第一篇：合成記錄在地震解釋中的應(yīng)用

合成記錄“二次標(biāo)定法則”及其在地震解釋中的應(yīng)用 栗寶鵑

董春梅

宋亞民

張木森

劉斌

①

②

③

④

⑤（①②③④中國(guó)石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島，266580；⑤中石化勝利

油田河口采油廠，山東東營(yíng)，257200）

摘要：人工合成記錄是聯(lián)系測(cè)井和地震的橋梁，精確的合成記錄標(biāo)定在精細(xì)地震解釋中起著至關(guān)重要的作用。影響合成記錄的因素主要有反射系數(shù)和地震子波，反射系數(shù)由聲波數(shù)值計(jì)算得到，人為干涉的作用不大，為此，子波是影響合成記錄標(biāo)定的重要因素。由于子波旁瓣較多，導(dǎo)致合成記錄波形改變、波組增多，影響標(biāo)定的準(zhǔn)確性。本文提出一種合成記錄的“二次標(biāo)定法則”，該方法先用與地震數(shù)據(jù)相同頻率的標(biāo)準(zhǔn)的雷克子波進(jìn)行初次標(biāo)定，標(biāo)定準(zhǔn)確主要波組；然后用井旁道子波進(jìn)行二次標(biāo)定，對(duì)初次標(biāo)定的結(jié)果做細(xì)微調(diào)整，由此得到準(zhǔn)確的合成記錄標(biāo)定結(jié)果。

關(guān)鍵詞：合成記錄 子波

地震解釋 1 引言

地震解釋中，地震反射同相軸的地質(zhì)層位和巖性意義是通過(guò)合成記錄標(biāo)定得到的。合成記錄是聯(lián)系地震和測(cè)井的橋梁，在正確進(jìn)行地震解釋中起著至關(guān)重要的作用。

合成記錄在地震解釋中的作用體現(xiàn)在以下方面：（1）精確的合成記錄標(biāo)定可以建立測(cè)井和地震之間的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]，由此可以根據(jù)合成記錄來(lái)確定要追蹤的層位和輔助進(jìn)行層位的閉合解釋?zhuān)唬?）地震子波是有極性的，由地震子波的極性很容易定義地震剖面的極性[2]。因此，根據(jù)合成記錄標(biāo)定過(guò)程中提取的子波，可以進(jìn)行地震剖面的極性判斷。2 合成記錄原理

制作人工合成記錄，首先利用聲波和密度測(cè)井資料求取反射系數(shù)序列，然后將反射系數(shù)序列與地震子波褶積獲得[3]。具體公式

數(shù)序列，w(t)為地震子波。

由公式（1）可以看出，合成記錄的好壞與反射系數(shù)和子波有關(guān)。

一個(gè)界面的反射系數(shù)是由上下兩層的波阻抗得到的，其表達(dá)式為： 如下：

s(t)?w(t)*r(t)

（1）

其中，s(t)為合成地震記錄，r(t)為反射系

R??2v2??1v

1(2)

?2v2??1v1式中，R為反射系數(shù)，?1,?2為上、下兩層的密度，v1,v2 為上、下兩層的速度。

由公式（2）可知，反射系數(shù)由兩層的速度和密度參數(shù)共同決定的。通過(guò)聲波曲線(xiàn)可以得到速度值。Geoframe軟件經(jīng)常采用Gardner公式計(jì)算密度數(shù)值。Gardner公式的表現(xiàn)形式如下：

???v?

（3）式中，?為密度，?為速度，?和?為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。

由以上分析可知，反射系數(shù)由測(cè)井資料的品質(zhì)決定，我們所能做的就是優(yōu)化子波。為了得到品質(zhì)優(yōu)良的合成記錄，在這里，我們采取“二次標(biāo)定法則”對(duì)地震子波進(jìn)行兩次標(biāo)定?！岸螛?biāo)定法則”

“二次標(biāo)定法則”的基本思想源于對(duì)子波品質(zhì)的判斷。由于井旁道子波形狀一般都不規(guī)則，在與反射系數(shù)褶積之后，會(huì)產(chǎn)生較多的旁瓣。這些旁瓣相互疊加和抵消，使合成記錄的波組和波形特征產(chǎn)生畸變，影響合成記錄標(biāo)定的準(zhǔn)確程度。

為提高合成記錄標(biāo)定的準(zhǔn)確性，我們首先選取與目的層地震資料主頻一致的標(biāo)準(zhǔn)雷克子波進(jìn)行初次標(biāo)定。在主要波組標(biāo)定準(zhǔn)確之后，再選擇特定時(shí)窗范圍內(nèi)的井旁道子波進(jìn)行二次標(biāo)定。

影響子波優(yōu)劣程度的因素有以下幾個(gè)：振幅、頻率和相位。振幅是與波形相關(guān)的因素，質(zhì)量好的子波，要求在有限頻帶內(nèi)波形穩(wěn)定，也就是振幅呈穩(wěn)定的正弦變化；子波的主頻應(yīng)與井旁地震道的主頻相一致[3]，主頻過(guò)大會(huì)導(dǎo)致主瓣過(guò)寬，反之則主瓣過(guò)窄；

由于地震成果資料一般都做過(guò)零相位化處理[4]，所以要求地震子波的相位盡量為零相位子波。綜之，只有波形穩(wěn)定、有效頻帶內(nèi)相位穩(wěn)定、頻率適當(dāng)且單頻帶內(nèi)峰頂平滑的子波，才是好的子波，這也是我們選用適當(dāng)頻率的雷克子波進(jìn)行初次標(biāo)定的原因。

經(jīng)過(guò)初次標(biāo)定之后,合成記錄的波組與主要的地震反射同相軸基本一致。為了得到更為精確地合成記錄標(biāo)定結(jié)果，接著采用井旁道子波進(jìn)行二次標(biāo)定。由井旁地震道提取的子波，雖然波形難以與雷克子波相媲美，但振幅、頻率和相位信息與地震剖面更為一致，由此合成記錄的標(biāo)定結(jié)果也更為準(zhǔn)確。

實(shí)例分析

本文以DFG油田C40井為例，對(duì)“二次標(biāo)定法則”進(jìn)行說(shuō)明。為達(dá)到精確標(biāo)定的目的，首先對(duì)目的層段的井旁道地震數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，確定地震資料的主頻為30hz，在此先用30hz的雷克子波，對(duì)進(jìn)行合成記錄的初次標(biāo)定（圖1）。

圖1 C40井Richer子波的合成記錄標(biāo)定

雷克子波是標(biāo)準(zhǔn)的零相位子波，其外形

僅隨頻率做細(xì)微的改變。通過(guò)初次標(biāo)定，合成記錄中主要波組（紅色方框標(biāo)注）與地震剖面有很好的對(duì)應(yīng)，但細(xì)小波組和波形的吻合程度較差，有待于進(jìn)一步改善。所以，“二次標(biāo)定法則”的關(guān)鍵是第二步，即井旁道子波的提取與比對(duì)。

井旁道子波的提取方法有兩類(lèi)：統(tǒng)計(jì)性方法和確定性方法[5,6]。統(tǒng)計(jì)性方法子波與盲系統(tǒng)辨識(shí)的問(wèn)題類(lèi)似，即在反射系數(shù)和測(cè)井信息未知的情況下，通過(guò)地震記錄來(lái)估計(jì)子波。其特點(diǎn)是通過(guò)估計(jì)得到反射系數(shù)序列，不需要測(cè)井信息，由此導(dǎo)致子波精度不高；確定性方法首先利用測(cè)井資料計(jì)算出反射系數(shù)序列，然后結(jié)合井旁道由褶積理論得到子波。雖然能得到較為準(zhǔn)確的子波，但測(cè)井誤差容易導(dǎo)致相位扭曲和振幅畸變。由此可見(jiàn)，兩種子波提取的方法各有利弊，在此只能通過(guò)子波品質(zhì)的好壞，來(lái)判斷選用哪種類(lèi)型的子波。

