前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的初一地理知识主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键字:地质差异;沉降;地基处理
Abstract: building foundations, basic selection must be based on the structure of load bearing capacity of the foundation soil and integrated all aspects of the project cost to determine the situation. Insufficient bearing capacity, we must take measures on soft ground for processing. This paper focuses on the geology varies greatly for ground treatment methods, analyzes address the foundations of large differences in treatment measures.
Keywords: geological differences; settlement; foundation treatment
中图分类号:TU47文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1建筑地质差异问题
所谓地质差异较大一般指各层土的厚度和埋深在平面分布差异较大,表现为平面上不同的点其土层分布存在较大差异。对于这种地质,当采用浅基础时,如基础标高设计成位于同一标高时,则基础将位于不同的土质,将引起部分区域承载力不足或变形过大等问题,如基础标高按地基承载力、变形等设计,势必使得基础的标高不同,带来一系列设计、施工的问题。因此,对于地质差异较大的情况,必须按设计要求对拟建建筑物一定区域范围内进行地基处理。一旦不进行合适的地基处理和处理措施不但,势必引起地基承载力不够、变形过大,轻者导致建筑物不均匀沉降、开裂,重者导致建筑物倒塌,带来巨大的生命、财产损失,后果不可估量。
2处理措施
2.1置换垫层法。置换垫层法是用物理力学性质较好的岩土材料或复合岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土,形成垫层,达到提高地基承载力、减少沉降目的的地基处理方法。根据置换材料的不同可分为:砂石垫层、土垫层、工业废渣垫层、加筋土垫层等。置换垫层法适用于浅层软弱地基及地质条件不均匀的处理。其主要作用是提高浅基础下的地基承载力,满足地基稳定性的要求,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。其处理深度应根据建筑物的要求和其他地基处理方法经技术、经济比较来决定。
2.2密实法。密实法是通过振密或挤密的方法使土体密实,全部或部分消除液化、湿陷性、溶陷性,以达到提高地基承载力、减少沉降目的的地基处理方法。根据处理方法的不同,主要分强夯法、振冲法、素土或灰土挤密桩法等。夯击还能提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的不均匀沉降。采用强夯法必须注意锤重与落距、夯击点布置与间距、夯击击数与变数、夯击间隙的合理确定,以保证达到地基处理的目的。 使用振冲法密实是在振冲器的高频振动和高压水流的共同作用下,使松散砂土层振密,或在软弱土层中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成桩柱,并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。最初利用振冲器冲切下沉并振动使砂石密实,后来发展应用于粘性土地基,利用振冲成孔把粘土冲出,置换砂砾石并振密形成碎石桩体,与原地基共同作用,提高地基的承载力和改善变形性质。因此,该法可适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。根据土层条件不同,可达到提高地基承载力、减少地基变形量、提高地基抗液化性能、提高土体的抗剪强度,增加土坡的抗滑稳定性。
2.3化学法。化学法是通过向土体中灌入或射入、拌入化学固化材料在地基中形成增强体,以达到地基处理目的的方法。根据施工工艺的不同,可分为灌浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。
注浆法是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的液注入地基的裂隙或孔隙中,经一定时间浆液与土颗粒胶结在一起,形成结构致密、强度大、防水防渗和化学稳定的增强体,与原土形成复合土体,达到加固地基、防渗堵漏的目的。注浆法适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土层,也可加固暗浜和使用托换工程中。根据流动浆液与土体的相互作用方式,一般可将注浆方法分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆三大类。
深层水泥搅拌法是利用水泥材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理—化学反应,使软土硬结成具有整体性、谁稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。深层水泥搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用,首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙,两者均能迅速溶解于水,逐渐使土中水饱和形成胶体;同时由生成铝酸三钙,促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出,再与土中水作用形成水化物,并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类,龄期,土的含水率,土质成分,搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥搅拌法适用于处理淤泥质土、粉质 粘土和低强度的粘性土地基,具有设备简单、施工方便、造价低廉,物振动,无噪声,无泥浆废水污染等特点。
