无人工化范文（精选7篇）
无人工化 第1篇
目前杉木人工林的经营普遍没有采用修枝, 杉木材出现不少节子, 造成木材质量下降、影响美观等问题。人工修枝作为一项基础性营林措施, 可以有效改善林木的木材缺陷、干形和材质, 提高木材利用率。杉木自然整枝能力一般, 但具有生长速度快, 修枝切口的愈合速度较快等生物学特性, 通过人工修枝可将杉木定向培育成为大、中径级无节优质木材, 为我国杉木人工林的科学经营提供一条有效途径。
一、人工修枝的生物学原理
人工修枝就是在树木幼年期剪去树干上的枝条, 使其后生成没有节子的无节木材。枝条在生长发育过程中, 首先满足其自身生存所需的营养物质, 之后将剩余的有机物传输给树木的其他器官 (干、根) 。如果枝条不再为树干输出有机物的话, 也就对树干的生长无任何贡献, 这种枝条一般称为“非功能枝”。
人工修枝过程中, 当枝条从树干上剪去后, 新生长的形成层将覆盖断桩, 其后将产生没有节子的木材。它的过程就是树干形成层不断向外分裂韧皮部, 向内分裂木质部, 把树皮向外推移, 当形成层位置移到和枝条切口处同一水平面上时, 树干形成层便向切口表面延伸, 逐渐把切口面封闭起来。修枝切口的可塑性物质从树干流出, 形成短的膨胀环。这种膨胀环逐渐向上生长把切口包被起来, 并形成漏斗状的凹穴, 然后由膨胀环形成层扩展, 逐渐把切口处凹穴封闭起来。一般, 可以将“非功能枝”的上限高度确定为人工修枝的下限, 它是优化木材质量和不明显影响树干总材积生产量之间的一个折中高度。除了去除树干下部的非功能枝外, 人工修枝还可以去除自然整枝后不易从树干上脱落的死枝, 而死节对木材质量的影响程度要大于活节。
二、人工修枝对培育杉木无节材的影响
(一) 人工修枝对杉木生长的影响
人工修枝对杉木生长的影响因不同的林分密度和修枝强度有所差异。修枝的强度是以修枝木主干的直径为标准来确定的, 即以树干直径达到修枝强度标准的部位为修枝基准, 修除基准以下树干上着生的所有枝条。研究表明, 在较小的林分密度900株/hm2和1200株/hm2条件下, 杉木修枝木的胸径、树高、材积生长接近或好于未修枝木。不同修枝强度, 对杉木胸径、材积生长影响显著, 对树高生长影响不明显。总体上看, 随着修枝强度的增加, 胸径、树高、材积生长均呈下降趋势。在较弱的修枝强度12 cm和10 cm条件下, 修枝木胸径、树高、材积生长均接近甚至高于未修枝。
(二) 人工修枝对杉木材质的影响
1. 人工修枝对杉木干形的影响
对杉木干形的影响主要包括:尖削度、圆满度和枝下高和形率。相关研究表明:随着林分密度和修枝强度的增大, 有利于降低杉木树干的尖削度, 改良杉木的干形;采用中、弱度修枝和较大的林分密度有利于提高杉木树干的圆满度;随着修枝强度的增大, 枝下高呈上升趋势;随着修枝强度的增大和林分密度的减小, 杉木的形率呈增大趋势, 说明较大修枝强度和较小的林分密度有利于改良杉木干形的通直程度。
2. 人工修枝对杉木节子的影响
节子 (死节和活节) 是影响木材外观等级的主要因素。人工修枝对杉木无节材有显著的影响作用, 未修枝木的无节材比例明显低于修枝木。研究表明, 随着林分密度减小和修枝强度的增大, 无节材呈上升趋势。杉木人工修枝10年后, 采用较小林分密度 (900株/hm2和1200株/hm2) 和强度修枝强度 (10 cm、8 cm和6 cm) 的无节材比例可达20%-25%。
(三) 人工修枝对杉木林下植被的影响
人工修枝可以显著提高杉木林下植被的盖度, 随着修枝强度的增大, 杉木林下植被的盖度呈上升趋势。研究表明, 人工修枝后可增加杉木林下草本和灌木植物的数量, 减少藤本植物的数量。随着修枝强度的增大, 林下草本植物种类呈增多趋势, 而灌木和藤本植物的种类则呈减少趋势。另外, 杉木修枝后林下植被丰富度和多样性随着修枝强度的增加而降低, 同时不同的修枝强度还可以改变林下植被群落各物种的重要度, 对物种优势种的更迭起到一定的影响。
三、人工修枝关键技术
(一) 杉木林分的选择
进行杉木无节材培育的林分, 其林地的立地条件应尽量选择地位指数高的林分, 若林地的立地质量不高, 可以通过前期施肥来弥补。选择杉木的林龄一般为5～10 a的中幼龄林, 这样杉木进入速生期后, 林木的主干部分能够形成较多的无节用材。林分的密度控制在1200株/hm2左右为宜。
(二) 修枝强度
不同的修枝强度对杉木的生长有显著的影响, 随着修枝强度的增大, 杉木的胸径、树高、材积生长均呈下降趋势都显著下降。从修枝效果和杉木生长两方面考虑, 一般以10 cm修枝强度为最好, 杉木修枝的次数和时间间隔至少保证每年进行一次修枝。修枝截止至杉木枝下高7m处停止, 即可达到制材要求。
(三) 修枝方法
正确的修枝方法是非常重要的。杉木人工修枝一般采用齐树干截枝法, 这种方法切口愈合较快, 形成木材节疤少。修枝工具必须锋利, 以免修枝时带皮, 损伤杉木皮层, 影响生长。修枝时, 要先从枝条下方向上砍、锯, 再从上方砍、锯断。修枝切口应尽量保持平整, 与树皮平齐, 切勿形成“凹”形或“凸”形切口。
(四) 修枝时间
修枝时间应在晚秋或早春为宜, 此时树液停止流动或尚未流动, 不影响修枝林木的生长, 同时能够减少木材变色现象。
四、讨论
对杉木进行人工修枝处理是一项有着广泛增值空间的有力措施, 它能够有效的提高杉木的木材质量和加工利用率, 使杉木人工林的栽培达到当前经济技术条件下所能达到的最大经济效益。
各地地理环境不同, 人工修枝技术的实施会存在一定的差异。另外, 是否进行修枝还取决于多方面的因素, 如经济和社会因素。进一步完善我国的杉木无节材人工修枝技术, 这将是一项重要的课题。
参考文献
[1]程朝阳.杉木人工林无节材培育技术研究[J].林业科学研究, 2005, 18 (5) :530-534.
[2]史振华.杉木无节材培育技术的研究[D].福建农林大学, 2006.
[3]张群.人工修枝对提高杉木木材质量影响的研究[D].中国林业科学研究院, 2011.
[4]邹绍荣.杉木无节材人工修枝培育技术[J].林业实用技术, 2005 (3) :19.
