黄土岭隧道病害成因分析及处治设计
隧道常见病害及处理措施

隧道常见病害及处理措施3、2主要病害成因分析1、梁底板有纵、横向裂缝并伴随渗水结晶该桥主要问题是梁底板有纵、横向裂缝并伴随渗水结晶,裂缝主要是由于汽车动载长期通过桥面系传递动荷载给梁体,当荷载累积量超过其所能承受的疲劳次数时,承重部件会从底部开始产生横向裂缝。
裂缝的出现暂时不会对桥梁造成危害,但随着混凝土裂缝的增大,水和空气的侵入,将会导致钢筋的锈蚀,大大缩短钢筋混凝土结构的使用年限;同时,由于裂缝的增大,必将显著地降低构件的刚度,导致结构物变形的增大。
因此,应及时采取有效措施减小裂缝的发展扩大。
保保护层厚度不够、温度变化以及收缩不均匀都会导致梁底横向裂缝的产生。
由于混凝土表面收缩大,而内部收缩小,致使收缩不均匀,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。
当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,沿箍筋方向会出现垂直于道路前进方向的裂缝。
2、T梁腹板裂缝裂缝的产生的位置主要是在T梁处。
斜向裂缝是受到纵向力以及剪切应力而至。
台帽错位,荷载作用以及受力不均匀都会产生梁片的受力变形,最后导致产生裂缝。
此桥由于通车时间较长,所受的重复荷载作用已经超过其所设计的疲劳强度,对于混凝土强度的要求一定较高;同时墩台帽梁与支座在荷载的长期振动下已经移位,这样此时梁片所受的由于不平整造成的剪切力明显增加,在跨中或者1、4处,振动的破坏明显增强,于是,超过混凝土的设计荷载;在振动方面由于频率是固定的,而振幅是由两边向跨中逐渐增大的,由于横隔板的作用,在跨中以横隔板中间处,振幅达到最大,于是先产生了裂缝,并且此裂缝会随着时间的推移裂缝会很快的延伸,尺寸由窄变宽,深度由表层到内部。
在梁片的其它部位,也会逐渐的产生裂缝。
3、钢筋混凝土空心板底出现裂缝钢筋混凝土空心板梁底出现的裂缝主要是由于长期在车辆荷载作用下产生的受力裂缝。
如果在规定限制范围内是正常的,如果超出规范限值范围则必须进行处理。
尤其是预应力混凝土梁板如果出现横向裂缝则必须进行处理。
黄土及其他特殊地段隧道塌方案例和原因分析客专项目PPT课件

高压风管通风 套管钻机实施
人工导坑
利用中心沟
机械钻孔
通风、通讯、给 养、心理辅导
正面导坑 迂回导坑
钻机成孔 顶管成孔
被困人员逃生
进入救护总结阶段
3. 救护总结阶段
救援实施阶段
接受医疗救护 康复出院
救援总结
结束
(三)应急救援工作实施
1. 调查塌方基本情况
目的 为科学决策救援方案(逃生通道)提供依据。
(二)近六年来铁路隧道安全事故统计分析
序号
1 2 3 4 5 6
年份
2014 至8月 2013 2012 2011
2010
2009
关门塌方
发生3起。被困34人: 33人获救,1人失踪。
未发生。
发生2起。被困8人,全 部获救。 发生1起。被困6人,其 中5人获救,1人失踪。 发生3起。被困28人, 其中8人获救,20人遇 难。 发生1起。被困6人,全 部获救。
利用中心水沟逃生方案图
圆管型中心排水沟 矩形盖板沟型中心排水沟
人工开挖小导坑逃生 ➢形式选择:当能够判定一侧初期支护未被塌方破坏、 能被利用时可优先选择正面三角形断面形式,导坑开口 宜选在低位;当无法 判断初期支护是否可 能利用、或者能够判 断初期支护全部被破 坏时可优先选择正面 梯形断面形式,导坑 开口宜选在高位; 小盘岭1号隧道采用三角形小导坑救援成功
内容 ✓被困人员情况:人员数量、所处大概位置等; ✓塌方情况:塌方规模、距掌子面距离等; ✓地质情况:地层岩性、围岩级别和地下水情况等; ✓施工及周边情况:地表情况、监控量测情况等。
