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文檔簡介

1、. :.;內(nèi)部資料留意保管大型土石方工程施工技術(shù)研討 中石化中原建立工程二一五年十月九日大型土石方工程施工技術(shù)研討編寫人:宋成磊主要參與人:王東月1、張自強(qiáng)2、施少強(qiáng)3、徐樹青4劉少帥5、趙立平6、王秀敏7、韓陽陽8、王延升9孫孝峰審定:米長利 大型土石方工程施工技術(shù)研討 目 錄TOC o 1-5 h u HYPERLINK l _Toc5050 一、工程概略 PAGEREF _Toc5050 2 HYPERLINK l _Toc26648 1.1工程背景 PAGEREF _Toc26648 2 HYPERLINK l _Toc3233 1.2研討內(nèi)容 PAGEREF _Toc3233 2 H

2、YPERLINK l _Toc9611 1.3總體目的: PAGEREF _Toc9611 3 HYPERLINK l _Toc17650 1.4研討成果 PAGEREF _Toc17650 3 HYPERLINK l _Toc28477 1.5技術(shù)道路 PAGEREF _Toc28477 3 HYPERLINK l _Toc16904 二、現(xiàn)狀研討概略 PAGEREF _Toc16904 3 HYPERLINK l _Toc21265 2.1深孔臺階爆破概略 PAGEREF _Toc21265 3 HYPERLINK l _Toc18536 2.2高填方地基強(qiáng)夯概略 PAGEREF _Toc

3、18536 6 HYPERLINK l _Toc24825 三、主要研討內(nèi)容及獲得的成果 PAGEREF _Toc24825 7 HYPERLINK l _Toc6072 3.1深孔臺階爆破研討 PAGEREF _Toc6072 7 HYPERLINK l _Toc23808 3.2高填方地基強(qiáng)夯施工研討 PAGEREF _Toc23808 23 HYPERLINK l _Toc7420 四、 現(xiàn)場運(yùn)用效果分析 PAGEREF _Toc7420 35 HYPERLINK l _Toc12462 4.1爆破研討現(xiàn)場運(yùn)用 PAGEREF _Toc12462 35 HYPERLINK l _Toc4

4、761 4.2強(qiáng)夯的研討運(yùn)用 PAGEREF _Toc4761 35 HYPERLINK l _Toc3591 五、工程的經(jīng)濟(jì)、社會效益 PAGEREF _Toc3591 35 HYPERLINK l _Toc3999 5.1直接節(jié)約費(fèi)用 PAGEREF _Toc3999 35 HYPERLINK l _Toc26848 5.2間接減少人工費(fèi)及機(jī)械運(yùn)用費(fèi) PAGEREF _Toc26848 35 HYPERLINK l _Toc22004 5.3經(jīng)濟(jì)效益總計 PAGEREF _Toc22004 35 HYPERLINK l _Toc11104 5.4后期影響受害 PAGEREF _Toc111

5、04 36一、工程概略1.1工程背景中石化中原建立工程于2021年,中標(biāo)貴州織金60萬噸/年聚烯烴工程場平實(shí)驗性工程,合同額4600萬人民幣。本工程主要內(nèi)容為土石方爆破、強(qiáng)夯施工,設(shè)置本實(shí)驗性工程的目的是為后期大場平施工獲得爆破、強(qiáng)夯等一系列施工參數(shù),以到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)、工期合理。經(jīng)過此項技術(shù)研討,目的是掌握大體積巖石爆破以及強(qiáng)夯施工中的技術(shù)參數(shù),培育一批在大型土石方工程施工中有一定技術(shù)才干和閱歷的人才,提升我單位在大型土石方工程特別是巖石爆破施工方面的競爭力,加強(qiáng)闖市場的才干。我公司參與的中石化貴州織金60萬噸/年聚烯烴工程整個場平土石方量在5000萬立方米,可謂超大型土石方工程,目前的場平實(shí)

6、驗性工程就是為了后期大場平搜集各類參數(shù)、總結(jié)施工閱歷。我單位在參與的過程構(gòu)成了具有很高適用價值整套技術(shù),培育了懂爆破、強(qiáng)夯、土石方調(diào)配的施工人才,并率先保質(zhì)保量的完成工程工程,為貴州織金聚烯烴工程樹立了標(biāo)桿,在業(yè)主方樹立了良好企業(yè)籠統(tǒng),為后期施工打下了堅實(shí)的根底。對提高本單位的市場競爭才干,提高經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。1.2研討內(nèi)容 1深孔臺階爆破爆破參數(shù)的正確選用及爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計,對爆破設(shè)計進(jìn)展優(yōu)化,提高爆破有效能量的利用率,提高經(jīng)濟(jì)效益。 2)大型土石方工程深孔臺階爆破施工爆破器材的比選。(3)爆破的平安控制:合理平安間隔 驗證和盲炮及其處置,降低爆破的有害效應(yīng)。(4)填方區(qū)分四層進(jìn)展回填,

7、層厚自下而上為6m、8m、9m、6m,第1、2、4層均設(shè)置兩種強(qiáng)夯能級對比,第3層設(shè)置三種強(qiáng)夯能級對比,為后期大面積場平強(qiáng)夯施工選擇合理的強(qiáng)夯能級提供數(shù)據(jù)支持。(5)經(jīng)過強(qiáng)夯實(shí)驗掌握此類填料壓實(shí)系數(shù)及松散系數(shù)。1.3總體目的:經(jīng)過研討總結(jié)出一整套成熟的大型土石方工程爆破、強(qiáng)夯施工技術(shù),為后期工程貯藏技術(shù)、人才。1.4研討成果1構(gòu)成了一套成熟的大型土石方工程施工技術(shù)涵蓋爆破、土石方回填、強(qiáng)夯地基等;2實(shí)驗總結(jié)出適宜當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的合理的爆破網(wǎng)絡(luò)參數(shù);3探求出一套完好的平安保證措施,并構(gòu)成制度;4總結(jié)了高填方地基填料的虛鋪系數(shù)。1.5技術(shù)道路 1.深孔臺階爆破設(shè)計,在實(shí)踐施工中根據(jù)巖石性質(zhì)以及試爆效