2.4桩土复合地基法。桩土复合地基法是通过专用施工机械在被处理土中钻孔,孔中填以强度较大的材料,起到加强地基的作用,按照材料的不同,可分为水泥粉煤灰碎石桩、石灰桩等。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥加水拌合,用各种成桩机制成的具有可变粘结强度的桩型通过调整水泥掺量及级配,可使桩体强度等级控制在C5~C20之间变化。CFG桩和桩间土一起,通过设置的褥垫层形成CFG桩复合地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。石灰桩是指用人工或机械在地基中成孔后,灌入作为固化剂的生石灰(或在生石灰中掺人适量的水硬性掺和料,如粉煤灰、火山灰等),经振密或夯压后形成的桩柱体。利用生石灰的吸水、膨胀、放热、土与生石灰的离子交换反应、凝固反应和成桩时的挤实作用等改善桩周土的物理力学性质,石灰 桩和周围被改良的土体一起组成复合地基以达到地基处理的目的。石灰桩处理地基的主要机理是生石灰反应过程中需要吸收大量的水分,从而降低土体的含水量。生石灰的吸水量包括2个部分,一部分是CaO水化所需的吸水量,另一部分是生石灰的水化产物Ca(OH):的孔隙吸水量。生石灰的反应过程翻出大量的热量,这些热量能使地基土温度提高,产生汽化脱水现象,降低地基土的含水量,从而减少土的孔隙率,增加土的密实度。生石灰的反应过程伴有体积的显著增大,挤压桩间土体,使得桩间土大的物理力学性能得到改善。
案例一:
2011年9月,我又一次接了班主任的工作,半路从别人的手里接管班级,要有多不好带显而易见。学生得重新适应老师,教师也得适应学生。这个班级学生虽然不多,却很不好带,不是家庭关系复杂,就是单亲家庭,要不就是跟随爷爷奶奶一起生活的孩子,可想而知,学生的思想得有多复杂!这些学生不是专横跋扈,就是胆小懦弱,文化课的基础差,又不肯用功,无论是与他们沟通还是上课,不知有多费劲,可我还是接下了这个班级。
怎样与学生沟通,建立起相互信任、又相互支持的师生关系?是我接过这个班以后一直思考的问题。终于机会来了,记得那天我刚到学校就去了班级,还没等我走进班级,就被关某拦在了门外,他低着头哭着对我说他的英语卷没拿回来,卷子不能交给老师了。平时他很乖巧,也很听话,从不惹事,看他哭得那么伤心,就对他说:“不要哭了,先回去吧。”
事后,我向学生了解到了事情的经过。那是一次英语测试,测试结束后,英语教师叫学生把卷子拿回家让家长签字,签字后再拿回来交给老师。关某因为没考好,拿回去的卷子让他爸爸给撕了,不仅挨了打,他的爸爸还把暖瓶给摔了。我还了解到平时关某在家做事特别小心,什么活都干,他的妈妈是他爸爸给他后娶的继母。这时我才知道他当时为什么表现得那么无助,于是我决定去家访。
就在那天下班,我去了关某的家,他的继母正在家做饭,他在小屋写作业,我就和他的继母聊了起来……不一会儿,他的爸爸回来了,我们继续刚才的话题,聊了很多,从孩子的学习环境,到家长的以身作责,还有对孩子的管教方式。他爸爸承认平时忙起来了就不管孩子,只有事情发生了才去问、去指责,就是不太忙的时候也是很少过问孩子的学习状态,在孩子面前也承认简单粗暴的管教方法是不对的,以后不会再这么处理问题了。经过这件事,不仅关某和我的关系近了,班里的其他同学和我也亲了,有什么事情都愿意和我说,我成了他们的知心朋友。
案例二:
小宝是我教过的一个比较特殊的一个孩子,小时候父母离异后,他就跟着爷爷奶奶一起生活,因为他大脑有点毛病,又没有了爸爸妈妈的疼爱,爷爷奶奶格外惯着他。由于大脑有毛病,他的学习跟不上,也听不懂,老师也不敢管太严,怕他犯病。爷爷奶奶为了他不过早地走上社会学坏,又能省点心,还是把他留在了学校。
由于不健全的家庭和爷爷奶奶的娇惯,从小他就养成了很多不好的习惯,再加上家庭的原因,他不会和人沟通与交流,所以和同学的关系很不好,同学们都不愿意搭理他,很疏远他。为了引起学生、老师对他的关注,他的一些言行和举动叫人不能理解。例如上课时,学生们都在积极地参加课堂活动,很和谐的教室里却会听到他发出的一声怪叫,或者一声刺耳的响动,引起班级的骚动。他这是想通过这种方式告诉老师和同学们还有我,不要忽略了我。
刚开始我没意识到这一点,和平时一样对他说服教育,他很不服,总是理直气壮,即使承认错误也很勉强。一次劳动中,他又和同学吵了起来,当时我没有说什么,就把另一个学生叫到了另一边去做了思想工作。安排好那个学生后,我来到他的身边,模拟了他刚才的做法,他又拿出了平时的态度说:“干啥,你找事啊?”这时我说:看来你也不喜欢老师刚才的做法,你说我刚才的行为像谁平时的做法?”他看了看我,没吱声,却没有了刚才的逆反的表情。于是,我趁此机会和他进行了沟通,经过这次的交谈,他的行为和言谈有了改变,尽管有时老毛病还是会犯,还做不到与同学友好相处,做错事后还不知道要向人家道歉,但是已经没有原来的霸气和蛮横。同学们也说他改变了不少,还知道做值日了。
关键词:微课设计;研读课标;地图;虚拟情景;探究区域差异;知识建构
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)06-057-01
当下网络微课资源渐渐多了,但纵观笔者尝试给学生开发微课资源和使用情况,网络资源适合本校学情使用的并不多。15年底,八年级上册完成教学任务,为了缓解下学期初中地理毕业升学考试的教学压力,需要适当提前教授八年级下册的教学内容。面对部分学生借不到书本,乃至没有地图,提前上课,并不能达到预期的学习效果。于是,笔者尝试将要教授的第五章中国的地域差异的第二节北方地区和南方地区,以及第三节西北地区和青藏地区,将这两个章节以微课的形式,设计制作并使用,收效不错。学生觉得对教材知识点有疑惑,还可以课后自行复习温故。笔者结合自己任教4个班级的学情,确定微课制作流程的三部曲如下:
一、研读课标和考试说明,提纲挈领,微课设计将教材知识化整为零,化繁为简,更要突出其少而精的特色。
教师先解读《四大地区》的课程标准有两条:1、在地图上找出北方地区、南方地区、西北地区、青藏地区四大地理单元的范围,比较他们的自然地理差异。2、用实例说明四大地理单元自然地理环境对生产、生活的影响。结合微课10分钟以内的时间,不可能做到面面俱到,所以要求老师要抓重点,咬难点,重视细节研磨,设计短小精悍的问题,促进学生的细节学习,引导学生深度学习,加深学生对地理概念的理解,从而实现从微课学习到课堂学习知识和方法的迁移运用。以西北地区干旱的自然特征为例,部分学生会将青藏地区的高寒等典型特征混淆。究其原因,这类学生的学习方法不外乎只识记知识点,不求甚解,不了解自然要素的相互影响。其实青藏地区的“高寒”,“高”是成因,“寒”是结果,青藏地区第一级阶梯的地势高导致了该区域气候特征的寒冷。如此了解气候特征的成因就可以避免不同区域知识点的遗忘或混淆的发生。因此,我们在微课设计探究问题的时候,是为知识的呈现作铺垫。探究问题要注意引导学生学会思维和表达能力的锻炼,这才能通过微课少而精地引导学生掌握学习方法,而不是容易遗忘、分散的知识点。归纳同类型的课例,如四大地区,只要针对不同的课型,这样根据自己所任教班级的学习情况,确定微课所选择突破的重难点,才能立竿见影地夯实学生的知识点。
二、微课设计,突出以地图为载体,从而串联知识,更渗透读图技能的学习与训练。
在教师展示地图,引导学生关注提取地图地理信息的技能。通过地图,再现地理知识。如《西北地区》以一带一路“丝绸之路经济带”的发展导入西北地区的学习。通过驼队由东向西穿越西北地区为教学情景,展开教学,更凸显借助地图教学的重要性。通过途经景观的变化对比,通过学生的视觉冲击,来强化其学习的接受能力,同时增加课堂教学的趣味性,寓教于乐,引人入胜。最重要的是引导学生通过模仿老师的指图和读图方法等,间接提升学生的读图技能。当学生学会看图、读图、析图、用图,学生就可以把薄弱的基础知识,通过地图的载体,加以知识再现融会贯通。通过地图的运用,才能化繁为简,引导学生掌握区域学习的方法,通过对地图中的地理特征的分析,了解其相互关系,将零散的知识通过归纳分类,成因分析等串联起来,从而构建知识系统。
