第一篇：航空航天復合材料技術發展現狀（本站推薦）

航空航天復合材料技術發展現狀

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第二篇：導尿技術發展現狀綜述

導尿技術發展現狀綜述

摘要：導尿是醫療護理中最常用的方法，也是長時間手術病人術前不可缺乏的內容。本文就導尿技術的研究現狀以及在生活實踐中所遇到的導尿失敗原因分析綜述了醫護人員在實際導尿操作過程中針對不同問題所提出的解決方案和經驗技巧。同時也簡單介紹了導尿管的材質、分類以及簡單分析了針對不同導尿人群采取留置導尿時所應注意的事項，對進一步加強護理工作、預防和減少因導尿過程而引起尿路感染的認識和研究有一定的指導和促進作用。

關鍵詞：導尿 留置尿管 尿路感染 護理

醫學上，經由尿道插入導尿管到膀胱，引流出尿液的過程叫做導尿。導尿分為導尿留置性導尿和間歇性導尿兩種。留置性導尿導尿管一直留置在病人體內，在病情許可時才拔掉或定期更換新的導尿管。間歇導尿則每隔4-6小時導尿一次，在膀胱排空后將導尿管拔出。導尿是基礎護理中最常用的操作技術之一。近年來，廣大的醫護工作者經過長期的實踐研究在尿管的改良、導尿方法的選擇、導尿及留置尿管應重視的問題等方面作了大量的工作和研究，對導尿技術的發展有了更加深入的認識。

在以下四種情況下需要對患者施行導尿，一是為尿潴留病人引流尿液，以減輕痛苦。如麻醉手術后膀胱平滑肌麻痹等。二是協助臨床診斷，如留取未受污染的尿標本作細菌培養（腎盂腎炎）；測量膀胱容量、壓力及檢查殘余尿；進行尿道或者膀胱造影等。三是在盆腔內器官手術前，為病人導出尿液，排空膀胱，避免手術中的誤傷等。四是導尿術的治療作用，如為膀胱腫瘤病人進行膀胱內化療等。

一般正常的情況下，膀胱的排空和其抗菌作用使其本身具有防御感染的能力。尿潴留使膀胱過度充盈膨脹，造成黏膜充血水腫，防御機制受損，使尿路易受感染。相比于留置導尿間歇導尿使膀胱周期性的充盈-排空，可保證膀胱黏膜有充足的血流量，減少感染，利于膀胱排尿功能的恢復與重建[1,2]。在測定殘余尿量時，一般先囑患者自行排尿，然后導尿。殘余尿尿量一般為5-10ml，如超過100ml，則應留置導尿。經查閱相關文獻資料[3,4]初步了解了一些導尿術的研究現狀、所面臨的問題和一些改進技術，現綜述如下。尿管的改良

1.1硅膠尿管比橡膠尿管具有較多優點。李鵬翔等研究表明：硅膠導尿管組織相容性大，管壁柔軟對黏膜刺激小，毒性也很小。已取代了組織相容性差的橡膠尿管，同時由于硅膠尿管頭端較硬，便于順利插入，管壁柔軟，對管道透明便于觀察管內情況，管前端側孔較大，具有便于膀胱沖洗或引流的作用。吳金菊在經尿道輸尿管鏡氣壓彈道碎石術后留置純硅膠和乳膠兩種不同材料導尿管患者的舒適程度實驗比較中發現純硅膠導尿管比乳膠導尿管更能減輕留置尿管患者的不適，明顯降低拔管后尿路刺激癥的發生率。

1.2 雙腔氣囊導尿管。雙腔氣囊導尿管，其一腔為氣囊管，向氣囊內注入注射用水5~10ml即可固定。另一腔與集尿袋相連接，具有操作簡單，容易固定，不易脫落等優點。目前留置導尿較多采用此種導尿管。金湘玲[5]等對尿管氣囊內灌注溶液量與尿路感染關系進行了探討，結果發現氣囊內灌注溶液15~20ml優于10~15ml，可明顯減少尿道周圍粘膜鞘，減少尿路感染。

1.3 三腔Folley導尿管。司秀云等[6]研究發現0.5%的碘伏消毒并選用Folley氏導尿管可有效防止逆行尿路感染。三腔Folley導尿管采用與人體組織相容性高的乳膠制成，表面柔軟粗細適宜。其中一腔為氣囊管，向氣囊內注入注射用水5~10ml即可固定尿管，且不易滑脫。其余二腔，一腔接沖洗裝置，另一腔與集尿袋相連接，這樣即形成密閉式膀胱引流沖洗系統，可以明顯減少尿道感染機會。

1.4 單向沖洗式導尿管。三腔氣囊導尿管中的1個引流腔有特制的單向閥，此為固定的沖洗腔，將無菌注射器或輸液器乳頭插入單向閥，即可進行取尿標本、注藥入膀胱、膀胱沖洗等治療，減少了引起泌尿感染的幾率。

1.5 單豬尾多孔導尿管[7]。單豬尾多孔導尿管尾端豬尾卷曲狀，管壁上有10~20個側孔，尿管遠端外口處有封閉塞。由于豬尾端有豬尾卷曲具有自動內固定作用。尿管豬尾端側孔較多，不易堵塞，有利于引流尿液和沖洗膀胱。此外，此種尿管對膀胱刺激小，可長期留置，且不易形成結石。堵上尿管遠端的封閉塞，患者可在公共場所不帶尿袋而自由活動，尤其適用于長期留置尿管的患者。

1.6 各種涂層導尿管。導尿管外涂上水楊酸可抑制95%以上的革蘭氏陰性桿菌。導尿管漆包一層銀合金，利用銀有廣譜抑菌作用減少菌尿發生。包水凝膠導尿管表面軟而光滑可減少尿道與尿道上皮之間的摩擦，對尿道上皮起保護作用，且能有效防止細菌及炎性產物在管外的粘附，從而減少菌尿的發生。不同患者導尿及留置尿管的方法

在導尿時應使病人取仰臥位，應嚴格保證在無菌操作下，將適應型號的尿管男性插入20~22cm，見尿后再插入2cm；女性插入4~6cm，見尿后再插入1cm，即為常規導尿法。如果使用氣囊導尿管，因其頭

部到氣囊的距離為5~6cm，所以在使用氣囊導尿管時應在見尿后再將尿管插入6cm以上才能避免氣囊損傷尿道。劉優珍認為妊娠的子宮逐漸增大，使膀胱向上前方移位，尿道延長，因此，剖宮術孕婦留置導尿管長度以8~10cm較為合適。李均等認為將導尿管插入膀胱見尿后需要再插入6cm以上[8]，但對操作難度大以及為防止導尿引起的疼痛和感染，需采用不同的導尿方法。

2.1 男性由于尿道有2個彎曲和3個狹窄，導尿時病人痛感明顯，特別對有下尿路不全梗阻的病人，因尿管刺激可能誘發尿道痙攣致插管困難甚至失敗。黃寶瑛[9]等研究發現在尿道注入1%地卡因后，由于麻醉了尿道粘膜，使尿道粘膜對導尿管的刺激敏感性降低，疼痛減輕，可使導尿管順利通過。任碧華認為插尿管前應用潤滑止痛膠松弛尿道肌肉，減少插管阻力，減輕尿道黏膜的刺激，避免損傷出血，從而減輕病人痛苦或采用利多卡因黏膜麻醉減少疼痛及疼痛反射引起的尿道括約肌痙攣。余娥娟等在研究中使用超滑導尿管（即用水潤滑后尿管壁有蛋白粘液）采用尿道口注水法為男性導尿，根據注水時阻力選擇合適插管角度，對比發現采用注水導尿對提高男性導尿成功率與舒適度效果顯著[10]。此外，楊潔[11]等采用注射器自尿道注入無菌甘油或石蠟油的方法也取得了良好效果。

2.2 老年男性[12]病人由于性激素分泌紊亂，致前列腺增生肥大，尿道變窄，尿流阻力增大，最終引起尿路梗阻，影響膀胱排空。羅鳳蓮[13]認為老年男性在導尿時由于尿道本身的狹窄或梗阻，加之插管時的機械刺激和疼痛反射使尿道平滑肌收縮，尿道更加狹窄。插管時前列腺肥大患者應取側臥位，墊高其臀部使呈30°角即可插入。個別用此方法不能插入者，先在醫生指導下行恥骨上膀胱穿刺抽盡尿液后可順利插入。此外，還可采用具有柔韌度高的金屬導絲置于引導管內，使導尿管具有一定韌性的條件下使導尿管插入膀胱，將尿管內金屬絲抽出后，尿管仍留在膀胱內，彌補了金屬導尿管不能保留的缺陷。陳春娥等在向尿道內注入無菌石蠟油[14]3~5ml輕輕用食指和中指擠壓尿道口1~2min使尿道充分潤滑全程尿道后，按基礎護理常規導尿取得良好效果。

