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高效精准科研温室设计与应用策略研究_李树一.pdf

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高效精准科研温室设计与应用策略研究_李树一.pdf

绿色低碳建筑技术 DOI nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 高效精准科研温室设计与应用策略研究 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 作者简介 李树一 nullnullnullnull null 女 硕士 高级工程师 从事企业基建 nullnullnull 采购 行政在内的运营管理工作 引文格式 李树一 岳中琳 谢 琦null高效精准科研温室设计与应用策略研究 null null山西建筑 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnull 李树一 岳中琳 谢 琦 先正达生物科技 中国 有限公司 北京 nullnullnullnullnullnull 摘 要 根据我国北方地区的气候特点 尤其是北京市的自然环境条件 结合温室植物育种的生物学特性 兼顾自然气候 条件 评估研究所需要的环境稳定性要求 在以往温室设施的设计和建造经验的基础上 设计适合华北地区的研发型气 候温室并予以实践 在该全天候科研温室中可以实现对温度光照等生长条件影响因素的控制 为农业生物育种研发提供 平稳 高效 节能 安全的平台环境 关键词 科研温室 玻璃温室 育种温室 自动控制 精准环控 中图分类号 nullnullnullnullnullnullnullnull 文献标识码 null 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 0 引言 在自然环境中的大田 天气的突发变化无法满足 育种研发对于环境稳定性的要求 也无法实现全年的 实验 因此能够提供稳定高效育种研发环境的智慧化 玻璃温室被广泛应用于农业科研中 null 科研温室是一 种为农业科学研究提供研发环境保障的农业设施 服 务于农业研究和作物育种等工作 与传统温室相比在 布局 运行状态 设备设施选配和管理方面都有很大的 差异 null 国外的试验科学体系建立相对较早 一直强 调理论研究与实际生产相结合 国内体系发展相对较 晚 经验相对不足 null 科研玻璃温室在吸取生产型温 室 气候室设计和建设特点的同时 结合农业育种科学 的特点 兼顾节能低碳的原则 不断进行创新 实现温 度 灯光 内外遮阳 风机水帘全套系统的智能化控制 本项目在设计阶段和建造施工过程中都取得了一定的 突破 null 结合智能化物联网技术的应用 对实验环境 中影响作物生长的各要素进行系统性调控 实现提供 稳定研发环境的同时 也极大降低了运维人员人为操 作失误对研发带来的负面影响 null 本文通过对先正达集团在北京建设一栋科研温室 进行系统性介绍 重点对温室结构性能 温室系统配 置 温室功能等方面的特点进行详细阐述 为国内科研 温室的设计与建造提供一些借鉴和参考 1 高效精准科研温室总体布局与功能 先正达北京创新中心项目科研温室位于昌平区小 汤山农业园西区 温室轴线面积null nullnullnullnull null null null 按照国 家有关设计规定 严格执行现行国家规范 标准对卫 生 防火 抗震等规定和设计 温室设计建造在遵循连 栋玻璃温室设计及建造等相关标准规范的基础上 严 格按照 nullnullnull nullnull nullnull 科学实验建筑设计规范 nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull 生物安全实验室建筑技术规范等相 关技术规范 在满足使用设计 安全的基本条件下 设 计满足支持生物育种研发的温室评估试验的需求 对 温室评估基因 表达元件 作物表型提供科学 便捷 高 效合理的设施环境 1null1 温室规格 温室钢结构框架形式 nullnullnull 式三屋脊热镀锌钢制 结构 防腐性能好 开间 nullnull null null 天沟高 nullnull null null 脊高 nullnullnull null 跨宽null nullnullnullnull nullnullnullnull null 空间布局 考虑光照方向 设置东西向温室隔间和天沟 南北排列 本项目温室占 地面积 nullnullnull null nullnullnullnull null null nullnull nullnullnullnull null null null 本项目科研温 室性能参数如表null 所示 1null2 温室功能分区 抗病试验温室 null 间 抗病项目病理实验专用温 室分为null 个生产区 采用软质隔断间隔 隔断高度null null 病理摄像及样品处理间包括 摄像室 工具柜 剖杆机 烤种机等设备 