定性分析研究方法范文
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篇1
摘要:隨著我國高等級公路的建設(shè)發(fā)展,在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下高等級公路修建帶來的邊坡穩(wěn)定性問題同益突出,邊坡一旦失穩(wěn)造成滑坡坍塌等事故將會造成很大的影響和危險,因此,對邊坡穩(wěn)定性進行分析,顯得非常緊迫和必要。本文對條分法邊坡穩(wěn)定性分析進行了概括,并對其中常用的瑞典條分法進行了分析。
1 前言
由于邊坡表面傾斜,在巖土體自重及其它外力作用下,整個巖土體都有從高處向低處滑動的趨勢。使得邊坡喪失其原有穩(wěn)定性,一部分巖土體相對另一部分巖土體發(fā)生滑動從而產(chǎn)生滑坡(土坡、巖坡),導(dǎo)致滑坡產(chǎn)生的根本原因在于土體內(nèi)部某個面上的剪應(yīng)力達到了它的抗剪強度,穩(wěn)定平衡遭到破壞。剪應(yīng)力達到抗剪強度的起因有二個,一方面是由于剪應(yīng)力增加,另一方面是由于土體本身抗剪強度減小。
2 條分法及其受力分析
2.1條分法
條分法是假定滑坡體和滑面以下土體均為不變形的剛體,滑面為連續(xù)面,滑面上各點的法向應(yīng)力采用條分法獲得,分析每一土條受力,根據(jù)滑塊剛體極限平衡條件,假定整個滑面上各點的安全系數(shù)相等,確定安全系數(shù)。
圖1 條分法
2.2 條分法受力分析
條分法分析邊坡穩(wěn)定性受力分析如下:
將土坡作為平面問題,對每個土條可分別列兩個正交方向的靜力平衡方程和一個力矩平衡方程,3n個方程。
表1條分法未知數(shù)統(tǒng)計
3 瑞典條分法
瑞典圓弧滑動面條分法,是將假定滑動面以上的土體分成n個垂直土條,對作用于各土條上的力進行力和力矩平衡分析,求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。該法由于忽略土條之間的相互作用力的影響,因此是條分法中最簡單的一種方法。
當按滑動土體這一整體力矩平衡條件計算分析時,由于滑面上各點的斜率都不相同,自重等外荷載對弧面上的法向和切向作用分力不便按整體計算,因而整個滑動弧面上反力分布不清楚;另外,對于Φ>0的粘性土坡,特別是土坡為多層土層構(gòu)成時,求W的大小和重心位置就比較麻煩。故在土坡穩(wěn)定分析中,為便于計算土體的重量,并使計算的抗剪強度更加精確,常將滑動土體分成若干豎直土條,求各土條對滑動圓心的抗滑力矩和滑動力矩,各取其總和,計算安全系數(shù),這即為條分法的基本原理。該法也假定各土條為剛性不變形體,不考慮土條兩側(cè)面間的作用力。
瑞典條分法是假設(shè)滑動面為圓弧,不考慮條間力,減少2n-2個未知量。
圖2 瑞典條分法受力分析
3.1考慮成層土和坡頂有超載情況
當考慮成層土和坡頂有超載時安全系數(shù)的計算如下:
圖3 有超載時計算圖式
即:
3.2 考慮有地下水和穩(wěn)定滲流時
當考慮有地下水和穩(wěn)定滲流時安全系數(shù)的計算:
圖4 土坡部分浸水時計算圖式
3.3 容許安全系數(shù)
根據(jù)以上瑞典條分法得出了邊坡的安全系數(shù)后可對照規(guī)定的容許安全系數(shù)判斷該邊坡的穩(wěn)定性。表2及表3分別是規(guī)范規(guī)定的碾壓式土石壩壩坡容許穩(wěn)定安全系數(shù)和港口工程邊坡容許安全系數(shù),可根據(jù)實際工程概況對應(yīng)。
表2 碾壓式土石壩壩坡容許穩(wěn)定安全系數(shù)
表3 港口工程邊坡容許安全系數(shù)
校核施工期穩(wěn)定性,安全系數(shù)可取表中低值,但是當校核打樁前岸坡的穩(wěn)定性,宜取較高值,有效剪是指慢剪或固結(jié)排水剪。
4 結(jié)語
在施工過程中必然會產(chǎn)生大量的邊坡,邊坡穩(wěn)定性問題是大家關(guān)注的問題,一旦邊坡失穩(wěn)將造成不可忽視的后果,在施工前期和施工過程中對邊坡的穩(wěn)定性進行分析是一項重要的課題,本文對瑞典條分法如何分析邊坡穩(wěn)定性進行了分析和總結(jié),結(jié)果表明此方法是一種簡單有效的分析邊坡穩(wěn)定性的方法。
篇2
【關(guān)鍵詞】邊坡失穩(wěn);穩(wěn)定性;研究;治理措施
一、影響邊坡穩(wěn)定性的因素
想要對整體對邊坡穩(wěn)定性做出準確評價其難度很大,邊坡的穩(wěn)定性受到工程地質(zhì)條件,水文地質(zhì)條件,地質(zhì)地貌,巖性等自然條件的影響,又受到人類工程活動等影響,因此邊坡的穩(wěn)定性是一項需要綜合考慮的工作,其特點具有復(fù)雜性,不確定性,模糊性等,但歸結(jié)起來還是與以下方面有關(guān):
1.1巖性和結(jié)構(gòu)
邊坡失穩(wěn)與巖性有關(guān),也與巖性內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),巖體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性常常受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的破壞,結(jié)構(gòu)面往往是影響邊坡穩(wěn)定的重要因素,巖體的連續(xù)性和強度都受到結(jié)構(gòu)面的影響,
1.2水文因素
水是影響邊坡穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素,滑坡,泥石流,全都與水有關(guān),地表水和地下水會通過巖體裂縫降低邊坡的軟硬結(jié)構(gòu),破壞力學(xué)中的強度,進而讓坡產(chǎn)生滑移變形,影響邊坡的穩(wěn)定性,確定地下水的水位和水壓是邊坡穩(wěn)定性分析中的一個重要問題和關(guān)鍵因素,水位因素對于邊坡穩(wěn)定性的預(yù)測具有及其重要的參考因素。
1.3震動爆破
在施工過程中,常常需要爆破,爆破震動給邊坡穩(wěn)定帶來的影響是一個不容忽視的因素,較大的爆破震動及容易帶來邊坡失穩(wěn),特別是在爆破過程中,沒有充分考慮到地形結(jié)構(gòu)特征,造成局部邊坡失穩(wěn),沒有按照設(shè)計施工,違規(guī)操作等,也容易影響邊坡穩(wěn)定。
1.4人為因素
在人類的生產(chǎn)活動中,對于邊坡處理不善以及生產(chǎn)的隨意性都對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響,輕視幫坡的作用,成產(chǎn)處理不善且隨意,沒有科學(xué)性,導(dǎo)致在重力的作用下,易產(chǎn)生滑體。
二、邊坡穩(wěn)定性的分析方法
2.1極限平衡法
極限平衡分析方法的基本思路是:假定巖土體的破壞是由于滑體的滑動面發(fā)生滑動造成的,而滑體的滑動面可以是規(guī)則的平面、圓弧面或者其它一些不規(guī)則的面。在分析過程中,可以通過分析滑動面滑動時造成的隔離體的靜力平衡。再確定負載時,可以把隔離體進行分割成若干豎向的土條,并簡化其以方便對每個小土條進行靜力平衡的測算,并求出相應(yīng)的滑動破壞荷載。因此可以采取相關(guān)措施來預(yù)防最危險滑動面的穩(wěn)定性失衡。下面以圖表形式介紹相關(guān)的極限平衡分析法及其特點。
2.2 可靠性法
可靠性法在目前對邊坡穩(wěn)定性分析中的不確定性法中最為普遍??煽啃苑椒ㄔ谶吰鹿こ痰慕?jīng)濟方面和優(yōu)化解決方案的選擇上具有很大的意義,它是基于對邊坡的土地性質(zhì)、工程地質(zhì)條件以及相關(guān)的計算模型等不確定認識,再結(jié)合邊坡的實際情況,利用概率分析法以及通過可靠度尺度來分析邊坡工程系統(tǒng)的實際質(zhì)量??煽啃苑p少了經(jīng)濟風險,優(yōu)化了解決策略。
2.3有限元法
有限元法在如今邊坡穩(wěn)定性分析中地位舉足輕重。其應(yīng)用已經(jīng)由彈性學(xué)平面問題擴展到空間問題,由靜力平衡問題擴張到穩(wěn)定性問題及動力問題等。同時在研究對象方面擴展到塑性、粘塑性、粘彈塑性等方面。分析出土體的應(yīng)變大小及應(yīng)力分布,從而可以避免將滑體視為剛體這樣過于簡化的缺陷。在有限元法的基本思想是:用一個簡化的問題來替代復(fù)雜的問題,然后來分析問題并求得解。總的來講,在邊坡穩(wěn)定性分析過程中,應(yīng)當綜合性的結(jié)合不同技術(shù)方式的特征和優(yōu)點,實現(xiàn)對傳統(tǒng)工作的全面改進,并且通過技術(shù)的完善和提升,實現(xiàn)新的發(fā)展局面,為更加準確的測定和分析得出邊坡穩(wěn)定性奠定堅實的基礎(chǔ)。
三、邊坡工程穩(wěn)定性治理技術(shù)分析
3.1抗滑樁技術(shù)
邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體,依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定。抗滑樁與一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限??够瑯妒┕ぷ畛S玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧?,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質(zhì)條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設(shè)困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經(jīng)濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業(yè)面困難。
3.2注漿加固技術(shù)
注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學(xué)性質(zhì),從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān),如果忽略其中的任何一個環(huán)節(jié),都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
3.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù)
加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩(wěn)定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù),形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比,加筋邊坡和加筋擋土墻結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應(yīng)性強、應(yīng)用廣泛。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點,目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應(yīng)用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設(shè)施等。
3.4錨固技術(shù)
巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重,節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定,具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用。
3.5預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)
用高強度、低松馳型鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預(yù)應(yīng)力,提高它們的剛度,使預(yù)應(yīng)力錨索作用范圍的巖石相應(yīng)擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
四、結(jié)語
邊坡穩(wěn)定性預(yù)測及其治理方法是一項復(fù)雜的工作,不斷涌現(xiàn)出的新理論、新方法豐富了邊坡穩(wěn)定性的分析工作,我們要注意邊坡系統(tǒng)內(nèi)部的各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系和與外部各要素的相互作用,相互制約的關(guān)系,特別是對邊坡失穩(wěn)的分析工作當中,絕不能單單考慮一個要素,應(yīng)該綜合全面的多方考慮,在監(jiān)測資料充分分析的基礎(chǔ)上,還要對周圍的滑坡地質(zhì)有所了解。
參考文獻:
[1]劉萬杰.淺談邊坡工程穩(wěn)定性及處治對策[J].黑龍江交通科技.2011(07).