无人工化 第2篇
1 资料与方法
1.1一般资料
选择2011 年5 月~2013 年5 月收治温州医学院附属乐清市人民医院重症医学科, 且建立有人工气道但无机械通气患者90 例, 其中男58 例, 女32 例。 年龄21~84 岁, 平均 (56.6±10.4) 岁;颅脑外伤28 例, 脑出血22 例, 大面积脑梗死8 例, 高位截瘫8 例, 多发伤10 例, 有机磷农药中毒6 例, 慢性阻塞性肺气肿8例;人工气道建立时间平均为 (35.0±8.5) d, 所有患者诊断均根据危重疾病的诊断标准确立。将所选患者随机分为实验组和对照组, 每组各45 例。 两组患者年龄、性别、病种、病情、用药情况、人工气道建立时间一般资料比较, 差异均无统计学意义 (P > 0.05) , 具有可比性。
1.2 方法
实验组采用人工鼻进行持续气道湿化, 即用人工鼻直接与人工气道相连, 测孔接吸氧管。 对照组采用微量泵持续气道湿化, 将剪去针头部分的一次性头皮针接于微量泵延长管末端, 前端软管直接插入人工气道内3~5 cm, 以2~4 m L/h持续向气道内滴入湿化液 (0.9%氯化钠溶液) , 气道口使用氧气面罩罩住, 同时通过面罩给氧。 两组都给予相同的基础护理, 翻身拍背2 h/次, 观察痰液情况, 及时吸痰, 同时根据药物敏感试验给予相应的抗感染治疗。
1.3 观察项目
评价两组患者痰液湿化效果、痰痂形成而造成堵管情况、呼吸道刺激情况、肺部感染发生率及痰培养阳性情况。
1.4 评价依据
1.4.1 湿化效果评价[2]1湿化过度:听诊患者气道内有痰鸣音;患者频繁咳嗽, 烦躁不安;可出现缺氧性发绀、血氧饱和度下降;痰液稀薄, 需频繁吸痰。 2湿化不足:听诊气道内有痰鸣音;患者可出现突然的吸气性呼吸困难、烦躁、发绀及血氧饱和度下降等;导管内可形成痰痂;痰液黏稠, 不易吸出或咳出。 3湿化满意:听诊气道内无干鸣音或大量痰鸣音;呼吸通畅, 患者安静;导管内无痰栓;痰液稀薄, 能顺利吸出或咳出。1.4.2 呼吸道刺激情况的评价指标在气道湿化过程中平均每15~30 分钟以内发生连续性咳嗽或呛咳1 次或多次、痰液为血性痰或肺部有哮鸣音即为呼吸道刺激表现。
1.4.3 痰痂形成情况的评价指标[3]1无痰痂:管壁四周干净无黏液, 痰液稀薄, 痰液量为2~3 m L/h, 容易吸出;2轻度:痰痂堵管<1/3 管径, 插入16 号吸痰管受阻, 但能通过, 痰液量为1~2 m L/h, 较难吸出;3中、重度:痰液黏稠, 痰液量为<1 m L/h, 难以吸出, 痰痂堵管>人工气道1/3 管径, 插入16 号吸痰管困难, 勉强通过或不能通过, 需更换导管[4]。
1.4.4 肺部感染发生情况指在建立人工气道后48 h发生的新的感染性肺实质炎症 (原有肺部感染者除外) , 如符合下列2 个条件者就可以诊断为肺部感染:1体温≥38.3℃或比平时体温上升≥1℃;2X线显示新发生或进展有肺浸润;3气管支气管内出现脓性分泌物; 4血白细胞计数>10×109/L或比基础白细胞增高25%以上。
1.5 统计学方法
采用统计软件SPSS 15.0 对数据进行分析, 正态分布计量资料以均数±标准差 (±s) 表示。 计数资料以率表示, 采用 χ2检验。 以P < 0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者气道湿化效果比较
实验组气道湿化满意比例高于对照组, 气道湿化不足及气道湿化过度所占比例均低于对照组, 差异均有高度统计学意义 (P < 0.01) 。 见表1。
2.2 两组痰痂形成情况比较
实验组无痰痂形成所占比例高于对照组, 轻度痰痂形成及中、 重度痰痂形成所占比例均低于对照组, 差异均有高度统计学意义 (P < 0.01) 。 见表2。
2.3 两组其他相关并发症发生情况比较
实验组肺部感染发生率、 呼吸道刺激症状发生率、痰培养阳性率均低于对照组, 差异均有高度统计学意义 (P < 0.01) 。 见表3。
3 讨论
人工鼻是模拟人体解剖湿化加热系统的机制所造的替代性装置, 又称温-湿交换过滤器 (HME) , 它能模拟人鼻的功能, 通过收集和利用人体呼出气体中的热和水气来温热和湿化吸入的气体, 使气道保持良好的温热的湿化状态[5], 从而维持了呼吸道黏膜-纤毛系统的正常生理功能。 国内研究证明在无机械通气的人工气道上应用人工鼻可使气道基本保持29~32℃的温度, 80%~90%的相对湿度[6], 从而减少痰液分泌量和降低湿化不足、湿化过度、呼吸道刺激征等并发症。而采用微量泵持续气道湿化法湿化气道时, 很难控制湿化液量, 每小时泵入量多, 造成湿化过度, 痰液量多, 患者刺激性咳嗽增多, 气道阻力增加。 湿化液量过多还可造成肺水肿, 心脏负荷增加, 可损害肺泡表面活性物质, 造成肺泡萎缩或肺顺应性下降, 影响通气效果, 患者也难受。每小时泵入量少, 湿化效果达不到, 使气道内痰痂形成, 发生堵管, 从而增加气道阻力、气道陷闭合低通气。通过对比, 实验组湿化效果较对照组明显要满意, 痰痂形成而造成堵管的情况明显要少。
人工鼻的结构为双层瓦椤纸样[7], 能充分地过滤掉吸入气体的灰尘、细菌, 避免其进入下呼吸道, 这样增加了吸入气体的纯净度, 从而大大降低了外部细菌的侵入, 减少肺部感染的发生, 减少了痰量及吸痰次数, 且人工鼻与人工气道衔接紧密, 日常护理如翻身、拍背和咳嗽时不易脱落, 避免患者咳嗽时痰液到处飞溅, 减少了痰液对环境的污染, 从而使院内交差感染的机会大大减少。 对照组人工气道口直接暴露于空气中, 易引起感染。 如表3 所示, 实验组肺部感染发生率及痰培养的阳性例数明显低于对照组。
由于人工鼻是直接接在人工气道上, 减少了更换湿化液和导管、针筒等工作量, 这样减少了护士的工作量。 且人工鼻使用简单, 更换方便, 轻巧舒适, 不影响清醒自理患者的基本生活。
人工鼻在临床应用中也存在一定的局限性, 由于人工鼻是通过收集和利用人体呼出气体中的热和水气来温热和湿化吸入的气体, 其不会额外提供热量和水分, 对气体量大, 低温, 脱水的患者会影响效果;同时也不适用于呼吸道有大量泡沫样分泌物或咳血、咯血的患者及咳嗽反射强烈的患者。 使用时应严格无菌操作, 每72 小时更换1 次, 被痰液污染或发生堵塞时应及时更换[8,9]。 人工鼻为一次性物品不能重复使用, 是因为人工鼻中的氯化锂海绵在清洁消毒后将失去温化、湿化和过滤作用[10,11,12]。
综上所述, 无机械通气的人工气道使用人工鼻进行气道湿化, 湿化效果更佳, 能有效降低相关并发症的发生, 同时降低了医院感染的发生率, 缩短了患者的住院时间, 也减轻了患者的痛苦, 减少了护理工作量, 同时也大大提高了医疗护理质量, 值得临床推广应用。