8、果分析,逐漸進(jìn)展優(yōu)化并確定最合理的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),以到達(dá)研討的目的;2.強(qiáng)夯施工中不同強(qiáng)夯能級之間設(shè)置對比,在一樣回填厚度上確定一種最經(jīng)濟(jì)合理的強(qiáng)夯能級。二、現(xiàn)狀研討概略2.1深孔臺階爆破概略 2.1.1 深孔臺階爆破的幾種方式深孔臺階爆破普通采用毫秒微差爆破法,按其起爆順序和方式的不同又分為許多種。好像排齊發(fā)爆破、按排起爆的排間毫秒爆破、同排與不同排按一定順序起爆的毫秒微差有序爆破、小抵抗線寬孔距微差爆破、微差壓渣爆破等。 (1)同排齊發(fā)爆破。同排炮孔之間用導(dǎo)爆索銜接,排間導(dǎo)爆索用不同段毫秒雷管引爆,稱為排間齊發(fā)爆破法。這種爆破方法操作簡便,不易發(fā)生錯誤。但導(dǎo)爆索自上而下引爆炸藥,使堵塞段預(yù)先構(gòu)成

9、爆炸氣體泄出通道,減少氣體在炮孔內(nèi)作用的時間,從而不利于巖石破壞。20世紀(jì)80年代該法在水利水電行業(yè)運(yùn)用較多,以后逐漸減少。 (2)同排毫秒微差爆破。同排炮孔裝入同一段毫秒延期雷管,不同排運(yùn)用不同段雷管的起爆方法稱為同排毫秒微差爆破。由于同段毫秒延期雷管間存在誤差,因此它們不能像齊發(fā)爆破那樣相鄰炮孔起爆時差小于1ms,而是大于1ms,乃至數(shù)十毫秒。同排雷管先響與后響,無法預(yù)測。這種利用雷管本身誤差到達(dá)微差目的的爆破,對巖石破碎有利,它普通在孔數(shù)、排數(shù)不是特別多的情況下運(yùn)用。 (3)微差有序爆破。同排或多排炮孔按設(shè)計規(guī)定的順序起爆的方法,稱為微差有序爆破法。目前世界上大多采用塑料導(dǎo)爆管雷管起爆系

10、統(tǒng)完成微差有序爆破。當(dāng)每個炮孔內(nèi)再分段,那么構(gòu)成孔間、孔內(nèi)微差有序爆破。由于每一孔均處于三個自在面條件下爆破,使被爆巖石得以充分破碎。它是目前世界上比較先進(jìn)的起爆方法,在三峽等水利水電工程中得到廣泛運(yùn)用。在炮孔較多和主要建筑物附近爆破時更加顯示其優(yōu)越性。 (4)小抵抗線寬孔距微差爆破。這是瑞典人ULangefors(蘭格福斯)等提出的爆破方法。其本質(zhì)是在一個鉆孔所能擔(dān)負(fù)面積的條件下,間排距乘積等于該面積的多種組合中,以其間距等于28倍抵抗線獲得的效果較好。采用該法爆破獲得的巖石塊度比較均勻。我國的實(shí)際閱歷以孔距是抵抗線的24倍者居多。 (5)微差壓渣爆破。在臺階前沿存有未清完爆渣條件下進(jìn)展的深

11、孔臺階爆破稱為微差壓渣爆破。我國水電建立中,此法多用于壩體石料開采的爆破。該法的優(yōu)點(diǎn)是可加快施工進(jìn)度和添加塊石破碎度,同時也存在以下不利點(diǎn): 1)假設(shè)臺階前沿留有底坎,壓渣使其無法去除,會使后續(xù)爆破不能炸到要求的高程,呵斥臺階根底的爬高景象。 2)普通會產(chǎn)生臺階后部嚴(yán)重拉裂,更壞時會出現(xiàn)后翻與硬墻,給后續(xù)臺階鉆爆帶來困難。 3)爆堆高、炸藥單耗高、爆破振動大。 2.1.2深孔臺階爆破特點(diǎn)深孔臺階爆破在石方工程中占有重要的位置。它已在露天和地下土建工程中被廣泛運(yùn)用。在鐵路、公路、水利等土建工程及冶金開采中采用,獲得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。隨著鉆孔機(jī)械和裝運(yùn)設(shè)備的不斷改良、爆破技術(shù)的不斷提高、爆破器

12、材的日益開展,深孔臺階爆破在改善和控制爆破質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)石方機(jī)械化施工、提高消費(fèi)效率、到達(dá)快速施工方面,已明顯地為人們所認(rèn)識和注重。因此深孔臺階爆破方法在石方開挖中所占的優(yōu)勢越來越明顯。露天爆破時,通常是把山體劃分成一定厚度的程度分層,自上而下逐層開采,并堅持一定的超前關(guān)系,在開采過程中各任務(wù)程度在空間上構(gòu)成了階梯狀,每個階梯就是一個臺階或稱為階段。臺階是露天爆破的根本構(gòu)成要素之一,是進(jìn)展獨(dú)立剝離和開采作業(yè)的單元體。 深孔臺階爆破的特點(diǎn):1、破碎質(zhì)量好,破碎塊度符合工程要求,大塊率低,無根坎,爆堆集中和具有一定松散度,能滿足鏟裝設(shè)備高效率裝載的要求;2、降低爆破有害效應(yīng),如震動、噪聲、沖擊波、飛石

13、等危害,減少后沖、后裂和側(cè)裂;3、提高爆破技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的,即提高鉆孔延米爆破量,降低炸藥單耗,使鉆孔、鏟運(yùn)等工序發(fā)揚(yáng)最大效率。2.2高填方地基強(qiáng)夯概略 2.2.1強(qiáng)夯法的特點(diǎn)1適用各類土層:可以用于加固各類砂性土、粉土、普通黏性土、黃土、人工填土,特別適宜加固普通處置方法難以加固的大塊碎石類土以及建筑、生活渣滓或工業(yè)廢料組成的雜填土,結(jié)合其它技術(shù)措施亦可用于加固軟土地基。2運(yùn)用范圍廣泛:可運(yùn)用于工業(yè)與民用建筑、重型構(gòu)筑物、設(shè)備根底、機(jī)場跑道、堤壩、公路和鐵路路基、貯倉、堆場、油罐、橋梁、港口碼頭、核電站、人工島等。3加固效果顯著:地基經(jīng)強(qiáng)夯處置后,可明顯提高地基承載力、緊縮模量、添加干密度、減少

