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导语：在地质硕士论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
学术论文是一种具创新性的科学研究成果的记录，是进行成果推广和交流的手段也是考核科技人员业务能力和学术水平的重要指标。它是人类知识宝库的基本单元，或为人类精神财富的一部份，并能为科学界有效地利用，对经济建设和社会进步起推动作用。
一、学术论文的分类
学术论文包括学位论文。学位论文是学位申请者为申请学位而提出的论文。这种论文是考核申请者能否授予学位的重要依据，可分为学士论文、硕士论文及博士论文等三种，其水平由浅而深。学士要求达到具有从事科学研究或担负专业技术工作的初步能力；硕士要求达到具有独立从事科学研究工作的初步能力；博士则要求达到具有独立从事科学研究工作的能力和在科学或专门技术上做出创造性的成果。由字数来看，学士论文约一万字，硕士论文约五万字，博士论文则在五万字以上，有时多达十至廿万字。兹分述如下：(一)学士论文大学本科毕业生运用在校期间学得的基础理论和专业知识，进行分析、解决某一不太复杂的科研课题所写的毕业论文，顺利通过签辨者，均可授予学士学位。其条件如下：
1.能够较好地掌握本门学科的基础理论、专门知识和基本技能。
2.具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力。
(二)硕士论文
硕士所提之硕士论文应为指导教授指导下，由研究生本人独立完成者，其论文须有自己的新见解，并在过程中有一定的工作量。一般用于论文工作的时间约一年左右。其基本要求如下：
1.在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识。
2.具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作能力。
(三)博士论文
博士论文对本学科的发展有重要的推动作用，对本学科水平提高有重要的突破。其基本要求如下：
1.在本门学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，
2.具有独立从事科学研究工作的能力，
3.在学科或专门技术上做出创造性的成果。
(四)一般学术论文
学术论文是论述创新性研究工作成果的书面文件，是某些实验性、或理论性、或观测性的新知识的科学记录，或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结。
学术论文的内容应该有所发现、有所发明、有所创造、有所进步，而不是简单重复、纯属模仿或全盘抄袭前人的成果。学术论文应具有新的信息。
学术论文通常在学术会议上宣读、交流、或在学术报刊上发表等。它反映学科最新的前瞻科学技术水准及其发展动向，体现了科技工作者拥有的成果。
为进一步探讨学术论文写作特点和规律，应从内容性质和结构形式的差别方面将学术论文分为理论型、实验型、描述型和设计型等四大类。理论型论文的重点在于理论证明和分析。依研究对象可分两种：一种以抽象的理论问题为研究对象，其研究方法重于理论推导和运算；另一种则以客观事物和现象的观测数据以及有关的文献数据为对象，其研究方法是对有关数据进行分析、综合、概括及抽象化，并通过归纳、演绎、模拟等过程，提出某种新的理论和见解。一般说来，理论型论文正文结构型式灵活，没有固定格式，可将研究的对象或结果划分为若干有联系的层面，按一定逻辑逐层进行论述。
实验型论文的重点在于设计实验以及对实验结果的观察和分析。它也可分两种：一种是介绍实验本身为目的，重在说明实验装置、方法和内容；另一种是通过对实验结果的分析和讨论，从而认识客观规律。实验型论文的正文结构与理论型论者不同，主要是由实验报告的结构演化而来，并已形成一定约定俗成的格式，一般有『材料和方法、『结果和『讨论等三部份。此三部份仍可做适当调整，其重点内容则必须对实验作说明和分析。
【关键词】滑动面 非均质岩质边坡 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
滑动面是边坡岩土体在一定的边界条件下形成的，随着外部边界条件的变化，滑动面也会相应的变化，边坡治理中滑动面分为已发生的滑动面和潜在的滑动面。目前滑坡处理广泛采用的参数反演法 [1] [2] [3]、折减法 [4]、不平衡推力法 [5] [6]，都是基于滑动面确定的前提下进行的，目前仅土质边坡的圆弧滑动面可采用SLOPE/W法 [7]搜索确定，而对于大于30米的非均质岩质边坡潜在滑动面的客观确定鲜有提及，本文从治理边坡实例出发，探讨一下非均质岩质边坡潜在滑动面合理确定。
2. 边坡工程地质概况
（1）以黟（县）-七（都）K3+394～+462段高边坡位于路线右侧，最大坡高67m。边坡地貌单元属低山剥蚀地貌，地势陡峻，地形坡度在40～60°之间，上陡下缓。该处地层岩性主要为牛屋组（Pt2n）板岩，风化强烈，板理及裂隙发育，岩石破碎，薄层状构造，强风化层岩芯呈碎块～片状，碎块状镶嵌结构，层厚2.40～13.20m；中等风化岩芯呈块状～短柱状，地层产状195°∠70°，属中硬岩，表层为松散碎石混粉土，碎石含量可占50～70%，粉土可塑状态，该层厚1.6～6.2m，如图1所示。
（2）该边坡原设计为矮挡墙支护，运营一年多，于二00八年五月中旬产生滑坡滑体厚度1.60～6.20m，体积约为10000m3，滑坡体主要为碎石土，其中碎石占60%，低液限粘土占40%。滑坡堆积体及滑坡后缘坡体均存在进一步滑动的危险性，属活滑坡。
3. 边坡稳定性分析与评价
根据边坡勘察资料，本次滑坡沿风化接触面形成的浅层滑坡，滑坡体为松散碎石混粉土，坡面雨水下渗通道良好，在雨水作用物理力学性质软化明显，在不利条件下，会诱发更大的滑坡，需及时治理。
3.1设计参数的选取。根据勘察资料正常工况下：重度取为20.5KN/m3，c为18KPa，为21°；根据滑坡带物质组成在暴雨工况下，碎石粉土：重度取为22.5KN/m3，c为6KPa，为21°；强风化板岩：重度取为24KN/m3，c为50KPa，为21。
3.2模型的建立。 根据已经产生滑坡的形态、地貌及坡体的工程地质特性，为了增加下部坡体的稳定性，确定第一级为原挡墙+坡率为1：1.75、高度为5米的人工边坡，第二、三级坡坡率1：1，高度为8米，第四～六级为1：1，高度为10米，第七级为1：0.5，高度为10～12米，每级边坡设2.0米宽的平台，进行刷坡，最大坡高为67米，如图2。
