煤气化粗渣改良季节冻土区黄土填料的冻融特性及其微观机理研究

由于周期性的冻融循环作用,中国西北黄土区路基工程极易发生冻融病害,常用的解决方法是用改良黄土作为路基填料。目前工业废弃物改性不良路基土已成为工程地基改良处理的新趋向,鉴于西北地区煤气化渣堆存量巨大且资源化利用率低,尝试用煤气化粗渣改良季节冻土区黄土,以素黄土与单掺石灰改良黄土作为对比试验组,通过室内冻融循环试验、电镜扫描、CT扫描试验来探究在冻融循环条件下煤气化粗渣改良黄土的冻融特性及其微观机理,为季节冻土区黄土路基工程稳定性及煤气化渣资源化利用提出一些新的思考。试验结果表明:(1)经历1次与2次冻融循环后,单掺15%煤气化粗渣试验组的冻胀率为0.02%与0.29%,融沉系数为0%与0.05%,素黄土、单掺4%石灰试验组的冻胀率分别为0.43%与0.63%、0.38%与0.42%,融沉系数分别为0.26%与0.22%、0%与0.13%,但在经历3次冻融循环后,单掺15%煤气化粗渣试验组的冻胀率和融沉系数开始增大,5次冻融循环周期内的平均冻胀率和融沉系数分别为0.38%与0.17%,已接近甚至大于素黄土与单掺4%石灰试验组的数值。在前两次冻融循环周期内,平均冻胀率和融沉系数较素黄土组分别减小了70.8%和89.6%。(2)单掺15%煤气化粗渣试样各位置的温度梯度最小,其次是双掺煤气化粗渣与石灰试样,并且这两组试样正负温条件下的导热系数最小。(3)经过5次冻融循环后,单掺15%煤气化粗渣试样各高度的含水率最低。(4)单掺适量的煤气化粗渣在冻融循环的初期能明显地改善黄土的冻融特性,再掺入少量的石灰能使试样在冻融循环前后的孔隙率较素黄土分别降低41.5%与47.8%。总的来说,黄土中掺入煤气化粗渣在冻融循环次数少于3次时能改善黄土路基填料的寒区服役性,但其在更多次冻融循环条件下的冻融特性还需进一步研究。

煤气化渣改良黄土的力学特性试验分析

为解决煤气化渣存量逐年增多且利用率低与黄土地区路基填料缺乏的双重难题,提出用煤气化渣改良黄土作为路基填料,改良土的力学性能直接决定其是否适用。通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、固结试验、黄土湿陷试验,分析和研究不同煤气化粗渣掺量和不同养护龄期下煤气化粗渣改良黄土的力学特性。结果表明:当煤气化粗渣掺量为6%且养护龄期为28 d时,黄土的无侧限抗压强度由364 kPa提高到568 kPa,增长了56%,黄土的黏聚力由42.1 kPa提高至81.8 kPa,增长了94.3%;煤气化粗渣掺量为6%时,黄土的压缩系数由0.33 MPa-1降为0.11 MPa-1,降低率达66.7%;煤气化粗渣改良黄土的湿陷系数随煤气化粗渣掺量的增加先降低后逐渐升高,当掺量为6%时,黄土的湿陷系数由0.035降低到0.016,降低率为55%。即在煤气化粗渣掺量为6%且养护龄期为28 d的条件下,煤气化粗渣改良黄土的无侧限抗压强度和抗剪强度得到显著提高,煤气化粗渣改良黄土的压缩系数和湿陷系数则显著降低。

煤矸石改良黄土的力学和抗冻融性能

【目的】提出用煤矸石改良黄土的解决方案,解决煤矸石存量逐年增大且利用率低、季冻区黄土地基病害严重的双重难题。【方法】分析煤矸石改良黄土的反应机制,通过无侧限抗压强度、直剪、固结压缩和湿陷性试验,分析煤矸石改良黄土试件的无侧限抗压强度、抗剪强度、黏聚力、内摩擦角、压缩系数和湿陷系数等力学性能指标,确定煤矸石的最优掺量;以黄土原料为对照组,将最优掺量的煤矸石改良黄土试件进行冻融循环试验,再次进行无侧限抗压强度和直剪试验,分析冻融循环后最优试件的力学和抗冻融性能。【结果】当煤矸石质量分数为20%,养护龄期28 d时,煤矸石改良黄土的无侧限抗压强度为585 kPa,抗剪强度为287 kPa,压缩系数约为0.19 MPa^(-1),黏聚力为63.755 kPa,内摩擦角为29.646°,湿陷性完全消除;进行冻融循环试验后,随着冻融循环次数的增大,无侧限抗压强度逐渐减小,冻融循环次数为11时的无侧限抗压强度、抗剪强度、黏聚力损失率分别为26.9%、 7.4%、 18.6%,内摩擦角变化较小,煤矸石改良黄土的力学和抗冻融性能较好。【结论】煤矸石活性较低,改良后的黄土的强度虽然提升幅度不大,但能明显改善黄土的湿陷性和抗冻融性能,因此煤矸石改良黄土适合作为季节性冻土区黄土的地基材料。