方法 询问塌方目击者、测量和技术人员;现场实地踏勘;
查询相关技术资料;生命通道施工情况;被困人员信 息反馈情况(“生命通道”被打通后)。 成果
隧道病害原因及处理措施讲解

隧道病害形成的原因及整治的措施学号:时间:2013/12/26隧道病害形成的原因及整治的措施隧道是埋置于地层中的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。
广义上是指:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的洞室。
铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害,还有火灾威胁。
这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计;在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料,以保证施工质量。
在隧道运营阶段要及时检查、发现病害,分析病害成因,采用合理的整治设计和施工方法。
如此,才能保证铁路隧道工程的安全,畅通运营。
水害水害:在施工期间,由于涌水导致施工机具乃至坑道被淹,给施工带来极大的困难。
运营中的隧道,因为漏水、涌水导致衬砌裂破,隧底吊空,铺底或仰拱破碎,道床翻浆冒泥;严寒地区隧道,因漏水冻融以致衬砌损坏,结冰侵限,危机行车安全;岩溶发育地区的隧道,因大量涌水涌泥掩埋路线,中断运输。
而且长大越岭隧道,一般涌水量较大,危害也大。
主要有以下原因:一:设计问题1.洞内渗漏水的不确定性导致防排水的针对性较差。
隧道设计中地质钻孔较少,工程及水文地质资料不足,对隧道通过的断层带、破碎带的位置判断不准,设计中大都套用定型图,缺乏针对性的加强设计。
因此,尽管隧道富水地层只是在部分地段,但处理不当也会对整座隧道带来危害。
2. 联拱隧道中墙顶部低凹成槽,形成汇水区域导致隧道漏水。
3沉降缝沉降,使得防水板的拉裂。
d.无仰拱地段易出现路面渗水。
4.隧道断面变化处,如竖井、斜井以及人行通道等与正洞交叉处防水板的铺设质量难以保证,使得隧道漏水。
二:施工问题1.防水板的固定使防水板的整体性被破坏。
2.二次衬砌浇注时盲管易被压瘪,使水流不畅。
3.喷射混凝土表面刺物易导致防水板穿孔。
黄土地区隧道病害类型与机理探讨

1黄土地区隧道病害调查概述为了解黄土地区隧道病害的基本类型与成因,对甘肃省、陕西省及山西省境内在建和已建的隧道进行了实地调查。
调查研究的隧道及内容主要包括:甘肃省巉柳高速公路新庄岭隧道在施工和运营期间出现的病害、巉柳高速公路土家湾隧道在建过程中及后期出现的病害及国道312线静巉段祁家大山隧道在建成后出现的水侵蚀病害;陕西省国道210线楼子沟隧道、七楞山隧道及陕北黄土高原梁峁沟谷区2座铁路隧道病害资料进行分析;山西省大运高速公路灵石境内韩信岭路段燕家岭隧道。
2黄土地区隧道地质特点根据黄土地区隧道所处的地质条件,结合研究内容,我们将黄土地区隧道的地质特点划分为纯黄土、二元结构及泥岩夹心3大类。
2.1纯黄土洞口两端浅埋段一般为Q3马兰黄土及Q4新进堆积黄土。
黄土围岩特点为疏松具有大孔隙、湿陷性极强、强度低、隧道围岩拱效应极低,以重力作用于隧道衬砌结构上。
隧道核心部分为Q2黄土,黄土颗粒大,粉砂含量较高,相对较密实,为低湿陷性黄土,含水量小于7%时强度相对较高,隧道开挖后围岩自稳时间较短,根据新庄岭隧道施工中地表开裂情况反映,围岩压力以重力作用为主。
该地质条件典型的隧道有白虎山隧道、赵家楞杆隧道及新庄岭隧道。