nullnull 第nullnull 卷第nullnull 期 null null null null 年 null 月 山 西 建 筑 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 表1 科研温室性能参数表 性null指标 参数 基本雪负荷 nullnullnull nullnullnull null 雪荷载 nullnullnull nullnullnullnull null null载 nullnullnullnullnull nullnullnullnull null 作物栽培槽荷载 nullnullnull nullnullnull null 抗震null防烈度 null 度 地震加 null度值 nullnullnullnullg 大排雨水null力 nullnullnull nullnullnullnull 环境温度 nullnullnull null nullnullnull null 性null指标 参数 电力参数 nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull 单nullnull三nullnull 幕布系统 null层牵引拉线系统 屋顶清洗 null最大重量 null nullnullnull null 车轮 距null nullnullnullnull null 屋顶清洗null转 移装null最大重量 nullnull nullnullnull null 结构null全等级及 null计使用年限 null为nullnull 年 育苗间 null 间 育苗间内分隔两区 通过null nullnull 单 层超白钢化玻璃实现中间隔断 采用空调系统 内循 环设计 温室null 温室null null 间 进行大豆 玉米 葵花等不 同作物育种种植试验 水肥间 null 间 水肥区nullnullnull null null 其中包含配电间约 nullnull null null 柴油发电机作为备用 功能区 null 间 种子脱粒间nullnull null null 烘干室nullnull null null 种子清选间nullnull null null 设备间nullnull null null 表型分析间nullnull null null 温室走廊 员工进出各温室的通道以及小型拖拉 机进出通道 自动化温室隔间在nullnullnull null null 左右 气候控制及设备 配置主要适配玉米 大豆 番茄的作物生长特点 温室 各功能分区如图null 所示 抗病项目病理实验专用温室 560 m 2 3个分区 普通温室5 480 m 2 普通温室4 480 m 2 普通温室6 480 m 2 普通温室3 480 m 2 普通温室7 480 m 2 普通温室8 480 m 2 普通温室2 480 m 2 普通温室1 480 m 2 育苗间 480 m 2 3个分区 图1 温室功能分区布局图 对比农业园区内的其他常规玻璃温室 该项目隔 间分配的优势更加明显 普通温室隔间数量小 在大 空间的玻璃温室内环境控制精度较差 难以实现高效 响应和精准的温湿度控制 因此常规温室适配作物和 性状实验类型少 无法做到适配根据不同作物和实验 需求精准定制环境参数 2 科研温室主体结构系统设计 2null1 温室主骨架 该智慧连栋温室主体结构安装采用装配式方法 对骨架 立柱 桁架 及各种连接件进行防腐蚀预处 理 其中镀锌层厚度标准达到nullnullnull nullnullnull null 钢构件镀锌 后 表面做喷塑处理 采用静电喷涂方式 地脚螺栓现 场组装 无焊接 如图null 所示 图2 温室主体骨架 2null2 覆盖材料 该项目玻璃温室的屋面使用厚度null nullnull钢化漫反 射玻璃 nullnullnull透光率 温室立面使用 null nullnull null null nullnull null null nullnull双层中空充氩气钢化玻璃 立面玻璃实现透光率 不小于nullnullnull 温室间隔断采用null nullnull单层散射钢化玻 璃 散射玻璃透光率nullnullnull 抗病项目病理实验专用温 室采用软质隔断分成 null 区 软质隔断覆盖 nullnull nullnull nullnull nullnullnull薄膜 高度null null 对比普通玻璃 温室的屋面玻璃通常采用普通高 亮玻璃或漫反射玻璃 该项目顶部采用的材料为超白 漫反射玻璃 通过对超白玻璃表面的特殊处理 让阳光 最大限度射入温室可提高温室内接收外部日光的均匀 度 与此同时对玻璃表面纹理进行特殊处理 调整光的 散射率 实现最大限度的光照均匀 除此之外 在北方地区常见玻璃温室使用双层中 空玻璃以实现降低室外温度对温室内环境温度的影 响 但该项目中 我们在双层中空玻璃中采用了充氩气 技术 进一步提高保温效率 带来节能收益 2null3 遮阳与保温系统 温室外层遮阳设备包含系统控制箱 电机和传动 带限位开关等部件 遮阳幕布选用高品质户外遮阳 