防护设计精选(九篇)
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第1篇：防护设计范文
关键词：路基防护，坡面防护，路堤防护，地基加固
1路基防护的重要性
根据中国交通年鉴统计数据，公路线路年末里程从2000年的135万公里增长到到2010年的400万公里，公路建设更是呈几何倍的增长。公路建设中的主体就是路基的建设，路基担负了公路路面自重和施加在上面的载荷，还决定了公路的承压能力和使用寿命。路基不仅需要满足日常承载要求，还需要承受着不同自然因素对其不利的作用，如：低温、干燥、雨雪，这都加剧了路基的损耗。所以加强公路路基防护设计，是很重要的一个环节，应当给予足够的重视。而合理地对公路路基进行加固，不仅能够保证公路的运输能力和使用年限，同时还能节省材料和工期，起到一定的经济效益。
由于公路贯穿全国各地，各种地貌和恶劣环境下都有可能进行公路建设，所以根据路基所在位置，灵活运用各种方法，加强对公路路基的防护，对公路路基防护设计提出了更高的要求。对公路路基的影响和破坏较大的因素，主要为：自然因素和人为因素。自然因素如暴雨冲刷，再加上排水不畅，会使土壤较软的地区发生山体滑坡，路基错位，或者路基沉陷；温差变化大的地区，冬夏交替使得路基中含有的水份结冰、融化，这个过程中水的体积会反复变化，导致路基结构变化，承载能力下降。人为因素主要是施工过程中，缺乏对当地环境的充分认识，路基防护设计考虑不周全，没有选择适用于当地环境的防护措施。本文从坡面防护、路堤防护、路基加固三方面，就如何灵活运用各种防护措施，减少自然环境的影响，加强对公路路基的防护进行阐述。
2边坡坡面防护
为了保证路基的稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。坡面的稳定性影响着路基的稳定，在施工过程中，主要依靠自然的方式和人工的方式两种方法，对坡面进行加固。
2.1植被防护
植被防护是在是在稳定、的路基边坡上，通过一定的工程措施，使边坡达到种植草或灌木的条件，形成人造植被[1]。植被的根系能有效的固定土壤，减少表面沙土流失，防止雨水直接冲刷公路路基的边坡，并且减小暴雨供水的冲刷力度。同时，植被能吸收土壤中的水分，稳定土壤的黏结性能，降低由于内部渗水导致的公路沉降或变形，以达到保护公路路基的目的。
植被防护施工简单，费用低，后期维护成本小，能有效的保护环境。对于植被的选取，应符合易成活，易维护，易管理的原则，个别地区选取的植被应有耐寒耐旱的要求。对于边坡比较大、土壤不稳定的地段，可以采用植被与框格状骨架、防护网等其他措施相结合的方法，多种手段综合运用，共同实现防护路基的目的。
2.2工程防护
工程防护是采用水泥土护坡、护面墙、防护网等措施，减少公路路基的破坏。由于需要节省用地，或其他原因，公路路基的边坡比会很大，并不是所有的地区都能够种植植被，所以必须采用工程防护。工程防护能有效的防止路基边坡坡面的岩石剥落，减少掉落石块的现象。但是我国西部地区，如贵州、甘肃各省，山体滑坡、泥石流、山洪等自然地质灾害常见报端。对于这些地势陡峭，岩土松软，降水频繁，环境脆弱的地区，仅仅用单一的工程防护，如水泥土护坡、喷射混凝土防护等，满足不了发展西部的要求。边坡防护网作为一种新的防护措施，在公路沿线已逐渐得到了广泛使用，其可以进行覆盖或包裹斜坡岩石的主动防护，或拦截斜坡上的滚落石的被动防护；并且防护网可以和其他工程防护和植被防护相结合，能有效的对公路路基进行防护。
3河岸路堤防护
公路在建设过程中，难免会经过山脚或河流，这些地方是水流的必经之处，公路路基也频频遭受水流的冲刷。
3.1直接防护
直接防护是直接加固路基的岸坡，如采用植被、铺石、抛石、石笼等措施[2]。主要准对路基和水流的而结合处，提高路基在结合处的抗冲刷能力，目前，高强土工格栅开始逐渐代替铁丝石笼。
3.2间接防护
间接防护是通过设置导流结构，如丁坝、顺坝，或改移河道，来间接对路基进行防护[3]。主要对水流入手，减小水流的冲刷速度和强度，甚至直接改变水流的流经方向。
4地基加固防护
除了对公路路基的边坡和路堤进行防护外，还应该直接对路基的地基进行加固。地基的坚固程度直接决定了道路的抗压水平，地基的压实的紧密程度直接决定路面的平整度。这些都关系着公路的通行能力，所以加固公路路基的地基是很有必要的。
4.1物理承压加固
物理承压加固，是借助于外力以及其他的材料，通过反复加压，增加地基的强度。碾压法、夯实法直接利用外力，对地基进行加固；换土法、土工格栅加筋法在受外力压实的过程中，通过改变土壤的组成比例，改善压实的效果。本质上都是依据力学原理，依靠反复施加的外力，提高土壤的承载能力，减少空隙，降低沉降量，对路基进行加固。目前，这是最常用的施工方法，许多国产的压路机、打夯机在物理承压加固过程中得到了广泛的应用。
4.2化学胶结加固
化学加固法是利用化学粘胶剂或溶液，通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化，使土壤颗粒粘结在一起。化学加固法比较常见的方式有注浆法和深层搅拌法。当公路路基土壤粘结力差，无法压实时，而外运沙土成本较高，为了保证公路有较强的承载能力，一般采用化学加固处理。2008年的广西百色—隆林腊仁公路路基的修复，就采用了化学注浆法。由于原公路处在降水丰富的地区，原有的土壤性能不能满足要求。所以通过注入化学浆液，改变原有的土体结构，形成新的地质体，有效的改善渗水的问题，提高了路基的强度和稳定性。
4.3特殊环境加固
对于不同的典型环境，公路路基加固措施也有不同的方式，这些都是需要摸索总结，因地制宜。
针对沼泽、淤泥等特殊的土质可采用排水固结法，如珠江三角洲的公路软基处理中，就采用了排水固结法。这种方法充分利用了三角洲地区的土壤特性，能够将里面的水分排出，使地基迅速固结，加快了施工进度。
2012年新疆建设的三岔口至喀什的高速公路，采用的是风积沙洒水混合碾压法。其本质原理还是物理承压加固，先用洒水车聚集沙子，然后再用压路机压实。此法充分利用新疆地区的风积沙作为工程的原材料，通过加湿碾压的方法，在保证工程质量的同时，还能有效地节省成本。
5结束语
公路路基防护设计，不仅关系着工程质量和进度，还关系着建设费用和施工成本。在以后的公路路基防护设计中，根据公路路段所处的环境，合理的选择防护措施，有效的利用当地的资源，都是设计人员需要进行充分考虑的因素。对设计人员制定全面综合性的路基防护措施，提出了更高的要求。
参考文献
[1]黄镇南.浅淡路基边坡植被防护技术及应用[J].铁道建筑，2004.11
第2篇：防护设计范文
进行γ射线的屏蔽计算时,必须合理地处理源和屏蔽体的几何模型,正确选取相应的参数,以及对多次碰撞、吸收、射线能谱和角分布随贯穿厚度的变化等影响因素进行仔细分析并加以修正.否则,计算得到的屏蔽体厚度与实际所需的会有较大出入,也无法得到正确的剂量分布场.由于实验装置的净化设备较多、放射性核素的分布较分散,净化设备在截留放射性物质后会成为众多体源,并且γ射线与物质作用时会发生散射效应,因此在进行辐射防护工作时必须考虑到装置周围空间各个部分的剂量水平.传统的计算方法可针对单一点源、线源、面源和体源情况,对空间中某一关心点进行剂量估算,但本实验装置布局较复杂,过滤设备作为体源的同时又会将周围射线散射到其它方向,因此若要得到装置周围空间中连续的剂量分布,必须在进行辐射防护设计时建立实验场所的数值模型,对粒子在空间中的输运过程进行模拟,帮助辐射防护的设计工作.MCNP是由美国LosAlamos实验室设计的大型多功能蒙特卡罗粒子输运程序,可用于解决中子、光子、电子等粒子在空间中的输运问题.本文根据实验装置自身的设计及周围的环境状况,建立了符合实际情况的数值模型,经过计算机模拟,得出了较详细的估算结果.在对结果数据进行整理后,使用Matlab制作了实验装置的剂量分布场,可直观对剂量场进行分析,给出了具体的低放实验的防护设计方案,并为中放实验的防护设计工作提供了指导性的依据.
