導(dǎo)語：如何才能寫好一篇物理性質(zhì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:土工試驗;粉土;物理性質(zhì);抗剪強度

一、粉土的定名及其物理性質(zhì)

國內(nèi)土的分類體系大體分兩種:以塑性指數(shù)為主要指標(biāo)的分類方法和按塑性圖分類方法,其中國標(biāo)土的分類規(guī)范、水利工程規(guī)范、大部分公路工程規(guī)范、部分鐵路規(guī)范采用塑性圖分類,除此之外的國家勘察規(guī)范、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范、冶金工程規(guī)范、大部分地方勘察和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范使用塑性指數(shù)分類,部分規(guī)范還將粘粒含量(小于0.005mm)作為粉土分類的一個指標(biāo)。粉土是介于粗粒土和黏性土之間的一種土,由粉粒和少部分黏粒組成。

(1)現(xiàn)行《土工試驗規(guī)范》規(guī)定,土中粒徑含量>0.075mm的顆?！?0%,且塑性指數(shù)Ip<10的土定名為粉土。塑性指數(shù)Ip值需進(jìn)行界限含水率試驗(液塑限試驗)來確定。通過液塑限試驗確定土的液限(WL)、塑限(Wp)值,然后求得塑性指數(shù)Ip值,Ip=WL-Wp。

液限試驗可以采用圓錐儀法,土的塑限試驗可以采用搓條法,該法應(yīng)用多年,簡便快捷,試驗人員積累了比較豐富的經(jīng)驗。但對于粉土來說,有時卻不易掌握,這是因為粉土對含水率很敏感,有時多加一滴水就不產(chǎn)生裂紋,土條不斷裂,要不就產(chǎn)生空心現(xiàn)象,或者根本搓不成條,這是粉土的重要物理特性之一,出現(xiàn)這些情況主要與粘粒含量的多少密切相關(guān)。應(yīng)用液、塑聯(lián)合測定儀可同時圖解測出土的液、塑限,此種方法適用于各種土質(zhì),根據(jù)粉土的上述特點,此種方法比較適用。

(2)粉土中粉粒的含量占絕對優(yōu)勢,粘粒含量一般<20%,粘粒含量越高,塑性指數(shù)Ip值越接近于10。天然粉土極易振動液化失水,土樣在現(xiàn)場勘探、包裝、運輸、室內(nèi)試驗過程中,因多次振動液化失水,故室內(nèi)試驗所測定的含水率一般偏低、孔隙比偏小、干密度偏大。由土的物理力學(xué)指標(biāo)確定的地基承載力偏大,不能完全代表原狀土的指標(biāo),偏于不安全,這是我們在工作中應(yīng)特別注意的問題,應(yīng)用試驗時要進(jìn)行綜合分析。粉土的干密度較黏土為大。天然粉土的物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

二、粉土的力學(xué)性質(zhì)

粉土中的粉粒對工程性質(zhì)起著控制作用。其粒徑一般在0.075～0.005mm(舊規(guī)范為0.05～0.005mm)之間,多由含量≥60%的石英、長石、云母組成,表面活動性弱,但有一定的結(jié)構(gòu)性。大量實驗證明:在非飽和狀態(tài)的粉土毛細(xì)現(xiàn)象活躍,如毛細(xì)壓力會使粉土產(chǎn)生假塑性,引起土的塑性指數(shù)增大。粉土中粘粒含量較少,一般<15%～20%,在粒間只起聯(lián)系作用。它既不同于沙類土,又異于黏性土。當(dāng)粉土受到剪切時,其顆粒運動是一個滾過一個并互相滑動的。不是像通常黏土那樣形成一個破壞面,而是形成一個破壞帶。當(dāng)顆?；ハ嗷瑒訒r,需克服滑動摩擦力。有學(xué)者曾舉例說明這一問題,兩塊鋼板相互接觸的實際面積只占其全部表面的1/10000,彼此在突出部份相互接觸。當(dāng)鋼板相互滑動時,凸出部份被切掉,而接觸面逐漸平滑。在剪切過程中,顆粒部份抬高,然后一個從另一個顆粒上轉(zhuǎn)動,落入顆粒間的孔隙中,再抬高,再轉(zhuǎn)動,引起體積增大。顆粒的這種現(xiàn)象稱做微觀膨脹,在地震荷載作用下,不易液化,然而一旦液化后持續(xù)時間又比砂土要長,這是由于這種土層的生成年代較近,一般地下水位又高之故。在粉土層中用靜力觸探測得的比貫入阻力往往很高,如利用黏性土層中求得的經(jīng)驗公式來預(yù)估粉土的工程性質(zhì),容易誤判。

三、粉土的抗剪及其它室內(nèi)力學(xué)指標(biāo)

3.1抗剪強度

粉土的構(gòu)成特點是粒間連接很弱,主要表現(xiàn)為物理連接,它對含水率非常敏感,由于毛細(xì)作用,當(dāng)粉土粒吸收水份,含水率稍有變化時,就會很快使土的強度大大喪失(見表2)。對比制備干容重相同的粉土重塑試件,其飽和快剪值稍低。

當(dāng)進(jìn)行飽和固結(jié)不排水剪切試驗時,試件的含水率和單位容重有差別,但飽和后,其含水率和單位容重基本一致,故出現(xiàn)了抗剪強度指標(biāo)接近的現(xiàn)象。由于土固結(jié)后已處于飽和狀態(tài),剪損時孔隙比接近,所以固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果與飽和固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果也出現(xiàn)相近的現(xiàn)象。粉土不排水抗剪強度隨粘粒含量增加而降低,而粉土排水抗剪強度隨粉土中粘粒含量的降低而增加。故試驗方法的選擇很重要。工程中普遍采用簡便易行的直剪試驗,水利工程一般作固結(jié)快剪、飽和固結(jié)快剪試驗。

3.2壓縮系數(shù)

天然粉土層壓縮沉降量大,壓縮固結(jié)穩(wěn)定較快。土樣在運輸過程中經(jīng)多次振動液化,已部分排水固結(jié),所以壓縮取樣多為擾動樣,室內(nèi)測定的壓縮系數(shù)較小,a1-2一般<0.3MPa-1,判斷為中低壓縮性,與實際情況不符,偏于不安全,這是我們在實際工作中應(yīng)注意的問題。

3.3滲透系數(shù)

天然粉土的滲透系數(shù)一般<10-4cm/s,在水利工程中,填土一般為夯實土,密度較大,視土中的粘粒含量多少而言,滲透系數(shù)更是<10-4cm/s,有的能達(dá)到10-6cm/s或更低,能滿足工程的防滲要求。

四、粘粒含量對抗剪強度及原位測試指標(biāo)的影響

粉土試樣由于取樣會受到一定程度的擾動,故影響試驗成果的準(zhǔn)確度,但從資料看,室內(nèi)試驗得到的<值與粘粒含量變化規(guī)律仍較明顯。在粘粒含量低時(M<16%),粉土<值較大,比較<值的變化,由于選用試驗方法的不同而產(chǎn)生較大的差異。

粘粒含量與粉土的動力穩(wěn)定性有關(guān)。土的粘粒含量多意味著土的動力穩(wěn)定性強即土的抗液化能力強,但反映到現(xiàn)場的原位Ps值和N值時,常常又得到相反的結(jié)果,即Ps值和N值隨粘粒含量的增多而顯著降低。

靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗兩個原位測試指標(biāo)能較好地反映粉質(zhì)土的原狀結(jié)構(gòu)和工程特性。

試驗表明,粘粒含量Mc=10%是Ps值隨Mc減小而開始強烈增大的第一個轉(zhuǎn)點;其第二個轉(zhuǎn)點大致在Mc=2%～3%。當(dāng)Mc<10%,Ps和N值強烈增大的原因是由于粘粒對土的性質(zhì)影響變?nèi)?也由于粉粒,砂粒多,透水性增大,在貫入中產(chǎn)生大的摩擦阻力和咬合阻力,孔隙水壓力也減弱的關(guān)系。

結(jié)束語

土工試驗是巖土工程勘察、建設(shè)工程施工等方面不可缺少的一個重要組成部分,所提供的參數(shù)直接用于工程設(shè)計或?qū)こ淌┕さ馁|(zhì)量進(jìn)行檢驗,故土工試驗成果的準(zhǔn)確性影響到勘察報告的正確性及對工程施工的檢驗是否正確。在進(jìn)行土工試驗測試時,需正確對待,提高試驗成果的準(zhǔn)確性。力圖給予絕對的力學(xué)數(shù)值界限必然有它一定的復(fù)雜性和困難。為確切進(jìn)行工程評價,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際給予粉質(zhì)土以恰當(dāng)?shù)呐袛?。超級秘書網(wǎng)：

參考文獻(xiàn):

[1]DB29-20—2000巖土工程技術(shù)規(guī)范[S]。

篇2

關(guān)鍵詞:土工試驗;粉土;物理性質(zhì);抗剪強度

一、粉土的定名及其物理性質(zhì)

國內(nèi)土的分類體系大體分兩種:以塑性指數(shù)為主要指標(biāo)的分類方法和按塑性圖分類方法，其中國標(biāo)土的分類規(guī)范、水利工程規(guī)范、大部分公路工程規(guī)范、部分鐵路規(guī)范采用塑性圖分類，除此之外的國家勘察規(guī)范、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范、冶金工程規(guī)范、大部分地方勘察和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范使用塑性指數(shù)分類，部分規(guī)范還將粘粒含量(小于0.005mm)作為粉土分類的一個指標(biāo)。粉土是介于粗粒土和黏性土之間的一種土，由粉粒和少部分黏粒組成。

(1)現(xiàn)行《土工試驗規(guī)范》規(guī)定，土中粒徑含量>0.075mm的顆粒≤50%，且塑性指數(shù)Ip

液限試驗可以采用圓錐儀法，土的塑限試驗可以采用搓條法，該法應(yīng)用多年，簡便快捷，試驗人員積累了比較豐富的經(jīng)驗。但對于粉土來說，有時卻不易掌握，這是因為粉土對含水率很敏感，有時多加一滴水就不產(chǎn)生裂紋，土條不斷裂，要不就產(chǎn)生空心現(xiàn)象，或者根本搓不成條，這是粉土的重要物理特性之一，出現(xiàn)這些情況主要與粘粒含量的多少密切相關(guān)。應(yīng)用液、塑聯(lián)合測定儀可同時圖解測出土的液、塑限，此種方法適用于各種土質(zhì)，根據(jù)粉土的上述特點，此種方法比較適用。

(2)粉土中粉粒的含量占絕對優(yōu)勢，粘粒含量一般

二、粉土的力學(xué)性質(zhì)

粉土中的粉粒對工程性質(zhì)起著控制作用。其粒徑一般在0.075～0.005mm(舊規(guī)范為0.05～0.005mm)之間，多由含量≥60%的石英、長石、云母組成，表面活動性弱，但有一定的結(jié)構(gòu)性。大量實驗證明:在非飽和狀態(tài)的粉土毛細(xì)現(xiàn)象活躍，如毛細(xì)壓力會使粉土產(chǎn)生假塑性，引起土的塑性指數(shù)增大。粉土中粘粒含量較少，一般

