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篇1

【關(guān)鍵詞】1，1，1-三氟乙烷 合成技術(shù) 應用現(xiàn)狀

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，制冷、清洗、空調(diào)以及消防等行業(yè)也迅速發(fā)展，全氯氟烴（CFCs）、澳氟烴（哈龍）的應用也越來越廣泛。但是這種物質(zhì)的使用能夠破壞臭氧層，所以市場上就出現(xiàn)了很多ODS的替代品，其中性能最為優(yōu)異的就是1，1，1-三氟乙烷?；诖?，本文針對1，1，1-三氟乙烷相關(guān)知識的探究不僅具有一定的理論指導作用，也具有一定的實際應用價值。

2 1，1，1-三氟乙烷合成技術(shù)概述

2.1 1，1，1-三氟乙烷性質(zhì)以及注意事項概述

1，1，1-三氟乙烷又稱為R143a，是一種氣味較小的易燃氣體，密度比空氣大，經(jīng)常用作制冷劑，能夠用來替代ODS物質(zhì)，濃度較高時具有麻醉特性，遇到熱容易分解，釋放出帶有劇毒的氟化氫煙霧，能夠?qū)諝庠斐梢欢ǔ潭鹊奈廴?，在與空氣進行混合時能夠爆炸，具有一定的危險性。如果1，1，1-三氟乙烷不慎點燃起火，首先要切斷氣源，使用水或者二氧化碳進行澆滅，條件允許的話要將火場移至空曠處進行滅火。如果人誤吸入1，1，1-三氟乙烷，應該將人迅速脫離現(xiàn)場，保證新鮮空氣的流通，如果遇到患者呼吸困難，應該進行輸氧工作，嚴重時還要進行人工呼吸及時求助醫(yī)生幫助。2.2 1，1，1-三氟乙烷合成技術(shù)概述

通常情況下1，1，1-三氟乙烷合成方法分為兩大類，分別是氣相氟化合成方法以及液相氟化合成方法，下面對這兩種合成方法分別進行簡述。

2.2.1液相氟化合成方法

使用1，1，1-三氟-2氯乙烷為反應物液相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。這種方法使用金屬化合物和配體作為催化劑，在極性溶劑中，金屬單質(zhì)與1，1，1-三氟-2氯乙烷進行氧化還原反應合成1，1，1-三氟乙烷，反應溫度要求60℃-100℃，反應時間5h-10h。通常情況下，配體使用自醇胺配體或者磷配體，金屬化合物學則Cu，Ru和Ni的溴化物、硫酸鹽或者氯化物，金屬單質(zhì)一般選擇Mg、Zn、Al或者Sn，1，1，1-三氟-2氯乙烷、金屬單質(zhì)以及金屬配合物的摩爾比控制在1：（0.4-2）：（0.01-0.2）。

使用HCFC-141b為反應物液相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。使用SbCl5作為催化劑，使用HCFC-141b或者HCFC-142b與HF進行反應，反應溫度為10℃-75℃，反應壓力為0.6MPa-2.0MPa，二者的摩爾比控制在1：（2.0-2.3）。

還有使用偏二氯乙烯與無水HF反應，液相氟化法進行合成1，1，1-三氟乙烷。此反應不需要催化劑作用下就可以順利進行。

（2）氣相氟化合成方法

使用HCFC-141b為反應物氣相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。使用活性炭ALF3作為催化劑，反應物為HCFC-141b與氣相HF，反應溫度為200℃-330℃，反應壓力為0.1MPa-1.5MPa，二者摩爾比控制在1：（2.0-2.5）。

使用R142b為反應物氣相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。反應開始前加入無水氫氟酸和催化劑，然后向加入R142b和氣相HF，反應溫度為0℃-50℃，反應壓力為0.5MPa-1.5MPa，無水氫氟酸與催化劑的摩爾比控制在（5-20）：1。

使用1，1，1-三氯乙烷為反應物氣相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。在鉻基氟化催化劑存在的條件下，通常使用三氧化二鉻，反應物為氣相HF與1，1，1-三氯乙烷，反應溫度為150℃-280℃，二者摩爾比為（3-10）：1。

使用HCFC-142b為反應物氣相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。使用鉻基為催化劑，反應物為HCFC-142b與氣相HF，反應溫度為150℃-300℃，二者摩爾比控制在1：（1-3）。溫度較低是轉(zhuǎn)化率也較低，而溫度較高時會副產(chǎn)物HCFC-1130a和HCFC-1131a，給后續(xù)的分離帶來難度。

除此，同時還有使用偏二氯乙烯為反應物氣相氟化方法進行合成1，1，1-三氟乙烷。

3 1，1，1-三氟乙烷研究以及應用現(xiàn)狀

本世紀已經(jīng)研究出了一種取代R22的非共沸混合制冷劑，它的成分中就含有三氟乙烷，比例在5%至10%之間，是一種價格低廉、組成材料易于獲得的制冷劑。基于三氟乙烷的優(yōu)良性能，此種制冷劑將會很快占領(lǐng)制冷機市場。

在熱泵機組中同樣應用了氫氟烴制冷劑，此種制冷劑包含20%～45%的三氟乙烷。學者通過多年的研究，總結(jié)出三氟乙烷具有制冷效果好、穩(wěn)定性優(yōu)良的特性，對熱泵機組的節(jié)能減排起到至關(guān)重要的作用。

對于1，1，1-三氟乙烷的研究涵蓋了整個制冷界，近期的一項專利指出1，1，1-三氟乙烷和五氟乙烷共同組成了最大沸騰共沸物，可以很好地完成制冷循環(huán)，但此項成果是否可行還有待進一步的研究。

4 結(jié)語

隨著社會科學技術(shù)的不斷進步，1，1，1-三氟乙烷的合成技術(shù)以及應用技術(shù)的研究也會不斷進行創(chuàng)新進步，希望以后能夠創(chuàng)造出更加簡單快捷的合成1，1，1-三氟乙烷的方法，或者研究出新型的物質(zhì)，能夠更好的替代ODS物質(zhì)，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供積極的作用。本文雖然概述了1，1，1-三氟乙烷的合成技術(shù)，由于篇幅的原因，沒有全部介紹合成方法，不足之處懇請各位同行不吝賜教，共同為1，1，1-三氟乙烷的研究做出貢獻。

參考文獻

[1] 趙立群，朱文君. 有機氟最新技術(shù)進展評述[J]. 化學工業(yè)，2010，（06）

篇2

摘要：

針對合成氨生產(chǎn)過程中消耗水量大，冷卻水排污量大，能耗高的生產(chǎn)現(xiàn)狀，在改造過程采用了蒸發(fā)冷技術(shù)，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：

蒸發(fā)冷改造節(jié)約運行

1概況

我公司前身為1976年建成的年生產(chǎn)3000t的小合成氨廠，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為綜合性的民營化工企業(yè)，集團公司這些年對合成氨裝置的技改投入相對較少，特別是氨合成系統(tǒng)，還是采用冷排外冷卻方式，每二、三天就需要人員進行清洗，人員工作量大，能耗高，且冷卻水排污量大，已嚴重不適應當前的環(huán)保形勢，集團公司決定對現(xiàn)有合成氨生產(chǎn)裝置進行升級改造，項目組人員經(jīng)過去兄弟單位學習及結(jié)合企業(yè)實際情況，決定對合成氨部分冷卻系統(tǒng)采用蒸發(fā)冷技術(shù)。蒸發(fā)冷技術(shù)作為一項新的冷卻技術(shù)，具有占地面積小，使用效率高、安全、環(huán)保無污水排放等特點。

2改造實施情況

在2014年進行年產(chǎn)10萬t氨醇聯(lián)產(chǎn)改造時，高壓等壓醇烷化氨合成系統(tǒng)冷卻設(shè)備采用了蒸發(fā)冷冷卻技術(shù)，2014年10月投入運行至今，收到了非常滿意的效果，大大降低了該系統(tǒng)工藝冷卻水排污量。我公司年產(chǎn)10萬噸氨提升改造項目，2013年開始設(shè)計招標，工藝設(shè)計由南京國昌公司提供工藝包。根據(jù)工藝包提供的數(shù)據(jù)，金沂蒙生態(tài)肥業(yè)有限公司醇烷化氨合成工序，需要設(shè)置高壓醇化水冷卻器、高壓烷化水冷卻器、氨合成水冷卻器，循環(huán)水消耗量為高壓醇化系統(tǒng)600m3/h，高壓烷化系統(tǒng)350m3/h，氨合成系統(tǒng)1950m3/h，合計循環(huán)水消耗量為2900m3/h。循環(huán)水裝置效率按85%計算，循環(huán)水裝置的能力應為3412m3/h。需要建設(shè)涼水能力3412m3/h的涼水塔一座，經(jīng)投資核算，涼水塔土建費用60萬元，配套玻璃鋼涼水塔，投資約93萬元，配套300m3熱水收集池一座，投資約30萬元。配套泵閥及供排水管道約30萬元，變配電設(shè)施約20萬元，安裝施工費約30萬元。占地面積涼水塔及水池泵區(qū)40m×30m=1200m2?？偼顿Y約263萬元（不包含土地使用費），裝機容量為350kW。根據(jù)工藝包水冷器工藝數(shù)據(jù)，通過比較我們采用了蒸發(fā)冷冷卻技術(shù)進行冷卻工藝氣體，循環(huán)冷卻水采用經(jīng)過簡單處理的軟化水，經(jīng)過計算參數(shù)見表1。經(jīng)過開車運行驗證，我公司合成氨裝置自2014年10月裝置投入運行以來，運行平穩(wěn)可靠，表5是采集2016年7月1日零點至8月3日24點連續(xù)73個小時的運行記錄。從記錄表中數(shù)據(jù)可以看出，蒸發(fā)冷技術(shù)應用于高壓醇烷化氨合成系統(tǒng)，完全符合工藝設(shè)計要求指標，運行至今冷卻效果始終穩(wěn)定。三套蒸發(fā)冷凝器占地面積8m×10m×3=240m2，共計投資約在110萬元，整個裝機功率（含水泵、冷卻風機）在200kW，經(jīng)過實際監(jiān)測，排污量比過去減少約三分之一，運行費用比傳統(tǒng)冷卻方式節(jié)省約三分之一，每年節(jié)省費用在50萬元左右。

