性。
2、短距離超前地質預報，也叫追蹤預報，預報距離一般在15~30米左右。主要包括掌子面地質素描、瞬變電磁法、地質雷達法、超前鉆探法等。它的任務是依據隧道(洞)掌子面或導洞掌子面的地質特征，通過觀察、量測、鑒別和分析，結合長期超前預報成果，推斷工作面前方15~30米范圍可能出現的地層、巖性變化情況，推斷掌子面各種不良地質體向掌子面前方延伸的情況。
（二）依據其預測預報方法的工作原理分類
依據探測預報方法工作原理，可將超前地質預報分成地球物理法（也叫物探方法），地質分析法，超前水平鉆探以及超前導坑法三大類。
1、地球物理法（物探法）主要包括TSP隧道(洞)地震波探測超前地質預報方法、地質雷達探測（電磁波反射）法、紅外探水超前地質預報方法、負式速度法、聲波CT技術預報、陸地聲納法、高密度電阻率法等物探法、BEAM法等。
2、地質分析法主要包含地表地質調查、地質素描法、地質作圖預測法、地下地質構造、地表地質構造相關性分析法等
3、超前水平鉆探法和超前導坑法等包含超前深孔鉆探（30~100m）、超前淺孔鉆探法（5~6m）和超前導坑法
（三） 各種超前預報方法的適用范圍和優缺點
各種超前地質預報方法都不可避免的存在局限性，有其優缺點和適用范圍，我們總結如下表1-1所示：
表1-1 各種超前方法的適用范圍和優缺點對比表
三、隧道(洞)超前地質預報綜合分析方法
正因為超前地質預報方法都存在一定局限性，如何提高預報的準確性和及時性就成為國內外隧道(洞)工程地質界需要解決的技術難題，非常有必要提出一種綜合預報體系。在隧道(洞)不良地質預報方法和隧道(洞)施工地質災害預測方法研究的基礎上，通過進一步對隧道(洞)超前地質綜合預報方法進行研究，建立以地質分析為核心的綜合預報體系。
隧道(洞)超前地質綜合預報工作體系是在“以地質分析為核心，綜合物探分析，洞內外結合、長短預測結合，物性參數互補”原則下做出的，如下圖1-1所示
圖1-1 隧道(洞)超前地質綜合預報體系
四、總結
地質預報是一個連續的、漸進的、系統的工作，目前已基本形成的針對某一隧道(洞)的地質情況制定預報方案-選擇預報方法-實施-驗證-調整的使用過程。這也是因為對地質情況的認識也是一個隨著工程的進展、時間的推移、信息的不斷輸入而不斷地深入的過程。
在施工過程中需要不斷收集地質信息，通過和預測結果進行對比、分析，找出對地質情況認識的不足，修正我們的認識，并改進預報方案。
在預報方式上應采取多種手段聯合應用的綜合超前地質預報，充分發揮各自方法的優勢，取長補短，優勢互補，互相驗證。預報實施方案要盡量科學合理，做到盡量不干擾施工。任何預報方式只能作為一種手段和參考依據，其結論不可能100%準確，施工中不能完全依賴于預報結論而盲目施工。
參考文獻:
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關鍵詞:BEAM 地質雷達 引水隧洞 超前地質預報 評價
中圖分類號:U21 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0052-01
BEAM是一種專門適用于隧洞探測的電法,與常規地面電法相比,BEAM利用了同性電極相排斥的原理,使用同極(正極)環型電極供電,無窮遠作負極,從而形成流向掌子面前方、類似聚光效應的聚集電流場,以便有效、精確測量掌子面前方一定范圍的巖石的電阻率值。
環型供電電極一般12支,等間距布置在掌子面外沿,打孔安置并注少量水耦合,測量電極也按環型布置,供6支,半徑小于供電環1m,該環型電極接入一個組合控制開關,由電法主控制機按一定的程序進行測量,從而得到一組有關該掌子面前方一定范圍內的電阻率數值空間分布情況。BEAM供電電流采用多頻方式供電,測量多個頻率狀態下的電阻率。由于巖體含水量多少是決定巖體電阻率值高低的重要因素,因此,實時測量掌子面前方巖體的電阻率,并進行綜合分析,具有科學性和實際意義。