判斷一個(gè)子波的好壞，需從子波的外形、振幅譜和相位譜三個(gè)方面進(jìn)行判斷。圖2為統(tǒng)計(jì)性方法提取的井旁道子波，由圖可以看出，該子波為零相位子波，具有波形穩(wěn)定、主峰凸出、有效頻帶內(nèi)相位穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，不足之處是子波主峰兩側(cè)均有旁瓣，旁瓣大且有些突出；圖3為確定性方法提取的井旁道子波，綜合運(yùn)用了測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，該子波波形穩(wěn)定、有效頻帶內(nèi)相位穩(wěn)定，不足之處是子波非零相位，沒(méi)有凸出的主瓣，這將導(dǎo)致我們無(wú)法根據(jù)子波的極性判斷地

震剖面的極性，除此之外，由于測(cè)井誤差的原因?qū)е伦硬úㄐ斡行┗?，因此難以根據(jù)該子波進(jìn)行精確地合成記錄標(biāo)定。

圖2 統(tǒng)計(jì)性子波

圖3 確定性子波

綜合考慮兩種子波的特點(diǎn)，為了使人工合成記錄標(biāo)定的結(jié)果更為精確，本文選取確定性子波進(jìn)行合成記錄標(biāo)定，圖4即為確定性井旁道子波標(biāo)定的結(jié)果。通過(guò)圖1和圖4的比對(duì)可以看出：在對(duì)合成記錄進(jìn)行二次優(yōu)化標(biāo)定之后，波形特征和波組相似性均有明顯的改善（藍(lán)框標(biāo)注部分），在子波旁瓣導(dǎo)致的波形改變方面，表現(xiàn)的尤為突出。圖4 井旁道子波標(biāo)定以后 結(jié)論

在地震解釋初期，合成記錄標(biāo)定可以幫助我們判斷地震剖面的極性；在地震解釋的過(guò)程中，合成記錄標(biāo)定可以輔助我們進(jìn)行同相軸追蹤，在構(gòu)造復(fù)雜（比如破碎帶）、井網(wǎng)密集的區(qū)域表現(xiàn)的尤為突出；更重要的是，通過(guò)精確地合成記錄標(biāo)定，我們可以明確地震同相軸所代表的地質(zhì)意義。

本文提出一種人工合成記錄標(biāo)定的“二次標(biāo)定法則”，使得合成記錄標(biāo)定在主要波組標(biāo)定準(zhǔn)確的前提下，細(xì)小波組和波形的一致性又有了進(jìn)一步的提高，達(dá)到了精確標(biāo)定的目的。該方法對(duì)精確進(jìn)行地震解釋?zhuān)灿兄浅Ｖ匾囊饬x。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：作業(yè)批改記錄在歷史教學(xué)中的運(yùn)用

作業(yè)批改記錄在歷史教學(xué)中的運(yùn)用

從教這么多年，我養(yǎng)成了一種習(xí)慣，即在批閱學(xué)生歷史作業(yè)時(shí)做作業(yè)批改記錄。

作業(yè)批改記錄，就是教師在批改學(xué)生作業(yè)時(shí)，把學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的登記、分析、歸納、小結(jié)和研究。在日常的教學(xué)活動(dòng)中，許多教師都忽略了這一環(huán)節(jié)，認(rèn)為歷史學(xué)科不同于數(shù)理化，寫(xiě)作業(yè)批改記錄是多此一舉,浪費(fèi)時(shí)間。其實(shí)，在歷史教學(xué)中做作業(yè)批改記錄有著其他教學(xué)程序無(wú)法替代的作用。

一、為什么記

1.作業(yè)批改記錄是歷史教師備課的好幫手

作業(yè)批改記錄記載著學(xué)生在上節(jié)課學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題等重要信息，有利于歷史教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度,為課堂講評(píng)、改進(jìn)教學(xué)提供了依據(jù)，也為教師制訂下堂課的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，選取教學(xué)方式或方法等提供材料。

2.作業(yè)批改記錄是歷史教師反思自身教學(xué)的鏡子

作業(yè)批改記錄不僅記載學(xué)生作業(yè)存在的問(wèn)題，更重要的是對(duì)這些問(wèn)題作出科學(xué)的分析，并在分析的基礎(chǔ)上找到相應(yīng)的措施。在寫(xiě)作業(yè)批改記錄的過(guò)程中，歷史教師可以針對(duì)自己的教學(xué)行為與活動(dòng)進(jìn)行反思。通過(guò)反思，將自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)上升為實(shí)踐智慧，成功地實(shí)現(xiàn)教育理論與自我提升的鏈接。

3.作業(yè)批改記錄是歷史教師提升科研能力的途徑

作業(yè)批改記錄是簡(jiǎn)短的教學(xué)總結(jié)，是發(fā)自肺腑的心得體會(huì)，是論點(diǎn)鮮明、論據(jù)充分的論文，它讓教師研究、探討得心應(yīng)手、游刃有余。由此可見(jiàn)，作業(yè)批改記錄，不僅是教師對(duì)學(xué)生作業(yè)問(wèn)題的一個(gè)書(shū)面呈現(xiàn)，它還是教師對(duì)教學(xué)問(wèn)題深度思考的思想表達(dá)，是歷史教師科研能力提升的有效途徑。

4.作業(yè)批改記錄是歷史教師愛(ài)心育人的反映

作業(yè)批改記錄上的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，是歷史教師一絲不茍、嘔心瀝血的有力見(jiàn)證，更是歷史教師愛(ài)的表達(dá)，為人師表的人格表現(xiàn)。通過(guò)作業(yè)批改記錄，歷史教師可以培養(yǎng)自己愛(ài)的智慧，提高自身的道德素養(yǎng)。

二、怎么記

1.歷史作業(yè)批改記錄表的設(shè)計(jì)

作業(yè)批改記錄的形式是多樣的，我從實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)了“歷史作業(yè)批改記錄表”，僅供參考。

2.歷史作業(yè)批改記錄的內(nèi)容

（1）記錄歷史作業(yè)的基本信息

首先，記錄作業(yè)布置的內(nèi)容，便于教師掌握歷史作業(yè)的數(shù)量和難度，以便及時(shí)調(diào)整。其次，記錄本次作業(yè)做得很好及很差的學(xué)生姓名，以便表?yè)P(yáng)和批評(píng)，做到賞罰分明。最后，記錄缺交作業(yè)的學(xué)生名單，以便督促，防止個(gè)別學(xué)生逃避作業(yè)。

（2）記錄學(xué)生在歷史作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤

這種錯(cuò)誤可以是普遍出現(xiàn)的所謂“通病”，也可以是對(duì)其他學(xué)生有借鑒作用的典型錯(cuò)誤。記錄學(xué)生的典型錯(cuò)誤時(shí)，答題過(guò)程要照錄，特別是錯(cuò)處，要詳細(xì)記錄，以便講評(píng)。例如，必修二（人教版）第5課《中華民族資本主義產(chǎn)生》的作業(yè)中，大多數(shù)學(xué)生都誤認(rèn)為“中國(guó)近代工業(yè)”中的“近代”是指其產(chǎn)生和發(fā)展于近代歷史時(shí)期，其實(shí)這里的“近代”是指其使用機(jī)器生產(chǎn)而非手工勞動(dòng)。