3結(jié)論

篇3

關(guān)鍵詞：負載 納米Fe0 制備 應用

中圖分類號：X703.1

文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（b）-0024-02

相較于微米Fe0，納米Fe0比表面積大，粒徑小，表面活性高，具有較強的還原性，可有效地轉(zhuǎn)移和降解多種常見的環(huán)境污染物，如重金屬、氯代有機物、硝酸鹽等。但納米Fe0因具有鐵磁性而易團聚成鏈狀，極易被氧化且易造成二次污染，從而導致其移動性和反應活性相應降低，以至處理效率降低。為了解決這些不足，可通過制成納米雙金屬、多孔材料負載以及表面改性進行修飾。該文就多孔材料負載，綜述不同多孔材料負載納米Fe0的合成以及其在環(huán)境治理方面的應用。

1 合成方法及特性

負載型納米Fe0的合成方法主要有初濕含浸法、液相還原法、氣溶膠法、電化學沉積法、碳熱法以及軟模板一步合成法。液相原法是在無氧環(huán)境下利用強還原劑還原得到負載型納米Fe0，其活性高，但成本偏高且會產(chǎn)生大量的H2，限制了工業(yè)化應用。電化學沉積法是利用外加電壓恒電流電解，得到沉積在載體表面的納米Fe0。該法的優(yōu)勢在于不需昂貴的還原劑且儀器簡單，故工藝成本低，利于工程應用。復合材料上的納米Fe0晶體密度高、孔隙率小、雜質(zhì)少。但納米Fe0主要在載體表面，故較易氧化。碳熱法多用于以碳材料為載體時，是利用碳的高溫熱還原性，得到Fe0/AC。此法的副產(chǎn)物為氣體，易于分離，反應吸熱，故易于形成規(guī)?；?、連續(xù)化的生產(chǎn)，且納米Fe0與碳載體結(jié)合程度高，故不易脫落，其缺點在于碳材料在高溫下易造成結(jié)構(gòu)塌陷，從而改變其孔隙分布。

2 負載型納米Fe0的應用

納米Fe0可與鈀、銀、鉑、鎳等過渡金屬一同負載在載體上，以增加復合材料的活化特性，其常用的載體可主要分為碳材料、硅基材料、無機粘土礦物、高分子聚合物膜材料4類。

碳材料是最為常見的載體材料，其比表面積大，孔結(jié)構(gòu)多樣，且具有良好的熱穩(wěn)定性和吸附性能。周娟娟等以椰殼活性炭為載體，采用電沉積法負載納米Fe0，并探究其對模擬地下水中As（III）的去除效果，發(fā)現(xiàn)最佳條件下去除率大于90%[1]。曾淦寧等以銅藻基活性炭為載體，采用初濕含浸法制備負載型納米Fe0，發(fā)現(xiàn)該材料可通過吸附和還原作用，將水中Cr（Ⅵ）充分去除[2]。

二氧化硅微球用作載體的優(yōu)勢在于良好的熱穩(wěn)定性、生物相容性和無毒性。Qiu Xinhong等在中孔二氧化硅微球上負載納米Fe0，發(fā)現(xiàn)該復合材料可有效地在常溫常壓下去除四氫呋喃溶液的十溴聯(lián)苯醚，且穩(wěn)定性良好[3]。陳心儀通過熱還原法制得納米Fe0/有序中孔硅，并將其用于苯酚的非均相芬頓催化，發(fā)現(xiàn)該其具有較高的催化活性和穩(wěn)定性[4]。朱曄以有序介孔硅基材料SBA-15為載體，采用等體積浸漬-焙燒-氫氣氣相還原法負載納米Fe0，該材料對硝基苯具有良好的降解效果[5]。

納米Fe0可均勻分布在聚合物膜材料內(nèi)部，可有效抑制其因團聚而使尺寸增大，污染物與高活性納米Fe0充分接觸，故降解率得到提高。Li Shujing等利用液相還原法得到NZVI-PAA/PVDF，且該材料最大吸附容量可達181 mg Cr/g Fe[6]。Yang Jiacheng等進一步發(fā)現(xiàn)該材料可較好地用于處理水中的甲硝銼[7]。

粘土礦物多為層狀結(jié)構(gòu)，粒徑小，吸附性能好，且成本低。常用作納米Fe0載體的粘土礦物有蒙脫石、膨潤土、海泡石、凹土等。程偉等以有機膨潤土為載體負載納米Fe0，發(fā)現(xiàn)反應2 h后四氯乙烯被完全降解[8]。Shi Li'na等進一步用該材料處理水中的Cr（VI），發(fā)現(xiàn)最佳條件下去除率可達99%[9]。

除了上述的幾類載體，果膠、纖維素、藻酸鹽珠等天然高分子化合物，與沸石、樹脂、高分子聚合物、金屬氧化物、石墨等也常作納米Fe0的負載材料。

3 總結(jié)及展望

綜上所述，不同類型的多孔材料均可很好地負載納米Fe0，有效改善其團聚，且其分散較均勻、穩(wěn)定、活性高，對污染物也具有很好的降解性能。但仍存在以下問題有待解決。

（1）制備過程均要求無氧條件，成本較高。

（2）污染物的降解多停留在實驗室階段，并無工業(yè)化應用；且大多只針對單一污染物，很少涉及對多種污染物復雜體系的處理；多用于水體中污染物的處理，而針對土壤中污染物的降解的研究較少。

（3）污染物降解的作用機理的研究還不夠透徹。

總之，負載型納米Fe0在常見環(huán)境污染物降解方面具有良好的應用前景，通過優(yōu)化負載方法、聯(lián)合其他治理技術(shù)等，進一步探索污染物的降解機制，促進負載型納米Fe0的實際應用，真正有效地在環(huán)境污染修復方面發(fā)揮作用。

參考文獻

[1] 周娟娟，李戰(zhàn)軍.活性炭/納米零價鐵復合吸附劑的制備及對砷的去除應用[J].環(huán)境科學與管理，2012（10）：106-108.

[2] 曾淦寧，武曉，鄭林，等.負載納米零價鐵銅藻基活性炭的制備及其去除水中Cr（Ⅵ）的研究[J].環(huán)境科學，2015（2）：530-536.

[3] Qiu Xinhong，F(xiàn)ang Zhangqiang，Liang Bin，et al.Degradation of decabromodiphenyl ether by nano zero-valent iron immobilized in mesoporous silica microspheres[J].Journal Hazard Mater，2011（193）：70-81.

[4] 陳心儀.載鐵有序介孔硅的合成及其在非均相芬頓催化中的應用[D].南京理工大學，2014.

[5] 朱曄.NZVI/SBA-15復合材料的合成及其對水中硝基苯去除機理研究[D].南京理工大學，2012.

[6] Li Shujing，Li Tielong，Xiu Zongming，et al.Reduction and immobilization of chromium（vi） by nano-scale Fe0 particles supported on reproducible PAA/PVDF membrane[J].Journal of Environmental Monitoring，2010，12（5）：1153.

[7] Yang Jiacheng，Wang Xiangyu，Zhu Minping，et al.Investigation of PAA/PVDF-NZVI hybrids for metronidazole removal：Synthesis， characterization，and reactivity characteristics[J].Journal of Hazardous Materials，2014（264）：269-277.

篇4

關(guān)鍵詞：河道 生態(tài) 護坡技術(shù) 應用

中圖分類號：X2l 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0112-01

城區(qū)河道是指城區(qū)中修建或者改建的人工水道，具有防洪排澇、運輸?shù)裙δ?。在過去的觀念中，城區(qū)河道主要功能就是防洪排澇。通過修建大型混凝土護坡，用非自然材料來保護城區(qū)河道。但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，城市化建設(shè)步伐加快，越來越多的人開始重視河道護坡的環(huán)境效應。傳統(tǒng)的河道護坡弊端逐漸暴露出來，嚴重地破壞了河道生態(tài)系統(tǒng)平衡，降低了城區(qū)居民生活質(zhì)量。

1 傳統(tǒng)護坡所存在的不足之處

傳統(tǒng)城區(qū)河道護坡主要形式有干砌石塊護坡、現(xiàn)澆鋼筋混凝土護坡、預制混凝土體護坡等。這些人工的護坡材料雖然能較好的保護河道完整，但同時也帶來了嚴重的生態(tài)問題。

1.1 水生生物減少

因鋼混材料具有強度高，能較好的保護河道的破壞，所以往往被傳統(tǒng)河道采用。但是在使用鋼混材料時，因其嚴密性較好，能較容易地將河道密封起來，從而減少了土水間的物質(zhì)交換，在保護的同時也阻止了部分水生生物的生長。水體的自凈能力的強弱往往取決于水體生物的數(shù)量與種類，水中生物的減少必然會使水體自凈能力降低，影響水質(zhì)。

1.2 水溫容易升高

鋼混結(jié)構(gòu)的護坡含水率較低，不及土質(zhì)岸坡。在較長時間的日照下，岸邊水溫升高較快。尤其在夏季，水溫的升高容易引起病原微生物大量繁殖，影響城區(qū)居民健康。

1.3 增加水體流速

傳統(tǒng)河道護坡在施工時做得較為光滑，表面摩擦系數(shù)小，有較好的水力條件，減少了河道的沖刷。但是同時也帶來了另一個問題，河道流速的增加。河道底部粘附力不夠的植物及生物容易在高速水流中被沖走，不利于水體生物的固定。

1.4 添加劑影響水質(zhì)

在護坡的施工中，往往需要添加劑來保持混凝土材料的正常施工。但是這些添加劑也會進入水體，對水中生物產(chǎn)生較大影響而降低水體自凈能力，從而影響水質(zhì)。

2 生態(tài)護坡所具有突出優(yōu)點

生態(tài)護坡是指在河道邊坡固定后在其表面種植植物，依靠植物根須來防止岸邊沙土的流失，從而減少邊坡的不穩(wěn)定性及抵御河水的侵蝕。在保護河道的同時，生態(tài)護坡又能恢復水體的生態(tài)平衡。河道生態(tài)護坡具有兩層含義：（1）河道護坡不僅僅要滿足防洪排澇的硬性要求，還應讓其成為生態(tài)防護層以提供植物的生長；（2）河道護坡應當由多種植物、生物組成，能滿足構(gòu)建全面的生態(tài)體系，以維持生態(tài)平衡的要求。