2.2二元结构二元结构是黄土地区典型的山体结构模式,即上覆地层为第四系黄土,下伏地层为基岩(尤其是第三系泥岩)顶面。
祁家大山隧道、七楞山隧道和翅膀沟隧道等隧道所穿越的山体的地质结构模式均为二元结构。
在二元地质结构中,黄土的特殊结构和构造特征,即多孔和大孔的骨架式架空结构和垂直节理,是良好的含水层且垂直渗透性很强;而第三纪泥岩基本上不透水。
地表水入渗过程中,在黄土中下渗较易且能达到较大深度,但当其到达二元结构的界面时,渗流受阻,并富集于界面附近,形成了一定厚度的饱和黄土层,土体呈软塑-流塑状,经长期水-岩作用,物理力学性质进一步劣化,强度和承载力较差。
2.3泥岩夹心泥岩夹心地层结构实质上是一种特殊的二元结构,即隧道进出口段位于黄土地层,中间为第三纪泥岩地层。
某黄土公路隧道病害分析及治理方案之得失

某黄土公路隧道病害分析及治理方案之得失作者:周金龙来源:《中国科技纵横》2016年第15期【摘要】通过对甘肃某隧道运营期间的病害进行观察分析,其病害特点是衬砌裂缝发展范围广、衬砌侵限严重、边沟电缆沟变异及路面拱起开裂、衬砌渗漏水严重等。
结合祁家大山隧道病害段的设计资料及最新检测结果,分析了病害发生情况下衬砌结构的安全性,探讨了该隧道病害发生的原因,设计单位提出了重新完善隧道排水系统+二次刻槽嵌入钢格栅的套衬加固+置换仰拱的综合处治技术方案图纸,施工中对此设计进行分析研究后我本人得出一些浅薄的见解,希望为今后类似条件下公路隧道病害的治理提供帮助。
【关键词】公路隧道病害分析治理方案之得失1 隧道概况(1)某隧道位于G***线K****+335~K****+195处,全长860m。
隧道纵坡由东向西纵坡为1.57%,原隧道建筑限界宽:0.75+0.75+2×3.75+0.75+0.75=10.5m,净高5m。
衬砌断面根据围岩级别及衬砌受力状况由三心圆组成,按等截面设计,其内径拱顶部分为r1=5.33m;与中心线交角45°处改为r2=5.54m,拱顶处净高6.89m;仰拱部分为r3=20m;经加固后隧道满足现行规范要求二级公路设计行车速度40km/h净空要求,加固后隧道建筑限界宽:0.75+0.5+2×3.5+0.5+0.75=9.5m,净高为5m。
(2)隧道工程地质条件:1)隧道穿过的地层为:为第四系上更新统风积黄土和新近系甘肃群粉砂质泥岩,两者呈不整合接触,黄土地貌具有承袭性,黄土堆积与下伏新近系甘肃群古地形起伏一致。
地层岩性如下:①新近系甘肃群粉砂质泥岩:浅棕色,泥质—粉砂质结构,层理不明显,泥岩胶结,岩性软弱,抗风化能力差,遇水易软化。
地层岩体软硬不均,泥岩顶部约1米厚的岩层含水量达17~22%,呈强风化状,之下泥岩含水量12~17%。
②第四系上更新统风积黄土(Q3eol)该层覆盖厚度约30~40m,为均质粉土。
浅埋大断面黄土隧道灾害机理分析---(中铁三局集团第六工程有限公司-张勇建)论文【范本模板】

浅埋大断面黄土隧道灾害机理分析中铁三局集团第六工程有限公司张勇建(助理工程师)摘要:通过对郑西客运专线的函谷关、贺家庄和张茅隧道围岩压力的实测值和理论值的对比分析,确定出适合于不同埋深的围岩压力计算理论,本文结合黄土隧道施工实践过程中出现的主要工程地质灾害,归纳出黄土隧道的主要地质灾害类型,分析黄土隧道施工地质灾害机理,旨在更好的促进在黄土地区修建隧道工程理论的完善,为安全、高效施工提供理论依据.关键词:黄土隧道,灾害类型,围岩压力1 绪论我国黄土分布面积广、厚度大、层位齐全,具有特殊成分和特定工程地质特性,黄土隧道开挖于黄土地下土体中,其地质特性对隧道开挖过程中的稳定性或灾害产生的类型及规模起主要作用。