3.3剩余推力计算。
图1地质剖面图 3.3.1刷方减载后，边界条件发生变化后，滑动面随之发生变化。由于第三级边坡开挖边坡全部 进入强风化板岩中，为此我们将滑坡体分为上下两个不稳定体，形成两个滑动面。
3.3.2依据暴雨工况下的物理力学参数，根据勘察资料确定的已发生滑坡的滑动面，当稳定安全系数为1.2时 [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为传递系数
3.3.3上部碎石粉土不稳定体的剩余下滑力为590KN/m，此外我们对于强风化板岩可能出现的深层滑动进行计算，如图2所示，对应潜在滑面2的剩余下滑力为80KN/m；对应潜在滑面3的剩余下滑力为100KN/m；对应潜在滑面3、4结合的剩余下滑力为330KN/m；对应潜在滑面4的剩余下滑力为510KN/m；可见强风化板岩中，在固定的边界条件下，只有滑面4的形态接近客观的潜在的滑动面，基于此，不断微调滑面4的形态，直至找出最大的剩余下滑力，本次边坡治理采用滑面1、4对应的剩余下滑力，进行边坡处置。
图2潜在滑面搜索过程及边坡治理图3.4边坡治理。
（1）上部不稳定体中，由于滑面1较陡，抗滑桩效果甚微，滑坡体会从抗滑桩顶滑出，滑面4较厚，锚杆无法进入稳定地层，基于上述因素，本次边坡治理采用锚索方案：
（2）对应滑面1的下滑力，第4、5、6级边坡采用预应力锚索框架，根据间距、排数、倾角，每个锚索的设计抗拔力至少要达到25吨，根据勘察资料所提供的锚固体与岩石的锚固强度，所需的锚固段长度在13米左右，初定锚索总长度17米，但对于深层潜在滑动面4的剩余下滑力而言，其锚固长度需大于9.5米，自由端为10米，锚索总长至少需要19.5米，可见，仅按照滑面1来治理边坡，本边坡深层滑动的需要无法满足，无法从整体上保证边坡的稳定，给工程带来隐患。
（3）考虑岩体风化界限的不确定性，结合计算情况，确定本边坡的治理方案为：第四到六级坡均采用锚索框架，每片框架由三根竖肋和三道横梁连接而成，在节点处设置锚索锁固，每束锚索由3根15.24钢筋制成，设计荷载280KN，张拉锁定荷载300KN，对应滑动面1而言，第五、六级锚索设计长度20m，锚固段长度15米，第四级锚索设计长度17m，锚固段长度12米。本边坡经过6年多的运营检验，稳定性良好。
4. 结束语
（1）滑动面不是一成不变的，而是随着岩土体边界条件的变化而改变。
（2）对于一个高边坡来讲，其潜在的滑动面很多 [9]，因此，高边坡治理必须考虑深层潜在滑动面的稳定性，对于强风化破碎岩体的潜在滑动面，必须在一定的边界条件下，多次模拟形态，找出规律，最终找到最危险的潜在滑动面，从已经产生的滑动面、最危险的潜在滑动面两方面出发，进行边坡的治理，做到一次根治，不留后患。
参考文献
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【关键词】堆积体；边坡；稳定性分析；研究现状
0.引言
我国是一个地质灾害十分频繁的国家，尤其是我国西南地区，不仅地质灾害数量多，而且灾种全。其中崩塌、滑坡、泥石流等浅层表生地质灾害异常突出，分布有大量的由滑坡堆积、崩塌堆积、残积层、冰溃堆积、坡积物等组成的松散堆积体斜坡[1]。与此同时，西南地区一系列大型乃至巨型正在建设或规划中的水电站相继开工建设，在复杂地质环境和大规模工程活动、水库蓄水及暴雨等复杂条件下，可能会有大量的水库库岸堆积体边坡发生变形甚至失稳破坏。
水库库岸堆积体边坡失稳的代价是巨大的。斜坡或边坡作为一种人类不可回避的地学环境与工程形式，总是伴随着人类的工程活动，人类为了安全始终关注着边坡的稳定性。一百多年来，人们对边坡变形过程、失稳形式、失稳机制、稳定评价及滑坡预测预报等进行了广泛的研究，借助数学、力学和计算科学理论与方法，试图对边坡的稳定、演化及滑坡的预测预报进行研究，并应用到工程实践中。
1.土坡稳定性分析理论研究现状
1.1边坡稳定性分析现状
边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。对此课题的研究，国内外都经历了从实践积累到理论归纳，再实践，再归纳，并逐步总结提高的过程。十九世纪末二十世纪初，随着发达国家的大规模土木工程建设，大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生，并造成了很大损失，人们开始应用材料力学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。上世纪五十年代，我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系，继承和发展了地质历史分析法，着重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分，以此进行边坡的工程地质类比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2边坡稳定研究方法现状
研究边坡稳定的方法主要有：“地质历史分析”方法、极限平衡法、概率分析法、极限分析法、数值计算分析方法、物理模拟法、非线性方法等。现将主要边坡稳定性评价方法列述如下：
（1）“地质历史分析”方法：五十年代，我国许多工程地质工作者在滑坡研究中采用了苏联的“地质历史分析”方法[4]，但该方法偏重于定性描述和分析。
（2）极限平衡法：极限平衡法是一种定量方法，也是工程中使用最多、最成熟的方法，其理论基础为极限平衡理论。它通过分析在临界破坏状态下，土体外力与内部强度所提供的抗力之间的平衡计算土体在自身和外荷作用下的稳定程度。同时，根据假设不同而形成不同方法，具有不同的适用范围。
（3）极限分析法：岩土工程极限分析是典型的塑性极限分析问题。塑性极限分析对象包括塑性区Gussmnna.P提出了运动单元法，以莫尔一库仑岩土介质为研究对象，采用离散技术与现代数值手段，通过运动分析、静力分析和求多变量目标函数值的优化分析，有效地分析了地基极限承载、挡土墙极限土压力及斜坡稳定性问题。
（4）数值计算分析方法：数值计算方法上，随着计算机的普及和发展，出现了一批以弹性力学、结构力学为基础的数值计算方法：FDM（有限差分法）、FEM（有限单元法）、DEM（离散单元法）、DDA（不连续变形分析）、FLAC（快速拉格朗日插值）、NNM（流形元方法）等。