季节冻土山区公路路基阴阳坡效应及其防治措施研究

大量工程实践表明,在寒冷山区公路建设过程中,路基阴阳坡效应对冻土区路基的稳定性具有重要影响。以甘肃省南部山区季节冻土路基为例,基于新建宕昌—迭部二级公路试验段的现场监测资料,分析了季节冻土山区公路路基阴阳面的地温和变形差异,提出针对性的两种新型防治措施——措施A(阴坡侧路基下半幅铺设10 cm厚XPS板,阳坡侧路基下半幅铺设6 cm厚XPS板)和措施B(路基下满幅+阴坡坡面铺设6 cm厚XPS板),并通过数值模拟分析了这两种措施控制路基阴阳坡效应的效果。结果表明,在甘肃南部季节冻土山区,山体遮挡作用使公路路基阴阳坡发生转换,对路基横向地温的影响不容忽视,试验段K18+180段阴坡路肩与阳坡路肩地温最大相差6℃左右,公路路基横向地温存在显著的阴阳坡效应。地温的横向差异导致公路路基土体冻深和冻胀变形的横向差异,两个试验段路基中心与阳坡路肩的最大季节冻深在第一个、第二个冻结期内均相差约0.8 m和0.9 m,K18+180段阴阳坡路肩冻胀量差值的最大值为2.8 mm,出现在春融初期。路堤高度为1.0 m、2.0 m时,措施A和措施B都能显著地减小公路路基阴阳坡温度差异,并且控制效果明显优于普通措施(满幅铺设8 cm厚XPS板、满幅铺设6 cm厚XPS板)。建议季节冻土山区公路设计时应充分考虑山体遮挡这一局地因素对路基土体冻融状态的影响,并采取阴阳坡两侧差异设计的结构型式,以减少因阴阳坡现象导致的路基病害。研究结果可为季节冻土山区路基阴阳坡效应及其防治研究以及冻害研究提供参考和借鉴。

粉煤灰在道路工程中的应用研究进展

粉煤灰是煤在生产利用过程中产生的工业固体废物,处置不当不仅会污染环境,还会占据大量土地资源。目前,粉煤灰的资源化利用主要包括改良土壤、制作肥料以及制造建材。已有研究表明,粉煤灰在道路工程中具有良好的应用前景。为显著提高粉煤灰的利用率,急需开展粉煤灰在道路工程中的应用研究。对已有研究成果进行综述是进一步深入研究的前提。本文结合粉煤灰的物化性质,综述粉煤灰在道路工程中的应用研究现状及应用方法,指出目前研究存在的不足,并提出进一步研究的建议与展望,为粉煤灰在道路工程中的资源化利用提供参考。

高技能人才队伍建设的制度变革:目标、问题与路径

高技能人才是中国式现代化建设和高质量发展的基础性、战略性支撑。新时代,新的政策体系、经济格局和教育治理推动了高技能人才队伍建设的制度变革,高技能人才培养走向融合扩张、使用转向体面就业、评价迈向生态本位,激励对标社会尺度。虽然我国技能人才队伍建设取得了一定成效,但仍然存在培养规模和质量不足、使用分配制度有待优化、评价制度需要完善、奖励激励机制有待创新等问题。因此,变革高技能人才队伍建设制度还要加快推进技工教育和职业教育融通发展,加强职业技能标准开发和评价监管,落实提高技能人才待遇政策,创新保障机制激发技能人才活力。