14、孔隙比,降低緊縮系數(shù)、添加場地均勻性,消除濕陷性、膨脹性,防止振動液化。4有效加固深度:單層8000KN.M高能量級強(qiáng)夯處置深度達(dá)12米,多層強(qiáng)夯處置,深度可達(dá)2454米,普通能量強(qiáng)夯處置深度在68米。5施工機(jī)具簡單:強(qiáng)夯機(jī)具主要為履帶式起重機(jī)。當(dāng)起吊才干有限時,可輔以龍門架等設(shè)備。6節(jié)省資料:普通的強(qiáng)夯處置是將原狀土施以能量,無需添加建筑資料,大大縮短施工周期。7節(jié)省造價:由于強(qiáng)夯工藝無需資料,節(jié)省了建筑資料的購置、運(yùn)輸、制造、打入費(fèi)用,除了耗費(fèi)油料外,沒有其它耗費(fèi)。8施工快捷:只需工藝適宜,特別是對粗顆粒非飽和土的強(qiáng)夯,周期更短。9雨天影響比較嚴(yán)重。2.2.2強(qiáng)夯在石化建立工程中的運(yùn)用近年

15、來石油化工工程領(lǐng)域廣泛采用強(qiáng)夯法進(jìn)展地基處置,主要運(yùn)用于消費(fèi)安裝和大型儲罐,如我單位近年來所施工的北海商儲基地工程、北海LNG儲罐及接納站工程、貴州織金60萬噸/年聚烯烴工程均采用強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)展地基處置。強(qiáng)夯做為一種施工快捷簡單、本錢低的地基處置方法,將會在越來越多的工程中運(yùn)用。三、主要研討內(nèi)容及獲得的成果3.1深孔臺階爆破研討3.1.1深孔臺階爆破工藝流程圖炸藥、雷管裝填炸藥、雷管裝填鉆 孔潛孔鉆機(jī)、空壓機(jī)就位布 孔潛孔鉆機(jī)行駛道路開通初步爆破方案設(shè)計起爆網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起 爆爆破效果分析、參數(shù)調(diào)整石 方 挖 運(yùn)下一爆破循環(huán) 深孔臺階爆破工藝流程圖3.1.2施工對象地質(zhì)本場區(qū)屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義

16、斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)。背斜構(gòu)成狹窄的山脈,向斜構(gòu)成寬緩的槽谷,組成典型的隔擋式褶皺。背斜軸部較平緩,翼部陡峻。背斜樞紐呈起伏狀,往往構(gòu)成多個高點(diǎn)。本場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位于煤洞廠背斜北西翼和板橋向斜西翼。場地內(nèi)強(qiáng)風(fēng)化的白云巖的巖石鞏固程度屬極軟巖,巖體完好性程度屬于較完好,巖體根本質(zhì)量等級為類,中風(fēng)化的白云巖巖石鞏固程度為軟巖,巖體完好程度屬于較完好完好,巖體根本質(zhì)量等級為;強(qiáng)風(fēng)化的砂巖,鞏固程度屬于較軟巖,巖體完好性程度屬于較完好,巖體根本質(zhì)量等級為類,中風(fēng)化的砂巖的巖石鞏固程度屬較硬巖,巖體完好性程度屬于完好較完好,巖體根本質(zhì)量等級為類;強(qiáng)風(fēng)化的灰?guī)r,鞏固程度屬于較軟巖,巖體完好性程度屬于較完

17、好,巖體根本質(zhì)量等級為類,中風(fēng)化的灰?guī)r的巖石鞏固程度屬較硬巖,巖體完好性程度屬于完好較完好,巖體根本質(zhì)量等級為類。3.1.3鉆孔設(shè)備本工程主要采用分別式潛孔鉆機(jī)和液壓式全自動潛空鉆機(jī),每節(jié)鉆桿長度3.6米。 3.1.4火工品選用在土石方工程中常用的爆破炸藥為硝銨類炸藥和硝化甘油類炸藥,而硝化甘油類炸藥平安較差,爆炸后易產(chǎn)生有毒氣體,且本錢高,因此本工程不選用硝化甘油類炸藥。普通爆破用硝銨類炸藥主要有:銨油炸藥、膨化硝銨炸藥、乳化炸藥、水膠炸藥。銨油炸藥的特點(diǎn):成分簡單,本錢低,制造運(yùn)用平安,但是感度低,起爆困難,吸潮及固結(jié)的趨勢劇烈。不適宜在貴州多雨地域運(yùn)用。膨化硝銨炸藥的特點(diǎn):成分簡單,制造

18、容易,性能穩(wěn)定,爆炸威力高,爆炸后有毒氣體較少,比較適用于硬巖剝離,礦山露天爆破等。由于貴州當(dāng)?shù)卮祟愓ㄋ幭M(fèi)較少,運(yùn)輸需經(jīng)過人口稠密的鄉(xiāng)鎮(zhèn),基于供應(yīng)和運(yùn)輸平安思索本工程不采用此類炸藥。水膠炸藥的特點(diǎn):爆炸反響完全,能量釋放高威力大,存儲穩(wěn)定性和抗水性較好,機(jī)械感度和火焰感度低,爆炸后產(chǎn)生的有毒氣體少。但由于原材本錢高,炸藥價錢較貴,因此不宜選用此炸藥。乳化炸藥的特點(diǎn):裝藥密度可調(diào),爆速和猛度較高,起爆感度高,抗水性較強(qiáng),組分不含有毒物質(zhì),爆炸后產(chǎn)生有毒氣體少,加工工藝簡單,本錢低廉,施工操作平安性較高,再就是當(dāng)?shù)叵M(fèi)廠家較多?;谪浽垂?yīng)充足,平安性好,價錢廉價等要素,本工程選用乳化炸藥。經(jīng)過

