初一地理知识精选(九篇)

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第1篇：初一地理知识范文

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。

第2篇：初一地理知识范文

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。

第3篇：初一地理知识范文

1. 形容词，副词的比较等级考查热点透视：

a) 表示A与B在程度上相同时， “as+形容词或副词的原级+as”结构。表示A不如B时，可用“not as/so+形容词或副词的原级+as”结构。

b) 表示A比B在程度上“更…..”时，可用“形容词或副词的比较级+than”结构

c) 表示三者或三者以上的比较，其中一个在程度上“最…..”时，常用“the+形容词或副词的级”结构，后面可带“of/in的短语”来说明比较的范围。(注意：副词的级在句中常省略“the”.)

d) 在形容词或副词的比较级前，可以用“a little, even, far, much,still”的等词语来修饰，以加强语气。

e) 表示“越来越….”时，常用“形容词或副词的比较级+and+形容词或副词的比较级”结构，但要注意，对于多音节和部分双音节形容词，副词而言，若要表达此意时，要用“more and more+形容词或副词的原级“结构。

f) 在表示“其中最….之一“的含义时，常使用 “one of+the+形容词级形式+名词复数”结构，其中的定冠词the不可以省略。

g) 如果强调“两者中比较…的(一个)”的意思时，可使用“the+形容词比较级+其它”结构。

h) 表示“越….越….”, 可使用“the+形容词或副词的比较级，the+形容词或副词的比较级”结构。

2 .一般将来时

a) 一般将来时的构成：由助动词shall或will加动词原形构成，shall用于第一人称。在口语中，will在名词或代词后常简略为’ll， will not常简略为won’t。这个时态的肯定，否定和疑问结构可表示如下：

肯定句否定句疑问句

I (We)shall(will) go.

You(He, She, They) will go.I(We)shall(will) not go.

You(He, She, They)will not go.Shall I(we) go?

Will you (he, she, they) go?

用”be going to +动词原形”也可表示将来时，表示将要发生的事，打算或决定要做的事。

b)一般将来时的用法：1)表示将要发生的动作或情况;2) 不以人的意志为转移，肯定要发生的事情。The day after tomorrow will be National Day.后天是国庆日。

3. in/after:in是指以现在时间为起点的“在一段时间以后”。也可以表示“在将来多少时间之内”，句子中的谓语动词要用一般将来时态;after常指以过去时间为起点的“一段时间之后”，所以它与过去时态连用。当after指某个特定的未来时刻或日期之后，或指以将来某一时间为起点的若干时间之后时，它可以与将来时态连用。

4.more, less, fewer的用法区别：more为many, much的比较级，意为“更多”，可修饰可数与不可数名词。Less是little的比较级，意为“更好，较少”，修饰不可数名词。Fewer是few的比较级，意为“更少”，修饰可数名词复数。

【注意】few, little表示否定“几乎没有”。a few, a little表示肯定“一点，几个”。

5.would like sth意思为“想要某物“; would like to do意思为”想要做某事“。回答would like句型的一般疑问句时，其肯定回答为 “Yes, please.”;否定回答“No, thanks”或 “I’d like /love to, but….”

6. Such作形容词，意思是“如此的”“这样的”，修饰各种名词。

Such这样的。如It is such bad weather.天气如此恶劣。

Such常和as搭配，表示一种类别。如We enjoy such a voice as hers.我们喜欢象她那样的嗓子。

Such常和表示结果的that从句搭配，表示“如此….以至于…”如

It was such a hot day that we all had to stay at home.

Such…that…和so…that…都可用来引出一个结果状语从句。由于such是形容词，所以that从句前有一个受such修饰的名词;而so 是副词，用以修饰形容词或副词，因此that从句前一般不出现名词。如

They are such kind-hearted teachers that people in the village all respect them.

The exam was so difficult that many students failed to pass it.

a) 如果名词是可数名词的单数形式，such和so的位置不同：

such+a/an+形容词+单数名词

so+形容词+a/an+单数名词

b) 如果名词是不可数名词或名词复数，只可用such,不能用so.:

such+形容词+不可数名词或复数名词

c) 如果被修饰的不可数名词被much, little, 或复数名词被many, few等表示量的形容词修饰时，用so，不用such.