秦岭国家植物园陆栖脊椎动物多样性及区系分析

【目的】了解秦岭国家植物园陆栖脊椎动物资源现状,更好地掌握和保护该区域物种资源和生物多样性。【方法】通过对2019—2022年的野外调查并结合已有监测数据和文献记载,对该区域陆栖脊椎动物名录进行整理、更新及分析,包括分类、保护级别、濒危等级、区系及分布型等。【结果】研究结果表明,秦岭国家植物园分布有陆栖脊椎动物4纲29目99科208属306种,其中,两栖纲2目7科11属11种、爬行纲2目9科15属18种、鸟纲18目60科143属234种、哺乳纲7目23科39属43种,较《秦岭植物园科学考察报告》所记录的142种新增了164种。国家级和省级重点保护野生动物69种,中国特有种31种,受威胁物种25种。在动物地理区划上,以东洋界物种占优势(45.42%),兼有古北界物种(31.70%)和广布种(22.87%);从分布型来看,分属13个分布型,其中以东洋型、古北型、喜马拉雅—横断山区型的物种占明显优势,同时其他分布型也占有一定比例。通过对各类群进行G-F指数分析可知,鸟类的G指数、F指数和G-F均最高,哺乳类次之,两栖类最低。【结论】秦岭国家植物园处于东洋古北两界物种的交融汇集区,具有较高的陆栖脊椎动物丰富度,重点保护及特有物种较多;同时物种数呈明显增长趋势,说明物种多样性存在被低估的可能;在科、属多样性水平上,鸟类相对丰富,哺乳类次之,两栖类最低。因此,建议进一步增大调查范围和频次,采用多种技术开展物种本底调查。

公众环境关注度对企业和政府环境治理的影响

在构建环境多元共治体系背景下,系统研究公众环境关注度对企业和地方政府环境治理的影响具有重要意义,为引导公众积极参与环境治理提供理论支持和政策建议。该研究构建中央政府-地方政府-企业-公众之间的博弈模型,分析公众环境关注度对企业环保行为和地方政府环境治理行为的影响,并利用2011—2019年的百度雾霾搜索指数分析公众环境关注度对企业环保技术投入和政府环境规制强度的影响。研究结果表明,公众环境关注度通过两种渠道对环境治理产生积极影响:一方面,公众环境关注度通过降低中央政府与地方政府和企业之间的信息不对称程度、抑制地方政府与企业的合谋行为,促进地方政府提高环境规制强度和环保基础设施建设投资,最终激励企业进行环保治理投资;另一方面,公众环境关注度提升市场对绿色产品和环保治理企业投资需求,促进环保治理企业规模扩张,最终带来环境质量提升。理论实证结果都表明公众环境关注度有效发挥了非正式环境规制的约束作用,激励污染企业环保转型的同时有效督促地方政府严格执行环境规制。中央政府应重视公众的环境不满意度;建立和推行环境标志制度,满足公众绿色商品需求;优化公众环境参与途径,将公众环境关注度转变为公众环境参与。还应根据各地区的人均收入水平对公众环境参与的异质性反应来制定差异化引导和激励机制,形成更为有效的政府、企业、公众良性互动的环境治理结构,改善环境治理效果。

环境规制执行对企业绿色创新的影响

环保的集权制度可提升环境规制执行的严格程度,从而有效降低分权体制带来的政企合谋可能;但企业创新在中央垂直管理下受何影响,也即波特假说是否成立依然有待验证。文章通过构建有关企业创新选择的理论模型,证明中央垂直化监管能够促进企业进行绿色创新,并且相比于创新能力弱的企业,创新能力更强的企业会进行更多的绿色创新。实证部分,文章使用2005—2009年企业面板数据,研究了2007年原国家环境保护总局提出的国家重点监控企业政策对废水排放企业绿色专利创新的影响,对理论模型所得结论进行了验证,为弱波特假说提供了新的支持。双重差分的结果显示,被纳入重点监控名单后,企业的绿色专利和绿色发明专利有显著提升,并且回归结果通过了平行趋势检验和安慰剂检验,使用PSM-DID方法后结果也依然稳健。经企业异质性分析发现,企业创新能力会强化上述政策效应,也即高创新能力的企业相比低创新能力企业会增加更多的绿色专利。上述结论具有较强的政策意义:(1)在我国环境标准趋严背景下,仅依靠地方监管存在诸如执行不力等问题,中央监管在一定程度上可克服上述弊病。(2)企业异质性分析结果也提示我们在实行上述中央监管政策时切勿"一刀切",要注意环境规制的设计强度和执行强度,同时考虑企业自身实际,保护企业在适度政策压力下进行绿色创新,或有序引导退出现有市场。(3)仅依靠单一的中央或地方监管是无法胜任目前复杂的环境治理任务的,需要通过严格的环保制度设计,形成中国独有的环境治理格局。