篇3
關(guān)鍵詞 :水性內(nèi)墻涂料 揮發(fā)性有機化合物 測定
一、實驗部分
1.1 材料試劑
載氣:氮氣,純度≥99.995%;
燃氣:氫氣,純度≥99.995%;
助燃氣:空氣;
稀釋劑:乙腈(色譜純);
輔助氣體:與載氣具有相同性質(zhì)的氮氣;
內(nèi)標物:試樣中不存在的化合物,且該化合物能夠與色譜圖上其他成分完全分離。純度至少為99%,或已知純度。本實驗采用乙二醇單丁醚;
稀釋溶劑:用于稀釋試樣的有機溶劑,不含有任何干擾測試的物質(zhì)。純度至少為99%,或已知純度。乙腈;
標記物:用于按VOC定義區(qū)分VOC組分與非VOC組分的化合物。涂料中的醇酯-12(沸點255 ℃);
苯、甲苯、混合二甲苯(包括乙苯)、丙二醇,均為分析純。
1.2儀器及設(shè)備
氣相色譜儀,具有以下配置:分流裝置的進樣口,并且汽化室內(nèi)可更換;
程序升溫控制器;
色譜柱:聚乙二醇毛細管柱;
進樣器:微量注射器,1μL、10μL、100μL、10mL;
配樣瓶:8mL的玻璃瓶,具有可密封的瓶蓋;
天 平:精度0.1mg
臺式離心機:最大轉(zhuǎn)速5000r/min。
1.3氣相色譜測試條件
色譜柱(確認柱):聚乙二醇毛細管柱(PEG20000),30cm×0.32mm×0.25μm;
進樣口溫度:240℃;
檢測器:FID,溫度:250℃;
柱溫:程序升溫,60℃保持1min,然后以20℃/min升至240℃保持20min;
柱前壓:0.04 MPa;
分流比:分流進樣,分流比可調(diào);
進樣量:1.0μL。
1.4 試驗方法
1.4.1氣相色譜的基本原理
流動相(N 2)載著樣品通過色譜柱內(nèi)的填充物(固定相)時,樣品中的組分在流動相和固定相之間連續(xù)移動多次進行重復(fù)分配平衡。各組分的物化性質(zhì)、幾何結(jié)構(gòu)不同,在兩相間的分配比不同,沿著色譜柱運動的速度就不同。流過適當長度的色譜柱后,各組分拉開一定距離,先后從柱后流出進入檢測器,產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后,在記錄儀上描繪出各組分的色譜峰。
簡單說就是試樣經(jīng)稀釋后,通過氣相色譜分析技術(shù)使樣品中各種揮發(fā)性有機化合物分離,定性鑒定被測化合物后,用內(nèi)標法測試其含量。
1.4.2測試步驟
開氮氣瓶:先開高壓閥(逆時針);再開低壓閥(順時針),至壓力為0.4Mpa。
打開色譜儀電源,設(shè)定進樣器、檢測器及柱箱溫度。 再打開空氣發(fā)生器和氫氣發(fā)生器電源,工作壓力均為0.4Mpa。等待儀器各部位到達設(shè)定狀態(tài),以及空氣和氫氣發(fā)生器穩(wěn)定后即可點火。
點火:按下操作面板上的點火開關(guān)約7-8秒,完成點火操作(判斷火是否點燃的常用方法:用表面光潔的金屬體或玻璃片放在離子室的“放空口”處,若金屬體或玻璃片表面有水蒸氣凝結(jié),則說明火已點燃)。
啟動計算機系統(tǒng)(打開顯示器、計算機主機、打印機),進入Windows系統(tǒng),再進入色譜數(shù)據(jù)處理工作站。待基線走直后,系統(tǒng)即穩(wěn)定,之后就可進行性能測試或試樣分析工作。
二、結(jié)果分析與討論
內(nèi)墻涂料中揮發(fā)性有機物的試驗結(jié)果分析與討論
1、本試驗是建立一個簡便易行、準確可靠的分析內(nèi)墻涂料中VOC的氣相色譜測試方法。經(jīng)過反復(fù)試驗證明:本方法可以將內(nèi)墻涂料中的VOC(包括苯系物、二元醇和成膜助劑等)很好地分離且可以滿足GB18582-2008標準中對苯系物的最低檢出限50mg/kg的要求。
2、本試驗采用的測定內(nèi)墻涂料中VOC的方法,具有良好的重現(xiàn)性和精密度,檢測苯系物的相對偏差小于12%,檢測其他有機物的相對偏差小于3%。方法準確、可靠,試驗中對二甲苯的加標回收率在80.3%~117.0%,對丙二醇的加標回收率在92.1%~103.7%。
3、本試驗采用二階程序升溫分離內(nèi)墻涂料中的VOC,主要目的是為了使基線更穩(wěn)定,避免了基線不穩(wěn)定對測量結(jié)果造成的誤差,同時也使各種化合物得到更好地分離。本試驗曾采用一階程序升溫(初溫70℃,保留6min,升溫速率20℃/min,終溫180℃,保留8min),效果不是很好。
4、本試驗要求色譜儀有較高的靈敏度和穩(wěn)定性,因為內(nèi)墻涂料中苯系物的含量為微量(10-6級),色譜圖縱坐標電壓在小于1 mV時才能看出苯系物的出峰情況,基線稍有波動就會對測量結(jié)果造成干擾,
所以試驗中要求基線要盡量平穩(wěn)。
5、本試驗對試劑的純度有一定要求,稀釋劑乙腈用色譜純、其他試劑均采用分析純,只要保證其中的雜質(zhì)與被測組分能徹底分離且不干擾苯系物的測定即可。
6、試驗中對涂料試樣只稀釋不破乳,經(jīng)離心分離后上層澄清,但含有部分樹脂,因此氣化室內(nèi)需配有石英玻璃襯管,內(nèi)填適量的石英棉,如果石英棉變成褐色,可將襯管放入600℃馬弗爐中灼燒1~2h即可變白重新使用。
7、試驗中也可以采用內(nèi)標稀釋劑加入法,即將內(nèi)標物與稀釋劑配制成一定質(zhì)量分數(shù)的內(nèi)標稀釋劑,在測定樣品時,直接加入一定量的內(nèi)標稀釋劑即可,這樣可以使操作更簡便,測量更準確。
三、結(jié)論與展望
3.1 結(jié)論
通過對兩種內(nèi)墻涂料產(chǎn)品采用色譜法進行了揮發(fā)性有機化合物的測定(VOC),兩種內(nèi)墻涂料各項指標都在國標允許的范圍內(nèi),證實了該檢測方法的準確和合理性。為檢測內(nèi)墻涂料環(huán)保的重要指標提供了科學(xué)合理的方法。
3.2 展望
雖然內(nèi)墻涂料存在這一些問題,但展望內(nèi)墻涂料的前景仍充滿生機和活力。要改善內(nèi)墻涂料,必須從涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)入手,提高品質(zhì)功能,使其適應(yīng)市場多樣化、人文化、個性化的需要;加大研發(fā)力度,讓水性涂料、粉末涂料、無溶劑涂料、環(huán)保節(jié)約型涂料、高附加值的功能性涂料占據(jù)涂料業(yè)的主流。只要抓住機遇,不斷優(yōu)化涂料業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu),通過技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、品牌創(chuàng)新,全面提升產(chǎn)品質(zhì)量和檔次,就一定能發(fā)揮資源優(yōu)勢。從改進建筑涂料的應(yīng)對策略來說,解決好一下幾點至關(guān)重要:
1、加大科技投入,實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新
技術(shù)是企業(yè)發(fā)展的保證,先進的技術(shù)只有通過成果的轉(zhuǎn)化才能在產(chǎn)品中得以體現(xiàn),才能在激烈的競爭中得以立足。因而,改善涂料業(yè)必須加大科研經(jīng)費的投入,保證研發(fā)費用的落實,引進富有創(chuàng)新思想的科研人才。以往的建筑涂料市場受人才缺乏和科研設(shè)施落后的嚴重制約,所以,實現(xiàn)建筑涂料業(yè)的現(xiàn)代化,必須盡快培養(yǎng)造就一流的高素質(zhì)人才,制定振興建筑涂料業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃,將其列入“四新”技術(shù)加以大力推廣,并由政府制定合理政策,推動建筑外墻涂料的全面推廣應(yīng)用。
2、走節(jié)約型、環(huán)保型、健康型之路
建筑涂料與百姓的生活息息相關(guān)。因此,在倡導(dǎo)綠色、環(huán)保先行的今天,建筑涂料業(yè)只有生產(chǎn)出符合健康、環(huán)保、節(jié)能的涂料,才能提高企業(yè)在消費者心中的地位,才能保持持久的生命力并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3、走國際化發(fā)展之路
進入21世紀,以及我國加入WTO所受到全球經(jīng)濟浪潮的影響,使走國際化發(fā)展成為了改善建筑涂料業(yè)必經(jīng)之路。國際化發(fā)展之路有利于建筑涂料業(yè)的改革開放,有利于建筑涂料業(yè)引進資金和技術(shù),有利于建筑涂料業(yè)進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,有利于建筑涂料業(yè)做大做強,增強抗風險能力和企業(yè)競爭力,有利于實現(xiàn)低碳環(huán)保、綠色“中國夢”。
篇4
【關(guān)鍵詞】定量分析;定性分析;經(jīng)濟學(xué)研究
