长大隧道反坡施工排水技术研究

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长距离大坡度隧道斜井反坡排水施工技术

长距离大坡度隧道斜井反坡排水施工技术

长距离大坡度隧道斜井反坡排水施工技术摘要:西藏地区被誉为“中华水塔”,长江、怒江、澜沧江等大江大河均发源于此,地下水资源极为丰富的同时,也对铁路隧道施工组织造成很大影响。

地下水的处理直接影响隧道施工的安全和进度,本文通过长大富水斜井排水施工组织,总结成功经验,为铁路隧道类似施工情况提供参考。

关键词:隧道施工;反坡排水。

中铁十局集团有限公司XX项目经理部承建的XX隧道3#斜井施工期最大日涌水量17000m³,处理好反坡排水才能为隧道安全、快速推进提供先决条件,为此,以设计单位清污分流专项设计为依托,通过现场实践应用,不断优化设计、创新工艺工法和过程管控机制,高海拔大坡度长距离斜井反坡排水取得了良好实际应用效果。

一、隧道反坡排水总体方案1.1隧道反坡排水设计原则隧道排水按照清污分流的原则将清水和污水分别排放,污水指掌子面至已完成衬砌底板段,指掌子面段150m范围内污水及施工污水和路面冲洗污水。

清水指已完衬砌段至洞口段初支、侧沟收集水,以及掌子面段初支渗水较大处收集的清水隧道清污水量均采用对应段落的正常涌水量计算。

水泵及管路配置方面,污水采用最大涌水量,清水采用正常涌水量。

隧道排水遵循“应截尽截”的原则,底板端头设置清水截水沟,掌子面后方30米至50米处设置污水截水沟,其他初支渗水量大的位置按照要求设置截水沟,尽量减少倒流至掌子面。

1.2隧道涌水设计XX隧道3号斜井,正常涌水量2873 m3/d,最大涌水量5746 m3/d,施工期最大日涌水量17000m³,。

清水和污水采用机械排水,隧道侧壁挂设压排水管,斜井每700米在右侧侧壁设置泵站一组,设置清水泵站、污水泵站各一座,掌子面的清水污水分别汇集抽排至移动水箱后经由固定泵站集中抽排至洞外,清水直接排放至地方水系支流,污水经洞口沉淀池沉淀后经污水处理站处理合格后排放。

二、隧道反坡排水实施2.1掌子面抽排掌子面抽排水的特点:水泵移动多、抽水时间急、抽排要干净。

长距离、大排量、高扬程隧道反坡排水施工技术

长距离、大排量、高扬程隧道反坡排水施工技术

长距离、大排量、高扬程隧道反坡排水施工技术摘要在富水长大隧道施工中,反坡排水一直是困扰着施工管理及技术人员的一个难题,反排系统的设计及运维管理是否合理直接影响隧道掘进的工效及本身的经济性,本文依托工程实例,详细阐述了涌水量较大的隧道施工中遇到反坡排水距离长、坡度大、扬程高等特的相关设计构思及实践效果,为类似隧道工程施工提供可借鉴经验。

关键词隧道扬程反坡排水1 工程实例概况中老昆万铁路玉磨段大金山隧道全长10657米,属于全线控制性工程之一。

设计为单洞双线隧道,线间距为4.2~5.0米,隧道纵坡为单面上坡,最大纵坡为22.8‰,该隧道最大埋深431米。

地质复杂,地下水丰富且伴有段落性涌水,安全风险高。

全隧共设两座辅助斜井及进、出口四个作业工区,其中2#斜井全长872米,纵坡为9.8%下坡,该工区小里程1670米正洞作业面均为反坡排水,也是该隧道反坡排水距离最长、抽排扬程最高、排水量相对较大的工区。

