DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 6. 总结 不同的时间季节有不同的特征，根据季节的特征，我们在计算机上利用各种方法可以清楚的识别不同的季节。本文利用HSV图像色彩模型，主要对各个季节的图片的特征进行分析和研究，进行颜色间的对比，比较其色彩值的平均值与方差，运用光学图像处理技术，采用近邻分类的方法，对比各季节图像 Table 1 Time-season picture HSV feature dat 序号 类别 H_avg H_var S_avg S_var V_avg V_var 1 春天 0.2716 0.0944 0.5652 0.2214 0.4933 0.2123 2 夏天 0.3590 0.0923 0.5568 0.2146 0.4317 0.2074 3 秋天 0.1559 0.1473 0.6831 0.2164 0.5577 0.2362 3 冬天 0.5584 0.1139 0.2593 0.1574 0.6526 0.2088 表1. 时间季节图像HSV特征数据 注：H_avg表示色调均值；H_var表示色调标准差；S_avg表示饱和度均值；S_var表示饱和度标准差；V_avg表示亮度均值；V_var表示亮度标准差。 Table 2 The seasonal tonal feature data of clustering algorith 序号 类别 色调均值 色调标准差 1 春天 0.2645 0.0856 2 夏天 0.3610 0.0827 3 秋天 0.1721 0.1140 4 冬天 0.5741 0.0864 表2. 聚类算法的季节色调特征数据情况 Table 3 Image recognition accurac 天气类别 样本数 识别准确数 准确率 春天 50 40 80% 夏天 50 38 76% 秋天 50 44 88% 冬天 50 45 90% 表3. 图像识别准确度 的特征差异，对所选图像进行分类与识别，进而达到自动识别季节的目的。实验结果证实了此研究方法的可行性，在季节识别上能够达到较高自动识别图片的目标。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 中高水头船闸岩基合理的渗透力及承载力是船闸安全的基础。以富春江船闸扩建改造工程为例，通过对船闸底板下岩基内渗压力的观测分析，得出了岩基封闭区域内底板下的渗压值包括外界水体直接渗透压力和上部结构荷载引起的岩隙水压两部分组成的特性。在船闸运营期，渗压值增加会提高岩基的承载力，对船闸有利，在检修期，通过中高水头船闸岩基防渗排水减压体系，能有效降低船闸底板的扬压力。 关键词 :船闸，渗压计，渗压力，监测，岩基 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 中高水头船闸主要建于山区河流的岩基上，其中有些船闸因边界条件限制，无法选择在良好的地基上。对于中高水头枢纽船闸，其四周均为持续的或间断性的高水位状态，检修期间对船闸底板抗浮不利。在富春江船闸扩建改造工程中，提出了中高水头船闸弱透水性岩基防渗排水减压结构，本文针对该结构实施后的情况进行了相关监测和分析。
system: [SYSTEM]

user: 2. 中高水头船闸岩基防渗排水减压体系 以富春江船闸扩建改造工程为例，本实施例是一种中高水头船闸岩基封闭防渗区域内的减压排水系统，减压排水系统布置如图1所示，在上、下闸首及闸室四周设置防渗帷幕(防渗墙)，形成完整的封闭防渗体系。其中岩基部位采用灌浆防渗帷幕，为单排孔，帷幕深度至ω = 0.05等值线下3 m (约10 m)，孔距1.5 m；对于砂卵石覆盖层较厚部位采用防渗墙，墙厚0.6 m，深至ω = 0.05等值线下3 m (约10 m)。另外，配合船闸主体防渗帷幕布置，满足检修期及止水破坏情况下防渗减压需要，在船闸防渗帷幕后侧布置排水系统，排水系统包括双排排水孔，排水孔间距为2 m，深度为6 m，孔径为15 cm，排水孔通入闸墙底板内的纵横向检修排水廊道，并在每侧闸墙内设置3座检修排水井 [ 1 ] [ 2 ] ，见图1。
system: [SYSTEM]

user: 3. 渗压力监测方案 3.1. 监测目的 1) 新建船闸因船闸冲泄水、大坝泄洪等原因，周期性的受到中高水头影响，因此需要掌握封闭防渗排水区施工期的结构状况、保证施工质量；检测施工作业的安全运行，在发现异常现象时，及时分析原因，采取措施，保证工程安全。 2) 为使参建各方能够客观真实地把握工程质量，确保富春江船闸扩建改造工程施工期间扩建新船闸结构体本身的安全和稳定。 3.2. 监测内容 富春江船闸封闭排水区内的渗压力监测内容主要是新船闸的地基扬压力。主要采用扬压力计(渗压计) 图1. 中高水头船闸岩基防渗排水减压体系示意图 对船闸的闸底扬压力进行实时监测。 3.3. 测点布设 在上、下闸首各布置1处观测横断面，在闸室基面下各布置10处观测横断面。每观测横断面设7~8个观测点，埋设渗压计，见图2。渗压计信号通过四芯双铰屏蔽电缆接入自动信号采集系统。新船闸共设渗压计84个，振弦式，量程100PSI。左侧闸室渗压计电缆沿结构层向上走，电缆最终在顶板交汇接入自动采集仪。输水廊道中底板处渗压计从底板结构层走入右闸室，同闸室渗压计沿结构层向上走，电缆最终在顶部交汇接入自动采集单元。自助采集仪布置于左右闸室顶板，数据采集通过近程无线载波传送到无线收发仪 [ 3 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 4. 渗压力监测成果及分析 富春江船闸扩建改造工程原型观测所埋设的渗压计主要针对新船闸地基扬压力。监测从2016年1月开始至今，2016年1月至7月底为人工监测，之后采用自动化监测的方式，对新船闸的基底渗流进行了监测。 1) 人工监测成果 [ 3 ] 通过与水位变化相对照分析，推断渗压计渗流(扬压力)的变化趋势与水位的变化呈正相关。在一至五月份大坝下游水位较低也无较大变化时，渗压计监测数据表面此时渗压计的受力也较小。在大坝六七月 图2. 船闸闸底板下渗压计布置图 份泄洪期间，下游水位升高，达到峰值，渗压计监测数据显示此时的渗压计受力也达到最大值。随着泄洪期结束下游水位降低，渗压计的监测数据也回归到受力较小的状态，小区间波动，见图3~6。 2) 自动化监测成果 [ 3 ] 2016年10月~2017年4月，渗压计自动化监测数据见图7~9。 从自动化监测成果可知：船闸基底渗压处于小幅度波动变化状态，与下游每日水位的变化基本一致。由于新船闸处于封闭防渗排水区内，各测点渗压变化幅度不大，处于同一区间内。其中，江侧最大渗压力为152 kPa；中底板最大渗压力为168 kPa，；岸侧最大渗压力为140 kPa。未出现异常水头差，见图7~9。 3) 成果分析 为了研究船闸充泄水对船闸基地渗压力的影响，选取了3月26日至第二天凌晨的单日数据进行分析研究。 ① 根据施工期观测结果可见，船闸底板封闭区地基渗压力受外界地下水位和渗流条件影响 [ 4 ] [ 5 ] ，与外江水位呈正相关性，其中江侧底板下岩基渗压力相对波动最大，见图3、图5，而中底板下岩基渗压力相对波动最小，见图4，分析其原因是由于渗透压力传递路径导致，江侧和岸侧地基与外界水体的路径近，因而首先传递到，且受到岩石透水性的影响，渗透力的影响会沿程减弱，具有一定的空间性。 ② 根据施工期观测成果及自动化原型观测数据可见，中底板渗压值在汛期较两侧闸室墙底板下偏大，见图7~9，分析其原因，中底板及两侧闸室墙结构自重引起的地基附加岩石裂隙水应力在长时间内得到释放消散，而由于汛期水位突然抬升而引起的岩石变形所产生的岩基内的裂隙水压力来不及释放消散，这反映出渗压力受附加荷载作用具有时效性，表现出渗压计压力增大，其中中底板受影响最大。 图3. 左侧渗压计监测曲线图 图4. 中底板渗压计监测曲线图 图5. 右侧渗压计监测曲线图 图6. 水位变化曲线图 图7. 闸室监测成果图(江侧) 图8. 闸室截面监测成果图(中底板) 图9. 闸室截面监测成果图(岸侧) ③ 如图10~13，在船闸灌水过程中整个封闭区闸底板地基渗压力值均随着灌水过程明显增大；在船闸灌水完成，闸室水位保持阶段，闸底板地基渗压力值达到一个峰值平台；而随着闸室泄水，闸底板地基渗压力值开始急剧跌落至灌水前的测值，其中中底板增加最为明显。 这主要是中底板直接受上部水体作用，船闸地基受周边岩体约束，岩基以竖向弹性受压为主，而岩隙水受到防渗帷幕封闭，无法及时消散排出，岩隙水表现出超压状态，而随着泄水，上部水体荷载降低，岩基在弹性作用下回弹，为岩隙水释放提供了空间，岩隙水超压状态消除；对于两侧闸室墙底板下部岩基，在闸室灌水作用下，岩隙水传递路径较长，存在渗压力传递的时效性和空间性，为此其变化相对底板小，且因底板下岩基内设有竖向排水孔，岩石水有良好的释放通道，因而增大幅度较中底板小。 ④ 通过以上分析，可见渗压计工作原理与渗压管存在一定差异，测压管对于测区内岩石裂隙水压增加会得到相应释放，外部荷载引起的地基附加应力所产生的高岩石裂隙水压可以得到适当消散，而渗压计则没有此功能，其高岩石裂隙水压测值需要较长时间才会消散释放。 ⑤ 底板下通过渗压计所测得的渗压值包括两部分，一部分由于外界水体相应的渗透压力直接产生，该部分压力随着时间增加会逐渐降增加，直至与外侧水头相当；另一部则由上部结构等的荷载引起的地基附加应力所产生的高岩石裂隙水压产生，该部分压力随着时间增加会逐渐降低，直至附加应力产生的岩隙全部消散。 ⑥ 根据观测结果可见，对于岩基封闭区域内在船闸运营期，随着船闸灌水，闸室内水位大幅度抬升，闸底板下地基内产生附加的岩石裂隙水压力，会增加岩基的承载力，对船闸有利；而随着泄水，闸底板下地基内产生附加的岩石裂隙水压力会迅速消失，而外部荷载也同步减少，不会产生不利影响。 ⑦ 对于船闸检修期，随着闸室内水体的全部排空，以及两侧闸墙底板下地下水的降水工作，整个船闸地板下的渗压力值会明显降低，有利于检修期中底板的抗浮稳定。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结语与展望 通过中高水头封闭防渗排水区内渗压力监测方法及分析的研究，可以得出以下结论： 1) 岩基封闭区域内底板下的渗压计测值包括两部分，一部分由于外界水体相应的渗透压力直接产生，另一部则由上部结构等的荷载引起的地基附加应力所产生的高岩石裂隙水压产生，岩基渗压计测值与外江水位和上部交变荷载均呈正相关性。 图10. 闸室截面监测成果图(江侧) 图11. 闸室截面监测成果图(中底板) 图12. 闸室截面监测成果图(岸侧) 图13. 2017年3月26日水位变化图 2) 外江水位变动和附加荷载作用所引起的渗压力的增加和消散均具有时效性和空间性。 3) 通过渗压力监测进一步证明了，采用中高水头船闸中采用的船闸底板下岩基防渗减压排水结构是合理可行的，在船闸运营期，会增加岩基的承载力，对船闸有利。在检修期，通过中高水头船闸岩基防渗排水减压体系能有效降低船闸底板的扬压力。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 通过对宁德市“政府、企业、消费者”三者的访谈研究以及定量研究，发现物联网在农产品渠道上的应用，首先可以提高政府、企业对农产品在生产、流通时质量的管控，其次可以改善政府、企业对农产品管理的工作效率，提高可靠农产品的产出率，最后还可以通过产品质量的可追溯性，提高农产品的消费信心。 关键词 :农产品渠道，物联网，宁德茶叶 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 宁德拥有中国六大茶类中的绿茶、红茶、白茶、乌龙茶以及再加工的茉莉花茶和工艺茶，茶类之多为全国各地市之最。与大部分农产品一样，宁德市的茶叶生产过程中，容易受到天气因素的影响，如果不能做到天气恶劣的提前预警，就没有办法做到提前预防而减少损失；茶叶的生产与市场需求之间经常由于信息不对称或者人为炒作(如囤积福鼎白茶)，导致茶农和消费者等的损失，如何规避信息不对称受到了越来越多学者的关注；对于绝大多数茶农来讲，茶叶的种植和生产大都凭经验，缺乏专家指导干预，大多时候不能正确应对病虫害、天气因素、土壤生态变化。 因此，本文将物联网引入茶叶渠道建设中，通过无线传感器网络从茶叶生产源头开始控制，沿着产品价值链对茶叶的种植、施肥、采摘、加工、销售等进行自动化、智能化、远程化控制，实现对茶叶产品全价值链监测，从而促进茶叶生产效率，提高茶叶的产量和品质，促进茶叶流转及销售，将是农业现代化水平的一个重要标志。同时，通过质性访谈和量化研究，进一步论证物联网在农产品渠道优化上的价值。
system: [SYSTEM]

user: 2. 相关理论综述 (一) 农产品渠道文献综述 农产品渠道又可称之为农产品分销渠道 [ 1 ] ，它是为了帮助农产品及相关服务从生产者转移到消费者一系列相互依存、相互联系的组织或个人 [ 2 ] ，实现了农产品所有权的系列转移 [ 1 ] ，包括从生产到消费价值链上的所有参与者 [ 3 ] ，如生产者、批发商、代理商、零售商、运输公司、最终消费者等 [ 4 ] ，主要功能有收集与传达信息-促销-接洽-谈判-物流-风险承担和融资等 [ 5 ] 。目前我国农产品的渠道模式主要有三种，一是生产者与消费者直接对接的“农产品直营模式” [ 1 ] ，二是生产者与消费者之间引入中间商，包括加工商、批发商、零售商等，这种模式可称之为“农产品联营模式”，三是“农超对接模式” [ 1 ] ，生产者将农产品间接或直接的提供给超市，再由超市对接消费者。这三种模式在我国主要以第二种“农产品联营模式”为主，同时结合“农产品直营模式”、“农超对接模式”一起发展。 学术上较晚对农产品渠道进行研究，主要以地区、产品为主进行农产品渠道建设的问题探讨和优化策略研究。鉴于我国农产品渠道研究的薄弱，早期通过研究国外农产品渠道建设来分析我国各个地区农产品营销渠道存在的问题以及可能的优化方案 [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。