城區(qū)河道生態(tài)護坡應當在保障河道正常防洪排澇的作用下盡可能多的滿足生態(tài)平衡的要求。做到與城市周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，將河流生態(tài)系統(tǒng)與城區(qū)生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合，生物之間能夠保持能量、信息的充換，以保證城區(qū)及其周邊河道的生態(tài)關(guān)系能夠正常維持。相對于傳統(tǒng)河道護坡，在這種狀態(tài)下的生態(tài)河道護坡具有較為突出的優(yōu)點。

2.1 融為城區(qū)景觀的一部分

由于沒有采用混凝土或者砌塊石，而采用植被形式覆蓋在河道邊坡上，能消除傳統(tǒng)河道護坡生硬感覺，河道及其邊坡顯得和諧自然。在合理的規(guī)劃下，河道護坡可以被改造成城區(qū)中用于休閑的自然長廊，以成為城區(qū)景觀的一部分。

2.2 修復水體污染

傳統(tǒng)河道護坡一般采用非自然的材料，在施工過程中往往又要使用添加劑，在保護河道的同時又形成了二次環(huán)境污染，然而生態(tài)護坡技術(shù)卻沒有這些缺點。生態(tài)護坡能給水體生物提供生長場所，隨著生物的數(shù)量、種類的曾多，水體的自凈也將得到增強，水質(zhì)逐漸變好。

2.3 減少岸邊水土流失

由于河道岸邊遭受水流沖刷頻繁，水土流失現(xiàn)象嚴重。在生態(tài)護坡技術(shù)中，將種植大量植物。植物的根須深入土層中，形成多孔結(jié)構(gòu)，從而對生物的生長和沙土起到較好的保護作用。

2.4 改善城區(qū)居民生活環(huán)境

生態(tài)護坡中種植大量植物，大大增加了城區(qū)生物的多樣性。同時，也能夠增加綠化面積，為城區(qū)提供氧氣，改善居民生活環(huán)境。

3 生態(tài)護坡的實際應用

由于國家在環(huán)境保護上的力度加大，生態(tài)護坡技術(shù)在近些得到飛速的發(fā)展。主要的生態(tài)護坡形式有三維植被網(wǎng)護坡、植被型生態(tài)混凝土護坡、河岸種植綠竹護坡、地毯式混凝土草坪護坡等。下面將具體介紹這幾種生態(tài)護坡技術(shù)。

3.1 三維植被網(wǎng)護坡

主要的材料為植物、土工合成材料，通過兩者相結(jié)合組成具有一定活力的生態(tài)護坡系統(tǒng)。在河道邊坡種植植物，依靠植物的根須來固定沙土，加之土工材料的穩(wěn)定性，能大大增強土層的抗剪切強度。這種護坡比純粹的植物護坡要耐河水沖刷能力強許多，能抵抗洪水及暴雨的侵蝕。而土工合成材料采用黑色聚乙烯制成，在較寒冷的時節(jié)能為土壤保溫，有利于種子的萌發(fā)，為植被創(chuàng)造生長的條件。

3.2 植被型生態(tài)混凝土護坡

這種生態(tài)護坡主要由多孔混凝土、保水層、表層土所構(gòu)成。利用預制多孔混凝土鋪設(shè)在河道邊坡上，將其作為該生態(tài)護坡的主要構(gòu)架。由于多孔的特性，該生態(tài)護坡技術(shù)可以交換的實現(xiàn)能力及物質(zhì)的交換，讓植被更加具有活力。

3.3 河岸種植綠竹護坡

這種生態(tài)護坡方式是通過種植綠竹于河道邊坡，綠竹林對水流的沖擊有較好的阻擋作用。其作用原理：水流在經(jīng)過該區(qū)時，流速降低，從而減少水流對邊坡的沖擊作用。在較低的流速下，水流中攜帶的沙土容易沉積，且沉積物能提供給綠竹林大量養(yǎng)分，又能促進綠竹地生長。而且綠竹具有較高的觀賞價值，可以讓河道護坡成為城區(qū)亮麗的風景線。

3.4 地毯式混凝土草坪護坡

將含有大量空隙的混凝土砌塊鋪在河道邊坡上，再把草種植在上面。草在生長時根須向下延伸，扎根于混凝土下方的土層中，形成以草坪為主的生態(tài)護坡形式。地毯式混凝土草坪護坡具有簡單整潔的特點，而且草本植物適應性強，在管理維護方面可以節(jié)省大量開支。

4 結(jié)語

隨著城市化建設(shè)步伐不斷加快，經(jīng)濟總量不斷提高，人們也開始逐漸重視生態(tài)環(huán)境問題。城區(qū)河道的在滿足防洪排澇的基本作用下，應當逐步發(fā)展生態(tài)護坡。河道生態(tài)護坡可以重建被人類活動所破壞的河岸生態(tài)系統(tǒng)，以此來維持水體中物種的多樣性，增強水體的自凈能力，抵御水土流失。且生態(tài)護坡應與城區(qū)相互協(xié)調(diào)，融入到城區(qū)的自然環(huán)境中，成為城區(qū)中一道獨特的風景線。建設(shè)河道生態(tài)護坡能促進城區(qū)河道生態(tài)系統(tǒng)地持續(xù)發(fā)展，有利于改善人類自身的生存環(huán)境。

參考文獻

[1] 曹仲宏，徐澤.現(xiàn)代城市河道生態(tài)護坡淺談[J].城市道橋與防洪，2011（2）.

[2] 徐海波，宗瑞英.談城市河道生態(tài)護坡技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2005（1）.

篇5

[關(guān)鍵詞] 地下室工程；深基坑；基坑支護；土方開發(fā)；變形控制

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

1、工程概況

天城國際位于杭州市天城路與機場路口，東面與南面毗鄰杭州地鐵一號線閘弄口站和城市主干道路，北面和西面毗鄰上世紀八十年代建造老舊小區(qū)，周邊道路上布有燃氣、電力、污水、通信等管線，周邊環(huán)境非常復雜。本工程地下室整體三層，局部四層，地上主樓19-29層，裙房2-4層，總建筑面積138375㎡，其中地下室面積54921㎡，地上面積為82077㎡?；娱_挖深度為18.4米，最深處開挖深度為20.4米?；又荛L約550m，總土方量約30萬立方。

圖1 項目總平面布置圖

2、工程地質(zhì)概況與分析

本項目區(qū)域內(nèi)土層可分為9層，基坑開挖范圍內(nèi)土層為6層以上，其中淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層較厚且為分布在基礎(chǔ)底板以下，給基坑開挖帶來了加大難度。根據(jù)場內(nèi)土層分布，本工程設(shè)計采用圓礫層作為持力層，地下水位在0.8~2米之間。各土層的物理特性詳見下表：

表1土層物理力學指標

3、基坑圍護方案選擇與論證

由于該項目場地比較狹窄，一面與地鐵站相鄰，還有兩面離老舊小區(qū)很近，因此對基坑圍護結(jié)構(gòu)的要求很高，基坑變形控制相當嚴格。

綜合考慮本工程的基坑開挖深度、地質(zhì)狀況和周邊環(huán)境情況，采用“兩墻合一”的圍護結(jié)構(gòu)方案，即地連墻與地下室外墻相疊合，外加三道砼臨時內(nèi)支撐的圍護結(jié)構(gòu)。該圍護方案施工對周邊影響最小，對基坑產(chǎn)生的變形能滿足周邊復雜環(huán)境要求，能有效的保障好周邊老舊小區(qū)房屋及周邊管線的安全。

4、基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1地連墻設(shè)計：墻厚為1000mm，采用柔性接頭，每幅墻寬不超過5m，墻體配筋采用雙層雙向鋼筋，鋼筋直徑為32~20之間，砼強度等級為C35P10，每個槽段預埋兩根注漿管；靠近北面小區(qū)位置設(shè)置T型幅地連墻，T型幅與圍護地連墻垂直設(shè)置，寬度為2m；墻底標高為-43.00m，墻頂標高為-2.5m，墻身有效長度38.7~41.7m，圓礫層為持力層。墻體在砼內(nèi)支撐、結(jié)構(gòu)樓層位置預置接駁器與砼內(nèi)支撐圍檁梁、樓層圍檁梁連接。

4.2三軸水泥攪拌樁設(shè)計：全范圍采用Φ850三軸水泥攪拌樁進行主、被動區(qū)加固和槽壁加固。水泥攪拌樁采用42.5Mpa普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5，水泥摻和量20%，樁間搭接200mm，兼做止水帷幕；在基坑坑外北面臨近小區(qū)位置設(shè)置坑外主動區(qū)加固體，三軸樁間套打鉆孔灌注樁，以減少對坑外居民樓的影響。

4.3混凝土內(nèi)支撐設(shè)計：基坑內(nèi)設(shè)置三道混凝土內(nèi)支撐，標高分別為-1.5m、-7.5m、-13.00m，支撐梁截面分別為700*1000mm、1000*1200mm、900*1000mm，混凝土等級為C30；支撐豎向立柱樁大部分利用工程樁支撐，部分新增，立柱鋼格構(gòu)柱采用4L140*14角鋼制作，錨入樁內(nèi)2000mm。

4.4基坑降水：地連墻兼做止水帷幕，基坑外不降水，對基坑內(nèi)的地表水及雨水，淤泥質(zhì)土層以上的采用32口Φ600疏干井降水，井底標高-15.00米，淤泥質(zhì)土層以下的采用明排水。

5、地下連續(xù)墻的施工

5.1 分幅原則：標準幅寬4~5米，框架梁位置必須與幅與幅接頭位置錯開，框架梁接頭盡可能設(shè)置在地連墻的一幅中間，所有折角位置必須設(shè)置為一幅，分幅還須考慮連接通道位置，盡可能減少開洞對地連墻的影響，以利上部荷載傳遞。本工程地下室周長560米，共分115幅。

5.2 主要機械配備：成槽機2臺，25噸汽車吊、80噸及180噸履帶吊車各一臺，Φ850三軸水泥攪拌樁機3臺，打樁機10型20-25臺。

5.3 鋼筋籠吊裝：每幅鋼筋籠重40-45噸，采用雙機起吊、單機整體吊裝。鋼筋籠體積龐大、重量重，為保證鋼筋籠吊裝安全，吊點位置、吊環(huán)與吊具的安全必須經(jīng)過設(shè)計和驗算，鋼筋籠上吊環(huán)附近的豎向鋼筋必須與相交的水平鋼筋焊牢，水平與豎向鋼筋交叉點應