（5）非确定性分析方法：该方法的评价基础是工程地质类比法、滑坡静态规律的认识以及预测科学的一般原理。随着概率论、数理统计、信息理论、模糊数学等方法用于滑坡预测，目前已形成了多种预测模型。其预测成果可相互对比、检验，使预测成果更具合理性、科学性。目前常用的非确定性定量分析方法主要有以下几种[7]：①经验方法；②数理统计方法；③信息模型法；④模糊数学评判法；⑤灰色系统方法；⑥模式识别方法；⑦非线性模型预测法；⑧人工智能法。
其中，数值计算分析方法又可以分为如下几种：
①有限单元法（FEM）：该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。它能够考虑滑坡体的非均质性、不连续性等特征，考虑岩体的应力应变特征，避免将坡体视为刚体，能够切实地以应力、应变为变量分析边坡的变形破坏机制，对了解滑坡的应力分布、应变发展很有利。其不足之处是：数据准备工作量大，而且原始数据易出错，不能保证整个区域内某些物理量的连续性；对解决无限性问题、应力集中等问题精度较差。
②边界单元法（BEM）：该方法只需对已知区域的边界进行极限离散化，具有输入数据少的特点。其计算精度较高，在处理无限域方面有明显的优势。其不足之处为：一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵是满的不对称矩阵，不能采用有限元中成熟的求解稀疏对称矩阵的解法。另外，边界元法在处理材料的非线性严重不均匀的滑坡问题方面，远不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法（FLAC）：为了克服有限元等数值分析法不能求解岩土大变形问题的缺陷，人们根据显式有限差分原理，提出了FLAC数值分析方法。该方法较有限元方法能更好地考虑岩土体的不连续性和大变形特征，求解速度较快。其缺点是同有限单元法一样，计算边界单元网格的划分带有很大的随意性。
④离散单元法（DEM）：该方法可以直接反映岩体变化的应力场、位移场以及速度场等各个参量的变化，也可以模拟边坡失稳的全过程。另外，该方法特别适合块裂介质的大变形及破坏问题的分析，但所需计算时步非常小，阻尼系数也难以确定。
⑤块体理论（BT）：该方法是以构造地质和简单的力学平衡计算为基础，利用拓朴学和群论提出的一种评价三维不连续岩体稳定性的方法。随着关键块体类型的确定，块体理论能够找出具有潜在危险的关键块体的临空面位置及分布。
除以上几种方法外，近几年还出现了如无界元（IDEM），不连续变形分析（DDA）等方法。此外，由于工程实践的需要，出现了多种数值方法的算法，使滑坡稳定分析数值方法化的趋势更加明显。但数值分析方法也存在着不足：由于地质条件的复杂性及认识的局限性，往往使计由于计算参数的选取是以某种简化为基础的，与实际存在一定误差，继而影响了计算结果的精度[5，6，7，8，9，10]。
1.3边坡参数选取研究现状
边坡的静力稳定研究中，计算采用参数的准确程度会对边坡稳定的评价结果产生重大的影响，因此，本节对边坡物理力学参数选取的研究现状进行论述。
当前国内外岩体力学参数选取研究的总趋势是有经验、半经验、精度较低的数值计算方法向考虑多种因素影响，计算过程复杂、精度较高代表性较强的数值中计算分析法发展。尤其是计算机的使用，使这一领域的研究加快。岩体力学参数选取常用的方法有点群中心法、优定斜率法、最小二乘法、随机一模糊法等。点群中心法由于人为因素影响过多，目前已不常采用，国内对于岩体力学参数的研究主要是从岩体力学参数本身所包含的随机性和模糊性出发，应用随机理论和模糊数学的方法，对试验所得的数据进行分析以获得更为逼近岩体力学实际参数的“真值”[11]。
1.3.1水库库岸堆积体边坡塌岸范围预测方法研究现状
水库蓄水运行过程中，库岸所处的地质环境将发生改变，自然平衡条件遭到破坏，引起岸坡变形失稳，库岸线也逐渐后退，直至达到新的平衡状态为止，这一过程称为库岸再造。库岸再造是一个十分复杂的动力地质过程，受岸坡物质组成、结构特征、形态及水流等多因素控制，塌岸过程复杂，尚无法精确地通过数学计算式来表达。
1.3.2地震作用下边坡稳定性分析研究现状
地震边坡稳定性研究是边坡稳定性研究的重要方面，是岩土工程和地震工程中关心的重要问题之一。刘红帅等认为，从地震作用下是否考虑边坡岩体参数的不确定性的观点来看，岩土边坡地震稳定分析方法可分为确定性方法和概率分析方法两大类；从边坡稳定性计算中对地震动作用的不同处理方式来看，岩土边坡地震稳定性分析方法宜分为拟静力法、滑块分析法、数值模拟法和试验法四大类[5，10，12-18]。
2.结束语
目前，我国的大部分已建、正在兴建和规划中的水利水电工程都在该地区。水利工程中库岸边坡的滑动范围和稳定性问题是大坝安全、社会效益和水利工程经济效益考虑的重要因素之一。同时，西南地区地壳活动频繁，地震震级高、强度大，大量库岸边坡都是重力崩塌堆积体。西南堆积体边坡，考虑地震作用下修正塌岸预测方法中图解法，并将其用于预测边坡滑动范围；与实际情况对比进行反分析，藉此评价堆积体边坡震后滑动范围图解法反分析在工程上的适用性。
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关键词： 降滤失；性能；压裂液
中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）24-0054-02
0 引言
水力压裂过程中，压裂车通过高压手段把压裂液挤入底层。然后压裂液的液相在强大压差的作用下会滤失在地层当中，长此以往下去压裂液会大量的滤失，并且造成稠化剂的浓度升高，破胶机的浓度降低。另外，如果在液相滤失形成滤饼的过程中滤饼过厚的话，也会造成上述现象。而要想有效的解决这种现象，必须在压裂液体系中加入降滤失剂。通过室内研究，优选羧甲基羟丙基瓜胶和锆硼复合交联剂，合成粘土稳定剂PDA，改性油溶性降滤失剂，组成防膨降滤失压裂液的基本体系。下面对该压裂液的降滤失性能进行研究。
1 压裂液滤失性的影响因素
压裂液液相滤失量的高低和是否在压裂液体系中加入降滤失剂有着直接的关系。如果加入降滤失剂可以有效的降低液相的滤失量，如此不仅可以使压裂液的利用价值最大化，用最小的量发挥最大的价值，还能够使稠化剂的浓度得到合理控制，有效的降低成本，同时还能够增强破胶、返排效果，降低残渣含量，有效的保护油气层不受伤害。并且在压裂液体系中加入降滤失剂，还能够使裂缝的导流能力得到增强，有效改善压裂措施效果。
动滤失、瞬时滤失和静滤失是压裂液滤失的三种主要类型。通常我们说的加入降滤失剂降低压裂液的滤失量就是通过降低压裂液的瞬时滤失和滤失系统实现的。其中影响瞬时滤失的主要因素是压裂液的基液粘度、地层温度等，而滤失量的关键因素就是滤失系统，需重点研究。
2 油溶性降滤失剂的制备与评价