三、微课设计通过虚拟情景设问,通过探究区域差异的原因,从而凸显区域特点。
笔者发现通过探究问题,比平铺直述更能锻炼学生的思维。以西北地区为例,先找出西北地区的分界线,了解其西北地区分布的位置和范围,再设问:探究西北地区分界线的地理意义?紧接着追问:为什么西北地区最典型的自然特征是干旱?在解析答案:距海遥远,山脉阻隔时,承上启下导入西北地形特征的讲解。
西北地区以高原、盆地为主,找出主要地形区?学生带着问题,有学习任务,有的放矢地学习。再追问:西北地区的地势特征?位于第二级阶梯。有部分学生常常无法准确判读西北地区的地势所处哪一级阶梯?借机温习,复习三级阶梯的划分依据。建议:设计的微课要适当的留白,给学生思考的间隔时间,同时引导学生通过模仿老师的表达等,间接锻炼学生的表达能力。
举例说明西北地区的自然特征对生产生活的影响,的设置情景问题:为什么西北地区的新疆建有坎儿井?引导学生分析西北地区干旱,坎儿井的建设,有利于其中高山冰雪融水等水源过多蒸发。追问,西北地区干旱的自然环境,适合发展种植业吗?引导学生对比南方地区和北方地区所处的季风区和西北地区所处的非季风区的差别,从而凸显其主要的农业类型是畜牧业。再强调西北地区只有在水源丰富的绿洲或者河流沿岸才适合发展种植业,于是西北地区的种植业有绿洲农业和灌溉农业的特点。通过探究生活中问题,明确不同的地理概念。
最后,微课设计知识小结,实现知识再现、迁移与从而实现知识系统的建构。
通过选择题或者判断题,让观看微课的学生,跳一跳就能做对题目,让学生体验学习的成就感,鼓励学生通过自学,提升自己的自学能力。利用表格对比的方式提升学生分类、归纳、比较和分析的能力,还可以结合思维导图的形式,总结归纳西北地区地形、气候、河流、植被等的自然特征,及其之间的相互影响和作用。后期,部分学生试看,通过修改,真正做到贴合学生的需求,完善优化,提升课程设置制作的质量。
【关键字】地质差异;沉降;地基处理
1 建筑地质差异问题
所谓地质差异较大一般指各层土的厚度和埋深在平面分布差异较大,表现为平面上不同的点其土层分布存在较大差异。对于这种地质,当采用浅基础时,如基础标高设计成位于同一标高时,则基础将位于不同的土质,将引起部分区域承载力不足或变形过大等问题,如基础标高按地基承载力、变形等设计,势必使得基础的标高不同,带来一系列设计、施工的问题。因此,对于地质差异较大的情况,必须按设计要求对拟建建筑物一定区域范围内进行地基处理。一旦不进行合适的地基处理和处理措施不但,势必引起地基承载力不够、变形过大,轻者导致建筑物不均匀沉降、开裂,重者导致建筑物倒塌,带来巨大的生命、财产损失,后果不可估量。
2 处理措施
2.1 置换垫层法。置换垫层法是用物理力学性质较好的岩土材料或复合岩土材料置换天然地基中部分或全部软弱土,形成垫层,达到提高地基承载力、减少沉降目的的地基处理方法。根据置换材料的不同可分为:砂石垫层、土垫层、工业废渣垫层、加筋土垫层等。置换垫层法适用于浅层软弱地基及地质条件不均匀的处理。其主要作用是提高浅基础下的地基承载力,满足地基稳定性的要求,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。其处理深度应根据建筑物的要求和其他地基处理方法经技术、经济比较来决定。必须注意事项有:砂石垫层不宜用于湿陷性黄土地基、大面积堆载、动力基础的地基处理,也不宜用于地下水流速快、流量大的土层;土垫层特别适用于湿陷性黄土地基的处理,也适用于大面积回填和中、小型工程的地基处理;工业废渣作为回填材料时要注意材料腐蚀性和放射性的影响以及和环境水的影响,符合条件时可用于道路、堆场、小型建筑的地基处理;加筋土垫层由于采用了加筋材料,进一步提高了垫层的承载力、降低了垫层的压缩性,还可以针对不同的工程要求,采用相应的加筋材料,起到防渗、隔水、防止水土流失等作用。
2.2 密实法。密实法是通过振密或挤密的方法使土体密实,全部或部分消除液化、湿陷性、溶陷性,以达到提高地基承载力、减少沉降目的的地基处理方法。根据处理方法的不同,主要分强夯法、振冲法、素土或灰土挤密桩法等。
使用强夯法密实,该法适用于处理杂填土、碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土以及湿陷性黄土等地基。强夯法是将机械能转化为势能,再由势能转化为动能,即夯击能,在重锤落地的一瞬间,能对土体产生强大的冲击波,可提高土体强度,降低土的压缩性,起到改善砂土的振动液化性和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2倍~5倍,压缩性可降低200%~500%,影响深度在10m以上。同时,夯击还能提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的不均匀沉降。采用强夯法必须注意锤重与落距、夯击点布置与间距、夯击击数与变数、夯击间隙的合理确定,以保证达到地基处理的目的。
使用振冲法密实是在振冲器的高频振动和高压水流的共同作用下,使松散砂土层振密,或在软弱土层中成孔,然后回填碎石等粗粒料形成桩柱,并和原地基土组成复合地基的地基处理方法。最初利用振冲器冲切下沉并振动使砂石密实,后来发展应用于粘性土地基,利用振冲成孔把粘土冲出,置换砂砾石并振密形成碎石桩体,与原地基共同作用,提高地基的承载力和改善变形性质。因此,该法可适用于处理松散砂卵石、砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。根据土层条件不同,可达到提高地基承载力、减少地基变形量、提高地基抗液化性能、提高土体的抗剪强度,增加土坡的抗滑稳定性。
2.3 化学法。化学法是通过向土体中灌入或射入、拌入化学固化材料在地基中形成增强体,以达到地基处理目的的方法。根据施工工艺的不同,可分为灌浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。
注浆法是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的液注入地基的裂隙或孔隙中,经一定时间浆液与土颗粒胶结在一起,形成结构致密、强度大、防水防渗和化学稳定的增强体,与原土形成复合土体,达到加固地基、防渗堵漏的目的。注浆法适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土层,也可加固暗浜和使用托换工程中。根据流动浆液与土体的相互作用方式,一般可将注浆方法分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆三大类。
深层水泥搅拌法是利用水泥材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理—化学反应,使软土硬结成具有整体性、谁稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。深层水泥搅拌法加固机理主要是水泥与软粘土混合后与土中水产生水化和分解作用,首先生成氢氧化钙和含水硅酸钙,两者均能迅速溶解于水,逐渐使土中水饱和形成胶体;同时由生成铝酸三钙,促进早凝增大强度。另一方面水泥颗粒表明重新露出,再与土中水作用形成水化物,并继续反应形成水泥土。水泥土的力学性质与水泥和外加剂的用量、种类,龄期,土的含水率,土质成分,搅拌的方法和时间等均有关系。深层水泥搅拌法适用于处理淤泥质土、粉质粘土和低强度的粘性土地基,具有设备简单、施工方便、造价低廉,物振动,无噪声,无泥浆废水污染等特点。