第4篇：初一地理知识范文

【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。

第5篇：初一地理知识范文

关键词：隧道施工；不良地质 ； 措施

Abstract: landslides, rock pile, poor geological karst, soft land section are often encountered in tunnel construction, these adverse geological serious impact on the construction of the tunnel, this article discussed the nature of these adverse geological and processing technology.

Key words: tunnel construction; poor geological; measures

中图分类号： U455文献标识码：A 文章编号：

在隧道工程施工中，经常会遇到如：滑坡、岩堆、岩溶、松散地层、软土地段等不利于

隧道工程施工的不良地质，在这些不良的地质环境中，工程事故具有不确定性和突发性的特点，因此，在施工过程中，除了应遵守一般的技术规范外，还应该根据围岩的实际情况，在支护、衬砌过程中采取一些针对性强的辅助施工技术方法，以满足施工安全和工程质量要求。文章就在隧道施工中经常遇到的高原特殊地质、溶洞地段、膨胀性地压等不良地质对施工所产生的影响进行了探索，并提出一些具体处理的方法。

1 高原特殊地质..

1．1高原特殊地质对隧道施工的影响随着西部交通的发展，高原隧道相应增多。由于其所处地理位置、气候、自然环境特殊，因此，高海拔地区的隧道也给普通的隧道施工带来一定的影响。首先，由于海拔高、缺氧、气候寒冷等原因，高原隧道每年正常的施工时间仅有240d左右。此外，高原缺氧、气候条恶劣，导致人、机械效率降低，所以隧道施工进度明显偏低，工期加长；其次，高原地带生态系统极其脆弱，一经破坏就很难恢复。在隧道设计和施工过程中都要考虑和评估对高原环境的影响；再次，由于隧道所处的地理位置海拔高，气温低，昼夜温差大，如果隧道发生渗漏水，水在低温下结冰，产生冻胀，将对隧道的结构产生较大的破坏。..

1．2施工中的应对措施

在高海拔隧道施工过程中，除严格执行一般隧道现行的施工规范及验收标准外，更要严格执行国家有关部门颁发的高海拔隧道(含环保)施工技术细则；严格按有关法规设计施工以保护高原生态环境，做好土地的复耕、复平、喷播草籽等工作；爱护环境，保护野生动物，处理好施工废碴、废液、废水、废气以及生活垃圾等，将施工对环境的影响减小到最低程度，隧道防水标准至少达到.. “不淌”、“不滴.. ”、“不漏.. ”，并保持洞内干燥；高海拔隧道衬砌施工时，应选择合适的速凝剂、早强剂、防冻剂，根据材料性能进行现场试验确定掺入量，使混凝土达到速凝、防冻、早强的效果。高海拔隧道施工更应该建立一个强有力的领导班子，将各施工工序的责任落实并细化。

2岩溶地段隧道设计

岩溶是指石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等可溶性岩层，受水的化学和机械作用产生沟槽、裂隙和空洞，以及由于空洞的顶部塌蓓使地表产生陷穴，洼地等现象和作用岩溶对隧道的危害主要可分为四种类型：..

(1)洞穴的存在使建筑物全部或部分悬空，将极大地降低隧道的使用可靠度。..

(2)岩潜水特别是当CO，等可溶性物质含量增高时，水的流通将给隧道结构带来极大

的侵蚀作用，影响隧道的使用寿命。..

(3)洞穴堆砌物松散易坍塌下沉，改变洞穴周边的应力分布状态，影响隧道的稳定。..

(4)隧道中地下水流失，使隧道顶部地面岩溶塌陷，导致环境地质破坏，也是造成隧道

结构不稳定的厄固。

岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有.. “引、堵、越、绕”等，同时加强衬砌支护。

(1)引：遇到暗河或有水溶洞时，宜排不宜堵．采用暗管、涵洞、小桥等设施宣泄水流或凿泄水洞将水排出洞外，当岩溶水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时，应在适当距离处开凿引水斜洞，将水位降低到隧底标高以下，再行引排。..

(2)堵：对已停止发育、跨径较小、无水溶洞，可根据其与隧遭相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭；或加深边墙基础，加固隧道底部。

当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞的岩石破碎程度，在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加

固，必要时可考虑注浆加固井加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。

(3)越：当隧遭底部遇有较大的溶洞并有水流时，可在底部砌筑圬工支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水。

(4)绕：在岩溶区施工时，个别溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑绕过溶洞，继续进行隧道前方施工，并同时处理溶洞，以节省时间，加快施工进度。

3膨胀性地压..