（3）記錄歷史作業(yè)中反饋出來(lái)的教學(xué)缺漏

分析作業(yè)中反映出的教學(xué)缺漏，看哪些缺漏是個(gè)別現(xiàn)象，哪些是普遍現(xiàn)象；缺漏部分是屬于知識(shí)、能力，還是屬于觀點(diǎn)或技巧。對(duì)個(gè)別現(xiàn)象應(yīng)有針對(duì)性地進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，普遍現(xiàn)象則進(jìn)行集體輔導(dǎo)。例如，有一道選擇題：羅斯福新政中有利于長(zhǎng)期性地解決失業(yè)造成問(wèn)題的主要措施是A．舉辦公共工程B．實(shí)行《全國(guó)工業(yè)復(fù)興法》 C．建立社會(huì)保障體系D．保護(hù)勞工權(quán)利。學(xué)生大都忽視對(duì)題目中“長(zhǎng)期性地解決”的分析，錯(cuò)誤地選了B。這反映出我在教學(xué)中忽視了學(xué)生審題能力的培養(yǎng)，有利于我改進(jìn)今后的教學(xué)。

（4）記歷史作業(yè)批改后記

每次批改作業(yè)后，要及時(shí)小結(jié)此次作業(yè)的得與失，以便總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，糾正不足，不斷改進(jìn)，使作業(yè)布置更為合理，這對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量是大有裨益的。

總之，作業(yè)批改記錄不可小視，用好作業(yè)批改記錄可以為我們的教育、教學(xué)服務(wù)，為師生共同成長(zhǎng)提供沃土。

三、怎么用

1.用于每次作業(yè)后的集體講評(píng)或個(gè)別輔導(dǎo)

由于作業(yè)批改記錄內(nèi)容翔實(shí)，能客觀地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況。因此，我在新課開(kāi)始時(shí)都要把歷史作業(yè)中的典型錯(cuò)誤進(jìn)行剖析、點(diǎn)評(píng)。有時(shí)學(xué)生會(huì)驚奇：“呵！老師在講我的作業(yè)?！边@樣講評(píng)作業(yè)的效果較好。針對(duì)作業(yè)中的個(gè)別學(xué)生問(wèn)題，我會(huì)找時(shí)間“開(kāi)小灶”，對(duì)癥下藥，這樣就避免了教學(xué)中的盲目性和眉毛胡子一把抓的現(xiàn)象。

2.用于收集素材，供下輪備課或單元復(fù)習(xí)選用

完整的歷史作業(yè)批改記錄是一份十分珍貴的教學(xué)檔案，在下一輪備課時(shí)，翻閱以前的作業(yè)批改記錄，可以預(yù)先把握學(xué)生容易出差錯(cuò)的地方和難以接受的地方，在備課和講授中予以重視。例如，學(xué)生在完成必修一（人教版）第7課《英國(guó)君主立憲制的建立》的作業(yè)時(shí)，暴露出對(duì)明朝的內(nèi)閣和英國(guó)的內(nèi)閣區(qū)別不清的問(wèn)題。我在新一輪備課時(shí)就首先給學(xué)生分析了兩者的區(qū)別：明朝的內(nèi)閣是皇帝的侍從咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，無(wú)決策權(quán)；而英國(guó)的內(nèi)閣是君主立憲制下的最高行政機(jī)構(gòu)。這樣就減少了學(xué)生的錯(cuò)誤。

3.用于考試命題

教師在命題時(shí)往往忽視了學(xué)情，在各種資料中找題目。我每次命題時(shí)都在作業(yè)批改記錄中找錯(cuò)誤率高的一些題目作試題。例如，期中考試時(shí)我把易錯(cuò)題：“曾以清光緒帝名義發(fā)布的《罪己詔》稱(chēng)：‘今茲議約，不侵我主權(quán)，不割我土地，念列邦之見(jiàn)諒，疾愚暴之無(wú)知，事后追思，慚憤交集?！闹械摹h約’是指A．《南京條約》 B．《北京條約》 C．《馬關(guān)條約》 D．《辛丑條約》”改為：“‘上諭以永禁設(shè)或人與諸國(guó)（即列強(qiáng)）仇敵之會(huì)，違者皆斬’該項(xiàng)規(guī)定出自A．《南京條約》B．《北京條約》C．《馬關(guān)條約》D．《辛丑條約》”，結(jié)果仍有少數(shù)學(xué)生做錯(cuò)。我抓住這個(gè)典型，教育學(xué)生重視自己的錯(cuò)題，學(xué)會(huì)活學(xué)活用。學(xué)生經(jīng)過(guò)兩次講評(píng)，也加深了對(duì)近代史上各條約內(nèi)容的印象。

4.用于撰寫(xiě)歷史教學(xué)論文

其實(shí)，學(xué)生在作業(yè)中暴露出的問(wèn)題，為教師進(jìn)行教學(xué)研究提供了寶貴素材。例如，我把歷史作業(yè)記錄中所記錄的錯(cuò)別字進(jìn)行了歸類(lèi)，分析原因，提出對(duì)策，最終撰寫(xiě)出《新課程背景下中學(xué)歷史教學(xué)中錯(cuò)別字的糾正》一文，并在省級(jí)刊物上發(fā)表。

總之，作業(yè)批改記錄以其真實(shí)、具體的內(nèi)容，豐富多彩的問(wèn)題解決辦法，在歷史教學(xué)中有著不可低估的價(jià)值。作為歷史教師，應(yīng)恰當(dāng)運(yùn)用作業(yè)批改記錄，讓教師和學(xué)生都能從中受益。

參考文獻(xiàn)

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[3]王秀云,季蘋(píng).如何進(jìn)行學(xué)校發(fā)展自我診斷[J].中小學(xué)管理，２００３（８）：７．

作者單位 江蘇省南通市第一中學(xué)

（責(zé)任編輯 田欣欣）

第三篇：酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用進(jìn)展匯總

酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用進(jìn)展

許廣帥

（化工學(xué)院 化工一班）

摘要：由于有機(jī)溶劑易使酶蛋白變性、失活或抑制其反應(yīng)，因此，長(zhǎng)期以來(lái)，形成 了一個(gè)概念：酶反應(yīng)需在水溶液中進(jìn)行。盡量避免使用有機(jī)溶劑。隨著酶學(xué)研究的進(jìn)展。經(jīng) 過(guò)近十年的大量研究，人們發(fā)現(xiàn)。只要條件合適，酶在有機(jī)溶劑中是完全能夠起催化反應(yīng)的。1985年歐洲生物技術(shù)聯(lián)合會(huì)召開(kāi)了“生物催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用，隨后又組織了“有機(jī)相中的酶催化討論會(huì)，引起了與會(huì)科學(xué)工作者扳太的興趣。近年來(lái)。有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大進(jìn)展就是應(yīng)用微生物或酶進(jìn)行催化反應(yīng)。由于酶催化反應(yīng)具有高度的專(zhuān)一性，使得 這種合成與轉(zhuǎn)化在合成化學(xué)領(lǐng)域中具有很大的理論價(jià)值和應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：酶、有機(jī)溶劑、生物催化劑、催化反應(yīng)

Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution.Try to avoid using organic solvent.With the progress of the enzymology.After nearly 10 years of research, people found.As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction.In 1985 European biotechnology federation held a “the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized” seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too.In recent years.A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction.Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential.Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言

酶除作用于天然底物外，還可作用于與其底物結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)發(fā)生非自然催化，從而構(gòu)戚了一個(gè)特殊的化學(xué)合成新銹域。通過(guò)酶催化可以完成各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，如：氧化、脫氫、還原、脫氨、羥基化、甲基化、環(huán)氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、開(kāi)環(huán)反應(yīng)、異構(gòu)化、側(cè)鏈 切除、縮合以及鹵代等反應(yīng)。由于酶催化較化學(xué)法催化具有區(qū)域選擇性、立體選擇性、條件 溫和、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此形成了生物學(xué)與化學(xué)邊緣領(lǐng)域中十分引人注意的，研究非?；钴S的重要課題，并已出現(xiàn)許多科研成果。實(shí)際上，酶催化已經(jīng)應(yīng)用于制藥、精細(xì)化工、食品添加劑以及日用化合物等的合成。酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用