2剂量模拟
在进行模拟前需要得到各项参数,包括实验装置的空间三维参数、源项参数及各设备的材质等.
2.1三维参数
经过实验现场的多次复合后,最终确定了构建三维模型所需的基础参数.为便于构建曲面方程,在采集各设备的空间参数后,制作了装置的三维模型,同时也可检验构建模型使用参数的准确性.
2.2源项分析
本次实验过程中使用的模拟废水含235U、137Cs和90Sr三种放射性核素,其中137Cs衰变时会产生较强的外照射,对周围的人员造成外照射影响.因此,在进行剂量模拟时需要明确源项的活度浓度和质量浓度,并且结合装置的工艺参数,估算出实验装置各净化设备放射性物质的残留量.在确定参数时,各吸附净化装置中放射性物质的残留量参照137Cs的总使用量来估算,管路中放射性物质的量参照单次实验最大量来估算,具体情况根据各设备和管路自身的设计进行分析计算确定.
2.3其他参数分析
除对源项进行详细分析外,还要明确周围环境的其他各项可能影响辐射剂量水平的因素,包括实验装置所处三废处理大厅的平面布局、实验装置自身的平面布局、各净化设备和储罐的材质及厚度等.
2.4模拟计算结果与分析
在得到具体的实验装置的三维参数、源项参数及周围环境参数后,便可开始构建三维模型,然后填充源项,对实验装置进行模拟.
3辐射防护设计
对于外照射的影响主要从受照时间、照射距离、屏蔽设施三方面来进行控制.在较易实现的情况下,控制受照时间和照射距离显然是最经济合理的方式.在前两种方式都无法实现或不易实现的情况下,应进行适当的屏蔽,使外照射影响降至辐射剂量管理限值之下.根据模拟结果可知,剂量最高值出现在2号吸附柱表面区域,剂量水平约为3.16×10-3mSv/h～5.0×10-3mSv/h.由于存在实际工况变动及其他未知情况的可能性,应对剂量管理限值增加一个30%的安全系数,因此,可将职业人员和公众的辐射剂量管理限值再降低30%,即职业人员辐射剂量管理限值为1.4mSv/a,公众辐射剂量管理限值为0.7mSv/a.三废处理大厅墙外的剂量率仍参考执行2.5μGy/h.首先应从控制受照时间和受照距离的方面来考虑辐射防护的设计.由于本实验装置的特殊性,让工作人员与装置保持一定的距离是不太现实的,因此只能从控制受照时间的角度来进行分析.根据模拟结果,在保证工作人员操作的前提下来划定几个区域的停留时间,图4中红色虚框以内、实验装置车体以外的部分为①号区域;黑色虚框以内、实验装置车体以外的部分为②号区域;黑色虚框以外至三废处理大厅内的边界处为③号区域.按照受照时间来控制受照剂量的方法是可行的,因此,只要实验装置对三废处理大厅外的外照射影响在标准限值以内的话,则可认为实验装置对周围的外照射影响是可接受的.职业人员及公众的年工作时间按照2000h来估算.由表5可知,工作人员在3号区域内是不限制停留时间的,在1号区域内年工作时间不得超过280h.如果同一名职业人员或公众在不同区域内都有停留时间,则可将停留时间换算为剂量值来进行累计,当累计剂量超过相关要求时则不能继续操作.原则上公众不能进入该区域,但实验过程中可能会有相关专家或技术人员对实验装置进行操作.因此为了保护有关公众,将公众的停留时间也进行了限定,同时还便于管理.
4结论
第3篇：防护设计范文
关键词：商用车；乘用车；前下防护横梁；前下防护支架；前下防护装置
中图分类号：U491.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0066-02
随着我国人民生活水平的提高和生活条件的日益改善，社会生产极大繁荣。汽车，做为我们国家的支柱产业，也得到了迅猛发展。但是，如果相应的安全措施不当，也会给人民的生命财产带来损失。如：乘用车与商用车发生碰撞，乘用车钻入商用车前下部的恶性事故就时有发生。产生的主要原因是相撞车辆间高度差异所构成的安全问题。还有，在我国二级公路和乡村公路都没有设置中央隔离带，小型乘用车逆行，很容易发生上述问题。
为了更好的保护人民的生命财产和提高商用车安全性能，我国在2011年5月12日了《商用车前下部防护要求》，标准号为GB26511-2011。该标准要求2012年1月1日起实施，实施过渡期为：对于新车型自2013年1月1日起实施；对于在生产车型自2015年1月1日起实施。
沈阳金杯车辆制造有限公司生产的金杯卡车全部属于N2、N3类的货车，是属于商用车范畴之内，按新法规要求，应全部加装前下部防护装置。
1 术语和定义
①乘用车。乘用车是指在其设计和和技术特性上主要用于随身行李和/或临时物品的汽车及其载运乘客，包括司机在内最多不超过9个座位。它也可牵引一辆挂车。主要代表为小型客车、商务车、小型轿车等。
②商用车。商用车是指在设计和技术特性上用于运送货物的汽车和人员，并且可以牵引挂车。乘用车不在范围内。包括各类专用载货汽车，如洒水车、油罐车、随车起重运输车、自卸车、厢式车、冷藏车、散装水泥车、高空作业车、环卫车等。
③前下部防护。前下部防护是指专门的前下部防护装置或者依靠车身的外形和特性能够具有前下部防护功能的车辆的车体、车架部件或其他部件。
④前下部防护装置。通常是由横向构件组成的安装或连接车架或其他结构件的装置。
2 前下防护装置的技术要求
①适用范围。本法规适用于N2、N3类车辆，不适用于GB/T15089规定的G类车辆。
②前下部防护装置横梁的截面高度。7.5 t以上、N3类截面高度≥120 mm，7.5 t以下上、N2类截面高度≥100 mm。
③前下部防护装置下缘距地高度≤400 mm。
④前下部防护装置在整车上的装配最大宽度不得超出两侧前轮翼子板的外侧宽度，其端部与驾驶室脚踏板最外侧的距离
⑤前下部防护装置上。两P1点宽度方向定位与前轴轮胎最外侧相距200 mm；两P2点宽度方向定位对称于车辆纵向中心面，P3点位于车辆纵向铅垂中心面内，3个施力试验点（P1、P2、P3）的位置彼此相距700～1 200 mm；P1、P2点离地高度≤445 mm；3个试验点的位置如图1所示。
⑥在前下部防护装置3个施力点（P1、P2及P3）上施加的静载值。P1、P3点为整车总质量的50%，但≤80kN；P2点为整车总质量的100%但≤160 kN。
⑦试验条件。当车辆空载，作用力通过压头施加，压头应平行车辆纵向中心面，穿过宽度≤400 mm、高度≤250 mm的平面，该平面中心应成功地布置在P1、P2和P3点上。
⑧试验结果要求：按规定的静载值在施截时间≥0.2 s的情况下，在3个点上（P1、P2和P3）上尽可能快地施力，各施力点处测得的变形所引起的水平距离≤400 mm，且前下部防护装置上两P1点间的下边缘离地高度≤450 mm，试验结果要求如图2所示。
3 金杯卡车前下防护设计
3.1 前下防护设计应考虑的问题
前下防护设计应考虑满足截面尺寸的问题，离地高度的问题，满足结构刚度的问题，总体布置的问题，还要考虑与整车相配造型美观问题，还有多系列车型考虑制件通用性问题。
3.2 金杯卡车前下防护设计
以总质量为13 580 kg、公告型号为SY1144BRACQ为例。
①截面高度的选择。该车总质量为13 580 kg，属于N3类车辆，故前下部防护装置横梁截面高度设计为120 mm。
②宽度的选择。该车前轴轮胎两侧最外侧的距离为1 996 mm，法规要求前下部防护装置其端部与前轴轮胎最外侧的距离
③离地高度的选择。法规要求前下部防护装置下缘离地高度≤400 mm，为提高整车通过性，本装置选择离地高度为400 mm。
④材料的选择。为满足刚度要求，选择材料为5 mm厚的车架大梁钢加工。
⑤结构设计。采用三维造型，以保险杠下沿为基础原型，在车架与此空间通过连接支架将前下部防护横梁固定在车架上，从而满足前下防护的要求。
图3是新设计出的SY1144BRACQ型前下防护简图。
4 金杯卡车前下防护设计亮点
①引入模块化概念，做到全系列车型共用一套前下防护装置横梁，降低开发成本和生产成本。
②充分考虑前下防护支架安装位置及强度、刚度和稳定性，合理布置空间。由于车架位置紧凑，前下防护支架选在与保险杠总成安装同一处车架孔位上，采用长圆孔可调整横梁下沿与地间隙保持平行状态。
③以保险杠为基础原型，达到新设计的前下防护装置与整车造型之间协调美观。
④在选择前下防护装置离地高度时，考虑接近角和前悬尺寸因素，把提高整车通过性作为设计难点。在设计中尽量将前下部防护装置安装在保险杠内侧，不超过前悬值、尽量不减小接近角，提高整车通过性。
5 结 语