2.3 由于女性會陰部有尿道口變異和皺折較多。因此，其操作較男性更易繼發大腸桿菌感染。吳階平[15]認為引起尿道感染的病原菌以大腸埃希菌為最重要，約占50%以上病例，其余病原菌則為變形桿菌、綠膿桿菌等。耿氏[16]認為引起尿路感染的病原菌80%為革蘭氏陰性桿菌，其中以腸桿菌科和假單胞菌為多數，革蘭氏陽性球菌占20%，且

以D組鏈球菌和葡萄球菌為常見。有研究表明，采用噴霧消毒和局麻，即在距外陰15~20cm處對準外陰進行手動噴藥（1%鹽酸丁卡因和0.1% 醋酸洗必泰盛于無菌塑料微型噴霧器中）4次，隨后按基礎護理常規導尿，該方法具有廣譜殺菌和快速局麻止痛作用，一定程度上防止了導尿引起的尿路感染。

2.4 大齡女性患者多數由于肌肉結締組織萎縮、會陰部肌肉松弛、尿道括約肌松弛而在導尿時發生滲尿，因此在導尿時應選用型號較大，管腔較粗的尿管，方仕婷等做過觀察認為當氣囊注入生理鹽水10ml后氣囊在膀胱內上浮，與尿道內口接觸面減少，尿液易隨著導尿管流出，當滲尿發生時，可抽出囊內鹽水4ml[17],使氣囊張力降低氣囊上浮力減少，同時向外輕拉導尿管，使氣囊與尿道內口接觸面積增大，緊密度增加，防止滲尿。

2.5 兒童 兒童較成年患者更容易發生尿道痙攣[18]。兒童初次導尿失敗最主要的原因就是醫護人員未取得患兒的配合，對于這類患兒良好的溝通非常重要。醫護人員應加強和患兒的溝通，取得患兒信任，通過聊天等方式分散患兒的注意力，迅速插入導尿管。必要是可給予尿道表面的麻醉劑或者水合氯醛鎮靜催眠后再進行導尿。導尿及留置尿管的注意事項

3.1 掌握熟練的導尿技術、合理控制導尿時機。楊翠芳[19]等人研究發現以心率、血壓，同時采用相差鏡觀察導尿后尿液內紅細胞形態差異鑒別紅細胞性質，根據非腎小球紅細胞陽性率確定尿道粘膜損傷率為對比參數考察了導尿時間的選擇情況，結果顯示為了減少術前導尿導致病人的不適和尿道粘膜損傷，宜選擇在麻醉后10min后再行導尿術。蔣芝英[20]麻醉前用苯巴比妥（采用肌肉注射0.1g）、阿托品（皮下注射0.5mg）進行實驗研究，經對照實驗發現在用藥后15min后導尿可明顯減輕患者導尿痛苦。此外嚴格掌握導尿及留置導尿適應癥、嚴格無菌操作、保證引流袋正確位置、保證引流通暢、盡量縮短操作時間。此外應注意的是導尿管一旦誤入陰道，不準再將原導尿管從陰道拔出后隨即插入尿道，以免污染尿道。在插管時，囑咐病人張口呼吸，使腹肌和尿道括約肌松弛，有助于插管。若膀胱高度緊張，而病人又極其虛弱的情況下，第一次放尿不應超過1000ml，因大量放尿膀胱壓力突然降低使大量血液滯留于腹腔血管致血壓下降而引起虛脫。另外因膀胱突然減壓引起膀胱粘膜急劇充血，發生血尿。導尿及留置導尿引起的尿路感染占醫院內感染的42%因此預防因導尿術引起的感染形勢十分嚴峻。

3.2 尿管護理。對留置尿管的病人，選擇封閉式導尿系統以減少細菌污染，避免輕易分離尿管與集尿袋的接頭及頻繁取尿標本等動作。囑病人多飲水，注意觀察尿液酸堿度，保證尿pH在6.5~7.0，李業梅等研究發現在病情允許情況下盡量多飲水每天2000ml左右，同時可口服碳酸氫鈉片以堿化尿液，防止尿垢的形成與附著[21]。禁飲濃茶和咖啡，預防結石的形成。

3.3 膀胱沖洗。臨床研究表明膀胱沖洗對治療菌尿無明顯作用，且沖洗液可使膀胱表層黏膜受損，細胞剝脫增加感染危險，必須沖洗膀胱時最好放置三腔Folley導尿管或單向沖洗式導尿管或用輸液管在導尿管末端消毒后用輸液法快速滴入。郭慧榮等發現用肝素鈉15mg加入0.9%氯化鈉注射液200ml，或活力碘原液5ml加入20~30℃的生理鹽水100ml。輸入膀胱夾管留置30~60min，2次/d可預防導尿管伴隨性尿路感染。

3.4 留置尿管與間歇導尿的時間。Ohkawa報道[22]留置導尿管4d以上，70%的尿管表面粘附有病原體，長期留置尿管大于30d患者幾乎100%發生菌尿。國外資料[23,24]顯示留置2d尿道感染率2%，大于14d感染率100%。留置導尿由于長期置于尿道內，削弱了中性粒細胞的抗感染能力，破壞尿道正常生理環境以及膀胱對細菌的機械防御能力和尿道粘膜對細菌的抵抗能力，影響膀胱對細菌的沖刷作用，致使細菌容易逆行至泌尿系統繁殖而引發感染。間歇性導尿時間[24]是根據吳氏定律：細菌在膀胱內的濃度是一個指數型曲線，在開始時細菌濃度隨著尿量增加而降低，隨著時間的延長，細菌不斷增多，繁殖濃度上升，并超過了起始濃度，從最初細菌濃度降低到返回原先水平的時間為安全排空期，故間歇性導尿在安全排空期內導尿，從而有助于保持無菌或減少細菌尿。

3.5 拔除尿管的時機。魏瑛琪等[25]認為拔出尿管前排空膀胱，以1:5000呋喃西林溶液500ml沖洗膀胱，并保留沖洗液20~30min，待病人有尿意時拔出尿管，可減少拔管后尿潴留的發生。呋喃西林是一種抗菌藥物，有過敏和蓄積中毒的危險，呋喃西林液使部分患者激發膀胱麻痹，有人認為也可以改用250ml生理鹽水慶大霉素地塞米松混合液代替。臨床上長期留置尿管的多數病人在拔除尿管后常出現第1次排尿困難和尿潴留。任建華[26]認為在改進拔管法時在拔管前經尿管注入藥物，能避免和減輕經尿道內窺鏡術后病人拔尿管時及拔尿管后出現的自覺癥狀，其聯合給藥效果更好。

3.6 并發癥的處理。如果導尿管使用不當會造成尿道損傷、尿道

斷裂、氣囊導尿管斷入膀胱入口，拔管困難等并發癥，前3種均需手術治療。拔管困難多是由于氣囊內液體抽不出，氣囊回縮不良，以及因長期留置導尿管而未沖洗導致氣囊周圍鈣鹽沉積附著尿管外壁而引起的，對于此種情況的患者每日需用0.1%新潔爾滅棉球或碘伏擦洗尿道口兩次，然而薛明英等[27]的研究結果顯示采用0.5%的碘伏清潔尿道口的殺菌效果明顯優于0.1%的新潔爾滅，同時更換引流管或尿袋每日一次，每12周更換尿管一次，每日用0.9%生理鹽水+慶大霉素或碳酸氫鈉溶液沖洗尿道，防止或減少鈣鹽沉淀的產生[28]。如因心理緊張或黏膜水腫造成的拔管困難，可給予耐心解釋疏導，轉移其注意力，并同時熱敷下腹部以達到解除膀胱及尿道括約肌痙攣，減輕水腫，楊紅軍等采用從尿道外口處剪斷讓導尿管囊內液體自動流出但謝貽先等[29]認為此法不但不能及時排盡囊內液，還可因氣囊排液（氣）的反作用，致使尿管滑入膀胱內。基于國內外相關報道[30,31]，自己設想出制作一種雙層嵌套導尿管，基本原理是內層類似氣囊導尿管，外層為遠端封閉環形開孔的結構，這樣從截面來看便形成兩個獨立的環腔。由于在留置導尿時內層導管腔內的尿液以及包圍它的內層導管與尿道之間被外層導管隔離而減少了尿路感染發生的幾率。同時該設計還能更加便于進行尿道的定期殺菌消毒以緩解由于留置導尿引起的尿道感染，具體方法是通過在近端外腔注射一定量的碘伏溶液從而進行定期消毒，還可以在拔管前改換注射液狀石蠟油起到潤滑尿道進而起到便于拔管的作用。具體是否如此，還需要等待做出此類導尿管并進行相關實驗研究才能判斷此法究竟是否可行。