粗骨料膏体低温流变性能及回归模型

以金川某矿全尾砂、废石和棒磨砂为实验材料,采用全面实验设计法,研究温度、尾骨比(全尾砂、废石和棒磨砂质量比)和静置时间对全尾砂粗骨料膏体流变特性的影响规律,并构建关于温度、尾骨比和静置时间的流变特性回归模型。研究结果表明:全尾砂粗骨料膏体流变曲线符合H-B模型;屈服应力随温度降低而增加,随静置时间延长和全尾砂质量分数增多而增加;H-B黏度随温度的变化受尾骨比影响,当尾骨比分别为5.0:2.5:2.5和6.0:2.0:2.0时,H-B黏度随温度升高而逐渐降低;当尾骨比分别为7.0:1.5:1.5和8.0:1.0:1.0时,H-B黏度随温度升高先上升后下降;流动指数受温度、尾骨比和静置时间影响不大;在尾骨比分别为7.0:1.5:1.5和8.0:1.0:1.0条件下,随着温度升高,全尾砂粗骨料膏体由屈服假塑性体转为宾汉姆流体再转为屈服膨胀体;回归模型表明屈服应力与温度、静置时间和骨料比(细骨料与粗骨料质量比)分别呈负指数函数、二次函数和幂函数关系;H-B黏度及流动指数随骨料比不同,均为分段函数;影响屈服应力、H-B黏度和流动指数的因素权重由大到小依次为骨料比、温度和静置时间。

面向双碳的能源产业和金融政策体系设计思考

全球能源低碳转型持续深化,技术创新和技术竞争不断升温,双碳转型对中国而言既是承担大国责任、实现技术和产业升级、实现国家能源安全自主的历史性机遇,也会给以化石能源为主的传统能源系统带来巨大挑战。能源转型过程在较长时期内面临绿色、经济、安全的多目标权衡−“不可能三角”问题,为此有必要构建“1+N”双碳政策体系,以克服单个减排政策的局限性。而构建完善双碳“1+N”政策体系需要把握其内在特征:多政策交互、主体微观特征丰富、转型风险复杂,把握内在特征是构建政策体系的关键问题。综述关键问题领域的研究进展,按照政策实证评估和政策仿真两条方法论主线,提出只有通过事后评估与事前仿真、传统研究方法和大数据等新型研究方法相结合才能更好地构建、完善双碳“1+N”政策体系,推动平稳实现中国社会经济在双碳转型过程中面临的巨大变革。

新冠肺炎疫情防控一级响应对城市空气污染物减排的影响

新冠肺炎疫情的暴发对生产生活模式产生了重大影响,全面评估其对社会福利的影响至关重要。我国各省市启动突发公共卫生事件一级响应机制,由此带来的生产和出行活动强度变化产生了显著的环境污染物减排效应。本文基于我国289个地级市层级日度空气污染数据,使用断点回归方法识别了一级响应政策对城市空气污染的影响。研究表明,一级响应政策下城市平均空气质量指数下降了36%,通过稳健性检验和安慰剂检验,结果依然一致。并且上述政策的环境效应存在城市异质性:流程式生产型企业分布集中的城市空气污染下降的幅度较小,而道路更为密集的城市空气污染下降的幅度则较大。本文的研究结论启示不同城市在进行减排工作时应有所侧重,长期看,需在流程式生产行业推广更先进的过程减排技术,同时在交通部门推广新能源汽车和公共交通。

集成欢颜机器人HY1010柔性制造系统教学平台的研制

欢颜HY1010柔性制造系统是以送料、加工、输送、分拣入库为工作过程的柔性化生产线系统,以此为模型开发教学平台。系统由搬运机器人、倍速链输送线、提升器组成。送料工作由搬运机器人独自完成,依靠独立设计的抓具先将工装板抓取到工装台上,再将工件吸取到工装板上,然后整体抓取到倍速链输送线上层,由倍速链传送线带动在各个工位进行装配。加工完成后的工件通过提升器送至倍速链输送线的下层,送到相应库中。该系统采用PLC控制,综合了机器人控制技术、液压与气动技术、PLC控制技术、传感器应用技术、电机控制技术等,是综合型较强的柔性制造系统教学平台。

多层智能立体停车单元的研制

多层智能立体停车单元是智能立体车库的一个独立模块单元,可随着实际停车场地的变化而相应增减。整个停车单元集成了停车位、升降装置、智能载车器等分散的零部件,同时采用触控一体式控制器进行智能控制,集设备、操作、安全、监控、维护、管理为一体。具有成本易控,节约场地等优点。该项目适合小区、广场的地面车位或扩建,有一定的工程应用价值。

自动浇花机器人的研制

为解决花卉在没人看管的情况下也能实现自给补水,设计了壁挂式双关节自动浇花机器人。该系统采用PLC控制,运动系统由电动机、带轮、两个“关节”和两段手臂等组成,通过类似人手臂动作,完成作业半径内指定位置的精准滴灌。壁挂式结构可以节约空间,并充分利用位置优势,轻松实现对植物的给水,在办公室、家庭阳台、花店等场地尤为适用。经模拟仿真和实地检测,测试结果达到预期设计要求,系统运行稳定。该机器人设计理念先进,系统扩展性好,操作简单,成本低廉,实用性强,极具推广应用价值。