三、粉土的抗剪及其它室內(nèi)力學(xué)指標(biāo)

3.1 抗剪強度

粉土的構(gòu)成特點是粒間連接很弱，主要表現(xiàn)為物理連接，它對含水率非常敏感，由于毛細(xì)作用，當(dāng)粉土粒吸收水份，含水率稍有變化時，就會很快使土的強度大大喪失(見表2)。對比制備干容重相同的粉土重塑試件，其飽和快剪值稍低。

當(dāng)進(jìn)行飽和固結(jié)不排水剪切試驗時，試件的含水率和單位容重有差別，但飽和后，其含水率和單位容重基本一致，故出現(xiàn)了抗剪強度指標(biāo)接近的現(xiàn)象。由于土固結(jié)后已處于飽和狀態(tài)，剪損時孔隙比接近，所以固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果與飽和固結(jié)不排水剪切試驗結(jié)果也出現(xiàn)相近的現(xiàn)象。粉土不排水抗剪強度隨粘粒含量增加而降低，而粉土排水抗剪強度隨粉土中粘粒含量的降低而增加。故試驗方法的選擇很重要。工程中普遍采用簡便易行的直剪試驗，水利工程一般作固結(jié)快剪、飽和固結(jié)快剪試驗。

3.2 壓縮系數(shù)

天然粉土層壓縮沉降量大，壓縮固結(jié)穩(wěn)定較快。土樣在運輸過程中經(jīng)多次振動液化，已部分排水固結(jié)，所以壓縮取樣多為擾動樣，室內(nèi)測定的壓縮系數(shù)較小，a1-2一般

3.3 滲透系數(shù)

天然粉土的滲透系數(shù)一般

四、粘粒含量對抗剪強度及原位測試指標(biāo)的影響

粉土試樣由于取樣會受到一定程度的擾動，故影響試驗成果的準(zhǔn)確度，但從資料看，室內(nèi)試驗得到的

粘粒含量與粉土的動力穩(wěn)定性有關(guān)。土的粘粒含量多意味著土的動力穩(wěn)定性強即土的抗液化能力強，但反映到現(xiàn)場的原位Ps值和N值時，常常又得到相反的結(jié)果，即Ps值和N值隨粘粒含量的增多而顯著降低。

靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗兩個原位測試指標(biāo)能較好地反映粉質(zhì)土的原狀結(jié)構(gòu)和工程特性。

試驗表明，粘粒含量Mc=10%是Ps值隨Mc減小而開始強烈增大的第一個轉(zhuǎn)點;其第二個轉(zhuǎn)點大致在Mc=2%～3%。當(dāng)Mc

結(jié)束語

土工試驗是巖土工程勘察、建設(shè)工程施工等方面不可缺少的一個重要組成部分，所提供的參數(shù)直接用于工程設(shè)計或?qū)こ淌┕さ馁|(zhì)量進(jìn)行檢驗，故土工試驗成果的準(zhǔn)確性影響到勘察報告的正確性及對工程施工的檢驗是否正確。在進(jìn)行土工試驗測試時，需正確對待，提高試驗成果的準(zhǔn)確性。力圖給予絕對的力學(xué)數(shù)值界限必然有它一定的復(fù)雜性和困難。為確切進(jìn)行工程評價，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際給予粉質(zhì)土以恰當(dāng)?shù)呐袛唷?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] DB 29-20—2000 巖土工程技術(shù)規(guī)范[S]。

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甲烷物理性質(zhì)：顏色為無色，氣味為無味，熔點為182、5度，沸點為161、5度，分子結(jié)構(gòu)為正四面體形非極性分子，晶體類型為分子晶體，密度是標(biāo)準(zhǔn)情況下每升0.717克，特殊性質(zhì)為極難溶于水。

甲烷化學(xué)性質(zhì)如下：

1、取代反應(yīng)：甲烷的鹵化中，主要有氯化、溴化，直接的氟化反應(yīng)難以實現(xiàn)，需用稀有氣體稀釋。碘與甲烷反應(yīng)需要較高的活化能，反應(yīng)難以進(jìn)行，但逆反應(yīng)卻很容易進(jìn)行；

2、氧化反應(yīng)：甲烷最基本的氧化反應(yīng)就是燃燒，含氫量在所有烴中是最高的，相同質(zhì)量的氣態(tài)烴完全燃燒，甲烷的耗

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇4

2、強度高鋁合金的強度高。經(jīng)過一定程度的冷加工可強化基體強度，部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進(jìn)行強化處理。

3、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好。鋁合金的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能僅次于銀、銅和金。

4、耐蝕性好鋁的表面易自然生產(chǎn)一層致密牢固的AL2O3保護(hù)膜，能很好的保護(hù)基體不受腐蝕。通過人工陽極氧化和著色，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

篇5

關(guān)鍵詞：含水率；孔隙比；干密度；壓縮系數(shù)；不排水強度

中圖分類號： G633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 概述

校園內(nèi)土的物理性質(zhì)主要決定于組成土的固體顆粒、孔隙中的水和氣體這三相所占的體積和質(zhì)量的比例關(guān)系，反映這種關(guān)系的指標(biāo)稱為土的物理性質(zhì)指標(biāo)。土的物理性質(zhì)指標(biāo)不僅可以描述土的物理性質(zhì)和它所處的狀態(tài)，而且，在一定程度上反映土的力學(xué)性質(zhì)。本文主要針對近年來蘇南地區(qū)某些工程的數(shù)百個土樣的試驗結(jié)果，探討了物理性質(zhì)指標(biāo)在預(yù)估土的力學(xué)性質(zhì)方面的可行性。

2 土的物理性質(zhì)指標(biāo)與壓縮系數(shù)及不排水強度的關(guān)系

2.1 土樣選取

選取近年來蘇南地區(qū)數(shù)百個土樣的試驗結(jié)果進(jìn)行分析，土樣的飽和度均達(dá)到95%以上，所選取孔隙比e均小于 1.35。根據(jù)規(guī)范[1]對各類土的定義，按土粒大小、粒組的土粒含量或土的塑性指數(shù)把地基土分為碎石土、砂土、粉土、粘性土四大類。本文主要研究粘性土，將粘性土按塑性指數(shù)Ip分為粘土及粉質(zhì)粘土分別進(jìn)行研究。

2.2 物理性質(zhì)指標(biāo)選取

選取反映土最基本性質(zhì)的物理性質(zhì)指標(biāo)：含水率、孔隙比和干密度作為基本指標(biāo)總結(jié)出其與壓縮系數(shù)及不排水強度的關(guān)系。

2.3 各物理性質(zhì)指標(biāo)與壓縮系數(shù)的關(guān)系

土是散粒體結(jié)構(gòu)材料，其顆粒間的孔隙與它所受外力的大小有關(guān)，外力增加土顆粒將重新排列，導(dǎo)致土體體積縮小。在外力作用下，土體體積縮小即為壓縮，對于飽和土體，其體積變化的原因只是由于水從孔隙中排出，本文所選取的土樣均為飽和土，經(jīng)過分析得出兩種土樣的壓縮系數(shù)與其含水率等物理性質(zhì)指標(biāo)直接的關(guān)系。[ ]

圖1~圖3為粘土的各項物理性質(zhì)指標(biāo)和壓縮系數(shù)α100-200的關(guān)系,

相關(guān)性 76%相關(guān)性 76%

相關(guān)性 75% 相關(guān)性 87%

相關(guān)性76%相關(guān)性87%

類似可以整理出粉質(zhì)粘土各項物理性質(zhì)指標(biāo)與壓縮系數(shù)的關(guān)系：

含水率 孔隙比 干密度

粉質(zhì)粘土 y=0.018x-0.2423

(相關(guān)性79%) y=0.6687x-0.2591

(相關(guān)性77%) y=-0.7792x+1.4539

(相關(guān)性77%)

注：表中公式中x為各項物理性質(zhì)指標(biāo)，y為壓縮系數(shù)。

己有研究表明[2]，各類土按粘粒含量區(qū)分,土的物理性質(zhì)指標(biāo)和壓縮系數(shù)呈指數(shù)與冪函數(shù)關(guān)系，且相關(guān)性很好。本文研究用簡單的分類按最簡單的線性關(guān)系進(jìn)行擬合，所得的相關(guān)性較其他類型曲線好。另外，通過對孔隙比大于1.35土樣的研究分析，發(fā)現(xiàn)隨著孔隙比的增加，即含水率增加，各項回歸方程的斜率明顯增大，且相關(guān)性較好。由于大孔隙比的淤泥質(zhì)土及淤泥的樣本數(shù)目還偏少，本文沒有對其提出回歸方程。對于各回歸線與X軸的交點，并不是意味著當(dāng)橫坐標(biāo)表示的某物理性質(zhì)指標(biāo)達(dá)到一定值時土的壓縮系數(shù)為零或者為負(fù)。當(dāng)含水率很小時，粘性土在外力作用下不產(chǎn)生較大的變形而容易破裂，土進(jìn)入半固體狀態(tài)，含水率突破縮限后就進(jìn)入固體狀態(tài)，此時土的壓縮性就無從談起了，在一般工程中極少能碰到這種情況。

2.4 各物理性質(zhì)指標(biāo)與不排水強度的關(guān)系

在無側(cè)向壓力的情況下施加垂直壓力直到試樣剪切破壞為止，剪切破壞時試樣所能承受的最大軸向壓力qu稱為無側(cè)限抗壓強度。由三軸試驗對飽和粘土進(jìn)行不固結(jié)不排水剪試驗結(jié)果表明，這種土φu=0，只有粘聚力Cu，可借助這一結(jié)論，繪出水平狀的抗剪強度包線，根據(jù)無側(cè)限抗壓強度qu可推求飽和土的不排水強度。本次參與分析的試樣均做了無側(cè)限抗壓強度試驗，根據(jù)τf=Cu=qu/2，可求得不排水強度Cu。經(jīng)過各種方程似合，發(fā)現(xiàn)指數(shù)方程似合時相關(guān)性較好。

圖4~圖6為粘土的各項物理性質(zhì)指標(biāo)與不排水強度的關(guān)系

類似可以整理出粉質(zhì)粘土各項物理性質(zhì)指標(biāo)與不排水強度的關(guān)系：

含水率 孔隙比 干密度

粉質(zhì)粘土 y=673.44e-0.0815x

(相關(guān)性78%) y=745.12e-3.0463x

(相關(guān)性75%) y=0.2262e3.7487x

(相關(guān)性76%)

注：表中公式中x為各項物理性質(zhì)指標(biāo)，y為不排水強度。

當(dāng)土的含水率很大時，土接近于流動狀態(tài)，其強度必然非常低甚至接近于零。研究孔隙比較大即含水率較高的土，發(fā)現(xiàn)各類物理性質(zhì)指標(biāo)與不排水強度的相關(guān)性很不好。在粗估壓縮系數(shù)方面良好的相關(guān)性與粗估不排水強度的離散性可能是因為兩種強度指標(biāo)的測定方法不同，前者是排水的，后者要求不排水。含水率較高的土在不排水試驗中水的參與有更為復(fù)雜的形式，導(dǎo)致結(jié)果缺乏規(guī)律性。

3 結(jié)語

含水率、孔隙比和干密度是表征土的物理性質(zhì)的重要指標(biāo)。其與土的壓縮性質(zhì)與強度有一定的函數(shù)聯(lián)系并非偶然。本文研究了上述三個物理性質(zhì)指標(biāo)與土的壓縮系數(shù)及不排水強度的關(guān)系。所取樣本為河海大學(xué)近年來多次試驗的成果，不同的試驗存在人為及不可避免的其它誤差會導(dǎo)致結(jié)果有所偏差，但是用土的物理性質(zhì)指標(biāo)粗略估算土的壓縮系數(shù)與不排水強度，對于等級較低的工程及不具備試驗條件的情況無疑具有良好的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1]GBJ 7-89建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[2]陳曉平等，用土的物理性指標(biāo)確定土的壓縮系數(shù)[J] .巖土工程學(xué)報，1991；3（4）：81～86.