2.1 实验试剂及仪器
2.2 油溶性树脂的改性
通过选用磺化沥青对油溶性树脂进行改性，提高整体性能。
首先高温熔融磺化沥青和油溶性树脂，要求其具有不同的软化点，然后进行多组室内平行实验，通过优化两者之间的配比，研制出一种新型抗温性油溶性树脂降滤失剂。
2.3 降滤失剂油溶性评价
为了实验降滤失剂是否溶于原油，是否影响油井的产量，是否影响渗透率的恢复，我们为此进行了以下实验。
首先应该准备100ml脱脂煤油，并加入2.0g油溶性降滤失剂。
然后准备4组实验样品，使之充分的溶解，并分别把其放入不同的恒温箱内24小时，要求这些恒温箱处于60℃、80℃、100℃、120℃不同的条件。
最后按照规范步骤称取油不容物的含量，并且计算油溶率，评价油溶性。实验结果见表3。
分析上述实验结果不难发现，温度对降滤失剂的油溶性有着一定的影响，降滤失剂的油溶率会随着温度的升高而不断的加大，降低油不溶物残渣的含量。这说明了在脱脂煤油中新型的降滤失剂的溶解度是很高的，固体质量会很快减少。
所以，该降滤失剂能够溶于原油，不会影响油井的产量，也不会对地层造成伤害。
2.4 降滤失剂软化点的测定
评价降滤失剂的耐温性能可以通过降滤失剂软化点的测定来实现。在实际的施工中，要想使油溶性降滤失剂真正的发挥作用，必须使其略高于地层温度。
实验时，首先把适量的油溶性滤失剂颗粒加入到200ml丙三醇溶液中，然后把其放到电炉上进行缓慢加热，最后观察并记录随着温度的升高降滤失剂的变化情况。实验结果见表4。
分析上述实验结果可以发现，油溶性降滤失剂是在温度升到110℃时开始软化、变稀的，所以该降滤失剂的软化点是110℃，此时抗温性能最好。
2.5 降滤失剂的分散性能评价
由于油溶性降滤失剂具有溶解性，很容易与压裂液出现分层，如此不仅影响降滤失效果，也影响压裂施工效果。但是如果在压裂液中加入适当的分散剂就能很好解决掉这个问题。为了评价降滤失剂的分散性能进行了以下实验，配置两组稠化剂为天然瓜胶的降滤失压裂液，一组加入适当的分散剂，并使之充分溶解，另一组不做处理，然后观察并记录两组溶液的分层情况。实验结果如表5所示。
分析上述实验结果可以知道，分散剂对提高油溶性降滤失剂在压裂液中的稳定性有着重要的影响，能够有效的提高其整体性能。
2.6 降滤失剂滤失暂堵模拟实验
通过降滤失剂滤失暂堵模拟实验可以评价油溶性降滤失剂的滤失暂堵性能。选取4组天然岩心，使用岩心流动压力仪，在室温条件下进行实验。采取反向煤油驱替，测定相对渗透率Ko1；正向2%KCl溶液水驱，测得相对渗透率Kw1。将天然岩心浸泡在5%油溶性降滤失剂中，置于恒温箱内在60℃下进行养护。数小时后取出岩心，正向2%KCl溶液水驱，测得相对渗透率Kw2；反向煤油驱替，测定相对渗透率Ko2。根据Kw1、Kw2，计算降滤失剂滤失暂堵率ηw；评价油溶性降滤失剂的滤失暂堵性能。根据Ko1、Ko2，计算岩心渗透率恢复值ηo，评价降滤失剂的解堵性能。如表6所示。
分析上述实验结果可以知道，油溶性降滤失剂具有明显的亲油憎水特征，不仅可以有效的堵水，还由于其能够遇油解堵，最大限度的恢复岩心渗透率，真正的实现了其屏蔽暂堵的作用，并且不会对油气储层造成伤害。
3 总结
①通过选用磺化沥青对油溶性树脂进行改性，首先高温熔融磺化沥青和油溶性树脂，然后优化两者之间的关系，研制出了一种新型的抗温型油溶性降滤失剂。
②通过室内研究发现，温度对降滤失剂的油溶性有着一定的影响，降滤失剂的油溶率会随着温度的升高而不断的加大，降低油不溶物残渣的含量。另外，分散剂对提高油溶性降滤失剂在压裂液中的稳定性有着重要的影响，能够有效提高其整体性能。
③油溶性降滤失剂有很强的滤失暂堵性能，从滤失暂堵模拟实验中得出，油溶性降滤失剂具有明显的亲油憎水特征，能够最大程度的恢复渗透率。
参考文献：
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[关键词]危岩体 岩体结构 DDA数值模型 失稳方式
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-369-2
1引言
G217国道南段为天山公路小龙池至库车段，全长约130公里，由于公路早期设计施工不完善、灾害处治措施不到位，加之沿线地质环境特殊，地表植被稀少，物理风化作用强，造成地质灾害频发，其中尤以崩塌最为严重，滑落的岩块经常堵塞公路，威胁行车安全。由于大部分崩塌（危岩体）受控于岩体结构而产生不同的失稳方式，沿线边坡危岩体主要为滑塌式、坠落式、倾倒式[1]。本文选取滑塌式危岩体，借助典型的实例分析其变形破坏机制，并运用静力解析计算方法，评价危岩体的稳定性。
2滑塌式危岩体的潜在失稳方式与稳定性评价
该危岩体结构类型主要为层状结构，可分为以下两种：（1）层状顺向结构边坡：层状结构面倾向与边坡倾向夹角小于30°，当层状结构面由于工程活动而被切脚出露在坡面，即构成潜在滑动面，易形成滑动，破坏方式主要为单一滑面（层面），岩体受节理切割，边坡前缘潜在滑移面被切脚，可引起坡体以不同方式沿滑移面向下整体滑移，前缘临空的坡体可能沿滑移面发生间歇性的缓慢滑移，滑移通常从临空面附近启动，逐渐向后缘扩展;当层状结构面倾角大于坡角而插入坡内，其稳定性一般较好。（2）层状反向或斜向结构边坡：岩层倾向与坡向大于30°，破坏方式同层状顺向结构边坡，可分为单一滑面（缓倾向坡外的节理面）和双滑面（以楔形体滑动）两种。
以K973+765处危岩体为例，运用块体理论[2]，建立DDA（discontinuous deformation analysis）非连续变形分析模型[2]（图1）。
由图1可见，被结构面切割的块体主要沿层面滑动，脱离母体，形成崩塌。在对该类危岩体进行稳定性评价时，可将危岩块体假设成整体性的，进而简化为平面问题，不考虑危岩块体左右侧面上与其他岩土体的关系，在长度方向上取单位宽度考虑。危岩体受到的主要荷载为危岩体自重。滑面的位置可由DDA数值模型分析确定。考虑到降雨和地震的影响，不同类型的危岩所考虑的荷载种类和大小是不同的[3]，采用图2简化计算模型评价其稳定性，评价结果见表2。
由于AD面往往比较陡峭，裂隙发育比较充分，岩体沿DB面滑动。则DB面上。
法向作用力：
切向作用力：
稳定系数为：
其中：W―单位长危岩体重力;P―单位长危岩块体承受的水平地震力，取水平地震系数为α1，则地震力为P=α1W;Q―裂隙中静水压力;c―结构面的粘聚力;φ―结构面的内摩擦角。
结合失稳方式，危岩稳定状态可针对危岩稳定系数来确定[4]（表1），结合静力解析计算结果，判断危岩的稳定性，评价结果见表2。
3结论