2.4桩土复合地基法。桩土复合地基法是通过专用施工机械在被处理土中钻孔,孔中填以强度较大的材料,起到加强地基的作用,按照材料的不同,可分为水泥粉煤灰碎石桩、石灰桩等。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)是碎石、石屑、粉煤灰、掺适量水泥加水拌合,用各种成桩机制成的具有可变粘结强度的桩型通过调整水泥掺量及级配,可使桩体强度等级控制在C5~C20之间变化。CFG桩和桩间土一起,通过设置的褥垫层形成CFG桩复合地基。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
石灰桩是指用人工或机械在地基中成孔后,灌入作为固化剂的生石灰(或在生石灰中掺人适量的水硬性掺和料,如粉煤灰、火山灰等),经振密或夯压后形成的桩柱体。利用生石灰的吸水、膨胀、放热、土与生石灰的离子交换反应、凝固反应和成桩时的挤实作用等改善桩周土的物理力学性质,石灰桩和周围被改良的土体一起组成复合地基以达到地基处理的目的。石灰桩处理地基的主要机理是生石灰反应过程中需要吸收大量的水分,从而降低土体的含水量。生石灰的吸水量包括2个部分,一部分是CaO水化所需的吸水量,另一部分是生石灰的水化产物Ca(OH)2的孔隙吸水量。生石灰的反应过程翻出大量的热量,这些热量能使地基土温度提高,产生汽化脱水现象,降低地基土的含水量,从而减少土的孔隙率,增加土的密实度。生石灰的反应过程伴有体积的显著增大,挤压桩间土体,使得桩间土大的物理力学性能得到改善。
3 结论
地基处理方法有很多,每种方法各具有其优缺点。当拟建建筑物遇有地质条件差异较大时,必须根据具体的地质情况,严格验算地基承载力,变形能力、稳定性,选择合适的地基处理方法。另外,各种地基处理方法的经济指标是不同的,宜根据具体的工程要求选择可接受的处理方法。对于现有的地基处理方法无法解决,或者解决的经济成本过大时,则应采用桩基等深基础形式,确保地基的安全与稳定。
【关键词】中职 班主任 处理问题
中职班主任的工作繁重且零乱,在治理班级和管理学生时会遇到许多问题。由于中职学生有其特殊性,则管理难度大和偶发性事件较多。正确应对和恰当处理第一次事件会留给学生较深的印象。作为一名中职年轻班主任更要注重此方面,第一次处理得恰当与否,会影响到每个学生行为的发展及班集体的建设和管理。
一、中职学生的特点
中职学生的特点决定了老师处理“第一次”事件的重要性。大多数中职生学习基础较差,没有明确的学习目标,他们的文化背景、处事能力、个人素质等方面都参差不齐。
(1)学习主动性差,有厌学心理。他们往往对学习缺少兴趣,存有厌学情绪。同时,他们对教师的言行及评价尤为敏感。因此,班主任把握问题的态度很关键,积极的态度对学生是一种向上的引导。这就需要年轻班主任的言行必须得体,避免给师生关系带来一些创伤。
(2)缺乏自信,自卑心理较严重。有些学生走不出以前失败的阴影,对学习缺乏自信。还有些同学具有一定的自卑心理,缺少自信,更缺乏自我调整和掌控能力。此时,年轻班主任对他们初次的态度非常重要,也许班主任细小的动作和无意中的言语,都会触伤他们那颗敏感的心。或许一次温暖的关爱,会给他们自信的力量。
(3)成人意识强,较重的叛逆心理。很多中职生表现出比同龄人更加明显的社会化倾向,有的甚至喜欢和家长、教师对着来。以往养成任由我来不受约束的不良习惯,使他们在新的环境中仍这样做,这样做对整个班级起到消极作用。年轻班主任对他们的第一次管理或批评要适当把握,恰到好处。
二、重视班级管理中若干“第一次”事件
班主任工作面临着中职生这一特殊群体,工作任务更加繁重,同时也是严峻的考验。一旦问题出现后如何面对“第一次”?合理地处理“第一次”事件会对今后的工作起到事半功倍的作用。如果处理得过于苛刻严厉,容易使学生的自尊心受到伤害;如果处理力度不够则会对管理整个班级带来一些负面影响。学生之间的第一次矛盾如果处理到位,既能给当事人一个教训,也给其余学生一个警示。所以,在问题出现后,要慎重对待,把握好“第一次”事件。
(1)做好第一次接待工作。开学的第一天学生面对一个完全陌生的环境最需要的是安全感。因此在接待新生时,班主任应该具有亲和力,让学生和家长的分离焦虑得到适当的缓解。在第一次的接待中,班主任要注意记录学生的家庭信息,以备日后联系.
(2)第一次表扬和批评。往往班主任的第一次表扬与批评会给学生留下较深的印象,老师在学生心目中的第一印象也会受到影响。表扬要发自内心的真诚,批评要遵循问题的普遍性原则。
(3)第一次意外事件的处理。意外事件发生后教师需要沉着、冷静,及时地处理问题,从而在学生中树立良好的形象,为以后的工作打下良好的基础。
(4)第一次班级会议。班会是班级管理中事务处理的例会,班主任要精心准备首次班会。通过正常开展第一次班级管理例会,争取在学生中营造一个良好的班风和氛围。
(5)积极参加学校第一次集体活动。在刚开学时,学校都会组织学生进行集体活动。通过这些活动能体现一个班级得风貌,同时也是增强班级凝聚力的好机会,班主任要抓住这个有利时机教育学生。
(6)第一次班级管理的反馈。班主任需要了解学生的生活和学习情况,有时学生也会对班主任的管理班级的现象产生一些疑问等,这样就需要及时反馈。教师这样做不仅能更好地了解自我、判断和修正教学和管理方法,同时还能消除隔阂,拉近师生间的距离。无论采用什么方式,只要做到用心交流,及时反馈,预期的管理目的和效果就达到了。
三、在管理中需要注意的技巧和方法
在班级管理中合理运用“第一次”的益处不言而喻,把握注意的技巧和方法,则有利于更好地发挥其作用。
(1)制定班规,公正严明。引导学生制定符合本班的合理制度,做到纪律严明,不任由学生自由发展,力求做到公正公平,一视同仁。学生对班主任的信任度一旦增加,这有利于班级管理工作的深层次的展开。
(2)缜密思考,长远规划。不要对突发性事件草率了结。这样只会为后期的管理工作设置障碍,最后落得一步错步步错的境界。要长远规划,细致处理每一件事。
(3)倡导民主,与时俱进。班级管理应体现民主氛围,对学生关心的问题师生应共同商讨,在商讨中,学生会认识问题、解决问题,这比教师一味的说教的效果好得多,且有利于培养学生的班级主人翁意识和集体荣誉感。
关键词:砂卵层;换填;闭气;桥台;扩大基础;
Abstract: Combined with practical engineering and hydrogeological profile, Introduced the abutment construction technology program to expand the basic construction the soil replacement cofferdam breath and implementation process. Draw some meaningful conclusions and experience for other engineering reference for.