沿着农产品的价值链走向，农产品渠道的问题主要表现在以下几点，首先是农产品渠道过长，效率低下 [ 1 ] ；渠道中的批发市场比重大，但是功能单一，组织形式和交易方式落后 [ 3 ] [ 9 ] ；其次农产品渠道的源头生产者较为分散，竞争力弱 [ 1 ] ，渠道的权利结构失衡 [ 10 ] ，缺乏信任机制 [ 11 ] ，整体渠道关系薄弱 [ 10 ] ；最后农产品营销渠道效率不高还在于政府投资力度不够，投资方式不合理 [ 3 ] [ 8 ] [ 12 ] 。而对比各个国家的农产品营销渠道建设表现为产地集中化，渠道短，效率高，渠道流通规范化、法制化等 [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ，因此我国各地区在优化农产品营销渠道过程中应该学习，力求建设渠道短、效率高、法制化的市场化道路 [ 13 ] [ 14 ] 。 (二) 物联网相关理论综述 1) 物联网文献综述 物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后产生的第三次世界信息产业大变革，从已有的学术研究看出，农业物联网的使用已经出现在大量的农业种植生产的控制中，以期实现农产品种植、施肥、采摘等自动化、智能化、远程化控制，实现农产品安全质量监管与可追溯 [ 15 ] 。传统农产品渠道参与者缺乏信息共享，缺乏合作，各自为政，忽视整体利益的形成 [ 16 ] ，而基于物联网的企业则可以实现农产品生产的全方位监管和信息共享 [ 17 ] ，利于上下游企业共同制定采购、生产、销售等计划 [ 16 ] ，并在此基础上实现农产品采购、生产、销售的全面分析与预测 [ 17 ] ，因此，借助物联网企业管理工作可向着协同化、实时化、精准化的趋势发展 [ 16 ] 。 对于现有研究的物联网技术架构，可以将物联网分为四个层次：感知层、传输层、应用层、用户层。感知层是对信息进行感知与收集，传输层是将感知层感知到的信息加以传输，应用层则是对感知到的信息加以整理、统计并进行科学分析，用户层则是利用现代化技术对分析的结果进行使用 [ 18 ] 。借助物联网除了可以全方位监管和信息共享外，企业还可以通过促使消费者对农产品生产过程中各环节的感知，一定程度上促使农产品实现品牌营销 [ 19 ] ，此外，采用物联网技术中的二维条码和RFID技术能够解决农产品流通中存在的防伪、防窜货、精细化销售渠道管理等难题 [ 20 ] 。简单来讲，物联网是指利用各种传感设备，实现物品与物品之间关联的一种网络概念。农产品物联网则是在此基础上形成的一种监控网络，通过各种传感设备，帮助农民及时发现问题和解决问题，从而释放劳动力，提高农业生产效率的一种生产模式。而农产品渠道物联网则是利用物联网和农业物联网的相关技术，优化农产品全产业的渠道建设。 目前，物联网技术在农产品在的运用集中在农产品的种植、生产等质量控制，对于渠道研究较少涉及。而物联网在农业渠道上的发展，势必将改变传统农产品产业，加强农业生产，加工，运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，对提高农产品的品牌建设进而增加农产品附加值，保证农产品质量安全具有十分重大的意义。 2) IOT在农产品渠道优化上的运用 综上所述，物联网在农产品上的价值主要表现在三大环节(如图1)，一是农产品生产的质量监控环节，二是农产品分销监督环节，三是消费者消费环节，三者最终的目的都是实现农产品质量的可追溯性以及政府、企业管理工作效率的提高。 图1. 农产品物联网系统 农产品生产物联网系统包括农产品的种植、施肥、浇水、病虫害治理、采摘等，借助RFID射频技术等传感设备感知土壤温度、湿度、肥力、病虫害等，实现电脑监督、电脑施肥、浇水、除害等。农产品分销物联网系统则主要包括加工、运输、配送和销售环节，借助二维码的条形码技术，实现各个环节的可追溯性。消费者借助前两个环节所形成的二维码系统，对所购买的农产品进行扫码，可以实现农产品渠道全程可追溯。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究模型及研究设计 本文结合量化研究和质性研究方法分析“政府、企业、消费者”三者对物联网在农产品渠道运用的观点。质性研究是指研究者本人作为研究工具，借助访谈、观察和实物分析等多种资料收集方法，对研究问题、现象进行深入探讨，并形成相应的结论的研究方法。而量化研究又称定量研究，包括调查法、实验法等，是对要研究的问题和现象用数量来表示，通过一定的数学工具分析、解释所要研究的问题和现象的一种研究方法。二者结合，相互论证，相互补充。本文首先对政府、企业和消费者进行质性访谈研究，访谈主要内容为“物联网的了解程度；物联网对茶叶(农产品)渠道建设的作用；农产品物联网渠道建设的支持条件”。通过访谈，了解政府、企业和消费者对于物联网优化农产品渠道可行性看法，并在此基础上形成问卷进行定量调查研究进一步分析构建农产品IOT渠道必要性及可行性。最后，结合对政府、企业、消费者的质性研究以及量化研究结果，构建基于IOT的农产品渠道优化模型。 (一) 政府视角下的农产品IOT渠道优化探析 通过走访涉茶政府单位，相关人员对物联网处于知道但并不是很了解的状态。通过交流，政府相关人士A访谈指出，宁德茶叶种植基地年产量占全国的5%，其中绿茶产量4.89万吨，红茶产量1.4万吨，白茶产量4840吨，属于多产类产茶区，对物联网的使用将能促进宁德市茶产业的市场更加多样化、规范化。基本与文献符合，表现在借助信息技术，有助于推进农产品营销渠道交易方式的创新，创新农产品营销渠道模式 [ 14 ] ；政府B人士则指出，茶叶是一种难以标准化和追根溯源的产品，结合物联网有助于茶叶农产品具备可追溯性，提高产品质量的管控能力，提高企业的生产能力和降低企业的运营成本，同时提高消费者消费产品的信心。此观点也基本与文献相符，物联网的使用能够实现农产品安全质量监管与可追溯 [ 15 ] ，间接提高消费信心。 另外还有一些政府人士(B、C、D)指出，物联网的使用需要大量的政府政策和资金支持，分散资金不能够对茶产业产生任何影响，建议相关政策机构能够对政策和资金的支持采取集中力量办大事的方式，对农产品的政策和支持集中式进行。这些观点基本与文献相符，农产品营销渠道效率不高一定程度上在于政府投资力度不够，投资方式不合理 [ 3 ] [ 8 ] [ 12 ] 。除此之外，接受访谈的政府人士(A、B、C、D)也告诫企业不要把所有鸡蛋都放在一个篮子里，茶产业不能全靠互联网或者物联网，结合企业能力与产品特点合理选择自己的渠道运营方式。 (二) 企业视角下的农产品IOT渠道优化探析 访谈中发现宁德市市约有茶叶企业1000多家，其中国家级扶贫龙头企业1家，省级龙头企业7家，市厅级龙头企业37家。全市在全国各地开设的茶庄、茶店、茶叶公司等共2000多家，并拥有10万多人的营销队伍。因此选取国家级龙头企业1家，省级龙头企业2家，市厅级龙头企业6家，共九家企业作为访谈对象。这些企业对于物联网的了解度高于政府人士，认可物联网对茶叶渠道的作用，有些企业也在尝试建设物联网系统。