（1）以上分析可以看出：地形地貌，岩体结构、结构面条件、边坡开挖、降雨、地震等条件对岩质边坡的稳定性均产生一定影响，其中岩体结构是主控因素之一。
（2）对评价结果为稳定的危岩体应注重生态环境的保护，培育并保护地表植被，以减小物理风化与化学风化作用，无需采用防治措施;对基本稳定的边坡，应进行简单的刷方，做好排水工程即可，无需采用专门的防治措施;对不稳定危岩体应当首先清除坡表松动岩体，然后采用修建护脚挡墙、坡体前部设置桩板墙、挂网喷浆护面等治理方式方法，必要时可加以锚固[5]、[6]。
（3）以上稳定性分析评价多采用简化模式，该方法对于快速评价数量较多的中小规模危岩体较为实用，当危岩体失稳方式是以上多种方式的组合时，还需综合分析评价其稳定性。
参考文献
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关键词：复杂地质条件；超前地质预报；地质雷达；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
中图分类号：TU7 文献标识码：A
一、超前地质预报
（一）超前地质预报的概念
超前地质预报是根据地面地质调查、掌子面地质调查以及地球物理探测等方法对隧洞建设中可能遇到的各种不良地质体及可能发生的各类施工地质灾害进行预测预报。广义而言，隧道(洞)超前地质预报包含勘察设计阶段和施工阶段的预报；狭义上讲，隧洞超前地质预报是在施工阶段的超前地质预报。
（二）国内外超前地质预报发展现状
1972年8月，在美国芝加哥召开了快速掘进与隧道工程会议。从那时起，隧道(洞)施工超前地质预报一直倍受各国广泛重视。随着隧道(洞)建设快速发展，对地质预报的要求也就越来越全面和详细，已经从单纯地质条件的预报发展到地质体成灾程度预报，不同地质体处理措施预报等。
1、国外超前地质预报发展情况
准确预报施工前方地质条件是隧道(洞)建设的迫切要求。八十年代开始，发达国家都将这类问题列为重点研究课题。日本重点研究开挖前方地质预报；澳大利亚研究隧道(洞)施工前方地层状况预报；德国研究掌子面附近地层动态的详细调查；法国则把不降低掘进速度的勘探方法作为重点研究课题。随着全世界通信、电子、计算机、数据处理等技术的飞速发展，超前地质预报的方法发展出不同于传统的地质分析方法的多种地球物理探测方法。包括TSP地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、瞬变电磁法、BEAM法等方法。
2、国外超前地质预报发展情况
从总体上来说，我国隧洞超前地质预报工作还十分薄弱。上个世纪，与国外同行相比，我们既缺乏专职施工地质队伍，又不重视具体施工地质工作，当然就谈不上超前地质预报工作。
20世纪50年代中期，铁二院首先在渝黔线凉风垭隧洞中以地质测绘为主要手段，采用地质分析法预报隧洞前方10~30 m的地质情况；70年代，谷德振教授开始采用地质分析法研究断层预测预报技术；80年代中期，工程人员在衡广复线大瑶山隧道(洞)开展了地质法和声波透射法地质超前预报技术；1985年，孙广忠等以地质情况为基础，隧道(洞)地质素描(短距离超前地质预报)为主要手段的方法，配合超前钻速仪、钻孔声波测试，钻孔潜望镜，压水试验等方法，取得了很大的成功。1996年~1998年，铁道部第一勘测设计院在秦岭特长隧道(洞)开展了施工地质综合测试工作及超前预报工作，为全面隧道(洞)施工地质工作奠定了基础。同时，跟随世界其他国家的潮流和趋势，地球物理探测方法，如TSP法、地质雷达法、瞬变电流法、BEAM法都取得了应用和实践，也取得了非常不错的效果。
二、超前地质预报的分类
超前地质预报分类方法较多，常见的有按照预报方法手段、预报空间位置、预报距离进行分类。我们按照最常用的预报距离和预报方法的工作原理进行分类。
（一）依据探测预报距离分类
依据预测预报的距离，可将预测预报方法划分为：长距离超前地质预报和短距离超前地质预报两类。
1、长距离超前地质预报的距离一般可达工作面前方150~300米，甚至更远。主要包括地质调查、TSP探测等。它的任务主要是较准确的查明掌子面工作前方150~300米范围内规模较大，严重影响隧道(洞)施工、易造成塌方的不良地质体的位置、性质、规模和含水性。
2、短距离超前地质预报，也叫追踪预报，预报距离一般在15~30米左右。主要包括掌子面地质素描、瞬变电磁法、地质雷达法、超前钻探法等。它的任务是依据隧道(洞)掌子面或导洞掌子面的地质特征，通过观察、量测、鉴别和分析，结合长期超前预报成果，推断工作面前方15~30米范围可能出现的地层、岩性变化情况，推断掌子面各种不良地质体向掌子面前方延伸的情况。
（二）依据其预测预报方法的工作原理分类
依据探测预报方法工作原理，可将超前地质预报分成地球物理法（也叫物探方法），地质分析法，超前水平钻探以及超前导坑法三大类。
1、地球物理法（物探法）主要包括TSP隧道(洞)地震波探测超前地质预报方法、地质雷达探测（电磁波反射）法、红外探水超前地质预报方法、负式速度法、声波CT技术预报、陆地声纳法、高密度电阻率法等物探法、BEAM法等。
2、地质分析法主要包含地表地质调查、地质素描法、地质作图预测法、地下地质构造、地表地质构造相关性分析法等
3、超前水平钻探法和超前导坑法等包含超前深孔钻探（30~100m）、超前浅孔钻探法（5~6m）和超前导坑法
（三） 各种超前预报方法的适用范围和优缺点
各种超前地质预报方法都不可避免的存在局限性，有其优缺点和适用范围，我们总结如下表1-1所示：
表1-1 各种超前方法的适用范围和优缺点对比表
三、隧道(洞)超前地质预报综合分析方法
正因为超前地质预报方法都存在一定局限性，如何提高预报的准确性和及时性就成为国内外隧道(洞)工程地质界需要解决的技术难题，非常有必要提出一种综合预报体系。在隧道(洞)不良地质预报方法和隧道(洞)施工地质灾害预测方法研究的基础上，通过进一步对隧道(洞)超前地质综合预报方法进行研究，建立以地质分析为核心的综合预报体系。
隧道(洞)超前地质综合预报工作体系是在“以地质分析为核心，综合物探分析，洞内外结合、长短预测结合，物性参数互补”原则下做出的，如下图1-1所示
图1-1 隧道(洞)超前地质综合预报体系
四、总结
地质预报是一个连续的、渐进的、系统的工作，目前已基本形成的针对某一隧道(洞)的地质情况制定预报方案-选择预报方法-实施-验证-调整的使用过程。这也是因为对地质情况的认识也是一个随着工程的进展、时间的推移、信息的不断输入而不断地深入的过程。
在施工过程中需要不断收集地质信息，通过和预测结果进行对比、分析，找出对地质情况认识的不足，修正我们的认识，并改进预报方案。