參考文獻：

[1] 李華，王玉龍.脊髓損傷后運動功能對膀胱功能重建的影響[J].中國康復醫學雜志，2009,24（4）：129-132 [2] 時美芳，楊在英.尿潴留患者間歇導尿與留置導尿管細菌學檢測的臨床觀察[J].中華物理醫學與康復雜志，2001，23（4）：220 [3] Khen-Dunlop N,Van Egroo A,Bouteiller C,et al.Biofeedback therapy in the treatment of bladder overactivity,vesico-ureteral reflux and urinary tract infection[J].J Pediatric Urol, 2006,2(5):424-429 [4] Dobbs SP, Jackson SR, Wilson AM,et al.A prospective,randomized trial comparing continuous bladder drainage with catheterization at abdominal hysterectomy.Br J Urol, 1997,80(4):554 [5] 金湘玲，賈宜瑩.導尿管氣囊內灌注溶液與尿路感染關系的探討[J].中國基層醫藥，2005,12（5）：624-625 [6] 司秀云.兩種不同導尿管及消毒液應用的臨床觀察[J].護士進修雜志，1999,14（8）：50 [7] 孟曉，管淑萍，李朝霞等.介紹一種單豬尾多孔導尿管[J].中華護理雜志，2001,36（3）：167

[8] 李均.氣囊導尿插入深度不夠可造成男性病人后尿道損傷[J].中華護理雜志，1997,32（12）：724 [9] 黃寶瑛，于曉芳.老年男性尿潴留患者導尿技術的改進[J].實用護理雜志，2003，19（8）：43 [10] 余娥娟 羅世媚 林君 尿道口注水法對提高男性導尿成功率與舒適度護理效果[J].中國醫療前沿，2011,6（2）85-86 [11] 楊潔，王濤.運用注油法導尿術提高男性導尿成功率[J].實用醫學雜志，2008,24（15）：2699-2700 [12] 毛麗湘，戴寶珍.實用老年護理學[M].上海：上海醫科大學出版社，1999:23 [13] 羅鳳蓮，陳梅.老年前列腺肥大疾行尿潴留2種導尿方法的比較[J].使用護理雜志，2004,20（3）：62 [14] 金有豫.藥理學[M],北京：光明日報出版社，1996:122 [15] 吳階平.泌尿外科[J].濟南：山東科學出版社，1997,295 [16] 耿麗華.醫院感染實用護理手冊[M].北京：科學技術出版社，2002.266 [17] 方仕婷，馬麗峰.男性留置氣囊導尿管滲尿原因分析及對策[J].護士進修雜志，2005,20（1）：92 [18] 何遠橋, 郭炬, 呂磊.初次導尿失敗的原因分析及處理chinese general practice 2010 13（6）[19] 楊翠芳，趙哲玲.全麻手術病人導尿時機的選擇[J].中華護理雜志，2002,37（2）：89-90 [20] 蔣芝英，甘明艷，吳夏云.手術前病人導尿時機的研究[J].護理研究，2004,18（5）：759-760 [21] 李業梅.氣囊導尿管插管深度的改進對尿道損傷的影響[J].臨床護理雜志，2008，7（1）：77-78 [22] Ohkawa M,Sngata J,Sawakl M,et al.Bacterial and crystaladher2 encetoche surface of indwelling urethral catheters[J].JUrol,1990,143(4):717 [23] Tang MW,Kwok TC ,Hui E,et al.Intermittent versus indwelling urinary catheterization in older female patients.Maturitas,2006,53(3):274-281 [24] Evron S,Dimitrochenko V,Khazin V,et al.The effect of intermittent versus continuous bladder catheterization on labor duration and postpartum urinary retention and infection: a randomized trial.J Clin Anesth, 2008,20(8):567-572.[25] 魏瑛琪，符麗，張文香 拔管前膀胱沖洗預防尿潴留的臨床觀察[J].中華護理雜志，2002,37（10）：733-734 [26] 任建華，彭妍.尿道內窺鏡術后導尿病人拔尿管方法的探討[J].護理進修雜志，2008,23（19）：1788-1789 [27] 薛明英，俞志海.0.1%新潔爾滅與0.5%碘伏清潔尿道口效果研究[J].實用護理雜志，2002,18（9）：45 [28] 馮雅男.膠乳導尿管留置發生意外原因分析[J].醫藥論壇雜志，2003,24（15）:80 [29] 謝貽先，蘇興惠.使用氣囊尿管需要注意的幾個問題[J].四川醫學，1999,20（6）：615 [30] Cardenss DD,Hooton TM.Urinary tract infection in persons with spinal cord injury[J].Arch Phys Med Rehabil, 1995,76(3):272-280 [31] Fujimoto Y, Ueno K, Yamada S, et al.Clinical investigation of clean intermittent catheterization[J].Hinyokika Kiyo, 1994,40(4):309-313

第三篇：馬鈴薯收獲機技術發展現狀分析

馬鈴薯收獲機技術發展現狀分析

摘 要: 分析了我國馬鈴薯產業的現狀以及馬鈴薯機械化收獲的意義;綜述了國內外馬鈴薯收獲機械發展現狀;簡要介紹了目前國內外主要的馬鈴薯收獲機，并針對目前國內馬鈴薯收獲機械產品本身及其市場存在的主要問題，提出了相應的對策和建議。關鍵詞: 馬鈴薯;收獲機;發展現狀。

0 引言

馬鈴薯（學名：Solanum tuberosum，英文：potato），屬茄科多年生草本植物，塊莖可供食用，是全球第三大重要的糧食作物，僅次于小麥和玉米。

馬鈴薯分布廣泛，營養豐富，素有“地下蘋果””飲食新貴“和”十大熱門營養健康食品”之稱。我國是世界馬鈴薯種植面積最大的國家，其年種植面積與產量分別在1050公頃和 8000 萬 噸左右。同時，我國馬鈴薯消費量以年均 8%的速度增長，是世界上消費量增長最快的國家之一。馬鈴薯適應性強，產業鏈長且產值高，發展馬鈴薯生產對優化調整農業產業結構“農民增收”促進經濟發展“確保糧食安全及實現千年發展目標具有重要且不可替代的戰略地位。我國是馬鈴薯生產大國卻不是強國，國際競爭力差。我國馬鈴薯生產存在一系列問題，如品種單一”農藝標準不一“生產技術粗放”管理水平差及機械化水平低等。其中，生產機械化水平低嚴重制約著我國馬鈴薯產業的發展。在農村勞動力結構發生轉變以及勞動力成本日益增加的背景下，提高馬鈴薯機種和機收的水平對于馬鈴薯生產發展具有重大意義。

1國內外馬鈴薯收獲機械發展現狀

1.1 國外馬鈴薯收獲機械現狀

國外馬鈴薯機械化收獲起步早、發展快、技術水平高。從20世紀初開始發展，到80年代初，多數國家通過馬鈴薯聯合收獲機直接收獲的方式，或挖掘-撿拾裝載機加固定分選裝置來進行分段收獲的方式，相繼實現了馬鈴薯生產機械化[Dal。其機器具有生產效率高、技術水平高以及穩定性高的“三高”特點，并廣泛應用當前高新技術。例如，在生產制造方面，采用虛擬制造技術、微細加工、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等先進制造技術等，大大提高了國外機具的制造精度和生產效率，降低了制造和使用成本，提高了作業效率和國際競爭力;在工作方面，采用振動和液壓技術進行仿形挖掘，采用傳感技術控制土壤喂人量、馬鈴薯傳運量以及分級裝載，采用氣壓、氣流和光電技術進行碎土及分離清選，并搭載了基于PDA/GPS/GPRS/GIS等技術的農機終端操作系統，可利用微機完成相關的監控、控制和調度等操作。