1 工程實例概況
AK4+439～AK4+469洞段出露地層為T32灰黑色千枚狀炭質板巖,含黃鐵礦晶體,層間石英脈及條帶較發育,局部夾厚0.1cm ～1cm泥炭質層,巖層產狀局部變化大,揉皺發育,總體呈NW/NE向;AK4+469～AK4+701洞段出露地層為T2b深灰、灰白、白色厚層大理巖,巖層產狀:N10°～25°E/NW,∠65°～80°。A洞進入大理巖后,目前已開挖洞段未發現溶洞或巖溶管道,但局部發育溶蝕裂隙,含水,沿近EW向裂隙面常有地下水出露,局部位置水流較集中,呈線狀,在AK4+697樁號處底板出露一股大水流,估計流量在70L/s左右。
2 BEAM測試成果同表面地質雷達和實際開挖的比較
BEAM預報試驗洞段,同時也進行了表面雷達預報,現結合開挖結果對其進行分析、比較。BEAM及地質雷達預報均未發現前方存在大的巖溶管道、軟弱破碎帶等地質異常構造,巖性相對較好,這與開挖實際情況相吻合。同時對部分預報的異常位置及規模與實際開挖情況進行對比。
(1)AK4+460～AK4+496段BEAM法預報:從AK4+460～AK4+468段巖體中等破碎且不含水;在AK4+469處地層發生改變,地層改變含水特征是由“沒有”到“很小”;AK4+469～AK4+480段巖石中等破碎且少量含水。同時雷達預報掌子面前方AK4+ 469～AK4+480段存在異常,推斷AK4+469 ～AK4+473.5段為巖性分界面,AK4+ 473.5～AK4+480m為巖體破碎帶,局部含水。BEAM預報與雷達預報的結果比較吻合。從實際開挖情況來看,AK4+460～AK4+468段巖體破碎,AK4+470左右為板巖與大理巖的分界面,AK4+470～AK4+ 480段右壁存在溶蝕裂隙,有滲、滴水,局部呈線狀。預報與實際情況吻合較好。
(2)AK4+637～AK4+673段BEAM法預報:AK4+637～AK4+648段巖體中等破碎,地層由少量含水向不含水或極少量含水過渡;同時表面雷達也預報AK4+636～AK4+650段存在異常,解釋為裂隙密集帶,少量含水。BEAM預報與雷達預報的結果也比較吻合。AK4+648～AK4+663段巖石中等破碎,地層由不含水或極少量含水向少量含水過渡。從實際開挖情況來看,AK4+ 640～AK4+663段巖體中等破碎,局部洞段右壁少量滲水。預報與實際情況也較吻合。
(3)BEAM成果解釋:AK4+673～AK4 +686段巖體完整,地層不含水;AK4+686～AK4+694段巖體中等破碎,地層由不含水向含水過渡;至AK4+694處,視電阻率值R和頻率效應百分比PFE都達到了最低;樁號AK4+694～AK4+701段巖體由中等破碎逐漸向完整過渡,地層由少量含水向不含水過渡。
(4)雷達預報成果解釋:掌子面前方AK4+693～AK4+714樁號段存在異常,推斷為溶蝕裂隙密集帶,含水;樁號AK4+670 ～AK4+687段右壁15～7m深度范圍存在異常,解釋為溶蝕裂隙,局部溶蝕破碎,含水,延伸后將在AK4+702m左右與隧道右壁相交,在AK4+711左右穿出左壁。
(5)開挖驗證情況:樁號AK4+693～AK4+712段為裂隙密集帶,樁號AK4+697處存在一斷層并向前延伸,產狀:N70°E/NW,∠65°～85°,斷層帶寬0.6m,在右邊墻寬達3m,為方解石膠結的角礫巖,角礫直徑3cm～5cm,受斷層的影響,裂隙成密集帶發育,在右邊墻出現多點涌水。并在AK4+697m處底板出露一股大水流,估計流量在70L/s左右。