在预报方式上应采取多种手段联合应用的综合超前地质预报，充分发挥各自方法的优势，取长补短，优势互补，互相验证。预报实施方案要尽量科学合理，做到尽量不干扰施工。任何预报方式只能作为一种手段和参考依据，其结论不可能100%准确，施工中不能完全依赖于预报结论而盲目施工。
参考文献:
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关键词:BEAM 地质雷达 引水隧洞 超前地质预报 评价
中图分类号:U21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0052-01
BEAM是一种专门适用于隧洞探测的电法,与常规地面电法相比,BEAM利用了同性电极相排斥的原理,使用同极(正极)环型电极供电,无穷远作负极,从而形成流向掌子面前方、类似聚光效应的聚集电流场,以便有效、精确测量掌子面前方一定范围的岩石的电阻率值。
环型供电电极一般12支,等间距布置在掌子面外沿,打孔安置并注少量水耦合,测量电极也按环型布置,供6支,半径小于供电环1m,该环型电极接入一个组合控制开关,由电法主控制机按一定的程序进行测量,从而得到一组有关该掌子面前方一定范围内的电阻率数值空间分布情况。BEAM供电电流采用多频方式供电,测量多个频率状态下的电阻率。由于岩体含水量多少是决定岩体电阻率值高低的重要因素,因此,实时测量掌子面前方岩体的电阻率,并进行综合分析,具有科学性和实际意义。
1 工程实例概况
AK4+439～AK4+469洞段出露地层为T32灰黑色千枚状炭质板岩,含黄铁矿晶体,层间石英脉及条带较发育,局部夹厚0.1cm ～1cm泥炭质层,岩层产状局部变化大,揉皱发育,总体呈NW/NE向;AK4+469～AK4+701洞段出露地层为T2b深灰、灰白、白色厚层大理岩,岩层产状:N10°～25°E/NW,∠65°～80°。A洞进入大理岩后,目前已开挖洞段未发现溶洞或岩溶管道,但局部发育溶蚀裂隙,含水,沿近EW向裂隙面常有地下水出露,局部位置水流较集中,呈线状,在AK4+697桩号处底板出露一股大水流,估计流量在70L/s左右。
2 BEAM测试成果同表面地质雷达和实际开挖的比较
BEAM预报试验洞段,同时也进行了表面雷达预报,现结合开挖结果对其进行分析、比较。BEAM及地质雷达预报均未发现前方存在大的岩溶管道、软弱破碎带等地质异常构造,岩性相对较好,这与开挖实际情况相吻合。同时对部分预报的异常位置及规模与实际开挖情况进行对比。
(1)AK4+460～AK4+496段BEAM法预报:从AK4+460～AK4+468段岩体中等破碎且不含水;在AK4+469处地层发生改变,地层改变含水特征是由“没有”到“很小”;AK4+469～AK4+480段岩石中等破碎且少量含水。同时雷达预报掌子面前方AK4+ 469～AK4+480段存在异常,推断AK4+469 ～AK4+473.5段为岩性分界面,AK4+ 473.5～AK4+480m为岩体破碎带,局部含水。BEAM预报与雷达预报的结果比较吻合。从实际开挖情况来看,AK4+460～AK4+468段岩体破碎,AK4+470左右为板岩与大理岩的分界面,AK4+470～AK4+ 480段右壁存在溶蚀裂隙,有渗、滴水,局部呈线状。预报与实际情况吻合较好。
(2)AK4+637～AK4+673段BEAM法预报:AK4+637～AK4+648段岩体中等破碎,地层由少量含水向不含水或极少量含水过渡;同时表面雷达也预报AK4+636～AK4+650段存在异常,解释为裂隙密集带,少量含水。BEAM预报与雷达预报的结果也比较吻合。AK4+648～AK4+663段岩石中等破碎,地层由不含水或极少量含水向少量含水过渡。从实际开挖情况来看,AK4+ 640～AK4+663段岩体中等破碎,局部洞段右壁少量渗水。预报与实际情况也较吻合。
(3)BEAM成果解释:AK4+673～AK4 +686段岩体完整,地层不含水;AK4+686～AK4+694段岩体中等破碎,地层由不含水向含水过渡;至AK4+694处,视电阻率值R和频率效应百分比PFE都达到了最低;桩号AK4+694～AK4+701段岩体由中等破碎逐渐向完整过渡,地层由少量含水向不含水过渡。
(4)雷达预报成果解释:掌子面前方AK4+693～AK4+714桩号段存在异常,推断为溶蚀裂隙密集带,含水;桩号AK4+670 ～AK4+687段右壁15～7m深度范围存在异常,解释为溶蚀裂隙,局部溶蚀破碎,含水,延伸后将在AK4+702m左右与隧道右壁相交,在AK4+711左右穿出左壁。
(5)开挖验证情况:桩号AK4+693～AK4+712段为裂隙密集带,桩号AK4+697处存在一断层并向前延伸,产状:N70°E/NW,∠65°～85°,断层带宽0.6m,在右边墙宽达3m,为方解石胶结的角砾岩,角砾直径3cm～5cm,受断层的影响,裂隙成密集带发育,在右边墙出现多点涌水。并在AK4+697m处底板出露一股大水流,估计流量在70L/s左右。
BEAM及地质雷达预报成果比较:两种方法都预报了这一地质异常段,BEAM预报异常位置反映在AK4+694桩号附近,地质雷达预报范围、位置与实际开挖基本相符,同时,地质雷达在洞轴延长线方向和掌子面左右斜前方的预报反映较全面。
3 总体评价
(1)BEAM是一种电阻率数值预报方法,成果主要依据岩体电阻率值的低异常进行判别,目前只掌握了二维层面的技术,二维技术对前方较大的岩性变化界面、岩石破碎情况和含水情况预报具有一定的准确性和有效性,但对前方出现的裂隙、溶隙、溶蚀破碎及渗流水等较小异常体及现象的反映不如地质雷达明显。
(2)BEAM用于钻爆开挖施工必须每天进行测量、台车配合,如断断续续,资料将无法分析,造成资料报废,所以,需要施工紧密配合。
(3)BEAM法在实际隧洞超前地质预报中虽然不失为一种先进的预测方法,但隧洞超前地质预报涉及到的技术参数和影响组合因素众多,如何从众多信息中收集有用、真实的信息,是一项极其复杂而且系统的工作。因此,整合各种技术方法进行综合超前预报,才是提高预报准确性、科学性的有效手段。
参考文献
关键词：CAD制图；课程教学；采矿工程专业
中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：
10052909（2015）02008903