目前，國外馬鈴薯收獲機中挖掘機比例顯著下降。馬鈴薯挖掘機主要集中在一些以山地面積和種植田塊小且分散為主的國家，如意大利、波蘭、韓國和日本等，而德國、美國和比利時等國家主要以應用馬鈴薯聯合收獲機為主。其中，根據聯合收獲方式不同，又分為分級裝袋式、機載儲物箱式和側輸出式。相關代表機型如下: 波蘭Akpil公司考慮到波蘭土地制度以及馬鈴薯田塊特點，生產馬鈴薯挖掘機和聯合收獲機。該公司生產的BULWA2系列挖掘機，配套動力約為25kW，將挖掘出的馬鈴薯條鋪于田間。其中，BULWA290年代，由于手扶拖拉機以及小四輪拖拉機的推廣應用，相關部門在消化吸收國外先進技術的同時，開始了國內馬鈴薯挖掘機的研制。馬鈴薯收獲方式主要是依靠小型挖掘機挖掘，鋪放在田間，再由人工撿拾裝袋，效率依然低下。三是中小型馬鈴薯挖掘機及少量大型聯合收獲機應用階段。20世紀90年代后(隨著勞動力成本提高，馬鈴薯種植大戶，特別是新疆、黑龍江以及內蒙古的少數農場)，開始采購國外先進大型馬鈴薯聯合收獲機械。同時，國內相關研究部門及企業根據國內情況把研發方向定格在了中小型馬鈴薯收獲機械的研制上，多數機型多可實現兩行及兩行以上的收獲，有的配備側輸出提升臂，進一步提高了收獲效率。

目前，國內應用的馬鈴薯收獲機機型種類繁多，其中大型聯合收獲機卻完全依靠進口。國內研發主要集中在中小型挖掘機、少量的大型挖掘機以及自動化程度不高、機型不大的聯合收獲機方面。相關代表機型如下: 中機美諾公司生產的中農機美諾系列1700和1710型馬鈴薯聯合收獲機，其實現了國內大中型國產馬鈴薯挖掘機的突破。該機可一次完成鎮壓、挖掘、輸送分離、除秧和側輸出作業;裝有鎮壓輪，達到不同的挖掘深度要求;收凈率高，采用兩級輸送分離裝置，配以強制振動、兩級除秧等機構，使馬鈴薯與薯秧的分離效果更好。1710在1700的基礎上安裝了側提升臂，實現工作過程中升運裝車，配合1900馬鈴薯運輸車，大大節省了勞動力。

黑龍江科農機械廠生產的科農牌馬鈴薯聯合收獲機，配備It左右儲物箱，采用環繞型提升裝置，雖效果較好，但是輸送鏈過長，功率消耗增大。該機土豆挖凈率高，破碎率較低，損失少，干濕莖稈都適用，工作效率相對較高，但相對國外馬鈴薯聯合收獲機械在功能、加工制造和設計等各個方面差距依然很大回。

1710馬鈴薯收獲機

UFD-1400馬鈴薯收獲機

甘肅農業大學工學院研制的4UFD一1400型馬鈴薯聯合收獲機適用于中等地塊且能同時實現分級裝袋、，可以一次性完成馬鈴薯挖掘、土薯分離、莖稈、雜草及地膜分離、薯塊輸送升運、薯塊分級和收集裝袋等工序，大大提高馬鈴薯收獲的工作效率和勞動生產率，解決了馬鈴薯生產中存在的突出問題。該機可以方便地與45一58.8kW拖拉機配套，適應中等地塊作業，更符合中國國情。存在問題

2011年，我國馬鈴薯耕整地、播種和收獲的機械化水平分別是48% 19.6%和17.7%，而在馬鈴薯主產區云南和甘肅，其馬鈴薯總體機械化水平僅有1%左右，這與當前國外發達國家機械化水平的70%有著天壤之別。目前，馬鈴薯收獲機械研制正由條鋪式挖掘機向聯合收獲機方向發展，但總體機械化水平仍很低。主要問題體現在以下幾個方面。

馬鈴薯優勢區域布局示意圖

2.1市場管理方面

當前，隨著馬鈴薯機械化收獲需求的增大以及國家政策的扶持，國內馬鈴薯收獲機的研發和生產如雨后春筍般發展。截至當前，全國涉及馬鈴薯收獲機生產的廠家和科研單位有100家左右，分布不均，多集中在山東省;而甘肅和云南等馬鈴薯種植大省較少，市場管理混亂，多數公司資金不足和研發能力不強，研發過程主要是將市場購置相關機型，進行反復拆卸和測量，最終按照原產品進行生產自造，基本沒有改進，生產的產品多數為小型馬鈴薯挖掘機，并且加工粗糙，產品質量不可靠，穩定性差。另外，相關職能部門對產品質量的監督檢測不到位，特別是相關農機購機補貼范圍審核不夠認真，導致很多假冒偽劣產品充斥市場，嚴重損害了廣大農民的切身利益。2.2農機與農藝結合方面

由于國家舊的相關土地政策、地形、氣候和土質等因素，當前國內馬鈴薯種植多以農村小片分散狀的生產方式為主。多為人工種植，不夠整齊，在種植方式上既有平作，也有壟作，有的鋪膜，有的不鋪膜，并且各地種植壟距和深度等不盡相同。以中國薯都甘肅省定西市為例，其各項參數如下:壟高10-20，壟面寬50一100壟寬60一120壟距25一50，行距15一22耕深20一35 cm。當種植行距和拖拉機輪距、收獲機挖掘鏟間距不適應時，往往導致擠傷薯皮、漏薯、壓碎和鏟切薯塊的結果，直接影響收獲質量，進而影響農民的切身效益。2.3技術方面

目前，國內馬鈴薯收獲機械以小型為主，動力要求不高，收獲效率相對國外機械較低，功能單一，多以后輸出的方式將馬鈴薯平鋪于地面，也有少數側輸出或帶有料箱的機型。結構均比較簡單，價格相對便宜，但所采用的整體式挖掘鏟造成機器在作業過程中阻力相對較大，對壟高、土質以及收獲時間的適應性差，使用壽命短。多數機器不具備二次土薯分離裝置，并且馬鈴薯后輸送效果欠佳，導致己經挖掘出的馬鈴薯被土壤二次掩埋以及奎土現象的出現，明薯率相對較低。2.4使用方面

當前，馬鈴薯收獲機械用戶多為農民，專業化農機大戶不多，由于對機器的了解不夠，往往造成“大馬拉小車，小馬拉大車”的牽引動力不配套問題。對于一些電液控制自動化程度相對高的機型，操作人員往往很難準確地控制入土深淺，造成頻繁停車現象的發生，影響收獲效率，甚至造成機器重大損壞;而當前馬鈴薯機械相關零部件沒有系列化，同時廠家售后服務不完善，導致用戶自行維修，為以后的安全埋下隱患。同時，由于機器功能單

一、馬鈴薯收獲時間較集中以及各地種植習慣不同等原因，機器的利用率較低，使得農民購置馬鈴薯收獲機的熱情不高。

3對策和建議

國外馬鈴薯收獲機械現狀表明，馬鈴薯收獲機械朝著大型自走式、機電和液壓一體化、聯合作業、較高穩定性和實現互換性的方向發展。該類馬鈴薯收獲機具有生產效率高、收獲質量高、勞動強度低、作業成本以及相對購置費用低等特點。國外馬鈴薯收獲機械現狀為我國的馬鈴薯收獲機械化事業指明了方向。

3.1市場管理方面

整合資源，加強聯合，提高農機企業準入門檻，防止不具備研發能力廠家依葫蘆畫瓢式的生產制造馬鈴薯收獲機。質量監督部門應提高對農業機械假冒偽劣監管的重視，加大對相關產品的抽查力度，建立生產與銷售共同責任機制。嚴把入選農機購置補貼目錄產品質量關，避免中國特色農機化扶持政策體系成為個別商家以次充好、欺騙消費者的噱頭。督促相關廠家完善售后服務體系，確保所生產的馬鈴薯收獲機在出現故障時能及時得到解決，避免對用戶造成不必要的經濟損失。3.2農機與農藝結合方面

機具的適用性和性能指標的高低與農藝措施密切相關，農機與農藝的結合也是發展現代農業的必然要求，要積極做好農機農藝結合工作。相關部門共同制定農機與農藝相結合的技術方案，實行規范化種植，為機械作業創造條件。大力推廣普及馬鈴薯機械化種植，徹底解決機具與農藝結合的根本問題，為實現馬鈴薯全程機械化生產奠定基礎。加大宣傳力度，提高購機補貼力度，建立示范基地，對農戶進行技術培訓，讓農民直觀認識到機械化生產效益的顯著性，并建立標準化種植觀念。因地制宜地發展農業，加快適宜土地整合步伐，為下一步大型馬鈴薯聯合收獲