Analysis of the relationship between soil parameters and mechanical properties in the university campus

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關(guān)鍵詞：巖土物性參數(shù)；沛屯地區(qū)；預(yù)制管樁；豎向承載力；經(jīng)驗公式

中圖分類號：TU473 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）30-0075-03

1 沛屯地區(qū)概況

該地區(qū)地處黃淮平原的中部，地貌類型屬黃河沖積平原，地形單一，全為沖積平原，地表坦蕩。地勢西高東低，由西南向西北微傾。

區(qū)內(nèi)第四系覆蓋層厚度一般在50～250m之間，平均厚度約為168.21m。對土木工程有直接影響的主要是其淺部土層（50m以淺），淺部土層均由全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)組成。

Q4（全新統(tǒng)）：該層為新近堆積土，一般厚度7～18m，顏色為土黃、灰黃、黑灰色，土層性質(zhì)以粘土、粉質(zhì)粘土、粉土為主，部分地區(qū)夾有薄層淤泥、淤泥質(zhì)粘土以及粉砂等，層狀結(jié)構(gòu)，層理明顯，植物根系跡象發(fā)育。

Q3（上更新統(tǒng)）：該層為老堆積土，一般厚度13～36m，顏色以褐黃色為主，土層以厚層狀含砂姜粘土、含砂姜粉質(zhì)粘土為主，夾有薄層粉土和粉細(xì)砂類，粉粒含量高，針狀孔隙發(fā)育，水平層理明顯，見蟲跡通道，局部偶見淤泥質(zhì)，含小鈣質(zhì)結(jié)核，見有螺、蚌化石及碎片，局部富集。

2 預(yù)制管樁在區(qū)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀

預(yù)制管樁是指預(yù)制的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁（本文簡稱預(yù)制管樁或管樁）。我國的預(yù)制管樁源于20世紀(jì)60年代，80年代開始推廣使用，近幾年徐州地區(qū)先后建起了多家管樁預(yù)制廠，有力地推動了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁在該區(qū)的應(yīng)用，沛屯地區(qū)也隨之開始使用預(yù)制管樁。由于預(yù)制管樁具有工業(yè)化定型生產(chǎn)、質(zhì)量可靠、樁長樁徑設(shè)計靈活、隨購隨用工期短、施工方便等優(yōu)點，使預(yù)制管樁的應(yīng)用逐步趨向普及。

1992年，我國制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》（GB13476-92）。建設(shè)部于1993年起，將“高強度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁”列入重點推廣項目?，F(xiàn)行的《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）中提出了混凝土空心樁的承載力確定公式（以下簡稱規(guī)范公式）及其方法，對規(guī)范管樁的設(shè)計、生產(chǎn)、施工起到了重要的指導(dǎo)作用。

就管樁承載性狀而言，由于掌握材料及分析方法的不同，管樁承載力特性的研究結(jié)果亦有差異，處于地質(zhì)條件相同的同一地區(qū)，不同文獻(xiàn)的看法也有所不同。因此管樁在設(shè)計和施工方面還有待于不斷探索、總結(jié)和積累經(jīng)驗。

3 沛屯地區(qū)預(yù)制管樁應(yīng)用中存在的問題

近幾年預(yù)應(yīng)力管樁在沛屯地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，樁基的設(shè)計均依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）進(jìn)行。實際工作中發(fā)現(xiàn)：計算的樁基豎向極限承載力

和樁基實際承載力（靜載荷實驗結(jié)果）相差較大。

本文收集了沛屯地區(qū)的沛屯五洲新天地、沛屯漢之源（宏達(dá)大廈）、沛屯華佗醫(yī)院病房樓、沛屯城建展覽館、沛屯高精度鋁板帶項目板帶車間生產(chǎn)線及配套五個工程實例，包括工程勘察資料及樁基質(zhì)量檢測報告。各工程實例通過靜載試驗獲得樁豎向極限承載力的試樁值，按規(guī)范公式分別計算單樁豎向極限承載力，統(tǒng)計試計比和誤差值情況詳見表1：

因此有必要研究沛屯地區(qū)預(yù)應(yīng)力管樁豎向承載力與土的物理力學(xué)性之間的關(guān)系，探討造成承載力計算誤差較大的原因，為建立本地區(qū)計算管樁承載力的經(jīng)驗公式提供依據(jù)。

4 誤差原因分析

由于沛屯地區(qū)的地層結(jié)構(gòu)較為特殊，土層大致可分為上層新近堆積土和下層老堆積土，新近堆積土厚度7～18m，其物理力學(xué)性質(zhì)較差，不適宜作為樁基持力層；老堆積土厚度13～36m，物理力學(xué)性質(zhì)好，是良好的樁基持力層。

從樁身承載性狀看，本區(qū)樁型均為摩擦型樁，對于樁側(cè)阻力，通過分析沛屯地區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁，在施工過程中樁周土被擠壓，在樁周形成擾動區(qū)，而擾動區(qū)土的強度將降低，樁側(cè)阻力也會下降，分析表明由于管樁的擠土作用，在地表以下約8d范圍內(nèi)樁側(cè)摩阻力基本喪失，在向下約8～16d范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力有所降低，同時在近樁端約3～5d范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力也有所降低。

對于樁端阻力，當(dāng)樁端進(jìn)入均持力層，開始樁端阻力隨深度基本上呈線性增大，當(dāng)達(dá)到一定深度后，樁端阻力基本恒定，深度繼續(xù)增加，樁端阻力增大很小。收集的試樁資料均是以含砂姜粘性土為持力層的，而且該土層土質(zhì)較均勻，當(dāng)樁端進(jìn)入該土層超過一定深度后，管樁樁端阻力將基本恒定。

總之當(dāng)樁進(jìn)入土層后，樁側(cè)阻力會有一定程度的降低，同時樁端進(jìn)入持力層后，隨深度增加端阻力將基本恒定。而按規(guī)范公式通過查表計算時，認(rèn)為樁周各層土沒有擾動，樁側(cè)阻力不會降低，同時樁端阻力被認(rèn)為隨深度增加而不斷增大，這都將導(dǎo)致了計算的樁基承載力均大于試樁值。

根據(jù)以上分析可知，在沛屯地區(qū)，按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的計算公式計算的結(jié)果與試樁相比誤差較大，無法滿足樁基的設(shè)計要求。為了確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確和工程的安全，應(yīng)當(dāng)對該地區(qū)各土層極限側(cè)阻力和端阻力標(biāo)準(zhǔn)值添加修正系數(shù)，進(jìn)而建立適合該地區(qū)的經(jīng)驗計算公式。

5 確定管樁承載力的方法

5.1 經(jīng)驗公式的選擇

5.2 修正參數(shù)的確定

將該地區(qū)樁側(cè)土劃分為粘性土、粉土和含砂姜粘性土三大類，樁端土均為含砂姜粘性土，而根據(jù)三種土類的巖土物性參數(shù)比較，其修正系數(shù)取規(guī)范中qsik的指數(shù)函數(shù)。采用最小二乘法求解多元非線性方程組，得出極限端阻力和側(cè)阻力修正系數(shù)。

6 經(jīng)驗公式的應(yīng)用效果

7 結(jié)語

通過資料收集、統(tǒng)計分析、編程運算、現(xiàn)場靜載荷試驗等方法，對沛屯地區(qū)預(yù)制管樁的單樁豎向極限承載力進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得出了確定該地區(qū)承載力的側(cè)阻力和端阻力的經(jīng)驗公式和修正系數(shù)。

通過分析實測資料得出：沛屯地區(qū)樁基承載力的主要貢獻(xiàn)土層為下部的含砂姜粘性土，設(shè)計時應(yīng)盡可能保證樁身進(jìn)入含砂姜粘性土適當(dāng)?shù)纳疃?，以利于樁身材料承載力的發(fā)揮，提高經(jīng)濟(jì)型。

根據(jù)土工試驗獲得的物理指標(biāo)預(yù)估管樁承載力受多種因素影響，從表2可看出，本經(jīng)驗公式還存在一定誤差，有待進(jìn)一步研究修正。實際應(yīng)用時應(yīng)與雙橋靜力觸探勘探等手段結(jié)合對管樁承載力進(jìn)行驗算和修正，從而較準(zhǔn)確地預(yù)估管樁的承載力。

建議開展樁身應(yīng)力實測工作，驗證本研究報告的成果，進(jìn)一步擴大土的物理指標(biāo)確定承載力統(tǒng)計和分析工作，對土的更精細(xì)化分類和定名等進(jìn)行更加深入分析研究，得出更可靠的修正公式。

參考文獻(xiàn)

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[3] 顧曉魯，錢鴻縉，劉惠珊，汪時敏.地基與基礎(chǔ)（第二版）

篇7

一、相似模型的類化

對于與原模型有相近的狀態(tài)或相似的物理性質(zhì)的現(xiàn)象，可以根據(jù)熟悉的事實經(jīng)驗，找到彼此間相應(yīng)的聯(lián)系，探明其形式和本質(zhì)過程的統(tǒng)一，把待解決問題納入已有的問題模式中。

例1：一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出，已知爬出速度v的大小與距老鼠洞中心的距離成反比。當(dāng)老鼠到達(dá)距老鼠中心距離S =1m的A點時，速度大小為v =20cm/s，問當(dāng)老鼠到達(dá)距老鼠洞中心距離S =2m的B點時，其速度大小v =？老鼠從A點到達(dá)B點所用的時間t=？

析與解：當(dāng)汽車以恒定功率行駛時，其速度v與牽引力F成反比，即v= 。由此可把老鼠的運動等效為在外力作用下以恒定功率牽引下的彈簧運動。由分析可寫出v= = 。當(dāng)x=S 時，v=v ，將其代入求解，得k= = 。所以老鼠到達(dá)B點的速度v = v = ×20cm/s=10cm/s。再根據(jù)外力所做的功等于此等效彈簧彈性勢能的增加，則Pt= kS ，代入有關(guān)量可得Pt= （S -S ），由此可解得t= = s=7.5s。

二、相異模型的移植

不同屬性或不同要素的物理現(xiàn)象間常常是具有明顯的關(guān)聯(lián)的；有質(zhì)的差異的物理問題在處理方法上往往具有同一物理規(guī)律，這就提供了實現(xiàn)移植的可能和依據(jù)。

例2：如圖1所示，S為點光源，M為平面鏡，光屏與平面鏡平行放置。SO是一條垂直射在O點的光線，SO=a，若M繞O點以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)動30°角時，光點S′在屏上移動的即時速度為多大？

析與解：雖然這是一個光學(xué)問題，但跟力學(xué)中的運動模型相似。大家都很熟悉力學(xué)中的“拉船模型”。當(dāng)M轉(zhuǎn)動時，S′相當(dāng)于船，它的速度可以分解為v 和v （圖2）。

v =2ω?OS′=2ω?2a=4ωa，所以v= =2v =8ωa.