圖2地連墻與支撐圍護體系剖面圖

全部點焊。為加強鋼筋籠剛度，保證吊裝過程中不變形，鋼筋籠內(nèi)應設(shè)置二道豎向鋼筋桁架及間距3米水平鋼筋桁架，受砼導管影響，水平方向的鋼筋桁架部分缺失，可采取在鋼筋籠外兩側(cè)焊接鋼筋剪刀撐及臨時加固措施。第一幅鋼筋籠應進行試吊。

5.4 地連墻與基礎(chǔ)底板、樓板連接：“兩墻合一”地下連續(xù)墻通過在地連墻與底板、樓板連接標高范圍內(nèi)預埋鋼筋接駁器，待施工底板及各層樓板時，通過接駁器與各結(jié)構(gòu)層鋼筋相連。

5.5 垂直度及平整度控制：“兩墻合一”地下連續(xù)墻垂直度一般不應超過1/300，泥漿護壁效果是影響地連墻平整度的首要原因，可依據(jù)試成槽情況調(diào)整泥漿比重，一般控制在1.18左右。本工程土層在15米以上為雜填及粉層土，極易造成槽壁塌孔，為此，采用Φ850三軸水泥攪拌樁對地連墻兩側(cè)槽壁進行加固，槽壁兩側(cè)加固深度應盡可能一致，以免出現(xiàn)成槽時槽壁兩側(cè)土一軟一硬，影響成槽質(zhì)量及地連墻垂直度。

5.6 施工順序：由于土體加固、地連墻與樁基工程同時施工，場內(nèi)大型機械眾多，合理的施工順序是保證工程進度、質(zhì)量、安全的關(guān)鍵，本工程基坑圍護周邊區(qū)域的施工順序如下：槽壁加固被動區(qū)土體加固砼環(huán)道導墻地連墻地連墻旁的邊樁幅接頭外側(cè)止水樁地連墻墻底注漿，按此順序流水施工。

6、基坑土方開挖、混凝土內(nèi)支撐及換撐施工

6.1基坑土方開挖：本工程基坑開挖較深，因此必須進行全面分層分段開挖，同時結(jié)合基坑的變形情況合理安排開挖工段。本基坑土方劃分八個開挖工段，由西往東依次開挖。開挖順序：1）開挖第一層土方、施工壓頂梁及第一道支撐；2）待第一道支撐養(yǎng)護至80%設(shè)計強度后，開挖第二層土方、施工第二道支撐梁；3）待第二道支撐養(yǎng)護至80%設(shè)計強度后，開挖第三層土方、施工第三道支撐梁；4）待第三道支撐養(yǎng)護至80%設(shè)計強度后，開挖第四層土方、施工基礎(chǔ)底板。第四層土方開挖對基坑變形影響為最大，因此要求合理安排開挖速度，做到工作面開挖出來后立即完成基礎(chǔ)墊層施工并盡快完成基礎(chǔ)底板澆搗。

6.2換撐施工：支撐梁鑿除順序1）基礎(chǔ)底板澆搗完成并達到設(shè)計強度80%，鑿除第三道支撐梁；2）地下二層樓面施工完成并達到設(shè)計強度80%，鑿除第二道支撐梁；3）地下一層樓面施工完成并達到設(shè)計強度80%，鑿除第一道支撐梁。在鑿除支撐過程中，基坑對撐的鑿除往往產(chǎn)生的變形最大，特別是北面最不利工況區(qū)，需要根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的施工進度和混凝土強度來確定其鑿除時間，為了確保北面小區(qū)居民樓的安全，在支撐拆除過程中要根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時分析支撐拆除對基坑的影響，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)來調(diào)整支撐的拆除順序。

7、基坑監(jiān)測與變形數(shù)據(jù)分析

7.1基坑監(jiān)測項目及點位設(shè)置

7.2監(jiān)測變形數(shù)據(jù)分析：

7.2.1土方開挖階段，各項監(jiān)測數(shù)據(jù)每天測量一次。根據(jù)統(tǒng)計支撐梁最大軸力28528KN，坑外最大位移（17m處）82.32mm，房屋最大沉降61mm，坑外水位無明顯變化。

7.2.2基礎(chǔ)底板施工階段，各項監(jiān)測數(shù)據(jù)每天測量一次。根據(jù)統(tǒng)計支撐梁最大軸力28265KN，坑外最大位移（18m處）98.88mm，房屋最大沉降109mm，坑外水位無明顯變化。

7.2.3支撐梁鑿除階段，支撐軸力與坑外位移每天測量一次，坑外水位和沉降每周測量兩次。根據(jù)統(tǒng)計支撐梁最大軸力28146KN，坑外最大位移（14m處）119.46mm，房屋最大沉降115mm，坑外水位無明顯變化。

整個基坑在施工過程中，由于淤泥質(zhì)粉砂土層分布較厚和范圍廣，坑外土體受到擾動產(chǎn)生變形較大，固結(jié)時間較長，變形大大超出了設(shè)計理論計算的范圍，但地連墻的沉降、位移及坑外水位變化并不大，坑外位移和建筑沉降影響總體都在可控范圍內(nèi)?？油馕灰坪徒ㄖ锍两禂?shù)值比較大，超出預警值較多，由于采用的是二墻合一圍護結(jié)構(gòu)，坑外水位無明顯變化，未對坑外土體產(chǎn)生大的破壞，房屋也沒有受到安全方面的損傷。整個工程由于場地的限制，基坑施工周期較長，基坑暴露時間超過預先估計，導致坑外土移和建筑物沉降持續(xù)小幅度增加，總量比較大，不過位移和沉降絕大部分發(fā)生在深層淤泥質(zhì)粉質(zhì)你粘土層，致使周邊環(huán)境大塊范圍內(nèi)沉降整體階梯式向外延伸，房屋和基坑安全并未受到影響。

8、結(jié)束語

采用合理的基坑圍護方式，通過有效的施工管理，順利的完成了天城國際的地下室基坑開挖和主體結(jié)構(gòu)施工。地下連續(xù)墻圍護結(jié)構(gòu)在市區(qū)軟土地基區(qū)域深基坑施工具有明顯的優(yōu)勢，能有效的保障基坑及周邊環(huán)境的安全。本工程采用地下連續(xù)墻與地下室外墻相結(jié)合外加混凝土臨時支撐的圍護方式有效的解決了周邊復雜環(huán)境、基坑開挖深度深與場地狹窄的區(qū)域施工難題。

參考文獻：

[1] 王衛(wèi)東，王建華.深基坑支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計、分析與實例中國建筑工業(yè)出版社

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關(guān)鍵詞：河道；疏浚機械化技術(shù)；整治工程

中圖分類號：TV147文獻標識碼： A

引言

河道主要是水資源的基本載體，同時也是防洪、排澇、引水、灌溉、水資源調(diào)度以及水環(huán)境改善的基礎(chǔ)。河道的水面積以及槽蓄容量等指標對于土地利用、防洪排澇能力的評估、水資源調(diào)度能力的分析、河道納污能力的計算等均具有十分重要的作用。上海市域內(nèi)的河網(wǎng)密布，而大小河流縱橫交錯，現(xiàn)有河道2.38萬條，河道總長度為2.16萬km，二點一六萬千米，每1km2內(nèi)有河道3.41km，水域面積是有687.7km2，占全市總面積的10%，由于上海城市化進程的加快，河道的淤積和人為填堵現(xiàn)象十分嚴重，導致河床抬高，河道水面積及調(diào)蓄水量日益減少，防洪排澇能力、航運能力和水環(huán)境質(zhì)量下降。經(jīng)2001年上海市水資源普查報告顯示，全市河道淤積量計14500萬km3，其中區(qū)級以下河道淤積量占總淤積量的83.41%，所以疏浚河道的工作重點應放在區(qū)級以下河道上，才能顯示出疏浚的明顯效果。

1.關(guān)于河道疏浚技術(shù)

疏浚是一門十分古老的技術(shù)，在我國其使用的年代可追溯到公元前數(shù)千年，但是作為一門新興的科學，卻是伴隨著歐美的航運事業(yè)發(fā)展起來的。在目前階段，美、日、德以及荷蘭等國，對于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船，然而我國在清淤固堤的長期實踐中也積累了一定的經(jīng)驗。

疏浚工程其主要的目的就是挖深河流或海灣的淺段，同時提高航道通航或者排洪能力，開挖港池以及進港航道等以興建碼頭及港區(qū)。在最近的幾百年來，疏浚工程進一步擴展到其它基礎(chǔ)施工領(lǐng)域，其中最為主要是吹填造陸工程。吹填就是將挖泥船挖取的泥砂，通過排泥管線輸送到指定地點進行填筑的作業(yè)。由此可見，疏浚工程對國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是對水上交通、水利防洪以及城市建設(shè)等的作用是非常重要的。

1.1河道疏浚的主要方法

在目前為止河道疏浚方法有很多，有的是水下疏浚，有的是干河疏浚，有的是依靠水力疏浚，也有的是采用爆破等手段疏浚。

根據(jù)疏浚技術(shù)現(xiàn)狀來看，其主要是包括工程疏浚技術(shù)、環(huán)保疏浚技術(shù)以及生態(tài)疏浚技術(shù)等。但是根據(jù)技術(shù)成熟度以及采用情況來將，其中的工程疏浚技術(shù)居首，環(huán)保疏浚技術(shù)是近年開發(fā)并且已進入大規(guī)模采用階段的成熟技術(shù)，關(guān)于生態(tài)疏浚技術(shù)則是在最近幾年提出并且在局部實施的新技術(shù)。

關(guān)于上海市郊區(qū)河道疏浚的方法其主要就是水下疏浚，所采用的技術(shù)主要為工程疏浚技術(shù)，環(huán)保疏浚技術(shù)和生態(tài)疏浚技術(shù)正處在蓬勃發(fā)展階段。上海市水利協(xié)會2004年組織專家對全市有代表性的八個區(qū)域進行的調(diào)查和考察，認為一批水生態(tài)修復技術(shù)已經(jīng)取得了較為成功的經(jīng)驗，在現(xiàn)階段已經(jīng)是逐步的被推廣。