機具的應用創造條件，并把握好北方地區尤其黑龍江、新疆和內蒙古等地馬鈴薯聯合收獲的突破機遇。3.3技術方面

對馬鈴薯收獲機械進行全面、深入的理論和試驗研究，加強對國外先進技術裝備的消化吸收和自主創新力度。采用新材料、新方法和先進的加工工藝，提升產品的技術水平和技術含量，并在充分的生產試驗考核中熟化技術，使產品定型，實現標準化和系列化批量生產。組織有關院校、科研單位和企業進行聯合攻關，解決技術難題，提供操作方便、適應性強、功能全、實現互換性以及具有較高技術含量的收獲機械，滿足生產需求，降低勞動強度。但相關部門必須客觀、認真對待相關課題的驗收，避免重復研究，造成科研經費浪費。提高生產企業的加工工藝水平，選用符合要求的材料和高質量的標準件與外協件，保證設備制造質量。3.4使用方面

相關部門應大力扶持、引導和發展馬鈴薯機械化生產合作服務組織與農機大戶，積極引導其購置馬鈴薯專用機具，并為其提供技術培訓和相關資料，提高農民對機具的操作水平和熟練程度。構建信息網絡，建立高效生產的運行機制，提高機具的利用率。相關企業應提高自身責任感和產品質量，合理設計，完善其產品使用說明書，必要時可以對用戶進行針對性的培訓。

參考文獻: [1]賈晶霞，楊德秋，李建東，等馬鈴薯栽培農藝與機械化生產技術調研綜述田農機化研究,2010,32(11):1一6 [2]王福義馬鈴薯收獲機械發展研究田農業科技與裝備，2010(12):83一83 [3]鄭晨飲食新貴田中國檢驗檢疫,2010(2):62-62 [4」王洋洋引領馬鈴薯類食品新時尚日」中國食品工業，2010(1):34一34 [5]柳俊我國馬鈴薯產業技術研究現狀及展望CT」中國農業科技導報，2011,13(5):13一14 [6] 百度百科 [7] 百度圖片

第四篇：歐洲煉鋼技術發展現狀與趨勢

歐洲煉鋼技術發展現狀與趨勢

2012年，27個歐盟國家的產量為1.685億噸，其中有19個國家年粗鋼產量超過300萬噸。這些國家主要的工藝路線是轉爐煉鋼和電爐煉鋼，其中轉爐煉鋼比例為58.3%，電爐煉鋼為41.7%。但各國工藝路線區別很大。意大利和西班牙電爐煉鋼比例超過2/3，盧森堡、葡萄牙和斯洛文尼亞這一比例達到100%。與此相反，在奧地利、荷蘭、捷克、斯洛伐克和匈牙利，轉爐煉鋼比例超過90%。在德國，電爐煉鋼比例占32%，轉爐煉鋼比例占68%。

轉爐與電爐：結合顯優勢

相比于電爐煉鋼，轉爐煉鋼具有更大規模生產特定鋼種的能力。精細的鋼種用于供應扁平材及長材產品、半成品、線材、熱軋卷和冷軋卷的生產使用。氧氣轉爐煉鋼工藝主要分為3種：頂吹LD爐、底吹BOP爐、為了增加廢鋼比例的頂底復吹Q-BOP爐。

1952年~2007年，底吹BOP轉爐粗鋼產量遠遠低于頂吹LD轉爐粗鋼產量。許多優化LD轉爐的工藝和裝備技術使其在世界范圍內得到廣泛使用，其中包括改善工藝自動化的副槍技術、實現出鋼溫度和成分命中的動態工藝模型的發展、各種形式的出鋼擋渣系統和通過爐底透氣磚噴吹惰性氣體攪拌熔池實現頂底復吹。

底吹轉爐改善了爐渣熔池反應和脫碳效果。在出鋼時具有相似碳含量的情況下，相比于LD轉爐，BOP轉爐渣中鐵含量降低。

可生產多樣性鋼種是轉爐煉鋼和電爐煉鋼的共同特征。較少種類的高品質結構鋼、耐腐蝕耐熱鋼和工具鋼多采用電爐生產。許多化學元素可以當作合金原料用于生產多種市場所需的鋼材產品以滿足客戶要求。1980年~2011年，歐盟國家電爐煉鋼產粗鋼比例從20%增長到42%，增幅超過1倍。可持續發展是這些數字背后的驅動力，因為各種級別廢鋼的循環利用是電爐煉鋼的重要任務。此外，電爐煉鋼相對于長流程煉鋼來說也減少了CO2的絕對和相對排放量。

在德國，28座電爐中有3座是直流電爐，分別位于翁特威倫博恩、派尼和喬治瑪林。直流電爐主要具有低噪音、低電耗、長爐齡、對電網沖擊小等優點。

就電爐煉鋼流程來說，伊斯肯德倫MKK冶金公司擁有300噸容量的電爐（交流電），東京鋼鐵公司擁有420噸容量的電爐（直流電）。這些電爐煉鋼廠粗鋼年產能達到250萬噸，接近中等規模轉爐煉鋼廠的產能水平。

Conarc工藝代表了轉爐煉鋼和電爐煉鋼技術的結合。根據原材料的不同，兩個獨立的熔池可以同時冶煉或者分別作為轉爐和電爐冶煉。原材料可從全鐵水到全廢鋼變化，充分考慮原材料的靈活性是Conarc工藝的特點。

采取改善轉爐傳感器技術和工藝建模等措施的目的在于增加轉爐的有效性及保證轉爐在換襯和緩沖期的安全準確維護。此外，其也有助于改善能量利用率、二次燃燒率、轉爐爐氣回收和增加原料廢鋼比等。但是，電爐煉鋼爐氣利用仍然是一個重要問題。

因為高品質廢鋼數量的有限性限制了電爐煉鋼生產粗鋼比例的提升，所以電爐熔化廢鋼和海綿鐵、轉爐冶煉鐵水、化石燃料熔煉廢鋼等復合工藝得到發展。

目前，用氣體作為還原劑已經不僅限于研究階段，奧鋼聯在德克薩斯投資了新的熱壓塊鐵廠。一些地區的天然氣價格較低，使得這項技術具有重要意義。

爐外精煉：精細靈活

轉爐煉鋼廠典型的爐外精煉工藝開始于出鋼過程中加入合金元素。LF爐可以用電作為能源對鋼液進行加熱，這給煉鋼工人帶來了許多便利且具有其他優點：①出于工藝考慮可以降低轉爐出鋼溫度，②可以延長轉爐爐襯壽命，③使加入大量合金原料成為可能。

加熱鋼液也可以在HALT或者CAS-OB通過鋁脫氧放熱實現。VD/VOD或者RH可以進行脫氣和脫碳。在鋼包脫氣過程中，利用適宜的爐渣條件可以將鋼中硫含量降至最低值。而RH爐為脫碳提供了最適宜的條件。

鋼種的多樣性和客戶的需求導致爐外精煉的工藝路線比較復雜，轉爐煉鋼和電爐煉鋼都是如此，其中考慮到了煉鋼、攪拌、RH和VD/VOD脫氣、LF和化學升溫等因素。實際工藝路線的選擇由冶金需求決定，可以同時采取多種工藝路線，而且這些工藝路線互相關聯。因此，煉鋼廠的調度安排變得越來越重要，這也對工人操作水平和設備有了更高的要求。

客戶需求和產品種類決定了所需要的爐外精煉裝備。通常來講，滿足殘余元素或者微量元素的下限與生產有合金元素上限的鋼種是兩個不同的任務和工藝。此外，從不同元素的需求來看，LF爐的關鍵地位是顯而易見的。鋼種合金元素總體含量越高，采用LF精煉就越重要。這是由于工藝所允許的溫度上限有要求，煉鋼時輸入鋼液的能量不能保證添加大量合金元素的需求。

自20世紀50年代裝備了第一臺爐外精煉設備以來，人們付出了巨大的努力推動精細冶煉工序的發展，這也可以從鋼中殘余元素最低值要求的變化看出：1960年，鋼中[C]、[S]、[N]、[O]、[H]含量總和為600ppm，到2010年，這一值降低到了70ppm。顯然，這一數值已經沒有必要再向更低的水平發展了。

現在，爐外精煉的主要類型有VD/VOD和RH。采用RH工藝，鋼液終點碳含量僅為采用VD/VOD工藝終點碳含量的1/3。另一方面，由于VD可以優化爐渣成分進行脫硫，鋼中硫含量約為RH的1/4。因此，VD在中厚板和管線鋼的生產中扮演著重要角色。

從歐洲1990年~2010年每5年中新建成的脫氣裝置可以看出，主要趨勢是在轉爐煉鋼廠裝備RH，在電爐煉鋼廠裝備VD/VOD。但是，也有不同工序的不同組合。大約50%的RH使用的鋼包容量超過150噸，而大部分VD/VOD使用的鋼包容量都小于150噸。