摘要：目的 通过人工鼻在临床的应用, 探讨人工鼻在无机械通气的人工气道中的作用。方法 选择2011年5月2013年5月收住温州医学院附属乐清市人民医院重症医学科, 且建立有人工气道但无机械通气患者90例, 随机分成人工鼻组 (实验组) 和微量泵持续气道湿化组 (对照组) , 每组各45例。分别观察两组患者痰液湿化效果、痰痂形成情况、呼吸道刺激情况、肺部感染发生率及痰培养阳性情况。结果 ①实验组气道湿化满意比例[77.8% (35/45) ]高于对照组[22.2% (10/45) ], 气道湿化不足及气道湿化过度所占比例[20.0% (9/45) 、2.2% (1/45) ]均低于对照组[48.9% (22/45) 、28.9% (13/45) ], 差异均有高度统计学意义 (P<0.01) 。②实验组无痰痂形成所占比例[82.2% (37/45) ]高于对照组[11.1% (5/45) ], 轻度痰痂形成及中、重度痰痂形成所占比例[11.1% (5/45) 、6.7% (3/45) ]均低于对照组[46.7% (21/45) 、42.2% (19/45) ], 差异均有高度统计学意义 (P<0.01) 。③实验组肺部感染发生率[15.6% (7/45) ]、呼吸道刺激症状发生率[11.1% (5/45) ]、痰培养阳性率[31.1% (14/45) ]均低于对照组[46.7% (21/45) 、71.1% (32/45) 、51.1% (23/45) ], 差异均有高度统计学意义 (P<0.05) 。结论 无机械通气的人工气道使用人工鼻进行气道湿化, 达到理想的加温湿化效果, 并具有过滤功能, 有利于降低相关并发症的发生, 值得临床广泛应用。
无人工化 第3篇
从20世纪末开始, 丹麦就已拥有了污泥湿地处理技术应用的丰富经验, 现在有超过140座人工湿地系统在那里高速运行。在波兰、比利时、英国这些北欧国家也已拥有其他人工湿地系统。地中海地区的部分国家如法国和西班牙等也拥有了高速运作的人工湿地系统。在非洲的喀麦隆也有一些试验鼓膜的污泥湿地处理的基地。我国在2005年开始针对芦苇床稳定污泥的应用进行研究, 同时在长春市第三污水厂污泥生态稳定化示范工程、大连开发区第一污水处理厂污泥生态稳定化实验基地等地进行投资建设开展研究工作。
人工湿地系统中的植物在污水净化过程中起了非常重要的作用, 为微生物的生长提供了界面, 维管束植物能够向根茎周围充氧。芦苇是国内外去除污染物能力研究较多的挺水植物, 它是一种良好的净水植物, 具有很广的适应性和很强的抗逆性。芦苇高效净化污水的效能已为国内外大量的实验研究和工程实践所证实。同时芦苇床生态系统能形成内部的良好循环, 并具有较好的经济效益。比如, 芦苇可作为造纸原料等。
芦苇床可用混泥土或土方建成矩形的池体, 池底药铺设有防水膜, 以防止滤液外渗。当然, 芦苇床要根据地形条件可建成任意形状, 也可将干化床改建成芦苇床。由于要将渗滤液收集在集水管道中, 池底的坡度至少为1%。同时, 这些铺设于池底的管道增强了透过卵石滤层与污泥层的通风作用。布设在芦苇床一角的管道用于系统的进泥, 进泥管道在池中或沿池的一侧分布。
2 试验方法与所需装置
2.1 试验装置
位于辽宁省大连市经济技术开发区恒基水务污水处理厂的人工湿地, 可用面积为3.0m4.0m, 把有效面积平均分为1、2、3个单元。其中, 1、2单元种芦苇, 2、3单元设立通气管, 各单元互不干扰, 独立运作。
床体内充填填料高度为5cm, 由上至下依次为炉渣15cm、砾石15cm、粗砂5cm、细沙15cm;超高部分为60cm, 其作用是为污泥积存提供足够的空间。进泥由配泥管完成, 排水管位于各单元底部。
2.2 试验运行条件
试验运行期间用间歇流进泥, 周期为七天, 每周期第一天进泥。各单元的周期进泥量为250L。污泥沿单元长度方向分布在床体表面。在床体表面污泥进行泥水分离, 在重力作用下污泥渗滤液穿过床体底部的排水管排出, 在填料表面停留有污泥固体。在植物生长期进泥, 在冰封期闲置。到试验完成时期间共进行8次样品采集。
在1单元和2单元栽种芦苇, 试验初期阶段为适应性阶段。向各单元内间隔性均匀布泥, 在湿地表面形成一层固定的污泥层的同时, 观察是否有烧苗现象。试验发现, 芦苇能够正常生长, 系统运行正常。在试验过程中发现, 2单元芦苇发芽比1单元早, 并且芦苇植株密度和茎叶直径高于1单元, 且2单元芦苇长势良好。
3 结果分析与讨论
由图1可以看出, 污泥渗滤液中COD以及其去除效果随时间呈现出一定的变化规律。COD浓度在0-1小时内大幅下降, 说明污染物得到了有效的降解。在1-3小时内COD浓度呈缓慢上升趋势。其中原因可能是由于污泥淹没后, 系统内氧气被消耗, 转入厌氧状态, 微生物代谢速率降低, 有机物降解效率降低, 进而造成渗滤液COD浓度上升。
4 结束语
无人工化 第4篇
关键词：饱和D-最优设计,人工草地,混播比例,播种行距,无芒雀麦,籽粒笕,最优组合,EM肥
撂荒地、弃耕地的盐渍化已成为当代一个世界性的问题, 直接影响着生态安全和畜牧业的持续发展。建立高产、高效、优质的人工草地是解决河谷地区草畜供求季节不平衡、保护土地资源和促进畜牧业持续发展的关键之一。牧草混播优于单播, 混播的种类组成和比例随地理环境的不同而异。籽粒笕是一种生态适应性广、抗旱抗寒、耐瘠薄、粗蛋白含量较高的牧草, 对改良天然草场、建立人工草地、增加草原生态系统具有重要的意义。黄河谷地贵德县属于气候寒冷区, 天然草地缺少粗蛋白高的牧草, 草群蛋白质含量低。为了探索适宜于河湟谷地多年生禾本科和高蛋白牧草混播种植, 提高第一性生产力是目前亟待解决的问题, 多年生人工草地生产实践证明, 人工草地贮草是畜牧业健康发展的最有效措施之一, 以及适宜于河湟谷地“撂荒地、弃耕地”生境, 草皮建植快, 能长期利用的不同混播组合的人工群落, 为“撂荒地、弃耕地”建植人工草地和植被的恢复, 防止水土流失提供科学依据。
1 试验地概况
试验地设在青海省贵德县三河地区, 该区属曲型的高原大陆性气候, 海拔3 300 m, 气候温凉干燥, 年平均气温0.2 ℃左右, 牧草生长期内≥0 ℃积温1 523.8 ℃, 年均降水量440.4 mm, 全年日照时数2 720～2 760 h, 年太阳总辐射量107 251.9 kW/m2, 无绝对无霜期, 土壤为栗钙土。
2 试验设计
2.1 试验材料
无芒雀麦 (Bromus inermis Leyss.) (引自青海省同德牧草良种繁殖场) ;籽粒笕Melilotoides ruthenica (引自内蒙古) 。
2.2 试验设计
采用3因素饱和D最优设计方案, 安排混播中籽粒笕比例 (X1) 、EM微肥不同浓度拌种 (X2) 、播种行距 (X3) 三个因素为决策变量, 试验因素的设计水平编码见表1最终以产量为目标函数进行综合分析, 将两因素分别安排在结构矩阵的X1、X2、X3列上, 这列括号内的数字为编码值对应的自然变量, 进行试验时, 仅以括号内的数字实施, 其他列均不参与实施, 留作最后分析用, 实施组合方案见表2, 共设11个处理, 试验随机排列, 设3次重复, 小区面积为 (4.0 m2.5 m) 10 m2。
2.3 资料调查及分析方法