在满足《商用车前下部防护要求》前提下设计出的金杯卡车前下防护装置，其碰撞安全已达到商用车前下部防护要求，随着新申报车型公告的下发已逐渐开始投入生产使用（见图4）。随着整体新车型的开发，前下防护装置将不是加装的对象，而应成为首先考虑的结构零部件，在造型和安装设计上会比现在容易些。
参考文献：
第4篇：防护设计范文
关键词：道路边坡；坡面绿化；坡底；坡脚
中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：
常用的道路边坡可分为填方边坡和挖方边坡，下面我们探讨一下具体绿化设计方式。
1填方边坡绿化设计
填方边坡按工程施工可分为高填方边坡与低填方边坡两种类型。填方高于20m的称为高填方边坡，填方低于20m的称为低填方边坡，其绿化设计如下。
1.1 高填方边坡
高填方边坡宜采用浆砌片石骨架，在该骨架内喷播小灌木种籽或草籽，这些植物生长稳定后，可达到绿化固坡的目的。
1. 2 低填方边坡
低填方边坡宜植草或采用三维网植草的防护方式。 其施工图见图1.2-1～2。
图1.2-1加筋三维植被网铺设平面图图1.2-2挂三维网喷混植生断面图
2 挖方边坡绿化设计
挖方边坡可分为：挖方高于30m的边坡称为高挖方边坡，挖方低于30m的边坡称为低挖方边坡。
高挖方边坡中，高度大于20m的软弱松散岩质路堑，宜采用分层开挖，分层防护和坡脚预加固技术。
当挖方边坡较高时，可根据不同的土质、岩石性质和稳定要求开挖成折线式或台阶式边坡，边沟外侧应设置碎落台，其宽度不应小于1.0m；台阶式边坡中部应设置边坡平台，边坡平台的宽度不应小于2m。
1）在岩石型的挖方高边坡里，可采用垂直绿化形式，在石质路堑边坡底部，可设置花池，花池内栽植爬墙虎等攀援类植物和其它花木，但不宜栽植高大乔木。对于坚硬、不易风化、有特色的岩石坡面或孤石可考虑保留，以形成自然的观赏石。
2）在砂石型的挖方高边坡里，这种情况的边坡主要由砂、石、土混杂，可在拱形或“人”字形等浆砌片石骨架内植草或加三维网植草。
3）在沙土型的挖方高边坡里，这类边坡主要目的是固土护坡，在边坡稳定的前提下可用机械喷草防护，在特殊地段，可采用喷播、喷浆、石质硬化、浮雕等装饰处理手法，但色彩要与沿线环境协调，浮雕的内容可以当地的人文背景为主。
3边坡不同部位的绿化设计
边坡的结构分为：坡脚、坡面、坡顶、碎落台，下面是这几个部位的绿化设计。
3.1坡脚绿化
1）坡脚绿化的防护植物宜选择根系发达、固土护坡能力强，易于管理的灌木树种或草种，树木生长高度宜控制在1.5m以下。公路弯道内侧边坡严禁栽植高大树木。
2）石质路堑边坡底部，可设置花池，花池内应保持0.6m-1.0m厚的土层，池底外侧留排水孔，花池内栽植爬藤类和观赏花灌木。
3）爬藤覆被式：选用攀援藤本植物如爬山虎、薜荔、葛藤等为栽植材料，在设置的花池内换上肥力高的沙壤土和基肥，按株距30cm植苗，种植后保持半月内淋水润湿，植后当年攀藤覆盖高度可达2～3m。
4）观赏护坡上除了藤本植物外，还可以种植乔木或灌木，如龙柏、竹类、大红花、勒杜鹃等；而在不重要的路段则可用银合欢、尾叶桉等乔木作为挡土植物。
3.2坡面绿化
坡面绿化有下面三个绿化处理方法：
1）在一些高边坡的坡面可采用浆砌片石骨架，并在骨架内进行乔、灌、花、草、藤混合播种。
乔灌草混植种子喷播式：选用速生树种银合欢、山毛豆和弯叶画眉草、百喜草和狗牙根，混合以上品种的种子与复合肥、有机纤维、保水乳液等，加水配制成喷播材料，装入如T90液力喷植机，喷播后用无纺布覆盖，这种方式草种发芽快、整体覆盖快，播种量和工作量均少，适宜土多石少的上边坡坡面采用。坡面不平或泥土薄的边坡，用稻草段拌粘上铺植，铺完压紧后再喷一次水，半个月内每天喷水保湿，这种方式耗人工多，造价高，但绿化见效快，适宜下边坡和坡面矮的上边坡采用，在坡度大的坡面上采用时，铺植后每片草块应加木钉固定。
2）草块铺植式：坡面平整后喷水，喷湿坡面后使用25cm×25cm大小，厚3～3.5cm的草皮铺植，铺完压紧后再喷一次水，半个月内无雨，则每天喷水一次保湿，这种方式耗工多、造价高，但绿化见效快，适宜下边坡和坡面矮的上边坡采用，在坡度大的坡面上采用时，铺植后每一草块应加木钉固定。
3）三维植被网植草：三维网植草以其独特的地表加固性能，和植被一起综合作用于边坡，控制水土流失，适用于砂土或膨胀土上边坡采用。种植时将网固定于坡面，撒上拌基肥的肥土，每网眼播种2-3粒，覆土后淋水保湿。
3.3坡顶绿化
坡顶绿化可采用基本配植方式，如以常绿的小叶榕、龙柏、香根草、夹竹桃等为主。通过常绿植物提高绿量和冬季坡体景观效果。也可适当运用茅草等，以减少养护，增加野趣。关键技术是掌握好乔木种植的密度和茅草点缀的比例，使两者伴生平衡，互不影响。
选用的植物要与山顶原有的林相结合，协调统一，要符合植物群落的先锋植物-混交植物-中生植物的演替的规律。种植上可利用悬垂枝覆盖式：如选用匍匐藤本植物黄素馨、勒杜鹃等，在坡上部与排水沟间的地方砌花槽或开挖种植穴，换土和施足基肥后，按株距30cm植苗，种植后，能加快坡面绿化覆盖速度，形成下垂覆盖的植物景观。
3.4碎落台绿化
填方边坡碎落台绿化应选择抗逆性强、管理粗放的乡土树种，以提高边坡的绿化效果，并保护路基、路面。
在岩石型的挖方边坡里的碎落台可种植垂吊植物或攀援植物，形成上攀下垂的生长态势。
4 特殊边坡的绿化
4.1 岩石边坡绿化
岩石边坡一般属高陡边坡，岩质硬度高，植物生长条件极为恶劣，绿化时需要特别的工程处理，具体如下。
对于节理不发育，稳定性良好的岩坡，可考虑藤本植物绿化；方法是在边坡附近或坡底置土，在其上栽种藤本植物，藤本植物生长、攀援、覆盖坡面。对于节理发育的岩坡，应充分考虑坡面防护。一般采用植生砼绿化，方法是先在岩坡上挂网，在采用特定配方的含有草种的植生砼，用喷锚机械设备及工艺喷射到岩坡上，植生砼凝结在岩坡上后，草种从中长出，覆盖坡面。除了上述提到的挂网喷混外，石质边坡绿化方法还有板槽式、燕窝式、飘台式、台阶式等。
4.2高硬度土质边坡绿化
当土壤抗压强度大于15kg /cm2时，植物根系生长受阻，植物生长发育不良，这时可采用钻孔、开沟回填客土，以改良土壤条件，也可以用植生砼绿化。
4.3陡坡绿化
25°以上的边坡，在绿化过程中要特别注意边坡防护，植物可选用灌木、草本类植物，可在边坡上打桩，设置栅栏，浆砌石框格以利于边坡稳定和植物生长。但这些措施并不能保证边坡长久的稳定，后期还要维护和管理。对于重要边坡，可选用植生砼绿化。
4.4景点边坡绿化
景点边坡绿化的观赏性要求较高，还需要经常管理和养护，故需要经过精心设计和施工，树木宜选用常绿类，草类宜用生长旺盛的种类，还可选用粗放的花灌木，如勒杜鹃、大红花、夹竹桃、合欢等等，形成花开烂漫的景观。边坡应进行必要的加固处理，如挂网、打桩等。此外，宜设置人行通道，便于日常维护管理。
5 道路边坡绿化的常用植物
道路边坡的绿化种植有以下特殊性：
1）种植面顷斜或陡峭，施工和养护作业困难。
2）坡面土层干旱、贫瘠，水土难以保持，岩石程度高，植物生长困难。为此，应尽可能选择扎根迅速，抗逆性强、生长旺盛、管理粗放、覆盖面广、养护成本低的大小乔、灌木和攀援植物。
道路边坡绿化可采用如下植物：
[乔木类]榕类、桉类、马占相思、台湾相思、美丽异木棉、木麻黄、龙柏、青皮竹、湿地松、金合欢*、银合欢*等等。
[灌木类]翅荚决明、大红花、夹竹桃、马缨丹、蟛蜞菊、山毛豆*、山指甲、野牡丹等。
[攀藤类]软枝黄蝉、葛藤、金银花、勒杜鹃、爬地龙、炮仗花、五爪金龙等等。
第5篇：防护设计范文
关键词：安全防范系统 ， 周界，纵深性，均衡性，基准威胁
Abstract: the article discusses the safety perimeter protection system design of the design principle and realization. Mainly from the field survey, system reliability, safety, the electromagnetic compatibility, protection of the depth and balanced, safety detection means and the selection of civil air defence, such as combination, attacking technology dimension of perimeter protection system design for a full explanation.