通过对我国黄土特性的不断研究,各个时期在黄土隧道施工中进行的实验以及对运营隧道现状的调查分析,建立了黄土隧道衬砌的设计理论和标准图;黄土隧道施工方法也从单工序的施工到多工序施工,从小断面开挖发展到全断面、大断面开挖,隧道施工的机械化水平不断提高。
2 黄土的工程特性黄土一般天然密度为1.13~2。
21(×103kg/m3),干密度为1。
02~1。
87(×103kg/m3),天然含水量为8%~30%,孔隙比为0。
6~1.2,比重为2.61~2.72,工程中一般按粉土、粉质粘土对待[1];黄土压缩性呈现两个变化趋势:一是地质年代稍早的Q2和Q31黄土,固结度稍高,多为中等偏低或低压缩性,而Q32和Q4黄土多为中等偏高压缩性;二是受颗粒分布(孔隙率)和含水量变化的影响较大.湿陷黄土在自重压力或外荷载不变时,受水浸湿后结构迅速破坏,急骤显著下沉,从而引起地面的变形和建筑物破坏,遇水浸泡后黄土联结削弱强度降低,极易产生湿陷、呈饱和流塑状态,从而减弱甚至丧失承载和自稳能力.黄土击实性是指黄土在一定外力冲击作用下密度、含水量、强度等物理力学性质随冲击强度而变化的特性,黄土抗剪强度则是黄土抵抗剪切破坏作用的能力。
隧道病害原因及处理措施讲解

隧道病害形成的原因及整治的措施学号:时间:2013/12/26隧道病害形成的原因及整治的措施隧道是埋置于地层中的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。
广义上是指:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的洞室。
铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害,还有火灾威胁。
这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计;在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料,以保证施工质量。
在隧道运营阶段要及时检查、发现病害,分析病害成因,采用合理的整治设计和施工方法。
如此,才能保证铁路隧道工程的安全,畅通运营。
水害水害:在施工期间,由于涌水导致施工机具乃至坑道被淹,给施工带来极大的困难。
运营中的隧道,因为漏水、涌水导致衬砌裂破,隧底吊空,铺底或仰拱破碎,道床翻浆冒泥;严寒地区隧道,因漏水冻融以致衬砌损坏,结冰侵限,危机行车安全;岩溶发育地区的隧道,因大量涌水涌泥掩埋路线,中断运输。
而且长大越岭隧道,一般涌水量较大,危害也大。
主要有以下原因:一:设计问题1.洞内渗漏水的不确定性导致防排水的针对性较差。
隧道设计中地质钻孔较少,工程及水文地质资料不足,对隧道通过的断层带、破碎带的位置判断不准,设计中大都套用定型图,缺乏针对性的加强设计。
因此,尽管隧道富水地层只是在部分地段,但处理不当也会对整座隧道带来危害。
2. 联拱隧道中墙顶部低凹成槽,形成汇水区域导致隧道漏水。
3沉降缝沉降,使得防水板的拉裂。
d.无仰拱地段易出现路面渗水。
4.隧道断面变化处,如竖井、斜井以及人行通道等与正洞交叉处防水板的铺设质量难以保证,使得隧道漏水。
二:施工问题1.防水板的固定使防水板的整体性被破坏。
2.二次衬砌浇注时盲管易被压瘪,使水流不畅。
3.喷射混凝土表面刺物易导致防水板穿孔。
黄土岭隧道病害成因分析及处置设计 推荐

隧道冻害等 , 产生这些 问题 的原因是多 方面的 , 如地质 原因 、 施工原 因等 。本文针 对黄土岭公 路隧道 病害整治 工
程, 介 绍了病 害检测方法 、 成因分析 、 以及整 治方案 , 旨在为 类似隧道病 害整治工程提供借 鉴 。