但从所了解的情况来看，物联网建设还不成气候，有的是在生产端尝试引入RFID射频技术，从生产端监控茶叶的湿度、肥力、病虫害等，有的则尝试在茶叶加工过程中引入监控技术，监控茶叶生产加工，或在销售端引入二维码技术，消费者通过扫描二维码来获得产品信息，实现防伪、防窜货等功能。但总的来说，茶叶的物联网渠道还未能实现全程可追溯，某铁观音生产商正在努力构建生产端、加工端和销售端的物联网系统，但目前还处于摸索建设阶段。 企业人士(A、B、C、D)指出，宁德市茶产业前期基础已经具备，引入物联网技术将有助于优化宁德市茶叶在全国的渠道网络，加快茶叶相关产品在全国消费者市场流转，同时降低茶叶产品在流转过程中的耗损率，提高相关企业收益率。这些观点基本与文献符合，借助物联网企业管理工作向着协同化、实时化、精准化的趋势发展 [ 16 ] 。然而与政府相关人士一致，企业人士(B、C)也指出，物联网构建需要大量人才、政策和资金支持。目前还没有茶叶相关物联网政策，而相关的互联网政策基本不合理，如政府资金补助使用不合理，偏向大企业，绝大多数中小微茶企享受不到相关政府政策。因此，企业人士(B、D)建议，政府对于茶叶物联网政策的资金扶持可以考虑按阶段进行补助，从小规模进行投资，进行实实在在的扶持。另外接受采访的企业指出，基于茶企多为小微企业，对于物联网的构建缺乏技术和资金，建议政府能够进行技术支持，建设基点支持等，与“大众创新，万众创业”政策相符，进而带动整个茶叶产业链的发展。这些观点也基本与文献相符。 (三) 消费者视角下的农产品渠道优化探析 访谈中发现，消费者对于物联网的认识不深，部分消费者还停留在物联网字面理解，即物流与互联网简单结合的层面上。消费者A指出一切可以提高和优化农产品渠道的技术都是可取的，借助物联网，有助于提高农产品的生产效率和流转效率，从产业链整体降低产品成本，降低消费者最终的消费成本，是一件利国利民的事情，值得推广。另外，消费者(B、C)指出，农产品容易有农药超标等农产品质量问题，借助物联网在相关农产品上植入芯片，进行全产业链实时监管，实现农产品的可追溯体系。换句话说，农产品渠道物联网有助于整个产业链的监管，有助于健康化农产品渠道，消费者能够放心购买农产品，杜绝“三聚氰胺”事件。这些观点也基本与文献符合，农业种植生产的控制中，借助物联网实现农产品种植、施肥、采摘等自动化、智能化、远程化控制，能够实现农产品安全质量监管与可追溯 [ 15 ] 。 (四) 研究模型构建及研究设计 基于对政府及企业的典型访谈发现，以茶叶为代表的农产品渠道存在较多问题，如结构不合理，质量把控不严，产品流转损耗较大，消费者消费信任度低。并且政府目前对农产品渠道建设的政策、资金支持落实不到位。因此为了改善农产品渠道运营现状，构建以IOT为基础的农产品渠道显得非常必要。 为了进一步分析农产品IOT农产品渠道必要性及可行性，本文从六个方面设计问卷，包括管控方面、效率方面、成本方面、政府支持方面、消费信心方面、农业发展方面。管控方面设计的题项有“物联网能管控农产品生产环节、物联网能管控农药走向、物联网能管控农产品加工环节、物联网能管控农产品仓储条件”；效率方面设计的题项有“有助于提高农产品的生产效率、有助于提高农产品的流转效率、物联网提高农产品管理效率”；成本方面设计的题项有“有助于降低农产品流转成本、有助于降低农产品生产、加工成本、有助于降低消费者最终的消费成本”；政府支持方面设计的题项有“农产品物联网需要大量人才支持、农产品物联网需要大量政策支持、农产品物联网需要大量资金支持、农产品物联网需要大量技术支持”；消费信心方面设计题项有“有助于提高消费者消费农产品的信心、进行全产业链实时监管，实现农产品的可追溯体系”；农业发展方面设计的题项有“物联网将能促进农产品市场多样化、规范化发展、物联网将能促进农业现代化发展、物联网将能提高农村生活水平，促进精准扶贫”。具体研究模型如图2所示，研究物联网对农产品渠道的“管控方面”、“效率方面”、“成本方面”、“消费信心方面”的作用，以及这四个方面“农业发展方面”的变化。同时，政府对“物联网”的政策支持也会影响这四个方面，最终影响“农业发展”。
system: [SYSTEM]

user: 4. 数据分析 本次问卷发放对象为对农产品渠道与物联网有一定了解的群体(部分借助访问者所提供的材料)，采取面对面和网上发放问卷相结合，共收到问卷281分，扣除无效问卷20份，剩余问卷261份，回收有效率为92.9%。本次问卷设计为自主设计，选取有代表性的政府人士2人、企业人士3人和消费者5人对问卷进行评分，满分为5分，最终平均分分别为4.11，4.32和4.24，因此问卷效度符合需求。借助SPSS22.0对问卷进行整体和分项量表信度检验，结果如表1所示，整体信度良好，分项信度也符合量表需求。 通过对各维度进行主成分因子分析，同时限定因子个数为1，得到的结果如表2所示，KMO值除了消费信心维度都大于0.681，P值都为0.000，因此都适合做因子分析，所提取的因子对原有题项的解释率分别为63%、71%、71%、68%、67%。消费信心维度的KMO值偏低，为0.5，P值为0.000，由于只有2个题项，KMO值为0.5还处于可接受范围，因子对题项的解释率很好，达到75%。 图2. 农产品的IOT渠道优化的研究模型 Table 1 Reliability tes 项目 Cronbach的Alpha 項目个数 整体量表 0.939 20 管控方面量表 0.805 4 政府支持量表 0.860 4 效率方面量表 0.800 3 成本方面量表 0.766 3 消费信心量表 0.662 2 农业发展量表 0.752 3 表1. 信度检验 Table 2 Principal component factor analysi 管控方面 政府支持 效率方面 成本方面 消费信心 农业发展 K-M-O值 0.790 0.817 0.706 0.690 0.500 0.681 Bartlett的卡方值 317.474 465.064 243.804 199.704 73.744 187.591 显著性 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 累计解释率 63.146 70.526 71.454 68.120 74.910 66.949 表2. 主成分因子分析 在因子分析的基础上，对所获得的6个因子进行相关分析，如表3可得，管控因子、政府支持因子、效率因子、成本因子、信心因子与农业发展因子互相呈显著正相关。将政府支持因子作为控制变数，进行偏相关分析，可得管控因子、效率因子、成本因子、信心因子与农业发展因子也呈显著正相关，如表4可知，相应的相关系数分别都低于不设置控制变数的时候，因此，政府支持对于管控因子、效率因子、成本因子、信心因子与农业发展因子之间的相关性存在一定的作用性。 在相关分析的基础上对管控因子、政府支持因子、效率因子、成本因子、信心因子与农业发展因子进行回归分析，农业发展因子作为因变量，其余5个因子作为自变量，分析结果如表5所示。