Key words: Sand egg layer; Backfilling; Breath; Abutment; Expansion of basic;
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1 工程概况
某山区小桥上构为1-20米后张PC空心板梁,跨越一宽约12米,深0.5米,汇入湖区的溪流。下构为片石混凝土重力式桥台,钢筋混凝土扩大基础。
2 水文地质概况
桥址位于河滩淤积地,滩地较为平坦,较溪底高1.0米左右,其主要工程地质为:地表覆盖一层厚约0.3~0.5米的植被层;以下2.6~4.2米的中密-密实砂卵石层,由上游搬运沉积形成,为设计持力层;下伏基岩为强中风化夹砾石泥岩,黄褐色。
溪流常年有水,水位涨落、流量大小明显受降雨量控制,暴雨时漫滩。
地质断面示意图
由于桥台持力层位于透水性极强(渗透系数达15--25m/s)的砂卵石层,正常溪流水位较基底高程高1.0米。因工程量不大,且项目位于山区,专业物资、设备组织较困难,给施工带来一定的难度。如何经济合理的完成此地理、地质条件下桥梁基础的施工,值得技术人员仔细研究。
3扩大基础施工技术方案及实施情况
3.1 方案确定
针对此场地条件,常规施工方法可采用:钢板桩围堰;旋喷桩止水围堰等,因量小且位于山区,物资、机械进场不便,工程造价较高。
通过现场试挖掘发现,地质情况与地质报告吻合较好,砂卵层埋置浅,且厚度不大,经专题讨论,决定借鉴水利工程施工成熟的经验,采取“粘土置换围堰闭气”施工,具体如下:
粘土置换围堰闭气平面示意图
a:扩大基础基坑外3米放出围堰基槽开挖线;
b:现场备置足量粘土于滩地开挖基槽边;
c:1#挖掘机由上游开始向下游按3~5米分段开挖3~4米宽,挖穿砂卵层底至风化泥岩层,推土机将挖出砂卵石推出场外归堆备用;
d:2#挖掘机转挖粘土,填入开挖基槽,以铲斗初步按压密实;
e:分段开挖,分段置换粘土于下游合拢闭气;
f:槽顶铺筑50cm厚挖出砂卵石,压路机强震碾压;
g:放坡开挖桥台扩大基础基坑,留置集水坑;
h:基础及台身,随时抽排局部渗水;
i:以挖出砂卵石回填桥台台背。
粘土置换围堰闭气断面示意图
3.2 实施情况
两桥台从备土、置换耗时4天,基坑开挖,扩大基础施工25天。
基坑开挖时,局部由于分段接头处清理不彻底,出现较大渗流,影响闭水效果,此时先停止基坑继续开挖,进行二次置换处理。
扩大基础施工过程中,仍有多处渗水点,采取2台6吋水泵抽水,可将基底水深稳定在5~10cm间,不影响正常钢筋绑扎、模板支立施工。
为保证基础混凝土浇筑阶段水泥浆液不被渗流稀释、抽排,采取4台6吋水泵加大泵量,将含水砂卵层水位始终控制在基底以下,确保施工质量。
4 结语
【关键词】城市地质灾害;勘察;地球物理方法
近些年,在城市不断发展的同时,各种地质灾害问题也是层出不穷,在这样的背景之下,推出了地球物理方法运用到对灾害的勘察中,对此本文针对这方面进行了详细的探析。
1 地球物理方法在城市地质灾害中的应用
1.1 在滑、崩、流中的应用
(1)滑坡地质灾害的频繁发生,使城镇交通运输、基本建设、航道河流等都带来了极为严重的影响。当前我国城市经常使用的滑坡勘察的地球物理方式主要有:探地雷达、激发极化法、微重力法、音波大地电场法等,对于滑坡体的空间分布界限进行圈定是这些方法的主要用途,对滑坡城区的含水状况进行探测,探测滑动面与结构面的深度、数目、隐伏地质体积隐伏的边界。比如,地震勘探的方法在滑坡灾害中可利用其对滑坡体的范围进行圈定,对滑坡的形状和深度进行确定等,尤其是滑坡体中的含水呈干燥或是甚微的情况下用这种方法的效果非常好。而该项技术就可以用于寻找滑坡的面。图1是某地区滑坡地区的探雷达图像,从图1中可以发现,滑坡在7m―12m深度的范围内呈连续的分布。
图1滑坡在GPR图像中的反映
(2)地球物理方式,在崩塌中主要进行测探第四系覆盖层的具体厚度,划分下伏基岩界面与第四系之间的界面,探测含水层的厚度、深度和具体的分布;探测裂缝、熔岩的深度及分布;探测崩塌体边的软夹层和塌体的底面等等常见的现象。常用的方法是弹性波法、电法、反射性法、磁法等。
(3)对于泥石流灾害的应用。据数据显示,我国有19个身份存在着泥石流的威胁,其中一些山区非常的严重。面对这样的情况,地球物理技术在其中的应用方法主要有:电阻率法、浅层地震、声波探测、探地雷达等。具体的应用体现在以下另个方面:首先,主要是分析泥石流形成的地质构造、发生区的地层、风化的程度及分带的特征,对于泥石流的堆积地区积物质的性质、分布及其厚度,然后设计坝区的具体冲击厚度;其次对于此灾害的有关防治工程的现场监测主要是明确土、岩的具体分布层次与厚度;查清楚基岩的起伏状态、深度;测定土、岩的力学、物理学性质。
1.2 对于海水入侵现象的应用
我国的海水入侵灾害,从上世纪的七十年代后就经常的发生。较为严重地区主要是山东半岛附近、大连等地区。如果海水的持续入侵,必将对我国的城市发展带来巨大的威胁。地球物理的方法在这方面的应用主要是对于海水入侵的通道进行圈定;对于入侵的分布界限进行圈定;对于咸淡水界面的移动规律进行观测及其入侵地区地下水中所含的氯离子的浓度变化情况。
下面就以某地举例,对于海水入侵问题用电阻率的方法进行研究,对海水入侵的主要通道、确定基石储水的构造、对咸淡水的界面进行划分、入侵的的范围和具体的规模。根据监测发现这个地区的水层主要是中粗砂、细砂及砂砾石层,电阻率的范围大概在40Ωm―130Ωm。当有海水入侵的时候,岩层就会全部处于饱和的状态,有大量的盐分在海水带中,并且在地下水中被分解,在岩层的空隙中积蓄,造成地下水的含盐量大增,因此就会使电阻率降低。利用对称电阻率的方式判断淡咸水的水分界面。依据利用这种方式得到的视电阻率断面的等值线图,准确的给出了海水入侵的断面形态及通道的具置,ρs
1.3 对地面变形灾害的应用
(1)对于岩溶塌陷灾害的应用
这种地质灾害主要发生于岩溶强烈至中等发育的覆盖式碳酸盐的区域。根据调查显示,我国的这种情况在世界上是危害最重、分布范围最多的地区。这种灾害的发生首先会令这个地带的工程设施带来破坏,其次使该地区发生严重的自然恶化与严重的泥石流灾害,对于各种有用资源的利用与开发都会带来一定的负面影响。