19、綜合思索火工品資料采用導(dǎo)爆管毫秒延期雷管與瞬發(fā)電雷管、 2號巖石乳化炸藥。 導(dǎo)爆管 2號巖石乳化炸藥 3.1.5深孔爆破參數(shù)研討1爆破參數(shù)(1)炮孔直徑露天臺階爆破的孔徑與以下要素有關(guān):臺階高度巖石性質(zhì)炸藥性能鉆孔機(jī)械類型孔徑大,有利于提高消費(fèi)效率,提高延米爆破量,但塊度有能夠增大。用潛孔鉆時為:85mm200mm。(2)底盤抵抗線露天臺階爆破有兩種抵抗線:最小抵抗線w):由裝藥中心至臺階坡面的最小間隔 。底盤抵抗線W):第一排炮孔中心至臺階坡底線的程度間隔 。底盤抵抗線是影響露天臺階爆破的重要參數(shù),其值選過大,爆破質(zhì)量不佳,產(chǎn)生根底,后沖加強(qiáng)。其值過小,爆破能量得不到充分利用,效率降低。不僅

20、浪費(fèi)炸藥,而且還添加鉆孔任務(wù)量。按鉆機(jī)平安作業(yè)要求見以下圖 W=c+H.ctg H臺階高、 c平安值2.53.0m)、 坡角6080度ccwPb梯段深孔爆破孔網(wǎng)參數(shù):H梯段高度, a鉆孔間距孔距 W前排孔底板抵抗線 b排距 h超鉆深度梯段坡面角 l孔深 c梯段上緣至前排孔口間隔 孔邊距按每孔裝藥量計算 Wd=d.(7.85./m.q)1/2 (m)式中:d炮孔直徑 單位:dm. 裝藥密度kg/dm3. 裝藥系數(shù) 0.60.8。 m密集系數(shù)m=a/w. q炸藥單耗 kg/m3. a炮孔間距 m. 3炮孔間距a)、排距b)、密集系數(shù)m)兩炮孔之距為a、兩排之距為b、密集系數(shù):m=a/w.孔距與排距

21、普通稱為孔網(wǎng)參數(shù);確定孔網(wǎng)參數(shù),通常是以每個炮孔允許裝入藥量為根據(jù),再計算每個炮孔所負(fù)擔(dān)的爆破體積,最后得出炮孔間距。式中:L炮孔深度,L=H+h qL每米炮孔裝藥量,kg/m,其值為:為炮孔裝藥密度,其值為900kg/m31000kg/m3 。d炮孔直徑,m。炮孔密集系數(shù)m值確實(shí)定該值得確定普通取決于起爆方式:當(dāng)采用斜線起爆時其值為:0.91.2;當(dāng)采用逐排起爆時其值為:2為佳。炮孔排距確實(shí)定bb=(0.90.95)Wd (4)超深h)目的:抑制底盤夾制力,減小根底。 h=0.150.35Wd難爆時,取大值;易爆時,取小值。h值普通不超越3.5m。(5堵塞高度l)堵塞物:鉆孔巖粉、碎石粉、尾

22、礦粉、砂、粘土。目的:延伸爆生氣體在巖石中的作用時間,提高炸藥利用率,減少碎石飛散、降低聲響,防止過早從孔口噴出。 l=(1232)d6裝藥量的計算單孔裝藥量Q,以炮孔爆破負(fù)擔(dān)體積巖石所需的炸藥量計算確定:Q=q.Wd.a.H按上式計算得出的炸藥量,還需求以每一炮孔能夠裝入的最大藥量來驗算: QqL(L-l)假設(shè)Q不滿足上式,那么Q大于允許炮孔裝藥量,Q不能全部裝入炮孔。緣由:主要是:Wd、a、或q值偏大、或炮孔直徑偏小。要重新設(shè)計。多排孔爆破時,第一排炮孔裝藥量計算同上;從第二排起,因爆破時遭到巖石夾制造用,裝藥量適當(dāng)加大,其單孔裝藥量計算為:Q=kqabHK巖石夾制系數(shù),采用微差爆時:k=

23、1.11.3;齊發(fā)爆破時:k=1.21.5.2)炮孔布置方式與起爆順序1布孔參數(shù)與起爆參數(shù)布孔參數(shù):相對于臺階眉線而言,計算出的孔網(wǎng)參數(shù)。即孔網(wǎng)參數(shù)ab起爆參數(shù):它取決于起爆瞬間炮孔間的相對位置,與炮孔布置方式和起爆順序有關(guān)。不難看出:影響爆破質(zhì)量的是起爆參數(shù)而不是布孔參數(shù)。因此,實(shí)踐操作過程中:經(jīng)常出現(xiàn),布孔參數(shù)合理而起爆參數(shù)不合理梅花形布孔,斜線起爆);或布孔參數(shù)普通,起爆參數(shù)合理矩形布孔,斜線起爆2炮孔布置方式和起爆順序炮孔布置方式有兩種:矩形布孔三角形梅花形布孔起爆順序由于微差爆破技術(shù)的運(yùn)用而變得多種多樣。微差爆破的優(yōu)點(diǎn):多自在面、應(yīng)力場疊加、巖塊擠壓、二次破碎、降震、改善爆破效果。起

24、爆順序有:逐排起爆:震動較大、前、后沖大。斜線起爆:后沖小、振動小、爆堆集中;操作復(fù)雜。V型起爆:爆堆集中、振動小,復(fù)雜。波浪起爆:相互擠壓、加強(qiáng)碰撞、振動動小、爆破效果好,操作復(fù)雜。橫向掏槽起爆:用于掘溝。微差的兩種方式:孔內(nèi)微差孔內(nèi)、孔外微差3)裝藥構(gòu)造露天爆破,為了抑制根底,經(jīng)常要打超深孔,但這樣又導(dǎo)致炸藥沿炮孔分布不均,裝藥重心下降,易使臺階上部產(chǎn)生大塊。為了抑制上述缺陷,使炸藥沿炮孔方向分布均勻,就有必要改動裝藥構(gòu)造。裝藥構(gòu)造主要方式有:延續(xù)裝藥構(gòu)造,分段間隔裝藥構(gòu)造分段,混合裝藥構(gòu)造底部裝高威力炸藥)。底部間隔裝藥構(gòu)造在炮孔底部置入0.51.5m長的塑料間隔器而不裝藥,構(gòu)成底部間隔