例3：在均勻分布磁場的空間里放入一個邊長為a的正方形單匝閉合導(dǎo)線框，使磁場的磁感應(yīng)強度B與線框平面垂直，B的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化，其最大值為B ，周期為T，如圖3所示。若線框每邊的電阻為r，線框的自感可忽略不計，那么線框的電熱功率為多大？

析與解：由于線框的自感不計，因此將線框理想化為純電阻電路，當(dāng)穿過線框的磁感應(yīng)強度發(fā)生變化時，在線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感生電流，從而產(chǎn)生焦耳熱，解題的關(guān)鍵在于求出感生電動勢的最大值，如果按題目給定的磁場變化的物理模型求解，感生電動勢ε= ，式中？準(zhǔn)=B a sin（ + ），則需要用到高等數(shù)學(xué)的知識，超出了中學(xué)知識的范圍，但是我們可以把模型移植到導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中勻速運動（周期為T）時，穿過線框的磁通量變化規(guī)律與本題相同。因為ε=ε sin ，ε =BωS=B a ，有效值I= = πBa /4rT，P=I 4r= 。

三、模型的分化

將一個復(fù)雜的物理問題，用兩個以上我們所熟悉的物理模型替代，從而達(dá)到解題的目的。

例4：如圖4所示，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中的A點由靜止開始下落，試求帶電小球下落的最大高度。

篇8

關(guān)鍵詞：正負(fù)超微子、引、斥力交換定律、強力的本質(zhì)力、強子衰變與穩(wěn)定的內(nèi)在因素

高能物理、粒子物理發(fā)展的簡要回顧

在前沿科學(xué)的研究中回顧和總結(jié)前人的經(jīng)驗是極其重要的。關(guān)于核力是如何產(chǎn)生的問題，人們借鑒電磁力的相互作用基本原理，認(rèn)為兩個電子不斷地相互交換虛光子，產(chǎn)生了電磁力。湯川秀樹認(rèn)為，自然界應(yīng)當(dāng)有一種質(zhì)量在電子和核子之間的粒子，質(zhì)量大約是電子的200倍。在核內(nèi)不斷相互交換，因此而產(chǎn)生了強大的核力。后來人們在自然界中果然發(fā)現(xiàn)了這種粒子，并發(fā)現(xiàn)這種粒子參與強相互作用，稱為π介子。以后人們又發(fā)現(xiàn)多種介子和超子，由于均參與強相互作用，所以通稱為強子。。后來發(fā)現(xiàn)與事實并不完全相吻合，有人又提出在核內(nèi)的夸克可能相互交換稱為膠子的粒子。但仍不能解開許多有關(guān)的艱難的謎題。由于強力非常復(fù)雜，精敏的人們認(rèn)識到，現(xiàn)在認(rèn)識的強力可能僅是次級力，本質(zhì)性的強力人們還沒有尋找到。

坂田模型開辟了基本粒子結(jié)構(gòu)研究的道路。對于揭示粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，推動粒子理論發(fā)展，是有重大科學(xué)意義的。坂田模型合理的解釋了一些事實，但也遇到了一些嚴(yán)重的困難。

在坂田模型的基礎(chǔ)上，蓋爾曼進(jìn)一步提出了“夸克”模型，由于能夠更好的解釋大量現(xiàn)象（不是全部），逐步被科學(xué)共同體所公認(rèn)。筆者也認(rèn)為這是一個很有希望的理論（當(dāng)時正在推論有關(guān)宏觀高層物理學(xué)模型的諸多問題）。后來關(guān)系到微觀物質(zhì)運動和粒子結(jié)構(gòu)問題，又轉(zhuǎn)而研究量子力學(xué)和粒子結(jié)構(gòu)問題。當(dāng)著把“夸克”模型拿來與現(xiàn)實物理世界進(jìn)行詳細(xì)的對比分析研究時，發(fā)現(xiàn)兩個致命的缺點。第一“夸克”沒有確切的質(zhì)量，由于沒有說明原因，給人一種變戲法的感覺。第二“夸克”模型，仍然沒有解開許多強子有關(guān)艱深的謎題。描述強子內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻無法揭開與強子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的許多艱深的謎題是不可想象的。所以必然會導(dǎo)致“夸克”粒子永遠(yuǎn)被禁閉。即是說，自然界根本就沒有這種粒子。

從逆向思維的角度也能發(fā)現(xiàn)問題?？茖W(xué)發(fā)展史表明，一個正確的理論問世，很快就會有相關(guān)的應(yīng)用科技的出現(xiàn)。比如說，當(dāng)著電磁波理論問世后，很快就出現(xiàn)了無線電的應(yīng)用科技。當(dāng)著化學(xué)元素表問世后，人們很快就發(fā)現(xiàn)核裂變、核聚變能夠釋放出巨大的能量，導(dǎo)致核能的應(yīng)用等?？淇死碚搯柺酪杂袔资?，卻一直沒有出現(xiàn)相關(guān)的應(yīng)用科學(xué)。就很說明問題。

另開辟新路

科學(xué)史上，行星運動三定律解釋了九大行星繞日運動的現(xiàn)象。當(dāng)時卻不能說明為什么？后來牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，才合理的解釋了九大行星為什么會產(chǎn)生繞日運動的基本原理。受他的啟發(fā)，量子力學(xué)只能描述微觀物質(zhì)運動如何，不能說明為何？是否暗示著量子力學(xué)也是受更基本的規(guī)律支配的呢？“沒有大膽的設(shè)想，就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)”。

微觀物質(zhì)運動為什么會普遍的遵守波、粒二像性的物理規(guī)律？根據(jù)德布羅意公式延伸推想出粒子內(nèi)部力學(xué)公式，想像出粒子內(nèi)部更基本更多的超微子普遍的遵守“引、斥力交換定律，粒子內(nèi)部相互交換的引力和斥力的大小，是隨著粒子的質(zhì)量大小相互變化的；質(zhì)量越小引力就越小而斥力就越大，力程越長，質(zhì)量越大引力就越大而斥力就越小，力程越短，稱為粒子內(nèi)部力學(xué)定律”。導(dǎo)致整個粒子表現(xiàn)出波、粒二像性的物理性質(zhì)來。那么檢驗這種粒子內(nèi)部力學(xué)在自然界中是否真正存在？關(guān)鍵的問題是根據(jù)“引、斥力交換定律”，是否能夠建立起輕子和強子統(tǒng)一結(jié)構(gòu)物理模型，是否能夠揭開微觀世界許多艱深的謎題。

我們對于傳統(tǒng)理論與現(xiàn)實物理世界進(jìn)行詳細(xì)的對比分析和研究，完全相吻合的要繼承，有出入的要修正，完全不相符的應(yīng)從新建立新的模型。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，正、負(fù)電子相互交換光子（虛光子）的見解是有出入的。為什么呢？因為光子是中性的，而正、負(fù)電子相互交換的粒子所產(chǎn)生的磁場是有正負(fù)極的。比如說，太陽每天向地球上放射出大量可見光、紅外、紫外等等大小不同能量的光子。由于光子是中性的，對地球磁場沒有絲毫的影響。當(dāng)太陽黑子爆發(fā)產(chǎn)生磁爆的時候，太陽放射出大量的帶電粒子流卻會對地球磁場產(chǎn)生極大的影響。再說，正、負(fù)電子如果交換的都是中性的光子的話，又是如何測出帶正電荷或者是帶負(fù)電荷的呢？

所以確切的說，正、負(fù)電子相互交換的粒子應(yīng)是同時具有正負(fù)極的磁偶極子，正電子不斷發(fā)射正極在前的磁偶極子，又不斷吸收負(fù)極在前的磁偶極子。相反，負(fù)電子不斷發(fā)射負(fù)極在前的磁偶極子，又不斷吸收正極在前的磁偶極子。由于正、負(fù)電子不斷相互交換磁偶極子，因此在電場的周圍產(chǎn)生了磁場。因為測到正電子不斷發(fā)射正極在前的磁偶極子，所以認(rèn)識到這是帶正電荷的電子。同樣，測到負(fù)電子不斷發(fā)射負(fù)極在前的磁偶極子，所以認(rèn)識到這是帶負(fù)電荷的電子。

也就是說，由于帶正、負(fù)電荷的粒子與外界相互交換不同極性的磁偶極子，因此，路過磁場時必然會分別向兩個不同的方向偏轉(zhuǎn)。而中性的粒子由于不與外界相互交換磁偶極子，所以路過磁場時不會產(chǎn)生任何影響。

輕子的結(jié)構(gòu)

如果“引、斥力交換定律”確實就是粒子內(nèi)部力學(xué)規(guī)律的話，假如再根據(jù)一些代用品來研究粒子結(jié)構(gòu)，不但是多余的，而且還極有可能會嚴(yán)重影響尋找到基本粒子的真實結(jié)構(gòu)。所以采用正確的研究方法會起到事半功倍的作用。

新的設(shè)想：

我們用兩個更基本的正、負(fù)超微子，就可以合理的描繪出輕子和強子統(tǒng)一結(jié)構(gòu)物理模型的全部圖像。是否與現(xiàn)實物理世界完全相吻合？讀者自己去評價，讓時間去檢驗。

正、負(fù)超微子的基本性質(zhì)比較特別，正超微子一頭符號為正，另一頭符號為А,負(fù)超微子一頭符號為負(fù)，另一頭符號為В。如；正OА、負(fù)OB。如果正、負(fù)超微子的正和負(fù)組合在一起，就會變成中性的超微粒。如，А∞В、是構(gòu)成μ型中微子的原材料。如果正、負(fù)超微子的А和В組合在一起，就變成一個磁偶極子。如，正∞負(fù)、是磁偶極子。