1.2關(guān)于河道疏浚的主要設(shè)備

對于河道疏浚技術(shù)其是一個十分復雜的系統(tǒng)工程，并且對一項具體的河道疏浚工程，必須要進行綜合考慮工程的地理環(huán)境、水體特征、污染物的種類與含量等工程特性并有針對性地進行設(shè)計，根據(jù)工程特性不同，所采用的疏浚技術(shù)、設(shè)備及方法也不同。中國疏浚業(yè)，歷史悠久，已經(jīng)是有了一百年的歷史。在1895年荷蘭IHC公司就為中國建造了挖泥船。今天中國的疏浚能力已位居世界前列，主要疏浚力量分布在交通、水利等部門。水利系統(tǒng)在江河湖泊的治理中，在農(nóng)田水利建設(shè)中，機械疏浚力量形成了一定的規(guī)模，據(jù)調(diào)查，目前在長江、黃河、海河流域共有近200艘挖泥船，年設(shè)計疏浚能力為六千多萬km3。自從二十世紀七十年代以來，美國、日本及歐洲的一些發(fā)達國家，就開始投入大量人力、物力，致力于環(huán)保疏浚技術(shù)的研究，并取得了一定成果。盡管各國常用的疏浚技術(shù)與設(shè)備各有特點，但是，在大體上分為五個方面：一是鏈斗式挖泥船；二是絞吸式挖泥船；三是自航耙吸式挖泥船；四是爪斗式；五是鏟揚式挖泥船。

上海市郊區(qū)河道疏浚設(shè)備現(xiàn)主要使用的是泥漿泵沖、抓斗式挖泥船抓挖、兩棲式挖泥船抓挖等多種方式。全市各區(qū)縣建立了專業(yè)施工隊伍，主要是依靠機械化進行常年疏浚，同時建立了水面保潔隊伍，設(shè)立專職保潔員，從而使全市的河道整治工作取得了明顯成效。

2.關(guān)于河道疏浚的質(zhì)量控制

上海市郊區(qū)河道整治過程中認真做的做好以下幾方面內(nèi)容。

2.1要注重工程的實效以及強化質(zhì)量管理

在進行建設(shè)的過程當中，每級的水利部門將質(zhì)量管理貫穿于工程的設(shè)計、施工以及驗收等每一個環(huán)節(jié)，要嚴格實行施工招投標制、工程質(zhì)量監(jiān)理制以及項目法人制，同時要完善質(zhì)量安全管理網(wǎng)絡(luò)。市水務局作為全市水行政主管部門，切實加強檢查督促，并且要專門成立了郊區(qū)水利建設(shè)專項工程驗收考核小組，購買了專門的檢測設(shè)備和儀器對各區(qū)縣的區(qū)級、鎮(zhèn)級疏浚的河道進行抽查復測，以此來保證工程的質(zhì)量。

2.2要嚴格考核的制度以及制定出獎懲條例

市政府把河道整治作為環(huán)境保護和建設(shè)的重點內(nèi)容，在1998年成立了上海市河道污染綜合整治領(lǐng)導小組，同時也制定了《上海市河道污染綜合整治三年目標和計劃》。自從在1998年開始，市水務局每年安排冬春水利河道疏浚計劃，主要針對鎮(zhèn)、村級河道的淤積問題而開展。并組織驗收考核小組，制定詳細的考核標準，分區(qū)進行考核打分。在此之外，各區(qū)縣水務部門根據(jù)財力狀況，每年均要安排一些小型農(nóng)田水利建設(shè)，其中就包括鎮(zhèn)、村級河道的疏竣任務。這些工程的實施改善了郊區(qū)河道的淤積狀況，提高了排澇調(diào)蓄的能力。市水務局在每年冬春水利大檢查中對疏浚河道的合格率進行評定，作為年度冬春水利考核指標之一，并且對優(yōu)勝者進行財政的獎勵。

2.3關(guān)于河道淤積量的確定

關(guān)于河道淤積程度主要是考核區(qū)域河道現(xiàn)有河床深度與設(shè)計河深之比，它是衡量河道的過水能力與水土流失狀況的指標。河道深度小于設(shè)計斷面70%定為淤積河道，在疏浚之前，必須對河道的淤積量進行計算。

因為河道自然沉積或人為因素的影響，從而導致了河道河床淤積和槽蓄減小，淤積量反映了河道的自然規(guī)律和河道管理水平。在上海境內(nèi)河道除天然河道以外，還有相當一部分人工開挖河道，兩者之間的淤積量計算有一定的區(qū)分。

(1)人工開挖河道，其淤積量等于河道開挖過程中的河道大斷面面積和現(xiàn)狀實測河道大斷面面積之差乘以該斷面的河道控制長度的總和。即:

W淤泥=Σ[（Sj開挖-Si現(xiàn)狀）×Li河道]

(2)自然的河道，其淤積量的測量以及計算比較為困難，除采用人工淤積探測量方法之外，還要采用河道規(guī)劃斷面與實測斷面相擬合的方法確定河道淤積量。

2.4要對河道開挖量的進行確定

所謂的開挖量指河道規(guī)劃斷面與現(xiàn)狀斷面面積之差乘以該斷面河道控制長度的總和，即:W開挖=Σ[(Si規(guī)劃―Si現(xiàn)狀×Li河道）]

如果是人工開挖河道，其開挖量等于淤積量，如果是自然的河道，那么通常規(guī)劃斷面大于現(xiàn)狀河道斷面，其開挖土方量大于淤積量，由于產(chǎn)生部分實土開挖土方量。各區(qū)在河道整治過程中一般按照河道的規(guī)劃斷面進行整治，所以開挖土方量是區(qū)河道整治的重要的數(shù)據(jù)。

2.5關(guān)于河道規(guī)劃斷面的確定

在郊區(qū)河道整治中河道規(guī)劃斷面主要考慮堤頂高程、河底高程以及邊坡系數(shù)。上海市郊區(qū)河道規(guī)劃斷面應滿足表1、表2以及表3中的標準要求。

表1堤頂高程的標準

圩區(qū)級別 內(nèi)外河 堤頂高程（m)

一級圩區(qū) 外河 4.5

二級圩區(qū) 外河 42

三級圩區(qū) 內(nèi)河 1.0

表2河底高程標準

河道級別 河底高程（m）

區(qū)縣級 0.0

鎮(zhèn)存級 0.5

表3 各種土質(zhì)條件下的河岸邊坡系數(shù)的參考值

土質(zhì) 邊坡系數(shù)

粘土地區(qū) 1:1.5

壤土地區(qū) 1:2

含粉砂土地區(qū) 1:2.5

3.對河道疏浚工程施工的測量

在對河道疏浚工程的施工測量過程中，其主要是包括下列內(nèi)容：一施工控制系統(tǒng)的建立；二疏浚河道中心線定線；三細部輪廓定點放樣，在施工過程中的水上、水下地形、斷面測量、工程量計算以及工程竣工驗收測量等。

關(guān)于測量程序:首先就是要測量現(xiàn)有河床斷面，在經(jīng)過和設(shè)計斷面相比較，從而確定開挖土方量以及開挖深度；通過設(shè)計適宜的河道縱比降以及橫斷面，進行施工放線并以號樁為標志；再以工程受益情況合理攤派工程量。施工完畢后，根據(jù)“信樁”來進行驗收。

關(guān)于水深測量主要是是我們在冬春水利驗收中河道復測常用的一種測量方法。在實際操作中應與水位觀測配合進行，測量的儀器通常使用水尺、測深桿、鉛錘以及回聲測深儀。測量過程中誤差應滿足規(guī)范要求。為能夠有效的避免測量系統(tǒng)誤差，要求在施工之前、施工過程中以及施工竣工之后要使用同一種測量方法。

在工程竣工驗收測量之后，要繪制河道疏?？⒐ざ螖嗝鎻蜏y圖，并且對其判斷是否達到設(shè)計要求標準。

結(jié)束語：

淤積的主要原因是河道多年不疏浚，淤塞嚴重，閘門常年關(guān)閉，使水不能自然流動，自凈能力弱。郊區(qū)畜禽場的糞尿污水大部分未經(jīng)處理、工業(yè)廢水處理設(shè)施運轉(zhuǎn)不正常;生活廢水大多未經(jīng)處理直排環(huán)境，村鎮(zhèn)的生活垃圾大部分未建收集處置系統(tǒng)、外來人員的居住地疏于管理，從而造成河道被垃圾、污水所填埋和污染，成了天然垃圾場和排污溝，長年都在流淌著黑水，導致河道喪失其原有功能。

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關(guān)鍵詞：城市建設(shè) 河道整治工程 護岸工程 橋梁工程 1.引言

城市依水而興，尤其在河網(wǎng)地區(qū)，河道在與城市緊密地交織在一起，對城市的綜合發(fā)展產(chǎn)生了顯著的影響。近年來，隨著城鎮(zhèn)的經(jīng)濟建設(shè)飛速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境問題越來越受到重視，河道黑臭問題首當其沖。與地區(qū)經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展不相適應的是現(xiàn)狀河網(wǎng)水系淤積嚴重，影響通航，引、排水受阻，水質(zhì)環(huán)境也嚴重惡化，部分河道黑臭現(xiàn)象嚴重。消除河道黑臭是其中一項非常重要的內(nèi)容，通過河道整治，使河道周邊環(huán)境和面貌得到明顯改善。 2.概述

河道整治工程需要對城鎮(zhèn)河道進行整治，調(diào)整平面布置，消除死角，消除黑臭，使水流更順暢。城鎮(zhèn)河流擔負著防洪除澇、水資源調(diào)度、生態(tài)、環(huán)境、通航等任務。對城鎮(zhèn)河道需要根據(jù)規(guī)劃及實際情況，進行分析及優(yōu)化，根據(jù)河道整治工程合理的規(guī)模結(jié)合“生態(tài)、休閑、親水”治理目標進行河道整治，充分、有效地創(chuàng)造出一個既滿足防汛排澇、引水功能要求，又突出自然生態(tài)環(huán)境的空間，有時還需滿足通航要求。

A型護岸護岸布置在大部分河道中，斜坡式護岸按1:2.5放坡至堤頂標高，在標高+2.00m設(shè)置導梁、木樁，標高+2.00m至+3.10m設(shè)置連鎖塊，連鎖塊內(nèi)種植水生植物和濕地植物，堤頂設(shè)置3米寬防汛道路及導梁、欄桿。

（2）B型護岸（空心砌塊半直立式護岸）

B型護岸景觀性較好，布置在河道別墅區(qū)中，從河底按1:2.5放坡至標高+2.30m，標高+2.30m至+3.20m采用預制空心砌塊擋墻結(jié)構(gòu)，砌塊內(nèi)填充耕土并種植水生植物，從標高+3.20m至堤頂+4.50m采用1:2.5放坡并種植綠化，堤頂設(shè)置3m寬防汛道路及導梁、欄桿。