多肽合成、脂類(lèi)合成、抗生素的修飾、有機(jī)酸、光學(xué)活性氨基酸的制備、日用化合物生產(chǎn)。

2.1鹵過(guò)氧化物酶

2.1.1鹵化反應(yīng)

氯是目前地球上含量最多的鹵素，其次是溴和碘。鹵素被有機(jī)體用來(lái)產(chǎn)生鹵素代謝產(chǎn)物，從哺乳動(dòng)物體內(nèi)的甲狀腺激素到某些植物產(chǎn)生的有毒的氟化脂肪酸。藻類(lèi)，特別是海藻是目前最豐富的鹵素代謝產(chǎn)物的來(lái)源1221。海藻在鹵過(guò)氧化物酶的幫助下合成了鹵化合物。這些化合物包括吲哚、萜、酚類(lèi)、揮發(fā)性的鹵代烴等。鹵化酶所產(chǎn)代謝物大都具有生物學(xué)的抗真菌、抗細(xì)菌、抗病毒和抗炎的活性，例如鹵代的吲哚，具有抗炎和抗癌的活性。鹵化反應(yīng)可以被亞鐵血紅素鹵過(guò)氧化物酶以及釩鹵過(guò)氧化物酶和細(xì)菌鹵過(guò)氧化物酶所催化。早在1961 年，Hager等∞l就報(bào)道了CPO能和B一酮酸發(fā)生鹵化反應(yīng)。鹵化作用的代表是氯過(guò)氧化物酶催化的卡爾里霉素的生物合成1241。近年來(lái)，由于具有可以鹵化一系列有機(jī)化合物的力，鹵過(guò)氧化物酶引起了商業(yè)和藥學(xué)界的濃厚興趣。由鹵過(guò)氧化物酶催化的鹵化反應(yīng)缺乏立體特異性，這與無(wú)酶鹵化反應(yīng)是一致的，具體的細(xì)節(jié)仍有爭(zhēng)論閉，但某些糖烯的區(qū)域選擇性溴化反應(yīng)例外倒。糖烯在氯過(guò)氧化物酶、HX(鹵化氫)和H：O：存在下反應(yīng)生成相應(yīng)的2一脫氧一2一溴糖，且具有高的區(qū)域和立體選擇性。該化合物是非常有用的生物活性糖類(lèi)和合成纖維，此方法對(duì)于鹵代糖類(lèi)的合成是一種新的方法。2.1.2氧化反應(yīng)

炔在各種化合物的合成中是一個(gè)非常重要的中間體。已經(jīng)研究了很多炔上三鍵的氧化反應(yīng)。然而，對(duì)于氧化炔丙基的例子并不多。手性丙炔醇是對(duì)應(yīng)選擇性合成復(fù)雜分子(特別是生物學(xué)活性物質(zhì))的重要標(biāo)準(zhǔn)部件。Hager等[271報(bào)道了CPO在H20：或TBHP(叔丁基氫過(guò)氧化物)的存在下，催化氧化2一炔到醛的反應(yīng)。從炔到醛的炔丙基氧化過(guò)程中，不對(duì)稱(chēng)的炔丙醇作為一個(gè)中間體。在H：0：和CPO的水溶液中，醇完全、快速地轉(zhuǎn)化成了醛(92％～95％)。在己烷(或乙酸乙酯)和緩沖溶液(pH=5．0)的兩相體系里，CPO可以催化一系列伯醇生成相應(yīng)的醛閻。CPO也可以不對(duì)稱(chēng)地催化前手性的l，3一環(huán)己二烯，反應(yīng)有高的對(duì)應(yīng)選擇性，且有很高的產(chǎn)率。2.1.3環(huán)氧化作用

環(huán)氧化合物是非常重要的有機(jī)合成中間體。通過(guò)官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，可以從環(huán)氧化合物制備一系列不同結(jié)構(gòu)的手性化合物。目前，工業(yè)應(yīng)用的烯烴環(huán)氧化合成環(huán)氧化合物的方法主要有氯醇法和Halcon法。在氯醇法中，合成反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大 量含CaCl：及各種有機(jī)氯化物的廢水，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；Halcon法工藝流程太長(zhǎng)，投資大，對(duì)原料質(zhì)量要求較高，操作條件嚴(yán)格，且聯(lián)產(chǎn)品多，故這兩種生產(chǎn)方法均不能滿(mǎn)足可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著人們對(duì)環(huán)保的日益重視及對(duì)環(huán)氧化產(chǎn)品需求的不斷增加，發(fā)展工藝簡(jiǎn)單、污染小的綠色環(huán)氧化合物合成新工藝顯得更為迫切1291。應(yīng)用于烯烴環(huán)氧化的酶主要有氯過(guò)氧化物酶(chloroperoxidase)和單加氧酶(monooxygenase)。自從發(fā)現(xiàn)CPO能作為一種環(huán)氧化反應(yīng)的催化劑以來(lái)，這個(gè)反應(yīng)的選擇性和產(chǎn)率一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，CPO能催化各種烯烴的不對(duì)稱(chēng)環(huán)氧化，且有很高的產(chǎn)率和對(duì)映選擇率。另外，CPO還可以催化茚，經(jīng)過(guò)茚二醇中間體。直接衍生出手性環(huán)氧化物[30l]。

總結(jié)：鹵過(guò)氧化物酶能催化多種反應(yīng)，且催化的多數(shù)反應(yīng)以立體特異性的方式實(shí)現(xiàn)。此外，催化反應(yīng)條件溫和，無(wú)環(huán)境污染，應(yīng)用前景廣闊。但是，當(dāng)H20：氧化劑濃度高時(shí)，容易失活；且大多底物水溶性差。近年來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些方法來(lái)改善這些不利因素，例如：C礦、M礦等多種離子可以提高無(wú)輔基鹵過(guò)氧化物酶的穩(wěn)定性、耐熱性和耐有機(jī)溶劑的能力例；利用抗氧化劑來(lái)提高氯過(guò)氧化物酶的操作穩(wěn)定性I擁。因此，對(duì)鹵過(guò)氧化物酶進(jìn)行修飾、改進(jìn)將是今后發(fā)展的重要方向。隨著研究的不斷深入，相信在不久的將來(lái)，鹵過(guò)氧化物酶必將成為現(xiàn)代合成化學(xué)和醫(yī)藥工業(yè)中重要的手性催化劑。

2.2氰基水解酶

2.2.1氰基水解酶簡(jiǎn)介

早在三十年代，為了 解釋一些化學(xué)合成的氰基衍生物對(duì)植物生長(zhǎng)的 促進(jìn)作用，就有人提出 某些植物器官能將氰化物轉(zhuǎn)化成酸。哈佛 大學(xué)的 Thimann和 Mahadeven認(rèn)為這是一個(gè)酶促反應(yīng)，并于1964年從大麥葉子中正式分離到這個(gè)酶，定名為氰基水解酶。目前的研究表明，腈化物的酶水解通過(guò)兩種途徑： 一是通過(guò)氰基水解酶將氰基直接轉(zhuǎn)化成羧酸，二是先通過(guò)氰基水合酶；將氰基轉(zhuǎn)化成酰胺，再通過(guò)酰胺酶的作用轉(zhuǎn)化成羧酸。通常所說(shuō)的廣義的氰基水解酶即包括這兩種途徑所涉及的三種酶。本文除特別指出外，均指廣義的氰基水解酶。2.2.2氰基水解酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用

在有機(jī)合成中，常常需要水解氰基時(shí)不傷害其它可水解基團(tuán)，如?；⒖s醛、醚鍵等。Faber小組在對(duì)固定化酶SP409的研究中發(fā)現(xiàn)，這種復(fù)合酶對(duì)乙酯，磷酸酯類(lèi)底物顯示出了化學(xué)選擇性，而對(duì)甲酯及?；〈牡孜飫t不具有選擇性（Figure4），酯鍵也水解了，這可能是由于SP409不純，含有能使甲酯和乙?；獾孽ッ?。