2 反坡排水构思选定2.1 总体方案思路1.反坡抽排能力满足工区所有施工作业面及斜井涌水、渗水、施工废水总和的1.2倍考虑。

2.反坡抽排遵循“机械方式、多级泵站、梯级排水”的原则;大里程顺坡段采用隧道中心排水沟自然引流至总泵站处汇集并统一抽排。

3.施工掌子面、仰拱等积水、采用潜水泵抽至就近过渡泵站,再将水经管道抽排至前一级泵站或总泵站内,如此接力抽排至洞外沉淀池,净化处理后排放。

4.移动泵站、中间泵站水泵选型原则“小功率、大排量、低扬程”;总泵站水泵机组选型原则“低磨耗、大功率、高扬程”。

5.总泵站机组需按工作泵、检修泵、备用泵等并联设计,工作泵及检修泵采用同等型号水泵,备用泵的数量按工作泵的70%考虑。

2.2 确定设计参数1.反坡排水量:该工区隧道正洞施工段涌、渗水量根据施工图纸设计专册查明约为21120m³/d;斜井段约为500m³/d;总泵站抽排能力按1.2倍总涌、渗水量设计,即Q排=25944m³/d。

长大富水隧道反坡排水施工工法(2)

长大富水隧道反坡排水施工工法(2)

长大富水隧道反坡排水施工工法长大富水隧道反坡排水施工工法一、前言长大富水隧道反坡排水施工工法是一种用于隧道施工的特殊工法,它能够解决隧道反坡处的排水问题,确保隧道在施工和使用过程中的稳定和安全。

二、工法特点1. 反坡排水:该工法通过在隧道反坡处设置排水系统,将隧道内积水迅速排出,减轻积水压力,防止隧道因积水而发生滑坡和塌方等现象。

2. 系统综合:工法将排水系统与土壤加固、隔水工程相结合,形成一套完整的施工方案,解决了隧道反坡处的各种问题,确保了施工的顺利进行。

3. 灵活适应:该工法适用于各种隧道施工工况,无论是软岩、硬岩还是砂土,都能够有效地应用该工法进行反坡排水工作。

三、适应范围长大富水隧道反坡排水施工工法适用于各类隧道工程,包括公路隧道、铁路隧道、水利隧道等。

无论是新建隧道还是隧道改建,都可以采用该工法。

四、工艺原理该工法通过在隧道反坡处设置排水系统,采取一系列的技术措施,包括先进行地质勘察和分析,确定具体的施工方案;然后进行土方开挖和支护,确保施工过程中的安全和稳定;接着设置排水系统,包括各种材料和设备的选择和安装;最后进行施工质量控制和安全管理,确保工程的成功完成。

五、施工工艺1. 地质勘察:对隧道反坡处的地质情况进行详细的勘察和分析,确定施工方案。

2. 土方开挖和支护:根据地质情况选择合适的土方开挖方法和支护措施,确保施工过程的安全和稳定。

3. 排水系统设置:根据具体情况选择合适的排水系统,包括排水管道、排水井、渗水板等,确保隧道反坡处的排水畅通。

4. 施工质量控制和安全管理:通过严格的质量控制和安全管理措施,确保工程的质量和安全。

六、劳动组织在施工过程中,需要组织一支合适的劳动力队伍,包括隧道工程师、工地管理人员、技术工人等,确保施工工作的顺利进行。

七、机具设备施工过程中需要使用一些机具设备,包括挖掘机、破碎机、钻机、排水泵等,这些机具设备的选择和使用方法需要根据具体的施工情况进行确定。

浅析反坡排水在隧道施工中的应用

浅析反坡排水在隧道施工中的应用

浅析反坡排水在隧道施工中的应用摘要:随着我国铁路隧道设计与建设的不断进步,研究反坡排水的新技术凸显出重要意义,文章结合天津新亚太工程建设监理有限公司负责的中老铁路工程项目实例,探讨了反坡排水在铁路隧道中的应用。

关键词:长大隧道、反坡排水、施工技术一、工程概况努瓦山隧道贯连中老铁路老挝境内孟塞站和楠暖河站,其作为单线隧道的时速为160km/h。

其主要进口和出口的距离分别为DK76+415和DK84+591,隧道总里程8176m。

隧道两个端口——进口和出口均埋有路基,其最深大概为地下520m。

该隧道仅一面上坡,线路纵坡按里程从小到大为10‰、20‰、10‰,全隧道大多地段所处为直线,仅有DK76+425~DK76+996.39段571.39m位于半径R=3500m的左偏曲线上和DK83+199.605~DK84+300.418段1100.813m位于半径R=3500m的右偏曲线上。