关键词 : 隧道病 害; 检测; 成 因分 析 ; 整 治
改为 曲墙 、 拱 顶、 平底, 使 边墙 曲度 圆顺 , 受力 合 理, 变更 增 加初 期锚 喷 支护 , 隧道 初期 支护采 用
C 2 0混 凝 土 喷锚 网 支 护 , 厚度 1 5 c m。二 次 衬 砌 在
Ⅳ级围岩段采用 C 2 0 模筑素混凝土 , 厚4 0 c m; 在V
级 围岩段 采用 C 2 5钢筋 混凝 土 , 厚5 0 c m。施 工 单
位根 据专 家意 见, 制定了“ 杆超 前、 短 开挖 、 弱爆
e
・
l 1・
2 0 0 9年第 1 期
广 东公路 勘察设 计
总第 1 3 3 期
破、 快支护、 早衬砌 ” 的实 施 方 案 , 于2 0 0 3年 9月
2 0日复 工 , 2 0 0 4年 9月 2 5 日正 式竣 工 , 黄土 岭 隧
程度 的渗漏 , 混 凝 土受 冻 酥 裂脱 落 ; 洞 口大理 石 装 饰面 出现脱 落等 。
2 . 2 隧道病 害成 因调查 分析
四级) 的黄土岭村 , 桩号是 K 2 0+ 3 7 5一 K 2 0+ 7 5 0 , 全长 3 7 5 m, 其 中暗洞长 3 5 0 . 1 m。该 隧道 双 向单 洞
行车 , 设 计速 度 2 0 k m / h , 最大净宽 7 . 4 2 m, 最 大 净 高6 . 2 7 m, 采用 复合 式 衬砌 。
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的主要方 向为 N E 黄松峪——狗脊 背岭主沟大 N ,
体沿次断层 发育 , 在黄土岭西 沟为东 西走 向的断
层。隧道围岩为硬质岩层 , 受地质影响较重 , 沿隧
・
38 ・
20 年第 4 08 期
金文 良 黄土岭隧道病害成 因分析及处治设计
总第 15 0 期
式竣工, 黄土岭 隧道在施 工 中发 生了几次不 同程 度 的塌 方 。
2 隧道病 害现状 调查及成 因分析
2 1 隧 道病 害现 状调 查 .
பைடு நூலகம்1 隧道概况
黄 土岭 隧道 位 于 北 京 市 平 谷 区胡 关 路 ( 于 属 山岭重 丘 区四级 ) 的黄 土岭 村 , 号是 K 0+ 7 桩 2 35~ K 0+ 5 , 2 70 全长 35 其 中暗 洞 长 30 1 7 m, 5 .m。双 向 单洞行 车 , 计 车 速 6 k / , 大 净 宽 7 4 m, 设 0m h最 .2 最
内分别 在 边墙 、 腰 、 顶 、 拱 拱 拱腰 至拱 顶 中点 、 面 路
隧道所处地区在区域地质构造上 出于平谷升
起断裂 区 , 质构 造 以 断裂 为 主 要 特 征 , 裂 发育 地 断
1c 。二次衬砌在Ⅳ级围岩段采用 C 0 5m 2 模筑素混 凝土 , 4 c 在 V级 围岩段采用 C 5钢筋混凝 厚 0m; 2 土 , 5c 厚 0m。施工单位根据专家意见 , 制定 了“ 杆 超前 、 短开挖 、 弱爆破、 支护、 快 早衬砌” 的实施方 案 , 20 于 03年 9 2 月 0日复工 , 0 年 9月 2 正 2 4 0 5日
整体结构 。 在隧道区从地面地质观测总体结论为 : 1 隧 () 道 山体 由厚 一巨厚 层 状 石 英 砂 岩单 一 岩 性 构成 缓 倾的单斜构造 , 层面裂 隙不发 育 ;2 隧道轴线地 () 质构造上 主要发育 高倾 角裂 隙, 裂隙组数主要为 两组 , 其组合关 系不易产 生滑动 ;3 全 隧道处于 () Ⅳ级 围岩 , 个别 破碎或不 良地质段及 出 口衬砌加 强段 为 V级 围岩 。
金文良