氰基水解酶的工業(yè)應(yīng)用氰基水解酶的溫和高效特點(diǎn)使之在工業(yè)生產(chǎn)上有很重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)今最主要的工程應(yīng)用是日本Nitto公司的丙烯酰胺工程(Figure20)，年產(chǎn)已達(dá)30000噸。在這項(xiàng)工程中，酶催化與傳統(tǒng)的酸水解相比具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),不僅能有效地將反應(yīng)中止在第一步,不致生成丙烯酸，而且產(chǎn)率可達(dá)100% ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)酸水解的65%，同時(shí)可以避免在中和強(qiáng)酸時(shí)生成的副產(chǎn)物硫酸銨。

2.3微生物環(huán)氧化合物水解酶

2.3.1催化機(jī)理

環(huán)氧化合物水解酶是一種a/B-折疊型水解酶，遵循兩步催化機(jī)理：(1)酶的天冬氨酸殘基親核進(jìn)攻環(huán)氧乙烷中的一個(gè)碳原子，形成一個(gè)共價(jià)結(jié)合的酯中間體；(2)在酶的作用下，一個(gè)水分子被激活，將酯中間體水解成產(chǎn)物。Rink等的研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌A．radiobacter幻婦燈環(huán)氧化合物水解酶的Aspl07(親核進(jìn)攻作用)、Asp246(輔助組氨酸殘基發(fā)揮作用)和His275(活化水分子)3個(gè)氨基酸殘基組成了該酶三位一體的催化功能。2.3.2有機(jī)合成上的應(yīng)用

隨著被發(fā)現(xiàn)的微生物環(huán)氧化合物水解酶種類(lèi)的增多，其應(yīng)用方面的研究也不斷深入。許多實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)擴(kuò)大到生物反應(yīng)器中，光學(xué)活性環(huán)氧化合物的制備規(guī)模已經(jīng)達(dá)到幾十克的水平。在這些拆分反應(yīng)中，不僅使用了生物反應(yīng)器，而且采用了高底物濃度、兩相體系，甚至用自來(lái)水代替緩沖液等多種新的方法，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。WeUem等““報(bào)道了在水一有機(jī)溶劑兩相體系中，利用酵母細(xì)胞硒。出n ck咖“出環(huán)氧化合物水解酶進(jìn)行了大規(guī)模的拆分反應(yīng)，獲得了高濃度(0.9ml，L)、高光學(xué)純度(98％ee)的(s)一1，2一環(huán)氧己烷(6.5g，30％收率)。在級(jí)聯(lián)的中空纖維膜生物反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)化時(shí)，比產(chǎn)率為3.8g/L/H，運(yùn)行12d，獲得了38g高光學(xué)純度(98％ee))的-1，2-環(huán)氧已烷。

在藥物合成方面，利用環(huán)氧化合物水解酶制備光學(xué)活性的環(huán)氧化合物，解決了許多重要的生物活性物質(zhì)合成途徑上的限制性環(huán)節(jié)。Faber等“23利用冷凍干燥細(xì)胞對(duì)底物進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)水解開(kāi)環(huán)，得到了一種合成松樹(shù)甲蟲(chóng)信息素的重要中間體——(s)-Frontalin。Furstoss的研究小組利用黑曲霉選擇性水解環(huán)氧苧烯底物，獲得了光學(xué)純的6，7-雙羥基香葉醇和(4s，8s)-防風(fēng)根醇，后者是護(hù)膚品、洗滌劑和多種軟膏的重要成分。在拆分(±)一a一甲基-異丁基苯基環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中，他們還采用了化學(xué)．酶法。首先通過(guò)黑曲霉催化的不對(duì)稱(chēng)水解獲得r s-構(gòu)型環(huán)氧化合物，然后將生成的R-二醇采用化學(xué)的方法環(huán)化為消旋的環(huán)氧化合物繼續(xù)進(jìn)行拆分。(s)-a-甲基一異丁基苯基環(huán)氧乙烷在開(kāi)環(huán)后可以轉(zhuǎn)化成重要的生物活性藥物——s-布洛酚。同時(shí)，他們利用該環(huán)氧化合物水解酶拆分330moL/L的對(duì)-硝基苯基環(huán)氧乙烷(54g/L)，經(jīng)過(guò)6h的水解反應(yīng)得到了光學(xué)純度高達(dá)99％的S-構(gòu)型環(huán)氧化合物，然后在酸性條件下對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行水解及重結(jié)晶獲得了光學(xué)純度為98％的R-二醇，最后加氨合成了肛阻斷劑類(lèi)手性藥物尼芬爾醇。這種化學(xué)酶法在拆分外消旋環(huán)氧底物獲得光學(xué)活性環(huán)氧中間體以制備藥物(R)-3，5-二羥-3-甲基戊酸內(nèi)酯的合成中得到了應(yīng)用。此外，F(xiàn)urstoss等還報(bào)道了利用兩種選擇性互補(bǔ)的微生物A.niger和S.tuberosum環(huán)氧化合物水解酶，共同催化對(duì)-氯苯基環(huán)氧乙烷的不對(duì)稱(chēng)水解反應(yīng)，得到了神經(jīng)保護(hù)藥物Eliprodil的關(guān)鍵性手性合成子——光學(xué)活性的R-二醇，其對(duì)映體過(guò)剩值高達(dá)96％，轉(zhuǎn)化率達(dá)93％。利用真菌S．tuberosum環(huán)氧化臺(tái)物水解酶水解茚環(huán)類(lèi)環(huán)氧化臺(tái)物，他們還獲得了抗愛(ài)滋病藥物齊夫爾定(Indina-vir)的重要前體物質(zhì)：光學(xué)純度為98％的(1R，2S)——環(huán)氧化合物(收率20％)和光學(xué)純度為69％的(1R，2R)——二醇(收率48％)。

生物酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的生化技術(shù)。由于它有許多優(yōu)點(diǎn)，如反應(yīng)條件溫和（常溫、近中溫），具有高度的區(qū)域選擇性、立體選擇性和對(duì)映體選擇性，可避免敏感官能團(tuán)發(fā)生變化，可產(chǎn)生許多光化學(xué)活性物質(zhì)，尚可完成一些用傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)；另外還有產(chǎn)品純、無(wú)三廢、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受到有機(jī)化學(xué)研究者的青睞，實(shí)驗(yàn)表明在有機(jī)溶劑中進(jìn)行酶催化反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：增加非極性底物的濃度，很多不溶于水或在水中不穩(wěn)定的產(chǎn)物能在有機(jī)溶劑中用酶來(lái)催化生成；有機(jī)溶劑能保護(hù)酶免受有毒反應(yīng)物和反應(yīng)條件的損壞，提高酶的耐溫性等。酶催化反應(yīng)的類(lèi)型包括氧化還原、酶合成、酯交換、脫氧、酰胺化、甲基化、羥化、磷酸化、脫氨、異構(gòu)化、環(huán)氧化、開(kāi)環(huán)聚合、側(cè)鏈切除、聚合及鹵代等。

酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用以逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，并且近年來(lái)已取得了較大進(jìn)展，利用酶催化的不對(duì)稱(chēng)可以合成許多手性分子，隨著酶技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)克服了酶催化反應(yīng)中存在的一些問(wèn)題（如：對(duì)有機(jī)介質(zhì)的敏感性、對(duì)底物變化的適應(yīng)性以及醇的不穩(wěn)定性等）。近年來(lái)有關(guān)酶技術(shù)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）固定化酶：將酶固定在固定支持物上，或通過(guò)酶分子之間的交聯(lián)而得以固定，通過(guò)固定后可以更方便、更有效地利用酶，提高酶催化作用的效率；

