基于CNKI和WOS数据库的盾构土文献计量分析_黄占斌.pdf

文章编号:1009-6094(2023)02-0619-10基于 CNKI 和 WOS 数据库的盾构土文献计量分析*黄占斌1，段海煦1，冯俊义1，叶康军2，胡兴波2，刘雪磊2，张志3(1 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083;2 北京市首发天人生态景观有限公司，北京 102600;3 北京市首发高速公路建设管理有限责任公司，北京 100621)摘要:为全面了解国内外盾构土的研究与应用动态，基于中国知网(CNKI)数据库和 Web of Science(WOS)全文数据库(包 括 Science Citation Index Expanded(SCI)、SocialSciences Citation Index(SSCI)和 Arts Humanities CitationIndex(AHCI)3 个子库)，对 20062020 年盾构土相关领域15 年文献进行检索，采用文献计量法进行年度发文量、发文文献类型、国家发文量、载文期刊、高被引论文、学科分布、研究机构和基金资助项目等内容分析。结果表明，20062020年该领域全球研究发文量整体呈现上升状态，其中中文发文量远高于英文;国内外发文量最多机构是中国的同济大学，占比 7.59%，发文量最多的基金资助项目是中国国家自然科学基金委，占比 20.59%;国内外对盾构土领域的关注点和研究方向不同，但均偏重盾构土的处理利用;我国主要以盾构、隧道和土体改良等为研究目标，期刊隧道建设(中英文)发文量和第一高被引论文均居首位;国际较为关注研究的是盾构、隧 道、机 械 和 土 体 等 方 面，期 刊 Tunnelling andUnderground Space Technology 发文量最高，第一高被引文期刊为 Fems Microbiology Reviews。通过分析，盾构土堆积污染及处理成本高问题的解决迫在眉睫，加强盾构土无害化处理和资源化利用是重要发展方向。关键词:环境工程学;盾构土;文献计量分析中图分类号:X 734文献标志码:ADOI:10.13637/j issn 1009-6094.2022.0036*收稿日期:20220111作者简介:黄占斌，教授，博士生导师，从事矿区生态、退化土壤和污染土壤治理技术及修复材料研发研究，。0引言盾构法是隧道暗挖法中一种全机械化的现代施工方法，具有安全开挖、衬砌同步和掘进速度快等优点1，广泛应用于地铁和道路隧道等建设中，其产生盾构土也逐渐成为城市固体废弃物的主要来源2，给城市环境带来极大挑战。统计表明，2014 年我国建筑垃圾 15 多亿 t，2020 年达到 26 亿 t 以上，增长率达 73.4%3 4。隧道开凿产生和堆积大量泥沙渣土，采用盾构法施工每 1 km 可产生约 5 万 m3渣土，占建筑垃圾较大比例5。2012 年，Maidl等6总结了盾构隧道渣土改良理论与技术，建立了机械化隧道盾构掘进的体系，并分析了盾构渣土的利用现状和环境危害。为减小涵洞施工中渣土对盾构机械磨损和增加渣土止水性，大量添加剂如钠基膨润土、纯碱、泡沫剂和高分子聚合物(如羧甲基纤维素)等，导致渣土盐碱化严重、结构破坏和利用困难问题突出7。盾构土堆积造成占用土地、影响周围土壤质量、污染水域及地下水、破坏市容等严重生态环境危害，堆体边坡也有滑坡灾害风险等8。美国、日本和欧洲等国对盾构土利用较早，相关法律法规比较完善，如美国已基本达到建筑垃圾“零排放”水平，日本政府对建筑垃圾无害化处理与资源化利用率达 96%，欧洲国家对拆建等产生的建筑垃圾资源的综合转化率均为 80%以上，我国建筑垃圾如盾构土等无害化处理与资源化利用技术起步较晚，利用率低于美、日和欧洲国家9 11。近年来，我国政府逐渐重视建筑垃圾资源化利用，制定系列政策法规。但目前我国城市垃圾资源化利用率还较低，总体不足 10%12 13。盾构土传统处理方式主要是空地露天堆放或填埋消纳，小部分改良处理后用于建筑建材产品、路基填料用土14。近年来，国家绿色城市、海绵城市和城市周边矿山土地复垦，都需要大量土壤，形成较大市场需求;建设城市公园和绿化地，在城市发展中有很大市场空间。因此，盾构土用于城市公园建设和绿化建设，具有废物就地利用、成本低和促进循环经济发展等优势15，而解决盾构土无害化和促进其资源化利用就成了迫在眉睫的问题。总结分析全球盾构土研究现状与应用动态，可有效掌握盾构土相关领域的总体水平，是盾构土进一步开展研发与应用的基础。文献计量法是从文献外部特征出发定量为主的分析方法，多出现在图书情报、信息资源管理中，主要利用数理统计文献信息间定量关系处理，获得偏重概率规律和逻辑规律16，被广泛应用于科学研究领域，为工作人员和决策者提供全面、有效的信息17 18。如 2021 年，刘志慧等19 提出基于 CNKI 的“3S”技术发展文献计量分析概念，根据分析结果提出了该领域存在的问916第 23 卷第 2 期2023 年 2 月安全 与 环 境 学 报Journal of Safety and EnvironmentVol 23No 2Feb，2023题，为未来“3S”技术发展提供科学参考。鉴于目前国内外盾构土相关研究现状与动态分析较为缺乏，本文以盾构土文献为信息数据基础，对20062020 年中国知网(CNKI)数据库和 Web ofScience(WOS)全文数据库进行检索和文献计量分析，以期了解我国盾构土研发现状和发展趋势提供参考，有效改善生态环境，有利于人类生活水平和质量的提高。1数据来源与分析方法为保证数据统计与分析的代表性，国内文献选择中国知网(简称 CNKI)数据库和 Web of Science(简称 WOS)全文数据库进行检索，其中 WOS 全文数据库包括 Science Citation Index Expanded(简称SCI)、Social Sciences Citation Index(简称 SSCI)和Arts Humanities Citation Index(简称 AHCI)3 个子库，涉及中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文和中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国重要会议论文和国际会议论文全文数据库。