( 广东省公路勘察规划设计 院有限公 司 , 广州 5 0 0 ) 157 摘要: 运营多年的公 路隧道常见病害主要有隧道衬砌渗漏水 、 衬砌开裂 、 衬砌厚度不足与背后 空洞 、 限界受侵 、 隧 道冻害等 , 产生这 些问题 的原因是多方面的 , 如地 质原 因、 施工原 因等 。针对 黄土 岭公路 隧道病 害整治 工程 , 介
黄土 岭 隧 道 工 程 于 20 0 2年 7月 3 日正 式 开
工, 因围岩节理裂隙发育 , 断层多、 破碎、 结构松散
且节 理 面有 泥 质充 填 , 20 在 0 3年 3月 1 2日, 尺 进 已达 9 m, 围岩状 况 丝毫 没有 好 转 的迹象 , 确 1 但 为
保工程安全 , 施工单位决定暂停进尺工作 , 待变更 设计后再进尺 。设计单位有关 人员在对现场多次 考察后 , 对黄土岭 隧道 进行 了重 新设计。将直墙 三心拱隧道 断面形 状改为 曲墙、 顶、 拱 平底 , 使边 墙曲度圆顺 , 受力合理 , 变更增 加初期锚喷支护 ,
绍 了病 害检测方法 、 成因分析 以及整治方案 , 在 为类 似隧道病 害整治工程提供借 鉴。 旨
关键词 : 隧道 ;病害 ;检测 ;成 因分析 ;整治
中 图分 类 号 : 4 7 2 U 5 . 文 献 标 识 码 : B
0 引言
我国铁路隧道 的修建已有近 10 0 年的历史 , 许 多隧道都 已进人 高维修管理阶段 , 修管理费用 维 将 大 幅度增 长 。从 我 国 已建 成 的隧 道 经 过 多年 运 营情况来看 , 普遍存在衬砌开裂、 衬砌背后存在空 洞、 衬砌厚度不足 、 渗漏水等病害。对于这些病害 的形成 , 多方面 的原 因 。 目前 , 内外 整 治 隧道 有 国
渗漏水 和衬 砌 裂 损 也 有 不 少 的处 理 方 法 , 如 注 诸
道轴线的地面地质观 测表 明, 主要发育两组构造 裂隙, 均为近于直立 的高倾角 (0 一 0 ) 隙, 7 。 8。 裂 对 围岩不稳定性影 响范 围小 , 隙的平 均密度多数 裂
为 3—1 0条/ 岩 体 被 切 割 成 大块 状 砌 体 结 构 一 m,
20 0 8年第 4期
广 东 公 路 交 通 G ag og og u i Tn unD n nL a og G Jo
总第 15 0 期
文 章编号 :6 1— 69 20 )4— 08— 5 17 7 1 (0 8 0 0 3 0
黄 土 岭 隧 道 病 害 成 因分 析 及 处 设 计 治
隧道 初期 支 护 采 用 C 0混 凝 土 喷 锚 网支 护 , 度 2 厚
大净高 62 m, .7 采用复合式衬砌。 隧道区域属暖温带半 湿润大陆性 季风气候 , 四季分明 , 一月最低 平均气 温 一 . ℃, 4 7 七月最高
平均气 温 2 .  ̄ 58C。全 年雨 量 分 布不 均 , 以七 、 月 八 份为多 , 隧道施 工地 段 内无河 流 。 在
该工程 于 20 0 4年 1 1月 2 日建 成 试 运 行 。 6
型地质雷达仪 , 该仪器 的特点是分辨率高 , 便于进 行大数据量、 高密度 的连续扫描探测 , 并可 以实 时 绘出彩色波形 剖面 图。使用 地质雷 达方法 , 对黄 土岭隧道衬砌质量及 路面进行无 损检测 。在隧道
浆堵水 、 衬砌喷浆 防水 等。本文通过 对黄土岭隧 道病害成因进行 调查 分析 , 出了相 应 的整治方 提 案。随着工程建设 的不 断发 展 , 改建 及整治隧道 工程也 不断增 多 , 正确 分 析 隧 道 病 害产 生 的原 因 ,
研 究 综 合 处 治 方 法 是 十 分 必 要 和 有 实 际 意 义 的 E3。 2 ] ,