光子的結(jié)構(gòu)，是由兩個正負(fù)磁偶極子；一頭是上正下負(fù)極另一頭是上負(fù)下正極轉(zhuǎn)變成中性的粒子構(gòu)成一個最小單元的光子。無論光子的能量大小都是由最小單元的光子組合起來的，光子的能量越大，內(nèi)部的最小光子的數(shù)量就越多，并且共同遵守粒子內(nèi)部力學(xué)的“引、斥力交換定律”，從而反映出整個光子的波粒二像性的物理性質(zhì)。

電子的結(jié)構(gòu)，電子是由眾多的磁偶極子組成（或者說是由眾多的正、負(fù)超微子對組成）。電子的質(zhì)量越大，內(nèi)部磁偶極子的數(shù)量就越多，在電子內(nèi)部共同遵守粒子內(nèi)部力學(xué)的“引、斥力交換定律”，不斷相互交換更小的中性超微子，稱之為微荷。 從而反映出整個電子的波粒二像性的物理性質(zhì)。在通常情況下，無論電子的質(zhì)量大小，每次總是不斷向外發(fā)射一個磁偶極子，馬上又吸收一個磁偶極子，因此而顯示出一個電荷的性質(zhì)。

因為正、負(fù)電子不斷地相互交換磁偶極子，所以在電場的周圍便產(chǎn)生了磁場。又因為電子是由大量的磁偶極子組成的集團(tuán)，所以才會產(chǎn)生變化的磁場引起變化的電場；變化的電場又引起變化的磁場。因此而表現(xiàn)出電磁不分家的現(xiàn)象來。

正、負(fù)電子的自旋方向相反

正、負(fù)電子對相遇，眾多的兩個磁偶極子組合成最小光子，從而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€γ光子。相反，一個γ光子運動在經(jīng)過原子附近時發(fā)生相互作用，把眾多的最小光子分開，又轉(zhuǎn)變?yōu)楸姸嗟拇排紭O子；成為正、負(fù)電子對。

電子型中微子的結(jié)構(gòu)，是由一個磁偶極子的正極與負(fù)超微子結(jié)合，負(fù)極與正超微子結(jié)合，轉(zhuǎn)變成中微子。也就是電子型中微子最小單元是由四個超微子構(gòu)成，能量越大；數(shù)量就越多。

兩個中性的超微子正反向組合在一起；一頭是上A下B另一頭是上B下A又能構(gòu)成另一種中微子。這樣，在微觀世界中就有三種性質(zhì)不同的中微子存在。這三種性質(zhì)不同的中微子通過振蕩的物理作用，又可以相互轉(zhuǎn)變。

真空不空的暗能量、零點能等，是由什么物質(zhì)組成的？人們一般認(rèn)為，如果把一個磁偶極子分開一定是磁單極。其實一個磁偶極子分開就轉(zhuǎn)變成了前質(zhì)量性、前能量性的正、負(fù)超微子。真空中就相對均勻的填滿了這種正、負(fù)超微子或中性的超微子對。所以如果對真空進(jìn)行不同的物理作用，就會產(chǎn)生不同的物理現(xiàn)象。比如說，真空極化、真空凝聚、真空漲落、真空暴漲、真空衰變等。

μ子型中微子的結(jié)構(gòu)，是由數(shù)量更多的正、負(fù)超微子組合成中性超微子對構(gòu)成的，相互作用是嚴(yán)格遵守“引、斥力交換定律”的。

無論質(zhì)量粒子還是能量粒子都是由更基本的正、反超微子構(gòu)成的，都是物質(zhì)的；是物質(zhì)運動不同形式的表現(xiàn)。光子和中微子均有靜止質(zhì)量；是與能量相等的質(zhì)量。

強子的結(jié)構(gòu)

研究發(fā)現(xiàn)，強子的結(jié)構(gòu)竟然出人意料的非常簡單。原來，強子中的介子和超子衰變成什么粒子？它就由什么粒子所構(gòu)成，和原子結(jié)構(gòu)、原子核結(jié)構(gòu)一樣，都是實實在在的粒子。這簡直使人難以值信。全世界有經(jīng)濟(jì)能力的各國花巨資建造各種加速器、對撞機，動用了大量的人力、物力去尋找組成強子的“夸克”卻始終沒有發(fā)現(xiàn)，在自然界中也沒有尋找到它的蹤跡。萬萬想不到，強子真實結(jié)構(gòu)的粒子，竟然每天靜悄悄地就展現(xiàn)在人們的面前，太不可思義啦！下面我們描繪出強子真實結(jié)構(gòu)的物理圖像，是否與現(xiàn)實物理世界完全相吻合？讀者自己去分析、去辯別。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，強子內(nèi)不準(zhǔn)許電子存在。但是，新的觀念認(rèn)為，基本粒子均由更基本的正負(fù)超微子構(gòu)成，在粒子內(nèi)統(tǒng)一遵守粒子內(nèi)部力學(xué)的引、斥力交換規(guī)律。所以組成電子的物質(zhì)在強子內(nèi)部的波長并不是電子的波長，而是整個強子質(zhì)量的波長。

重電子的μ介子是由一個電子和一個vμ型中微子構(gòu)成。那么，重電子為什么不能馬上把全部的質(zhì)量都轉(zhuǎn)化為能量呢？因為構(gòu)成vμ型中微子的大約是由數(shù)千萬個超微子對都是中性的，通常情況下是無能力馬上轉(zhuǎn)變出能量的。只有與反vμ型中微子相碰，把超微子對撞開，從新組合成磁偶極子，兩個磁偶極子再組合成最小單元的光子。正反vμ型中微子就能把全部質(zhì)量都轉(zhuǎn)化為能量。比如說，中性的π介子就是由正、反兩個vμ型中微子組成的，衰變時由于沒有其他物理影響便能馬上把全部質(zhì)量都轉(zhuǎn)化為能量，衰變出兩個高能量的γ光子。

因為μ介子是由電子和vμ型中微子構(gòu)成，所以只能構(gòu)成正反兩個重電子。由于π介子是由正反兩個vμ型中微子和正反兩個電子所構(gòu)成。因此，π介子必然會構(gòu)成三種介子。如正π介子、負(fù)π介子和中性的π介子。

π介子的質(zhì)量是273?2衰變出一個μ介子的質(zhì)量是20677和一個vμ型中微子質(zhì)量約203，增加共約達(dá)到400個電子質(zhì)量左右。增加的質(zhì)量就是根據(jù)vμ型中微子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的需要從真空中的正負(fù)超微子中吸引來的。類似部隊人員缺編，從民間招兵充實建制一樣。同樣，部隊人員過多，需要縮編，又會退伍、復(fù)員部分人員，達(dá)到建制正?；?。比如說，k介子的質(zhì)量是966?6衰變出一個帶電π介子和一個中性的π介子，兩個質(zhì)量加在一起共是5374。這些減少的質(zhì)量就是根據(jù)π介子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的需要，把多余的正負(fù)超微子對釋放到真空內(nèi)。而k介子衰變出三個π介子其質(zhì)量加起來和k介子的質(zhì)量差不多。關(guān)于k介子為什么有時衰變出兩個π介子，有時衰變出三個π介子呢？顯然與k介子產(chǎn)生一瞬間的運動狀態(tài)有關(guān)，因為粒子內(nèi)部數(shù)千萬計的正負(fù)超微子對是不斷共同遵守“引、斥力交換定律”的，由于衰變時的角度不同，可能有時會衰變成兩個π介子，有時會衰變成三個π介子。如果進(jìn)入定量研究會對它有更精確的描述。

從質(zhì)子和中子的質(zhì)量來看，應(yīng)當(dāng)是由兩個k介子構(gòu)成的。究竟質(zhì)子和中子內(nèi)大約數(shù)億個超微子對的群組織是如何產(chǎn)生相對穩(wěn)定的核力的本質(zhì)力的呢？

強力的本質(zhì)力

因為強力的電荷無關(guān)性。所以我們在描繪強力的本質(zhì)力時，強子內(nèi)的電荷問題暫時不提。根據(jù)粒子內(nèi)部力學(xué)的“引、斥力交換定律”，結(jié)合現(xiàn)實物理世界推論發(fā)現(xiàn)，強力的本質(zhì)力原來是由兩個成對的正負(fù)vμ型中微子，在不斷遵守“引、斥力交換定律”運動中產(chǎn)生的合力造成的。粒子內(nèi)引、斥力的交換力本來是比較脆弱的，但是由大約上億個超微子對組成的正負(fù)vμ型中微子對共同產(chǎn)生的合力，力氣卻大的驚人。力程極短、極其復(fù)雜是必然的。這也正是只有兩個vμ型中微子以上構(gòu)成的π介子才能參與強相互作用，而輕子不參與強相互作用的原因。雖然在重電子結(jié)構(gòu)中有一個vμ型中微子，但是一個粒子無法產(chǎn)生合力。因為強相互作用都是由正負(fù)兩個vμ型中微子產(chǎn)生的合力，所以一個vμ型中微子不能參與強相互作用。

強相互作用很復(fù)雜的原因；π介子是由正負(fù)兩個vμ型中微子產(chǎn)生的一處合力點，k介子是由兩對或三對正負(fù)vμ型中微子產(chǎn)生的兩處或三處合力點，兩者強力的大小也有所不同。其它超子強相互作用的合力點更多…合力的大小也有差異。所以強力才會表現(xiàn)出很復(fù)雜的現(xiàn)象。

那么，質(zhì)子和中子的結(jié)構(gòu)為何很穩(wěn)定，而介子和超子必然會發(fā)生衰變呢？我們知道，在自然界中物體的三角形最為穩(wěn)定，所以由兩個k介子的質(zhì)量構(gòu)成的質(zhì)子和中子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是由12個正負(fù)vμ型中微子構(gòu)成，而是由質(zhì)量飽和的6個正負(fù)vμ型中微子構(gòu)成的。在不斷遵守引、斥力交換規(guī)律中始終形成三角鼎立之勢，不斷產(chǎn)生內(nèi)三合力和外三合力，核力是由外三處合力點表現(xiàn)出來的。

k介子雖然也是由6個正負(fù)vμ型中微子構(gòu)成的，但是它們是不飽和的，達(dá)不到形成三角鼎立之勢的條件，所以k介子必然會在遵守斥力時而衰變。如果說粒子內(nèi)部一定有弱力存在的話，那也是引、斥力交換規(guī)律中斥力的外露。

總之，強子凡達(dá)不到形成三角鼎立之勢條件的，都必然會衰變。介子和超子都達(dá)不到形成三角鼎立之勢的條件，只有質(zhì)子和中子才能達(dá)到形成三角鼎立之勢的條件。如果進(jìn)入定量研究會對它們有更精確的描述。

小結(jié)