2004年3月份对试验材料无芒雀麦和籽粒笕进行发芽试验, 计算播种量和籽粒笕在混播中比例, 5月2号播种, 当年不刈割不放牧, 翌年8月25号进行取样测产、称鲜草重量, 取样面积为1.0 m0.5 m =0.5 m2, 重复三次, 对目标函数进行分析, 试验获得的数据按饱和D-最优设计的数据处理方法, 建立二次多项式回归数学模型, 进行全因子模拟试验, 共模拟出11个试验结果的预测值Y, 因饱和D-最优设计的总自由度与回归自由度相等, 故不能预计误差和进行方差分析。对试验结果的精确度只能用测定值和预测值间的相关系数来验证。
3 结果与分析
3.1 模型的建立和检验
本试验选用混播中籽粒笕比例 (X1) 、EM微肥不同浓度拌种 (X2) 、播种行距 (X3) 三个因素下地上部分牧草产量y为考查指标建立了数学模型:
y=422.25+37.72 x1+2.7 x2+11.84x3+13.55 x1x2+7.86x1x3+0.963 x2x3-21.56 xundefined-13.57 xundefined-16.05xundefined
根据各水平的取值, 得到牧草产量的理论值Y, 得相关系数R=0.961 7, 达到极显著水平, 说明数学模型能准确反映客观规律, 模型具有一定的实用价值。
3.2 因子的主次分析
因偏回归导数已经标准化, 所以模型中一次项和二次项系数的绝对值大小决定各因素的重要程度。从结果可以看出, 混播中籽粒笕比例 (X1) 、EM微肥不同浓度拌种 (X2) 、播种行距 (X3) 三个决策变量中, 混播中籽粒笕比例对多年生禾豆混播人工草地地上生物量的影响最大, 播种行距对地上生物量的影响次之;EM微肥不同浓度拌种对地上生物量的影响最小 (X1 >X3>X2) 。
3.3 各单因子效应分析
混播中籽粒笕比例、EM微肥不同浓度拌种、播种行距各单因子对地上部分生物量的影响, 由数学模型方程求得各因素对牧草产量影响的独立效应降解式分别为:y1=422.25+37.72 x1-21.56 x12, y2=422.25+2.7 x2-13.57 xundefined, y3=422.25+11.84 x3-16.05 xundefined。
用降维法分别求得各单因子对地上部分生物量的影响 (表2和图1) 。
分别用不同水平的编码值代入各因素的降解式得单因子效应分析结果 (见表3) 。由表3看出, 地上部分生物量与X1、X3两因素之间具有显著的正相关, 但虽与X2因素之间呈正相关, 相关性不显著。
自由度=3, r0.05=3.182, r0.01=5.841。
混播中籽粒笕比例对地上部分生物量的影响;产草量随籽粒笕比例增加而增大, 当混播中籽粒笕比例达到20%时产草量最高, 以后产草量随混播中籽粒笕比例的增加而减少。就叶面积密度来说, 据王启基等分析, 垂穗披碱草种群地上部分生物量的形成与光合器官的生物量呈极显著的正相关 (r=0.978 5) 。无芒雀麦是受光结构较为有利的作物, 籽粒笕则不利, 二者合理的混播群落中, 无芒雀麦的支撑作用, 减少了籽粒笕茎的匍匐, 无芒雀麦与籽粒笕的高度错落有致, 使草丛中上层部位集中的叶量密集分布。周青平研究结果表明, 叶面积指数与相对照度之间的相关系数r=0.96, 说明二者合理的混播比例提高了光能利用率, 有利于籽粒笕株高的增长, 草丛中保持高叶面积指数的时间越长能获得较高的产量。
EM微肥不同浓度拌种对地上部分生物量的影响;EM微肥不同拌种浓度逐渐增大时, 地上部分生物量也随着增加。当EM微肥不同浓度拌种达到0.8%时产草量最高, 以后产草量随EM微肥不同浓度拌种的增加而减少。
播种行距对地上部分生物量的影响:当播种行距逐渐加大时, 地上部分生物量也逐渐增大, 播种行距至30 cm时牧草产量达到最大, 以后牧草产量随播种行距的增加而减少。因为单子叶植物密度大时, 叶片致密个体间互相遮阴, 致使一部分植株光照不足, 节间不能得到充分发育。即经济又适宜的混播中籽粒笕比例、EM微肥不同浓度拌种、播种行距分别为18%～22%、0.7%～1.0%、30～34 cm。
3.4 混播中籽粒笕比例
、EM微肥不同浓度拌种、播种行距优良组合方案的选择
采用频数区间估计对优良的农艺措施组合进行统筹安排, 多指标主分量择优的方法, 筛选出不同条件下的10套优良组合方案, 进行综合分析 (见表3) 。优良组合方案的频数分析, 筛选出10组优良组合方案, 进行了综合分析 (见表4) , 获得多年生牧草混播种草优良X1、X2、X3三因素最优农艺措施。X1 18%～22%、X2 0.7%～1.0%、X3 30～34 cm。
4 小结与讨论
(1) 三因素饱和D-最优设计是试验设计中精确度较高的试验设计之一, 其理论值与实测值之间具有极高的相关性, 本试验理论值与实测值之间具有极高的相关性, 本试验理论值与实测值之间相关系数达到0.961 7, 这说明建立数学模型具有较强的应用性, 可以用来指导生产实践。
(2) 通过对试验的分析, 确定出在河湟谷地无芒雀麦与籽粒笕混播种草中最佳籽粒笕播种比例18%～22%, 最佳EM微肥不同浓度拌种0.7～1%, 播种行距30～34 cm。
无人工化 第5篇
聚类是将数据划分为有意义簇的过程,在数据挖掘、统计分析、机器学习、模式识别等方面有着广泛的应用,对其研究具有重要的理论意义和现实价值。按照聚类的尺度,聚类方法可分为基于距离的方法、基于密度的方法和利用图或超图模型的基于互连性的方法等[1],其中距离是聚类中常用的分类统计量,利用距离可有效衡量数据对象之间的相似度。人工蜂群算法ABC(Artificial Bee Colony)[2]是土耳其学者Karaboga提出的一种模拟蜜蜂群体寻找优良蜜源的智能计算方法。该方法已被成功地应用于无约束数值优化[3,4]、约束数值优化[5]、神经网络训练[6]、数字滤波器设计[7]等。该算法结构简单、控制参数少,具有较好的鲁棒性和收敛性,文献[8]提出了将ABC算法应用于聚类的方法,该方法将数据集分为训练集和测试集,利用75%已知聚类标号数据模式训练25%的数据模式聚类,并基于已知聚类号数据提出了距离函数,该方法是一种半监督的聚类技术。半监督的聚类技术要求已知一部分数据的聚类标号,而且当已知类标号数据中的聚类的数量少于整个数据集的聚类数量时,聚类结果非常差。为了解决数据集没有任何聚类标号信息或者数据集已知聚类标号信息不足的问题,本文提出一种没有任何已知聚类号知识的无监督聚类方法。
1 聚类分析
聚类把数据模式集合分成若干个簇,每一个簇内的数据模式具有较高的相似度,而不同簇内的数据模式之间具有较高的相异度。聚类分析技术可以表示为给定n个待聚类的数据模式组成的集合S={m1,m2,,mn}和一个给定值K,聚类问题就是定义一个映射f:S{1,2,,K}。数据之间的相似度和相异度可用距离来衡量。
假设第i个数据模式mi被映射到第j个簇Cj中,则Cj由所有被映射到该簇的数据模式组成,即:
Cj={mi|f(mi)=j,1in,1jK,mi∈S} (2)
其中Cj的聚类中心通常表示为cj。则cj可表示为向量:{cj1,cj2,,cjD}。这些簇满足如下约束:
如果距离采用欧式距离,所有数据模式到其所在簇的聚类中心的距离平方和通常被称为误差的平方和SSE(sum of the squared error),SSE可作为衡量聚类质量的重要指标,SSE可被定义为:
其中d是两个数据对象之间的欧式距离。
2 人工蜂群算法
人工蜂群算法是近年提出的一种新的仿生智能计算方法,该方法通过采蜜蜂(employed bees)、跟随蜂(onlookers)、侦察蜂(scouts)三种类型群体的交流合作来实现优化。算法引入蜜源代表各种可能的解,蜜蜂群体有三种基本的行为模式,即搜索蜜源、为蜜源招募、放弃蜜源。算法基本思想是采蜜蜂找到蜜源后,在舞蹈区将蜜源的相关信息传达给跟随蜂,为该蜜源招募跟随蜂。采蜜蜂与当前蜜源一一对应,跟随蜂在蜂巢等待,通过与采蜜蜂的信息共享选择蜜源。当蜜源质量不高时,放弃该蜜源,采蜜蜂转化为侦察蜂继续随机搜索新的蜜源。假设蜜蜂总数为Ns,其中,采蜜蜂总数为Ne,跟随蜂总数为Nu,定义Ne=Nu,个体向量的维度为D, S=RD为个体搜索空间。用X=(X1,X2,,Xn)代表一个采蜜蜂种群,X(0)代表初始采蜜蜂种群,X(n)代表第n代采蜜蜂种群,f代表适应度函数。基本人工蜂群算法的求解过程如下:
步骤1 对n=0时刻,随机产生Ns个可行解(X1,X2,,XNs),随机产生Xi的初始化公式为:
Xij = X
其中,j∈{1,2,,D},Xj代表解向量的第j个分量。计算各解的适应度函数值,将较好的前Ne个解作为X(0)。
步骤2 对第n步的采蜜蜂Xi(n),在当前位置附近做局域搜索,搜索公式为:
Vij = Xij +φij(X
其中,k∈{1,2,Ne},且k≠i,k和j都是随机生成的数,φi j为[-1,1]之间的随机数,邻域搜索得到的新位置不能超过个体搜索空间S。
步骤3 利用贪婪选择算子在新位置Vi和原位置Xi中选择具有更好适应度的保留到下一代种群,选择概率为:
所有跟随蜂根据采蜜蜂的适应度大小选择一个采蜜蜂,并做邻域搜索,选择概率为:
步骤4 记录整个种群的最优适应度值以及相应的参数。
步骤5 当在某只采蜜蜂的位置周围搜索次数n达到最大设定值limit,仍没有找到更优位置时,重新初始化该采蜜蜂的位置。
步骤6 如果满足停止准则,则输出最优适应度值和相应的参数,否则转向步骤2继续执行。
3 聚类新方法ABC_NN
3.1 蜜蜂编码
蜜蜂的编码可用聚类空间所有模式的聚类号表示,也可以用每个聚类中心的属性向量表示。本方法用聚类中心的属性向量表示。对于一个具有K个聚类的D维属性空间来说,一个蜜蜂的编码结构可表示为一个如图1所示的KD的二维数组。其中cij指的是第i个聚类中心的第j个属性。蜜蜂总数为Ns的蜂群是一个NsKD的多维空间。
3.2 全局初始化
在算法一开始,需随机生成Ns个可行解。根据聚类问题的实际特点,初始时刻,可对数据空间的所有模式m任意指定一个聚类标号k(1kK),然后计算聚类中心位置。ABC_NN的距离采用欧式距离,类内误差使用误差平方和SSE,适应度函数定义为:
聚类的一个目标是使SSE尽可能小,要达到这个目标,可对SSE求导,令导数等于0,则有:
其中nk是第k个聚类中模式的个数。由此一个采蜜蜂第k维的向量可由第k个聚类中所有数据模式属性的平均值来表示。
在基本人工蜂群算法中,如果在一个采蜜蜂周围开采limit次仍没有找到更优位置时,则该采蜜蜂成为侦察蜂,需要重新随机初始化位置。如果采用这种思路,则需要重新对数据空间的模式分配聚类号。本文使用另外新的方法初始化侦察蜂的位置。
3.3 局部搜索
在标准人工蜂群算法中,采蜜蜂根据式(6)在当前位置周围进行邻域搜索,该式子是在第i个采蜜蜂周围随机选择另外一个采蜜蜂k,然后根据采蜜蜂k修改第i个采蜜蜂的第j维。但随机选择的采蜜蜂k有可能会使聚类的质量变得更差,导致算法的局部搜索能力较差。受粒子群优化算法的启发,引入整个蜜蜂群体中最优蜜蜂bbest,使采蜜蜂i再根据bbest的第j维修改当前第i个采蜜蜂的维j,从而提高局部搜索能力。新的搜索公式为:
Vij = Xij +φij(Xij-Xkj) + ηr1 (b
其中η是人工蜂群的社会认知系数,r1是[0,1]的随机数。η如果取值较大,则蜜蜂虽然有能力达到新的搜索空间,但它的收敛速度太快,对于复杂聚类问题容易陷入局部最优点。如果η取值较小,比如η=0,则退化为普通的局部搜索公式,失去了全局指导的意义。该方法根据文献[9]中惯性权重的设置方法,使用η=U(0.5,1),η为0.5到1之间均匀分布的一个随机数。
3.4 边界限定
基本ABC算法中,一般将所有个体向量中的最大值和最小值简单的设定为常数。但在聚类问题中,由于蜜蜂编码的多维性,首先应将最大值和最小值分别设置为一维向量,并且该向量每一个元素的取值都应该与聚类空间中数据模式每一维属性的取值相关。另外,每一个聚类中心属性的取值范围不一定就是数据模式属性的取值范围,聚类中心有可能会超出数据模式取值范围。ABC_NN算法中蜜蜂编码取值空间超出数据模式取值空间10%。
3.5 最近邻划分
在k-means算法中,每次聚类中心发生了变化,对于所有数据模式,计算其到所有聚类中心的距离,然后将该模式分配到距离最近的聚类中。在新方法中,如果采蜜蜂i利用贪婪算子选择的是新位置Vi,则意味着聚类中心发生了变化,需对数据空间所有模式进行重新划分聚类,模式被分配到离其最近的聚类中,如果选择的是位置Xi,则不需要重新划分。
3.6 锦标赛选择
人工蜂群算法中,跟随蜂采用轮盘赌的方法选择采蜜蜂。然而锦标赛选择在求解精度和求解速度上整体优于轮盘赌选择策略,能简单而有效地避免算法陷入局部最优[10],因此ABC_NN算法采用锦标赛选择。跟随蜂首先在蜂群中随机选择两个采蜜蜂,然后比较两个采蜜蜂的适应度值,适应度大的采蜜蜂作为较好的候选解,然后在该候选采蜜蜂周围进行邻域搜索,选择较好者作为一个新的采蜜蜂。如果邻域解更好,再对数据空间进行最近邻划分。该方法不仅简单,还可以使蜂群的全局搜索能力更强。
3.7 侦察策略
原始ABC算法中,如果在某只采蜜蜂位置周围的搜索次数达到一定的阈值limit,则该采蜜蜂变为侦察蜂。侦察蜂位置的初始化方式采用式(9),但这种随机初始化产生的新采蜜蜂的适应度一般不高。而蜂群的最优解记录了有价值的信息,所以合理利用bbest可以有效提高算法质量。ABC_NN采用的初始化策略为:
Xij(n + 1) = lb[j] + c1 (ub[j]-lb[j]) + ηc2 b
其中j∈{1,2,,D},lb是蜜蜂每一维属性最小值向量,ub是蜜蜂每一维属性最大值向量,c1和c2是[0,1]的随机数,η是社会认知系数。
3.8 算法步骤
ABC_NN算法的具体步骤如下:
步骤1 设置相关参数。主要包括开采次数最大设定值limit,蜜蜂总数Ns,采蜜蜂种群规模Ne,社会认知系数η等。
步骤2 全局初始化。给数据空间所有数据模式随机分配一个聚类标号,计算每个蜜蜂的位置,并把适应度较高的Ne个聚类中心作为初始采蜜蜂群,记录全局最优解bbest。