3．1膨胀性地压对隧道施工的影响在隧道施工中遇到膨胀性地压情况，会造成断面缩小基脚下沉、拱顶上抬、拱腰开裂、基底鼓起等不良现象。变形初期不仅变形的绝对值很大，而且位移速度也很大，如不加控制或控制不及时，就会造成不可估计的后果。..

3．2处理措施

3．2．1施工方法与工序安排

在膨胀性地层中施工，以采用上导坑或弧形导坑先拱后墙法为宜。工序安排应特别紧凑，开挖后，围岩暴露时间应尽量缩短，减少风化、水化作用，并在筑拱后，及时压浆加固。拆模板后，立即对拱背填充、压浆。在拱圈完成一定长度后，紧密落底，对开首轮马口，

灌注边墙、仰拱等。尽量减少围岩暴露时间，可起到降低围岩膨胀压力的效果。..

3．2．2分部开挖和支撑

导坑木支撑多采用框架式，预留沉落量.0.2m～0.4m，如设有下导坑其断面可选用单道并预留加固支撑空间。扩大使用扇形支撑时，开挖由上而下，各号纵梁均需预留沉落量。如采用花拱支撑可采用弧形导坑开挖，分片架立拉中槽或挖中层，拱脚岩层应保留足够的宽度，配合马口位置分段掘进。马口采用对开，长度为2m～4m，开挖时逐层下挖并架设卡口梁及横撑。

3．2．3采用钢骨架封闭式衬砌

施工中为了防止拱脚下沉，可采用加大拱脚断面；起拱线以上lm范围内用同级混凝土灌抵岩壁，向岩壁打入锚杆；拱架下设置方木排，扩大拱架承压面积等措施，并注意不使地下水浸泡拱、墙脚。为了防止衬砌侵蚀，拱脚一般提高l0cm，起拱线处放宽l0cm～20 cm .

4结语

不良地质对隧道施工安全施工具有很大威胁，如处理不当，会造成人身、设备安全事故。准确的地质资料、合理的防治措施，将最大限度地防止隧道地质灾害的发生，使灾害造成的损失降到最低，以保证工程施工安全和施工质量。

参考文献..

[1]谭若坚．不良地质隧道设计与施工的常用处治措施．湖南交通科技，2002(9)

[2]关宝树隧道工程施工要点集北京人民交通出版社，2003．

第6篇：初一地理知识范文

一、公路施工中常见的不良地质

（一）崩塌

崩塌是指岩土突然脱离母体岩壁使岩体出现崩落、滚动的现象。

（1） 坡面条件是引起崩坍的根本因素。黄土地区，坡度大于50°是就可能发生崩坍；由松散的的岩土组成的坡地当坡度大于45°，高差大于25米的时候可能出现小规模崩坍，高差大于45米就可能出现大规模崩坍；由坚硬岩石组成的斜坡，当坡度大于50°，高差大于50米时就可能发生崩坍。

（2） 地质构造与岩性也是崩坍发生的重要条件。结构疏松破碎的岩石易发生崩坍，当松软岩层与坚硬岩层成互层出现时，由于差异性风化使坚硬岩层突出，临空面增大也容易引起崩坍。

（二）滑坡

滑坡是公路施工中极易出现的地质灾害，是指斜坡上的岩体由于某种特殊的原因在客观环境内通过重力的作用导致部分岩体沿着软弱带向下滑动的现象。导致滑坡的具体原因如下：

（1） 地貌原因高陡的山坡或陡崖，使斜坡上部的软弱面形成临空状态，上部岩土处于不稳定的状态，溶剂发生滑坡。河水强烈的凹岸陡坎也容易发生滑坡。

（2） 地质原因松散的沉积层，尤其是粘土及黄土浸水后，粘聚力骤降，大大增加了其可滑性。基岩区的滑坡一般和页岩、粘土岩、泥灰岩、板岩等软弱岩层有关，当组成斜坡的岩石性质不一，特别是下面是坚硬岩石，上部是松散堆积层时容易发生滑坡现象。

（三）地面沉陷

地面沉陷是指比较软弱的路基基础，在公路施工或者建成以后的使用过程中出现沉降的现象。造成沉降的人为原因主要是路线选址不当或者路基施工不合理。自然原因比较复杂，主要有强降雨或地壳变动等。