按照该隧道的施工计划,在工期要求内完工,建设隧道利用“二斜井”的辅助坑道。

其中,1号斜井长1064m,2号斜井长度为1515m,辅助坑道总长度2579m。

1.工程地质、不良地质隧道所涉及区域地层由新到老依次呈现为:第四系全新统、侏罗系中统,岩性主要有页岩、泥岩夹砂岩、粉质粘土等。

区内主要不良地质为顺层偏压,无特殊岩土。

本隧道穿越主要地层岩性为砂岩、砾岩、泥岩,洞身穿越背斜1处,向斜1处。

隧道明洞21m;V级围岩1255m,长度意义上构成隧道的15%;IV级围岩4150m,长度意义上构成隧道的51%;III级围岩有2750m,占比34%。

2.水文特征努瓦山隧道地表水以槽谷溪沟水为主,溪水流量受到季节变化和降雨量大小影响,水源补给主要依托于大气降水,部分沿基岩裂隙下渗补给地下水,枯水季发生断流,水流速一般。

隧道不同位置正常涌水量如下:隧道正洞约24400m3/d,其雨季时约为29300m3/d;1号斜井约为2500m3/d,雨季3000m3/d;2号斜井约为5200m3/d,雨季涌水量为6200m3/d。

199李卫东长大斜井反坡排水技术探讨

199李卫东长大斜井反坡排水技术探讨

长大斜井反坡排水技术探讨中铁隧道集团股份有限公司李卫东摘要:随着我国铁路跨越式发展以及对高速、快捷、安全、工期的要求越来越高,隧道建设正逐渐向着“长、大、深、陡”方向发展,以增加斜井多开工作面方法实现长隧短打的工期目标。

但是斜井的反坡排水对于隧道的正常、安全施工起着越来越重要影响,尤其在地质条件复杂、地下水发育、长度长、坡度陡、反坡施工、一井多面、排水难度大、施工风险多等环境下,如不能及时抽排就会发生淹井事故,因此确定良好的排水方案、合理的泵站布置、选择良好的排水系统对于反坡隧道施工起着至关重要的作用,本文以雪峰山隧道白沙斜井反坡排水为例进行说明,希望对今后类似工程提供参考。

关健词:长距离坡度陡斜井反坡排水1 工程概况新建向塘至莆田铁路三江镇至福州段FJ-2标雪峰山隧道长17842m,为双洞单线隧道,线间距11.89~45m,设计行车速度200km/h,并预留250km/h行车速度,采用客货共线标准设计。

其中DK309+385~DK310+500,为6‰上坡,DK310+500~DK312+412,为3‰下坡。

雪峰山隧道白沙斜井位于线路前进方向的右侧,距右线约80m,全长2339.1m,综合坡度9.59%,一般地段坡度10.9%,每250m设一30m长的缓坡带,坡度2%,与正线交点里程是DK311+180。

设计为无轨运输双车道,井底设置半径R=30m的圆曲线与正洞右线正交。

井口标高476.8m,井底标高252.55m,斜井高差224.25m。

该斜井承担着雪峰山隧道左右线正洞进出口方向共四个工作面的施工任务,计6054单延米,详见图1。

雪峰山隧道位于福建省三明市西北部武夷山山脉的中段西南侧,穿越雪峰山主峰,山上植被发育,乔木、灌木、杂草、荆棘丛生。

隧道地下水类型以花岗岩块状和变质岩层状基岩裂隙水为主,赋存于较密实的基岩中,与区域断裂构造、裂隙、节理构造、顺层剪切构造等密切相关,主要是接受大气降水及地表水的下渗补给,涌水量设计详见表1。

长大反坡隧道负压排水施工工法

长大反坡隧道负压排水施工工法

长大反坡隧道负压排水施工工法长大反坡隧道负压排水施工工法一、前言长大反坡隧道负压排水施工工法是一种应用于隧道工程中的特殊施工方法,通过采取一系列的技术措施,有效解决了隧道施工过程中的排水问题。