BEAM及地質雷達預報成果比較:兩種方法都預報了這一地質異常段,BEAM預報異常位置反映在AK4+694樁號附近,地質雷達預報范圍、位置與實際開挖基本相符,同時,地質雷達在洞軸延長線方向和掌子面左右斜前方的預報反映較全面。
3 總體評價
(1)BEAM是一種電阻率數值預報方法,成果主要依據巖體電阻率值的低異常進行判別,目前只掌握了二維層面的技術,二維技術對前方較大的巖性變化界面、巖石破碎情況和含水情況預報具有一定的準確性和有效性,但對前方出現的裂隙、溶隙、溶蝕破碎及滲流水等較小異常體及現象的反映不如地質雷達明顯。
(2)BEAM用于鉆爆開挖施工必須每天進行測量、臺車配合,如斷斷續續,資料將無法分析,造成資料報廢,所以,需要施工緊密配合。
(3)BEAM法在實際隧洞超前地質預報中雖然不失為一種先進的預測方法,但隧洞超前地質預報涉及到的技術參數和影響組合因素眾多,如何從眾多信息中收集有用、真實的信息,是一項極其復雜而且系統的工作。因此,整合各種技術方法進行綜合超前預報,才是提高預報準確性、科學性的有效手段。
參考文獻
關鍵詞：CAD制圖；課程教學；采礦工程專業
中圖分類號：TP391文獻標志碼：A文章編號：
10052909（2015）02008903
工程圖紙是工程師的語言，是設計者表達設計思想和設計理念的一種形式。如今，隨著計算機技術的快速發展，各行各業手工繪圖已經成為歷史，普遍采用計算機繪圖[1]。當然，利用計算機繪圖也是當今理工科大學生必備的一項技能[2-3]。CAD制圖是高校普遍開設的一門主干課程[4-5]。通過學習該課程使學生初步具備正確使用計算機和繪圖軟件，較為熟練地繪制專業工程圖紙，并能借助繪圖軟件計算、分析數據的能力，為將來從事工程設計、施工與管理提供基本技能。CAD制圖課程具有基礎理論與工程技能訓練的雙重特點，也是聯系基礎課與專業課的紐帶。CAD課程的教學因專業不同而有所差異，為此，針對采礦工程專業CAD制圖課程的教學內容、教學方法和考核方式，分享近年來的一些教學體會，以饗采礦專業的同行和學生。
一、采礦工程專業CAD制圖課程的教學內容
（一）課堂教學內容
古人云：“巧婦難為無米之炊”，“言之無物，行而不遠”，所以，要上好一門課，首先要組織好的教學內容。教材與教學內容是高校課程教學的質量保障[6]。眾所周知，自八十年代2.17版本的AUTOCAD軟件引入中國，到目前已有數十個版本。現在Autodesk公司幾乎每年要推出一個新版本。國內與之相對應的教材也層出不窮，五花八門。有的教材專業特色明顯，比如：土木工程專業
的CAD教材[7]，機械專業的CAD教材[8]，等等，但唯獨沒有與采礦專業相結合的、真正適合采礦專業的CAD教材。筆者從八十年代開始就一直使用CAD繪圖，而且借助AUTOCAD軟件進行了二次開發，對CAD教材內容和版本比較熟悉
，在綜合比較后，選定AUTOCAD2004版軟件和相應的教材作為采礦專業CAD課程教學的基本內容。
先進的繪圖軟件和優秀的教材是上好這門課的前提，可以照本宣科？非也。因為好的教學內容是關鍵，為此必須精心組織教學內容，按照由淺入深、循序漸進的步驟重新梳理出以“線-點-面-圖形編輯-圖形管理”為順序的教學內容。第一堂課就讓學生動手繪制簡單的圖形，讓學生在學習中找到成就感。待學生對CAD制圖有了一定基礎后，再系統介紹一些軟件方面的應用知識，比如：利用area命令求面積等。