研究是通過各種研究方法對事實或材料進行加工整理,以獲取新的可靠知識的思維活動。研究方法的選擇、運用和創(chuàng)新對研究工作至關(guān)重要。在經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展過程中,經(jīng)濟學(xué)家不斷引進別的學(xué)科研究方法或開創(chuàng)一系列新的研究方法為之服務(wù)。這些研究方法的引進和創(chuàng)新都極大地推動了經(jīng)濟理論及相關(guān)科學(xué)理論的發(fā)展,拓展了經(jīng)濟學(xué)研究的深度和廣度。然而我們也必須正確的認識和運用經(jīng)濟學(xué)方法論中的研究方法,把握正確的尺度和方向才能使我們的研究工作事半功倍。但由于經(jīng)濟研究對象的特殊性和復(fù)雜性,關(guān)于經(jīng)濟研究中的兩種分析方法即定性分析與定量分析,哪一種方法更科學(xué)、更合理,學(xué)術(shù)界一直存在爭議。在經(jīng)濟學(xué)界,主張定量分析的觀點認為,采用數(shù)學(xué)語言,遵循數(shù)學(xué)所固有的邏輯程序,有助于清晰地表達思想,使概念精確,論證富有邏輯性,避免曲解和混亂,混亂,如經(jīng)濟學(xué)家施蒂格勒認為這種轉(zhuǎn)換不僅值得搞,而且非搞不可。其轉(zhuǎn)換有助于經(jīng)濟學(xué)與數(shù)理經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展。另一方面,與其對立的觀點認為,雖然嚴格地遵循數(shù)學(xué)邏輯程序,能使混亂的思想呈清,但數(shù)學(xué)只是經(jīng)濟認識的輔助手段,不能取代質(zhì)的分析,濫用數(shù)學(xué)手段,也會產(chǎn)生許多謬誤。著名經(jīng)濟學(xué)家薩繆爾森就認為,這種轉(zhuǎn)換不僅無益,而且涉及到一種陳腐的智力幾何學(xué)。結(jié)合國內(nèi)經(jīng)濟學(xué)研究中所出現(xiàn)的對于定性分析和定量分析的爭論,本文試圖就定性、定量分析的定義其各自的特點入手,分析定性分析與定量分析在經(jīng)濟學(xué)研究中的相互關(guān)系。
一、定性分析的定義及特點
定性分析是認識事物的質(zhì)、尋找事物的本質(zhì)聯(lián)系,是對事物或事件的性質(zhì)和特點的分析。所謂質(zhì),即指事物成為其自身并使之區(qū)別于其他事物的內(nèi)部規(guī)定性。世間萬物之所以能呈現(xiàn)出多樣性,是其自身與他物相區(qū)別,具有自身的特定的質(zhì)。只有正確地認識了事物的質(zhì),才能把不同的事物區(qū)別開來。而只有清楚地認識事物本身并把握其發(fā)展變化的趨勢,才能在實踐中采取相應(yīng)的政策措施。而定性分析正是在這一基礎(chǔ)上,根據(jù)事物的現(xiàn)象、性質(zhì)來確定概念,判斷其未來的發(fā)展程度,對事物進行非數(shù)量化的分析。如對方針、政策的反映,某些商品的價格調(diào)整引起的生產(chǎn)和市場形勢的變化,經(jīng)濟體制改革對市場形勢的影響,國際化貿(mào)易帶動下購買力投向的變化等,這些都難以準確地用數(shù)量來表示,只能用定性分析的方法,做出估計和判斷。定性分析是建立在經(jīng)驗和邏輯思維的基礎(chǔ)上的,主要依靠個人主觀經(jīng)驗和直觀材料來進行分析,從而確定未來事件和趨勢的發(fā)展性質(zhì)、發(fā)展程度。它對長期遠規(guī)劃、重大問題的發(fā)展前景、市場形勢的估計和判斷,以及制定工作計劃和企業(yè)經(jīng)營活動,都有一定的指導(dǎo)意義。在經(jīng)濟研究中,定性分析主要通過運用歷史和邏輯相統(tǒng)一的抽象方法,將研究的注意力集中在經(jīng)濟現(xiàn)象的本質(zhì)上,歸納影響經(jīng)濟運行機制的主要因素,然后通過對主要因素的分析和綜合,演繹出經(jīng)濟發(fā)展的一般規(guī)律。回答各主要因素對經(jīng)濟運行的影響,各主要因素間的抽象關(guān)系,經(jīng)濟發(fā)展的歷史過程,以及未來的發(fā)展趨勢等問題,比較適合個案在不同層面進行深入的和多側(cè)面的分析研究。如專家調(diào)查法、主觀概率法、意見集合法、相互關(guān)系分析法、歷史經(jīng)驗分析法等等,都是屬于定性分析的一些具體方法。
定性分析的特點是簡便易行,在缺乏資料的情況下也可以加以引用。它的不足之處是,缺乏量的分析,是粗放性的,不夠具體,有一定的主觀成份因此容易受分析、判斷者的情緒和形勢氣氛的影響。
二、定量分析的定義和特點
定量分析是指對事物進行量的方面的分析和研究。量是指事物的規(guī)模、發(fā)展程度、速度,以及其構(gòu)成成分在空間上的排列組合等可以數(shù)量表示的規(guī)定性。它是用數(shù)量指標來分析研究事物的實踐結(jié)果和發(fā)展趨勢及其程度的。定量分析是建立在數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、計量學(xué)、概率論、系統(tǒng)論、控制論、信息論、運籌學(xué)和電子學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上,運用數(shù)字、方程、摸型、圖表和計算機等進行分析研究的。主要分析方法包括數(shù)理經(jīng)濟學(xué)和計量經(jīng)濟學(xué)兩方面。它可以應(yīng)用于經(jīng)濟活動中的市場預(yù)測、經(jīng)營決策、經(jīng)營動態(tài)分析、商品調(diào)運分析、庫存分析、成本核算、費用效益、經(jīng)濟效果、勞動效率、市場動態(tài)分析等各個方面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和管理水平的不斷提高,經(jīng)濟學(xué)研究中數(shù)理與計量分析的應(yīng)用將越來越廣泛,其作用將越來越大。因素量、時間量和比例量的分析都屬于定量分析的范疇。定量分析的特點在于它的敏感性,精確性和客觀性。定量分析相對于定性分析的主觀性而言的,定量分析基于經(jīng)驗事實,可以通過數(shù)學(xué)或計量模型所具有的抽象性和邏輯結(jié)構(gòu)的嚴謹性,對事物的發(fā)展變化及狀態(tài)趨勢給予客觀的分析,并立刻做出相應(yīng)的判斷。但由于并非所有的經(jīng)濟現(xiàn)象都能夠以數(shù)量或數(shù)值的形式表現(xiàn)出來,也必然造成了定量分析的局限性。
三、定性分析與定量分析的關(guān)系
綜上所述,在經(jīng)濟學(xué)的研究中引入數(shù)學(xué)的方法是具有其必要性的。早在“邊際革命”時期,新古典經(jīng)濟學(xué)派的瓦爾拉斯、帕累托、埃奇沃斯等人就大量的運用了數(shù)學(xué)方法對經(jīng)濟理論和經(jīng)濟現(xiàn)象進行研究分析。李嘉圖在其代表作《經(jīng)濟學(xué)與賦稅原理》中,對等級地租、工資、資本周轉(zhuǎn)和比較成本等問題的論述,就多次運用了數(shù)學(xué)圖表分析。20世紀初,計量經(jīng)濟學(xué)鼻祖費里希?丁伯根也將經(jīng)濟理論、統(tǒng)計學(xué)和計量數(shù)學(xué)結(jié)合起來,運用數(shù)學(xué)模型研究經(jīng)濟周期,并獲得了豐碩的成果。數(shù)學(xué)的抽象性可以使復(fù)雜的經(jīng)濟關(guān)系變得清晰。數(shù)學(xué)的精確性可使經(jīng)濟范疇之間的數(shù)量關(guān)系得到精確的研究和描述,也有助于經(jīng)濟范疇得到精確的定義。數(shù)學(xué)的嚴密的邏輯性可使經(jīng)濟學(xué)理論的推理得到事半功倍的效果,且使理論中的錯誤得到一定程度的匡正。但同時我們也必須正視數(shù)學(xué)方法所存在的缺陷,數(shù)學(xué)方法畢竟只是一種工具,它的好壞全在于人對它的使用。同時作為進行量的分析手段,數(shù)學(xué)分析的運用必須以質(zhì)的分析為前提。再者,在現(xiàn)實的經(jīng)濟領(lǐng)域中,有不少經(jīng)濟現(xiàn)象很難簡單的運用數(shù)學(xué)模型加以解釋和說明。強性使用數(shù)學(xué)模型將一些因素量化反會導(dǎo)致與經(jīng)濟想象的偏離、失真或者脫離研究的現(xiàn)實意義的狀況。凱恩斯在其《通史》中,也批判了“將經(jīng)濟分析體系形式化了的符號偽數(shù)學(xué)方法”,認為“在令人自命不凡但卻無所助益的符號迷宮里,作者會喪失對于真實世界中的復(fù)雜性與相互依賴的洞察力。”