25、,加強(qiáng)了爆炸能量的沖擊反作用。同時使藥柱中心上移,炸藥分布合理,減少臺階上部大塊,降低炸藥單耗、降震。4)爆破質(zhì)量的要求、破碎質(zhì)量好,破碎塊度符合鏟裝要求。大塊少,不留根底,不產(chǎn)生后沖裂隙。、爆堆外形符合要求。、控制爆破危害,使爆破飛石、地震、空氣沖擊涉及噪聲控制在允許范圍內(nèi)。、爆破本錢低、經(jīng)濟(jì)效益好。 3.1.6爆破平安控制、爆破震動平安間隔 、對地面建構(gòu)筑物的平安間隔 采用爆破引起的質(zhì)點(diǎn)振動速度目的進(jìn)展判別: v=K.(Q1/3R)式中:v振動速度,cm/s. 其值可參考。 Q最大一響藥量,kg 地震波的衰減系數(shù), =13 K同巖石性質(zhì)、爆破方法等要素有關(guān)的系數(shù),K=50200、對地下井巷

26、的平安間隔 R地=K地Q)1/3式中: R地爆破中心至被維護(hù)巷道的平安間隔 ,m 。 K地系數(shù),對于圍巖不穩(wěn)定巷道, K地2時,平安; K地3時無影響;對于圍巖穩(wěn)定的巷道, K地1.5時,平安; K地2時,無影響。 Q最大一響起爆藥量,kg。、空氣沖擊波平安間隔 R空=K空(Q)1/3 式中:R空爆破空氣沖擊波的最小平安間隔 ,m. K空系數(shù),對于普通建筑物為70,對于人員為2560。 Q最大藥室的裝藥量,kg.上式適用于平坦地形,沿溝谷方向平安間隔 應(yīng)增大50%100%;處于山坡反面時,平安間隔 減少30%70%。、個別飛石平安間隔 閱歷公式: R飛=20n2WK飛式中: R飛個別飛石的飛散

27、間隔 ,m. n最大藥包的爆破作用指數(shù)。 w最大藥包的最小抵抗線,m. K飛系數(shù),?。?.52.0。根據(jù)規(guī)定:個別飛石飛散間隔 不小于300m;裸露藥包爆破大快時,個別飛石的平安間隔 不小于400m;深孔爆破時不小于200m。本次單段最大起爆藥量為118kg。根據(jù)公式算得不同間隔 的爆破振動速度見表1,有表可見距爆區(qū)400m處振速為0.17cm/s。對于石砌瓦房按照GB6722-2021規(guī)定,其平安允許振速在0.5-1.5cm/s范圍內(nèi),因此在爆破施工過程中,周邊民房是相對平安的。表1爆破振動平安驗算表間隔 /m最大震速/cm/s1043.32015.3308.3405.4503.91001.

28、41500.752000.482500.343000.264000.173.1.7爆破設(shè)計3.1.7.1 初始爆破設(shè)計設(shè)計圖紙設(shè)計闡明及施工技術(shù)要求爆破參數(shù)設(shè)計:炮孔直徑100-200mm,臺階高度10-16m,孔深根據(jù)臺階高度、超挖和爆破效果確定,按12-18m思索。主爆區(qū)采用深孔臺階爆破方案,根據(jù)設(shè)計要求,爆破參數(shù)如下:孔徑d=120mm;臺階高度H=15m;超深h=(0.10.15)H,為1.5-2.25m,取h=1.5m;m=0.81.4,取m=1.2;,W=(3040)d,暫取W=3.6m;由a=mW,那么a=4.32m,實(shí)取a=4.2m,b=W=3.6m;炮孔深度L=H+h/sin

29、75=17.1m;設(shè)計方建議炸藥單耗q=0.805kg/m3,根據(jù)山體巖性以及當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)爆破施工閱歷暫取q=0.52kg/m3;=0.95g/cm堵塞長度L1=(3040)d;實(shí)取L1=4.2m;那么裝藥長度為L-L1=12.9m;炸藥選取2號巖石乳化炸藥,裝藥密度為0.95g/cm3,采用延續(xù)耦合裝藥,每延米裝藥量為10.7kg;由Q=qHaW,即Q=0.52154.23.6=118kg;采用延續(xù)耦合裝藥,雙發(fā)雷管孔口、孔底同時起爆,主爆孔裝藥構(gòu)造表示圖見以下圖1。采用梅花形布孔,每次起爆4排炮孔。采取逐孔起爆的方式,炮孔布置表示圖,見圖2。 eq oac(,11)炸藥方案:每次爆破土石方量約

30、為10000m,炸藥量約為5.0t根據(jù)爆破情況做調(diào)整。圖1 主爆孔裝藥構(gòu)造表示圖baba圖2 炮孔布置表示圖主爆孔孔內(nèi)采用雙發(fā)14段雷管延時,孔間采用雙發(fā)3段雷管、排間采用雙發(fā)5段雷管進(jìn)展逐孔起爆,爆破網(wǎng)路設(shè)計見圖3。圖3 爆區(qū)域起爆網(wǎng)路表示圖 按照本設(shè)計進(jìn)展施爆,我們小組對爆破效果進(jìn)展了分析:爆破石渣塊度較小,巖石破碎效果比較好,無底根,有利于挖機(jī)鏟裝。但設(shè)計要求最大塊徑不超越50cm,因此不用追求過小的石渣塊度,借此進(jìn)一步降低炸藥單耗;由于是逐孔起爆,炸藥能量逐次釋放,爆破震動范圍較小,爆破飛石較少且飛出間隔 短;爆破中有個別孔有沖孔景象,應(yīng)為炮孔填塞不實(shí)或填塞長度短,需求對填塞長度進(jìn)展調(diào)

31、整。 初始爆破設(shè)計試爆3.1.7.2優(yōu)化爆破設(shè)計經(jīng)過多次試爆,分析試爆效果,本著經(jīng)濟(jì)節(jié)約、保證爆破質(zhì)量平安的前提不斷對爆破設(shè)計進(jìn)展優(yōu)化,最終構(gòu)成以下設(shè)計方案:孔徑d=120mm;臺階高度H=15m;超深h=(0.10.15)H,為1.5-2.25m,取h=1.5m;m=0.81.4,取m=1.2;W=(3040)d,取W=4.2m;由a=mW,那么a=5.04m,實(shí)取a=5.0m,b=W=4.2m,思索起爆方式采用逐排起爆,取b=4.0m;炮孔深度L=H+h/sin75=17.1m;設(shè)計方建議炸藥單耗q=0.805kg/m3,根據(jù)山體巖性以及當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)爆破施工閱歷暫取q=0.35kg/m3;=0