對LF工藝技術來說，可以總結出以下趨勢：轉爐煉鋼生產高合金鋼種是需要LF爐的原因；LF爐可以降低轉爐出鋼溫度以降低鋼中磷含量，這也有利于延長爐襯壽命；開發出水冷銅元件可以避免結殼。

預期LF今后會在轉爐煉鋼中扮演重要的角色。煉鋼工藝需要更高的靈活性與更加精細鋼種數量的增加相結合，這給爐外精煉帶來了一個新挑戰。煉鋼物質流的持續改善是另一個主要任務。在高合金鋼的生產中，合金系統必須升級到更大效率，同時保證更好的分析彈性。在線工藝建模的重要性已經增加，光學檢測和攝像系統配合圖像分析軟件的應用是此技術發展的另一個趨勢。爐外精煉設備數量的穩定增加和精細技術的投入使用，確保了該工藝操作的最大靈活性，從而有利于更好地滿足當今和未來的市場需求。

連鑄：穩中求“精”

比較7年間歐洲噸鋼研發投入與噸鋼附加值之間的關系和技術差別可看出，薄帶連鑄仍有很多問題。也就是說高研發投入卻獲得低附加值。未來幾年工藝優化的一個重要方向可能

是提升薄帶連鑄產品的附加值。薄板坯連鑄處于較好態勢，但是要獲得高附加值仍然需要高研發投入。

當今95%的鋼材仍由傳統連鑄工藝生產，因為其能夠以較低的研發投入獲得較高的產品附加值。德國厚板廠商迪林格公司正準備采用一種近終型連鑄工藝，旨在建造一臺可生產最大厚度500mm板坯的連鑄機以滿足客戶在厚板市場的需求，預計將在2014年投產。

薄板坯連鑄。自1984年紐科公司第一家薄板坯廠在克勞福茲維爾建成以來，這項技術在高質量熱軋板卷的生產中扮演了重要的角色。薄板坯連鑄主要的優勢在于相對低的能量消耗，約比傳統板坯連鑄-熱軋工藝低一半。

據統計，全世界薄板坯連鑄工藝產能總和達到8150萬噸。有44家工廠采用CSP工藝，有12家采用FTSC工藝，5家采用其他工藝，如DSP、ESP、ISP。這些技術在電爐煉鋼廠和轉爐煉鋼廠都有使用。這些工廠主要分布在歐洲和北美，也有的部分位于印度、韓國和中國。

目前，歐盟國家有7家薄板坯廠正在運營，年產能達到900萬噸，分別采用ESP、ISP、CSP或DSP工藝。為使產量實現最大化，這些廠不斷提高連鑄坯拉速。比如克雷莫納廠采用的ESP工藝，最高拉速可達到8.5m/min；土耳其伊斯肯德倫也有一家工廠采用FTSC工藝。

薄帶連鑄。為了生產厚度為1mm~5mm的近終型產品，雙輥薄帶連鑄工藝被開發出來。由于產品厚度降低，可以減少軋鋼機架數量，從而大幅縮短生產線。相對于傳統（厚板坯）連鑄-熱軋工藝，雙輥薄帶連鑄工藝能量消耗最多可降低90%；由于鋼液凝固時間為傳統連鑄的1/700，微觀組織也能得到改善，且可以避免微觀偏析和宏觀偏析，從而允許更高的殘余元素含量。在生產高錳和高鋁含量的鋼種時，薄帶連鑄具有極大的吸引力。

目前，主要有3家薄帶連鑄廠正在運營。韓國浦項在2002年建成了一座類似的工廠用于生產不銹鋼和硅鋼。2002年，紐科公司在美國克勞福茲維爾建成一臺雙輥軋機，年產能54萬噸。此后，其又在美國布萊斯威爾建成了第2臺，生產的鋼種包括碳素結構鋼和低合金鋼。

一般來說，表面缺陷不能通過火焰清理和修磨去除，這是雙輥薄帶連鑄技術的主要問題。該技術在側板密封技術、邊緣板型控制、凝固過程控制和工藝收益率等方面還尚待改進優化。

德國扁鋼廠商薩爾茨基特公司在世界上首次實現了BCT薄帶連鑄工業化，相應的試驗工廠位于克勞斯塔爾大學。通過旋轉，鋼液從類似于中間包的容器中澆出，冷卻成鋼帶。初級冷卻主要在連鑄滾帶上進行，凝固過程在惰性氣體氣氛下進行。澆鑄成的鋼帶厚度在10mm~15mm之間。

相對于雙輥薄帶連鑄工藝來說，BCT薄帶連鑄工藝表面缺陷沒有那么嚴重，且具有偏析輕、在線軋制能耗低、軋鋼機架數量少等優勢。同時，由于不用經過彎曲和矯直，該工藝避免了熱致裂紋的發生，可專門用于高錳鋼的生產。

技術展望。在德國鋼鐵協會會員公司中，當前連鑄技術的發展趨勢主要集中在提升工藝可靠性和工藝穩定性、裝備模塊化和改善靈活性方面。對于傳統連鑄工藝的優化策略是根據產品市場定位來確定進一步發展的方向。短期來看，薄板坯連鑄工藝將會引起極大關注；長遠來看，則必須發展精細的設備和工藝流程。然而，未來薄板坯連鑄的發展也要取決于技術可行性和經濟效益情況。

第五篇：樁基檢測技術發展現狀和展望

樁基檢測技術發展現狀和展望

（葛遠樂寧波市建工檢測有限公司）

摘要: 樁基工程是目前應用最廣泛的基礎形式，合理正確的基樁檢測方法是控制樁基工程施工質量的保障手段，客觀準確的基樁檢測數據是工程質量評定的重要依據。概述樁基檢測技術的發展歷程，對各種檢測技術做了簡要介紹以及各種樁基檢測技術的穿插運用對工程基樁檢測意義重大；同時，展望了樁基檢測工作的發展前景。

關鍵詞: 樁基，檢測，展望

中圖分類號：TU37文獻標識碼：A

Pile Detection Technology Development Status and Prospects

（Ge yuanle）

Abstract ：Pile Project is currently the most widely used form the basis of reasonable correct detection method is based Pile of Pile Foundation Construction quality control of the means of support, objective and accurate detection of Pile engineering quality assessment data is an important basis for.Pile detection technology outlined in the course of development, various detection technologies, as well as a brief introduction to the various detection technologies interludes pile on the use of pile foundation works of great significance at the same time, looked to the pile testing work prospects for development.Key words：Pile，detection，Prospect

1.2.2間接法：指在現場原型試驗基礎上，同時基于一些理論假設和工程實踐經驗并加以綜合分析才能最終獲得檢測項目結果的檢測方法。主要包括以下三種方法：①低應變法（現行主要指反射波法）。在樁頂面施加低能量的瞬態或穩態激振，使樁在彈性范圍內做彈性振動，并由此產生應力波縱向傳播，同時利用波動和振動理論對樁身的完整性做出評價。該方法測試設備簡單輕便，檢測速度快、成本低，是基樁質量完整性普查的良好手段。②高應變法（現行主要指波動方程法）。通過在樁頂實施重錘敲擊，使樁身產生動位移，樁周巖土阻力充分發揮。高應變法物理意義明確，檢測準確度相對較高；但目前受檢測人員水平和樁-土相互作用模型等問題的影響，該方法仍有較大的局限性，尚不能完全代替靜載荷試驗而作為確定單樁豎向抗壓極限承載力的設計依據。③聲波透射法。用聲波在樁身中的傳播，通過對聲波傳播時間、波幅及主頻等聲學參數的測試和分析，對樁身完整性作出評價的一種檢測方法。

第2章 樁基檢測的發展歷史和現狀

2.1靜載荷試驗

樁基靜載測試技術是隨著樁基礎在建筑設計中的使用越來越廣泛而發展起來的。新中國成立以前，在國內基本上沒有樁基靜載測試技術的發展，新中國成立以后，樁基靜載測試技術才逐步發展起來。傳統靜載荷試驗采用手動加壓、人工操作、人工記錄的方式進行。這種方式，因工作條件比較艱苦，試驗時間又較長，而且需連續作業，投入的人力較多，導致不僅工作效率低、檢測數據誤差大，而且原始資料易被涂改、人為干擾因素多，以至于無法進行有效的監督管理，使檢測報告的審核風險加大。就拿西南邊陲省份云南來講，50年代末和60年代初，就有了在預制樁上進行的靜載試驗，但因為受當時計算機應用和電子產品制造水平的限制，自動控制的精度以及測試儀表的穩定性能方面，均無法滿足使用上的要求或使用起來更加費時費力，推廣性不強。進入到80年代以后，隨著改革開放的深入，基本建設規模的逐年加大，特別是灌注樁在工程上的廣泛應用，我國的樁基靜載測試技術也進入了一個全新的發展時期。至今，樁基靜載試驗是一項方法成立，理論上無可爭議的樁基檢測技術。在確定單樁極限承載力方面，它是目前最為準確、可靠的檢驗方法，判定某種動載檢驗方法是否成熟，均以靜載試驗成果的對比誤差大小為依據。