（3）C3型護岸（直立式擋墻護岸）

C3型護岸主要布置在后側(cè)為居民住宅，距離河口有一定的距離，河道也有一定的寬度，有條件進行漿砌塊石施工。C3型為圩內(nèi)河道護岸，堤頂標高+3.70m。護岸結(jié)構(gòu)為：從河底按1:2.5放坡至標高+2.30m，標高+2.30m至堤頂采用漿砌塊石擋墻結(jié)構(gòu)，標高+2.30m處可種植水生植物，堤頂設(shè)置3m寬防汛道路及欄桿。

（4）D型護岸（密排木樁斜坡式護岸）

D型護岸布置在河道后側(cè)為居民住宅，后側(cè)房子距河口很近。若采用擋墻結(jié)構(gòu)，施工開挖困難，也會對周圍建筑物產(chǎn)生影響。D型護岸布置在局部河段。從河底按1:2.5放坡至標高+2.50m，標高+2.50m至+3.00m采用密排木樁結(jié)構(gòu)，木樁前設(shè)置平段并種植水生植物，從標高+3.00m至堤頂標高采用1：2.5土坡種植綠化，堤底設(shè)置3m防汛道路及導梁、欄桿。

（5）E型護岸（插板樁斜坡式護岸）

E型護岸布置在河口寬度小或者河道后側(cè)建筑物離河口近的河道處。布置在局部河道中。一般布置在河道后側(cè)為居民住宅或廠房，且距河口比較近，采用漿砌塊石擋墻結(jié)構(gòu)施工開挖有困難的區(qū)域。從河底按1:2.5土坡放至+2.30m標高，設(shè)置1000寬平段，+3.50m標高設(shè)置250x250方樁，樁后側(cè)采用80厚C30砼擋土板，再以1:2.5放坡至河岸頂。

（6）F型護岸（斜坡式護岸）

F型護岸布置在局部河段。布置在兩岸以農(nóng)田及空地為主的河道中，或者對結(jié)構(gòu)，沖刷及景觀要求不高的部分河道中。從河底以～1:2.5土坡放至河岸頂。

3.3橋梁工程

在河道整治工程中有時需相應新建橋梁。例如，在某工程中有兩處即需要新建橋梁兩座。其中位置A為原土壩拆除后，溝通水系，為方便兩岸居民出行方便，故新建一座人行橋，考慮到跟兩側(cè)防汛通道貫通方便，因此新建橋梁一規(guī)格為26m×3.6m三跨橋，按照人行橋設(shè)計，采用520mm厚預應力預制板梁，橋臺采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，接坡道路兩側(cè)修建L形現(xiàn)澆鋼筋砼擋墻，考慮新建橋梁邊上為已建涵閘，如采用打入樁將對水閘產(chǎn)生影響，所以基礎(chǔ)采用Φ600灌注樁。位置B原有橋梁利用了原來閘上的人行橋，閘上橋原設(shè)計為人行橋，現(xiàn)在荷載變成汽車重載，對閘的安全有影響，因此要拆除原橋，新建一座橋梁。新建橋梁二規(guī)格為13m×5.6m一跨橋，設(shè)計標準為公路Ⅱ級，采用520mm厚預應力預制板梁，橋臺采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，接坡道路兩側(cè)修建L形現(xiàn)澆鋼筋砼擋墻，基礎(chǔ)采用Φ600灌注樁。詳見表1。

樁基采用Φ600鉆孔灌注樁，新建橋梁1樁長18.5m，持力層均為粉質(zhì)粘土；新建橋梁2樁長29m（30m），持力層均為粉質(zhì)粘土。

各荷載組合下的最大軸力均小于單樁 4.結(jié)束語

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【關(guān)鍵詞】膠帶運輸機；防滑技術(shù)；上山施工；礦車運輸；矸石緩沖倉

1 工程概況

鐵煤集團大興煤礦南二集中回風上山巷道位于南二-600m運輸大巷上部，起始點與南二8層回風巷相交，巷道設(shè)計長度360m，傾角24°，巷道寬度5.3m，高3.65m，巷道斷面17.22m2，煤巖類別為巖石，支護形式為錨噴支護。

分析斜巷掘進施工貨物運輸特點，斜巷拉放車因其作業(yè)環(huán)節(jié)多、設(shè)施復雜、自動化程度低多為人工操作、地質(zhì)條件多變，易發(fā)生安全事故。因此，最大限度的減少斜巷拉放車運輸是降低運輸事故率，提高安全的有效途徑之一。為此，我們綜合考慮，研究決定采用皮帶與礦車聯(lián)合運輸方式。

2 皮帶與礦車聯(lián)合運輸技術(shù)的總體方案

皮帶與礦車聯(lián)合運輸技術(shù)是將膠帶運輸機運輸與礦車運輸技術(shù)相集成，實現(xiàn)24°上山巷道內(nèi)膠帶運輸機運輸矸石與底部16°下山回風巷道礦車轉(zhuǎn)運矸石協(xié)調(diào)銜接，以減少大傾角斜巷拉放車作業(yè)，保證24°上山掘進迎頭貨物快速運出，提高運輸安全性。在工作面設(shè)一臺P-60B型耙斗機，24°上山巷道內(nèi)設(shè)一部DSP-800/1040型膠帶運輸機。巷道底部設(shè)一個緩沖矸石倉，矸石倉外部再設(shè)一臺P-60B耙斗機。南二8層回風巷的上、下部分別安設(shè)一臺JD-75型、JD-25型調(diào)度絞車。其總體布置如下圖1所示。

圖1 皮帶與礦車聯(lián)合運輸方案布置圖

3 皮帶與礦車聯(lián)合運輸技術(shù)運行原理

3.1 工作面耙斗機裝貨

耙斗機設(shè)置在工作面后方15米至35米范圍內(nèi)，為保證放炮后矸石崩落集中且不向山下滾落，在耙斗機前方斜設(shè)一個1.5米高的矸石擋板。耙斗機牽引鋼絲繩經(jīng)工作面返滑輪牽引扒斗將工作面矸石向耙斗機卸貨槽上貨。耙斗機溜槽卸貨口處設(shè)置一個矸石過濾篦子，篦子網(wǎng)格規(guī)格300mm×300mm，防止大塊矸石進入皮帶運輸，保證皮帶運輸上貨均勻。

3.2 皮帶輸送機排貨

皮帶輸送機負責24°上山巷道內(nèi)矸石下運工作，普通皮帶輸送機下運矸石巷道角度一般不超過16°。超過16°使用皮帶運輸易出現(xiàn)矸石在皮帶上下滑、滾落飛出及皮帶停機制動不可靠、飛帶等現(xiàn)象。不但影響了現(xiàn)場文明標準化更有可能造成人員傷害。

為了有效保證皮帶輸送機運輸安全，在原有皮帶輸送機基礎(chǔ)上設(shè)計了一套大包圍直接搭接式壓帶防滑裝置。該裝置采用通用的皮帶杠、舊皮帶、50×5角鋼，用螺栓及卡板組合成人字形鋼結(jié)構(gòu)架。50×5角鋼上端和皮帶杠用螺栓連接。下端用卡板與皮帶機皮帶杠固定，人字架每隔1.5m一架。這樣整個鋼結(jié)構(gòu)防護架便由多個人形架組合成一體，形成一個連續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)框架。在人字架的內(nèi)側(cè)安裝舊皮帶，舊皮帶的安裝位置下邊緊貼運輸皮帶上面，距皮帶中心100mm。上邊人字頭露出200mm寬。舊皮帶和鋼結(jié)構(gòu)架之間兩側(cè)各安設(shè)一根皮帶杠，防止運輸矸石時防護皮帶被擠出防護架。其主要結(jié)構(gòu)及在膠帶運輸機上的安裝方式如下圖2、圖3所示：

圖2 大包圍形式直接搭接壓帶防滑裝置

圖3 大包圍直接搭接式壓帶防滑裝置安裝示意圖

為了增加皮帶輸送機運輸矸石的穩(wěn)定性，皮帶架與巷道底板采用錨桿固定牢固。人字形防護架每隔20m用鋼絲繩與巷道頂板用錨桿固定牢固。

皮帶運輸矸石時，使矸石幾乎在一個密閉的環(huán)境下運輸，固定的防護皮帶始終緊貼在運輸皮帶上面，只有中間200mm寬部分未接觸。使運輸皮帶的上帶與固定的防護皮帶形成了摩擦滑動運行。增加矸石之間的摩擦力有效保證了矸石在皮帶上下滑。即使有少量矸石下滑滾落有了防護皮帶的作用也不能從皮帶上飛出落到巷道內(nèi)。

皮帶停機制動時，固定防護皮帶上存有矸石增加了防護皮帶與運輸皮帶上帶，運輸皮帶上帶與托輥之間的正壓力，使它們之間的相互摩擦作用增大。在它們的共同作用下有效保障了皮帶在停機時不自動下滑。

3.3 緩沖矸石倉存貨

在皮帶運輸機卸載點前方，位于24°上山巷道起坡點前平巷段設(shè)置緩沖矸石倉。緩沖矸石倉與行人側(cè)之間采用U型鋼、木板、舊皮帶封閉，作為擋矸墻。U型鋼頂柱接合處采用卡子固定，焊接在頂柱端頭的鐵板與巷道頂?shù)装彘g使用錨桿固定。

緩沖倉的設(shè)置一方面解決受礦車供應不足的影響而延遲工作面出矸時間，另一方面皮帶解決受礦車循環(huán)運輸?shù)挠绊?，皮帶停開機次數(shù)頻繁，對皮帶機的使用安全難以控制。

3.4 礦車二次轉(zhuǎn)運排貨

在矸石緩沖倉后方與南二8層回風巷交叉處設(shè)置一臺耙斗機，卸載溜槽座于南二8層回風巷礦車運輸軌道上方。4輛礦車利用安裝在南二8層回風巷上下平盤上的調(diào)度絞車對拉到耙斗機溜槽卸載口處。耙斗機將緩沖矸石倉內(nèi)矸石用扒斗向礦車內(nèi)裝矸。逐一將4輛礦車裝滿后，開動上下部絞車將4輛礦車運輸?shù)?600運輸大巷，實現(xiàn)矸石的二次轉(zhuǎn)運。