32、.95g/cm;堵塞長度L1=(3040)d;實(shí)取L1=4.5m;那么裝藥長度為L-L1=12.6m;炸藥選取2號巖石乳化炸藥,裝藥密度為0.95g/cm3,采用延續(xù)耦合裝藥,每延米裝藥量為10.7kg;由Q=qHaW,即Q=0.351554=105kg;本次設(shè)計采用延續(xù)耦合裝藥,雙發(fā)雷管孔口、孔底同時起爆,主爆孔裝藥構(gòu)造表示圖同圖1。炮孔布置仍采用梅花形布孔,每次起爆4排炮孔。為保證破碎效果,采取排間微差逐排起爆的方式,炮孔布置表示圖同圖2。網(wǎng)絡(luò)結(jié)合表示圖見圖4: 圖4排間微差爆破網(wǎng)絡(luò) eq oac(,11)炸藥方案:每次爆破土石方量約為12000m,炸藥量約為4.2t。優(yōu)化后的爆破效果優(yōu)化

33、爆破設(shè)計后,我們對試爆后的效果分析,相對于前幾次的試爆有明顯的改良。一是巖石破碎適中,塊度既符合回填要求又利于鏟裝;二是防止了爆破時的沖孔景象;三是炸藥單耗降低很多,鉆孔數(shù)量減少很多。 3.1.7結(jié)論與建議3.1.7.1結(jié)論在2021年10月18日-10月31日期間,我們進(jìn)展了6次深孔臺階爆破實(shí)驗。主要是了解不同藥量、爆破孔深、爆破孔距試爆過后填料粒徑差別,進(jìn)而經(jīng)過比較得到石方開挖經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量平衡點(diǎn),改良爆破技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的,提高延米爆破量,降低炸藥單耗,在改善破碎質(zhì)量的前提下,使鉆孔、裝載、運(yùn)輸和機(jī)械破碎等后續(xù)工序發(fā)揚(yáng)高效率,使其工程的綜合本錢到達(dá)最低。實(shí)驗方式是經(jīng)過改動臺階高度、孔徑、布孔的間距

34、、排距以及起爆的方法、順序等,對每次的爆破效果進(jìn)展分析對比,最后得出最優(yōu)的爆破設(shè)計參數(shù),為后續(xù)的施工提供指點(diǎn)根據(jù)。孔距由4.2m逐漸擴(kuò)展到5.0m,排距由3.6m逐漸擴(kuò)展到4.0m,起爆順序由逐孔起爆改為3孔同時起爆,最后改為逐排起爆。經(jīng)過6次實(shí)驗的爆破效果對比,最后確定爆破參數(shù)的取值為:臺階高度15m,孔徑120mm,孔距5m,排距4m,起爆順序為逐排起爆。炸藥單耗由最初的0.52kg/ m3降低到0.35kg/ m3。3.1.7.2建議在爆破施工中最主要的是規(guī)范爆破作業(yè)的整個流程。標(biāo)定炮孔:根據(jù)爆破作業(yè)施工參數(shù),在技術(shù)人員的指點(diǎn)下,將主炮孔的位置在實(shí)驗爆破區(qū)內(nèi)進(jìn)展標(biāo)識。為確??椎赘叱桃恢?,

35、對每個孔位頂面高程進(jìn)展丈量,計算出每個孔位的鉆孔深度,并對作業(yè)人員進(jìn)展詳細(xì)的技術(shù)交底。鉆孔:按丈量給定的點(diǎn)位進(jìn)展鉆機(jī)定位、鉆孔作業(yè)。技術(shù)人員隨時對鉆孔深度進(jìn)展檢測,鉆孔深度與設(shè)計深度誤差不應(yīng)大于20cm。作業(yè)終了后要由技術(shù)人員進(jìn)展驗收、檢查其孔深、孔位能否符合設(shè)計要求。對不合格的炮孔要按照質(zhì)量控制程序文件要求進(jìn)展糾正,直至到達(dá)合格,最后用編織袋裝巖粉封堵孔口。然后土石方專業(yè)分包隊填寫并上報和爆破作業(yè)懇求單。裝藥:經(jīng)技術(shù)人員根據(jù)上報的對孔位、孔間距、孔深等各項技術(shù)目的進(jìn)展再次確認(rèn),檢測合格后,方可進(jìn)展裝藥作業(yè)。裝藥時仔細(xì)留意孔內(nèi)情況,對于堵塞的孔眼用炮仗搗通。 裝藥時應(yīng)將每孔雷管段別標(biāo)識卡放在孔

36、外,以便檢驗。炮孔堵塞:堵塞長度不小于設(shè)計堵塞長度,堵塞資料就地取用鉆巖巖粉,堵塞要嚴(yán)密,并留意維護(hù)導(dǎo)爆管不受損壞。不得運(yùn)用碎石塊等進(jìn)展堵塞作業(yè)。采用竹質(zhì)或木質(zhì)資料悄然將堵塞資料送入孔內(nèi)。聯(lián)網(wǎng)爆破:在前期由于是采用的單導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò),爆破過程中有導(dǎo)爆管被切斷,為了添加平安系數(shù),我們在以后的爆破中,爆破網(wǎng)絡(luò)采用雙導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)。導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆管之間用膠帶綁扎結(jié)實(shí), 采用電雷管擊發(fā)起爆。聯(lián)線終了后,由爆破現(xiàn)場指揮或技術(shù)員進(jìn)展復(fù)檢,合格后等待到達(dá)規(guī)定的起爆時間才可進(jìn)入爆破程序。3.2高填方地基強(qiáng)夯施工研討3.2.1強(qiáng)夯實(shí)際1強(qiáng)夯對地基土的作用機(jī)理及動力學(xué)特征L.Menard根據(jù)飽和粘性土經(jīng)受強(qiáng)夯后產(chǎn)生數(shù)十