現在，隨著各種性能穩定的電子元器件的出現、制造技術的進步以及計算機水平的提高，生產出性能穩定、功能全面、精度更高、界面更加友好的靜載測試系統已經成為可能。因此，每種地基基礎設計處理規范都把單樁靜載試驗列入首要位置。一般情況下，樁基靜載試驗的成果數據，如單樁承載力、沉降量等均認為是準確、可靠的，這已為無數的工程實例證明。

2.2低應變檢測

20世紀80年代，以波動方程為基礎的低應變法進入了快速發展期，各種低應變法在基礎理論、機理、儀器研發、現場測試和信號處理技術、工程樁和模型樁驗證研究、實踐經驗積累等方面，取得了許多有價值的成果。

2.3高應變檢測

動力打樁公式在打入式預制樁施工中的應用已有近百年的歷史，可以說，動力試樁技術的發展始于動力打樁公式。1960年后，世界上部分國家開展了系列動力測試樁承載力的研究工作，并于20世紀80年代形成了實用的高應變現場測試和室內波動方程分析方法。目前，國內外高應變法的主流仍將一維桿波動理論作為測試和結果分析的基礎，但它不可避免的忽視了樁與土相互作用的機理，所以高應變法相對與靜載荷試驗來測承載力有一定的局限性和不穩定性。我國的高應變動力試樁法研究是起自80年代中后期，90年代初期已有相關的軟硬件問題，其實際應用效果已不弱于國外，其后面向國內大量的灌注樁檢測，已有單位在模型改值得一提的是，樁基動測方面，國產儀器和軟件業已達到國際先進水平，許多方面甚至更具有中國特色。進、擬合技巧、參數選定等方面進行了大量工作，也有應用者在樁如何才算被充分激發方面進行了研究。值得一提的是，樁基動測方面，國產儀器和軟件業已達到國際先進水平，許多方面甚至更具有中國特色。

2.4聲波透射法

混凝土灌注樁的聲波透射法檢測是在結構混凝土聲學檢測技術基礎上發展起來的。至20世紀70年代，聲波透射法開始用于檢測混凝土灌注樁的完整性。聲波透射法以其鮮明的技術特點成為目前混凝土灌注樁（尤其是大直徑灌注樁）完整性檢測的重要手段，在工業與民用建筑、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設的多個領域得到了廣泛應用。目前大量使用的數字式聲波儀有很強的數據處理、分析功能，幾乎所有的數學運算都是由計算機來完成的。

2.5鉆孔取芯法

目前鉆孔取芯法主要應用在鉆孔灌注樁檢測上，同時在技術條件成熟的地區也用在檢測地下連續墻的施工質量。鉆芯法是一種微破損或局部破損的檢測方法，具有科學、直觀、實用等特點。

第3章

3.1單一檢測方法的局限性

目前聲波透射法、高低應變法等樁身完整性檢測方法，由于檢測原理、儀器設備、數據處理等方面的局限性，一般適用符合“一維均質桿件”假定的混凝土樁，不能完全適用于組合樁，異型樁、薄壁鋼管樁；地基處理中應用的水泥攪拌樁、碎石樁、低強度等級混凝土樁、GFG樁等樁型，也不能簡單套用基樁工程中的基樁完整性檢測方法，只有在其樁身條件符合基樁完整性檢測方法要求時，才能有選擇的應用，但檢測數量、結果評定，一定要按照地基處理技術要求執行。鉆孔取芯法目前幾乎九成以上都用在混凝土灌注樁檢測上。

3.2樁基動力檢測方法在應用中存在的不足：

3.2.1基樁完整性動力分析：①基本上不能對截面的變化程度作出定量評定，而只能對樁身缺陷的存在作出定性和定位的判斷；②大批試樁中能鑒別出肯定合格的基本完整樁和肯定不合格的嚴重缺陷樁，對許多具有中等程度缺陷樁，較難對其合格性作出判斷；③在通過對樁身阻抗變化的分析中，樁基檢測存在的問題

很難判定缺陷的具體類型，必須結合工程地質條件、樁型、成樁工藝和施工記錄等進行綜合判斷。

3.2.2基樁承載力動力分析：物理數學模型、力學模型、樁土材料模型、計算公式、分析流程、應用軟件及儀器設備等各個方面，在對承載力的分析計算上都存在一些問題，這些問題都會導致承載力分析計算的系統誤差，是本質的、急需創新的不足；另外，場地環境條件、從業人員素質，盡管是外因，但都直接影響到承載力的判定精度。

3.2.3高、低應變動力試樁法有一定的適用范圍，當長徑比大于30，或樁體有兩個以上缺陷時，動力試樁均難以提供準確的樁體完整性信號，對于目前大量使用的超長樁，動力試樁必須加以改進。提高動測信噪比，提高檢測精度是需要解決的問題。

3.3靜載荷檢測存在的問題

3.3.1現場準備工作不認真，測試儀表不符合要求，特別是現場基準梁的架設以及錨樁、基準樁、試樁間的布置間距不符合規范的規定，在加載設備方面，受現有設備的限制，采用大千斤頂量測小噸位樁，這就如同大稱稱輕物，其精度不可能滿足測試要求；不認真執行規范制定的試驗步驟，提前加壓或記錄，卸載時不進行回彈觀測；檢測報告不規范，內容過于簡單，無工程概況及土層分布情況。樁基靜載試驗中的任何試驗數據都必須從經過定期計量標定的測量器具上獲得，這樣的數據才能是真實的數據，但在我國有一定數量的樁基檢測單位，其所使用的千斤頂、油壓表、百分表、自動化測試儀有的幾年不標一次，有的甚至沒有計量器具許可證。

3.3.2現在的高層建筑，一般都有地下室，其樁的有效長度應從最底層地下室的底板算起，受施工時間條件所限傳統的靜載方法無法測得其有效樁長的實際承載力。近年來盡管有各種動測方法，也需大量的動靜資料對比才能提高其精度。

3.3.3樁靜載荷試驗目前盛行堆載平臺法，但目前的平臺對試樁及基準樁附近形成大面積堆載，應力高達300kPa以上，影響試樁工作狀態和基準樁的設置，甚至造成平臺失穩事故，因此，必須改進平臺的結構形式。

3.4尚不能應用聲波透射法推定樁身強度

樁中混凝土由于重力、地下水等多種因素的影響而產生離析現象，導致樁身各個區段混凝土的實際配合比產生變化，而這種變化情況無法預估，因而無法對“強度-聲速”曲線作合理的修正。另一方面，聲測管的平行度也會對強度的推定產生很大影響，聲測管在安裝埋設過程中難以保證管間距恒定不變，檢測時，我們只能量測樁頂的兩管距離，并用于計算各測點的聲速，這就必然造成聲速檢測值的偏差。因此，《建筑基樁檢測技術規范》（JGJ106-2003）的適用范圍中回避了樁身強度推定問題。

第4章

4.1單一性檢測技術

4.1.1靜載荷試驗 樁基檢測的創新和發展

增加了儀器硬件技術的創新和科研：發明了自動化測讀和分析系統。系統采用先進的精密測試儀器，如位移測量采用的容柵數字位移傳感器，精度高，溫漂和時漂都很小，能夠野外晝夜連續測試的要求。傳感器本身帶有液晶顯示器能夠將接收信號同實測位移數據進行對比。系統對于自動控制中的加壓與穩壓部分，壓力控制以開關量控制為主。同時在軟件設計中增加了自適應點觸式加補荷方式，最大限度的減少加荷時產生的超壓現象；當需要時也可配接變頻調速器，進行總線輸出以控制油泵出油量，達到精確控制加載量，提高檢測精度的目的。系統根據靜載試驗中易出現的問題，設置了6種完善的自動報警功能。試驗過程中彈出的報警窗口，顯示有可能發生的問題信息以提醒試驗人員進行現場調整或中止試驗。系統完善的Windows版后處理分析軟件，可實現報告數據和原始數據的分離處理；各種編輯功能和打印設置，使試驗人員對數據的整理、圖形的編輯、圖表的輸出更加方便快捷，提高了勞動效率。