该工法具有工艺原理清晰、施工工艺规范、质量控制严格等特点,能够为隧道工程提供有效的指导和参考。

二、工法特点该工法以负压排水为核心,通过在隧道内部建立负压系统,利用负压力来抽取地下水和压水,并通过管道系统排出。

具体特点包括:1. 进行大规模隧道施工时尤为适用,尤其是在地下水位高的情况下。

2. 管道系统设置灵活,便于维护和修复,大大减少了维护成本。

3. 通过控制隧道内部的负压,可以有效减小岩土变形和坍塌等不良现象,提高隧道施工的安全性和稳定性。

4. 在施工过程中能够实现高效排水,提供良好的施工环境。

5. 通过建立负压系统,可以有效控制施工现场的环境污染,改善工作人员的工作环境。

三、适应范围该工法适用于长大反坡隧道的施工,尤其是在地下水位较高的情况下。

适用方向包括地下铁路、地下交通、地下管道以及矿山等工程。

四、工艺原理该工法的核心理念是利用负压抽取地下水和压水。

具体工艺原理如下:1. 通过在隧道外部开挖区域设置井筒,并在井筒上方建立负压系统,形成负压区域。

2. 在负压区域内的井筒通过管道连接至隧道内,将隧道内的地下水和压水抽出。

3. 通过控制负压系统的负压力度和抽水速度,实现隧道内的排水及负压维护。

4. 根据隧道的具体情况和施工工艺,采用相应的技术措施,确保施工的顺利进行。

五、施工工艺1. 建立井筒:在隧道外部开挖区域选择合适的位置建立井筒,井筒的形式和数量根据实际需要进行选择,并按照规范进行施工。

2. 建立负压系统:在井筒上方建立负压系统,包括负压设备、管道系统等。

负压系统的设置应符合工法要求,并保证负压的稳定。

3. 连接井筒和隧道:通过管道将井筒和隧道连接起来,确保负压系统能够有效抽取地下水和压水。

4. 控制负压力度和抽水速度:根据施工现场的实际情况和要求,合理控制负压力度和抽水速度,保证施工的质量和安全。

长大隧道斜井反坡排水施工技术

长大隧道斜井反坡排水施工技术

长大隧道斜井反坡排水施工技术摘要:介绍长大隧道斜井反坡排水的设计、设备选型和施工技术关键词:斜井反坡排水施工技术1.工程概况向莆铁路尤溪隧道(DK375+856~DK382+644)位于福建省三明市尤溪县境内,隧道全长12976米,我单位承建的尤溪隧道全长6788m,分出口和溪口尾斜井(以下简称斜井)两个作业工区,其中斜井与正洞相交于DK377+115位置,斜井长度1211.74m。

斜井承担自身1211.74m以及正洞3739m(DK375+856~DK379+595)的施工任务。

其中斜井为综合坡度11.12%的反坡施工,正洞DK377+115~DK378+600为5‰的顺坡施工,正洞DK377+115~DK375+856为5‰的反坡施工,正洞DK378+600~DK379+595为995m的3‰反坡施工。

斜井井坑底至洞口最大高差达到144.3m,隧道施工过程中需要穿过F5、F6、F7 三个强富水断层带。

施工难点施工时由于斜井自身坡度和长度影响以及正洞F5断层涌水影响,反坡排水的难点在于排水方量大、高差大,管路距离长以及F5断层强富水段施工。

2.水量计算尤溪隧道剥蚀冲沟发育,地下水主要为构造裂隙水,接受大气降水及地下水的下渗补给,隧道通过断层破碎带及节理较密集带地段时,隧道洞身施工开挖时地下水涌水量较大。

因此断层影响带为主要涌水来源,下面是斜井工区需穿越的断层以及涌水量。

斜井工区断层影响带涌水量计算表表中水量计算根据以下公式计算Q=BK/2{(H12/R1+H22/R2)+2∏S/ln【4(R1+R2)/∏D•Cos(∏(R1-R2)/2(R1+R2)】}式中:H1、H2—补给区、排泄区假象隔水层面以上潜水流的深度(米)R1、R2—隧道中心至补给区及排泄区的距离(米)F5断层:里程DK377+005~DK376+905,属于小里程反坡排水范围(坡度5‰)。

F6断层:里程DK377+921~DK377+981,属于大里程顺坡自排范围(坡度5‰)。

隧道反坡排水施工技术研究

隧道反坡排水施工技术研究

隧道反坡排水施工技术研究天平铁路六盘山隧道,位于甘肃省平凉市华亭县六盘山山脉,隧道起讫里程DIK83+498~DIK100+217,全长16719m,为全线最长的小断面越岭隧道。