37、厘米瞬間變形的景象,提出了一個動力固結(jié)模型:用有摩擦的活塞來反映含有空氣的孔隙水壓力的滯后景象;利用不定剛度的彈簧來反映土體強(qiáng)度的降低;利用變孔徑的排水孔來反映孔隙水得以順利排出的問題。Y.K.Chow也提出了粒狀土強(qiáng)夯分析的一維模型,他們將錘下與錘徑一樣的土柱視為無側(cè)限變形體,并將周圍土體簡化為一系列串連的彈簧和阻尼器,得到了一維模型方程。陸新對軟粘土地基在靜力固結(jié)模型根底上針對強(qiáng)夯特點(diǎn)提出了強(qiáng)夯動力排水固結(jié)模型。錢家歡等曾用自制的動力固結(jié)儀模擬強(qiáng)夯,分別提出了飽和砂土及飽和粘土在沖擊荷載作用下緊縮模量、卸荷模量以及動孔隙水壓力的閱歷公式。韓文喜等也獲得了飽和土在強(qiáng)夯作用下的動應(yīng)力、動位移、

38、孔隙水壓力的變化規(guī)律及強(qiáng)夯的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系特征。Leon以為加固作用與土層在被處置過程中的三種明顯不同的機(jī)理有關(guān):第一為加密作用,主要指氣體的排出;第二為固結(jié)作用,指水或液體的排出;第三為預(yù)加變形作用,指顆粒在構(gòu)造上的重新陳列或形狀的改動。Leonards在研討強(qiáng)夯加固粘性土?xí)r發(fā)現(xiàn):粘性土的存在將影響加固深度,使加固深度減小,并且受夯擊能量、夯擊順序等要素的影響。對于強(qiáng)夯的能量以何種方式傳送到土層中,Gambin以為,壓密作用是由于土體遭到?jīng)_擊波作用而引起的,對于飽和土而言,剪切波是引起土體加密的主要要素。在國內(nèi),左名麒提出的振動波實(shí)際以為夯擊所產(chǎn)生的宏大沖擊能將以波的方式向土介質(zhì)傳播。強(qiáng)夯主

39、要是縱波和橫波起加固作用,而面波不但不起加密作用,反而對地基外表產(chǎn)生松動,是有害波。對于飽和細(xì)顆粒土的強(qiáng)夯加固,鄭穎人將其分為四個階段:能量轉(zhuǎn)換與夯坑受沖剪階段;土體液化與破壞階段;固結(jié)壓密階段和觸變固化階段。并在此根底上提出了適用于軟粘土地基的強(qiáng)夯工藝。根據(jù)強(qiáng)夯后規(guī)范貫入實(shí)驗資料分析,郭見揚(yáng)提出了強(qiáng)夯地基的雙層構(gòu)造實(shí)際。他以為對于強(qiáng)夯的加固效果,在某個深度以上夯后N值明顯添加,構(gòu)成良好的持力層,而在這個深度以下N值添加和減小的能夠性都存在。但即使強(qiáng)度有所降低,它的抗振動穩(wěn)定性將有所提高,這充分一定了強(qiáng)夯的加固效果。2有效加固深度強(qiáng)夯加固深度問題是強(qiáng)夯設(shè)計與施工中最為關(guān)鍵的問題之一,它關(guān)系到強(qiáng)

40、夯的經(jīng)濟(jì)和適用性,許多學(xué)者對此進(jìn)展了一系列的研討和討論。但目前有關(guān)強(qiáng)夯法加固地基有效深度的定義還不明確,有的文獻(xiàn)稱為“加固深度、“影響深度等。錢家歡曾提出應(yīng)根據(jù)土類不同特點(diǎn)給出“有效深度的概念,對于細(xì)砂以消除某一震級下的液化能夠性來判別,黃土以消除濕陷能夠性、粘土以消除有害沉降能夠性為規(guī)范。如今普通將經(jīng)過強(qiáng)夯加固后土體各種強(qiáng)度目的可以滿足設(shè)計要求的深度了解為“有效加固深度。強(qiáng)夯法開創(chuàng)人梅納提出了用以下公式估算強(qiáng)夯加固影響深度:式中,為錘重;為落距。在實(shí)踐工程中,影響強(qiáng)夯有效加固深度的要素很多:地基土性質(zhì)、不同土層的厚度和埋深順序、地下水、夯擊次數(shù)、錘底單位壓力等,因此在不同運(yùn)用條件時,應(yīng)對梅納

41、公式進(jìn)展修正。 3.2.2強(qiáng)夯作業(yè)方式強(qiáng)夯夯錘在土中構(gòu)成強(qiáng)大的沖擊應(yīng)力可高達(dá)20008000 kN/m2,從而緊縮土體,構(gòu)成夯坑,并提高地基的強(qiáng)度、降低緊縮性等。夯錘的沖擊速度顯著影響沖擊應(yīng)力,影響強(qiáng)夯的加固效果。履帶式吊車提升夯錘時,吊車桁架式臂桿懸掛鋼絲繩背繩在夯錘重力與提升加速度的作用下,產(chǎn)生較大的拉力,鋼絲繩產(chǎn)生延伸被拉長,夯錘提升到額定高度時,夯錘在自動脫鉤器的作用下脫鉤,吊車一瞬間卸去載荷,吊車臂桿由于鋼絲繩內(nèi)應(yīng)力的作用,反復(fù)向后、向前大幅度的擺動,導(dǎo)致吊車臂桿和有關(guān)機(jī)件遭到?jīng)_擊,輕那么使吊車有關(guān)機(jī)件提早損壞,重那么臂桿向后傾翻、折桿,呵斥起重臂后翻事故。所以說,忽然卸載對于強(qiáng)夯機(jī)

42、是正常工況,這一作業(yè)方式也是區(qū)別于普通起重設(shè)備最明顯的特征。 3.2.3強(qiáng)夯法適用范圍強(qiáng)夯法的適宜性很大程度上取決于土體對超孔隙水壓力的散失才干,砂性土等粗粒土地基經(jīng)強(qiáng)夯處置后,其承載才干可提高200%-500%,緊縮性可降低20%-90%。所以最初強(qiáng)夯法只用于處置碎石土、砂類土、非飽和粘性土等,但隨著閱歷的豐富以及施工方法的科學(xué)化、現(xiàn)代化,尤其是排水條件的改善,用強(qiáng)夯法所處置的土類不斷添加,甚至對海底、水下的脆弱土層也嘗試經(jīng)過特殊工藝進(jìn)展強(qiáng)夯處置。強(qiáng)夯法的局限是施工時較大的噪聲和振動,因此不宜在人口密集的城市內(nèi)運(yùn)用。當(dāng)前運(yùn)用強(qiáng)夯法處置地基的工程范圍極廣,已付諸實(shí)際的有工業(yè)與民用建筑、重型構(gòu)筑