（2）酶在低水有機(jī)介質(zhì)中催化反應(yīng)：多數(shù)酶是在水溶液中催化化學(xué)反應(yīng)的，近年來(lái)酶低水介質(zhì)中催化有機(jī)反應(yīng)取得了明顯的進(jìn)展，從而拓寬了酶應(yīng)用的領(lǐng)域，到了酶反應(yīng)只能在水溶液中進(jìn)行的傳統(tǒng)觀念；

（3）抗體酶：抗體酶是近年來(lái)才出現(xiàn)的新概念，是專(zhuān)一作用于抗原分子的有催化活性的、有特殊生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)?？贵w酶兼?zhèn)涿庖叻磻?yīng)的專(zhuān)一性和酶催化反應(yīng)的活性，因此有可能通過(guò)人工制備來(lái)獲取高選擇性的催化劑以應(yīng)用于化學(xué)、生物和醫(yī)藥學(xué)；

（4）模擬酶：通過(guò)人工合成制備模擬酶的識(shí)別和催化性能的分子，已經(jīng)越來(lái)越引起化學(xué)家的注意。合成酶也能像天然酶一樣加速某些化學(xué)反應(yīng)，并顯示出較強(qiáng)的立體選擇性。雖然合成酶的研究剛剛起步，但已顯示出了巨大的誘惑力；

（5）Ribozyme：Ribozyme的功能主要是切斷RNA，有阻斷基因表達(dá)和產(chǎn)生抗病毒作用的應(yīng)用前景，其底物都是RNA分子。

參考文獻(xiàn)：

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高守海，胡文祥《酶催化選擇有機(jī)合成新進(jìn)展》，功能分子學(xué)報(bào)，2002（3）。

第四篇：簡(jiǎn)述土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用

簡(jiǎn)述土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用

何麗雅

摘 要：土工合成材料是巖土工程領(lǐng)域中一種新型的巖土工程材料,在各類(lèi)工程中應(yīng)用廣泛。本文以土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用為例，就土工合成材料的功能、分類(lèi)、特性及工程實(shí)際應(yīng)用概況進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：土工合成材料

應(yīng)用

防護(hù)加固工程

一、前言

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,制成各種類(lèi)型的產(chǎn)品,置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間,發(fā)揮加強(qiáng)或保護(hù)土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類(lèi)型。土工材料是工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物,其出現(xiàn)已經(jīng)有100多年的歷史,但應(yīng)用于土建工程則是20世紀(jì)30年代末才開(kāi)始的。首先是將塑料薄膜作為防滲材料應(yīng)用于水利工程。到20世紀(jì)50年代末,土工織物開(kāi)始應(yīng)用于海岸護(hù)坡工程。直到20世紀(jì)70年代末,隨著非織造型織物(俗稱(chēng)無(wú)紡織物或無(wú)紡布)的應(yīng)用,給土工織物帶來(lái)了新的生命,土工織物才以很快的速度發(fā)展起來(lái),從而在巖土工程學(xué)科中形成一個(gè)重要的分支。1977年在法國(guó)巴黎舉行的第一屆國(guó)際土工織物會(huì)議上,J.P.Giroud把它命名為“土工織物”(Geotextile),并于1986年在維也納召開(kāi)的第三屆國(guó)際土工織物會(huì)議上將它稱(chēng)之為“巖土工程的一場(chǎng)革命”。從20世紀(jì)60年代中期到20世紀(jì)70年代末,有紡織物開(kāi)始在我國(guó)應(yīng)用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程;20世紀(jì)80年代初,無(wú)紡織物開(kāi)始在鐵路工程上試用;20世紀(jì)80年代中期,土工織物才在我國(guó)的水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦冶和電力等領(lǐng)域逐漸推廣應(yīng)用。

二、土工材料的種類(lèi)和功能

1、土工合成材料種類(lèi)：

土工合成材料（Geosynthetics）是一種新的巖土工程材料，它以人工合成的聚合物，如料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類(lèi)型的品，置于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，發(fā)揮強(qiáng)或保護(hù)土體的作用?！巴凉ず铣刹牧稀笔且桓爬ㄐ孕g(shù)語(yǔ)，標(biāo)識(shí)很廣泛的產(chǎn)品，土工合成材可分為土工織物、土工膜、復(fù)合型土工合成材料和特種土工合成材料等類(lèi)型。目前已廣泛應(yīng)于水利、水電、公路、鐵路、建筑、海港、采礦、軍工等工程的各個(gè)領(lǐng)域。

（1）土工織物。土工合成材料是以高分子聚合物等制成的新型建筑材料。目前大致可分為：①有紡?fù)凉た椢?；②針織土工織物；③無(wú)紡?fù)凉た椢?；④?fù)合土工織物。

（2）土工膜。它主要是由透水性低的聚合物、瀝青以及合成纖維和織物另加一定的填充料和外加劑制成的材料。它具有很好的防滲和防水性能及很強(qiáng)的抗變形能力和耐久性。它的厚度一般為0。25~7。5mm，它主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①改進(jìn)荷載分布狀況；②減少填料層厚度，并能滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度的要求；③限制土體的側(cè)向位移；④抗拉性能高，能避免產(chǎn)生裂縫；⑤增加土層剛度。

（3）復(fù)合型土工合成材料。它包括土工格柵、土工網(wǎng)、超輕型土工合成材料、土工膜袋、土工墊、土工格室等。常用的特種土工合成材料為前3種。

（4）特種土工合成材料。它由土工織物、土工薄膜和某些特種土工合成材料中兩種或兩種以上的材料互相組合而成，它可將不同構(gòu)成材料的性質(zhì)結(jié)合起來(lái)，滿(mǎn)足具體工程的需要。

2、土木合成材料的功能：（1）隔離作用：

將土工合成材料放在兩種不同的材料之間或同一材料不同粒經(jīng)之間以及土體表面與上部建筑結(jié)構(gòu)之間，使其隔離開(kāi)來(lái)。當(dāng)受外部荷載作用時(shí)，雖然材料受力相互擠壓，但由于土工合成材料在中間隔開(kāi)，不使其互相混雜或流失，保持材料的整體結(jié)構(gòu)和功能。土工合成材料隔離作用己廣泛應(yīng)用于鐵路、公路路基、土石壩工程、軟土基礎(chǔ)處理以及河道整治工程。

（2）防護(hù)作用：

土工合成材料可以起到分散應(yīng)力的作用。也可由一種物體傳遞到另一物體，使應(yīng)力分解，防止土體受外力作用破壞，從而起到對(duì)材料的防護(hù)作用。土工合成材料的防護(hù)作用分兩種情況：一是表面防護(hù)，即將土工合成材料放置于土體表面，保護(hù)土體不受外力影響、破壞：二是內(nèi)部接觸面保護(hù)，即將土工合成材料置于兩種材料之間，當(dāng)一種材料受集中應(yīng)力作用時(shí)，而不使另一種材料破壞。

（3）濾層作用

濾層作用是土工織物的主要功能，被廣泛地應(yīng)用于水利、鐵路、公路、建筑等各項(xiàng)工程中，特別是水利工程中用作堤、壩基礎(chǔ)或邊坡反濾層已極為普遍。在沙石料緊缺地區(qū)，用土工合成材料做反濾層，更顯示出它的優(yōu)越性。因此通過(guò)把土工織物置于土體表面或相鄰?fù)翆又g，土中水分可以通過(guò)織物排同時(shí)織物可阻止土顆粒流失，以免造成土體失穩(wěn)（管涌），可代替砂、礫石等反濾層。