然而,當今的經(jīng)濟學(xué)的研究領(lǐng)域中對于量的認識和處理出現(xiàn)了不少的偏差。國內(nèi)外許多學(xué)者由于在經(jīng)濟學(xué)研究上很難迅速出成果,就紛紛在數(shù)學(xué)形式上大做文章,而忽略了所研究經(jīng)濟現(xiàn)象或事物的本質(zhì),缺乏對經(jīng)濟現(xiàn)象的直觀判斷和價值的認識,只注重數(shù)學(xué)分析的花哨的表面和模型的復(fù)雜性。更有甚者,為了使論文和研究滿足數(shù)學(xué)邏輯一致性,編造經(jīng)濟數(shù)據(jù),并拼湊參數(shù)范圍,從而得到“理想”的實證結(jié)果,最終不是使經(jīng)濟研究的內(nèi)容脫離現(xiàn)實或失去研究的真正意義。定量分析雖具有一定的優(yōu)越性,但它本身只是對大量樣本的部分特征的精確研究,所以只能對經(jīng)濟現(xiàn)象的比較表層的、可以量化的部分進行測量,但無法對其深層的原因和具體的細節(jié)進行深刻剖析。經(jīng)濟研究的正確取向應(yīng)建立在對經(jīng)濟學(xué)本身的內(nèi)容和研究對象的本質(zhì)有了一定認識的基礎(chǔ)上。哲學(xué)認為,“任何事物都具有質(zhì)的規(guī)定性與量的規(guī)定性兩個方面,都是質(zhì)與量的統(tǒng)一體。質(zhì)是具有一定量的質(zhì),量是在一定質(zhì)的基礎(chǔ)上的量。不同質(zhì)的事物擁有不同的量和量的界限范圍。一方面,質(zhì)決定著一定的量,規(guī)定著量的活動范圍。另一方面,質(zhì)必須以一定的量作為必要條件,它決定于數(shù)量的界限。量變超過了數(shù)量的界限,事物的質(zhì)就會改變。所以,質(zhì)和量是互相結(jié)合、互相規(guī)定的,并形成事物質(zhì)與量的統(tǒng)一體,即度”。同樣的,在經(jīng)濟研究中,定性分析與定量分析實質(zhì)上是同一認識過程的兩個方面。定性分析是定量分析的基礎(chǔ),是認識的起點。定量分析是定性分析的深化,是認識的精確性。定性分析主要是通過理解和解釋,來把握教育現(xiàn)象的整體意義和價值關(guān)系的,它揭示的是教育現(xiàn)象中的價值性、歷史性和社會性。經(jīng)濟學(xué)研究的問題提出、理論建構(gòu)、假設(shè)驗證、結(jié)果評價都是在定性分析的基礎(chǔ)上展開的。定量研究中的邏輯命題、數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計分析都自然應(yīng)當建立在對基本問題或理論假設(shè)的理解和解釋基礎(chǔ)之上。定量方法研究的是事物的量變過程,并通過研究事物所具有的度,即事物保持自己質(zhì)的限度和范圍,來把握事物相對穩(wěn)定的本質(zhì)特征。因此,經(jīng)濟學(xué)研究中,不應(yīng)把定性研究和定量研究割裂開來,對立起來,而應(yīng)把它們統(tǒng)一起來,通過對經(jīng)濟學(xué)現(xiàn)象本身的量變以及數(shù)量關(guān)系的分析,來達到對于經(jīng)濟現(xiàn)象本質(zhì)規(guī)律的認識。
四、結(jié)論
總之,經(jīng)濟學(xué)實質(zhì)上是一門研究在既定資源約束下人類經(jīng)濟行為和經(jīng)濟現(xiàn)象的科學(xué)。人的行為往往具有盲目性、社會性和主觀性等非理性特征,不是所有都可以用理性邏輯來進行量化分析并加以解釋的。同時人類社會又是一個多變量、多因素和多層次的復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)濟學(xué)的研究對象決定了其研究方法不能單一,而應(yīng)該容多角度的不同側(cè)面進行求證分析,經(jīng)濟研究需要更加精密的研究理論加以深化。因此,決定了經(jīng)濟學(xué)必須兼容其他自然學(xué)科與社會學(xué)科,作到定性與定量分析想結(jié)合。
參考文獻
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作者簡介:
篇5
在研究過程中,收集到的事實材料、數(shù)據(jù),必須審核,去掉錯誤的有缺陷的材料,保證其可靠性和有效性。然后進行分門別類、排列組合。按材料的縱向與橫向聯(lián)系、性質(zhì)與類型進行整理分類,使材料系統(tǒng)化。在此基礎(chǔ)上進行定性分析和定量分析。注意定性研究與定量研究的結(jié)合,數(shù)量資料與非數(shù)量資料的結(jié)合。 定性分析是運用哲學(xué)分析法和邏輯的分析法,對事實材料進行質(zhì)的分析,揭示教育的本質(zhì)與規(guī)律。 邏輯分析法是運用抽象和慨括、歸納和演繹等方法,對事實材料進行思維加工,達到認識事物本質(zhì)、揭示規(guī)律的目的。定量分析方法主要是以統(tǒng)計方法為工具,從復(fù)雜繁多的數(shù)據(jù)分析中得出規(guī)律性的結(jié)論。
二、結(jié)論的推演
推演結(jié)論的過程是根據(jù)對材料進行統(tǒng)計分析與邏輯分析的結(jié)果能否證實研究假設(shè)的過程。得出結(jié)論后還應(yīng)分析找出研究的不足與局限,并注意發(fā)現(xiàn)新的研究線索,產(chǎn)生新的研究課題。
篇6
關(guān)鍵詞:復(fù)合土釘支護;穩(wěn)定性;應(yīng)用
引言
在基坑、邊坡等建筑施工結(jié)構(gòu)中,復(fù)合土釘支護技術(shù)得到了很大的應(yīng)用,在結(jié)構(gòu)支護施工中,除了采用土釘作為主要的加固技術(shù),還可以將這種技術(shù)和地基處理技術(shù)進行結(jié)合,形成一個協(xié)同工作的支護工藝。復(fù)合土釘支護技術(shù)在發(fā)展中經(jīng)過了漫長的過程,是在土釘支護技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。復(fù)合土釘支護的目的就是為了更好使土木工程中的護坡樁活連續(xù)墻施工,能夠?qū)ν聊竟こ痰倪吰逻M行穩(wěn)定。在支護工程中,無論是應(yīng)用土釘支護技術(shù),還是應(yīng)用復(fù)合土釘支護技術(shù)都需要土釘組件。土釘?shù)氖褂媚康氖菫榱烁玫膶ν馏w進行加固和錨固作用,是一種在土體中的細長桿件。在建筑工程護坡施工中,一般的施工方法是在土中進行鉆孔,然后將變形鋼筋置入孔洞中,接下來進行注漿施工。土釘?shù)尼旙w在材質(zhì)方面通常是鋼管和角鋼,這樣能夠在施工的時候?qū)⑵渲苯臃胖迷谕林?。土釘加固和錨固過程中還要將土釘依靠在土體之間,對界面產(chǎn)生的粘結(jié)力和摩擦力進行利用,在土體變形的時候受到被動受力,因此能夠承受拉力。
1 復(fù)合土釘支護技術(shù)應(yīng)用研究
在國外,土釘支護技術(shù)的應(yīng)用時間比較早,在很多的國家出現(xiàn)了對這種技術(shù)進行研究開發(fā)的情況,這種技術(shù)的出現(xiàn)對建筑工程施工是一項全新的技術(shù),同時,在施工中,也是一種應(yīng)用效果比較好的技術(shù)。土釘支護技術(shù)在發(fā)展過程中經(jīng)歷了非常漫長的過程,而且,在研究過程中,進行了很多的實驗,在最先研究這種技術(shù)時,相關(guān)的人員對施工現(xiàn)場的情況進行了實測,然后建立施工模型,對土釘技術(shù)的應(yīng)用效果進行分析。在上個世紀九十年代,對土釘支護技術(shù)的研究非常活躍,而且形成了土釘支護技術(shù)的國際合作研究,對很多的研究項目和工程經(jīng)驗進行了總結(jié),然后編制了土釘支護技術(shù)的文件,對施工中的相關(guān)設(shè)計進行了說明,對施工技術(shù)進行規(guī)范化要求。
我國對土釘支護技術(shù)進行應(yīng)用時間比較早,最早在城市基坑開挖支護施工中得到了很好的應(yīng)用。很多的研究人員建立了研究小組對土釘支護技術(shù)進行了模型試驗和現(xiàn)場檢測,對其內(nèi)部穩(wěn)定性的提高提出了簡化計算方法。在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的情況下,土釘支護技術(shù)也有了新的發(fā)展,一些研究人員對插筋補強護坡技術(shù)進行了研究,在研究過程中做了很多的模型試驗和現(xiàn)場檢測,并且在以后的研究中對穩(wěn)定性分析有很大的進步。對土釘支護穩(wěn)定性進行分析,也開展了一些研究工作,這些研究工作的開展需要進行大量的研究,因此,對研究人員的技術(shù)水平和知識構(gòu)成也有嚴格的要求。
2 復(fù)合土釘支護的作用機理
對復(fù)合土釘支護作用機理進行分析,對其以后的應(yīng)用研究有很大的幫助,同時,在建筑工程施工中也能獲得更好的效果。復(fù)合土釘支護的作用機理主要分為以下幾點。水泥土攪拌樁在支護方面作用非常好,能夠?qū)舆吰碌倪叡谕馏w的自立性和隔水性問題有很大的作用,在邊壁土體含水量過大的情況,會導(dǎo)致網(wǎng)噴混凝土面層和土體之間出現(xiàn)不能很好粘結(jié)在一起的情況,進而出現(xiàn)了噴層的水泥土攪拌樁不能和土體粘結(jié)在一起的情況。水平土釘?shù)膲好茏{以及二次壓力灌漿能夠增強土釘?shù)目拱瘟?,在漿液滲透的作用下,能夠?qū)ν馏w起到非常好的加固作用。在支護中,出現(xiàn)較長的深度,這樣對坑底出現(xiàn)的隆起和滲流問題能夠進行解決。復(fù)合土釘?shù)闹ёo形式比較多,因此,在作用機理方面也存在著很大的不同。復(fù)合土釘?shù)淖饔脵C理和很多的復(fù)合形式之間有很大的差別,因此,不能對所有的復(fù)合形式進行統(tǒng)一的分析。復(fù)合土釘支護作用機理和各個分支體系以及組件的作用機理具有很大的相關(guān)性,因此,在復(fù)合土釘支護作用機理下,土釘?shù)闹ёo作用機理仍然具有很大的效果。