模型D-W Table 3 Correlation analysi 管控因子 政府支持因子 效率因子 成本因子 信心因子 农业发展因子 管控因子 1 政府支持因子 0.616 *** 1 效率因子 0.670 *** 0.753 *** 1 成本因子 0.491 *** 0.553 *** 0.667 *** 1 信心因子 0.552 *** 0.641 *** 0.653 *** 0.582 *** 1 农业发展因子 0.580 *** 0.736 *** 0.719 *** 0.591 *** 0.696 *** 1 表3. 相关分析 Table 4 Partial correlation analysis to control “government support 控制变数 管控因子 效率因子 成本因子 信心因子 农业发展因子 政府支持因子 管控因子 1.000 效率因子 0.399 *** 1.000 成本因子 0.229 *** 0.458 *** 1.000 信心因子 0.260 *** 0.339 *** 0.357 *** 1.000 农业发展因子 0.238 *** 0.371 *** 0.327 *** 0.432 *** 1.000 表4. 控制“政府支持”的偏相关分析 Table 5 Regression analysi 模型 非标准化系数 共线性统计资料 B 标准错误 VIF 1 (常数) 2.174E−16 0.036 管控因子 0.047 0.051 1.958 政府支持因子 0.331 *** 0.059 2.616 效率因子 0.196 ** 0.067 3.384 成本因子 0.094 0.051 1.936 信心因子 0.275 *** 0.053 2.072 Durbin-Watson 1.975 调整后R平方 0.652 P值 0.000 表5. 回归分析 值为1.975，P值为0.000，说明模型拟合效果较好，模型的解释率为65.2%。其中政府支持因子、效率因子、信心因子对农业发展呈现显著正向影响，影响程度分别为0.331、0.196、0.275，具体回归模型为：农业发展 = 2.174E−16 + 0.331政府支持因子+0.196效率因子+0.275信心因子。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 产品质量一直都是农产品备受关注的焦点，而农产品生产企业，流通企业，加工企业质量管理信息系统的缺失，是产生农产品质量安全问题的根本原因之一。通过对政府、企业、消费者访谈，可以看出物联网技术在农产品渠道上的使用，可以降低农产品的相关质量问题，实现农产品全渠道可追溯，提高农产品全产业链的整体效率，进而可以通过农产品的品牌价值来提升农产品的相关附加价值。 在量化研究中发现，政府支持与农业发展存在显著正相关，在控制政府支持这一变量的前提下，管控、成本、效率和消费者信心这几个因子对农业发展也存在显著正向相关，但相关系数低于不将政府支持作为控制变量，表明政府支持除了直接与农业发展正相关外，还会影响管控、成本、效率和消费者信心，增强这几个因子与农业发展的相关性。可见，政府支持对于农业发展是非常重要的，这也与访谈的结果相符。通过回归模型“农业发展 = 2.174E−16 + 0.331政府支持因子+0.196效率因子+0.275信心因子”，进一步验证政府支持对农业发展的影响最大，影响系数为0.331，其次为消费信心，最后为效率。 因此，本文在质性研究和量化研究的基础上，对于IOT在农产品渠道优化研究的相关结论如下： 1) 农产品物联网渠道建设需加强政府支持因素 在访谈中发现，对于农业物联网渠道建设，渠道参与者都乐见其成，但是对于谁来投资则意见相异，企业希望能够得到政府政策和资金上的支持，而部分政府人士则认为物联网建设需要企业自身的投资，政府在相关政策上进行支持，还有些政府和企业人士认为，农产品物联网渠道建设需要国家层面的宏观支持，支持必须是集中性的行为，而不是将资金分散在不同的农产品建设上，“鸡蛋放于同一个篮子里”才可以产生较大效应。另，农产品物联网渠道建设过程中，还有些问题需要关注，如，农产品产业链上各个参与者如何进行合作与利益分成、农产品相关企业与农民如何进行良好的信息沟通等等。换句话说，农产品物联网渠道建设应该还有很长的路需要走，而这些都需要政府政策、资金、技术、人才方面的支持。首先，进一步制定农产品物联网相关法律政策，用政策引导、扶持农产品物联网发展；其次，政府资金的下放倾斜须有一定的针对性，阶段性的集中扶持某一行业发展，在资金层面上进一步支持政府政策；再次，政府引导，相关企业主导，引进相应技术人才。灵活制定相关用人、留人政策，提供系列优惠措施，如伴侣工作、孩子入学、老人看护等；最后，鼓励相关企业引进其他国家先进物联网相关技术，并给予税费支持。 2) 农产品物联网渠道建设可增强消费信心因素 物联网在农产品渠道上的使用是为了促进农业现代化建设，在质性访谈及量化研究中看出，物联网的使用通过产品质量的可追溯性，能够促使消费者消费信心增强。表现在越来越多的农产品质量问题造成了消费者消费意识的恐慌，而在农产品上植入芯片之类的东西，消费者随时随地可以对相应农产品进行追根溯源，间接增强了消费者的消费信心。伴随物联网建设是可追溯体系不断完善升级，人们借助各种移动APP随时进行扫描，了解农产品的相关生产、销售信息。借助物联网，农产品对于消费者是可控的把握体，在信息相对对等的情况下，消费者不在是消费环节的弱势群体，消费相关产品的信心增强。 然而，据相关资料显示，农业物联网目前还处于试点发展阶段，主要尝试在农产品的种植环节，对农产品的生产实行实时监控，减少人力成本投资，提高农产品的产出率。而物联网在农产品渠道上的使用还只是部分行业的部分环节，还没有办法实现从种植到销售的全产业链追溯体系，实现从田间地头到餐桌冰箱的互联和信息共享，任何节点都可顺查、倒查以及智能监控还有待时日。 3) 农产品物联网渠道建设可提高企业的运营效率 在质性访谈及量化研究中发现，物联网的使用可以提高企业整体运营效率，加强企业对农产品生产、流通上质量的管控。表现在企业通过物联网中的RFID射频技术实现产品生产的全方位管控，提供农产品最佳土壤环境、施肥量和浇水量，并能够及时进行病虫害治理，减少天灾人祸对于农产品数量和质量上的影响；将产品的加工环节任何一个节点都接入物联网，较少的管理者就可以实现较大范围的生产把控，一旦产品出现问题，可以迅速借助物联网追溯问题所在；借助物联网，企业可以随时知道企业产品的运输环境、运输节点、运输时间，时刻管控产品，这对于讲究储藏环节及运输时效的农产品来说，尤其重要；最后，借助物联网，企业可以时刻监督产品的销售情况，及时进行生产和停止生产，及时补充库存和清理库存，做到零库存生产，符合互联网时代的快速反应需求。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 影响无缝拓宽桥梁拼接缝破坏的因素有许多。本文以实际桥梁无缝拓宽工程为背景，通过拓宽前后的动力性能差异分析，研究无缝拓宽桥梁拓宽前后动力差异性变化受到拼接缝的形式的影响明显，同时与拼接桥梁自身刚度大小有关；结合混凝土连续梁桥的拓宽前后实测数据验证相关结果。