步骤3 采蜜蜂局部搜索。对于每个采蜜蜂根据式(12)执行局部搜索,利用贪婪算子选择具有更高适应度的采蜜蜂。如果选择的是局部搜索后的候选解,则利用最近邻原则对数据空间进行重新聚类,记录全局最优解bbest。其中候选解不能超过数据模式空间的10%,否则需要限定为边界值。
步骤4 跟随蜂利用锦标赛方法选择一个采蜜蜂,并利用新提出的局域搜索方法执行局域搜索。
步骤5 侦察蜂位置初始化。当某只采蜜蜂的开采次数达到limit,采用式(13)重新初始化聚类中心的位置。
步骤6 若达到循环终止条件,输出每个数据模式的聚类标号、类内误差值等信息,否则返回步骤3。
4 实验结果
为了检验算法的有效性,将ABC_NN算法与K_means算法、基本粒子群聚类算法[11]、基于粒子群和模拟退火的聚类算法[12]对6种不同类型的数据集进行测试。算法以CodeBlocks为开发环境,采用PIV 2.26GHz CPU,2GB RAM的计算机。算法随机运行30次,实验结果如表1所示。在这里,PSO_SA1算法是利用模拟退火优化每个个体的局部最优解,PSO_SA2算法是利用模拟退火优化全局最优解。6种类型数据集包括3种真实数据集和3种虚拟数据集,真实数据集是UCI数据库中的Iris、Glass和Wine。虚拟数据集分别用Artdata1、Artdata2、Artdata3表示。其中Artdata1符合均匀分布、Artdata2符合正态分布、Artdata3符合非球形分布,具体参数设计与文献[12]相同。
通过实验结果可以看到,ABC_NN算法在Iris这个经典数据集上的平均SSE为96.54027,比性能最优的PSO_SA1的还小3.2292,ABC_NN算法在最小化类内误差SSE方面具有绝对的优越性。在此数据集上,最好的聚类划分如表2所示。
表2中143个数据模式被正确划分,正确度达到95.33%,最优蜜蜂位置为:
为了更清晰地展示此聚类中心下的聚类结果,可视化所有数据模式的三维属性及其聚类号,如图2所示。图2的四个子图分别表示数据模式在Sepal Length、Sepal Width、Petal Length和Petal Width这四个属性上任意三维的散列图。
新方法在另外几个数据集上的SSE也都比其它方法小很多,这说明新方法在符合各种分布的数据集上都能使目标函数达到最小。通过以上分析可知,新方法在解决聚类问题时,结果要远优于其它方法。
5 结 语
本文提出一种新的算法ABC_NN实现了数据聚类。该算法既利用了人工蜂群算法的全局和局部寻优能力,同时又利用了粒子群优化算法中的全局最优解指导局部搜索。6个数据集的测试实验表明,该算法与其它聚类方法相比具有优化质量高、鲁棒性强等特点。
参考文献
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无人工化 第6篇
振冲法是利用振冲器的强烈振动和压力水冲贯入到土层深度, 使松砂地基加密, 或在软土层中填入碎石等无凝聚性粗颗粒, 形成强度大于周围土的桩柱并和原地基土组成复合地基, 以提高地基整体强度的加固技术。目前振冲法加固砂土类地基主要有无填料加固和填料加固两种方法。本文主要研究和总结无填料振冲法对于地基加固的适宜性和有关工艺参数。
砂类土振冲加密, 简单地说就是利用松砂在振动荷载作用下, 颗粒重新排列, 体积缩小, 变成密砂的特性。
在动荷载作用下砂土抗剪强度为:
式中σ———砂土所受的正应力
Δμ———砂土所在位置的超静空隙水压力
φ———砂土的内摩擦角
当振冲器在加固砂土时, Δμ不断增长, 使Δμ趋近σ, 此时导致砂土抗剪强度为零。砂土结构遭到破坏, 出现砂土液化现象。砂土液化以后, 在上负荷重力和振动作用下, 砂土颗粒又重新排列, 使砂土空隙比减少, 相对密度增加, 承载力提高。
2 工程及地质概况
2.1 项目工程概况
冀东油田人工岛工程主要用于采油作业。陆域形成后, 将进行桩机打桩及钻机钻井作业, 最大干重荷载1540吨, 井架高度45.2米, 要求人工岛地基具有较高的地基承载力和较小的工后沉降。由于吹填土颗粒较细, 且系吹填成陆, 砂体处于松散～稍密状态, 承载力低, 结构比较松散, 地基承载力不能满足设计要求, 在地震力作用下, 吹填砂质粉土极易发生地震液化并导致地表产生过大沉降及不均匀沉降, 影响钻机作业及后续结构安全和使用功能。因此必须对吹填砂层进行密实加固, 提高密实度 (达到中密) , 消除液化, 提高承载力, 减小工后沉降, 满足人工岛陆域正常使用要求。
2.2 项目地质概况
(1) 淤泥质粉质粘土:灰色～灰黑色, 饱和～过饱和, 流塑状态, 含水量较高, 成分不均匀, 含有机质, 有腥味, 含有少量贝壳碎片, 局部夹有粉砂、粉土薄层。
(2) 粉土:灰～深灰色, 饱和, 中密状态, 含少量的贝壳碎片, 其含量不均匀, 局部夹粉砂。
(3) 粘质粉土:灰～深灰色, 饱和, 软可塑状态, 分选较好, 均匀, 有时以粉土为主, 无粘感, 含少量贝壳碎片。
(4) 粉砂:灰色～灰黑色, 饱和, 松散～稍密状态, 含少量贝壳碎片, 含量不均匀, 含少量粉土。
人工岛吹填用砂为以上4种土的混合体, 其中以粉砂为主。在吹填施工中对砂源质量按设计要求进行了质量抽检, 砂料粒径≥0.05 mm的颗粒含量≥50, 粘粒 (d<0.005mm) 含量≤10;吹填中土质均匀, 未出现淤泥包。
2.3 地基处理要求
(1) 抗地震液化要求:满足抗震设防烈度7度 (设计基本地震加速度值为0.18g) 抗震设防要求。
(2) 承载力及工后沉降要求:
1) 地基承载力要求:地基承载力特征值fak≥150kPa。
2) 工后沉降要求:工后沉降不大于20cm。
2.4 地基处理方案
适用振冲挤密法处理的土质主要是松散砂性土, 粒径小于0.005mm的粘粒含量不超过10%, 可得到显著的挤密效果。但对于吹填砂混合软粘土淤泥土夹层的地基, 振冲密实效果将明显降低。不适用于加固粘性土。适用于深层地基加固, 一般加固深度可达15～18m。地基承载力≥150kPa, 消除地震液化, 满足使用要求。
根据本工程实际情况, 采用无填料振冲方法对浅层地基及吹填砂层进行地基处理较为经济合理, 振冲处理后, 表层有约1～2m后的松散层, 采用振动碾压法进行压实。
3 振冲设备及施工要点
3.1 振冲器型号选择
选择适合于粉细砂特性的振动力和振动频率。一般来说, 振动力越大, 影响距离就越大。但过大的振动力, 扩大的多半是流态区而不是挤密区。因此, 根据吹填砂的动力特性, 选择合适的振冲器, 一般采用ZCQ30、ZCQ45和ZCQ75型振冲器。
3.2 加固深度
海油陆采工艺通常来讲, 适用于浅海海滩, 滩面标高在-5.0m以上, 吹填砂土层厚度大约在8m～12m之间, 比较松散, 不能满足地震荷载抗液化要求, 地基处理须贯穿该层。天然地基在吹填期将会出现一定的沉降, 固结度将有所提高, 人工岛天然地基表层处理深度视地质情况而定。人工岛深部土层参考《建筑场地抗震设计规范》 (GB50011-2001) 4.3.3条当du>d0+db-2时可不考虑液化影响, du为上覆非液化土层厚度, d0液化土的特征深度, 7度土质为砂土时取7m, db基础埋置深度, 不超过2m时应采用2m, 由此可见满足规范要求, 可不考虑其深部土层液化影响。