二、公路施工中常见的地质勘探方法和内容

（一）勘探方法

（1） 埋桩法。在公路施工建设过程中，一个重要的地质勘探的方法就是埋桩法。通过这个方法就是能够最快时间内查看到公路施工周边的山体是不是有出现山体崩塌和滑坡的征兆，在发现异常的时候可以进行紧急应急方案的调整，短时间内安排施工人员离开，也可以紧急进行公路的抢修。

（2） 埋钉法，这个方法也是为了更好的进行地质的勘探，在裂缝两侧埋下两个钉子，通过对这两个钉子的距离变化进行测量与预测山体滑坡可能出现的变化。

（3） 贴片法，在公路施工过程中，在一些横跨裂缝除粘贴一些水泥砂浆，还可以粘贴一些纸片，当这些被粘贴的东西发生变化的时候，或者被拉断时，就说明发生了地质滑坡灾害，并且有了明显的地质变形，要在公路建设过程中对这样的问题进行严格的防范。

（4） 上漆法，可以在裂缝出现的位置用漆做标志，之后观察上漆部位的变化来对地质发生的程度进行勘探和测量。

以上三种地质的监测方法，在实际应用中可以非常直观的岩体滑坡的变化情况，虽然不能获取最为直接的数据。但是可以对地质的变化进行有效的预防。

（二）勘探内容

（1） 查找公路沿线的水文和地质条件，这样能为线路的位置提供一些地质方面的参考依据。

（2） 查找不良地质的分布和类型、规模、诱因以及发展趋势，为工程设计提供地质资料。

（3） 查找特殊性岩土的类型和分布的范围、厚度以及性质等。

（4） 查明地下水的类型和分布以及动态的变化规律以及洪水痕迹的分布高程。

（5） 查明岩溶水害、地面塌陷等对公路可能产生的不良影响。

三、公路施工中不良地质条件的处理方法

（一）加强公路线路地质条件的勘查

公路建设要高度重视工程地质勘查工作，及时发现一些严重的地质问题并及时制定合理的方案进行可靠的处理，才能保证工程设计、施工的顺利进行，进而保证公路的可靠质量。在公路桥梁建设中，如果不重视好地质条件就会造成桥墩的塌陷，从而影响整个桥梁的安全。桥梁应该选择在边坡稳定、地基条件良好、无不良地质现象的地段，应尽可能避开大断裂带，尤其不可在未胶接的断层破碎带和具有活动可能的断裂带上造桥。在隧道施工前，做好对隧道岩体的勘察，能够更好的确定出施工方案，选择合理的施工方法及施工机械。

（二）完善工程设计提高公路抗地质灾害的能力

在公路工程设计中，根据大部分地质剖面对致害地质作用的性质、原因、变形机制、边界、规模、稳定状况、危险程度以及所处的地质环境条件，如水文、气候等情况，对预测的危害进行正确评价。当路线经过不良地质区域时，要综合考虑地质的治理有效性、技术可行性和经济合理性，进行不同方案的的比选。重点地质防治工程，必须进行专门的可行性论证，必要时可进行工艺试验，因施工过程中必然对原有地质造成影响，如对岩基的喷锚、抗滑桩。挖排水沟等，不能因施工的扰动而对变形地质体造成新的破坏，当不可避免时要正确评估施工的扰动对变形地质体的影响程度，对原有设计进行补充修改。

（三）施工中通过技术手段防治地质灾害

1、对公路出现的崩坍和滑坡现象，应采用以下两种措施进行防治：

（1） 防止地表水和地下水造成的危害

滑坡的发生常和水的作用有着密切的关系，通过降低孔隙水压力和动水压力，可以防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。可在滑坡边界修截水沟防止外围地表水进入滑坡区或在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，防止地表水下渗。

（2） 改善边坡岩土体的力学强度

通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：削坡减载；边坡人工加固；以及采用预应力锚杆或锚索加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；通过固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度等。

2、对软土路基进行有效的加固处理。

主要有抛石挤淤法：挖至基础的处理厚度，一般为30cm，快速抛石、整平，抛石整平稳定后进行砂砾垫层施工，其办法很快解决了公路桥涵的软基处理，提高了整体施工进度。还有可以用砂、砾石等材料置换或拌入法使软弱地基形成复合地基，提高地基承载力。

3、在泥石流易发区域，要加强排水工程的建设，以降低其对公路的损坏。

第7篇：初一地理知识范文

【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.

第8篇：初一地理知识范文

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：

第9篇：初一地理知识范文

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。