结论证明主桥梁结构激振基本同步，但桥与拼接板处激振存在较大差异，相关结论可为桥梁无缝拓宽设计与施工技术提供支撑。 关键词 :桥梁拓宽，接缝，动力特性 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 为了适应快速发展的交通运输需求，我国每年都会有大量新建桥梁投入使用，但是新建桥梁无论在投资还是周期方面都是巨大的，并且对环境也会造成不利影响。为了适应发展需求，将原有道路改建为高等级道路，提高原有道路桥梁的荷载等级和使用功能，这将节约巨大的工程投资，成为旧路改建经常采用的有效方法 [ 1 ] [ 2 ]。 在我国，由于难以满足交通运输要求而需要进行拓宽的桥梁越来越多。我国20世纪80年代修建的公路桥梁有136，000座，其中超过半数的桥梁是按照1972年以前颁布的标准建造的，在这些桥梁中危桥就有4823座，合计12，788延米，其中大、中桥梁，汽-10级以下标准的桥梁占到8.6%，达到11.7万延米。早年修建的桥梁受到了现代化大流量交通的冲击，很多年代久远的桥梁都无法满足车辆高速通行需求，有的是承载能力难以满足车辆高速通行需求，有的是桥梁宽度不够，导致交通堵塞，等等其他问题。面对这样的情况，如果仅仅将这些桥梁弃之不用、直接拆掉，则不符合经济原则。所以随着现代桥梁事业的飞速发展，对于旧桥的改造和拓宽将越来越引起国内工程师的关注。 桥梁拓宽工作在我国很早就有开展，近年来我国大部分地区交通量年增长量为5%~15%，原来的高速公路需要提高道路的通行能力，单线铁路因为交通需要，也亟需扩建成为复线，城市间的交通量日益增加。其实，新旧桥拼接在其他国家的公路改扩建中均有建设和研究，尤其是在发达国家公路网建设大发展时期。但受当时对环境保护方面不重视，加上如美国等发达国家，经济实力强，土地资源丰富，基本不考虑无缝拼接方案，通常也只是结合具体工程开展过部分研究 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。 从1980年代开始，我国桥梁拓宽成功的例子就很多 [ 1 ] [ 6 ] ，到了20世纪末期，高速公路服务水平逐渐降低，交通量也随着经济的发展逐渐增加，现有的高速公路很多已经无法满足使用要求了。高速公路拓宽扩建已经成为了我国公路建设领域必须解决的重要任务，成为高速公路可持续发展里面的重大课题。 针对拓宽中的桥梁工程部分，按桥梁拓宽扩建时新、旧桥桥面结构是否相连分为两种类型 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]：一类是在原有线路边一定距离的新建拓宽；另一类是改造既有线路，进行桥面无缝拓宽扩建。本文是以无缝拓宽桥梁为研究对象。 在无缝拓宽时，扩建部分与既有部分桥梁由于建设时间的不同而导致的设计、施工、使用、维护等各方面的差异，导致两者在拼接缝处存在应变不协调或应力缺陷。这些差异可能导致无缝拓宽拼接后，新旧桥拼接缝处出现开裂破坏现象十分明显，导致拼接缝出现破坏的原因可能包括新旧桥不同的基础沉降、混凝土收缩除变、温度效应、预应力效应，以及新旧桥设计时采用的设计规范或标准不一致 [ 3 ] [ 5 ] [ 7 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]。对于新旧桥结构刚度差异性明显的桥梁，特别是以翼缘板拼接的桥梁，拼接板受结构动力性差异性影响程度不容忽视。 本文以实际桥梁无缝拓宽工程为背景，通过拓宽前后的动力性能差异分析，研究无缝拓宽桥梁受动力基本参数，并结合实测数据验证相关结果，为桥梁无缝拓宽设计与施工技术提供支撑。
system: [SYSTEM]

user: 2. 背景工程 洛阳市九都路涧河桥为洛阳市九都西路跨越涧河而设。全桥位于直线、平坡上，分为左侧边幅桥桥、右侧边幅桥桥和主桥，桥跨均为23.5 + 34 + 23.5米，一联三跨连续梁，全长89米(图1)。本桥于两端桥台处设二道SG型橡胶伸缩缝。上部构造为现浇普通钢筋混凝土变截面连续斜交箱梁，斜交角20˚。桥面宽度与道路等宽，按三座独立桥梁设计，总宽40米。 边幅桥箱梁为单箱双室截面，主桥箱梁为单箱四室截面，梁高为1.3~1.9米梁顶设横坡，与桥面横坡相适应，以减少铺装层厚度。梁顶横坡由腹板变高度形成，从而减轻结构自重，减小恒载弯矩及剪力。
system: [SYSTEM]

user: 3. 桥梁拼接前后动力特性分析 桥梁结构的动力特性是指桥梁结构的阻尼、振型和频率等。现在的研究一般是对桥梁结构反应分析前几阶振型。自振频率是体系固有属性，也称为固有频率。自振频率仅仅跟体系本身的质量和刚度有关，跟外界其他因素无关，振动频率的平方与刚度成正比，与质量成反比。虽然对于混凝土桥梁，结构自振频率变化幅度不大，但受背景工程的特殊性，即受拓宽拼接的新旧桥原设计荷载差异性较大(分别为一个非机动车道的边幅和四个机动车道中幅)，其在车辆冲击作用下的竖向动力效应存在明显不同，必然给桥面板，特别是处于桥梁面中间的接缝产生不利影响。 结合前面提到的无缝拓宽形式，本文借助Midas Civil程序，分别对中幅桥和两边边幅桥在拓宽前、三座桥浇筑拼接后的自振频率进行比较，其中拼接缝考虑刚性连接和铰接两种形式，以寻找可能不利的动力差异性。其中刚性拼接前后的频率见表1，铰接形式的频率结果见表2。 图1. 实桥场景布置图 Table 1 The frequency comparison of the main bridge before and after broadening without joint (Unit: Hz 主桥 边幅桥 阶数 拼接前 拼接后 变化幅度 拼接前 拼接后 变化幅度 第一阶 3.932859 3.808082 3.17% 3.69051 3.808082 -3.19% 第二阶 6.792062 5.908992 13.00% 6.408668 5.908992 7.80% 第三阶 8.360153 6.594527 21.12% 7.882563 6.594527 16.34% 第四阶 13.70373 8.112436 40.80% 13.35461 8.112436 39.25% 第五阶 15.10652 8.533071 43.51% 14.60161 8.533071 41.56% 第六阶 21.63565 9.453475 56.31% 20.75982 9.453475 54.46% 第七阶 23.25324 11.52939 50.42% 22.34201 11.52939 48.40% 第八阶 24.41045 13.57077 44.41% 22.59859 13.57077 39.95% 第九阶 27.83802 14.21633 48.93% 26.09415 14.21633 45.52% 第十阶 33.88425 14.84074 56.20% 33.04508 14.84074 55.09% 表1. 