在繪制圖形案例教學中，沒有選用教材中的圖例，而是與采礦工程專業實際工程相結合，先讓學生繪制簡單、有用的實際工程圖紙，比如，讓學生自己選擇工程圖中的標準圖框A0到A4號作為案例進行繪制，圖框是由豎線和水平線構成，使學生掌握基本的繪圖命令，圖框繪制完成并保存待參加工作后利用（因為工程圖的標準圖框全國統一的）；然后，再繪制完整的采礦專業工程圖紙，這樣可以使學生平時的課程繪圖練習做到連續性和完整性，也很有成就感。
（二）學生課堂練習內容
CAD課是一門操作性非常強的基礎課，學生在學習過程中不但要動腦，而且要動手操作。因此，在安排學生課堂練習方面，選擇了5套獨立的實際工程圖紙，由易到難讓學生練習。先是一套三居室的建筑房屋平面圖，只給定了建筑物的中心線輪廓及相關尺寸，讓學生繪制CAD房屋平面圖；然后，要求學生按照自己的喜好進行室內裝修，繪制一個房屋裝修平面布置圖，包括瓷磚、衛生間馬桶及家具等，這樣一方面讓學生練習基本功，同時又發揮了學生的自主創造性，也讓學生在練習中增加了對基本生活常識的了解，比如：門的寬度，床的大小與規格等，也可以防止學生相互抄襲。學生有了一定繪圖基礎后，再繪制與采礦專業有關的工程圖紙。筆者結合自己在國外的相關工程經歷選擇了一套全英文工程圖紙中的一個三心拱隧道斷面圖讓學生繪制。一方面公路隧道與井工采礦的巷道相類似，而且三心拱斷面在所有巷道（隧道）類設計中難度最大，另一方面還可以開闊學生眼界，增長見識。第三套圖紙是繪制一個煤礦的綜合地質柱狀圖。綜合地質柱狀圖是反映礦區地層結構和巖體屬性特征的重要成果圖件之一，是以文字描述為主的圖紙。通過訓練可以讓學生掌握CAD軟件文字輸入與編輯基本功。第四套圖是繪制《采礦工程設計手冊》[10]中的刀把式井底車場平面圖。井底車場是聯接井下大巷運輸和井筒提升的樞紐，它擔負著煤炭、矸石、物料、人員的轉運任務，在整個井下運輸系統中起著非常重要的作用[11]。第五套圖是繪制《采煤學》[12]課本中的一個采區布置示意圖，包括平面圖和剖面圖，讓學生自己設計與繪制，包括采區尺寸等需要學生去查找。一個礦山的采礦工程主要由地面（工業廣場）、井底車場和采區組成，所以，選擇這些部位的圖紙讓學生繪制，使學生不僅學習了CAD制圖，而且與采礦工程專業的知識緊密結合，達到了事半功倍的效果。
二、CAD課程的教學方法
教師的職責，自古有之，即師者，傳道、授業、解惑也。那么作為采礦專業的教師，如何上好CAD制圖課？“沒有愛就沒有教育”。作為一名CAD制圖課的教師，首先要熱愛教師職業，熱愛這門課程，這樣才有動力去鉆研CAD課程的教學內容，研究教學方法，認真組織教學。
（一）充分調動學生的積極性
重慶大學采礦工程專業CAD課安排在大學二年級上學期。由于大二的學生對所學專業仍不甚了解，部分學生感覺迷茫，總認為自己的專業不如別人，學一行厭一行，對專業課學習的積極性不高。所以，筆者上第一堂課時，沒有正面強調CAD課如何重要，而是采用發問的方式，詢問學生有哪些方式可以掙錢謀生？答案五花八門。筆者歸納學生的答案，即：說，做藝人說相聲、唱歌或節目主持等，可以掙錢謀生；寫，寫小說成作家可以掙錢謀生；畫，成為畫家或工程師畫圖紙、搞設計，可以掙錢謀生。當然，還有肩扛背馱也可以掙錢謀生。通過比對，讓學生明白學習的重要性。此外，筆者還下載了國內知名的與礦山有關的大型企業和設 計院招聘廣告，把這些企業對采礦專業人員的職業要求展示給學生，讓學生知曉掌握CAD繪圖技能對于求職就業的重要性。
（二）邊教邊學邊操作
CAD課程是一門實用性和操作性非常強的基礎課程。雖然沒有深奧的理論和繁瑣的公式，但操作使用命令比較多，命令之間沒有連貫性。所以，筆者在教室選擇上，除了要求有多媒體之外，還要求每位學生要有一臺電腦。這樣，筆者在講臺上講述完一個操作命令，馬上要求學生在自己的電腦上進行操作，現場答疑。對學生的問題，教師要耐心指導，要求學生靈活掌握命令的使用與操作，切忌死記硬背。
（三）與實際工程相結合并延伸CAD的應用