在CNKI 数据库高级检索中，以“盾构”和“土”为主题词检索，获得相关文献 3 309 篇;国际文献选取 WOS数据库检索，以公式 TS=(shield AND soil*)为主题词进行检索，共获得相关文献 1 962 篇。基于 20062020 年盾构土的国内外文献检索，采用文献计量法进行年度发文量、文献类型、国家发文量、载文期刊、高被引论文、学科分布、研究机构和基金资助项目等项目分析。将符合要求文献导入Note Express 数据库中，利用 Excel 2021 软件处理数据，使用 Origin 2021 软件进行绘图，借助 VOSviewer软件20 对 CNKI 数据库和 WOS 数据库进行热点分析。2结果与分析2.1年度发文量年度发文量在一定程度上反映领域相关学术研究的发展趋势和规模及应用动态等，同时也反映某时段内该领域研究热点。如图 1 所示，20062020年盾构土相关中、英文发文量整体均呈上升趋势，中文发文量高于英文，说明国内对盾构土领域研究的逐步重视;2006 年中、英文发文量为分别为 393 篇和 262 篇，其中 20112013 年中文发文量和 20122014 年英文发文量有明显下降;自 2016 年来中、英文发文量增长速率均显著提升，反映出盾构土领域受到更多研究者和管理者的关注。2.2文献类型文献类型在一定程度上可为研究人员快速获取所需要文献提供便利，且有益于探讨研究和应用整体发展状况。如图 2 和 3 所示，20062020 年盾构土领域相关中、英文文献类型主要包括学术期刊、学位论文和会议论文等，其中中文文献类型以学术期刊为主、学位论文为辅，发文量分别为 74.9%和14.5%;英文文献类型主要是研究性论文、其次是会议论文，各占总量的 72.3%和 24.7%。中、英文发文主要文献类型有所差异，说明国内外对盾构土领域的关注点不同，但相关研究重点较接近。2.3热点分析通过对盾构土领域相关研究的关键词进行热点分析，可在一定程度上直观反映出该领域研究重点、热点和发展趋势。20062020 年盾构土领域热点分析结果如图 4 和 5 所示，热点分析图谱中关键词出现的频率表明其受关注程度，球形越大，表示其活跃程度越高，而两球形之间距离越近则表示两者关图 120062020 年盾构土领域年度发文量Fig 1Annual publication volume of shield soilfrom 2006 to 2020图 220062020 年 CNKI 数据库盾构土领域中文文献类型Fig 2Types of publications in the field of shield soil inCNKI database from 2006 to 2020026Vol 23No 2安全 与 环 境 学 报第 23 卷第 2 期系越密切;我国主要以盾构、隧道和土体改良等为研究为主，国际较为关注盾构、隧道、机械和土体等方面。表明近 15 年来国内外对盾构土领域研究方向和发展重点相似。图 420062020 年 CNKI 数据库盾构土领域研究热点知识图谱Fig 4Knowledge map of research hotspots in shield soilfield from CNKI database from 2006 to 20202.4国家发文量国家发文量分析在一定程度上反映该国在该领域研究的活跃程度和总体水平。20062020 年盾构土领域发文量 Top10 的国家如表1，发文量居世界前 3 位的国家分别是中国、美国和加拿大，三者在该领域 研 究 中 占 据 主 导 地 位;中 国 发 文 量 占 比42.51%，美国和加拿大分别占 16.00%和 8.46%。但总被引用频次由大到小为美国、中国、加拿大，中国篇均被引用频次低于其他前 10 国家，H 指数(高引用次数)由大到小为美国、中国加、拿大，表明中国图 320062020 年 WOS 数据库盾构土领域英文文献类型Fig 3Types of publications in the field of shield soil inWOS database from 2006 to 2020在发文数量上虽远高于其他国家与地区，但相关文献影响力不大，文献总体水平有待提高。2.5国家年度发文量国家年度发文量分析一定程度上反映该国在该领域总体研究水平和发展状态。20062020 年盾构土领域发文量前10 的国家变化如图6 所示，近15年来中国在盾构土领域的发文量整体呈现上升状态，自 2015 年开始持续快速增加，且从 2009 年发文量超过美国和加拿大，成为全球发文量最多的国家，说明国内对该领域研究的关注和重视;美国和加拿大有波动但变化不大，德国、法国和英格兰等国家变化较平稳，可预测出 2020 年后中国仍是该领域发文量最高的国家，其研究处于较活跃状态。图 620062020 年盾构土领域发文量前 10 的国家变化Fig 6Changes of Top 10 countries in the amount of shieldsoil published during 200620202.6载文期刊载文期刊的分析反映该领域研究文献的主要期图 520062020 年 WOS 数据库盾构土领域研究热点知识图谱Fig 5Knowledge map of research hotspots in shield soilfield from WOS database from 2006 to 20201262023 年2 月黄占斌，等:基于 CNKI 和 WOS 数据库的盾构土文献计量分析Feb，2023刊来源，可为研究者进行文献查询、资料获取和论文投稿等提供指导。20062020 年盾构土领域