4 項目應用效果

該技術(shù)應用后，由于皮帶運輸矸石能力大，大大縮短了工作面出貨時間。底部回風巷道內(nèi)礦車運輸可進行24小時出貨，出貨量滿足進度要求。實際掘進施工比計劃掘進施工多了一個放炮循環(huán)，日進尺達4.5m。整個工程實際工期較計劃工期縮短了45天。月平均進尺80m比原計劃月平均進尺60m超出了20m，單進提高了33%，創(chuàng)下了該礦同類巷道掘進施工的新紀錄。

5 結(jié)束語

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【關(guān)鍵詞】遠程教學 視頻會議 虛擬現(xiàn)實 新模式

1 前言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和我國大力推進慕課教學模式，直播和錄播系統(tǒng)在我國教育行業(yè)得到迅猛發(fā)展，現(xiàn)代遠程教育也隨之迅速發(fā)展成長?，F(xiàn)代遠程教學，是指利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，將教師教學內(nèi)容的文字、音頻和視頻信息通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)以實時（直播）或非實時（錄像）的方式傳遞給學生，從而達到教學目的的一種教育模式。

現(xiàn)代遠程教學系統(tǒng)，多數(shù)采用Web平臺方式。教師將錄制的音、視頻文件于平臺上，利用資源數(shù)據(jù)庫或云為支撐，提供學生選擇觀看；或通過該平臺，實時地直播教學場景。多數(shù)平臺提供在線答疑功能。該類教學系統(tǒng)需要學生進行自我主動式學習，并且只能提供較少的師生互動方式，無法有效調(diào)動學生的學習積極性，不利于提高學習熱情。隨著視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了另一種現(xiàn)代遠程視頻互動教學系統(tǒng)，利用視頻會議的互動性，實現(xiàn)遠程教學。

本文主要分析視頻會議系統(tǒng)，結(jié)合最新的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，討論遠程教學系統(tǒng)發(fā)展的新模式。

2 遠程教學系統(tǒng)中的視頻會議技術(shù)分析及應用

2.1 視頻會議系統(tǒng)構(gòu)成及原理

視頻會議系統(tǒng)主要由多個視頻會議終端、一個多點控制平臺（含多點控制單元和管理系統(tǒng)）及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。視頻會議系統(tǒng)的實現(xiàn)及效果依賴各組成部分的配合：

視頻會議終端，是直接面對用戶的設(shè)備，將音頻、視頻等數(shù)據(jù)進行數(shù)字碼流處理后，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與其他用戶終端進行交互。包括數(shù)據(jù)傳輸端口、音頻輸入/輸出設(shè)備、視頻輸入/輸出設(shè)備、視頻編碼/解碼設(shè)備、音頻編碼/解碼設(shè)備、信息處理設(shè)備等；

多點控制單元，是指在系統(tǒng)中通過將視頻、音頻等數(shù)據(jù)根據(jù)預定算法分配給對應的信道，完成個終端數(shù)據(jù)的交互，滿足視頻會議所要求的多點通信控制功能的硬件單元；

數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，是指在各個設(shè)備終端連接并能夠?qū)⒁纛l、視頻通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字信道，包括光纜、電纜、微波以及衛(wèi)星等。

遠程視頻互動教學系統(tǒng)，是以視頻會議系統(tǒng)為主體開發(fā)建設(shè)的一套系統(tǒng)。根據(jù)會議時終端使用量不同，視頻會議分為點對點會議和多點會議，用于遠程教學系統(tǒng)時大多采用多點會議方式進行。授課教師使用一個會議終端當主講人，通過網(wǎng)絡(luò)對一個或多個會議終端前的學生進行實時教學演講，統(tǒng)一播放電子教學資料，使師生實時交互，達到教學目的。

2.2 遠程視頻互動教學系統(tǒng)的分析

通過多次對現(xiàn)代遠程視頻互動教學系統(tǒng)的實際設(shè)計、建設(shè)和使用，根據(jù)遠程視頻會議系統(tǒng)終端設(shè)備的不同，本文認為該類系統(tǒng)主要分為三類：軟件視頻互動教學系統(tǒng)、硬件視頻互動教學系統(tǒng)、軟硬結(jié)合視頻互動教學系統(tǒng)。

軟件視頻互動教學系統(tǒng)，利用軟件視頻會議系統(tǒng)平臺，以Web及相關(guān)插件為主，同時提供軟件客戶端。該類教學系統(tǒng)支持視頻畫面和各類文檔格式同步播放，提供多種互動功能支持在線教學，如電子白板、在線答疑、網(wǎng)頁同步瀏覽、投票系統(tǒng)等。操作簡單，使用方便，只需移動終端和網(wǎng)絡(luò)，架設(shè)迅速，帶寬需求相對低。但是，該類系統(tǒng)視頻分辨率普遍低，隨著移動終端和IE系統(tǒng)的升級，軟件兼容性會成為制約。

硬件視頻互動教學系統(tǒng)，利用硬件視頻會議終端解碼器，如思科、寶利通，結(jié)合教室或會議室進行互動教學。該類教學系統(tǒng)依托于硬件終端，只提供師生雙方的視頻畫面和教師電腦畫面，實現(xiàn)簡單互動功能，并且設(shè)備價格高，帶寬需求高。但該類硬件系統(tǒng)支持全高清分辨率，提供最好的視頻觀看效果，網(wǎng)真技術(shù)的使用達到了沉浸式教學目的。

軟硬結(jié)合視頻互動教學系統(tǒng)，在擁有前兩種系統(tǒng)基礎(chǔ)上，產(chǎn)生的新系統(tǒng)。聯(lián)動硬件系統(tǒng)終端和軟件系統(tǒng)平臺，教師和少數(shù)學生使用軟件系統(tǒng)終端，多數(shù)學生集中在遠程視頻教室使用硬件系統(tǒng)終端和軟件系統(tǒng)終端。該系統(tǒng)提供軟件系統(tǒng)的功能便利和硬件系統(tǒng)的觀看效果。

這三類遠程教學系統(tǒng)都可實現(xiàn)音、視頻同步傳輸，讓師生進行實時互動和交流，但是都擁有各自的優(yōu)缺點，清晰度、兼容性、互動性、舒適度等方面分別限制了各自的發(fā)展。不僅如此，現(xiàn)有系統(tǒng)無法提供更高要求的沉浸式教學體驗，實現(xiàn)完全模擬本地教學場景。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)原理及技術(shù)支持

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術(shù)，首先通過將現(xiàn)實環(huán)境中的環(huán)境進行三維數(shù)據(jù)的采集錄入，并根據(jù)使用者在K端的需求，將所采集的三維數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫調(diào)取、整合、傳輸?shù)冗^程，在一定的技術(shù)設(shè)備支持的基礎(chǔ)上模仿出真實的環(huán)境，通過模擬使用者真實環(huán)境下的感知能力來傳輸信息。該技術(shù)現(xiàn)階段主要通過下列技術(shù)的整合來影響人的感官：

3D視覺技術(shù)，是指利用人類左右眼的視覺差距來構(gòu)建三維圖片的原理，將二維圖片實現(xiàn)立體顯示，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要構(gòu)成部分，現(xiàn)階段主要采用偏振光眼鏡法、串行顯示法、裸眼實現(xiàn)技術(shù)等；

三維聲音重構(gòu)技術(shù)，是指使用者利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)終端設(shè)備，通過自身感知能力在虛擬環(huán)境中判斷聲源的具置。主要有三維聲音定位技術(shù)、語音識別技術(shù)和語音合成技術(shù)；

實時繪制技術(shù)，是指當使用者在虛擬現(xiàn)實技術(shù)終端進行三維運動時，將模擬環(huán)境中的物體通過實時繪制技術(shù)進行更新覆蓋，以滿足在虛擬環(huán)境中的真實感。

近幾年，世界各大IT公司投入大量資源發(fā)展虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并推出大量VR配套設(shè)備，包括：頭戴式顯示設(shè)備、手持式操控器、移動終端平臺、360度全景攝像機等，并發(fā)展出更復雜的增強現(xiàn)實技術(shù)。這對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用提供了有利的設(shè)備保障。

4 視頻會議與虛擬現(xiàn)實結(jié)合的新模式

本文在對虛擬現(xiàn)實技術(shù)及原理進行分析研究后，認為將視頻會議技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行結(jié)合，可彌補現(xiàn)有遠程視頻互動教學系統(tǒng)的不足，提供更好的沉浸式體檢，達到更好的音、視頻等效果，實現(xiàn)更理想的遠程視頻互動教學系統(tǒng)。

在新的系統(tǒng)模式下，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架主要依靠視頻會議數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及多點控制單元，達到新系統(tǒng)的各個使用者都能夠?qū)崿F(xiàn)一對多的數(shù)據(jù)交互；虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要用于升級改造各終端的設(shè)備及技術(shù)。根據(jù)技術(shù)成熟度及推廣成本來考慮，本文認為遠程教學系統(tǒng)的新模式可采用下列幾種終端系統(tǒng)：

桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，是指通過利用現(xiàn)有的顯示設(shè)備及簡單的附加設(shè)備來達到觀察及控制虛擬環(huán)境中的物體，輔助設(shè)備如立體觀察器、液晶顯示光閘眼鏡等造價相對低廉，投資比較低而且能達到比較理想的模擬現(xiàn)實的效果，適宜本文新模式采用并將其推廣應用；

沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，是指利用各種數(shù)據(jù)交互設(shè)備如頭戴式顯示設(shè)備和數(shù)據(jù)手套等，將使用者的感知能力完全投入到交互系統(tǒng)生成的虛擬環(huán)境中，產(chǎn)生身臨其境的感覺。該系統(tǒng)具有實時效能強、體驗感真實等特點，但前期投入成本較高，可在條件允許的情況下應用；

多圖層式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，是指使用者通過穿戴設(shè)備及三維數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將生成的三維圖層加載到現(xiàn)實事物上的技術(shù)，更加真實的通過數(shù)據(jù)處理來感受實際事物的變化，增強使用者的感知能力。由于相關(guān)技術(shù)設(shè)備的精確性及成本問題，該系統(tǒng)技術(shù)在實際推廣普及中還需要一定時間，但未來該系統(tǒng)必然會使新模式達到新高度，有巨大的發(fā)展空間和潛力。