在學生繪圖練習案例選擇方面，密切與采礦工程專業結合，并把CAD的使用在專業方面進行延伸，緊扣實際工程，讓學生體會到成就感。比如，計算礦量時，根據底板等高線計算礦體的面積，有的借助求積儀來求面積，學了CAD后，就可以直接用Area命令求面積，計算礦量；還有利用CAD直接繪制地質剖面圖，確定點的坐標，按照一定的坡度尋求最佳礦區道路路線，等等。
三、CAD課程考核方式
考試是檢查、考核學生對知識掌握情況的一種手段，課程考試在人才培養過程中起著“指揮棒”的作用，對高校人才培養模式的構建和培養目標的實現有著深遠的影響[13]。社會對創新型人才的要求絕不是一個純粹的知識蓄積者，而是一個知識的運用者[14]。所以，筆者在征得相關部門同意
后，取消了期末一卷定終身的閉卷考核模式，將考試納入到平時的案例練習中，要求學生在課程結束后，按照正規要求提交5套圖紙，最后根據5套圖紙的繪制質量以及課堂學習情況評定學生的最終成績。
四、結語
CAD課是一門實用性和操作性非常強的基礎型課程。用CAD制圖是工科專業大學生必備的基本技能。如何教好該課程，讓學生終生受益，探索建立一套“由淺入深、循序漸進、密切結合實際、體現專業特色”的教學方法值得CAD教學同行專家深入思考，不斷完善，找到更多有效的舉措，共同推動采礦工程專業CAD制圖課程教學上新臺階。參考文獻：
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關鍵詞：隧道排水；涌水量；滲透系數
中圖分類號： U448.21 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）05-69-2
0 引言
近年來，隨著我國大規模的基礎設施建設，特別是對高速鐵路、高速公路的建設，修建了不少的隧道結構。通常情況下施工中或運營后的隧道結構物都是被地下水所包圍的。由于地下水的作用，往往引起隧道襯砌的開裂、滲水，地表的塌陷等一系列的問題，且隧道埋深越深其水位就越高，引起的水壓力也就越大。如何處理地下水是現階段山嶺隧道設計施工中決的首要問題。我國隧道建設者長期以來奉行的都是“以排為主”的理念，但長期的以排為主就會造成破壞原有地下水平衡，引起水位下降，從人發生地表沉降變形，嚴重破壞生態環境。但是如果采取城市地鐵施工的全封堵方案也是行不通的，特別是高水位地區修建隧道時，將會使襯砌承受巨大的水壓力，但是也不能一概采取“以排為主”的原則。筆者認為山嶺隧道在高水位區采用堵排結合，以限排為主的隧道修建措施將會有利于隧道本身的結構安全，又不破壞生態環境。
1 隧道涌水情況
一般來說，地下水有深層構造裂隙水（存在深層水循環的情況）和巖溶地下水（突發性涌水情況），同時，隧道地區地下水分為：淺層風化裂隙水和下部構造裂隙水。前者在40-50m范圍內，水交替作用強烈；后者大多在500m以上范圍內，交替作用緩慢。深埋隧道的涌水來自后者（包括滲出、滴流、股流及大范圍突水等不同形式），開挖后地下水活動影響范圍盡局限于一定范圍，而不是整個地下水，實質是深層地下水在起作用。
而關于隧道涌水量預測，包括理論解析法、經驗解析法和水文地質數值模擬法。針對隧道（尤其是特長大埋深隧道） 巖體的水力學特性，解決好隧道結構在圍巖壓力與水壓力雙重應力環境下的涌水量問題，是目前隧道建設者需面對的重要課題。其理論解析法在《滲流與應力耦合環境下裂隙圍巖隧道涌水量的預測研究》（黃濤與楊立中編著）中有較詳細的介紹。目前大部分隧道建設都采用經驗解析法，即通過水力學理論結合工程經驗給出相P經驗公式。下文列舉出的經驗解析公式主要摘自于《鐵路供水水文地質勘測規范》和《鐵路工程水文地質勘測規范》。（圖1，圖2）