前質(zhì)量性、前能量性的正負(fù)超微子構(gòu)成了實物粒子，埸和真空物質(zhì)的暗能量。組成的第一步粒子是，磁偶極子，最小單元的光子和三種性質(zhì)不同的中微子。第二步是，眾多的磁偶極子構(gòu)成了電子（集團(tuán)），眾多最小單元的光子構(gòu)成了光子（集團(tuán)），眾多的三種性質(zhì)不同的單個中微子又分別組成了三種性質(zhì)不同的中微子（集團(tuán)）。因為輕子的結(jié)構(gòu)都是由單純的粒子組成的，所以隨著數(shù)量的增加或減少，只能表現(xiàn)出粒子的質(zhì)量、能量增加或減少，而基本性質(zhì)則不變。因為正負(fù)電子不斷地相互交換磁偶極子，所以電場產(chǎn)生了磁場。導(dǎo)致電磁不分家的現(xiàn)象發(fā)生。

強子中的介子和超子衰變成什么粒子？它就由什么粒子所構(gòu)成。

由兩個正反vμ子形中微子以上成對構(gòu)成的粒子，在內(nèi)部嚴(yán)格遵守“引、斥力交換定律”的過程中又產(chǎn)生了一種新的合力，即；強力的本質(zhì)力。

質(zhì)子、中子之所以結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，是因為內(nèi)部三對飽和的6個正負(fù)vμ型中微子，在不斷遵守引、斥力交換規(guī)律中始終形成三角鼎立之勢，不斷反復(fù)的產(chǎn)生內(nèi)三合力和外三合力，所以質(zhì)子、中子的核力是由外三合力點表現(xiàn)出來的。

從現(xiàn)實物理世界出發(fā)，運用物理圖像邏輯推理學(xué)推論結(jié)果表明，如果沒有粒子內(nèi)部力學(xué)“引、斥力交換定律”的存在，就不會有量子力學(xué)、電磁動力學(xué)和強力本質(zhì)力的產(chǎn)生。正負(fù)超微子就無法構(gòu)成現(xiàn)實物理的物質(zhì)世界。

研究到這里使我們認(rèn)識到，花過多的精力去研究大量不穩(wěn)定的粒子是沒有多少科學(xué)意義的，細(xì)心研究相對穩(wěn)定的粒子結(jié)構(gòu)其科學(xué)意義是十分重大的。馬克思有句名言：哲學(xué)家不僅要解釋世界，更重要的是改造世界。這句話不僅是針對哲學(xué)而說的，它還包涵著任何科學(xué)的存在和發(fā)展的真正意義。

從高層物理學(xué)模型中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用科學(xué)基本原理

粒子內(nèi)部力學(xué)模型的問世，建立起了輕子、強子統(tǒng)一結(jié)構(gòu)物理模型后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代一些高尖端技術(shù)碰到的許多瓶頸，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)基本原理極難突破，而如果根據(jù)高層物理學(xué)基本原理則比較容易突破。比如說，下一代大功率雷達(dá)的研發(fā)、超強電磁干擾波的研發(fā)、光傳操作系統(tǒng)的研發(fā)、超越第四代、五代機隱身性能超材料的研發(fā)、超強電磁防護(hù)罩的研發(fā)（如何激發(fā)周圍一定距離如，50米、100米等真空中正、負(fù)超微子組成磁偶極子時間1形成磁爆層，時間2兩個磁偶極子又組合成最小單元的光子形成光爆層。以光速不斷的由磁爆層轉(zhuǎn)變?yōu)楣獗瑢樱钟晒獗瑢愚D(zhuǎn)變?yōu)榇疟瑢印瓘亩_(dá)到超強的防護(hù)的作用。是未來第七代或第八代機的基本性能，即；給飛機穿上“防彈衣”）、 以及思維語言掃描儀、穿越物體超材料的研發(fā)，定向能強微波、強激光武器的研發(fā)等。依定向能強微波武器為例，μ子型中微子的靜止質(zhì)量大約是電子型中微子靜止質(zhì)量的上億倍以上；電子質(zhì)量的200倍以上，具體數(shù)據(jù)經(jīng)過反復(fù)的科技試驗即可取得（應(yīng)用科技本來主要就是從試驗中獲取精確數(shù)據(jù)的。站在現(xiàn)代物理學(xué)的角度，只要從意識上高度重視中微子具有靜止質(zhì)量，從理論上就會有超常規(guī)的重大新發(fā)現(xiàn)，不發(fā)現(xiàn)高層物理學(xué)也能研發(fā)出來這類定向能強微波武器的）。不同的能量擊在一定距離的物體上，輕者裂縫解體，重者產(chǎn)生局部性的物體爆炸而四分五裂。擊中飛機機體會莫明其妙解體而墜落，擊中導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部會馬上在空中爆炸。其威力比強激光武器大的多，這種定向能強微波肉眼看不見、速度快、無聲無息，雷達(dá)更探測不到，給人一種神秘感。

可不要小看由電傳操作系統(tǒng)向光傳操作系統(tǒng)的變革。在未來戰(zhàn)爭中，必然會有下一代超強電磁干擾波科技的出現(xiàn)，面對超強電磁干擾波的突然襲擊，電傳操作系統(tǒng)必然會全部失靈。而光傳操作系統(tǒng)卻一切正常。

未來武器的發(fā)展走向，高層物理學(xué)的問世，必然會促進(jìn)超強電、磁、光應(yīng)用科技的快速發(fā)展，會由不同類型大小能量不等的強微波、強激光武器等占主導(dǎo)地位，笨重的彈藥式武器（包括導(dǎo)彈、核武器）會逐步退出（通過沙盤推演得出的結(jié)論。沙盤推演屬于直觀的圖像邏輯推理學(xué)的一種，類似古人的《推背圖》，則屬于辯證的圖像邏輯推理學(xué)的一種；是古人根據(jù)人文和社會發(fā)展的內(nèi)在（隱藏）的規(guī)律而推論出來的結(jié)論。無論哪個學(xué)科都有極其深奧的學(xué)問…）。

因此，物理圖像邏輯推理學(xué)既是一門古老的學(xué)科，又是一門暫新的學(xué)科。物理圖像邏輯推理學(xué)，在基本物理學(xué)研究中，起碼起著定性的物理模型和連環(huán)式物理模型的作用。這一大創(chuàng)新，雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如經(jīng)過數(shù)學(xué)抽象的現(xiàn)代物理學(xué)精確。但是，現(xiàn)代精確的物理學(xué)也有缺點，由于非常精細(xì)，往往容易迷失在細(xì)節(jié)里。因此而容易迷失研究方向。物理圖像邏輯推理學(xué)與數(shù)學(xué)抽象，兩者相輔相成，將會促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)向更高層次發(fā)展。供廣大讀者參考。

篇9

關(guān)鍵詞：超順磁性納米粒；理化性質(zhì)；生物醫(yī)學(xué)；磁性靶向給藥系統(tǒng)；磁熱療；造影劑

磁性納米粒子能在外加磁場作用下定向快速運動，從而可進(jìn)一步縮短藥物定向富集的時間，并且在交變磁場作用下，可以產(chǎn)生熱效應(yīng)，同時控制靶向藥物的釋放，被認(rèn)為是一種比較理想的藥物載體，在藥物輸運和定向治療等方面具有巨大的應(yīng)用潛力[1]。超順磁性氧化鐵納米粒（super-paramagneticironoxidenanoparticles，SPION）為近年來國內(nèi)外靶向藥物和醫(yī)用納米材料領(lǐng)域研究的最新進(jìn)展，目前主要用于醫(yī)學(xué)成像和疾病診斷、藥物靶向治療、腫瘤細(xì)胞的富集和分離等領(lǐng)域。

所謂"超順磁性"一詞引申自原子物理學(xué)中"原子自旋-自旋禍合"這一普遍物理學(xué)現(xiàn)象，是指某些具有磁性的顆粒，在晶粒尺寸足夠小時，其熱能κT（其中κ為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度）可足以引起晶粒自身在磁化方向上的波動，從而導(dǎo)致其磁化性質(zhì)與順磁體相似。超順磁性可用物理性質(zhì)測量系統(tǒng)檢測證實，當(dāng)粒子的磁滯回線圖顯示沒有剩磁及矯頑力，說明納米粒子呈超順磁性。

超順磁性納米粒子的粒徑可在幾納米到幾百納米之間，除了具有一般磁性載藥粒子的優(yōu)點外，還具有以下優(yōu)點：①比表面積大，載藥率高，更易于在靶向部位濃集，實現(xiàn)低毒性：②鏈接或載帶的功能基團(tuán)或活性中心多，易于藥物的載帶和控制釋放：③操作和貯存過程中不易產(chǎn)生磁性團(tuán)聚：④不易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬細(xì)胞迅速吞噬清除。此外，超順磁體與一般鐵磁體不同，前者不存在磁滯現(xiàn)象，當(dāng)去除外磁場后，剩磁立即消夫，這一特性使得SPION成為一種堪稱理想的靶向藥物納米載體[2]。SPION由于具有在生物體內(nèi)的特異性分布以及在外加磁場下可控運動的特點，已成為最具有開發(fā)前景的磁性靶向給藥系統(tǒng)（MTDDS）[3]。

超順磁性載藥納米粒一般可采用共沉淀法、水熱合成法、有機鐵分解法[4]等方法先制備SPION，然后通過適當(dāng)?shù)乃幬镙d體，如中性葡聚糖、聚炕基氨基丙烯酸醋、磷脂酌膽堿、乙基纖維素等功能性分子作為禍合劑，將藥物嫁接于納米粒形成超順磁性載藥納米粒，這種納米粒在外加磁場引導(dǎo)下可在體內(nèi)定向移動，到達(dá)靶區(qū)形成高效滯留[5]。由于該種給藥系統(tǒng)的大小只有十幾個納米，是靶向制劑中粒徑最小的一種，具有獨特的超順磁性、小尺寸效應(yīng)和界面效應(yīng)，表現(xiàn)出許多優(yōu)異的性能和功能。如可隨血流運行有選擇性地定位于腫瘤組織，能從高通透性的腫瘤血管中滲出，在細(xì)胞或分子水平上發(fā)揮藥效作用，而對一般的正常組織無太大影響。

1SPION傳遞藥物的關(guān)鍵性質(zhì)

1.1大小與分布

納米粒子的大小主要是指粒子總體的直徑大小，包括鐵芯和禍合劑。通常的納米技術(shù)主要集中在1～100nm，納米藥物的尺寸范圍更大，約在1～1000nm（即從幾個原子到亞細(xì)胞）開展研究。SPION是納米范疇中最小的納米粒，其直徑一般200nm的納米粒子，將會被脾臟的竇房結(jié)過濾。

根據(jù)納米粒子的大小，其攝取方式可分為吞噬作用（大小均可）和胞飲作用（粒子10nm，就不能滲透進(jìn)入內(nèi)皮組織。在病理條件下，如炎癥或腫瘤浸潤，滲透屏障的通透性會增強[6]。總之，無論在體外試驗還是在體內(nèi)試驗中，納米粒的攝取很大程度上都取決于納米粒的大小。