主桥浇筑刚性拼接前后频率对比(单位：Hz) 注：以减小为正，下同。 Table 2 The frequency comparison of the main bridge before and after broadening with hinge (Unit: Hz 主桥 边幅桥 阶数 拼接前 拼接后 变化幅度 拼接前 拼接后 变化幅度 第一阶 3.932859 3.705526 5.78% 3.69051 3.705526 -0.41% 第二阶 6.792062 6.025423 11.29% 6.408668 6.025423 5.98% 第三阶 8.360153 7.105265 15.01% 7.882563 7.105265 9.86% 第四阶 13.70373 10.25465 25.17% 13.35461 10.25465 23.21% 第五阶 15.10652 11.23559 25.62% 14.60161 11.23559 23.05% 第六阶 21.63565 13.25546 38.73% 20.75982 13.25546 36.15% 第七阶 23.25324 15.05812 35.24% 22.34201 15.05812 32.60% 第八阶 24.41045 17.05215 30.14% 22.59859 17.05215 24.54% 第九阶 27.83802 19.02153 31.67% 26.09415 19.02153 27.10% 第十阶 33.88425 23.02153 32.06% 33.04508 23.02153 30.33% 表2. 主桥铰接前后频率对比(单位：Hz) 结果表明，对中幅主桥，拼接前后的频率降低，而边幅桥拼接前后频率则是增加的。但第二阶时，所有频率都是减少，第一阶频率的影响十分明显。 从上面的数据可以看出，采用铰接方式拓宽的桥梁自振频率，边幅桥频率增加量相对于刚性接缝时有所降低减少，由此可以看出桥梁之间相互约束对于振动频率的影响不可忽略。接缝会使得刚度大的桥梁振动频率减小，而使刚度小的桥梁振动频率增加，且随着相互约束的增大，刚度大的桥梁振动频率减小幅度变小，相反会使刚度小的桥梁振动频率增幅加大。
system: [SYSTEM]

user: 4. 桥梁拼接前后动力性能测试 根据我国《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60)第4.3.2根据结构基频计算汽车冲击系数的相关规定，上述差异不容忽略。为了明确上述分析中的差异性在实桥中的影响程度，作者结合实测经验 [ 13 ] 进行了现场实测。 4.1. 测试方案 为获得边幅和中幅无缝拓宽后动力特性对接缝的影响，本文通过对边幅桥、中幅桥和接缝处受汽车冲击作用下的影响进行实测，以观察和分析接缝受力特点。实验测点布置方案如图2所示。 4.2. 主桥与边幅桥动力差异性分析 基于表3的车辆通行记录中11:59分大车通过记录，在全程波形中找到对应时间区间，所显示的对应时域记录结果如图3所示。 从时域分析结果(图3)来看，主桥和副桥受重车影响发生了相同的激振，虽然变形量有差异，但保持了一定的同步。由于大车作用于主桥，因而图3绿色部分的波幅较大。 对应11:54分后的采样结果，进行了频谱分析。频谱计算参数为FFT分析点数256，采用去直流分量。平均方式为峰值保持。对应的1点和2点的单峰值谱重叠显示结果见图4。从图4时可以明显看到1和2点的频谱结果，两点保持了较好的同步，但从整体峰值来看，主桥具有副桥2倍的幅值。 图2. 桥梁实测布置方案 Table 3 The moving vehicle location table with tim 左边幅 中心线 左边幅 人行道 非机 左3 左2 左1 右1 右2 右3 非机 人行道 11:54 中 11:54 11:56 中 小 11:56 11:57 大 11:57 11:59 大 大 11:59 12:02 大 12:02 12:03 小 12:03 12:04 中 12:04 表3. 实测车载信息对应位置和时间图表 图3. 实桥场景布置图 图4. 峰值谱图 4.3. 主桥与接缝处的动力差异性分析 基于表4中的车辆通行记录，尤其是大车通行记录，在全程波形中找到对应时间区间，所显示的对应时域记录结果如图5所示。 采用上述相同的方法，对应12:30分后的采样结果，进行了频谱分析。频谱计算参数为FFT分析点数256，采用去直流分量。平均方式为峰值保持。对应的1点和3点的单峰值谱如图1所示，重叠显示结果见图6。从图6时可以明显看到1和3点的频谱结果差异，其中3号点较好地与记录车辆通过情况相符，且可以看到第2辆大车对3点的影响较第1点明显。从整体峰值来看，只有当车行驶在3号点即拼接缝部位才会产生双倍效应。 Table 4 The moving vehicle location table with tim 时间 左边幅 中心线 右边幅 人行道 非机 左3 左2 左1 右1 右2 右3 非机 人行道 12:26 小 小 12:28 大 12:29 小 小 小 12:30 大 12:32 大 12:33 大 12:34 大 12:35 中 中 表4. 实测车载信息对应位置和时间图表 图5. 实桥场景布置图 图6. 峰值谱图
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论和建议 1) 采用铰接方式拓宽的桥梁自振频率，边幅桥频率增加量相对于刚性接缝时有所降低减少，可知桥梁之间相互约束对于振动频率的影响不可忽略。接缝会使得刚度大的桥梁振动频率减小，而使刚度小的桥梁振动频率增加，且随着相互约束的增大，刚度大的桥梁振动频率减小幅度变小，相反会使刚度小的桥梁振动频率增幅加大。 2) 基于两幅桥中心点的动力测试，证明两幅桥依然存在不同的激振结果，表现在两者激振时间同步，但幅值不同。 3) 基于主桥中心和接缝位置的动力测试，证明拼接缝受车辆通过激振的影响明显不同于主桥。表现在时间存在差异，峰值也存在双倍放大。因而对拼接缝的受力影响明显。 4) 两种情况下的差异性对拼接缝的受力，尤其是应力影响程度，受试验条件限制，并没有采集，需要今后进一步结合实测获得。拼接缝处的激振是否会导致接缝混凝土的疲劳破坏也有待通过实际应力影响来判断。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 龙桥农贸市场项目位于既有渝怀铁路龙桥隧道、渝涪铁路新龙桥隧道上方，如何确定洞室地基承载力、确保洞室地基稳定是该项目主要的岩土工程问题。本文依托该工程实例，判断隧道深浅埋，划分隧道塌落区范围，确定既有隧道对地上建筑地基承载力的影响程度，计算塌落区范围内洞室地基承载力，并通过Midas数值模拟验算洞室地基稳定性，为后续建筑结构的设计提供技术支撑，也为类似工程的洞室地基承载力计算提供有价值的参考。 关键词 :洞室地基，塌落区，地基承载力，数值模拟 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 重庆依山建城，用地空间有限，随着城市建设的推进，地下空间被大规模的开发利用，在既有隧道上方修建建筑物成为一种常态。如何同时保证既有隧道的正常运营和上部建筑的稳定性，成为制约地面及地下空间综合开发利用的一大难题，而正确确定合理可靠的洞室地基承载力是解决该难题的重中之重。 张云 [ 1 ] 等分析了软质岩石的地基承载力，刘之葵 [ 2 ] 等分析了岩溶地区的岩石地基承载力，方玉树、唐秋元 [ 3 ] - [ 9 ] 等对洞室地基破坏模式及其稳定性进行了分析。本文结合具体工程实例，确定洞室地基承载力，并通过Midas数值模拟验证理论计算结果，分析评价既有隧道对地基承载力的影响，为后期建筑设计提供依据。