3 復(fù)合土釘支護的穩(wěn)定性分析
在復(fù)合土釘支護的穩(wěn)定性分析研究中有以下方面:滑移面的確定從根本上來講主要是由土層性質(zhì)決定的,坡角和地面荷載也有影響。從另一方面來講,若考慮滑裂面的移動,基本上是所確定的滑裂面與坡頂面交點到坡頂點的還要大于基坑的深度,那么相應(yīng)的安全系數(shù)也不能反映邊坡的穩(wěn)定安全程度;坡角對安全系數(shù)有較大的影響,坡角減小,安全系數(shù)增大;土釘加長,安全系數(shù)增大,但增大到一定的程度時安全系數(shù)不再增加,在設(shè)計土釘長度時,要把土釘?shù)恼辰Y(jié)強度與土釘鋼筋的抗拉屈服強度結(jié)合起來考慮;土釘間距對安全系數(shù)有很大的影響,土釘間距越小,安全系數(shù)越大,而且不存在收斂某一值不再增加的問題。所以最終支護完畢的安全系數(shù)并不是最小安全系數(shù),因此在施工過程中,主要考慮最不利因素,要有足夠的安全儲備。
4 結(jié)束語
復(fù)合土釘?shù)闹ёo時土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)和最危險滑裂面的確定對其穩(wěn)定性有很大的影響,對其復(fù)合土釘?shù)姆€(wěn)定性進行分析時,具有很大的意義。土體中水分含量對土體的穩(wěn)定性也具有很大的影響,因此,可以設(shè)置超前樁,這樣對基坑的邊壁穩(wěn)定性進行提高,在攪拌的時候增加深層攪拌,對提高抗滑移動安全系數(shù)進行提高。增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力土釘能夠?qū)拥倪叡谖灰魄闆r進行影響,對提高滑移面上的土體抗滑力有很大的影響。對復(fù)合土釘支護技術(shù)的應(yīng)用實例進行分析,對不同的地質(zhì)條件應(yīng)用情況進行分析,能夠在邊坡支護方面得到更好的施工效果。
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篇7
[關(guān)鍵詞]強度折減法 巖質(zhì)邊坡 穩(wěn)定性
[中圖分類號] U416.1+4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-458-2
巖質(zhì)邊坡指山體表面因一定角度的傾斜,而形成的側(cè)向臨空面的巖體,巖體在自身重量及外界影響力的作用下,高處巖體具有向低處滑動的趨勢。如果邊坡巖體表面的滑動力超過巖體本身的抵抗力,將可能發(fā)生滑坡或崩塌。
1基于強度折減的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法概述
基于強度折減的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析,指運用材料強度c、φ除以折減系數(shù)F,得到一組新的參數(shù),并將其作為新的材料強度參數(shù),通過折減系數(shù)F的不斷增大或減少直至臨界狀態(tài),從而得到最終的折減系數(shù),此折減系數(shù)即為安全系數(shù)。其分析方程可以表述為:
c'=c/F (1)
Tanφ’=tanφ/F (2)
目前,國內(nèi)對基于強度折減系數(shù)所進行的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析主要集中在三個方面的內(nèi)容:(1)最危險滑面的數(shù)據(jù)分析;(2)邊坡失穩(wěn)臨界點及判據(jù)的確定;(3)強度折減方式的選擇。
2基于強度折減的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析
2.1最危險滑面的數(shù)據(jù)分析方法
折減法在計算巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定安全性系數(shù)的過程中,通過位移等值線可以直觀的觀察到邊坡中危險滑面所發(fā)生的破壞過程。在位移等值線圖上的密集點可確定出易發(fā)生滑坡的危險位置,或連接等值線圖上的最大幅值,確定連線中心并逐漸向兩側(cè)擴展,形成一個近似圓弧的區(qū)域,在該區(qū)域的中間位置,應(yīng)變增量的數(shù)值最大,且自上而下貫通形成一個弧形曲線,該弧形曲線所表達的就是易發(fā)生滑坡的位置,即滑面位置。
2.2邊坡失穩(wěn)臨界點及判據(jù)的確定
邊坡失穩(wěn)臨界點是折減法分析巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵,也就是確定何時達到發(fā)生滑坡的臨界值是非常重要的,這個過程直接取自于判據(jù)的確定。一個科學(xué)合理的臨界判據(jù)能夠使最終得到的安全系數(shù)更加具有說服力,也更加符合實際。當前常用的臨界判據(jù)主要有三種:收斂性表現(xiàn)、塑性區(qū)貫通表現(xiàn)、特征點位移改變。多年的研究實踐表明,當收斂性表現(xiàn)的計算迭代次數(shù)為500時為最佳,若超過這個臨界值即可確定已發(fā)生邊坡破壞性改變。在運用折減法計算邊坡穩(wěn)定性時,一般將邊坡巖土體設(shè)定為理想塑性材料,巖土體受到破壞后進入塑性改變狀態(tài),發(fā)生位移,當整個巖土體都變發(fā)生塑性改變后,可認為邊坡塑性區(qū)貫通且已發(fā)生破壞。特征點位移改變的理論基礎(chǔ)是當邊坡破壞達到臨界值時,部分點的位移會隨之發(fā)生流動改變,因此,可將其作為特征點進行邊坡破壞臨界判據(jù)。
2.3強度折減方式的選擇
2.3.1整體折減方式
一般情況下所采用的強度折減計算方式都為整體折減方式,其應(yīng)用原理是對所有材料強度均參照相同的折減系數(shù)進行統(tǒng)一計算,將計算所得的強度參數(shù)代入到公式中反復(fù)計算直至邊坡失穩(wěn),以求得危險滑裂面。整體折減方式所采用的計算模型為三維邊坡幾何模型,如圖1所示。該模型為六面體結(jié)構(gòu),假設(shè)巖質(zhì)邊坡條件為:四周邊界法向約束,底部自下而上固定約束,模型最上部為自由區(qū)域。在對計算成果進行分析時,需將材料強度c、φ值同時除以折減系數(shù)F,反復(fù)多次,F(xiàn)值不斷增大,且每次增量為0.01,直至計算不收斂。在不同折減系數(shù)的影響下,迭代步數(shù)也不同,迭代步數(shù)隨折減系數(shù)的變化關(guān)系如表1所示。由統(tǒng)計表中可見,當折減系數(shù)由1.04變?yōu)?.05時,迭代步數(shù)激增突變,當折減系數(shù)為1.05時計算不收斂,從而將計算不收斂判據(jù)確定為邊坡安全系數(shù)為1.05。
2.3.2局部折減方式
為求得坡面某部分的安全系數(shù),往往需要用到局部折減法。局部折減法的原理是不對整體折減法計算所得的滑面附近巖土體進行折減,而對其他部分巖土體強度參數(shù)進行折減,從而得到山體坡面某部分的安全系數(shù)。在局部折減模型中,不同折減系數(shù)下跌代步數(shù)的計算結(jié)果見表2。從統(tǒng)計表中的分析數(shù)據(jù)可以看出,當折減系數(shù)為1.47時,迭代步數(shù)發(fā)生激增突變,因此,在迭代步數(shù)準則下所得的邊坡安全系數(shù)為1.46,以計算不收斂為邊坡穩(wěn)定性判據(jù)的條件下所得的安全系數(shù)為1.47。
3強度折減分析方法在濟南繞城高速公路南線K24段路線中的應(yīng)用
3.1工程概況
濟南繞城高速公路南線屬山區(qū)高速公路,其中K24段路線邊坡工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜,屬于典型的灰?guī)r邊坡類型,在開發(fā)過程中曾數(shù)次發(fā)生較大規(guī)模的滑坡現(xiàn)象。經(jīng)測定,滑坡巖土體主軸方向長度約為92m,平面呈簸箕形,陡壁高差約為11m。
3.2強度折減分析方法的實際應(yīng)用
參照邊坡設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定,濟南濟南繞城高速公路南線K24段路線邊坡所允許的最小安全系數(shù)見表3。制作計算模型時,需將坡面設(shè)定為自由邊界,且需將模型底部設(shè)定為固定邊界,在初始條件下只需考慮邊坡巖土體自身應(yīng)力的影響。根據(jù)工程實際情況模型,可進行特定高度的應(yīng)力應(yīng)變分析和邊坡失穩(wěn)性分析,從而確定特定高度下所應(yīng)采取的邊坡支護措施。
4結(jié)論
基于強度折減的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析近年來逐漸受到巖土地質(zhì)研究人員的重視。通過分析折減方法原理可進一步深化折減分析研究,提高巖土體在折減過程中的穩(wěn)定性。
參考文獻
[1]陳建宏,鐘福生,楊珊. 基于有限元折減強度法與極限平衡法結(jié)合的巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 科技導(dǎo)報,2012,11:38-42.