对于这样地区的地球物理方法应用主要分为两个步骤:首先对于岩溶形成的基本因素和条件进行评价,给岩石和相关的的构造进行填图,然后采用的方式主要为地震折射法及电阻率法。其次对熔岩的洞穴的具置,形状、具体的填充物的性质进行直接的探测,主要运用探地雷达,电阻法、微重力法、地震法。运用这些方式还可以对其他的地区进行探测,由于不同岩溶地区的的差异,因此对具体的方式也要因地制宜择优选取。
(2)对于地裂缝灾害的应用
这种现象是地表的岩土在人为与自然的共同影响下产生的,在地面形成一定宽度和长度的裂缝现象。在裂缝中往往带有一些变异的物质,对城市的环境带来巨大的灾害。因此,地球物理物理方式可以有效的用于对裂缝的深度进行研究,第四纪沉物质的结构特征、具体的成分、基地的具体构造情况等还可以勘察裂缝的具体范围和分布的具体规律,裂缝形成的特征、形态及其活动。利用较高密度的电阻率方式可以对裂缝的产状、具体的位置、具体的填充情况进行勘测研究。进而进行有效地治理。
(3)对于地面沉降的应用
地面的沉降现象往往呈现出影响的范围面积大、速度缓慢,很难察觉,对于城市的建筑物带来巨大的影响。目前这种现象在我国的一些地区也是普遍的发生。目前检测的方式主要有精密水准测量法与重力测量的结合,这样可以减少工作量。对地下的物质进行很好的调查及了解。主要是地下水,我国在地震的预报工作中布置了很多区域性的重力检测网,在很多城市中,都发现了相应的城市下降的情况,因此这种节省成本而且效率高的方式具有很好的发展空间。
2 结语
在城市的各种灾害不断发生的情况下,地球物理方法作为现阶段最具成效地质灾害勘测应用方式,发挥着日益重要的作用。与其他的勘测方式进行比较,他有自身与众不同的特点,在对地质灾害的勘测中具有成本低、工作效率高、装备轻便的优点,并且面对不同的地质灾害能够快速及时的传递出灾害的信息,提供大量的综合性资料。因此,我国在很多地质灾害频发的地区都应用了这重方式,减少了灾害发生对城市人类造成的伤害,因此,其有很好的发展前景。
参考文献:
[1]刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社,2000.
职称:总图运输工程师,从事工作:总图运输设计与管理 。
1.前言
土地的定义:土地是地球陆地表层特定地段的自然经济综合体。不仅是一种珍贵的自然资源,可以不断地为人类社会提品和活动场所。土地利用是指人类通过一定的活动,利用土地的特性来满足自己需要的过程。
山地、丘陵占我国三分之二的陆地面积,而沙漠、戈壁、冰川、永久积雪、石地和高寒荒漠等在目前技术、经济条件下难以利用的土地,总计占全国面积的22%,给土地利用带来很大不便。
《全国土地利用总体规划纲要(2006-2020年)》指导原则──节约集约用地。按照建设资源节约型社会的要求,立足保障和促进科学发展,合理控制建设规模,积极拓展建设用地新空间,努力转变用地方式,加快由外延扩张向内涵挖潜、由粗放低效向集约高效转变,防止用地浪费,积极拓展建设用地新空间。加强规划统筹和政策引导,在不破坏生态环境的前提下,优先开发缓坡丘陵地、盐碱地、荒草地、裸土地等未利用地和废弃地,积极引导城乡建设向地上、地下发展,拓展建设用地新空间。
2.工程场地概况
项目场址经前期的论证及决策工作定于四川省攀枝花市金江片区的南部、金沙江右岸的钒钛产业园区内。园区距攀枝花火车站约5km,距攀枝花飞机场约10km,距市中心约25km。正在建设的成昆高速公路从园区通过,并在园区留有出入口,金江片区是攀枝花的东大门,是城市建设和发展的重点地区,具有良好区位优势和方便快捷的交通条件。
场地位于金沙江右岸河谷坡地,总体地形走势西高东低,倾向金沙江河谷。场址规划红线内地块面积为1181亩(约787720m2)。地块西接园区3号路(建设中),沿线长约1.2km,道路设计标高大致为1245m~1218m;北靠园区架空输电通廊,沿线宽约670m,地面标高为1235m~1125m;东侧两端接友邻单位用地,中部接园区2号道路,沿线长约300m,路面标高为1118m~1122m;南端接园区联络道路及山谷冲沟,地面标高为1200m~1150m。
3.原总图用地规划概要
原主工艺设计方完成的总图用地规划如下图。
该用地规划方案依据设计方所在国的相关政策及规范完成,其进厂道路从场地南侧园区一、二号道路规划联络线接引;功能分区清晰合理、物流路径简洁明确;采用大平台竖向布置,可充分配置生产作业及检修场地,利于本类工程项目的改、扩建。
建设方经过前期评估及审查后,提出相关问题有:厂区用地指标较大,达到50 m2/t,不符合我国土地利用政策;未结合山地地形,有效利用山地高差;土石方工程量巨大、竖向连接设施施工难度大、可行性较小,难以达到工程预期的工期要求;进厂道路未有效依托现有园区2号路及规划(在建)3号路,未结合考虑施工进厂便道。
4.优化总图用地规划
经过多次现场踏勘,反复论证各种可行性,切实保证工艺流畅、满足实际生产需求并统筹考虑攀钢十一五钒钛产业发展规划的基础上进行优化。完成布置于地块北部占地约480亩(东西宽510m、南北长620m),由西向东(从高至低高差约60m)依次布置原料分区(2个台阶:原料卸车平台、原料准备平台)、主生产分区(3个主工序台阶)、辅助生产分区(1个台阶);厂内干道与场地东、西侧园区2、3号道路连通,每个台阶均有干道贯通连接,可形成环形道路系统,确保满足厂区的消防、道路运输及检修需要的总体用地方案。确定。如下图。
4.1细化功能分区,优化布置形式,合理提高土地利用率
与业主方等相关工艺人员密切配合,熟悉、掌握各工序间的相互关系及协同方式,合理采用联合布置形式,细化功能分区(单元模块化),在确保工艺功能及需求的前提下,大致确定各分区用地框架尺寸。
4.2根据山区场地的自然条件、工艺物料流程等优化竖向设计