工程图纸是工程师的语言，是设计者表达设计思想和设计理念的一种形式。如今，随着计算机技术的快速发展，各行各业手工绘图已经成为历史，普遍采用计算机绘图[1]。当然，利用计算机绘图也是当今理工科大学生必备的一项技能[2-3]。CAD制图是高校普遍开设的一门主干课程[4-5]。通过学习该课程使学生初步具备正确使用计算机和绘图软件，较为熟练地绘制专业工程图纸，并能借助绘图软件计算、分析数据的能力，为将来从事工程设计、施工与管理提供基本技能。CAD制图课程具有基础理论与工程技能训练的双重特点，也是联系基础课与专业课的纽带。CAD课程的教学因专业不同而有所差异，为此，针对采矿工程专业CAD制图课程的教学内容、教学方法和考核方式，分享近年来的一些教学体会，以飨采矿专业的同行和学生。
一、采矿工程专业CAD制图课程的教学内容
（一）课堂教学内容
古人云：“巧妇难为无米之炊”，“言之无物，行而不远”，所以，要上好一门课，首先要组织好的教学内容。教材与教学内容是高校课程教学的质量保障[6]。众所周知，自八十年代2.17版本的AUTOCAD软件引入中国，到目前已有数十个版本。现在Autodesk公司几乎每年要推出一个新版本。国内与之相对应的教材也层出不穷，五花八门。有的教材专业特色明显，比如：土木工程专业
的CAD教材[7]，机械专业的CAD教材[8]，等等，但唯独没有与采矿专业相结合的、真正适合采矿专业的CAD教材。笔者从八十年代开始就一直使用CAD绘图，而且借助AUTOCAD软件进行了二次开发，对CAD教材内容和版本比较熟悉
，在综合比较后，选定AUTOCAD2004版软件和相应的教材作为采矿专业CAD课程教学的基本内容。
先进的绘图软件和优秀的教材是上好这门课的前提，可以照本宣科？非也。因为好的教学内容是关键，为此必须精心组织教学内容，按照由浅入深、循序渐进的步骤重新梳理出以“线-点-面-图形编辑-图形管理”为顺序的教学内容。第一堂课就让学生动手绘制简单的图形，让学生在学习中找到成就感。待学生对CAD制图有了一定基础后，再系统介绍一些软件方面的应用知识，比如：利用area命令求面积等。
在绘制图形案例教学中，没有选用教材中的图例，而是与采矿工程专业实际工程相结合，先让学生绘制简单、有用的实际工程图纸，比如，让学生自己选择工程图中的标准图框A0到A4号作为案例进行绘制，图框是由竖线和水平线构成，使学生掌握基本的绘图命令，图框绘制完成并保存待参加工作后利用（因为工程图的标准图框全国统一的）；然后，再绘制完整的采矿专业工程图纸，这样可以使学生平时的课程绘图练习做到连续性和完整性，也很有成就感。
（二）学生课堂练习内容
CAD课是一门操作性非常强的基础课，学生在学习过程中不但要动脑，而且要动手操作。因此，在安排学生课堂练习方面，选择了5套独立的实际工程图纸，由易到难让学生练习。先是一套三居室的建筑房屋平面图，只给定了建筑物的中心线轮廓及相关尺寸，让学生绘制CAD房屋平面图；然后，要求学生按照自己的喜好进行室内装修，绘制一个房屋装修平面布置图，包括瓷砖、卫生间马桶及家具等，这样一方面让学生练习基本功，同时又发挥了学生的自主创造性，也让学生在练习中增加了对基本生活常识的了解，比如：门的宽度，床的大小与规格等，也可以防止学生相互抄袭。学生有了一定绘图基础后，再绘制与采矿专业有关的工程图纸。笔者结合自己在国外的相关工程经历选择了一套全英文工程图纸中的一个三心拱隧道断面图让学生绘制。一方面公路隧道与井工采矿的巷道相类似，而且三心拱断面在所有巷道（隧道）类设计中难度最大，另一方面还可以开阔学生眼界，增长见识。第三套图纸是绘制一个煤矿的综合地质柱状图。综合地质柱状图是反映矿区地层结构和岩体属性特征的重要成果图件之一，是以文字描述为主的图纸。通过训练可以让学生掌握CAD软件文字输入与编辑基本功。第四套图是绘制《采矿工程设计手册》[10]中的刀把式井底车场平面图。井底车场是联接井下大巷运输和井筒提升的枢纽，它担负着煤炭、矸石、物料、人员的转运任务，在整个井下运输系统中起着非常重要的作用[11]。第五套图是绘制《采煤学》[12]课本中的一个采区布置示意图，包括平面图和剖面图，让学生自己设计与绘制，包括采区尺寸等需要学生去查找。一个矿山的采矿工程主要由地面（工业广场）、井底车场和采区组成，所以，选择这些部位的图纸让学生绘制，使学生不仅学习了CAD制图，而且与采矿工程专业的知识紧密结合，达到了事半功倍的效果。
二、CAD课程的教学方法
教师的职责，自古有之，即师者，传道、授业、解惑也。那么作为采矿专业的教师，如何上好CAD制图课？“没有爱就没有教育”。作为一名CAD制图课的教师，首先要热爱教师职业，热爱这门课程，这样才有动力去钻研CAD课程的教学内容，研究教学方法，认真组织教学。
（一）充分调动学生的积极性
重庆大学采矿工程专业CAD课安排在大学二年级上学期。由于大二的学生对所学专业仍不甚了解，部分学生感觉迷茫，总认为自己的专业不如别人，学一行厌一行，对专业课学习的积极性不高。所以，笔者上第一堂课时，没有正面强调CAD课如何重要，而是采用发问的方式，询问学生有哪些方式可以挣钱谋生？答案五花八门。笔者归纳学生的答案，即：说，做艺人说相声、唱歌或节目主持等，可以挣钱谋生；写，写小说成作家可以挣钱谋生；画，成为画家或工程师画图纸、搞设计，可以挣钱谋生。当然，还有肩扛背驮也可以挣钱谋生。通过比对，让学生明白学习的重要性。此外，笔者还下载了国内知名的与矿山有关的大型企业和设 计院招聘广告，把这些企业对采矿专业人员的职业要求展示给学生，让学生知晓掌握CAD绘图技能对于求职就业的重要性。
（二）边教边学边操作
CAD课程是一门实用性和操作性非常强的基础课程。虽然没有深奥的理论和繁琐的公式，但操作使用命令比较多，命令之间没有连贯性。所以，笔者在教室选择上，除了要求有多媒体之外，还要求每位学生要有一台电脑。这样，笔者在讲台上讲述完一个操作命令，马上要求学生在自己的电脑上进行操作，现场答疑。对学生的问题，教师要耐心指导，要求学生灵活掌握命令的使用与操作，切忌死记硬背。
（三）与实际工程相结合并延伸CAD的应用
在学生绘图练习案例选择方面，密切与采矿工程专业结合，并把CAD的使用在专业方面进行延伸，紧扣实际工程，让学生体会到成就感。比如，计算矿量时，根据底板等高线计算矿体的面积，有的借助求积仪来求面积，学了CAD后，就可以直接用Area命令求面积，计算矿量；还有利用CAD直接绘制地质剖面图，确定点的坐标，按照一定的坡度寻求最佳矿区道路路线，等等。
三、CAD课程考核方式
考试是检查、考核学生对知识掌握情况的一种手段，课程考试在人才培养过程中起着“指挥棒”的作用，对高校人才培养模式的构建和培养目标的实现有着深远的影响[13]。社会对创新型人才的要求绝不是一个纯粹的知识蓄积者，而是一个知识的运用者[14]。所以，笔者在征得相关部门同意