篇8
關(guān)鍵詞:統(tǒng)計學(xué);辯證統(tǒng)一;統(tǒng)計規(guī)律;思想
1必然性和偶然性的統(tǒng)一
統(tǒng)計學(xué)為探索隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性,必須正確處理必然性與偶然性之間的辨證關(guān)系。在總體中諸個體某種數(shù)量標志表現(xiàn)偶然,而諸標志值平均則為必然。重復(fù)測量某種同一客體出現(xiàn)不同的數(shù)值屬偶然,而同一客體本身真實數(shù)值則為必然。必然性通過大量偶然性的數(shù)量差異為自己開辟道路。統(tǒng)計研究中經(jīng)過綜合平均,將大量偶然性所形成的數(shù)量差異,互相抵消,顯露出平均則為必然。必然性與偶然性的對立統(tǒng)一關(guān)系在統(tǒng)計抽樣調(diào)查問題上表現(xiàn)極為明顯??陀^事物極其復(fù)雜,表現(xiàn)千差萬別,同一總體各單位的數(shù)量差異也非常大,從個別單位,往往因偶然因素的影響而無法探索其本質(zhì)和規(guī)律性。然而,通過大量觀察,排除偶然性因素影響,就可暴露出事物的真象,顯現(xiàn)其本質(zhì)。在進行抽樣調(diào)查時,只有隨機抽取的個體足夠多,消除諸多偶然因素影響,才能通過抽樣總體的數(shù)量特征正確地推斷總體的數(shù)量特征。
2共性和個性的統(tǒng)一
實踐和科學(xué)都證明矛盾的普遍性,矛盾無處不在、無時不在。矛盾著的事物是普遍存在的,況且同一事物或過程的矛盾有其共性。而對于每個事物或過程的矛盾也各有其個性。因此說,共性和個性的關(guān)系就是一般與特殊或普遍與個別的關(guān)系,它們是辨證統(tǒng)一的關(guān)系。統(tǒng)計學(xué)中存在著各種矛盾,每一矛盾具有不同特點。在統(tǒng)計認識中,個體的差異性中蘊含著總體的同一性。統(tǒng)計方法就是運用科學(xué)的手段抽象掉各個個體的差異性,探求總體的同一性,并用差異性去標志同一性的內(nèi)在質(zhì)量。差異性是統(tǒng)計產(chǎn)生和存在的前提,沒有差異性就沒有統(tǒng)計;而同一性則是統(tǒng)計的目的,為了求得同一性才需要進行統(tǒng)計。因此,統(tǒng)計研究要運用大量觀察法與個別觀察法相結(jié)合使用的統(tǒng)計方法。
統(tǒng)計研究中運用大量觀察法,實現(xiàn)從個別到一般,從個性到共性的認識過程。同時,根據(jù)共性寓于個性之中的對立統(tǒng)一規(guī)律,統(tǒng)計研究在大量觀察的基礎(chǔ)上,運用個別觀察所搜集的資料來說明總體的基本狀況和發(fā)展趨勢,使認識更深刻、更具體。
矛盾的共性與個性的對立統(tǒng)一規(guī)律指導(dǎo)統(tǒng)計研究必須是將統(tǒng)計中的平均數(shù)與分組法結(jié)合,用組平均數(shù)補充說明總平均數(shù),用反映現(xiàn)象的離散趨勢的變異指標與反映現(xiàn)象集中趨勢的平均數(shù)結(jié)合使用,以使研究更全面,更完善。
3整體與局部的統(tǒng)一
統(tǒng)計學(xué)的研究著眼于總體,著手于樣本,立足于個體;同時從總體出發(fā),分解剖析,認識局域(類、層、組)甚至個體,并對其進行調(diào)查研究,觀察計量,搜集資料。接著對個體的調(diào)查所獲得的資料進行計算分析,或歸納演繹,用樣本來推斷總體,達到對總體的系統(tǒng)性認識。即為“統(tǒng)而計之”和“計而統(tǒng)之”的總和,以實現(xiàn)以統(tǒng)定計,以計達統(tǒng)的目的。所以,統(tǒng)計學(xué)的思維是一種系統(tǒng)思維,要求一切認識對象不僅它本身作為一個整體來認識,而且它還要作為某個更大系統(tǒng)的要素來認識。這種對系統(tǒng)客體的“主體”認識,是一種對研究對象進行整體性度量的系統(tǒng)思維方式。
因而,統(tǒng)計認識充分體現(xiàn)了整體和局部的有機統(tǒng)一,這是統(tǒng)計研究的一大優(yōu)點,也是統(tǒng)計認識比較接近客觀、真實的主要原因之一。其它認識方法往往是就某一要素而研究某一要素,就某一系統(tǒng)而認識某一系統(tǒng),忽略或沒有充分重視各要素的整合作用和系統(tǒng)環(huán)境對系統(tǒng)的制約作用。
4定性分析和定量分析的統(tǒng)一
從統(tǒng)計認識過程而言,充分體現(xiàn)著定性分析和定量分析對立統(tǒng)一的關(guān)系。定量分析研究是統(tǒng)計研究的特色所在,但統(tǒng)計的定量分析不是純粹數(shù)量意義的,即不是就數(shù)量論數(shù)量,而是基于所研究事物本身的特點,并且從所研究事物的有關(guān)聯(lián)系或現(xiàn)實背景中,緊緊扣住認識所研究事物內(nèi)在本質(zhì)這一主題來展開的,他注重的是定量分析背后的具體含義和意義,這也正是統(tǒng)計學(xué)與數(shù)學(xué)的區(qū)別所在。那么統(tǒng)計研究怎樣才能通過數(shù)量來體現(xiàn)其具體含義與現(xiàn)實意義?這就必須結(jié)合定性分析,即以定性分析為起點,并以定性分析為終點。具體來說,統(tǒng)計研究總是按照“初步(感性)的定性認識——客觀科學(xué)的定量認識——高級(理性)的定性認識”這一過程來進行的,即從定性開始,確定認識事物有關(guān)方面的指標,經(jīng)過定量過程,搜集,整理,進而對其分析研究,上升到更高的認識,深入認識事物的質(zhì),完成定性認識。統(tǒng)計認識活動遵循質(zhì)與量對立統(tǒng)一規(guī)律,從初始的定性入手,依設(shè)計的科學(xué)的方案一整套統(tǒng)計指標體系,按要求搜集有關(guān)數(shù)據(jù)資料,經(jīng)過整理和分析對比,認識事物的本質(zhì)和規(guī)律性。也就是說統(tǒng)計的定量分析是人類在認識事物的過程中,實現(xiàn)從感性認識到理性認識這個飛躍的重要途徑,是避免產(chǎn)生認識主觀偏差的重要手段。
因此,統(tǒng)計研究最終是為人類定性認識服務(wù)的,是為了定性認識才進行定量分析研究的,前面所講的統(tǒng)計的方法性、應(yīng)用性也正體現(xiàn)在這里。實際上,如何才能真正做到統(tǒng)計研究的定性分析與定量分析的統(tǒng)一,才是需要我們關(guān)注的重點。所以,我們需要不斷地探求質(zhì)與量變化的規(guī)律和界限,研究質(zhì)的規(guī)定性與量的規(guī)定性的關(guān)系,將質(zhì)與量同一與度中,即量的規(guī)定性定性于度中,質(zhì)的規(guī)定性定量于度中,以實現(xiàn)定性分析和定量分析的真正統(tǒng)一。
5分析與綜合的統(tǒng)一
在統(tǒng)計研究過程中,分析和綜合是揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律性的一個基本方法。統(tǒng)計認識活動的根本目的是在各個局部進行剖析的基礎(chǔ)上達到對總體的認識,揭示其本質(zhì)和規(guī)律性。
所謂分析方法,就是把研究對象分解為若干組成部分,并分別加以研究,從而認識事物的基礎(chǔ)或本質(zhì)的一種思維方法。任何事物的整體都是有若干組成部分構(gòu)成的,將客觀事物在一定條件下分解成各組成部分,分別研究其結(jié)構(gòu)與功能、各部分相互聯(lián)系、相互作用的特點以及在各種外界條件作用下所表現(xiàn)出來的事物的屬性和特點,從而達到對事物本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律性的認識之目的。可見,分析方法是以客觀事物的整體與部分關(guān)系為客觀基礎(chǔ)的。在統(tǒng)計研究中諸如分組分析、因素分析、因果分析、結(jié)構(gòu)分析、定性和定量比較分析、比例分析等等。這些分析在人們的認識中起著重要作用。但是,要把分析所得到的認識變?yōu)閷φw的認識,揭示整體的本質(zhì)和規(guī)律性,就必須進行綜合。
所謂綜合方法,就是把研究對象的各個部分聯(lián)系起來加以研究,從而在整體上把握事物的本質(zhì)和規(guī)律的一種思維辦法。與分析方法相比,綜合方法認識過程的方向完全相反。它是將事物的各個部分聯(lián)結(jié)為整體,通過全面掌握事物各部分、各方面的特點以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,并加以概括和上升。從事物各部分及其屬性、關(guān)系的真實聯(lián)系和本來面目,復(fù)現(xiàn)事物的整體,綜合為多樣性的統(tǒng)一體。在統(tǒng)計中,諸如人口統(tǒng)計的將分組、結(jié)構(gòu)、比例分析化為對整個人口狀況分析;商品銷售總額分析時分解為價格和銷售量變動的影響,進而從總體上分析其因素影響;社會總產(chǎn)值的變化,分解成各個部門行業(yè)的影響,進而綜合研究其全貌等等。
分析與綜合是對立統(tǒng)一,分析是綜合的基礎(chǔ),綜合統(tǒng)領(lǐng)分析。沒有具體的分析,就不能具體深入地把握事物的各部分、各側(cè)面和各種屬性與諸因素,從而也就無法綜合;同時,分析也離不開綜合,它在綜合統(tǒng)領(lǐng)下,以綜合為目的,達到確切地揭示事物的總體和本質(zhì)和規(guī)律性,使認識升華。因此,沒有分析的綜合,其結(jié)論就只能是空洞的、無根據(jù)的,是一個混沌的、外在的、直觀的整體?!八季S既把相互聯(lián)系的要素聯(lián)合為一個統(tǒng)一體,同樣也把意識的對象分解為它的要素。沒有分析就沒有綜合(《馬克思恩格斯選集》第三卷人民出版社1972年版第81頁)?!狈治龅慕Y(jié)果,也就是綜合的出發(fā)點。統(tǒng)計認識的發(fā)展總是沿著“分析——綜合——新的分析——新的綜合……”軌跡不斷前進的,促使統(tǒng)計認識活動不斷深化,揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律性。
6歸納與演繹的統(tǒng)一
所謂歸納推理,就是從特殊到一般,給出新認識;但新認識是不確定的,可能是錯的;特殊材料的組合不同,給出的認識也不同甚至矛盾;基于不完善甚至劣質(zhì)信息作出決策。所謂演繹推理就是從前提(公理)到命題,不提供超越前提的新知識;容許選擇多個前提,但前提可能是錯的;大前提里的不同小前提(公理系統(tǒng)里的不同子集合)會給出不同甚至矛盾的結(jié)論。以觀察為基礎(chǔ)對事物的不確定性進行度量主要屬于歸納推理問題;但若已知各種事件發(fā)生的結(jié)果和發(fā)生的概率,不確定性下的決策則可以轉(zhuǎn)化為演繹推理問題。
統(tǒng)計認識是通過個別研究認識一般的,所以統(tǒng)計思維必然是一種歸納(即必須通過歸納才能實現(xiàn))。統(tǒng)計不僅要根據(jù)所構(gòu)建的原始信息通過統(tǒng)計推理獲得一般的“知識”,而且還必須進行假設(shè)檢驗、機理檢驗等,對所獲得的知識進行論證。所以說,統(tǒng)計思維是歸納與演繹的統(tǒng)一。歸納方法論強調(diào)了方法和外來信息的重要性,而演繹方法論則強調(diào)了問題和先存知識的重要性。實際上,二者是一個有機的整體,需要相互補充和協(xié)調(diào)才能真正解決問題。比如在統(tǒng)計思維中的回歸分析既是歸納,又是演繹。所以說,統(tǒng)計思維將歸納和演繹高度而有效地結(jié)合運用,收到了很好的認識效果。也只有通過歸納、演繹和實踐的相互作用才能找到可靠的科學(xué)真理。