（4）排水作用

土工合成材料是良好的透水材料，無(wú)論是材料法向或水平向均具有較好的排水能力，能夠?qū)⑼馏w內(nèi)的水集聚到織物內(nèi)部，形成排水通道，排出土體。土工合成材料現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于土壩、路基、擋土墻建筑以及軟土基排水固結(jié)等方面。它與工程中的其他排水結(jié)構(gòu)充分配合，形成完善的排水體系，排除地下水、地表水和結(jié)構(gòu)中的多余水份。

（5）加筋作用 土工合成材料有較高的抗拉強(qiáng)度，將土工合成材料埋在土體中或路面結(jié)構(gòu)適當(dāng)位置，可以分布土體或路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力、傳遞拉應(yīng)力、限制其側(cè)向位移，增強(qiáng)它與土體或路結(jié)構(gòu)層材料之間的摩阻力，使土或路面結(jié)構(gòu)層———土工成材料復(fù)合體的強(qiáng)度提高，從而約束土體或路面結(jié)構(gòu)層的形，并抑制或減少土體的不均勻沉降，提高土體或路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性具有加筋功能。

（6）防滲作用

土工膜和復(fù)合型土工合成材料，可以作為各種工程的防滲材料。土工合成材料用于某一項(xiàng)工程會(huì)發(fā)揮主次作用，如公路的碎石基層與地基之間鋪放織物，一般說(shuō)，“隔離”是主要的，“濾層”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的設(shè)計(jì)者合考慮，如選用光滑的土工膜來(lái)隔離，則可能引起路基中孔隙水壓力升高，造成路基失穩(wěn)。弱地基上修路，“加筋可能起控制作用。

三、土工合成材料在南水北調(diào)中線(xiàn)應(yīng)急供水工程中的應(yīng)用：

1、工程概況

南水北調(diào)京石段19標(biāo)段樁號(hào)范圍為307+000～312+790.6，位于河北省曲陽(yáng)縣境內(nèi)的支曹村、南杏樹(shù)村及辛莊村等附近，工程區(qū)為華北沖積平原，地形總體平坦，地面高程66.0～79.0m。

本標(biāo)段所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬季天氣寒冷干燥，春季氣溫回升快，風(fēng)速大，蒸發(fā)量大，天氣干燥少雨；夏季氣候溫濕多雨，為河北省的雨季；秋季降雨量較少。據(jù)渠段附近氣象站資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫12.3℃，極端最低氣溫-19.2℃，極端最高氣溫41.7℃。多年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速20m/s。多年平均無(wú)霜凍期189天，最大凍土深度66cm，穩(wěn)定凍結(jié)初日最早為11月29日，開(kāi)始解凍日期最晚為3月9日。多年平均降水量524mm。

本渠段位于華北沖積平原，地形總體平坦。沿線(xiàn)范圍內(nèi)地面高程66.0m～79.0m。本渠段處于傾斜平原，其間夾河流地貌。

本渠段地表全部被第四系地層覆蓋，揭露的地層為第四系沖洪積層及人工堆積物。巖性多為黃土狀壤土、黃土狀砂壤土、砂壤土、壤土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、礫砂、卵礫石；人工堆積(rQ)棄土、棄渣、人工堤防、路基等。

本渠段所處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元為三級(jí)構(gòu)造單元的太行山隆起的東部邊緣。主要區(qū)域斷裂構(gòu)造有望都—新樂(lè)斷裂、石家莊斷裂、井徑—長(zhǎng)冶斷裂、元氏斷裂、柏鄉(xiāng)斷裂、衡水?dāng)嗔选?/p>

本渠段地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。渠段內(nèi)地下水的類(lèi)型主要為孔隙水，主要賦存于第四系全新統(tǒng)的砂土及礫卵石含水層中。地下水埋深一般9.5m～15m，多屬潛水。地下水與地表水聯(lián)系緊密，具有較強(qiáng)或強(qiáng)的富水性和強(qiáng)透水性，部分具中等透水性。地下水對(duì)混凝土均無(wú)腐蝕性。

渠段內(nèi)凍土為季節(jié)性?xún)鐾?，凍土厚?.62m～0.66m。

2、土工織物應(yīng)急處理技術(shù)

渠道采用明渠設(shè)計(jì)，梯形斷面，型式為上口寬53.6～57.1m，底寬18～21m，邊坡1：2，渠深8.9m，坡面長(zhǎng)20m。正常水深7m，加大水深7.384m。渠道底板結(jié)構(gòu)型式自下而上為：土基面、5cm粗砂墊層、2cm厚的保溫板、防滲復(fù)合土工膜、8cm厚混凝土面層；渠道襯砌混凝土面板全部采用4m×4m分縫設(shè)計(jì)，底板縱縫全部是通縫設(shè)置，橫縫依次為半縫、通縫、半縫??，交叉布置，縫寬統(tǒng)一為2cm，半縫深度統(tǒng)一為6cm，通縫深度底板8cm。

由于特殊原因，渠道需提前臨時(shí)過(guò)水。由于時(shí)間緊迫，若按原設(shè)計(jì)施工將無(wú)法滿(mǎn)足過(guò)水要求。經(jīng)南水北調(diào)京石段指揮部及設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位四方會(huì)議研究決定，采取應(yīng)急處理辦法，用無(wú)紡?fù)凉げ冀Y(jié)合混凝土錨固帶對(duì)開(kāi)挖渠道進(jìn)行防護(hù)加固處理，確保渠道按時(shí)供水。具體措施如下：

2.1施工方案

選用300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ迹ǚ鶎挷恍∮?m），沿渠道縱向分別于坡腳及距上口1m處各設(shè)一道混凝土錨固帶，橫向間距30m；錨固帶截面尺寸30×30cm，采用C20一級(jí)配混凝土。

2.2土工布的鋪設(shè)方法

渠道大面積開(kāi)挖完成后，采用人工開(kāi)挖錨固槽，裝載機(jī)配合自卸車(chē)清運(yùn)土方。土工布采用人工滾鋪，布面要平整，并適當(dāng)留有變形余量。長(zhǎng)絲或短絲土工布的安裝通常用搭接、縫合和焊接幾種方法。

2.3土工布的縫合

本工程采用專(zhuān)用縫紉機(jī)縫合。所有的縫合必須要連續(xù)進(jìn)行（不允許點(diǎn)縫）。在重疊之前，土工布必須重疊最少150mm。最小縫針距離織邊（材料暴露的邊緣）至少是25mm。

縫好的土工布接縫最少1行線(xiàn)鎖口鏈形縫法。用于縫合的線(xiàn)應(yīng)為最小張力超過(guò)60N的樹(shù)脂材料，并有與土工布相當(dāng)或超出的抗化學(xué)腐蝕能力。

任何在縫好的土工布上的“漏針”必須在受到影響的地方重新縫接。必須采取相應(yīng)的措施避免在安裝后，尖銳物質(zhì)進(jìn)入土工布層。

2.4錨固帶混凝土澆筑

錨固帶為30×30cm、C20一級(jí)配混凝土，采用泵送法澆筑。泵管鋪設(shè)時(shí)應(yīng)墊砂袋，泵管安裝、拆移、及抹面時(shí)應(yīng)注意，防止對(duì)土工布造成破壞。

3、土工布鋪設(shè)的基本要求

3.1基層檢查：檢查基層是否平整、堅(jiān)實(shí)，如有異物，應(yīng)處理妥善。

3.2試鋪:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，確定土工布尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應(yīng)準(zhǔn)確。3.3接縫須與坡面線(xiàn)正交，縫合時(shí)縫合線(xiàn)應(yīng)平直，針腳應(yīng)均勻。

3.4在坡面上，對(duì)土工布的一端進(jìn)行錨固，然后將卷材沿坡面放下以保證土工布保持拉緊的狀態(tài)。

3.5所有的土工布鋪設(shè)時(shí)都須用砂袋壓住，砂袋將在鋪設(shè)期間使用并保留到錨固槽混凝土澆筑時(shí)。

3.6縫合后應(yīng)檢查土工布是否鋪設(shè)平整，是否存在缺陷。如存在不合要求的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