Keywords: safe guard system, perimeter, depth, balanced, benchmark threat
中图分类号： TU714文献标识码：A 文章编号
引言：为了保障社会公共安全，防止非法的入侵和各种破坏活动，在一些重要的区域，如机场、军事基地、仓储重地、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库等处需要设置安全防范措施，尤其是周界防护系统。由于犯罪分子的犯罪手段越来越复杂化、智能化，传统的实体屏障显然已经难以适应安全保卫工作的需要。单纯依赖人力巡逻，同样也难免会出现漏洞和失误。因此，安装安全防范系统，尤其是周界探测防护系统就成为一种必要的措施。周界探测防护系统能够在入侵行为发生时及时发出报警，就像一道看不见的“电子围栏”，保卫着目标对象。那么，在具体的工程中如何进行周界防护系统设计，设计中应遵循哪些原则，应注意哪些问题，如何解决设计中的问题，怎样选择合理的技防探测手段？下面就周界防护系统设计进行探讨。
1、设计基准威胁确定
要对目标对象进行安全防范周界防护系统的设计，首先应确定其基准威胁及破坏方式，基准威胁随目标对象的不同而异，准确确定系统基准威胁是安防系统设计的重要因素，从而保证系统防护的有效性。
常见的影响周界安全的威胁因素有：
以非法窃取为目的的盗窃活动；
内外敌对势力的破坏活动；
刑事犯罪；
有组织的过激冲击行动。
2、现场勘查
在安全防范系统设计得过程中，现场勘查是一项非常重要的内容，它是设计的基础，更是设计有效可靠的防范系统的必要条件。因此在设计前，必须对被保护对象的相关情况进行深入调查、了解。那么对于周界防护系统来说，现场勘查尤为重要，它是选择合理的技防探测手段及合理划分防区的前提。现场勘查的主要内容包括以下几个方面：
全面调查、了解目标对象自身的情况，目的在于确定其风险等级、防护级别以及将采取的技防手段。
熟悉目标对象所在地及周边的环境情况，目的在于确定探测手段。
了解当地地理、气候和雷电灾害情况，目的在于确定探测手段，并为可靠性设计作准备。
分析当地的电磁环境，目的是为了便于进行电磁兼容性设计。
测量和分析周界形状、长度，以便于确定周界、划分防区。
研究周界内外地形地物状况，进而完成探测器选型、防区划分等。
在设计前的现场勘查中，切忌走形式，要带着问题去勘查，这样才能起到勘查的作用，为设计工作提供有效资料。
3、安全防范周界防护系统设计的基本原则
在周界防护系统设计中，应遵循以下基本原则：
人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则；
满足防护的纵深性、均衡性要求；
满足系统的安全性、电磁兼容性要求；
满足系统的可靠性、维修性与维护保障性要求；
满足系统的先进性、兼容性、可扩展性要求；
3.1人防、物防、技防相结合，探测、延迟、反应相协调的原则
关于技防、人防及物防
为了实现周界防护系统的整体功能，完整意义上的周界防护系统应包括人防、物防、技防三部分，三个部分互为补充。技防手段无论多严密，只要是可以设置的，都可以用一定的方法破坏掉，还没有一种方法是真正牢不可破的，因此在方案设计中要考虑系统合理的性价比。技防系统能否有效，关键在于其能否迅速判断警情并发出报警信号。物防起到屏障和延迟作用，给人防响应提供必要的响应时间。技防、物防与人防都是周界防护系统的重要组成部分。只有将技防与人防、物防有机的结合，构成有效的防护体系，才能充分发挥各自的功能，提高整个周界防护系统的安全防范水平。
关于探测、延迟和响应
在安全防范周界防护系统设计中，一定要合理的选择探测器及系统，确定合理的周界防区范围，选择合适的物防手段，配备高素质的人防组织及人员，使得探测、延迟和响应相互协调，使系统满足：T探测＋T反应≤T延迟的要求，才能真正起到安全防范系统应有的作用。
3.2满足防护的纵深性、均衡性要求
防护的纵深性
为了达到系统的防护目的，在重要设施的周界防护设计中，应采用纵深防护，对对象设置层次性的周界（例如警戒区、控制区、保护区、要害区等）。依据防护等级及要求选择不同的防护手段，通常是采用场式与线性的相结合的方式，实现对目标对象的分层防护、立体防护，以提高系统防护水平，提高系统的探测、响应及延迟能力，从而达到安全防护的目的。
防护的均衡性
周界防护系统的防护水平不取决于单个设备、系统及部位的防护能力，相反防护均衡性才是重中之重。因为系统的防护级别是由其最薄弱的环节决定的，所以周界防护系统一定要做到均衡防护，不留盲区和死角。常常采用的盲区补偿的方法有盲区交叉覆盖，拐角补偿等方法。比如在主动红外、微波防区结合区域应做到盲区交叉覆盖，在围栏的拐角和端头处应采用多普勒、双鉴探测等手段对盲区及探测薄弱区域进行补充。
3.3 满足系统的安全性、电磁兼容性要求
系统的安全性
系统的安全性包括系统对环境及人的安全和设备自身安全两个方面，在此，主要介绍系统本身的安全性。安全防范周界防护系统要起到防范的作用，自身的安全是前提。在系统设计中，主要从设备的选型上保障系统的安全性，一般情况下选择的系统应具有如下基本功能。
报警管理系统应具有分级密码保护及操作记录功能。采取网路（非专网）传输时应对数据采取加密技术。
报警控制器应具有防拆、故障等报警功能，应具有现场总线及探测线缆的四态报警功能。
系统应具有雷电保护功能，没有的应采用分级防雷及可靠接地来实现系统的防雷保护。
第6篇：防护设计范文
关键词：堤围迎水坡；挡土墙；斜坡式；混合式
中图分类号： S605+.3 文献标识码： A 文章编号：
1.引言
汕头市澄海区地处潮汕平原，属韩江下游三角洲，濒临南海，境内水系丰富，韩江自潮州市湘子桥下分成西、东、北溪后经五条河流出海，其中三条河流在澄海境内出海，将澄海区隔成四大联围，即一八围、苏溪围、苏北围、隆都围。过境河流长度78.5公里，流域面积345.23平方公里。其江海堤线都比较长，堤防工程对于本地区的发展具有重要的意义。本地区雨量充沛，受台风影响频繁，因此必须要有设计合理、牢固的堤防工程，才能有效地抵御江海洪潮的威胁，才能捍卫本地区的安全。在堤围工程中迎水坡的防护及护滩的设计尤为重要，只有因地制宜，经过合理、切合实际的迎水坡防护及护滩的设计，减少水流和浪潮对堤岸的掏刷，才能确保堤防的安全，更好地体现堤围工程的价值，有效地保证人们的生命财产安全。本文将结合澄海地区的工程实例对迎水坡防护设计进行分析整理，浅析本人在设计过程中的考虑和选择。
2.迎水坡防护的工程措施
迎水坡直接临水，受水流的冲刷、风浪的掏刷、漂浮物的撞击，海堤迎水坡还受到潮汐的侵袭，迎水坡护坡是否坚固耐久，将直接影响到整个堤防的安全，因此，其结构型式的设置、材料的选用必须根据堤围所处位置的地理位置和自然条件作出认真分析和计算，因地制宜进行合理选取，确保护坡的稳定可靠和经济合理，使其能够发挥重要作用，保障人们的生命财产安全。在澄海区的江海堤围中，土堤迎水坡防护的主要型式有重力式挡土墙（陡墙）式、斜坡式和复合式。