7具體和抽象的統(tǒng)一
按照統(tǒng)計認識要運用材料來看,統(tǒng)計學(xué)的實際應(yīng)用具有具體性,它是依據(jù)一定的數(shù)據(jù)和事實,使人們得到啟發(fā),運用已有的經(jīng)驗知識,對客觀事物的本質(zhì)及其規(guī)律性作出迅速的識別和直接的理解,并對對象的總體狀況作出判斷。統(tǒng)計認識在取得統(tǒng)計數(shù)據(jù)之后,首先就是根據(jù)數(shù)據(jù)的特點,運用一定的數(shù)據(jù)整理手段(如分組、直方圖、莖葉圖、頻率圖等)和統(tǒng)計研究人員積累的統(tǒng)計認識經(jīng)驗,充分發(fā)揮主體的能動性,獲取初步認識。在此基礎(chǔ)上再對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的背景資料進行分析研究,必要時還要進行典型剖析或抽樣驗證。所以說,在統(tǒng)計認識的數(shù)據(jù)收集、分析與所做結(jié)論需要具體化。同時,對統(tǒng)計理論方法研究時具有抽象性,在一定理論指導(dǎo)下進行的數(shù)理研究,是具有抽象思維的特點。屬于抽象思維的范疇,它舍棄具體向客體的規(guī)客規(guī)律性逼近。因此,統(tǒng)計學(xué)是具體和抽象的統(tǒng)一。
8經(jīng)驗思維和理性思維的統(tǒng)一
統(tǒng)計認識過程不僅是通常所說的實證性研究活動,同時也是探索性研究活動。它自始至終都是理性認識和感性材料的相互結(jié)合和相互滲透。
按照統(tǒng)計認識屬于實證性研究來說,它具有經(jīng)驗思維
的特點。經(jīng)驗思維就是運用實踐經(jīng)驗、感性認識和感性材料進行的思維活動。它的功能主要是認識具體事物的外部狀況、表面聯(lián)系和現(xiàn)象,通過經(jīng)驗思維能夠?qū)ωS富的大量材料初步加工,把握事物多種多樣的具體狀態(tài),并且能夠在一定程度上把握事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。描述性統(tǒng)計就是一種比較典型的經(jīng)驗思維。它依據(jù)的是客體的個體的實際狀況或者是客體過去的、現(xiàn)在的狀態(tài),是事實的歸納、概括、整理。從推斷性統(tǒng)計來看,它在描述性統(tǒng)計提供的經(jīng)驗材料的基礎(chǔ)上,運用一定的理論、概念,依據(jù)嚴密的邏輯規(guī)則和推理過程進行假設(shè)檢驗、數(shù)理推斷、悖論分析,對描述信息、經(jīng)驗認識進行理論思考,使經(jīng)驗認識升華,這又是有理性思維的特點。它抽象掉具體個體數(shù)量上的差異,得出有關(guān)對象的共同本質(zhì)特征的認識;抽象掉所依據(jù)的經(jīng)驗材料的特殊,得出有關(guān)“類”的一般的認識。
實際上,描述性統(tǒng)計是推斷性統(tǒng)計的重要基礎(chǔ),在某種程度上講,推斷是另一種描述;有時候描述性統(tǒng)計與推斷性統(tǒng)計是交織在一起的。因此,統(tǒng)計認識是經(jīng)驗思維和理性思維的統(tǒng)一,兼具有兩種思維的成分,兩種思維相互交叉,相互補充,使統(tǒng)計認識更系統(tǒng)、更具體和更深刻。
總之,統(tǒng)計學(xué)是一門認識方法論,統(tǒng)計活動是一種認識活動,是要研究探索和發(fā)現(xiàn)認識客體本質(zhì)及其規(guī)律性的方法。哲學(xué)是關(guān)于世界觀和方法論的學(xué)說,它研究自然、社會和思維的最一般的規(guī)律。它和統(tǒng)計學(xué)是一般和個別、共性和個性的關(guān)系。哲學(xué)對統(tǒng)計學(xué)起著指導(dǎo)作用,為統(tǒng)計科學(xué)研究和統(tǒng)計工作提供一般指導(dǎo)原則和思維方法;統(tǒng)計學(xué)是哲學(xué)一般認識方法的具體化。所以,對統(tǒng)計思想進行較深入的探討和歸納,有利于推進統(tǒng)計理論研究,廓清人們對統(tǒng)計的認識,有助于更合理、廣泛的運用統(tǒng)計方法。
參考文獻
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篇9
【關(guān)鍵詞】堆積體;邊坡;穩(wěn)定性分析;研究現(xiàn)狀
0.引言
我國是一個地質(zhì)災(zāi)害十分頻繁的國家,尤其是我國西南地區(qū),不僅地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多,而且災(zāi)種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質(zhì)災(zāi)害異常突出,分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時,西南地區(qū)一系列大型乃至巨型正在建設(shè)或規(guī)劃中的水電站相繼開工建設(shè),在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和大規(guī)模工程活動、水庫蓄水及暴雨等復(fù)雜條件下,可能會有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發(fā)生變形甚至失穩(wěn)破壞。
水庫庫岸堆積體邊坡失穩(wěn)的代價是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學(xué)環(huán)境與工程形式,總是伴隨著人類的工程活動,人類為了安全始終關(guān)注著邊坡的穩(wěn)定性。一百多年來,人們對邊坡變形過程、失穩(wěn)形式、失穩(wěn)機制、穩(wěn)定評價及滑坡預(yù)測預(yù)報等進行了廣泛的研究,借助數(shù)學(xué)、力學(xué)和計算科學(xué)理論與方法,試圖對邊坡的穩(wěn)定、演化及滑坡的預(yù)測預(yù)報進行研究,并應(yīng)用到工程實踐中。
1.土坡穩(wěn)定性分析理論研究現(xiàn)狀
1.1邊坡穩(wěn)定性分析現(xiàn)狀
邊坡失穩(wěn)作為普遍存在的工程問題受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。對此課題的研究,國內(nèi)外都經(jīng)歷了從實踐積累到理論歸納,再實踐,再歸納,并逐步總結(jié)提高的過程。十九世紀末二十世紀初,隨著發(fā)達國家的大規(guī)模土木工程建設(shè),大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產(chǎn)生,并造成了很大損失,人們開始應(yīng)用材料力學(xué)和近代土力學(xué)的理論對邊坡問題進行半經(jīng)驗、半理論的研究。上世紀五十年代,我國學(xué)者引進了前蘇聯(lián)的工程地質(zhì)分析的體系,繼承和發(fā)展了地質(zhì)歷史分析法,著重研究邊坡的工程地質(zhì)背景和邊坡類型的劃分,以此進行邊坡的工程地質(zhì)類比分析,在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2邊坡穩(wěn)定研究方法現(xiàn)狀
研究邊坡穩(wěn)定的方法主要有:“地質(zhì)歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數(shù)值計算分析方法、物理模擬法、非線性方法等。現(xiàn)將主要邊坡穩(wěn)定性評價方法列述如下:
(1)“地質(zhì)歷史分析”方法:五十年代,我國許多工程地質(zhì)工作者在滑坡研究中采用了蘇聯(lián)的“地質(zhì)歷史分析”方法[4],但該方法偏重于定性描述和分析。
(2)極限平衡法:極限平衡法是一種定量方法,也是工程中使用最多、最成熟的方法,其理論基礎(chǔ)為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態(tài)下,土體外力與內(nèi)部強度所提供的抗力之間的平衡計算土體在自身和外荷作用下的穩(wěn)定程度。同時,根據(jù)假設(shè)不同而形成不同方法,具有不同的適用范圍。
(3)極限分析法:巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對象包括塑性區(qū)Gussmnna.P提出了運動單元法,以莫爾一庫侖巖土介質(zhì)為研究對象,采用離散技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)值手段,通過運動分析、靜力分析和求多變量目標函數(shù)值的優(yōu)化分析,有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩(wěn)定性問題。
(4)數(shù)值計算分析方法:數(shù)值計算方法上,隨著計算機的普及和發(fā)展,出現(xiàn)了一批以彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值計算方法:FDM(有限差分法)、FEM(有限單元法)、DEM(離散單元法)、DDA(不連續(xù)變形分析)、FLAC(快速拉格朗日插值)、NNM(流形元方法)等。
(5)非確定性分析方法:該方法的評價基礎(chǔ)是工程地質(zhì)類比法、滑坡靜態(tài)規(guī)律的認識以及預(yù)測科學(xué)的一般原理。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計、信息理論、模糊數(shù)學(xué)等方法用于滑坡預(yù)測,目前已形成了多種預(yù)測模型。其預(yù)測成果可相互對比、檢驗,使預(yù)測成果更具合理性、科學(xué)性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]:①經(jīng)驗方法;②數(shù)理統(tǒng)計方法;③信息模型法;④模糊數(shù)學(xué)評判法;⑤灰色系統(tǒng)方法;⑥模式識別方法;⑦非線性模型預(yù)測法;⑧人工智能法。
其中,數(shù)值計算分析方法又可以分為如下幾種:
①有限單元法(FEM):該方法是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質(zhì)性、不連續(xù)性等特征,考慮巖體的應(yīng)力應(yīng)變特征,避免將坡體視為剛體,能夠切實地以應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)樽兞糠治鲞吰碌淖冃纹茐臋C制,對了解滑坡的應(yīng)力分布、應(yīng)變發(fā)展很有利。其不足之處是:數(shù)據(jù)準備工作量大,而且原始數(shù)據(jù)易出錯,不能保證整個區(qū)域內(nèi)某些物理量的連續(xù)性;對解決無限性問題、應(yīng)力集中等問題精度較差。