四、結(jié)論

通過(guò)采取應(yīng)急方案，確保了本渠段在2008年9月28日（規(guī)定時(shí)間內(nèi)）成功通水。渠道過(guò)水后，經(jīng)聯(lián)合工作組沿線(xiàn)勘查，本渠段無(wú)水力沖刷破壞痕跡，渠坡未出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，渠道運(yùn)行安全。并且本渠段還經(jīng)受住了08年嚴(yán)冬的考驗(yàn)，開(kāi)春解凍之后，聯(lián)合工作組再次對(duì)渠道沿線(xiàn)進(jìn)行勘查，未發(fā)現(xiàn)土工布有凍裂破壞現(xiàn)象，也未發(fā)現(xiàn)明顯的冰排割裂損傷，渠道岸坡未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。本應(yīng)急方案取得了圓滿(mǎn)成功。

通過(guò)對(duì)土工合成材料在工程中應(yīng)用的介紹,可得出如下意見(jiàn):1)土工合成材料，尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越來(lái)越重要地位。2)合成材料應(yīng)用于邊坡表面防護(hù),能夠提高邊坡的穩(wěn)定性和承載能力。3)合成材料應(yīng)用于嚴(yán)寒地區(qū)，有較好的使用工況。4）由于合成材料的特性和價(jià)格上的雙重優(yōu)勢(shì),應(yīng)用前景廣泛。

參考文獻(xiàn):：

[1]蔡寧，陳紅；土工合成材料在工程中的應(yīng)用；工程研究；29—30 [2]馬興華，張晴波，陳學(xué)良；土工合成材料在堤壩工程中的應(yīng)用；中國(guó)港灣建設(shè)；2008.10；5—20 [3]李春風(fēng)；簡(jiǎn)述土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用；水利工程；60—61 [4]傅江霞；土工合成材料在道路和橋梁工程中的應(yīng)用；中國(guó)水運(yùn)09卷第10期；2009.10；241—244

第五篇：地震解釋課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

《地震解釋課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：地震解釋課程設(shè)計(jì)

學(xué) 分：3分 周 數(shù)：3周

適用專(zhuān)業(yè)：勘查技術(shù)與工程（物探方向）專(zhuān)業(yè) 選修課程：地震勘探原理、石油地質(zhì)、構(gòu)造地質(zhì) 執(zhí) 筆 人：易遠(yuǎn)元

審 訂 人：桂志先

一、目的與任務(wù)

地震解釋課程設(shè)計(jì)的資料全部來(lái)自油田的實(shí)際的地震，測(cè)井鉆井和石油地質(zhì)資料。地震解釋實(shí)驗(yàn)是勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)和其他專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性訓(xùn)練環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)地震資料進(jìn)行常規(guī)構(gòu)造解釋的實(shí)際能力，具體要使學(xué)生達(dá)到：學(xué)會(huì)利用先進(jìn)的地震資料解釋工作站來(lái)進(jìn)行地震數(shù)據(jù)的加載，地震層位的標(biāo)定，地震層位的追蹤對(duì)比，在地震資料上分析和解釋各種斷層，以及地震構(gòu)造圖的編制方法。學(xué)生還要學(xué)會(huì)綜合地震地質(zhì)資料對(duì)構(gòu)造解釋結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)含油氣有利地帶進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，學(xué)會(huì)編制成果報(bào)告。

地震解釋課程設(shè)計(jì)是勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性訓(xùn)練環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)主要訓(xùn)練學(xué)生對(duì)地震資料進(jìn)行常規(guī)構(gòu)造解釋的實(shí)際能力，具體要使學(xué)生達(dá)到：

1．了解人機(jī)聯(lián)作的基本知識(shí)；

2．初步學(xué)會(huì)地震解釋軟件的操作流程（工區(qū)建立、資料加載、合成記錄制作、層位標(biāo)定、層位追蹤、斷層解釋、斷點(diǎn)組合）；

3．初步學(xué)會(huì)時(shí)深轉(zhuǎn)換、繪制構(gòu)造圖；

4．初步學(xué)會(huì)地震成果的地質(zhì)分析；

5．初步學(xué)會(huì)編寫(xiě)地震資料解釋文字報(bào)告。

二、教學(xué)基本要求

1．三人為一小組上機(jī)操作；

2．驗(yàn)收每人的解釋成果：

（1）解釋好全工區(qū)的地震剖面資料；（2）兩個(gè)層位的等t0構(gòu)造圖；

（3）兩個(gè)層位的真實(shí)深度圖；

（4）地震資料解釋文字報(bào)告（格式見(jiàn)附注：報(bào)告要求）。

三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與時(shí)間安排

1．聽(tīng)老師講課（關(guān)于人機(jī)聯(lián)作軟件的有關(guān)知識(shí)及操作流程）

0.5天 2．工區(qū)建立、資料加載

3.5天 3．合成記錄制作、層位標(biāo)定

4．層位追蹤、斷層解釋

5．?dāng)帱c(diǎn)組合6．時(shí)深轉(zhuǎn)換、繪制構(gòu)造圖

四、組織管理

1)在課程設(shè)計(jì)的第一天指導(dǎo)教師利用多媒體講解課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容和步驟 2)指導(dǎo)教師通過(guò)多媒體和計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介地震解釋軟件的使用方法和注意事項(xiàng)

3)地震解釋課程設(shè)計(jì)全部在教育部重點(diǎn)曙光并行實(shí)驗(yàn)室機(jī)上(長(zhǎng)江大學(xué)地球物理學(xué)院)分班次進(jìn)行,學(xué)生三個(gè)人一臺(tái)計(jì)算機(jī)終端,重復(fù)三次

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1.5天 4.0天 1.0天 2.5天

7．編寫(xiě)地震解釋文字報(bào)告

2.0天 4)學(xué)生在地震資料加載過(guò)程中遇到問(wèn)題指導(dǎo)教師要給予提示

5)學(xué)生在地震資料層位標(biāo)定過(guò)程中遇到問(wèn)題指導(dǎo)教師要給予提示,層位標(biāo)定結(jié)束后要進(jìn)行檢查 6)學(xué)生在地震資料層位對(duì)比過(guò)程中遇到問(wèn)題指導(dǎo)教師要給予提示,層位追蹤對(duì)比完成后教師要進(jìn)行檢查

7)學(xué)生在地震資料斷層剖面解釋和平面斷層組合過(guò)程中遇到問(wèn)題指導(dǎo)教師要給予提示,問(wèn)題較多要進(jìn)行統(tǒng)一講解

8)學(xué)生在地震構(gòu)造圖的平面成圖過(guò)程中遇到問(wèn)題指導(dǎo)教師要給予提示,結(jié)束后要進(jìn)行檢查 9)地震資料構(gòu)造成圖后,指導(dǎo)教師要統(tǒng)一進(jìn)行點(diǎn)評(píng),講解對(duì)構(gòu)造解釋成果進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法 10)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng),指出設(shè)計(jì)中的問(wèn)題和改進(jìn)辦法 11)指導(dǎo)布置課程設(shè)計(jì)報(bào)告的編寫(xiě)與要求

五、成績(jī)考核與評(píng)定 1)出勤情況（10％）2)地震解釋成果分別考核 地震數(shù)據(jù)加載（10％）地震層位標(biāo)定（15％）地震層位追蹤對(duì)比（15％）地震斷層解釋與組合（15％）地震構(gòu)造平面圖繪制（10％）3)實(shí)驗(yàn)筆記（5％）4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20％）

綜合以上四項(xiàng)按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)檔次記成績(jī)

六、教學(xué)參考書(shū) 1．易遠(yuǎn)元主編，《地震解釋實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》，長(zhǎng)江大學(xué)，2006年

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