①初始最大涌水量q0。
q0=2πK
經驗公式：q0=0.0255+1.9224KH
式中，q0――隧道單位長度預測最大涌水量（m3/d）；
K――隧道圍巖體的滲透系數（m/d）；
H――初始水位至隧道底的高度（m）；
r0――隧道橫斷面的轉換圓半徑（m）；
d――隧道橫斷面的轉換圓直徑（m）；
m――相關系數，通常取0.86。
②長期涌水量q2
經驗公式：q2=KH（0.676-0.06K）
式中各符號意義同前[3]（在這里的計算中，實際上只有考慮了襯砌和注漿的作用，才在我們的實際中有現實意義）。
③遞減涌水量q1
隧道施工初期最大涌水量隨著開挖時間的延續及水壓的逐步減小將逐漸減小，自最大涌水量至長期涌水量q2的減小量稱為遞減涌水量q，其計算采用佐藤邦明公式：
q1=q0-???Kr0
式中：――試驗系數，通常取12.8；
t――從t0至t2遞減時間（d）；
λ――巖體裂隙率；
B――洞身寬度（不含襯砌）。
2 巖體的滲透系數
通過計算公式不難看出，滲流計算分析中巖體的滲透系數K正確取用是非常關鍵的。數字計算或模擬試驗的精度再高，其參數選用不當也將導致計算結果的偏差很大，從而使確定的滲流控制方案不適用或過于浪費。目前計算機的精度很高，但選用參數的誤差往往在數量級上，這種計算中的參數失調問題急需解決。巖體的滲透系數K與圍巖的滲透性與其完整性有密切的關系，土類的滲透系數，由粗礫到粘土隨著土粒的減小在很大范圍內變化且隨著其緊密度而減小，至于巖石的滲透系數主要取決于巖體的裂隙及風化破碎程度，巖石塊本身的滲透性很小，常在現場用壓水試驗來確定，有關文獻將圍巖的滲透性進行了分級，見表1。同時，圍巖所承受的壓力的大小對滲透系數也有一定的影響。
得到沿裂隙系統各主方向k值，便可以結合場的邊界條件求解多孔介質的各向異性滲流方程式，在二向穩定流問題上，即求解：
（kx）+（kz）=0
上述連續介質計算模型，計算結果基本穩定，但如果斷面上有裂隙數量密集時應按照連續介質考慮，而如果裂隙間距與滲流邊界尺寸相比大于1/50時應按不連續介質考慮等。以上兩種情況下應采用的計算模型是有區別的。
目前隧道設計者主要用現場測試法和裂隙采樣測量法。現場試驗法試驗準確度高，成本也較高，包括單孔壓水試驗、三段壓水試驗、三孔交叉壓水試驗等，即根據野外壓水試驗來確定圍巖體滲透系數；裂隙采樣測量法有測線法和測網法，在李亮輝的碩士論文《裂隙巖體隧道滲流場分析與防排水技術研究》中有較詳細的介紹。
3 結論
總結性的介紹了隧道所處的水環境及涌水的概念，并較詳盡說明了涌水量的計算，綜合上述研究成果可以看出，在涌水量計算方面還存在不少問題有待進一步研究。
①涌水量的計算目前大都采用經驗計算法，在其精度方面有待于進一步的提高。
②通過較準確的預測最大涌水量，遞減涌水量，經常涌水量，可以在施工階段和運營階段較好的設置排水設施，以減小水對隧道結構和運營功能的破壞。
③隧道滲流分析中根據圍巖裂隙的分布情況需要選用不同的計算模型，當裂隙體密集且其分布縱橫交錯的情況，按照連續介質計算是較為合理的；但隧道中地質條件、水文條件都十分復雜，當遇到溶洞、大的裂隙等，還需要用到管道流理論和裂隙流理論，有待于進一步研究。
④通過注漿加固圈可以有效減少襯砌上的外水壓力，但各層分擔水壓力的大小和規律則需要通過其他方式來驗證，同時在襯砌周圍滲流場或水壓力的分布規律以及圍巖內的滲流場還要進一步分析。
⑤裂隙采樣測量法在隧道工程中有較好的實用性，如何通過該方法更加準確的確定巖石的滲透系數可為涌水計算的重中之重，更是以后研究的重點。
參 考 文 獻
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