网 遮阳率nullnullnull 通过电机及传动系统实现一键开合 温室内侧装备遮阴和保温系统通过传感器对室内 外温度信号进行反馈 自动开合遮阴及保温装置 华 北地区null 月 null 月 日光强烈 利用外层遮阳网及内侧 遮阴降低日光影响 实践测试通过装备内外遮阳系统 可以降低温室内部温度null null nullnull null 华北地区nullnull 月 次年null 月 启动保温卷被系统 减少温室内部的热量损 失 能够降低寒冷天气供暖产生的运营成本 内外阳光幕布的选择 根据作物研发使用需求 抗 病理实验温室 育苗实验温室使用遮阴幕布 幕布遮阳 率nullnullnullnull 阻燃型 其他常规温室及温室走廊采用遮 阳率nullnullnull的遮阴幕布 节能率nullnullnull 阻燃型 保温内侧幕布及卷被遮阳率分别为 nullnullnull 和 nullnullnullnull 均为阻燃型 通过直径nullnull nullnull的铝质卷轴卷起 nullnull 第nullnull 卷第nullnull 期 null null null null 年 null 月 李树一 等 高效精准科null温室null计与应用策略nullnull 该卷轴有一个凹槽 用来固定幕布 对比普通玻璃温室仅配置外遮阳的情况 该项目 增加设置的内侧遮阳幕布 可根据科研需求调整遮阳 幕布遮阴率 以实现精准控制光周期的目标 对于大豆 类作物等对光周期敏感的作物生长研究具有重要 作用 3 科研温室环境控制设备 3null1 温度调控系统 3null1null1 空调系统控制参数 为了温室内保持适宜的环境条件 温室内部采用 多联机空调系统 通过网络端口与计算机进行连接 具 备远程控制功能 智能化程度高 每个分区单独设置一 台多联机空调系统 实现温湿度独立控制 空调系统控 制参数设置如表null 所示 表2 空调系统控制参数 温室nullnull 温度nullnull null对湿度nullnull 备注 抗病试验温室 nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 空调升降温 育苗空调房 nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 空调升降温 生产区null号 null号 nullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 水暖升温 湿 帘nullnull降温 功null房间 nullnull nullnullnull 水暖升温 空调降温 3null1null2 温室温度场仿真模拟分析 以病理区为例进行夏季制冷白天工况下 null null null null null高度上的温度分布校核 病理区夏季白天的温度 要求是小于nullnull null 室外气温夏季工况为nullnull null 冬季工况为 nullnullnull null 围护结构的综合传热系数为nullnull nullnull null null null 白天大 棚的顶面考虑nullnullnull遮阳率 辐照热流输入为nullnullnull nullnullnull null 补光灯带来的热量经计算参考额定功率 内机送回风 口位置布置在温室立面中间偏上位置 设计送风量 null nullnullnull null null nullnull 确保制冷量满足要求且不超出冷热源的 最大能力 3null2 湿帘风机降温系统 炎热的夏季 使用空调系统在玻璃温室内进行主 动降温能耗较高 但仅靠自然通风和遮阳系统来降温 又不能满足作物生长需求 因此配置湿帘风机系统进 行主动降温 湿帘风机具有气温越高 越干燥 降温幅 度越大 室内可降至nullnull null null nullnull null 的特点 能够迅速 排走室内热气 废气和异味 降温的同时 增加空气氧 含量 同时与空调系统降温相比极大地节约了能耗 配套轴流风机叶片直径约null nullnullnull nullnull 设计排风量 达nullnull nullnullnull null null nullnullnull 对应装配的湿帘 与室内的热空气混 合后 通过风机排出室外 而安装在负压风机对面的湿 帘墙则用于进风 水帘工艺采用新材料与空间交联技 术 将纸浆制成波纹状的纸帘 具备高吸水 高耐水 抗 霉变 耐腐蚀等特点 蒸发表面积增大 扩散效能快 降温效果持久 也不会产生水花飞溅 3null3 自然通风系统 天窗及侧窗系统可利用自然风和室内外温差实现 内外部空气的对流及循环达到降温除湿的效果 根据 热对流原理 热空气流向温室上空的特点 在温室屋面 顶部增设自动开合天窗 实现自然通风 温室各区天窗规格尺寸为nullnullnull null null null nullnull null null 长 null 宽 走廊顶窗规格为null null nullnullnull null null 抗病项目病理实验 专用温室顶部不开窗 顶窗采用爪式推拉杆进行启 闭 能确保启闭平稳及密闭 