“双模”人才培养模式的构建与实践

装备制造产业是支撑国民经济和社会发展的基础,国家高度重视装备制造业的发展,尤其对发展高端装备制造业,制定了制造强国战略,推进了装备"智"造的跨越式发展。学院不断探索"装备制造"向"装备智造"提升,通过实施"双模融合、六维互动"人才培养理念,整合专业群教学、教师工作室、科技研发平台三大教育资源,细化人才培养目标达成指标体系。针对性修订装备制造类专业人才培养方案,立体构建了装备"智"造创新型人才培养体系,建立了"双模融合"人才培养模式,形成了可复制推广的高职人才培养新模式。

一种闭环结构3D打印机的设计与制作

闭环结构3D打印机是传统打印机的进阶版,在保留原有结构稳定性、精度高、远程送丝速度快、XY轴单独控制,互不干涉优点的同时,选用速度更快、噪声更小、稳定性更佳且具有反馈的闭环步进电机,运动方面用轨道代替了直线运动,光轴只负责旋转,提高了整机的速度和稳定性。同时采用触控一体式控制器进行智能控制,集设备、操作、监控、管理为一体。具有速度快、精度高、适合长时间大批量打印等优点。该打印机适合小批量生产,可根据客户的要求定制,在工程实践中,有很高的应用价值。

基于DNA甲基化驱动基因的肺鳞癌预后列线图的建立

目的基于DNA甲基化驱动基因开发预测肺鳞癌患者预后的列线图。方法通过整合癌症基因组图谱(TCGA)肺鳞癌DNA甲基化和基因表达来鉴定甲基化驱动基因,采用Kaplan-Meier生存分析、LASSO回归和多变量Cox回归分析,建立风险评分模型,再对临床参数进行分析,构建列线图,Hosmer-Lemeshow检验绘制校准曲线对肺鳞癌患者生存率进行校准,受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估列线图的预测效能。结果通过MethylMix分析共筛选了45个DNA甲基化驱动基因,基因功能在丝氨酸家族氨基酸代谢过程、细胞和细胞间黏附连接、细胞和细胞间连接方面显著丰富(P<0.01)。经Kaplan-Meier生存分析和LASSO回归分析显示,ATP结合家族亚家族C成员5(ABCC5)、封闭蛋白1重组蛋白(CLDN1)、半胱氨酸蛋白酶蛋白A(CSTA)基因与肺鳞癌患者预后相关(P<0.05)。多因素Cox回归分析显示,年龄、TNM分期中N分期和风险评分与肺鳞癌患者的生存时间显著相关(HR=1.73,95%CI 1.09~2.75;HR=2.34,95%CI 1.21~4.52;HR=4.44,95%CI 1.61~12.26)(均P<0.05)。构建包含这些变量的列线图,ROC曲线评估显示,该列线图预测肺鳞癌患者3年和5年生存率的准确性较高。结论DNA甲基化驱动基因(ABCC5、CLDN1和CSTA)的改变与肺鳞癌患者的预后显著相关,构建的列线图模型可用于肺鳞癌患者预后的个体化预测。

新型冠状病毒病原学特点及其核酸检测的分析

了解新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的病原学特点及高效快速的病毒核酸检测方法对有效控制新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的传播至关重要。本文主要对SARS-CoV-2的病原学特点进行了阐述,以本院成为新型冠状病毒定点核酸检测单位后接诊的首批7例核酸检测患者为例阐述逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测方法及介绍一种快速、灵敏的核酸检测方法-LAMP。旨在为快速确诊病例及基层医院、实验室的核酸检测提供参考。

抗血小板药物在脓毒症治疗中的应用

对于脓毒症的医疗投入逐年增加,但脓毒症的病死率却居高不下。目前研究已发现,脓毒症是炎症反应过度和凝血功能紊乱共同导致的,而血小板在其中起着重要作用。血小板形成的微血栓可加重器官功能障碍,甚至继发弥散性血管内凝血,还可加重炎症反应。如能在监测血小板功能情况下,适时地予以抗血小板治疗以减轻脓毒症对机体的损害,同时又不增加出血风险,这或将成脓毒症治疗新的方向。抗血小板药物为临床常用药物,且价格低廉,已在心脑血管疾病中广泛应用,但在脓毒症的治疗中报道较少。本文就抗血小板药物在脓毒症治疗中的可行性作一综述。