1.2生物毒性

所有在臨床上使用的藥物都需要對其不良反應(yīng)進(jìn)行評估。SPION粒徑小，可通過肺血屏障或經(jīng)皮吸收進(jìn)入生物體內(nèi)，并透過組織間隙被細(xì)胞吸收。納米材料比表面積大，粒子表面的原子數(shù)目多，又缺少相鄰的原子，存在許多空鍵，因而具有很強的吸附能力與很高的化學(xué)活性。納米材料易進(jìn)入機體，有可能透過生物膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、高爾基體等，并與生物大分子結(jié)合或催化化學(xué)反應(yīng)，從而改變生物大分子和生物膜的正常結(jié)構(gòu)，對機體產(chǎn)生影響。

較早研究納米粒毒性的試驗是通過細(xì)胞與納米粒共孵育進(jìn)行的[7]。然而在體外試驗中所體現(xiàn)的毒性往往比體內(nèi)的毒性低。這可能是在體內(nèi)由于有毒的降解產(chǎn)物是不斷地排出所導(dǎo)致的。

納米粒能應(yīng)用于體內(nèi)的條件是使其形成膠體狀懸浮液并具有良好的水溶性和生物相容性，并且pH值接近于7.4。目前SPION在肝臟的MRI診斷學(xué)研究較成熟，粒子用放射性鐵進(jìn)行修飾，通過靜脈給藥研究以下參數(shù)：①粒子在體內(nèi)的分布：②在MRI中肝臟和脾臟的馳豫時間：③治療缺鐵性貧血癥的可能性：④對幾大臟器進(jìn)行病理學(xué)檢查：⑤檢查血液和尿液：⑥致突變性。給藥1h后，在肝臟發(fā)現(xiàn)82.6%的粒子而在脾臟發(fā)現(xiàn)

6.2%，分別經(jīng)過3，4d，粒子在肝臟和脾臟的濃度慢慢變小。給藥7d后，缺鐵性貧血得到有效控制。即使在大鼠和狗中的鐵的給藥量達(dá)到3000mmol?kg?1，在組織學(xué)和血清血中也沒有發(fā)生急性或亞急性毒性，而這個劑量是用MRI方法診斷劑量的150倍，在體內(nèi)試驗中，SPION都表現(xiàn)出了很好的生物相容性[8]。

1.3 荷電性能

SPION的表面荷電量是指在雙層剪切面的電勢，稱之為6電位，用通過電泳及專門的電位測定儀進(jìn)行測量。6電位依賴于體外可溶介質(zhì)的電解質(zhì)濃度和體內(nèi)的血漿吸附蛋白。如果6電位比微粒子系統(tǒng)的臨界值低，顆粒會發(fā)生團(tuán)聚反應(yīng)和沉淀反應(yīng)。SPION的靜電穩(wěn)定需要一個強大的6電位，通常絕對值需大于30mV。表面電荷在胞吞作用中有很重要的作用，因為理論上細(xì)胞膜是帶負(fù)電荷的，對荷負(fù)電粒子存在排斥作用，因此所攝取的負(fù)電顆粒會相對較少。但體外研究結(jié)果往往顯示，當(dāng)δ電位接近零時細(xì)胞的內(nèi)吞作用較小，或細(xì)胞的內(nèi)吞作用與表面電荷量大小成正比，而與所負(fù)電荷的性質(zhì)無關(guān)。所以僅從粒子的荷電性質(zhì)來判斷其被細(xì)胞吞噬的情況是不全面的。此外，通常所負(fù)電荷量絕對值越大，SPION在循環(huán)系統(tǒng)的滯留時間越短[9]。

1.4 蛋白吸附率

納米粒經(jīng)靜脈注射后，立即會與血漿蛋白發(fā)生相互作用。調(diào)理作用是指粒子表面的蛋白吸附，蛋白吸附的多少與粒子的大小、所負(fù)電荷的多少以及粒子疏水性強度相關(guān)。而粒子的疏水性相互作用對蛋白質(zhì)的吸附也有一定的影響，比如疏水性區(qū)域的脫水會使系統(tǒng)惱值增加，則反過來促進(jìn)蛋白的吸附。所吸附的蛋白對納米粒子在體內(nèi)的分布、代謝和消除都發(fā)揮著重要作用。那些能促進(jìn)粒子通過細(xì)胞吞噬作用進(jìn)入的蛋白稱為調(diào)理素（例如IgG抗體、補體系統(tǒng)、纖維連接蛋白），而具有抑制細(xì)胞發(fā)生吞噬功能的蛋白，被稱為非調(diào)理素。

目前，納米粒對多種蛋白的吸附作用在體內(nèi)外都有研究。調(diào)理素、非調(diào)理素以及血漿中其他夫活蛋白對納米粒在體內(nèi)的行為都有作用，所以僅研究某種蛋白對納米粒的吸附作用作用不是理想的方法。更有效的研究方法應(yīng)該是通過二維聚丙烯酌服凝膠電泳的方法來研究血液中所有血漿蛋白對納米粒的吸附作用。應(yīng)用這個方法，各種血漿蛋白可以根據(jù)其等電點和分子量的不同在同一時間分離出來。

2 SPION在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

近年來，應(yīng)用SPION的例子顯著增加，在臨床治療領(lǐng)域，SPION已用于體內(nèi)的基因轉(zhuǎn)染、MRI、熱療和放療中[10-11]。此外，SPION也用于分離細(xì)胞、蛋白質(zhì)、DNA/RNA、細(xì)菌、病毒及其他生物分子。SPION在體內(nèi)的分解取決于核心材料以及禍合劑。在大多數(shù)的情況下，SPION納米粒子可以被分為以下3種類型：①無修飾，無禍合劑的SPION，具有較大靈活性，可以進(jìn)一步做修飾：②表面修飾的載藥納米顆粒，如采用右旋糖酣或其他含竣基及服基的功能性分子修飾：③SPION與特定物質(zhì)結(jié)合，所結(jié)合的分子可能是藥物、抗體或其他醫(yī)療物質(zhì)。目前SPION的應(yīng)用主要集中在分子免疫、MRI、靶向遞藥、磁熱療等幾個方面。

2.1分子免疫方面的應(yīng)用

納米免疫磁分離是利用功能化磁性納米粒子的表面配體（或受體）與受體（或配體）之間的特異相互作用，同時利用外界磁場從混合物中分離與磁性納米微粒表面發(fā)生識別作用的物質(zhì)。納米免疫磁分離已經(jīng)在臨床上廣泛應(yīng)用[10，12]。

SPION在免疫測定法中作為固定相用來分離純化蛋白，從而可以較好地對免疫細(xì)胞進(jìn)行分離、提純、合成以及作為DNA/RNA的標(biāo)記物。SPION作為固定相開發(fā)成更敏感、更高效、自動化的免疫測定法，這個技術(shù)加快了SPION在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展[10]。另外應(yīng)用SPION可以很方便地用來隔離和檢測微生物及腫瘤細(xì)胞，同時能高效地把質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中[11]。這種技術(shù)所需要的檢測細(xì)胞的濃度非常低（最多每毫升10個細(xì)胞），這對早期診斷血液或骨髓癌癥非常有幫助[11-12]。

2.2磁共振成像技術(shù)

由于MRI可以用來對生物內(nèi)臟器官進(jìn)行無損的快速檢測，已經(jīng)成為臨床診斷中最為有效方法之一。通常為了增強病變組織與正常組織的圖像之間的對比度以提高病變組織的清晰度，需要選擇合適的造影增強劑來顯示解剖學(xué)特征。早在十年前，SPION已經(jīng)作為肝臟MRI造影劑在歐洲使用。SPION作為MRI的造影劑提高了診斷的靈敏度和特異性[13]。而其有效性主要取決于其理化性質(zhì)，如大小、電荷量和禍合劑的性質(zhì)[7]。應(yīng)用于MRI中造影劑的SPION的直徑一般為20～500nm，通常被包以葡聚糖右旋糖酣的覆層包裹，還可以是白蛋白、聚乙烯比咯炕酬（PVP）、淀粉、硅油等包覆[13-14]。

SPION可被廣泛存在于肝臟、脾臟、淋巴結(jié)的網(wǎng)狀細(xì)胞-內(nèi)皮吞噬系統(tǒng)（reticulo-eneothelialsystem，RES）的細(xì)胞所識別、吞噬，可以看到納米粒在肝、脾、骨髓和淋巴節(jié)點的分布[15]。在體外實驗中，由葡聚糖右旋糖酣包裹的SPION，直徑是45nm，氧化鐵內(nèi)核5nm，以HIV-Tat蛋白加以修飾，能夠加載到一些細(xì)胞中，如人的造血CD34+細(xì)胞，小鼠的神經(jīng)祖細(xì)胞，人類CD4+淋巴細(xì)胞和小鼠脾細(xì)胞[8]。當(dāng)這些加載細(xì)胞給小鼠靜脈注射后，通過MRI可以觀察到它們在實驗動物中肝、脾以及骨髓中的積聚，且即使是單個細(xì)胞也可以檢測到。這些結(jié)果對免疫學(xué)和干細(xì)胞生物學(xué)的研究領(lǐng)域有重要的意義[8]。

此外，SPION也作為口服造影劑診斷消化道腫瘤、通過靜注給藥的方式診斷身體其他腫瘤、血管梗塞、腦卒中等疾病。SPION可同時作為藥物傳送的載體和造影劑，利用這種方式，可以通過MRI獲得藥物動力學(xué)規(guī)律[16-18]。

2.3磁性靶向給藥系統(tǒng)

SPION的靶向性分為主動靶向和被動靶向2種：被動靶向性指磁性納米顆粒可被肝臟、脾臟及淋巴結(jié)的內(nèi)皮吞噬系統(tǒng)的細(xì)胞所吞噬。主動靶向性即為人工對納米粒表面進(jìn)行修飾，通過靶向性分子與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，或通過外加磁場的作用，實現(xiàn)主動靶向治療[10]。

磁性藥物靶向的治療效果不僅與所用納米粒的理化性質(zhì)、濃度和數(shù)量有關(guān)，也與所結(jié)合藥物的類型有關(guān)。早在20世紀(jì)70年代就開展了磁性靶向的研究，在前期實驗的基礎(chǔ)上，研究者使用不同類型的SPION和磁性微球跟隨定位在不同動物以及人類的腫瘤部位從而研究腫瘤的治療方法。研究者通過MRI檢查、組織學(xué)和Y射線照相法等于段，給豬靜脈注射后發(fā)現(xiàn)放射性標(biāo)記的SPION在豬的肝臟和肺臟有6～10倍的積聚。還有研究顯示在家兔后肢動脈注射SPION后成功誘導(dǎo)VX-2使鱗狀細(xì)胞癌完全緩解[16]。SPION在磁性藥物靶向的另外一種應(yīng)用是用于預(yù)防移植于術(shù)的術(shù)后感染。把柔性強磁性物質(zhì)加入埋植劑中，若在移植后發(fā)生了并發(fā)癥，比如感染、血栓、排斥反應(yīng)、鈣化等，通過在鄰近動脈注射SPION再在外部磁場的作用下，可以使藥物積聚在移植位點[19]。