2.1重力式挡土墙
2.1.1重力式挡土墙的应用
在江海堤围中， 陡墙式多出现在江堤中上游堤外有滩涂、洲园的堤段，及海堤堤段中。本地区陡墙式采用的是重力式挡土墙型式。
江堤中上游相对所受风浪较小，洲园地质条件比较好，挡土墙受水流影响小，稳定性好。采用该型式可减少工程占地，减少工程投资，经济合理。如一八围西溪段的横陇洲园、冠山洲园、廖厝洲园、东溪段的陇尾洲园、东林头洲园均采用此型式。
海堤中，重力式挡土墙是海堤迎水坡设计最普遍的一种断面型式，本地区现有海堤均采用该型式。海堤所处位置风力大，波浪影响大，正面临海的海堤，波高、波速及波浪爬高大，受其影响，堤顶高程会很高，采用挡墙直接将波浪反射，可有效降低堤顶高程。由于挡土墙建在海水浸没的软土地基，受波浪直接冲刷，砌置深度必须不小于1.0m，而且必须做好护脚、护岸的工程措施，确保安全。
2.1.2现有挡土墙的处理方案
现有挡土墙中，对于部分虽墙体较单薄，高程达不到设计高程，但强度满足规范要求，可采用对原墙进行加高并厚的工程措施，既减少工程量，缩短工期，墙体的强度和稳定性又能满足要求。如图1所示。
图1
针对部分挡土墙运行多年，已破损松散，部分高程与设计高程相距太大，原墙不能利用的，一般采用拆除重砌的工程措施，以确保工程质量。
2.1.3设计要点
重力式挡土墙的设计主要是断面尺寸的选择、稳定性计算、断面强度计算。必须先选择计算情况，再进行计算。
稳定计算情况的选择应注意：
1.应选择有代表性的断面；堤围线长面广，地形地势不断变化，要正确选择有代表性的断面，确保设计准确安全。
2.应选择荷载组合最不利情况；荷载组合可分为正常情况和非常情况两类，重力式护岸在中、枯水位或施工情况下稳定性差，计算时可选择正常水位（设计潮水位）、设计枯水位（设计低潮位）、设计洪水位（设计潮水位）骤降1m三种情况。
挡土墙稳定计算内容包括：
地基应力验算
基底应力采用公式进行计算，挡土墙的基底最大应力应小于地基的允许承载力，且不均匀系数η根据不同的土质有各自的允许范围。
水平滑动稳定性验算
抗滑稳定系数，Kc＞[Kc]
倾覆稳定性验算
抗倾稳定系数，Ko＞[Ko]
2.2斜坡式
2.2.1斜坡式堤断面的应用
斜坡式堤断面堤体稳定性好，可适用于任何地基上，在本地区的工程中，多应用在江堤直接临水的堤段，根据工程的运行实际情况，选择斜坡护面材料。
砼护面：砼护面整体性好，抗冲刷能力强。工程运行多年，部分堤段堤体已相对稳定，对于在日常管理中无出现堤面塌陷、无出现背水坡沙土流失，迎水坡脚稳固的堤段，采用砼护面，如图2所示。
图2
砼预制六角砖护面：六角砖护面适应变形能力强，块体重量轻，便于施工，平整度好，采用水泥砂浆坐浆砌筑，高标号水泥砂浆勾缝，抗冲刷性能、防护堤坡效果好，美观实用，对于有外观要求的堤段，可采用。一八围在临近市区的堤段，采用了该种护面，效果很好。砼预制六角砖护面如图3所示。
图3
浆砌石护面：浆砌石护面适应变形能力强，消浪效果好，维修容易，在本工程中，对于深槽逼岸，堤身填土出现流失的堤段，采用该型式护面。如洲畔堤段，堤身含沙量大，且南灌渠依堤而行，存在内外水互渗，堤身土体不稳定，着重处理堤脚防护和堤身灌浆，同时采用浆砌石护面，在加强防护的基础上，更方便日常维修管理，能及时发现险情，确保堤围安全。浆砌石护面如图4所示。
图4
2.2.1设计要点
波浪进入斜坡后，底部受阻，前坡变陡，后坡变坦，继而产生破碎，破碎后破浪产生强大的射流，冲击坡面，又在重力作用下，冲刷坡面，护坡必须有足够的强度和厚度，才能抗击冲刷，确保稳定安全。斜坡式的主要设计计算要点包括：
1.砼护坡的设计计算包括混凝土护面板的厚度t和强度计算；
厚度
2.六角砖和浆砌石护坡的设计计算包括护面层厚度和单个砌体重量的计算；
3.坡顶防浪墙的稳定计算；
4.坡脚挡土墙护脚的稳定计算。
2.3混合式
混合式断面断面综合了陡墙式堤和斜坡式堤两者的优点，并可根据地形 优化组合。是达标加固需要加高培厚堤身优化堤断面常采用的形式。对于原有斜坡式堤断面，为了减少背水坡的占地，可在上部设置陡墙，形成斜坡-陡墙混合式堤断面型式。对于原有陡墙式堤断面，可在墙顶增设二级斜坡或陡墙，形成陡墙-斜坡或陡墙-陡墙混合式堤断面型式。
在一八围的江海堤中，也有部分堤段采用了该型式,见图5。
图5
以上所选取堤段均已建成，运行情况良好，各种护面结构都能发挥应有的作用，达到设计目的。
5结语
堤身迎水坡防护的设计对于堤围来说具有重要的意义，在设计的时候一定要根据实际的情况来选择合适的防护措施，保证所选择的护面型式能起到良好的效果，保证所采用的工程措施能够满足实际情况的需要，确保堤防工程安全可靠，确保人民生命财产安全，有利于社会、经济的持续发展，体现堤防工程的重要价值。
参考文献：
《堤防工程设计规范》（GB50286－98）
《堤防工程施工规范》（SL260－98）
第7篇：防护设计范文
风电机组安装数量的增多以及高度的增加使得雷击破坏发生率比预期的有所扩大，维修费用已达到不可接受的水平。与这些设施不同，风电机组因其实际尺寸和性质上的特点，风电机组有两个或三个直径达百米以上的叶片，叶片在地面之上百米处旋转。
2设计思想及指导原则
严格按照国家法律法规以及防雷规范的规定该工程的重要性、特殊性、所处地区的雷暴日出发，遵循安全可靠、技术先进、经济合理的原则，进行全面综合系统的防护。
3数据勘测及结论
3.1环境状况
内蒙古突泉九龙风电场位于兴安盟突泉县境内，风电场场址位于突泉县东北约30km处。场址处为地势起伏平缓的山丘地带，本期工程规划场区内，形地貌属低缓丘陵区，山脊走向近似呈南北向，中部有几处平缓的山丘，在场区范围内地势逐渐升高。
3.2勘测结论
按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010：“国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物”规定，内蒙古突泉九龙风电场为第二类防雷建筑物。
4雷电环境评估
4.1雷暴日分区
经资料查询内蒙古突泉九龙得该区Td=31.4d/a,此值介于20~40之间所以确定该建筑物位于多雷区。
4.2评估风电机组雷击频率
雷击风险分析的第一步是评估雷击频率。IEC61024-1-1标准对如何估计雷击频率给出指导意见。在评定一建筑物的受雷击频率时，有必要收集局部地面落雷密度（Ng）的详细信息。国家组织机构可能能提供这样的信息。若无法获得地面落雷密度，可使用以下关系式估计：Nd=Ng×Ad×Cd×10-6（1）式中：Nd：表示建筑物直击雷年平均数；Ng：表示地面落雷密度年平均数；Ad：表示建筑物直击雷等值受雷面积；Cd：是环境系数。当风电机组位于平地时，Cd：大约为1，位于山地或小丘时，Cd：大约为2。
4.3IEC61024-1-1标准