根据人工岛经验, 地基处理加固深度一般在10m～15m之间。
3.3 振冲方式和振冲点布置
针对粉细砂的工程特性, 常用的方式为单机振冲、双机共振和三机共振。研究结果表明, 虽然双机共振及三机共振区的振冲间距 (2.5 m) 较单机振冲区 (2.0 m) 大, 但其加固效果明显好于单振区的加固效果, 其中三机共振区效果最佳。这说明振冲器和粉细砂层共振的形成有利于放大土层的振动响应, 对提高粉细砂土的加固效果和扩大挤密区作用是显著的。考虑到施工的难易性, 视施工班组的素质, 具体施工时在双点共振和三点共振工艺中进行选取, 不但可以有效提高加固效果, 而且还可以有效提高施工效率, 降低施工工期。
振冲点布置有两种:正方形或矩形布置和等边三角形布置 (见下图) 。前者主要用于单独基础、条形基础等小面积加固, 后者主要用于大面积满堂加固。
4 施工工艺及施工参数
4.1 施工准备
(1) 施工现场要保证三通一平, 即水通、电通、料通和场地平整。
水通:一方面要保证供应施工中所需的水量, 另一方面也要把施工中产生的泥水开沟引走。压力水由水泵送出通过胶管进入各个振冲器的水管。每个振冲器的管线上应设置一个阀门, 以便按需要随时调节水量。各施工车产生的泥水应通过明沟集中引入沉淀池。沉淀后的清水可以重复使用。
电通:施工中需要三相和单相两种电流。施工时用三相电源, 电压为380±20V, 电压过低或过高都会影响施工或者损坏振冲器的潜水电机。如果要进行夜间施工, 需在现场布置照明系统。
料通:对于无填料振冲, 无需填料, 所以没有运料路线的要求。
场地平整:以保证施工机械正常行走为标准。
(2) 施工前根据施工区域坐标及控制点, 测放施工区具体位置。用木桩定出施工区域的每个角桩, 并根据50m×50m (2500m2) 划分施工小区, 并用10m×10m方格网测量施工小区的初始标高。
4.2 振冲法施工技术参数
(1) 振冲设备采用
ZCQ-30振冲器和ZCQ-75振冲器
采用多点共振法。 (图1)
(2) 施工参数一览表 (表1)
4.3 振冲法工艺流程
(1) 振冲法施工流程
(2) 建立施工测量控制网, 进行振冲前各小区的振前标高测量, 将各施工小区划分成10m×10m井字形布置测量点, 计算出施工小区振前平均标高, 振后以同样方式进行复测, 以取得振冲地基处理的沉降值。
4.4 振冲施工方法
(1) 灌水:施工前2h～3h对将要施工的试验小区进行灌水, 使表层充分含水, 以便改善上部砂土振冲效果。
(2) 对准振冲孔位, 误差不超过半个振冲器直径。
(3) 振冲施工成桩:
(1) 慢速振冲下沉至桩底, 留振60s;
(2) 慢速振冲上拔至孔口处, 留振120s;
(3) 慢速振冲下沉至桩底以上0.5m处, 留振30s;
(4) 慢速振冲上拔0.5 m, 留振l0s;
(5) 依次类推, 每段上拔0.5m, 每段留振l0s;
(6) 直至孔口处, 再留振60s;
(7) 再次振冲下沉至桩底以上1.0m处, 留振20s; (8) 慢速振冲上拔0.5m处, 留振l0s;
(9) 依次类推至孔口, 每段上拔0.5m, 每段留振10s; (10) 成桩结束, 关闭水泵及振冲器, 移至下一根桩。
(4) 施工结束后, 必须进行表层振动碾压处理。振动碾压的激振力不小于270kN, 稳压一遍, 振动碾压4遍。
4.5 振冲法施工机械配备
(1) 测量仪器配置
注:使用的仪器经过国家专业机构鉴定合格。
(2) 振冲设备配备表
施工中应严格控制质量, 不漏孔, 不漏振, 确保加固效果。必须强调指出, 如在施工中发生底部漏振或电流未能达到控制值从而造成质量事故, 在施工后很难采取补救措施, 这是因为上部砂层已经振密, 再用振冲补孔十分困难。
5 质量控制
施工过程中质量控制要素主要有:桩位偏差、施工深度、施工技术参数的控制。
5.1 桩位偏差控制
造孔过程中发生孔位偏移原因及纠正方法如下。
(1) 由于土质不均匀, 造孔时易向土质软的一侧偏移。纠正方法可使振冲器向硬土一侧对桩位并开始造孔, 偏移量多少在现场施工中确定;
(2) 振冲器导管上端横拉杆拉绳拉力方向或松紧程度不合适造成振冲器偏移。纠正方法调整拉绳方向和松紧度;
(3) 当制桩结束发现桩位偏移超过规范或设计要求时, 应找准桩位重新造孔至偏移处, 加密成桩。
5.2 孔深控制
(1) 在振冲器和导管安装完后, 应用钢尺丈量并在振冲器和导管标出长度标记, 一般0.5m为一段, 使操作人员据此控制振冲器入土深度;
(2) 应了解地面高程变化情况, 依据地面高程确定应造孔的深度;
(3) 施工中当地面出现下沉或淤积抬高时, 振冲器入土深度也要做相应的调整, 以确保成桩长度。
5.3 施工技术参数控制
施工技术参数有加密电流、留振时间、加密段长、水压。
施工技术参数控制时应注意下列事项:
(1) 为保证加密电流和留振时间准确性, 施工中应采用自动控制装置。在振动条件下使用, 设定的加密电流值, 留振时间可能发生变化, 应及时检查;
(2) 施工中应确保加密电流、留振时间和加密段长都已达到设计要求, 否则不能结束一个段长的加密;
(3) 应定期检查电气设备, 不合格, 老化, 失灵的原器件应及时更换。
天气也是影响施工的重要因素, 振冲施工受自然条件影响较大, 生活物资以及机械用油都需要海运。由于人工岛属于孤岛, 施工条件较差, 所以岛上应备有储油罐和储水罐, 以备天气恶劣时船舶无法出行, 物资无法运到人工岛, 避免机械无油影响施工的情况发生。
6 检测
6.1 检测目的及标准
(1) 满足抗震高防列度7度 (0.185g) 的要求;
(2) 静力触探:砂土锥头阻力不小于5MPa, 粘性土锥头阻力不小于1.2MPa;
(3) 砂性土、粉性土标贯:0～4m不小于13击, 4～8m不小于16击, 8～10m不小于20击;
(4) 地基承载力特征值fak≥150k Pa。
6.2 具体要求
(1) 检测在振冲施工结束后14天之后进行。
(2) 对地基处理区域采用标准贯入法进行检验, 检验密度轨道梁区域可取2000平方米一个测点, 堆场区可取3000平方米一个点, 具体可根据地基均匀程度适当调整, 检验点应具有代表性, 并选在振冲点围成的区域形心处及振冲点的中心处。
(3) 标准贯入实验间距为1m。
(4) 要消除处理深度范围内土层的液化问题, 并对复合地基承载力进行估算。
7 结语
无填料振冲法具有工艺简单、经济实用、效果显著等优点, 结合在人工岛的地基处理工程实践, 表明无填料振冲法加固饱和吹填粉细砂地基效果良好, 为类似地基处理提供了很好的参考依据。
摘要：本文主要基于无填料振冲法加固机理, 结合在冀东油田人工岛的施工案例, 详细研究无填料振冲的处理效果、施工工艺等, 为建立可靠的结合实践的理论支持系统提供有力的保障。
关键词：人工岛,无填砂振冲,地基处理
参考文献
[1]软土地基处理技术.中国交通建设继续教育系列教材.