隨著納米技術(shù)以磁性納米顆粒作為基因載體研究的不斷發(fā)展，SPION在腫瘤基因治療中的應(yīng)用得到了廣泛。與傳統(tǒng)的基因載體系統(tǒng)相比較，SPION特殊的納米效應(yīng)、超頃磁性、準(zhǔn)確的靶向性和在外加磁場推動下對細(xì)胞膜及血腦屏障強大的穿透性使腫瘤的基因治療逐步成為可能[16]。SPION作為轉(zhuǎn)染載體為基因治療疾病開辟了新途徑，也提高了基因治療效率，有著廣泛的前景。

2.4磁流體致熱治療

熱感應(yīng)是指超頃磁性粒子在交變磁場的作用下表現(xiàn)出來的性質(zhì)[20]。利用腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞對熱的敏感性不同，通過將磁流體注射到腫瘤組織，然后在外加交變磁場的作用下產(chǎn)生能量，再將產(chǎn)生的能量均勻釋放給腫瘤組織，腫瘤中的血液供給不如正常組織充足致使腫瘤細(xì)胞中熱量擴散較慢，結(jié)果造成局部溫度升高（一般控制在42～46C），從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞，這種治療方法稱為磁流體過熱（magneticfluidhyperthermia，MFH）。MFH在治療腫瘤和其他疾病方面都有著巨大的應(yīng)用前景，將MFH與傳統(tǒng)的治療方法如化療和放射線療法相結(jié)合對前列腺癌和腦腫瘤進(jìn)行多重治療，有望取得理想的治療效果[20]。但MFH治療腫瘤的研究和應(yīng)用目前還面臨如何使磁性納米粒子只被腫瘤細(xì)胞吞噬，而不被其他正常細(xì)胞吞噬的難題，這是實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞均勻加熱的關(guān)鍵影響因素。

3結(jié)果和展望

在臨床上使用SPION技術(shù)，可開辟高選擇性的治療方法，通過靶向部位藥物濃度的增高，提高治療的有效性同時減少了很多不良反應(yīng)。除了在MRI中的應(yīng)用，SPION其他方面的應(yīng)用尚在試驗階段。相信隨著SPION禍合劑、修飾物以及粒子合成等技術(shù)的改進(jìn)，SPION技術(shù)將廣泛使用于各種臨床診斷與治療中。

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篇10

關(guān)鍵詞：水資源；污水水質(zhì)檢測；重要性

中圖分類號：TV21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 當(dāng)前水資源及水資源環(huán)境現(xiàn)狀

水是我們?nèi)祟愘囈陨婧桶l(fā)展的重要自然資源，我們所說的水資源主要指人類飲用的淡水資源、地下水、地下淡水等，對于這部分淡水，我國的需要量較大，同時隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動了工業(yè)的飛速進(jìn)步，從而導(dǎo)致用水量的不斷增加，且隨著工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)速度的加快，對水資源的污染程度也在不斷的升高，這對我國本來就十分缺乏的水資源來講，無疑是雪上加霜。水資源的污染及短缺不僅影響到了人們的正常工作生活，同時也不利于水資源的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前我國大部分城市處于缺水狀態(tài)，大量的短缺，使我國部分省份水資源的赤字已嚴(yán)重制約了城市發(fā)展的速度，使水資源的短缺與需求了一對矛盾體，嚴(yán)重影響了社會的發(fā)展速度，同時此問題也是擺在目前各工業(yè)企業(yè)發(fā)展過程中面臨的重要課題之一。

當(dāng)前水資源嚴(yán)重匱乏，各項節(jié)水措施、防治水資源的污染及對廢水的再利用等不同程度的對水資源起到了一定的緩解作用，特別是針對于污水處理后再利用的措施，對緊張的水資源起到了明顯的作用，污水經(jīng)過有效的處理，在很多地方都可以進(jìn)行有效的再利用，可以有效的緩解某此地方用水的燃眉之急。在對污水處理再利用方面國外已取得了很好的成效。我國的污水處理技術(shù)還處于比較落后的局面，對污水的處理標(biāo)準(zhǔn)還沒有很明確的標(biāo)準(zhǔn)，國家的各項政策法規(guī)也沒有得到有效的實施和貫徹，再加之人們在思想和觀念上都缺乏必要的認(rèn)識，對廢水的回收再利用存在著一定的誤區(qū)，所以我國的污水回收再利用工程較少，沒有形成一定的規(guī)模，一直沒有取得明顯的進(jìn)展。所以人們無論生活還是生產(chǎn)中的用水都從自然界中獲取，這在很大程度上加劇了地球上的水資源的匱乏。所以針對當(dāng)前我國工農(nóng)業(yè)快速的發(fā)展過程中所產(chǎn)生的廢水量不斷增加的趨勢，首先應(yīng)加大對污水的處理力度，合理的利用水資源，改變?nèi)藗儗υ偕腻e誤認(rèn)識，加大對污水水質(zhì)檢測的投資力度，使污水水質(zhì)檢測工作得以順利發(fā)展，保證污水處理后的水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，符合再次回收利用。

2 污水處理中的水質(zhì)檢驗及其重要性

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，城市化進(jìn)程和工農(nóng)業(yè)取得了快速的發(fā)展，生活污水和工業(yè)所排放的廢水量呈不斷上升的趨勢，同時水資源還處于嚴(yán)重短缺的情況，所以如何合理的對這部分污水進(jìn)行重復(fù)再利用，有效的解決當(dāng)前水資源緊缺的狀態(tài)，成為當(dāng)前急需解決的重要問題。污水是造成環(huán)境破壞的重要因素之一，污水處理作為一項長期的環(huán)保型工程，無論對城市的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和整個社會的發(fā)展都起著極其重要作用。污水的回收再利用可以有效的解決當(dāng)前我國水資源緊張的局面，同時對生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展也有著十分重要的意義。水質(zhì)檢測作為污水處理中重要的一個環(huán)節(jié)，對處理后的水質(zhì)是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求具有非常重要的作用，對于污水的回收再利用，不僅需要改變?nèi)藗冊谟^念上的錯誤認(rèn)識，同時還要加大對污水水質(zhì)檢測的力度，從而保證污水符合回收再利用的標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 污水處理中的水質(zhì)檢驗

污水處理中的水質(zhì)檢驗可分為物理檢驗和化學(xué)檢驗，在此.筆者從兩種方法中提出一些重要的檢驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行講解。

2.1.1 水的成色

（1）水的顏色正常與否，相比于工業(yè)排出的廢水、污水。一般都可以用肉眼觀看出來，在污水處理中，通過對水的顏色的檢測也可以初步判斷該水質(zhì)的優(yōu)或者劣，能不能進(jìn)行再次利用。例如，如果水經(jīng)過處理之后還呈現(xiàn)紅色，就表明含有鐵物質(zhì)的量還是過大，還要繼續(xù)進(jìn)行處理。（2）水的渾濁、清晰度。一般生活中的飲用水都是透明的，水內(nèi)只有含有大量的混濁物才會令水質(zhì)變得不透明，在視覺上就給人一種“這是臟水”的潛意識提示。污水內(nèi)含有泥沙、小顆粒懸浮物，細(xì)微的有機物等等都有可能造成水質(zhì)的渾濁。廢水處理中，水質(zhì)透明是比較直觀的一種判斷方法。

2.1.2 硬度檢驗

水的硬度太強是不可以用的。生活中的用水都選取硬度適中的水源。所以睡得硬度是污水處理中水質(zhì)檢驗的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，從物理的角度來看，水的這種物理性質(zhì)決定了它是否能否成為人們眼中可用水的基本標(biāo)準(zhǔn)之一。

2.1.3 水質(zhì)內(nèi)各種礦物質(zhì)的含量檢驗

人體內(nèi)各種礦物質(zhì)需要一個平衡的環(huán)境，如果使用的水資源里面某種礦物質(zhì)超標(biāo)，那么這樣的水就不符合人們的使用標(biāo)準(zhǔn)，從化學(xué)的角度來看，礦物質(zhì)超標(biāo)，會影響人的身體健康，在工業(yè)應(yīng)用中，會出現(xiàn)很多因為礦物質(zhì)反應(yīng)而引發(fā)的問題。

2.2 污水處理中的水質(zhì)檢驗的重要性

2.2.1 改變?nèi)藗儗υ偕挠^念。人們一直把再生水當(dāng)成臟水，水質(zhì)檢驗就是要的基本要求就是要把污水中的不可用的物質(zhì)處理掉，讓它和新鮮水一樣讓人們放下顧慮可以放心的使用，從而從根本上改變?nèi)藗兊挠盟^念，這對緩解水資源緊張問題起著相當(dāng)大的作用。

2.2.2 緩解工業(yè)用水的“瓶頸”問題。生活缺水人們就不能正常的工作、出行。工業(yè)缺水會導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)停滯甚至出現(xiàn)破產(chǎn)倒閉等嚴(yán)重現(xiàn)象。由于我國現(xiàn)在水資源相當(dāng)緊張，緩解工業(yè)用水，解決工業(yè)的。“瓶頸”問題，不僅僅需要節(jié)約用水，更需要對再生水資源的有效利用。

2.2.3 提高再生水的使用效率。再生水即是污水經(jīng)過有效的處理后檢測合格，能達(dá)到利用要求的水，污水要處理過程中要加強檢測環(huán)節(jié)，使經(jīng)過處理后的污水能達(dá)到所需要的標(biāo)準(zhǔn)，符合人們對其利用的要求。污水經(jīng)過處理后，只有經(jīng)過科學(xué)的檢測方法檢測出的水質(zhì)符合使用的標(biāo)準(zhǔn)，人們才能放心的對再生水進(jìn)行使用，再生水對于工業(yè)上對水的需求起到了十分積極的作用，其作為一種可再持續(xù)使用的資源投入生產(chǎn)，不僅為我國的水資源的緊張?zhí)峁┮粋€有效可行的緩解辦法，同時對于工業(yè)的快速發(fā)展具有極其重要的意義。

結(jié)語

隨著社會的快速發(fā)展，水資源的短缺已成為制約當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一，水資源如何得以可持續(xù)的利用，對社會的發(fā)展具有十分重要的意義。當(dāng)前國有的各項節(jié)水措施及對污水的處理措施等都是為了科學(xué)合理的對水資源得以利用，這是關(guān)系著國計民生的重要工程之一，需要全社會的共同重視，從而為城市和工業(yè)的用水提供一個可持續(xù)發(fā)展的空間，提高我國污水處理的水平，保證社會的可持續(xù)性發(fā)展。