后，取消了期末一卷定终身的闭卷考核模式，将考试纳入到平时的案例练习中，要求学生在课程结束后，按照正规要求提交5套图纸，最后根据5套图纸的绘制质量以及课堂学习情况评定学生的最终成绩。
四、结语
CAD课是一门实用性和操作性非常强的基础型课程。用CAD制图是工科专业大学生必备的基本技能。如何教好该课程，让学生终生受益，探索建立一套“由浅入深、循序渐进、密切结合实际、体现专业特色”的教学方法值得CAD教学同行专家深入思考，不断完善，找到更多有效的举措，共同推动采矿工程专业CAD制图课程教学上新台阶。参考文献：
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关键词：隧道排水；涌水量；渗透系数
中图分类号： U448.21 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）05-69-2
0 引言
近年来，随着我国大规模的基础设施建设，特别是对高速铁路、高速公路的建设，修建了不少的隧道结构。通常情况下施工中或运营后的隧道结构物都是被地下水所包围的。由于地下水的作用，往往引起隧道衬砌的开裂、渗水，地表的塌陷等一系列的问题，且隧道埋深越深其水位就越高，引起的水压力也就越大。如何处理地下水是现阶段山岭隧道设计施工中决的首要问题。我国隧道建设者长期以来奉行的都是“以排为主”的理念，但长期的以排为主就会造成破坏原有地下水平衡，引起水位下降，从人发生地表沉降变形，严重破坏生态环境。但是如果采取城市地铁施工的全封堵方案也是行不通的，特别是高水位地区修建隧道时，将会使衬砌承受巨大的水压力，但是也不能一概采取“以排为主”的原则。笔者认为山岭隧道在高水位区采用堵排结合，以限排为主的隧道修建措施将会有利于隧道本身的结构安全，又不破坏生态环境。
1 隧道涌水情况
一般来说，地下水有深层构造裂隙水（存在深层水循环的情况）和岩溶地下水（突发性涌水情况），同时，隧道地区地下水分为：浅层风化裂隙水和下部构造裂隙水。前者在40-50m范围内，水交替作用强烈；后者大多在500m以上范围内，交替作用缓慢。深埋隧道的涌水来自后者（包括渗出、滴流、股流及大范围突水等不同形式），开挖后地下水活动影响范围尽局限于一定范围，而不是整个地下水，实质是深层地下水在起作用。
而关于隧道涌水量预测，包括理论解析法、经验解析法和水文地质数值模拟法。针对隧道（尤其是特长大埋深隧道） 岩体的水力学特性，解决好隧道结构在围岩压力与水压力双重应力环境下的涌水量问题，是目前隧道建设者需面对的重要课题。其理论解析法在《渗流与应力耦合环境下裂隙围岩隧道涌水量的预测研究》（黄涛与杨立中编著）中有较详细的介绍。目前大部分隧道建设都采用经验解析法，即通过水力学理论结合工程经验给出相P经验公式。下文列举出的经验解析公式主要摘自于《铁路供水水文地质勘测规范》和《铁路工程水文地质勘测规范》。（图1，图2）
①初始最大涌水量q0。
q0=2πK
经验公式：q0=0.0255+1.9224KH
式中，q0――隧道单位长度预测最大涌水量（m3/d）；
K――隧道围岩体的渗透系数（m/d）；
H――初始水位至隧道底的高度（m）；
r0――隧道横断面的转换圆半径（m）；
d――隧道横断面的转换圆直径（m）；
m――相关系数，通常取0.86。
②长期涌水量q2
经验公式：q2=KH（0.676-0.06K）
式中各符号意义同前[3]（在这里的计算中，实际上只有考虑了衬砌和注浆的作用，才在我们的实际中有现实意义）。
③递减涌水量q1
隧道施工初期最大涌水量随着开挖时间的延续及水压的逐步减小将逐渐减小，自最大涌水量至长期涌水量q2的减小量称为递减涌水量q，其计算采用佐藤邦明公式：
q1=q0-・・・Kr0
式中：――试验系数，通常取12.8；
t――从t0至t2递减时间（d）；
λ――岩体裂隙率；
B――洞身宽度（不含衬砌）。
2 岩体的渗透系数
通过计算公式不难看出，渗流计算分析中岩体的渗透系数K正确取用是非常关键的。数字计算或模拟试验的精度再高，其参数选用不当也将导致计算结果的偏差很大，从而使确定的渗流控制方案不适用或过于浪费。目前计算机的精度很高，但选用参数的误差往往在数量级上，这种计算中的参数失调问题急需解决。岩体的渗透系数K与围岩的渗透性与其完整性有密切的关系，土类的渗透系数，由粗砾到粘土随着土粒的减小在很大范围内变化且随着其紧密度而减小，至于岩石的渗透系数主要取决于岩体的裂隙及风化破碎程度，岩石块本身的渗透性很小，常在现场用压水试验来确定，有关文献将围岩的渗透性进行了分级，见表1。同时，围岩所承受的压力的大小对渗透系数也有一定的影响。
得到沿裂隙系统各主方向k值，便可以结合场的边界条件求解多孔介质的各向异性渗流方程式，在二向稳定流问题上，即求解：
（kx）+（kz）=0
上述连续介质计算模型，计算结果基本稳定，但如果断面上有裂隙数量密集时应按照连续介质考虑，而如果裂隙间距与渗流边界尺寸相比大于1/50时应按不连续介质考虑等。以上两种情况下应采用的计算模型是有区别的。
目前隧道设计者主要用现场测试法和裂隙采样测量法。现场试验法试验准确度高，成本也较高，包括单孔压水试验、三段压水试验、三孔交叉压水试验等，即根据野外压水试验来确定围岩体渗透系数；裂隙采样测量法有测线法和测网法，在李亮辉的硕士论文《裂隙岩体隧道渗流场分析与防排水技术研究》中有较详细的介绍。
3 结论
总结性的介绍了隧道所处的水环境及涌水的概念，并较详尽说明了涌水量的计算，综合上述研究成果可以看出，在涌水量计算方面还存在不少问题有待进一步研究。
①涌水量的计算目前大都采用经验计算法，在其精度方面有待于进一步的提高。
②通过较准确的预测最大涌水量，递减涌水量，经常涌水量，可以在施工阶段和运营阶段较好的设置排水设施，以减小水对隧道结构和运营功能的破坏。
③隧道渗流分析中根据围岩裂隙的分布情况需要选用不同的计算模型，当裂隙体密集且其分布纵横交错的情况，按照连续介质计算是较为合理的；但隧道中地质条件、水文条件都十分复杂，当遇到溶洞、大的裂隙等，还需要用到管道流理论和裂隙流理论，有待于进一步研究。
④通过注浆加固圈可以有效减少衬砌上的外水压力，但各层分担水压力的大小和规律则需要通过其他方式来验证，同时在衬砌周围渗流场或水压力的分布规律以及围岩内的渗流场还要进一步分析。
⑤裂隙采样测量法在隧道工程中有较好的实用性，如何通过该方法更加准确的确定岩石的渗透系数可为涌水计算的重中之重，更是以后研究的重点。
参 考 文 献
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