system: [SYSTEM]

user: 2. 工程概况及工程地质条件 2.1. 建筑工程、既有隧道工程概况 该项目位于重庆市涪陵区，是一栋8F/−1F商住楼，−1F为农贸市场，上部8F为住宅。−1F底面标高241.96 m，+0.00 = 246.16 m，建筑工程重要性等级为二级，采用框架结构，基础形式采用扩底端承桩。 场地下方有已建渝怀铁路龙桥隧道、渝涪铁路新龙桥隧道通过(见图1、图2)。渝怀铁路龙桥隧道位于项目场地正下方，隧道顶板岩层厚度仅14 m (见图3)，该隧道于2002年修建完成并通车。渝涪铁路新龙桥隧道位于项目场地红线范围内，距拟建建筑物最近水平距离仅为2.8 m，该隧道于2011年修建完成并通车。 2.2. 工程地质条件 场地属构造剥蚀浅丘沟谷斜坡地貌，位于石溪堡子场向斜西北翼，岩层单斜产出，场地岩层产状180˚~200˚∠11˚~14˚。层面总体较平直，局部泥质充填或泥夹岩屑充填，结合很差，属软弱结构面。 场地地层分为上覆第四系全新统素填土、第四系全新崩积块石(Q 4 col )，下伏侏罗系上统遂宁组泥岩、砂岩。场地基岩中发育二组构造裂隙： J1裂隙产状281˚∠80˚，裂隙间距1.5~3.0 m，延伸1.0~2.3 m，张开度2~5 mm，结合程度差，属硬性结构面； J2裂隙产状190˚∠81˚，裂隙间距1.5~3.0 m，延伸0.8~1.5 m，张开度1~2 mm，结合程度差，属硬性结构面。 图1. 既有隧道与项目场地位置关系 图2. 项目实景图 图3. 既有隧道与拟建项目剖面位置关系 隧道围岩为侏罗系上统遂宁组泥岩、砂岩互层，围岩的级别为Ⅳ级，场地地下水贫乏，无不良地质作用。 该场地岩土体力学参数见表1。 Table 1 Values of geotechnical parameter 参数 岩土名称 重度(KN/m 3 ) 地基承载力特征值/kPa 抗剪强度指标 弹性模量/MPa 泊松比 C/kPa φ/˚ 素填土 20.5 / / 综合30˚ / / 块石土 24.0 180* / 综合40˚ / / 中等风化泥岩 24.7 2277 638 30.0 2016 0.32 中等风化砂岩 24.8 3887 798 31.0 2280 0.25 表1. 岩土体力学参数
system: [SYSTEM]

user: 3. 洞室地基承载力确定 3.1. 隧道深浅埋判定 根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016) [ 10 ] 可知深、浅埋隧道的划分原则：对IV~VI级围岩原则上按2.5倍洞顶岩石塌落高度为划分标准，洞顶岩石塌落高度h q 按下式计算： h q = 0.45 × 2 S − 1 ω i——以B = 5 m的围岩垂直均布压力为准，B每增减1 m时的围岩压力增减率，因B = 5~15 m，取i = 0.1； S——围岩级别为IV级，S = 4； ω——宽度影响系数，ω = 1 + i(B − 5)； B——隧道宽度(m)。 经计算，2.5h q = 11.25 m，龙桥隧道最薄顶板岩层厚度为13.55 m，新龙桥隧道顶板岩层厚度约为11.92 m，隧道顶板岩层厚度 ≥ 2.5倍的洞顶岩石塌落高度，隧道属于深埋隧道。 3.2. 隧道工程影响分区判断 根据深埋矿山法受隧道影响程度分区见图4。 场地高程为235.69~246.30 m，隧道顶板距地面22.08~32.69 m，拟建物桩基埋深h为10.53~14.30 m，对塌落区宽度及项目修建对隧道的影响程度分区进行计算：塌落区宽度为17.2 m，17.35/2 m < 基础埋深h < 17.35 m，该项目修建对隧道的影响程度分区为显著影响区(II) (见图5)。为安全考虑，塌落区水平宽度取20 m，即隧道中心线两侧各10 m宽度范围区域。塌落区正上方地基承载力采用洞室地基承载力。塌落区范围及塌落区地基承载力见图6。 3.3. 塌落区地基承载力 根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016)人工洞室地基承载力验算： 1) 洞顶岩柱自重及地面建筑地基反力产生的总下滑力： W = F S ( B H r + q B 1 ) t 2) 洞顶岩柱侧面的摩阻力： F f = 1 2 r h 2 λ t tan φ k 侧压力系数； λ = tan 2 ( 45 ° − φ k 2 ) 图4. 深埋矿山法隧道周边影响分区图 图5. 塌落区宽度计算图 图6. 该项目塌落区范围及地基承载力 3) 洞顶岩柱侧面的粘结阻力： F c = c k ( H − h q ) t 令 k = 2 ( F f + F c ) W = 1.0 ，反算洞室地基承载力q = 1328 kPa，塌落区水平宽度范围内基础荷载不得大 于洞室地基承载力。
system: [SYSTEM]

user: 4. 弹塑性数值模拟分析 本次数值模拟分析采用国际通用大型有限元程序MIDAS-GTS软件，通过数值模拟计算，验算塌落区正上方均布荷载设计值不超过1328 kPa条件下洞室地基的稳定性。 分析隧道围岩位移及应力场情况和该项目桩基位移情况，研究洞室地基稳定性问题。 4.1. 位移分析 如图7、图8所示：隧道拱顶下沉5.7 mm，拱底下沉3.0 mm，隧道洞顶相对下沉0.04%；隧道最大水平位移为1.5 mm，拱脚相对净空变化0.03%。满足《铁路隧道设计规范》TB10003-2005附录F [ 11 ] ，围岩级别为Ⅳ级、埋深h ≤ 50 m的单线隧道拱顶相对下沉0.03%~0.07%、拱脚相对净空变化0.2%~0.7%的要求。 如图9所示：该项目桩基沉降值为5.6 mm~7.6 mm，沉降差为2.0 mm。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)地基土类别为中、低压缩性土的框架结构民用建筑相邻柱基的沉降差最大沉降差为0.002 L，Lmin = 3.0 m，则沉降差为6 mm。项目修建后拟建物桩基沉降差未超过地基变形允许值。 4.2. 应力分析 由图10、图11所示，该项目修建后，隧道围岩未出现拉应力，最大压应力为2384 KPa，出现在拱脚位置，未超过泥岩抗压强度。 图7. 项目修建后隧道竖向位移云图 图8. 项目修建后隧道水平位移云图 图9. 该项目建筑桩基沉降图