六盘山隧道为一般客货共线铁路,设计时速为120km/h。

隧道进口位于华亭县麻庵乡三角城左侧河谷内,出口位于华亭县西华镇青林村。

隧道全部段落均为下坡,坡率分别为5‰/2752m、13‰/13550m、6‰/400m、0‰/17m。

进口端576m为莲花台车站双线隧道。

隧道出口有盘山乡村便道通但路窄、坡陡、弯道多,遇雨道路则车辆难以通行。

途经地层有第四系松散层,上第三系泥岩、白垩系下统砂岩夹泥岩、三叠系下统砂岩夹砾岩,局部夹页岩,震旦系硅质灰岩,断层角砾岩和断层泥。

2014年4月19日六盘山隧道2#斜井施工至DIK91+096时穿越富水断层突然涌水,涌水导致掌子面附近移动泵站和正洞一级泵站排水设施被淹,截止2014年4月29日淹没洞段达约1500m。

涌水主要出现在面对掌子面右上方,水质清,没有泥沙。

为加快六盘山隧道穿越断层段的施工,论文对富水隧道穿越断层段的施工技术进行了分析,指导了该隧道的施工,取得了良好的效果。

1 反坡排水施工方案反坡施工即向洞内施工前进方向为下坡,洞内水向工作面汇集,需要及时抽排,以防止施工掌子面水积聚过深,影响隧道围岩的稳定和危及隧道施工的机械设备及施工人员的安全,影响正常的施工生产。

即,反坡排水,需采用机械排水,设置多级泵站接力排水,工作面积水采用移动式潜水泵抽至就近泵站或临时集水坑内,其余已施工地段隧道渗水经隧道内侧沟自然汇集到泵站水池内,由固定排水泵站将积水经排水管路抽排至上一级排水泵站内,如此由固定式排水泵站接力将洞内积水抽排至洞外,经污水处理池处理后排放,固定式排水泵站水仓容量按15min涌水量设计,并考虑施工和清淤方便综合确定;临时集水坑根据汇水段汇水量大小确定。

工作水泵按使用3台,备用1台,检修1台配备,针对隧道涌水量大时要适当增加工作水泵,同时为防止突水,设置利用高压风管作为1套应急排水系统。

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3 . 2 泵 站级 数计 算 泵站级 数 采用 如下 计算公 式 :
m=∑( L j ×Z i ) / ( H× r )