无人工化 第7篇
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取该院收治的玻璃体切割术后无晶状体眼患儿60例作为研究对象, 对其临床资料进行回顾性分析。60例患儿均为眼外伤, 其中男性32例 (32眼) , 女性28例 (28眼) ;年龄为5~12岁, 平均 (8.6±1.3) 岁;既往手术史:27例接受硅油填充术, 33例接受C3F8填充术;接受玻璃体与晶状体切割原因:29例由于外伤性视网膜脱离, 31例由于化脓性眼内炎。眼部检查结果:术前平均矫正视力为0.26±0.07;裂隙灯前节检查:患儿残留晶状体囊膜缺乏, 不足以开展常规人工晶状体植入术, 且有45眼存在程度不一的角膜瘢痕。术前患儿眼压测量结果为 (13.42±0.25) mm Hg。行视网膜线图检查与视觉诱发电位检查后发现所有患儿基本正常, 且角膜内皮细胞计数处于正常范围内。对所有患儿行A超检查, 以对角膜曲率与眼轴长度进行测量, 而后依据SRK-II对人工晶状体度数进行计算。若患儿年龄在8岁及其以上则无需保留人工晶状体度数, 若在8岁以下则按照10%欠矫。
1.2 治疗方法
所有患儿均采用全身麻醉方式, 且操作均由同一批人员开展。术前需充分散瞳, 主要使用美多丽眼液。为确保术中眼压可维持稳定性, 需先作灌注切口于颞下方角膜缘, 将前房维持器置于其中。作长隧道切口于上方角膜缘处, 约为3 mm, 便于植入人工晶状体。而后将结膜打开, 主要位于3:00与9:00钟位角膜缘处, 采用电凝行止血处理后, 作长巩膜隧道切口, 长度约为4mm, 于角膜缘后2 mm处, 主要使用钻石刀, 巩膜厚度约为50%, 不断向角膜缘处分离。而后在距离角膜缘后1.5 mm处一侧巩膜穿入自带聚丙烯缝线10-0的长针, 经过瞳孔, 于虹膜后到达睫状沟, 在对侧距离角膜缘后约1.5 mm处将25G针头向巩膜穿入, 对长针进行引导, 使其穿出对侧巩膜, 并确保穿刺位置具有准确性。采用上述同种方法将第2根缝线导入。在上方角膜缘隧道切口位置将第2根缝线拉出, 并将其剪断, 而后对缝线断端行打结固定处理, 主要在丙烯酸亲水折叠人工晶状体两边襻上, 共4个, 在瞳孔后方正中将人工晶状体植入。从巩膜两侧表面将缝线拉入隧道中, 将缝线打紧并打结, 而后剪断, 在巩膜隧道内直接埋入线结。而后对所有切口进行缝合, 主要使用尼龙缝线10-0, 将前房维持器拔除, 对眼压进行调整使其恢复至正常水平。给予2.5mg地塞米松, 注射于结膜下, 术后给予局部抗炎抗感染治疗, 维持2周。而后开展随访, 时间为5~21个月, 平均 (13.2±1.6) 个月。
1.3 统计方法
采用SPSS17.0软件对实验数据进行处理, 计量资料使用 (±s) 表示, 行t检验, 计数资料使用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
术中患儿眼压具有稳定性, 未出现出血、眼球塌陷以及脉络膜脱离等并发症。人工晶状体植入手术均成功, 且位置合理, 无偏斜现象。术后7 d患眼前房出现程度不一的炎性反应, 行局部抗炎后症状消失, 无纤维素性渗出膜现象。有6眼发生低眼压, 为 (6.01±1.53) mm Hg, 且眼底视网膜出现褶皱与水肿现象, 眼球塌陷, 为轻度。诱因为患儿患有眼内炎症状, 给予保守治疗后均恢复;视网膜脱离患儿术后眼压为 (10.35±1.53) mm Hg, 未发生低眼压现象。随访后发现60例患儿最佳矫正视力均值为0.28±0.07, 有28眼相较于术前有所提升, 7眼出现下降现象, 剩余25眼则与术前视力水平持平, 约为 (12.64±1.53) mm Hg, 差异无统计学意义 (P>0.05, t=0.474) 。平均眼压为 (12.97±3.27) mm Hg, 未出现人工晶状体脱位或倾斜、奉献暴露以及视网膜脱离等并发症。
3 讨论
儿童仍处于发育期, 其视觉发育则处于敏感期, 若没有受到清晰的视觉刺激则会导致弱视, 因此一定要对单侧无晶状体眼的屈光状态进行矫正[3]。如上文所说, 框架眼镜与角膜接触器均可对屈光不正予以有效矫正, 但是其弊端在于卫生条件较差、易出现角膜感染, 且儿童年纪较小, 好动, 无法科学佩戴, 因此使用受限。且高度屈光参差患儿对于普通框架眼镜无法耐受, 故而对于单侧无晶状体眼患儿而言, 植入人工晶状体属于最佳选择[4]。
在该研究中共选取60例患儿, 均为接受玻璃体切割术后出现无晶状体眼, 由于房水充填眼内, 眼球中玻璃体已经无法支撑眼球壁, 术后已发生低眼压或者眼球塌陷现象, 进而对手术操作产生影响, 易导致视网膜脱离、脉络膜脱离以及眼内出血等并发症, 影响手术效果[5]。可在术中采用前房维持器, 在颞下方角膜缘内放置, 在前房中插入灌注针头, 使用平衡盐液作为眼用前房灌注液。基于前房灌注开展人工晶状体巩膜缝合固定术主要有如下优势: (1) 前房灌注便于操作, 不会对眼后节组织造成损伤, 而睫状体平坦位置灌注时则对脉络膜与巩膜进行穿刺, 增加术中脉络膜脱离、眼内出血以及视网膜脱离的风险; (2) 行角膜切口时均为隧道式, 因此眼内不会外溢过多房水, 前房灌注状态始终为开放, 可维持眼内压的稳定性, 只在植入人工晶状体时才会出现短暂的低眼压现象; (3) 灌注液可将眼内的炎性因子、血液、细菌以及色素等冲洗出来, 且具有持续性, 进而减少术后感染与炎症现象; (4) 前房较深时可防止器械进入眼中导致虹膜与角膜内皮出现医源性损伤, 因此, 在该研究中, 术中所有患儿眼压均稳定, 且未出现并发症。
有学者经研究后认为术后低眼压的原因主要为被睫状膜脱离、瘢痕化或者覆盖以及处于炎症期的睫状体在对房水进行分泌时其分泌量在持续下降, 亦或是玻璃体缺如或者受到炎症的影响, 导致房水减少并加大外流量[6]。而在该研究中术后有6例患儿出现低眼压, 其原因均关联于上述因素。此外, 还有学者认为若患儿为外伤性眼内炎, 采用玻璃体切割治疗后亦会出现低眼压现象, 因为炎症反应过于强烈, 形成睫状膜, 且炎症还会导致眼前节组织粘连与睫状体血管阻塞, 术中对粘连进行分离时会导致睫状上皮受损, 继而导致房水无法正常分泌。因此, 术后一定要及时给予抗炎抗感染治疗, 以有效消除炎症并升高眼压[7]。
在该研究中60例患儿接受治疗后, 有28眼相较于术前有所提升, 7眼出现下降现象, 剩余25眼则与术前视力水平持平, 约为 (12.64±1.53) mm Hg, 差异无统计学意义 (P>0.05, t=0.474) 。
此外, 在对儿童玻璃体切割术后无晶状体眼行人工晶状体巩膜缝线固定术治疗的过程中, 不仅要维持眼压, 以减少术后并发症并确保手术顺利进行, 还需注意以下要点: (1) 由于襻有较好的稳定性与坚固性, 难以扭曲, 且明显缩短术中调整时间, 术后也不会出现襻扭曲、断裂或者变形现象, 人工晶状体也不易倾斜, 因此推荐使用[8]。 (2) 线结主要在襻外侧, 可采用手动烧灼器 (低热量) 轻微烧灼线头, 使其变短与变圆滑, 不仅可有效稳固, 还可避免长期刺激缝线固定处睫状体, 降低葡萄膜炎反应。 (3) 术前采用三面镜对周边网膜予以详细检查, 若发现存在锯齿缘或者变性区病变, 则在术前14 d给予360°视网膜堤坝式光凝, 这样可降低术后视网膜脱离并发症的发生率。 (4) 在灌注液中应添加肾上腺素0.5 mg, 可降低眼内出血发生率, 同时对瞳孔进行维持, 便于植入人工晶状体。
综上所述, 对儿童玻璃体切割术后无晶状体眼行人工晶状体巩膜缝线固定术治疗效果明显, 可提升患儿视力, 对弱视予以纠正, 有临床推广价值。
摘要：目的 探讨使用人工晶状体巩膜缝线固定术矫正儿童玻璃体切割术后无晶状体眼的临床疗效。方法 选取该院2013年9月—2014年9月收治的玻璃体切割术后无晶状体眼患儿60例作为研究对象, 对其临床资料进行回顾性分析。所有患儿均给予人工晶状体巩膜缝线固定术予以矫正, 探讨其临床效果。结果 人工晶状体植入手术均成功, 术后7 d患眼前房出现程度不一的炎性反应, 行局部抗炎后症状消失, 无纤维素性渗出膜现象。6例发生低眼压, 给予保守治疗后均恢复。随访后60例患儿最佳矫正视力均值为0.28±0.07, 有28眼相较于术前有所提升, 7眼出现下降现象, 剩余25眼则与术前视力水平持平, 约为 (12.64±1.53) mm Hg, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。未出现并发症。结论 对儿童玻璃体切割术后无晶状体眼行人工晶状体巩膜缝线固定术治疗效果明显, 对于多数患儿而言其视力均可得到提升, 可有效矫正无晶状体眼, 对弱视予以纠正, 有临床推广价值。
关键词：人工晶状体巩膜缝线固定术,儿童玻璃体切割术,无晶状体眼,疗效
参考文献
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