43、物、機(jī)場、堤壩、公路和鐵路路基、貯倉、飛機(jī)場跑道及碼頭、核電站、油庫、油罐、人工島等。近年來強(qiáng)夯法在工程建立與環(huán)境維護(hù)協(xié)調(diào)方面已開展運(yùn)用于渣滓填埋場、沙漠地基、核廢料場等的處置。總之,只需環(huán)境允許、土層條件適臺,強(qiáng)夯法在某種程度上比其它機(jī)械的、化學(xué)的或力學(xué)的加固方法運(yùn)用更為廣泛和有效。 3.2.4本工程強(qiáng)夯地基處置研討 3.2.4.1強(qiáng)夯處置參數(shù)分 區(qū)夯型單擊夯擊能kN.m夯點(diǎn)間距夯點(diǎn)布置夯點(diǎn)遍數(shù)單點(diǎn)擊數(shù)厚度錘底靜壓力1A點(diǎn)夯60007.0m正方形2遍10146.0m 4060kPa1B點(diǎn)夯40007.0m正方形2遍12166.0m 3050kPa2A點(diǎn)夯60007.0m正方形2遍10148.

44、0m 5070kPa2B點(diǎn)夯50007.0m正方形2遍10148.0m 5070kPa2C點(diǎn)夯30007.0m正方形2遍12164.0m 3050kPa3A點(diǎn)夯80008.0m正方形3遍10149.0m 5070kPa3B點(diǎn)夯80009.0m正方形3遍10149.0m 6080kPa3C點(diǎn)夯60007.0m正方形2遍12169.0m 6080kPa4A點(diǎn)夯40007.0m正方形2遍12166.0m 3050kPa4B點(diǎn)夯30007.0m正方形2遍12166.0m 4060kPa收錘規(guī)范:6000 kN.m、8000 kN.m能級點(diǎn)夯按最后兩擊平均夯沉量不大于10cm控制,3000 kN.m、4

45、000kN.m、5000kN.m點(diǎn)夯按最后兩擊平均夯沉量不大于5cm控制。3.2.4.2強(qiáng)夯總體要求實(shí)驗段內(nèi)的填方地基應(yīng)到達(dá)以下要求:填方地段整平及處置后的普通地基土承載力fak250kPa,緊縮模量16MPa. 對特殊的溝內(nèi)淤泥質(zhì)土,軟粘性土分布較厚地段要求該土層處置后地基土承載力fak150kPa,緊縮模量10MPa. 經(jīng)整平及處置后的場地, 可滿足大部分建構(gòu)筑物采用淺根底的要求。本實(shí)驗段填方區(qū)分四層回填,第一層厚度6m,第二層厚度8m,第三層厚度9m,第四層厚度6m。第一層進(jìn)展兩種強(qiáng)夯實(shí)驗對比,強(qiáng)夯能級分別為4000kNm及6000kNm;第二層由于有淺薄區(qū),設(shè)置兩種強(qiáng)夯能級,兩種實(shí)驗對

46、比,夯填能級為6000kNm和5000kN.m;第三層進(jìn)展三種強(qiáng)夯實(shí)驗對比,夯填能級為8000kNm、6000kNm;第四層進(jìn)展兩種強(qiáng)夯實(shí)驗對比,強(qiáng)夯能級分別為3000kNm和4000kN.m。3.2.4.3強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置 圖3.2.1 8000KN.M點(diǎn)夯布點(diǎn)圖 圖3.2.2 6000KN.M點(diǎn)夯布點(diǎn)圖 圖3.2.3 5000KN.M點(diǎn)夯布點(diǎn)圖 圖3.2.4 4000KN.M點(diǎn)夯布點(diǎn)圖第一遍3000KN.M點(diǎn)夯第二遍3000KN.M點(diǎn)夯 第一遍3000KN.M點(diǎn)夯第二遍3000KN.M點(diǎn)夯 圖3.2.5 3000KN.M點(diǎn)夯布點(diǎn)圖3.2.4.4 強(qiáng)夯對比區(qū)域設(shè)置圖3.2.6第一層強(qiáng)夯對比分區(qū)圖

47、圖3.2.7第二層強(qiáng)夯對比分區(qū)圖圖3.2.8第三層強(qiáng)夯對比分區(qū)圖圖3.2.9第四層強(qiáng)夯對比分區(qū)圖 根據(jù)以上分區(qū)圖,進(jìn)展不同強(qiáng)夯能級的強(qiáng)夯效果對比實(shí)驗,最終獲得符合設(shè)計要求且節(jié)約的強(qiáng)夯能級。 3.2.5強(qiáng)夯施工工序1在已平整好的地面,放線定位標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置,并丈量任務(wù)面的高程;2強(qiáng)夯機(jī)具就位,丈量夯前錘頂高程,進(jìn)展第一遍強(qiáng)夯;3將夯錘起吊至預(yù)定高程,開啟脫鉤安裝,夯錘脫鉤自在下落,放下吊鉤,丈量錘頂高程;4反復(fù)步驟3,按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制規(guī)范,完成一個夯點(diǎn)的夯擊;當(dāng)夯坑過深而發(fā)生起錘困難,但無明顯隆起,也尚未到達(dá)控制規(guī)范時,向坑內(nèi)填料,記錄填料數(shù)量,繼續(xù)夯擊;5換夯點(diǎn),反復(fù)24,完成全部第一遍夯點(diǎn)施工;6推平場區(qū),丈量強(qiáng)夯后地面高程;7在一定的時間間隔后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù);8推平,丈量夯后地面高程,填料至設(shè)計標(biāo)高,滿夯,丈量夯后地面高程;9丈量、檢驗和驗收。點(diǎn)夯施工 3.2.5強(qiáng)夯效果分析

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