新模式下的遠程教學系統(tǒng)中，教師、學生通過各自數(shù)據(jù)終端的虛擬現(xiàn)實設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)碼，并通過多點控制單元實現(xiàn)一對多的數(shù)據(jù)傳輸，在其他使用者的接收終端將數(shù)據(jù)解碼。同時，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供一個虛擬化的教學場景環(huán)境給所有教學活動參與者，該虛擬場景可由教師預先設(shè)置或采集現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)使用。

5 新模式的優(yōu)點

本文設(shè)計的新模式，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一對多交互，也改變了傳統(tǒng)遠程教學場景再現(xiàn)差的現(xiàn)狀，對提高使用者的感官認知有著大幅提高，具體體現(xiàn)為下列幾個方面：

場景還原性高：新模式在數(shù)據(jù)接收終端采用虛擬現(xiàn)實設(shè)備，可以在主觀感知中對虛擬環(huán)境中的物品進行相互作用，高度還原現(xiàn)實效果，與真實場景無差異；

感知更豐富：新模式增加接收終端的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，從視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多方面對使用者的感知能力進行信息傳遞，增強使用者主觀接收能力；

互動性更強：使用者將自身在虛擬環(huán)境中的身體移動、甚至面目變化等通過設(shè)備進行三維數(shù)據(jù)的采集轉(zhuǎn)碼，并通過網(wǎng)絡(luò)和接收端設(shè)備實現(xiàn)實時動態(tài)信息傳遞，在滿足音視頻實時交互的同時附帶肢體語言交流，并配合系統(tǒng)提供的虛擬場景和相關(guān)工具，互動性、舒適性比原有遠程教學系統(tǒng)更強。

6 新模式應用前景

采用視頻會議技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合新模式的遠程教學，可以為學生提供更為生動的學習環(huán)境及氛圍，使其具有極大的興趣與學習積極性，虛擬環(huán)境的變化對學生有著獨特的吸引力，并且教師講解知識難點時也可提供相應的虛擬化系統(tǒng)支持，教學場景真實化。該新模式的遠程教學系統(tǒng)，不僅僅可以完美實現(xiàn)遠程教學的目的，讓身處不同地方的師生進行教學活動，還可根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，應用于知識學習、提高學生探索能力、技能學習等方面。隨著新模式的推廣和使用，新系統(tǒng)的使用范圍也會提高，應用前景廣闊。

7 總結(jié)

本文在對視頻會議技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行分析研究后，將視頻會議技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行結(jié)合，產(chǎn)生遠程教學系統(tǒng)的新模式，可以突破現(xiàn)有系統(tǒng)的限制，在沉浸性、感知性、交互性等方面更有優(yōu)勢，并且應用前景廣闊，更好的實現(xiàn)遠程教學的目的。虛擬現(xiàn)實行業(yè)仍處于高速發(fā)展的初級階段，因此新的遠程教學模式在當前依然有許多不完善之處需要改進，包括目前硬件設(shè)備的完善、便攜性、性價比等，但未來新模式值得期待。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，和我國互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷提高，遠程教學必將推廣普及，為教育模式帶來新的變化，而將視頻會議與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的新模式的種種優(yōu)點也會將現(xiàn)代遠程教學提升到一個新的高度。

參考文獻

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作者簡介

韓冰（1984-），男。碩士學歷?，F(xiàn)為華東政法大學信息化辦公室工程師。主要研究方向為現(xiàn)代教育技術(shù)。

篇10

關(guān)鍵詞 糧食存儲；無線監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計；視頻合成

中圖分類號：S379 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）07-0095-01

1 糧食存儲技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 人工抄錄

目前人工抄錄糧溫數(shù)據(jù)是用便攜式糧溫檢測儀測量出來的，此種儀器是于全集成化數(shù)字儀表。采用漸進的數(shù)字集成電路技術(shù)，投資少、面積小、便于造作、攜帶方便，有很高的使用價值。它的溫度采集方式使通過糧倉內(nèi)的溫度探桿連接檢測儀的采溫端口，探桿將溫度模擬信號發(fā)送到監(jiān)測儀上，最后以數(shù)字形式顯現(xiàn)出來，檢測人員進再行手工抄錄。

這種儀器的優(yōu)點是價格便宜，操作簡單，而且對場地沒有特別的要求。所以，此種儀器很受小型糧庫和室外糧囤的歡迎。但是，他也有不足之處，比如這種方式需要很多的人員進行二次抄錄，因為是人工抄寫，所以出現(xiàn)抄寫錯誤或者是漏抄現(xiàn)象是在所難免的。而且這種方式的運用應該屬于傳統(tǒng)的糧倉管理，不具現(xiàn)代化特征，信息管理功能更談不上。

1.2 現(xiàn)場總線控制

現(xiàn)場總線控制方式是一種先進糧食儲備管理方式，現(xiàn)在有很多儲糧企業(yè)對糧食的濕溫度監(jiān)測都使用這種技術(shù)方式，他的工作過程是：通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，把糧倉內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)結(jié)合總線傳輸?shù)教囟ㄔO(shè)備上，其中此種方式的總線類型技術(shù)方案有很多，但是在糧倉管理上主要使用CAN、MODBUS以及串口總線這三種技術(shù)方案。

此種檢測糧濕溫度的方式主要優(yōu)點是：實效性強，技術(shù)風險低。它是在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上進行的糧倉狀況監(jiān)控，所以此種方式所采集的數(shù)據(jù)肯定準確度很高。但是總線技術(shù)也有它本身不可避免的缺陷，比如，此方式對糧倉的場地選擇非?？量蹋乙驗樗峭ㄟ^無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳輸，所以必須在糧倉周圍鋪設(shè)無線電纜。如果小型糧倉使用此方式，就顯得大材小用，得不償失了。所以它一般被用于大型鋼板糧倉管理，另外如果不是固定集中儲糧也不能使用此技術(shù)。

2 視頻合成技術(shù)的糧食存儲無線監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 無線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在傳統(tǒng)糧倉監(jiān)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)與視頻合成技術(shù)，對糧倉的濕溫度的過程進行實時監(jiān)測，就是視頻合成技術(shù)的糧倉管理監(jiān)測系統(tǒng)。視頻合成技術(shù)就是比較先進的屏幕顯示技術(shù)，它是通過無線網(wǎng)絡(luò)及和圖像信號在屏幕的特定位置上進行統(tǒng)一顯示、傳輸數(shù)據(jù)，而且它使用的網(wǎng)絡(luò)ID可以隨意設(shè)置，可足夠滿足糧倉需要。次系統(tǒng)是通過濕度傳感器對糧倉適度信息進行定時收集，然后再通過單片機講測量得到的濕度數(shù)據(jù)傳送到終端節(jié)點，通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息輸送出去，最好，利用視頻疊加技術(shù)將糧倉內(nèi)外的濕溫度及糧倉視頻同時顯示在電視上，通過電視我們可以對糧倉內(nèi)外的濕溫度進行有效的監(jiān)控和預警，使得工作人員能時時刻刻了解糧倉內(nèi)外濕溫度情況及其他有關(guān)情況，以便員工對糧倉的不良情況進行及時有效的處理。提高糧倉儲存管理工作的工作效率，同時，最大限度的減少糧食浪費與霉變。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.2.1 無線溫濕度采集模塊

該模塊是無線環(huán)境溫濕度監(jiān)測設(shè)備，通過外接監(jiān)測糧倉溫濕度，高模塊檢測時對位置有特殊的要求，必須放置于需要檢測的位置。它主要以ZIGBEE無線模塊為核心來工作，單片機電路在通電的情況下控制濕溫度傳感器采集濕溫度數(shù)據(jù)，在通過單片機把所測是溫溫度傳輸?shù)浇K端節(jié)點模塊上。再有終端節(jié)點模塊傳輸給路由節(jié)點，然后這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)有中心節(jié)點接收。

2.2.2 ZIGBEE無線網(wǎng)絡(luò)

ZIGBEE技術(shù)是一種先進的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，近幾年在糧食儲備管理上運用很普遍，它的信息量很大，能包含大約65 536個無線數(shù)傳模塊，與移動通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有很多相似點。每個ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)的一個站點，每個模塊之間可以在無線網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)相互通信；而且每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離也達到一定的技術(shù)要求，現(xiàn)在已經(jīng)可以達到幾百米，甚至幾千米。

2.2.3 視頻疊加

1）MB90092的工作原理。MB90092的工作，需要通過片選、串行時鐘、串行數(shù)據(jù)3個關(guān)鍵引腳來接收外部數(shù)據(jù)信息，完成工作。MB90092的指令都字節(jié)構(gòu)成的，每個字節(jié)所負責的內(nèi)容不一，它們之間各盡所能，完成數(shù)據(jù)的傳輸。

首先，片選的選取要謹慎，選擇有效的片選，因為MB90092在串行時鐘輸入存儲數(shù)據(jù)時，等數(shù)據(jù)準備好之后，需要把串行時鐘的初始狀態(tài)由0改為1，使MB90092接收1位數(shù)據(jù)，DATA數(shù)據(jù)進入MB90092串行移位寄存器，此時MB90092就會完成1位數(shù)據(jù)的傳送。然后通過片選和串行數(shù)據(jù)進行字節(jié)的發(fā)送。在串行數(shù)據(jù)傳輸中，通過高電平，時鐘收到的bit數(shù)據(jù)可以復位傳輸，也可以清除復位，而且還可以判斷數(shù)據(jù)的有效性。

2）視頻疊加的工作過程。視頻疊加核心機器是單片機、視頻疊加芯片、字庫芯片及少量的電路，通過他們之間的相互聯(lián)系對虛擬的模擬視頻輸入信號，在進行相應的字符疊加，這些視頻信號會匯合到一起，從而形成混合視頻信號，統(tǒng)一在特定的顯示器上顯示。

3 結(jié)束語

糧食儲存工作關(guān)系到國家的根基，相關(guān)部門一定要重視糧倉管理，以便確保糧食質(zhì)量，減少不必要的糧食浪費，也間接提高了人們的生存質(zhì)量。因為糧倉受環(huán)境影響很大，而環(huán)境是很難人工控制的，所以糧倉管理迫切需要一種高科技的技術(shù)來解決此類問題，提高我國科學儲糧技術(shù)。視頻合成無線監(jiān)控系統(tǒng)的應用對糧倉的內(nèi)外環(huán)境進行無線監(jiān)控，對糧倉得是溫度進行全程監(jiān)控、預警，大大方便了糧倉管理，提高糧倉管理工作的效率。

參考文獻

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