②邊界單元法(BEM):該方法只需對已知區(qū)域的邊界進行極限離散化,具有輸入數(shù)據(jù)少的特點。其計算精度較高,在處理無限域方面有明顯的優(yōu)勢。其不足之處為:一般邊界元法得到的線性方程組的關(guān)系矩陣是滿的不對稱矩陣,不能采用有限元中成熟的求解稀疏對稱矩陣的解法。另外,邊界元法在處理材料的非線性嚴重不均勻的滑坡問題方面,遠不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法(FLAC):為了克服有限元等數(shù)值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷,人們根據(jù)顯式有限差分原理,提出了FLAC數(shù)值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續(xù)性和大變形特征,求解速度較快。其缺點是同有限單元法一樣,計算邊界單元網(wǎng)格的劃分帶有很大的隨意性。
④離散單元法(DEM):該方法可以直接反映巖體變化的應(yīng)力場、位移場以及速度場等各個參量的變化,也可以模擬邊坡失穩(wěn)的全過程。另外,該方法特別適合塊裂介質(zhì)的大變形及破壞問題的分析,但所需計算時步非常小,阻尼系數(shù)也難以確定。
⑤塊體理論(BT):該方法是以構(gòu)造地質(zhì)和簡單的力學(xué)平衡計算為基礎(chǔ),利用拓樸學(xué)和群論提出的一種評價三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性的方法。隨著關(guān)鍵塊體類型的確定,塊體理論能夠找出具有潛在危險的關(guān)鍵塊體的臨空面位置及分布。
除以上幾種方法外,近幾年還出現(xiàn)了如無界元(IDEM),不連續(xù)變形分析(DDA)等方法。此外,由于工程實踐的需要,出現(xiàn)了多種數(shù)值方法的算法,使滑坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法化的趨勢更加明顯。但數(shù)值分析方法也存在著不足:由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及認識的局限性,往往使計由于計算參數(shù)的選取是以某種簡化為基礎(chǔ)的,與實際存在一定誤差,繼而影響了計算結(jié)果的精度[5,6,7,8,9,10]。
1.3邊坡參數(shù)選取研究現(xiàn)狀
邊坡的靜力穩(wěn)定研究中,計算采用參數(shù)的準確程度會對邊坡穩(wěn)定的評價結(jié)果產(chǎn)生重大的影響,因此,本節(jié)對邊坡物理力學(xué)參數(shù)選取的研究現(xiàn)狀進行論述。
當前國內(nèi)外巖體力學(xué)參數(shù)選取研究的總趨勢是有經(jīng)驗、半經(jīng)驗、精度較低的數(shù)值計算方法向考慮多種因素影響,計算過程復(fù)雜、精度較高代表性較強的數(shù)值中計算分析法發(fā)展。尤其是計算機的使用,使這一領(lǐng)域的研究加快。巖體力學(xué)參數(shù)選取常用的方法有點群中心法、優(yōu)定斜率法、最小二乘法、隨機一模糊法等。點群中心法由于人為因素影響過多,目前已不常采用,國內(nèi)對于巖體力學(xué)參數(shù)的研究主要是從巖體力學(xué)參數(shù)本身所包含的隨機性和模糊性出發(fā),應(yīng)用隨機理論和模糊數(shù)學(xué)的方法,對試驗所得的數(shù)據(jù)進行分析以獲得更為逼近巖體力學(xué)實際參數(shù)的“真值”[11]。
1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預(yù)測方法研究現(xiàn)狀
水庫蓄水運行過程中,庫岸所處的地質(zhì)環(huán)境將發(fā)生改變,自然平衡條件遭到破壞,引起岸坡變形失穩(wěn),庫岸線也逐漸后退,直至達到新的平衡狀態(tài)為止,這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個十分復(fù)雜的動力地質(zhì)過程,受岸坡物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、形態(tài)及水流等多因素控制,塌岸過程復(fù)雜,尚無法精確地通過數(shù)學(xué)計算式來表達。
1.3.2地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
地震邊坡穩(wěn)定性研究是邊坡穩(wěn)定性研究的重要方面,是巖土工程和地震工程中關(guān)心的重要問題之一。劉紅帥等認為,從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數(shù)的不確定性的觀點來看,巖土邊坡地震穩(wěn)定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類;從邊坡穩(wěn)定性計算中對地震動作用的不同處理方式來看,巖土邊坡地震穩(wěn)定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數(shù)值模擬法和試驗法四大類[5,10,12-18]。
2.結(jié)束語
目前,我國的大部分已建、正在興建和規(guī)劃中的水利水電工程都在該地區(qū)。水利工程中庫岸邊坡的滑動范圍和穩(wěn)定性問題是大壩安全、社會效益和水利工程經(jīng)濟效益考慮的重要因素之一。同時,西南地區(qū)地殼活動頻繁,地震震級高、強度大,大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡,考慮地震作用下修正塌岸預(yù)測方法中圖解法,并將其用于預(yù)測邊坡滑動范圍;與實際情況對比進行反分析,藉此評價堆積體邊坡震后滑動范圍圖解法反分析在工程上的適用性。
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篇10
關(guān)鍵詞:研究性學(xué)習(xí) 問題 辯證
改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,發(fā)展學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新精神和實踐能力是中學(xué)開設(shè)研究性學(xué)習(xí)的重要任務(wù)和目標之一。在研究性學(xué)習(xí)中存在著許多矛盾,如果能把握矛盾雙方的關(guān)系,運用矛盾分析的方法分析并解決,將會更好地在研究性學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)新知,運用已知,突破已知并進行創(chuàng)新。
一、扶與放
研究是從問題開始的,研究性學(xué)習(xí)以問題為載體,學(xué)生整個學(xué)習(xí)活動主要圍繞問題的提出和解決來組織。這就要求學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中,先要學(xué)會如何提出問題,提出高質(zhì)量的問題。在問題產(chǎn)生的過程中堅持先扶后放,扶放結(jié)合。由于中學(xué)生對各種自然和社會現(xiàn)象具有廣泛的興趣愛好,但是,他們還沒有形成穩(wěn)定的志向,需要適當引導(dǎo)和激勵,這就需要為問題的產(chǎn)生做好鋪墊和引導(dǎo)工作。即問題的產(chǎn)生,可以由教師根據(jù)學(xué)生實際情況,了解學(xué)生的研究趣向,精選出可以喚起學(xué)生心靈深處蘊藏的求知欲、令學(xué)生感興趣的問題,建立問題“超市”,幫助學(xué)生開拓思路,引導(dǎo)他們充滿熱情地投入到研究性學(xué)習(xí)中去,然后逐步擴大選題的范圍。如:中學(xué)生的飲食問題,早戀問題,本地的風俗習(xí)慣問題,地方特色(飲食、民居…)問題,交通安全問題,環(huán)境保護問題等等,由學(xué)生自己提出問題或自主選擇課題。這樣可以啟迪學(xué)生的興趣,點燃學(xué)生探究的欲望,促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)。
二、分工與合作
研究性學(xué)習(xí)實施的過程中,各小組、各組員之間既強調(diào)分工,即每個成員要主動參與,誰擬定研究計劃,誰負責收集資料,誰搞問卷調(diào)查,誰撰寫研究報告,要分工明確,各負其責;同時又強調(diào)各小組、各組員之間要建立和諧的協(xié)作關(guān)系,在調(diào)查、研究、活動的基礎(chǔ)上,通過舉辦講座或辯論的形式,進行交流探討,各展所長,協(xié)作互補,讓學(xué)生在合作中進行“碰撞、對接、融合”,共享信息和成果,不斷促進課題的研究。這樣既可以調(diào)動學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的積極性、主動性和開放性,又可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力、獲取信息的能力、組織管理的能力、團結(jié)協(xié)作精神等。
三、定性與定量
在研究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生通過多種手段獲得大量豐富與課題相關(guān)的資料,然而這些資料不僅是零碎的,而且是雜亂無章的。要把這些豐富的資料上升為理論,就必須整理、匯總、分類、分析、評價等。分析研究資料的方法有定性分析和定量分析。定性分析是對研究對象是否具有某種性質(zhì)或確定引起某一現(xiàn)象變化的原因、變化過程的分析。定性分析的一般思考方式主要體現(xiàn)在:概念或定義是什么?問題和事實是什么?研究結(jié)論是什么?定量分析就是把研究的問題數(shù)量化,采用數(shù)學(xué)的方法處理資料,分析結(jié)果,推出結(jié)論。定性分析與定量分析相結(jié)合是研究性學(xué)習(xí)中指導(dǎo)學(xué)生分析研究資料的有效方法,在此基礎(chǔ)上得出的研究結(jié)論,是研究性學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)。
四、課內(nèi)與課外
研究性學(xué)習(xí)的課程資源是研究性學(xué)習(xí)課程的來源和母體,沒有研究性學(xué)習(xí)的課程資源也就沒有了研究性學(xué)習(xí)課程,研究性學(xué)習(xí)就成了無源之水、無本之木,因此,課程資源的開發(fā)也就成了研究性學(xué)習(xí)的重大問題。而課程資源的開發(fā)既要重視校內(nèi)各種素材性和條件性課程資源,如課堂教學(xué)、書本知識、學(xué)校圖書館、校園網(wǎng)絡(luò)等,要充分發(fā)揮它們的作用。同時又要面向社會重視課外課程資源的開發(fā),即要結(jié)合當?shù)氐娜宋牡乩怼⒆匀伙L情,充分利用當?shù)氐目蒲袡C構(gòu)、高等院校、企事業(yè)單位、圖書館、情報文獻以及廣播、電臺、電視臺等新聞媒體,因地制宜、因時制宜地開發(fā)研究性學(xué)習(xí)的課程資源。這樣把課內(nèi)資源和課外各種資源開發(fā)利用起來,一方面為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開展提供了條件,另一方面又引發(fā)學(xué)生關(guān)注家鄉(xiāng)、熱愛家鄉(xiāng)的情感。
五、有形與無形