搜集、熟悉场地自然条件相关资料,根据详实地形图分析地形、地貌,优化组成员通过多次场地踏勘建立对场地的直观认识,初步酝酿场地总体土地利用竖向设计方案。依据主体工艺流程及物料流程对功能分区进行竖向布置基础序列拟定,尽量使物料运输流向沿工艺流程由高至低进行。根据基础序列,对细化的功能分区进行平面布置合理组合,力求平面组合外形规则,以节约用地。与地质勘察人员深入交流,熟悉工程地质、水文地质等初勘资料,掌握相关重要参数。将功能分区平面布置组合代入场地地形图,在规划红线内选择适宜的布置区域,其基本原则为:节约土地并利于场地内其余土地近、远期的充分利用(项目扩建、配套及相关产业集约化建设);便于先期施工及土石方就近调配。综合统筹相关因素后,选定规划红线内北部区域,毗邻园区架空输电通廊。综合初步总体土地利用竖向设计方案思路、区域等高线走向及地质情况确定厂区竖向分阶轴线。按分阶轴线方向绘制特征位置地形断面图,用功能分区平面布置组合框架尺寸在最直观的方式下推敲场地台阶的设置。统筹分析工序高差配合、通道配置、干道系统构成、地质条件、建筑基础需求、台阶竖向连接方式、排洪要求、厂区景观等,反复调整台阶的划分、各平台宽度及标高、平面布置组合。通过相关技术经济评价过滤出各要素协调平衡、与山区环境和谐相处并能有效降低生产运营中的物流成本、性价比优良的竖向设计及相应的平面布置。
4.3完善厂内干道系统
厂内干道系统在竖向设计及平面布置的确定过程中雏形已形成,依据生产过程中物料运输、检修及人员对道路的需求理顺厂内干道系统,力求便捷、顺畅,必要时形成环状路网。充分利用边角土地,以对周边土地的开发利用不造成阻碍并提供依托为原则进行道路展线克服高差连接各平台并接入园区道路网,结合施工道路力求短捷。西侧利用红线内边角地展线,克服高差12m与规划园区3号路接口,作为原料主进厂路径;东侧跨越高差50m接通至现有园区2号路,满足前期施工进场需求、完善厂区道路运输环境并为后续土地开发利用提供有力的条件。
5.优化效果
总图用地规划经优化后节约土地约700亩、节约土石方工程量上百万立方米,可有效推进工程实施进度,得到工程业主方、各设计协同方、工业园区管理方的一致认可并采纳实施。
6.结语
“因地制宜、统筹协调,将竖向设计作为山区土地利用的灵魂”是本次优化的指导思想。随着工程的实施推进,大量珍贵的经验教训需要我们总结吸收。
参考文献:
关键词:自动售检票系统;自动售票机;硬币处理模块;自我保护。
中图分类号:U293文献标识码: A
一、引言
一号线自动售票机经常使用的运动部件故障高发,经过数据统计:纸币模块、硬币模块,车票发售模块和安全控制模块的故障总和占据了自动售票机全年故障总数的80%以上,严重影响了设备可靠性和对乘客的服务质量。纸币模块在自动售票机中发生故障次数最多的设备模块,但通过对纸币模块内部研究发现:由于纸币模块相对集成度较高,且辨识纸币真伪和面值的技术相对较为复杂,从硬件上降低纸币模块的故障可行性不高。而硬币处理模块开放性较高,所以如何从硬件上降低硬币处理模块的故障发生的次数成为了本文研究的重点。
二、自动售票机硬币处理模块介绍
硬币处理单元是自动售票机硬件部分中除纸币处理模块外最为复杂的一个单元,它包括了循环找零功能、补充找零功能、清币及硬币回收功能。在一号线自动售票机硬币处理模块中,硬币找零和硬币识别采用了一体化的设计方法,目的是为了提高处理速度和优化硬币单元的结构。它的主要结构有以下的工作方式:所谓循环找零功能是硬币处理单元的一个重要设计,它可以使用乘客投入的硬币来补充用于找零的找零机构,而补充找零功能则需要人工添加硬币,通常是在循环找零机构内的找零硬币不足时使用。当循环找零机构已满时,乘客投入的硬币将通过硬币回收机构回收到硬币钱箱中。当运营结束时,可以使用清币机构将循环找零机构(也可能包括补充找零机构)中保存的硬币清空,被清出的硬币将被硬币回收机构回收到硬币钱箱中,以便车站管理人员进行清点。这些清空的工作是可选的,为了保证第二天营运中循环找零机构中有足够多的硬币用于找零,通常情况下清空工作是不去完成的。
自动售票机的硬币处理单元主要包括了以下几个模块:硬币投入部分(附有快门板的插槽及感测原件),钱币验证单元,钱币暂存器,钱币循环找零器,硬币盒,2个补充硬币找零钱箱。硬币投入部分在整个硬币处理单元的最上部,主要负责感应和判断硬币的投入和数量,并通过硬币滑入通道来到达硬币验证单元。硬币验证单元又称硬币的验币器(Coin accept)它的主要功能是通过检查硬币的材质和硬币的大小来检测硬币的真伪和面值。通过硬币验证单元检查的硬币会向下落入硬币循环找零器或者钱箱。在硬币验币器的下面是硬币循环找零单元,它是由4个硬币循环鼓(Recycling drums,简称硬币鼓)组成的。在硬币鼓的下面是钱币暂存器单元(Escrow),它控制整个硬币处理单元的协调动作。同时,它通过计算判断在暂存器中的硬币是退还给乘客还是落入硬币钱箱。最后一部分是硬币钱箱(Coin box),它用来存放硬币。
三、自动售票机硬币处理模块的工作流程及故障分析
1、工作流程分析
硬币处理单元的主要工作可以分为两类:硬币接受和找零。接受硬币的工作流程图和找零的工作流程图如下:
YES
YES
NO
从流程图可以看出不管在硬币处理单元是工作在硬币接受状态还是找零状态,其首先考虑的是将硬币鼓中的硬币进行处置。在硬币接受的过程中,硬币处理单元会检查硬币鼓当前的存量情况,当硬币鼓有空间存储硬币时,暂存器会控制硬币处理单元将接收到的硬币优先存放入硬币鼓中用于循环找零,当硬币鼓不能在容纳硬币时,硬币才会落入硬币处理单元最下方的硬币钱箱中。在找零的过程中,硬币处理单元也会检查硬币鼓当前的存量情况,当硬币鼓中的硬币存量能满足本次找零任务的时候,则硬币处理单元会优先从硬币鼓中推出硬币找给乘客。这样的两个工作流程就体现了循环找零的特点:将乘客投入的硬币优先找给乘客,减少使用补充找零机构的工作次数,降低了人工补充硬币找零钱箱的工作量。不但节约了时间,还降低了补充找零机构出故障的频率。
2、硬币处理模块故障分析
通过对现场故障数据的统计,硬币鼓作为硬币处理模块中的重要存储部分是所有硬币处理模块中故障最高的部分。根据统计从2006年开始,每年硬币鼓故障都在1000起以上。具体的统计数据如下:
从现场的实际情况部分硬币故障发生故障后会发生硬币鼓损坏的情况,从损坏的硬币鼓可以发现,出现硬币鼓结构损坏的部位为固定步进电机和电磁阀的螺孔部位。一旦螺孔发生了变形,即使可以更换电磁阀或者步进电机,也无法将模块固定在硬币鼓上,这样就意味着硬币鼓报废。