IEC61024-1-1规定严重事件年容许数量（Nc）必须大于或等于建筑物直击雷年平均数量（Nd）与1减去防雷保护系统效率的差（1-E）的乘积.Nc≥Nd×(1-E)（2）式中，E表示防雷保护系统效率；Nd表示建筑物直击雷年平均数；Nc表示严重事件的年容许数量；E≥1-Nc/Nd（3）所需要的防雷保护系统效率即求得。E≥1–Nc/Nd，E≥(1–10-3/0.046)×100%（4）E≥97.8%即该地点需要的防雷保护系统效率为97.8%，根据规定需安装B级防雷保护系统。
5设计方案
5.1接闪器
利用风电机组叶片作为接闪器，接闪器将雷电流引入并且能够传导全部的雷电流；另外，接闪器必须具备一定尺寸以便牢固地固定在叶片表面，铝的横截面为70mm2；机舱顶端敷设一圈环形的避雷带；在机舱盖后缘安装避雷针，避雷针高1.5m与避雷带相互连接。
5.2引下线
利用风电机组叶片中金属网格、钢丝及电机组叶片的边角作为引下线，起引下线作用的叶片表面金属导体必须有足够断面才能经受住直击雷，并传导全部的雷电流。内部引下线系统：导体放置在叶片表面是将雷电导体放置在叶片内部。导体的金属固定装置穿过叶片表面起离散的雷电接闪器作用。目前生产的许多叶片使用这种防雷保护系统，离散的雷电接闪器安装在叶片尖端。内部引下线系统将雷电流从位于叶尖的接闪器引到叶片根部；在由叶片根部与塔桶内部圆钢引下Φ25mm线相互连接。
5.3雷电波侵入
5.3.1电力电缆
风力发电机组电力电缆线路上应穿金属管道敷设，在进入风机机组与工作接地连接，进入箱变处装电源浪涌保护器接地端直接接于设备的金属外壳上一并接至等电位接地端子板上；风机机舱内部有轮毂与箱变电缆线需进行连接，在连接方式应穿钢管敷设，这样减少了雷电波侵入对设备造成危害，同时在与风力发电机组保持电气连通。
5.3.2信号电缆
风力发电信号线路缆线路上应穿金属管道敷设，在进入风机机组与工作接地连接，进入箱变处装信号浪涌保护器接地端直接接于设备的金属外壳上一并接至等电位接地端子板上；有箱变引入塔筒时需埋地穿钢管进入，做为屏蔽措施；同时光纤传输保持光纤芯处进行良好接地一次。
5.3.3等电位连接
以敷设风机基础的一圈水平接地体作为总等电位接地端子板，以及在箱变基础的一圈水平接地体作总等电位连接端子板，最后风机与箱变采用热镀锌扁钢相互连接，设置在风机塔筒内部子上，材料均为铜制并相互连接。采用多股绝缘铜导线从箱变处等电位接地端子板引至风机基础预留的等电位连接。在临近的两个控制箱处采用热镀锌扁钢60*6相互连接，这些等电位连接可在雷击时提供接触电压与跨步电压防护。
5.4屏蔽
第8篇：防护设计范文
关键词 电磁防护；飞机；设计
中图分类号V22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）116-0173-02
0 绪论
随着现代电子战飞机的发展，任务系统的发射功率越来越大，作用距离越来越远，对飞机其他系统及人员的影响就越来越严重，因此电磁防护性能对载机安全性、可靠性方面显示出越来越重要的的作用。
1 电磁辐射危害初步分析
电磁辐射场对人员和设备的安全性危害“看不见、摸不着”，其危害性不容易被人们认识。电磁辐射造成的瞬时过电压不仅会引起机载电子系统中的敏感元器件暂时故障或永久性损害，甚至还会引起机载人员生理机能的暂时或永久性损伤。现就飞机任务系统电磁辐射初步分析，电磁辐射可能危害在如下几个方面：
1）超量的电磁辐射对人体有害，系统设计中应考虑人员的电磁防护问题；
2）燃油和其它易燃物在强电磁环境下可能发生危险，系统设计中要采取有效措施，尽量避免发生危险；
3）强电磁能会危害部分结构、系统装置、部品器件的非金属零部件、绝缘材料的物理特性、系统设计中应分析可能的危害，采取有效措施避免发生危害；
4）电磁辐射会直接造成部分元器件及电子电气设备的物理损坏。系统设计中应分析可能的危害，采取有效措施避免发生危害；
5）强电磁辐射可能危及飞机发动机的系统装置、危及发动机的非金属零部件、电子电气设备等，造成部分系统装置、部品期间的失效或损坏。系统设计中应分析电磁辐射可能的危害，采取措施避免发生危害；
6）机上部分设备的自毁装置、信号弹等在强电磁场环境中，可能接受传导发射或辐射发射能量而意外引爆。故系统设计中应分析可能的危害，采取适当措施避免发生意外引爆。
2 电磁防护设计
2.1 电磁防护定义
电磁防护是利用连续导电材料减少电磁场向机体内指定区域穿透，控制电磁波由辐射源经泄露途径向飞机各指定舱室传导和辐射传播。
飞机结构电磁防护设计是基于电磁波传播特性采取的结构设计措施。对一个完整的导电连续体，可以阻挡外部电磁波的辐射进入或大大降低辐射进入的强度，对内部的人员或设备就不会造成安全问题。但飞机因使用和制造要求，存在大量的活动门、窗、结构缝隙、电介质结构等，这些部位就是通过电磁波辐射进入的通路，通过这些辐射进入的电磁波，当能量达到一定强度时，就会危害到舱内人员安全和设备的正常工作。
2.2 电磁防护原理
电磁防护原理就是对非导电连续结构采取必要的设计措施，阻断电磁辐射从一个区域进入另一个区域的通路，或通过降低辐射进入的强度，达到满足人员安全和设备安全可靠工作的目的。
2.3 电磁防护材料和要求
为保证人员安全，驾驶舱、工作舱、休息舱的电磁环境应满足一定的安全限值。
电磁防护材料选择的原则是使用标准、导电性材料，或则使用铁磁性材料；在选择时主要考虑的是材料的机械性能而不是铁磁特性。通常选择的电磁防护材料为以下几种：
1）金属丝网
材料通常为蒙乃尔合金、铍铜、镀锡铜丝等。屏蔽材料在低频电磁波时较高、高频时屏蔽效能较低，一般是用在1GHZ以下的环境。
2）导电布
是以纤维布经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有导电性能的导电纤维布。一般使用镍包铜的镀层顺序（镍―铜―镍）制成，其表面电阻小于0.08Ω/sq，最佳屏蔽电磁波频率范围为100KHZ～3GHZ，屏蔽效能大于60dB，对高频电磁波屏蔽效果不理想。
3）硅脂导电胶
利用硅脂的高粘性和金属颗粒的高导电性结合而成，是一种室温固话的导电胶，固化后形成一个易弯曲且有弹性的导电连接头或密封垫。
硅脂导电胶包括72-00002、72-00192/00139、50-02-1030-0000、72-00236、72-00035、TP-SAS-200-0251等牌号。
4）导电布衬垫
由镀有铜镍等导电织物包覆不导电的泡沫棉制成，屏蔽性能可超过95～120dB，具有导电性高，抗腐蚀特性；多背部贴胶，方便安装，对于宽频段电磁波都具有较好的屏蔽性能。但频繁摩擦会损坏导电表层。
5）导电橡胶
导电橡胶是将导电颗粒填料均匀分布在硅橡胶中，通过压力使导电颗粒接触达到良好的导电性能，兼具良好的密封和屏蔽性能。
导电橡胶填料一般包括镍包铜粉填料、铝镀银填料、铜镀银填料、玻璃镀银填料、纯银填料等。
6）导电腻子