4.1.2低應變反射波法

結合地質資料、施工記錄分析基樁完整性。樁型、施工工藝對基樁的完整性以及缺陷類型影響很大。如：預制樁、人工挖孔樁不可能縮徑；許多的缺陷或質量事故都發生在流水處或地層變化處；地層變化對波形也會產生影響（會產生反射波）等等。因此查看地質資料、了解施工記錄對確定缺陷位置有很好的幫助。利用定量分析軟件對基樁缺陷程度的判定。雖然定量分析軟件本身存在一些不足，但它分析了應力波在樁身傳播的詳細過程，只要樁周土的參數選擇合理，它的作用遠遠大于我們憑肉眼對波形缺陷程度的判斷。綜合分析同一工程的所有被測樁。同一工程的地質和施工狀況大致相同，通過尋找被測樁之間的共性，再來分析每一根樁的情況，往往能有效的提高分析效果。

4.1.3高應變法

由于樁土系統的復雜性及外界噪聲的影響,從而使有用信號難以直觀把握,因此采用良好性能的信號分析技術,提取有用信號是最終正確判斷樁身特性的基礎之一。在經典譜分析中主要采用了ＦＦＴ變換、倒頻譜分析及希爾伯特變換。對于不同特性的信號,分別選用不同的分析技術,就會改善信號判斷的難易。現在提出的分析方法有：時序分析技術和小波分析技術。時序分析法系指現代的、非傳統的時間序列方法。同傳統的時序法不同,該方法不是直接利用觀測數據來獲得數據的統計特性,而是對觀測數據擬合一個參數模型,再利用這個參數模型對觀測數據及產生這一數據的系統進行分析、研究與處理。小波分析技術是指通過選擇合適的小波基函數對原始信號進行小波分析,實現信號時頻分解,可以區分不同物理本質的信號成分,結合場地條件分辨有效信號與干擾信號,再

通過對“噪聲”時段及頻段的抑制,可以實現信號消噪,改善信號質量,從而提高樁基動測資料分析水平。動力測樁中需要同時對樁長、波速等多個參數進行反演估算,這是個較困難的問題。為此, 陳建功等運用遺傳算法的基本原理,提出了一種動力測樁中完整樁多參數反演問題的遺傳算法。動力測樁多參數反演問題可歸結為一個非線性優化問題,采用傳統的非線性優化方法很容易使目標函數處于局部極小域,很難取得較好的效果,而利用遺傳算法具有自組織、自適應和自學習等智能特性,可以得到滿意解,且收斂速度較快。

4.1.4聲波透射法

目前，國內主要把重點放在超聲波在混凝土中傳播時控制接收信號的漂移和控制波形發生畸變。因此，好多科研單位都組織成立了一批優秀的科技隊伍從理論上著手，再體現在儀器設備上的創新。

4.1.5鉆孔取芯法

目前增加了鉆機設備的技術含量，從單一的效率低的向效率高多功能的鉆機發展。

4.2多種檢測技術相結合當采用一種方法對樁身質量（完整性）做出正確判定時，可同時選用兩種或多種方法進行檢測，使各種方法能夠相互補充、驗證，提高檢測結果的可靠性，如對大直徑灌注樁的完整性檢測，可采取低應變法和鉆孔取芯法聯合的模式；對多節預制樁，接頭質量差是常見的缺陷，此時可采用高應變和低應變相結合的方式進行檢測；對低應變法測試的盲區（淺部嚴重缺陷），可采取開挖驗證等等。總之，對設計等級高、地質條件復雜、施工質量變異性大的樁基，或低應變判斷完整性可能有技術問題時，提倡采用直接法進行驗證。實際上，由于各種檢測方法在可靠性或經濟性方面存在不同程度的局限性，多種方法配合時又具有一定的靈活性，因此應根據檢測目的，檢測方法的適用范圍，綜合考慮各種因素如設計、地質情況、施工因素以及受檢樁的代表性等等，合理選擇檢測方法和確定抽檢數量，使各種檢測方法盡量能互為補充或驗證，即在達到“安全適用、正確評價”目的的同時，也力求做到各種方法優勢互補，從而達到經濟合理的目的。

第5章 樁基檢測的展望

至今樁基動測技術遠未成熟，隨著樁基檢測理論和實踐的不斷發展,建立樁土在動力作用下的力學機理及相關理論的，同時發展先進的測量技術和對測試信號的正確解釋，樁基動測技術在工程中的應用將更加廣泛。

深基坑支護樁的檢測，目前國內尚無明確規定。對于樁身質量可用動測法檢測，對于其橫向承載力沒有可行的檢測方法。用動測法測定支護樁的橫向承載力是值得研究的課題。研制和改進孔底沉渣測定儀，控制和檢測灌注樁孔壁泥皮厚度的設備，對提高施工階段的檢測水平具有重要意義。

傳統的樁基靜載試驗的慢速維持荷載法費時、費力，已遠不能適應當前樁基檢測工作的發展，在快速荷載試驗法的技術上，我們有許多試驗單位都作了大量的現場試驗對比工作。從國外的發展情況來看，快速荷載試驗法將是一個試驗手段的發展方向。在這方面，有些地方規范已明確規定了快速荷載試驗法的試驗步驟。作為樁基工程的使用量和檢測量的大國，相信隨著測試理論和技術的不斷完善、國際交流的不斷廣泛開展，我國的樁基靜載試驗將越來越走向成熟并形成自己的特色。

樁承載力自平衡試驗方法是大承載力樁基靜載試驗的一種發展方向，但這種技術方法還剛剛興起，其理論研究還在進行當中，該試驗所得到的各種圖表數據與傳統的試驗結果圖表還有許多需要對比研究的地方。在現場設備安裝時，荷載箱的放置位置會影響到樁側阻力和樁端阻力的發揮，國外荷載箱一般放在樁端，這是因為國外試樁樁端一般都位于堅硬的持力層中，而我國各地的情況就有所不同，所以在設備安裝前要事先進行計算，將荷載箱安裝在合適的部位。該方法測出的上段樁的摩阻力方向是向下的，與常規方法測出的摩阻力方向相反，這方面還需要做進一步的理論研究與現場對比試驗。

采用樁底加載法進行試樁，可縮短工期，節省大量人力、物力。試驗可采用快速法，也可采用慢速維持荷載法。特別適合在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁。在打入情況，也可利用一根樁打至不同深度，逐一進行試驗，從而選擇樁的最佳長度。目前較多是用于測定嵌巖樁的嵌固力，這是傳統方法難以做到的。樁底加載法如能及早采用，實為我國建筑業中的一項飛躍。中國地域遼闊，工程地質復雜。中國土木工程建設的規模、持續發展的時間、工程建設中遇到的巖土工程技術問題，都是其它國家不能相比的。這給我國巖土工程研究躋身世界一流并逐步處于領先地位創造了很好的條件。展望21世紀巖土工程的發展，挑戰與機遇并存，讓我們的共同努力將中國巖土工程推向一個新水平。

參考文獻：

[1] 王雪峰,吳世明.基樁動測技術.北京:科學出版社,2001.[2] 張義梅, 淺談高應變動力試樁法.江蘇煤炭,2002,3:39~40

[3] 曹宇春,吳世明,高廣遠.檢基動力檢測技術的現狀及存在的問題.上海地質.2002,1:57～60

[4] 王懷元,李德新.高應變動力測樁法在樁基檢測中的技術探討.地質與勘探.1999,35(6):91~93

[5] 孟達,黃龍元.高應變測樁技術和存在的問題.巖土工程界.2000,3(8):29~30

[6] 宋錫波等.關于基樁低應變動測技術的探討.土工基礎.2002,16(1):58~60

[7] 曹宇春,周健,黃茂松.樁基動力檢測技術新世紀展望.巖土工程技術.2004,4:214~244

[8]段爾煥、劉道方.樁基試驗檢測技術的發展及應用綜述.云南大學學報.2000增刊8～9

[9]《建筑樁基技術規范》（JGJ94－94）.北京：中國建筑工業出版社，1995

[10] 趙明華.橋梁樁基計算和檢測.北京：人民交通出版社，2000

[11]祝龍根、劉利民、耿乃興.地基基礎測試新技術.北京：機械工業出版社，1999

[12]龔維明、蔣永生、翟晉.樁承載力自平衡測試法.巖土工程學報，2000，22（5），532～536

[13]季宜海、鄧壯志.樁基靜載荷檢測中存在的問題.工程質量，2001，2