温室屋顶开窗设置高强 型风琴式折叠防虫网nullnull 目 使温室内部形成一个密闭 空间 防止室外昆虫和杂物进入室内 折叠防虫网由 聚酯单丝线制成 抗 nullnull 耐老化 自然通风天窗形式 如图null 所示 图3 自然通风系统 3null4 温室补光设计 根据作物生长要求灯下光强需达到nullnullnull nullnullnullnull 以 上 光强均匀度尽量高 计算补光灯安装后占据的整 体面积 即可视为安装后遮挡阳光的面积 利用软件 分别模拟灯下nullnullnull null和null null处的光强 并显示均匀性 补光设计方案为根据现场情况使用 nullnullnull 顶光模 组 安装采用升降模式 可根据作物的生长情况灵活调 整补光灯的高度 因为光源照射的边际效应 为了尽 可能提高补光光照的均匀性 采用软件模拟光强 以期 达到光照需求 利用nullnullnullnullnullnull软件模拟灯下nullnull null null处光 强如图null 所示 图4 距灯1 5 m处的光强模拟效果 0 00 m 0 00 m 20 00 m 350 420 420 420420 350350 350 350 350 350 350350350 350 420 420 420 420 24 00 m nullnull 第nullnull 卷第nullnull 期 null null null null 年 null 月 山 西 建 筑 模拟效果显示 平均光强为nullnullnull nullnullnullnullnull null null null 同 时选取了边角位置的网格进行了光强均匀性的比较 可以看出除边角null null处外 其余位置的均匀性良好 可 以达到nullnullnull以上 补光灯升降系统为补光照明固定装置应安装在与 温室配套的结构上 可手动升降 也可电脑远程自动 升降 并将灯架从桁架附近 约 null null 高 降到离地面 null null高的地方 电动升降架尽量减少遮光 常规温室内的补光灯灯架不具备自动升降功能 该项目应用自动升降的补光灯 实现补光灯可随植物 生长高度变化调整高度位置 确保植物生长全周期的 光照均匀 4 科研温室环境控制系统 该智能化温室设计专门的控制系统 硬件包括中 央计算机和若干输入输出扩展模块 这些模块借助于 总线系统连接到中央计算机 该系统能远程访问且能 用手机nullnullnull监控报警 控制系统与气象站 感应风向 风力及风速 室外温度及光照强度等信息 相连 配合 温室传感器 控制温室内所有电气设备 如风机湿帘 补光照明 通风采暖 滴灌施肥等 每个隔间内可实现 单独控制 所有的电机和其他负载都是通过接触器null起 动器远程控制 温室走廊处设置现场操作屏方便现场 操作监控 温室环控系统配备温度null湿度传感器盒 干湿球 型 带有机械通风扇和液位反馈装置 二氧化碳传感 器 带机械通风扇 为实现精准环境设备控制 首要前提是传感器联 动相关设备的触发条件需综合各传感器数据信息进行 计算 因此该项目中每个温室隔间内均匀分布null 个传 感器 使用期间可根据每个隔间作物种植的面积及位 置 调用对应位置的传感器数据 通过中央控制系统 结合室外气象站数据的综合计算结果 触发相应设备 的控制 相较于普通温室 该项目最大的优势在于通过 更加精准的传感器布置和综合多种环境因素 包括 室内温湿度 室外的光照 雨雪 风力风向 结合科 研需求的标准温湿度及二氧化碳参数的科学计算 逻辑 准确自动控制天窗开合角度 补光灯 风机水 帘 加湿喷雾系统 外遮阳 内遮阴 保温帘 水肥系 统 供暖系统 5 消防及应急系统 null 消防系统 在温室的走廊及各温室隔间内配置 干粉式灭火器 共nullnull 余个 null 应急照明系统 出口设 有应急灯 包括出口通道 开放区域等 null 火灾探测报 警 温室区设有火灾报警装置以及防盗警报器 null 通 讯 安全和警报 温室内部及走廊将提供无线 nullnullnullnull 配 置火灾报警 null 备用发电机 为确保作物环境的安全 稳定 装配柴油发电机 用于备用发电 机组参数 nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null 功率 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull 转速 null nullnullnull nullnullnull 电子调速 nullnullnullnullnull电启动 闭式风扇水箱冷 却 防护等级nullnullnullnull null 绝缘等级 智能控制器 空滤器 消音器 蓄电池浮充电器 减震器 断路器 减震垫 蓄 电池及蓄电池电缆 null 防雷接地及安全措施 本工程 依照防雷最高标准对电气设备及强弱电相关系统进行 防雷接电 同时装备总等电位联结端子箱 对全部进出 温室的金属或具有金属外皮的线缆管道进行等电位连 接和接地 6 结语 小汤山智能化玻璃连栋温室 可以精准调控作物 的生长环境参数 