导电腻子由四种填有玻璃银或铜镀银微粒的单组分树脂组成。用于提高结构接口、孔缝和空隙的完整性，填实较大范围的。使用安全性较高、耐腐蚀性强、最大屏蔽效能可达100dB。
导电腻子包括72-00005、72-00014、72-00151、72-00202等牌号。
2.4 机体结构电磁防护设计
在飞机的电磁防护设计过程中，要求对内部隔框、地板、顶棚等进行电磁防护设计。飞机内部电磁防护设计主要用于防止内部辐射源或泄漏源辐射进入工作舱或设备舱，对人员或设备造成辐射危害。对内部辐射场的防护，通常由隔框、地板、机身壁板、顶棚、纵向墙等机身结构组成电磁屏蔽线，将电磁辐射场控制在电磁屏蔽线内。
由于舱内空间有限，设备多，电缆铺设密集，内部辐射场对全机的电磁干扰难以排除，为降低电磁辐射设计难度，应考虑采取以下措施来提高人员或设备电磁辐射安全性设计要求：
1）设计合理的屏蔽线；
2）设置屏蔽舱。若有多个发射机，尽可能将发射机集中布置后设计屏蔽舱，再对屏蔽舱采取电磁防护设计，以降低电磁防护设计难度，降低电磁防护设计成本，减轻电磁防护设计重量；
3）在管接头、接缝、通过孔处，采用屏蔽材料包扎，以封堵辐射能量泄露。
2.5 电磁防护设计存在的技术问题
电磁防护设计在飞机结构中存在以下几方面的技术问题：
1）飞机电磁防护设计是关系到飞机在复杂电磁环境下的安全性和可靠性的设计技术。在电磁防护设计时，应明确飞机使用剖面的外部辐射场，避免过设计或设计不足；
2）国内还没有能适应飞机电磁防护设计的屏蔽材料，目前所使用的屏蔽材料如导电胶、导电腻子、导电布、导电橡胶板、导电布衬垫、铍铜簧片等很难适应飞机结构耐环境、大间隙、变间隙、空中变形等条件下的适应性要求；
3）现有技术条件下，电磁防护设计缺乏全状态试验验证，难以真实反映飞机结构的防护性能。
3 结论
飞机电磁防护设计在国内外还没有相关技术资料和成熟经验可借鉴，要形成完整成熟的技术体系，还需很多问题去解决。由于电磁辐射危害与电磁防护设计工作的复杂性，对这一方面的问题需要更多的工程技术人员去关注和参与，努力尽快提升我国飞机电磁防护设计技术水平，提高飞机在复杂电磁环境下的适应能力和生存能力。
第9篇：防护设计范文
关键词 碳纤维；复合材料；雷电防护
中图分类号V2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0097-03
0引言
飞机的防雷击设计包括全机防雷击系统和部件级防雷击系统两部分。而防雷击设计的首要环节是进行雷电区域的正确划分，从而根据不同的雷电区域采取不同的防护措施。本文主要提供一种全碳纤维复合材料飞机的全机防雷击系统设计，部件级防雷击系统的设计本文不做分析。
1 飞机雷击环境定义
1.1飞机的雷击环境
直接雷击——指开始接触到飞机表面的雷击。
扫掠雷击——指一旦飞机接触到直接雷击后，雷击持续放电的接触点不断出现顺气流方向沿飞机表面跳跃移动。
1.2飞机的雷电效应
雷电直接效应是由雷电电弧的附着及伴随着雷电流的高压冲击波和磁力所造成的燃烧、熔蚀、爆炸和结构畸形。
雷电间接效应是指在电子、电气设备和布线中雷电引起的过电压和过电流造成的设备损坏或干扰。
3 飞机雷电区域划分
3.1区域划分
按照不同的雷电附着特性或传递特性可把飞机表面划分成三个区域：
区域1：初始电击附着其上面（进口或出口）可能性很大的飞机表面。亦称初始附着区域。
区域2：电击放电被气流从区域1的初始附着点吹过来在其上面扫掠的可能性很大的飞机表面，亦称扫掠冲击区域。
区域3：除了区域1和区域2以外的所有飞机表面为区域3。在区域3，放电电弧直接附着的可能性很小，但它可能在某对初始雷电附着点或扫掠冲击附着之间传导很大的雷电流。
按照放电长时间悬停在飞机表面的可能性大小，区域1又进一步分为A区、B区和C区，区域2划分为A区和B区。A区是电弧在它上面长时间悬停可能性较小的区域。B区是电弧在它上面长时间悬停可能性较大的区域。
3.2区域的确定
飞机雷击区域的划分按照SAE ARP5414A-2005进行，采用推荐的或标准的经典规则确定。
3.2.1区域1的确定
首先，要确定可能的初始雷电附着点区域。一般传统布局的飞机，根据飞机的雷击经验，典型的雷电先导初始附着点位置为一些末端，如机头、机翼/尾翼翼尖、推进器和螺旋桨桨叶的末端、发动机舱以及其他明显的突出物。
其次，确定区域1A、1B、1C的位置，根据SAE ARP5414A-2005，在正常情况下，飞机将会往前飞行，当冲击和闪电从前端的附着点开始从头到尾的扫过，开始形成第一个回流冲击。这一时间飞机飞行距离决定了区域1A表面相对于初始附着点的延展部分，这个距离由飞行速度、飞机离地面的海拔高度（对于从云端到地面的冲击）以及先导速度决定。区域1A延展部分的起点应该是飞机初始附着区域的端点。
3.2.2区域2的确定
区域2：
1）从区域1的直接雷击接触点向后有扫掠雷击可能性的表面为区域2，在区域1的前、后边界侧向内大约0.5m范围内的表面；
2）区域1C之后机身表面为区域2A；
3）垂尾、平尾区域1以外的为区域2A；方向舵、升降舵为区域2B。
3.2.3区域1、2的横向扩张位置的确定
对于机翼和尾翼处，确定区域1的办法是确定突出的弧形部分的水平切线，然后沿着切线往里延伸大约0.5m，区域1往里延伸大约0.5m的表面区域应该放在区域2中考虑。
3.2.4区域3的确定
不属于区域1和2的表面，并且不可能有闪电附着的地方划分为区域3。
3.3飞机雷击区域划分示意图
飞机的雷击区域的位置都是由飞机的几何特性和飞机的飞行特性来确定的。飞机雷击区域的最终确定将由飞机雷击附着点试验得到。图1为某型号单发涡桨轻型公务机雷击区域的初步理论划分示意图。
4雷电防护设计
飞机结构的设计应该是在飞机遭遇雷击时能为雷电流提供低阻抗的通路。对于容易受到雷击放电损坏的飞机结构、系统和部件如飞机的机头、翼尖、螺旋桨、发动机、燃油箱、活动翼面、风挡、天线等部件，必须根据其自身重要性以及所在区域的要求采取必要的雷电防护措施，以尽可能避免或减小雷电对飞机及设备自身的损害。
4.1 全碳纤维复合材料机体的雷击防护
资料显示，对复合材料机体进行模拟雷击试验，在没有雷击防护层的情况下，在经受60～100kA峰值电流和1.9C电荷量放电后就产生严重损伤，说明应用复合材料的飞机必须进行雷击防护。
据了解，目前国内外多数复合材料的飞机均使用金属丝网作为雷击防护层，可用标准纺织工艺将金属丝织成布或针织品。全碳纤维复合材料飞机使用铜网作为雷击防护层。根据模拟雷击试验结果，具体防雷击方案为：
1）对机雷击区域1，可用铜丝网做复合材料的表面防护层。铜丝网的网眼数不小于20×40孔/in2，铜丝直径至少为0.14mm；
2）对机雷击区域2，可用铜丝网做复合材料的表面防护层。铜丝网的网眼数不小于20×40孔/in2，铜丝直径至少为0.1mm。
4.1.1位于雷击区域1的全碳纤维复合材料机体的雷击防护