从维修成本考虑,一号线自动售票机的硬币处理单元是从瑞士进口,而且厂家对硬币处理单元采取的是整体售卖的原则。这样就导致一个后果,如果要购买到合适的备件不但周期长、价格高,而且还可能存在因为厂家对设备更型造成的备件停产窘境。
3、硬币鼓结构损坏故障分析
硬币处理单元的自检过程是按照设备结构的顺序从上到下逐个检查每一个内部机构的工作情况,在检查的过程中如果发生某一个部分的自检不通过,自检并不会停止,直到所有的部件全部完成了检查后,硬币处理单元会将自检过程中发生的所有错误代码发送到测试软件上,供维修人员参考。了解了自检的过程后,开始着手模拟车站硬币处理单元发生的故障现象。根据上文对现场故障的统计情况可知,当车站硬币鼓在发生硬币堵塞的时候会发生硬币鼓结构损坏的现象。
在实验室模拟了这样的故障的发生,人为的将一枚硬币固定在硬币托盘上,制造了硬币鼓堵塞的故障现象。当使用测试软件要求硬币鼓推出硬币时,因为硬币鼓出口的计数传感器没有检查到硬币被推出,则硬币鼓的电磁阀会不断的尝试将硬币推出,所以电磁阀在长时间吸合过程中会出现发热的现象,当到达一定的时间后固定电磁阀的螺柱会将硬币鼓中的塑料结构融化,导致硬币鼓的报废。相同的,当人为的制造障碍阻滞步进电机带动硬币托盘转动是,步进电机在工作一段时间后也会出现发热的现象,出现故障结果和电磁阀长时间工作的情况类似。
4、故障保护装置需求分析
1)自动故障判断功能。保护装置应能根据设定的条件自动检查到硬币鼓发生了故障,并做出正确的判断。
2)自动断电功能。从故障分析的描述中可以看出,硬币鼓结构损坏的原因是因为电磁阀和步进电机长时间工作发热导致的。所以保护装置需要自动切断电磁阀和步进电机的电源,阻止电磁阀等模块发热。
3)自动计时功能。电磁阀和步进电机正常工作情况下是不需要保护的,也即电磁阀和步进电机在正常工作下的发热量不足以导致硬币鼓结构的损坏。自动计时功能可以辅助保护装置判断故障的发生。
4)自锁功能。当保护装置切断电源后,必须手工复位使硬币处理单元正常工作。因为硬币处理单元内部可能存在硬件故障导致保护器工作,如采用自动复位的方式,无法根本解决硬件本身问题,从而失去保护意义,故需要自锁功能,采取手工复位方式。
四、自动售票机硬币处理模块保护装置的实现
当保护装置满足了流程图的功能后既能完成设计需求所要求的功能并可以对硬币处理单元进行很好的保护。为了可以满足上述功能图的要求,在设计之初考虑了两种设计方案:
方案一:硬币处理模块的电流监控。
从故障分析的描述中可以看出,硬币鼓结构损坏的原因是因为电磁阀和步进电机长时间工作发热导致的。当监控到电流值达到设定值一定时间后,保护装置若能自动切断电磁阀和步进电机的电源,就可以避免电磁阀等模块发热而造成的损坏。同时,保护装置不能自我恢复,在自动切断电源后需要经过人为的检查,确认硬币处理模块没有问题后,才能再一次的恢复设备的正常使用。
方案二:硬币鼓电磁阀温度监控。
为了能实时监控电磁阀和步进电机的温度是否超过标准,计划在电磁阀与步进电机的旁边安装温度传感器,当电磁阀和步进电机长时间工作发热导致温度升高时,通过保护温度监控保护电路自动切断硬币鼓电源,从而保护硬币鼓不被烧毁。同样,当切断电源后需要人为检查硬币处理模块后才能恢复设备的正常使用。
以上两种方案是在以解决问题的前提下得出的两个切实可行的方案,需要通过对比来决定实施何种方案。上述的两种方案,不论是电流监控还是温度监控,都需要切断硬币鼓的电源才能避免损坏,这就要求保护装置融入到硬币鼓的供电线路之中,当监控装置检测到异常达到预先设定的阀值后,保护装置切点硬币的电源,从而起到保护作用。
方案二中,如果使用温度监控,则需要在每一个电磁阀和步进电机上加装温度传感器。每一个硬币鼓中有2个电磁阀和1个步进电机,四个硬币鼓一共需要安装传感器12个,这样不但保护机构的电路结构负责,同时改造难度大,在硬币鼓狭小的空间内不容易实现,又不节约成本。方案实现难度较大。同时,温度传感器的安装位置也直接影响到电磁阀和步进电机实时温度的监控,可靠性相对较低。
方案一中,实现电流监控硬币鼓中所有模块的电流,利用示波器测试出硬币处理模块在工作时的电流峰值。当硬币鼓发生故障的时候,由于电磁阀和步进电机一直工作,则会出现硬币处理模块的电流长时间停留在很高的水平。利用计数电路预先设定的阀值,当计数超过设定值后切断硬币处理模块的电源,强行停止硬币鼓中电磁阀和步进电机的工作,从而达到保护硬币鼓的目的。同时,保护装置无需在每一个硬币鼓中进行监测,而只需检测总电流即可,改造成本低廉。本方案的缺点在于电流监测的保护装置需要有计数和自锁电路,相比温度检测方案而言电路设计较为复杂,需要做好电流值和计数值的精确测定,正确设定后硬币处理模块才能正常工作。此外,从后期的维护角度考虑,方案二的保护装置一旦发生故障,则需要检查所有的传感器工作是否正常,不方便维护。而方案一则需要检查一个模块即可完成维护,如果不能现场快速修复的,则可以使用一个好的装置进行替换,现场的日常维护非常快捷方便。所以,通过对比综合考虑后,决定使用方案一对硬币处理模块进行改造。
硬币处理模块的24V电源从4Pin端子J1输入,经过0.2欧姆采样电阻R2后,由继电器常闭触点输出至2Pin端子J2输出,经过0.2欧姆采样电阻后,由继电器常闭触点输出至2Pin端子输出。保护器内部供电由7905稳压芯片转换得到5V电压。流经采样电阻上的电流会形成一个电压降,该电压经过一个可调的桥式电路(R3-R6,VR1)分压调整后,输入至U2:LM393。LM393芯片将此电压信号比较放大后,用于驱动计时电路芯片CD4060。LM393内部的另一个比较器,用于防止启动时的误动作。计时电路设计为128秒,设计启动保护装置的电流为400mA(该电流的设定范围选取工作电流650mA及待机电流300mA的中间值),此电流可以通过电位器进行调整。当电路电流超过设定值时,CD4060开始计数[26],同时利用CD4060的一个4Hz的输出端,接LED作为计数状态的显示。计时电路设计为128秒,一个CD4060无法满足需要,故使用两个串联使用。