1 l 2一
北 方 交 通
2 0 1 5年
第 7期
式中 : m一泵 站级 数 ;
L i 一各 段 反坡抽 水 长度 ;
仓组 成 , 当一个 水 仓进行 清 理时 , 另 一水仓 能 正常使
建议 采取 移动 泵 站和 固定泵 站相 结合 的排 水方乡 , 其起讫桩号 、 隧道
长度 及纵 断 面线形 详 见表 1 。
表1 新店 隧道起讫桩号 、 隧 道 长 度 及 纵 断 面 线 形
( 单位 : m)
( 1 ) 掌 子 面 积 水 汇 集 到 洞 口 附 近 临 时 集 水 坑
2 0 1 5年
第 7期
北 方 交 通
D O I : 1 0 . 1 5 9 9 6 / j . c n k i . t . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 3 3
文 章 编 号 :1 6 7 3— 6 0 5 2 ( 2 0 1 5 ) 0 7— 0 1 1 1 — 0 3
长 大 隧道 反坡 施 工 排 水 技 术 研 究
张 兆 杰 , 郭 鹏 , 林 国进 , 田 志 宇
( 1 . 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院 成都市 6 1 0 0 4 1
2 . 中铁 十 局 集 团有 限公 司第 四工 程 公 司 徐 州 市 2 2 1 0 0 1 )
内, 其余 已施工地段隧道渗 ( 涌) 水经隧道 内侧沟 自
然 汇集 到临 时集 水坑 或水仓 内 。 ( 2 ) 采用 小 型移动 式 潜 污泵 将 集 水 坑 内积 水 直 接抽 到移 动 水仓 内 , 再 由较 大 型水 泵 将 移 动 水 仓 内
新 店 隧道 为特 长 隧 道 , 需 要 自隧道 进 出 口双 向 水 抽至 附近 的固定排 水泵 站 。
用。
z 一各 段排 水坡 度 ; H 一 水 泵扬 程 , 取水 泵扬程 为 3 0 m。
一 压力折 减 系数 , 取0 . 5 。
( 2 ) 水 仓 进 水 口应 设 沉 淀池 、 拦 污 栅 栏 及 供 清
理人 员 上下 的爬梯 。
( 3 ) 水仓 应 设 水 位 监 测 设 置 , 应 经 常 保 持 不 小
水 仓 的有效 容量 应 能容纳 1 5 m i n的工 区预测 最 大 涌水 量 , 并考 虑施 工 和清淤 方便 综合 确定 。 本 隧道最 大涌 水量 为 5 8 1 2 . 1 m。 / d , 则 水仓 有 效
隧址 区地 质构 造 为单斜 构 造 , 产 状平 缓 , 局部 分 布 节理 密集 带 、 泥 化 夹 层 等 软 弱 结 构 面 。隧 址 区 地
层 岩性 为砂 泥 岩互 层 , 进 出 口段 分 布 有 第 四系 松 散
堆 积层 。
1 . 3 水 文地 质 概况
隧址 区红 层 主要 以砂 泥 岩互 层 为 主 , 根 据 现 场
地 质调 绘 、 钻探 , 并 结合 已有 同类型 隧道 勘察 经验 判
容 量应 I >5 8 1 2 . 1 / 2 4 / 6 0× 1 5= 6 0 . 5 m / d 。根据 隧道 施 工条 件选 定 水仓 尺寸 为长 ×宽 ×高 =1 3 m×3 m×
于 总容 量 5 0 % 的空仓 容量 。
经 计算 得 m= 2 . 1 , 即施 工 中需设 3级泵 站 。
3 . 3 水 泵配 置
( 4 ) 水仓 地板 高程 必 须 满足 水 泵 允许 吸上 真 空 高度 的要求 , 最低 点应 设积 水 窝 。
( 5 ) 隧 道排 水 系统 建 成 并 发 挥 作 用 后 , 水 仓 应
施 工 。隧道 自进 口至 出 口为 连 续 上 坡 , 故隧道进 口
工 区为 反坡 施工 , 洞 内施 工排 水 为反坡 排 水 。
1 . 2 工程 地 质概 况
( 3 ) 由固定泵 站将 积 水 经排 水 管 路 抽排 至 上 一 级 固定 泵站 内 , 如此 接力 , 最终 将洞 内积 水抽 排至 洞 外, 最后 经 污水 处理 池处 理后 排放 。 3 排水 能 力计算 3 . 1 水 仓容 量计 算
2 总体 排水 方 案
1 . 1 依 托工 程 简介
洞 内反坡 排水 必须 采用 水泵 抽水 , 并根 据距 离 、
巴中至万 源 高速 公路 新店 隧道 进 口位 于万 源市
坡度 、 水量 、 设 备 和施 工 组 织 布 置 管 路 , 一 次或 分 段 接力将 水 排 出洞外 。
施工排水必须配置工作水泵和备用水泵 。工作
水泵 的能 力 应 满 足 在 2 0 h排 除 工 区 2 4 h正 常 涌 水
量; 备用水泵的能力不小于工作水泵能力。
抽 水 机数 量采 用如 下计算 公式 :
N= V×1 . 2 / ( Q× 2 4× 1 1 )
以不影 响 隧道 主体结 构安 全 和使用 功 能 的方 式进 行

要: 结合 巴中至 万源高速公路具体工程 , 介绍了新店特 长隧道反 坡施工排 水 的处理 方案 。研究结 果可为
类似工程 的设计提供参考 。 关 键词 : 长大 隧道 ; 反坡排水 ; 施工排水 ; 排水系统 中图分类号 : U 4 5 3 . 6 文献标识 码 : B
1 依托 工程 概 况
1 . 5 m, 水 仓容 量 为 6 7 . 5 m / d 。
断, 本 区砂 岩 含水 量较 丰 富 , 泥 岩含 水量 贫乏 。因此 本 区的砂 岩为 主要 的含 水层 , 泥岩 为隔 水层 。
本 隧 道 正 常涌 水 量 为 2 9 0 6 . 0 5 m / d , 最 大 涌 水 量为 5 8 1 2 . 1 m / d 。
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