用于雷击区域1的复合材料雷击防护层必须能经受200kA的高电流冲击和500C电荷量的传输。处于雷击区域1的全碳纤维复合材料结构的防雷击设计可在复合材料制件的外表面上铺一层铜丝网，一次固化成制件，或将铜丝网用胶粘剂粘到复合材料制件的外表面上。铜丝网规格为：网孔数不小于20×40孔/ in2，铜丝直径至少为0.14mm。
4.1.2位于雷击区域2的全碳纤维复合材料机体的雷击防护
用于雷击区域2的复合材料雷击防护层必须能经受100kA的高电流冲击和传输200C的电荷量。处于扫掠雷击的复合材料结构雷击防护设计可采用在复合材料制件表面上粘一层铜丝网。铜丝网的规格为：网孔数不小于20×40孔/ in2，铜丝直径至少为0.1mm，若有天线安装的部位，为防止趋肤效应，铜丝直径至少为0.14mm。
4.2全碳纤维复合材料整体油箱的雷击防护
对于复合材料整体油箱，雷电防护设计是复合材料整体油箱设计中的关键技术之一。雷击过程中的高电压、大电流、大电量（持续高电流）对复合材料整体油箱危害极大。因此，在复合材料整体油箱设计之初，就应选择雷电防护系统。
4.2.1全碳纤维复合材料整体油箱防雷击设计的主要原则
1）复合材料整体油箱应布置在飞机遭受雷击概率较小的区域，如雷击区域2或3，尽量布置在3区。对机翼整体油箱来说，应布置在机翼的根部或中部；
2）在复合材料整体油箱的外表面应该为雷击电流构建通道，这些通道应与飞机的雷击电流传输通路有良好的电连接；
3）在油箱区，凡存在燃油、燃油蒸汽和空气混合气体的空间，不得因雷击产生放电火花。
4.2.2全碳纤维复合材料整体油箱外部的雷电防护设计
由于复合材料整体油箱的上、下壁板是飞机机体结构表面的一部分，因此其雷电防护的设计思路及外表面雷电防护方法与复合材料机体的雷电防护相同。
4.2.3全碳纤维复合材料整体油箱内部的雷电防护设计
1）金属紧固件尾部及连接细节雷电防护设计：当结构材料允许雷击电流通过结构骨架传导时，容易在紧固件尾部或紧固件与骨架连接处产生放电火花，为此需用密封胶覆盖、用专用防护帽的方法或其他可靠的方法保证不产生放电火花；
2）复合材料紧固件：在满足强度要求并能提供充足的紧固件品种规格和工艺保证的前提下使用。可避免将雷击电流导入油箱内部，从而避免火花的出现；
3）油箱内的金属构件：复合材料整体油箱内部应尽量避免有金属构件。对于不可避免的金属构件应通过搭接线与飞机金属结构保证良好搭接，并要防止内部导体电晕和流光。
4）油箱内部的部件和结构设计应做到：当雷击电流通过油箱时，不会在油箱内部产生任何可能点燃燃油蒸汽的火花。
4.3设备的雷电防护
对于设备，根据设备所执行的功能，要求设备厂商必须参照符合设备预期用途以及在飞机上安装要求的试验电平和波形对设备进行试验，具体要求根据RTCA /DO 160F 第22章进行。
对于安装在飞机外部的设备，还需要设备厂商进行雷电直接效应试验，用于确定外部安装设备耐受雷击直接效应的能力，施加于外部安装设备的试验类型和严酷等级取决于设备指定的类别。指定的设备试验类别应与设备安装位置所在的雷电放电区域相符合，具体要求根据RTCA /DO 160F 第23章进行。
4.4雷电间接效应防护
飞机内电子电气系统和部件（全机用电设备，包括发动机电气、操纵系统等），可能会因为雷击引起过电压和过电流造成损坏或干扰的，要进行雷电间接效应防护。由于全碳纤维复合材料飞机的屏蔽能力比金属飞机差，所以雷电间接效应的防护更加重要。
雷电间接效应通常以两种形式出现：
1）雷电通过天线、空速管加温线、航行灯导线、金属操纵线系及各种金属管路等，将雷电电流直接引入飞机，可能出现浪涌电压；
2）沿着机体流动的雷电电流在飞机线路中、金属操纵线系、各种金属管路中产生的感应电压和电流。
4.4.1明确设备防护的要求
关于电子电气设备的雷电间接效应防护要求：
1）不得造成物理损坏；
2）不得产生立即危及飞机及其机组人员安全的干扰，或产生严重妨碍飞机任务完成的干扰。
系统和部件的雷电关键类别取决于其自身对飞机的重要性、所在的雷电分区以及雷电的敏感性。根据飞机的机体结构、蒙皮材料、电磁“窗口”大小（如外部非金属区）设备的安装部位、导线的布置、设备接口进行分析，确定瞬态控制等级（TCL）和设备瞬态设计等级（ETDL）。关键设备、分系统根据RTCA /DO 160F 第22章进行试验。RTCA /DO 160F 第22章试验波形等同SAE ARP5412A-2005的相关试验波形。
4.4.2选择设备的最佳安装位置
设计过程中，尽量将电子设备布置在雷电产生的电磁场最弱的区域，采取的主要措施有：
1）电子设备尽量远离门、窗、口盖等开口处。对于安装在驾驶舱、起落架舱、机翼前后缘、尾段等相对敞开区域的设备，采用金属机箱屏蔽，对于含有数字电路和模拟电路的设备如靠近挡风板或窗口的，最好用壁厚大于1mm的铝合金做成电磁屏蔽盒；
2）尽可能将电子设备布置为朝向飞机结构的中心，而不布置在飞机外蒙皮；
3）设备安装的设备架上能为电子设备提供接地面且与飞机接地网有良好的搭接；
4）金属线系和管路应有良好的搭接。
4.4.3选择线路的最佳位置
电线、电缆应进行分类布设。
电缆敷设远离门、窗、口盖等开口处和曲率较小的结构或蒙皮。
线束尽可能靠近接地平面或结构件敷设，可利用成形的结构件作电缆槽，提供屏蔽。
尽可能使导于磁场强度较弱的结构角落，如避开突出的结构件顶部，尽可能敷设在“U”型件的内部。
当有机外未屏蔽或屏蔽效能不高区域的电线和电缆进入机身内部时，将机外所有电缆进行屏蔽保护，屏蔽层接地线应尽量短，并良好搭接，以避免遭受雷击或外部强电磁辐射时电线和电缆上的感应电压和电流损坏电线和电缆以及与电线和电缆连接的机内设备。
不要使燃油传感器导线的走向与通气管、导油管导向走向一致或平行。导线可以贴着蒙皮走，但应避免与雷击电流流向一致。
在非金属机翼蒙皮下的电缆，应根据导线的布设方向，用铝箔材料或良导体金属导线管，保护电缆导线。铝箔材料或金属导线管应和全机的接地网搭接，形成良好的电气通路。
雷电流通过低导电率材料的蒙皮（如钛、碳纤维）区域会产生电磁干扰，应远离这些区域布设电缆。由于空间有限，可采用电气隔离的方法：
1）可采用扭绞线作为电源线；
2）采用屏蔽电缆或屏蔽扭绞线，并将它们的两端均搭接到全机的接地网上；
3）用瞬态抑制器，以保护电网的安全；
4）电气设备和线束的安装应满足要求。
4.4.4选择良好的接地
设备应根据要求选择良好的搭接，并进行搭接电阻的检查。
对全碳纤维复合材料飞机，全机设备进行良好的搭接显得尤为重要，为方便设备的搭接，全机应构建统一的搭接网络。
5结论
雷电对飞机的飞行安全影响较大，全碳纤维材料飞机的雷击防护在飞机的研制过程中是非常重要的，对机体结构采用敷设铜网作为雷击防护层是可行的。
参考文献
[1]RTCA/DO-160F 机载设备环境条件和试验程序.
[2]SAE ARP 5414A-2005 飞机雷电区域划分.
[3]CCAR-23-R3 正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定.