提供全面稳定 且不受外界环境影响 的环参运营 利用设备设施能力 可以缩短作物的生 育期 加速研发进程 并且可以完成更多对环参有特殊 要求的实验 该温室对植物栽培进行了一系列的半自 动化的栽培改进 极大提高了工作效率 现新建温室已经投运 以正在运行的null 间温室的 效率为例 对比原一期温室数据 极大地增加了工作效 率 如表null 所示 表3 新建温室效率与原一期温室对比 null别 数量 作物 全年总容量null株 原一期温室 nullnull间 新建智null化玻璃温室 null间 玉米外植体 null nullnullnull 玉米nullnull null nullnullnull 向日葵nullnull null nullnullnull 大豆nullnull null nullnullnull 大豆nullnull null nullnullnull 该温室具备经济 高通量 精准控制 适配多种作 物的特点 具备支持外植体供应 nullnull 管理 基因和表达 元件的评估 具备支撑null null高世代种子扩繁及null null高世 代群体性状评估和载体筛选的平台能力 适合行业相 关需求 具有育种研发农业设施设计及建设的参考及 推广价值 参考文献 null 张梅 马伟null温室智能装备系列之一百 二十四 美国科研温室考察报告 null null农业工程 技术 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnull null 曹楠 鲍顺淑 袁雪锋 等null 荷兰 德国典型温室 园艺设施功能与布局解析 null null 农业工程技术 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnull nullnull 第nullnull 卷第nullnull 期 null null null null 年 null 月 李树一 等 高效精准科null温室null计与应用策略nullnull null 张晓文 杨仁全 王纲 等null植物检疫隔离温室的 研究与开发 null null农机化研究 nullnullnullnull null nullnull nullnullnullnull null 吴玉发 陈育辉 程俊峰null 华南型植物检疫隔离 温室的设计与应用研究 null null 现代农业装备 nullnullnullnull null nullnull nullnullnullnull null 齐振宇 吴正辉 洪之奇 等null科研温室植物补光 系统的设计与应用 null null实验科学与技术 nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull esearch on the design and application of efficient D greenhouse Li Shuyi Yue Zhonglin Xie Qi Syngenta Biotechnology China Co Ltd Beijing nullnullnullnullnullnull China Abstract nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull Key words nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 上接第null 页 Study on dust particles diffusion law of forced ventilation and gallery ventilation in extra long highway tunnel null Lan Fuan 1 3 Cai Wencheng 1 null Kou Xiaomin 1 Fan Wenhao 2 3 Wang Zhijie 2 3 null Sichuan Lexi Expressway Co Ltd Xichang Sichuan nullnullnullnullnullnull China null Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering Ministry of Education Southwest Jiaotong University Chengdu Sichuan nullnullnullnullnullnull China null School of Civil Engineering Southwest Jiaotong University Chengdu Sichuan nullnullnullnullnullnull China Abstract nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull null nulln

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