孟家庵中桥勘察报告.doc

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1、重庆梁平至忠县高速公路工 程 地 质 初 步 勘 察 报 告1孟家庵中桥（K0+000K0+090） 重庆江北地质工程勘察院二零一一年六月重庆梁平至忠县高速公路工 程 地 质 初 步 勘 察 报 告1孟家庵中桥（K0+000K0+090） 项目负责: 陈 皓地质测绘： 陈立军 王华兵地质钻探： 蔡永俊 栾小军 钻探编录： 王华兵 张 斌 邹 涛室内试验：重庆空港岩土工程检测有限公司报告编写：报告审核： 提交报告单位： 重庆江北地质工程勘察院提交报告时间： 二零一一年六月自 审 意 见重庆梁平至忠县高速公路孟家庵中桥工程地质初步勘察工作，是按公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）、公路桥涵地

2、基与基础设计规范（JTG D632007）、公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）、公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008执行等国家现行规范，遵照甲方（设计方）提出的桥梁工程地质勘察技术要求及钻孔布置方案，并据此编写了工程地质初步勘察纲要，报甲方批准后实施的。勘察工作量基本合理，钻孔数量及控制深度适当，取样数量、试验项目及物探综合测试等符合规范要求。在可行性研究工作的基础上，本次初勘工作基本初步查明了孟家庵中桥的工程地质和水文地质条件、主要工程地质问题及施工用水条件；初步评价了桥墩和桥台稳定性，工程建设适宜性评价正确。该报告内容较全面，文字较简明，图件清晰美观，达到了甲方对

3、孟家庵中桥工程地质初勘的要求。本报告经重庆市交通规划勘察设计院组织专家评审通过，我院已按专家意见修改补充完善，可提供初步设计使用。 重庆江北地质工程勘察院 二一一年六月目 录1 前言11.1 工程概况11.2 勘察方法及完成工作量11.3 勘察工作质量评述12 工程地质条件12.1 地理位置及交通条件12.2 气象、水文12.3 地形地貌22.4 地层岩性及地质构造22.4.1地层岩性22.5地质构造与地震22.5.1地质构造22.5.2地震22.6 水文地质条件32.6.1桥位区的主要地下水类型、地下水出露和埋藏特征32.6.2含水层与隔水层的水文地质特征、富水性及分布32.6.3地下水的补

4、给、径流、排泄方式、方向及动态特征32.6.4 抽水试验32.6.5地下水水质特征及评价32.7不良地质现象43 岩土体工程地质特征及持力层选择43.1 土体工程地质特征及主要物理力学性质43.2岩体工程地质特征、主要物理力学性质及工程地质强度分级43.2.1岩体工程地质特征43.2.2岩体主要物理力学性质及工程地质强度分级43.3 持力层选择及设计参数建议值43.3.1 桥位区各墩（台）基础持力层选择43.3.2 设计参数建议值54 工程地质条件及问题评价54.1 桥址地质环境稳定性、适宜性评价54.2 桥台、桥墩工程地质评价及拟建区的地质环境稳定性54.2.1桥台稳定性评价54.2.2桥墩

5、稳定性评价54.2.3各墩（台）基础形式、埋置深度及高程建议54.4 施工条件评价、施工边坡、基坑涌水评价、本项目的实施对已有构建筑物的影响评价及环境影响评价74.4.1施工条件评价74.4.2基坑涌水评价74.4.3 本项目的实施对已有构建筑物的影响评价及环境影响评价75 结论及建议75.1 结论75.2 建议7附 录附件：1.1 岩石试验成果；1.2 水质分析报告；1.3 其它图表；1.4桥型图（左、右幅）；附图：序号图 名比例尺张数图号1总图例10-12工程地质平面图1:50011-13工程地质纵剖面图1:50032-12-14左、右线工程地质横剖面图1:200213-13-45钻孔地质

6、柱状图1:200124-14-21 前言1.1 工程概况拟建重庆梁平至忠县高速公路孟家庵中桥，起讫里程桩号为： K0+000K0+090，为420，设计桥梁长度为90m。桥面净宽24.24m，最大桥高15.4m，该桥拟采用上部结构采用预应力砼(后张)T梁，先简支后连续；下部结构桥台采用U台，桥墩采用柱式墩，桥台采用扩大基础，桥墩采用桩基础。1.2 勘察方法及完成工作量勘察工作采用了工程地质测绘为主，有侧重的布置工程地质钻探、现场试验、工程测量及室内岩、水试验相结合的综合方法。各项工作的质量和精度均符合有关规范及技术要求的规定。外业工作于2011年5月 4日开始，至2011年5月6日结束，历时3

7、天。随后转入室内资料的综合整理。完成的实物工作量见表1.2。表1.2 完成工作量统计一览表项 目单位完成工作量工程地质测绘测 绘1:2000工程地质修测km20.4000钻探孔数个2总进尺m/孔39.9取样及试验岩样组2水样件1土样件2抽水试验台班3/1工程测量勘探点及地质点测量个25定 测 钻 孔个21:500轴线工程地质纵剖面km0.19/11:200工程地质横剖面km0.3/31.3 勘察工作质量评述本次勘察工作严格按照各种规程、规范执行，严格把守质量关，在外业工作中对第一手资料进行100%的自检与互检，对不合格的资料无条件的进行返工，直到达到地质要求为目的，以确保野外原始资料的准确，原

8、始资料经监理组和我院质保部野外验收合格，本次勘察达到详勘目的，提供的成果资料准确可靠。2 工程地质条件2.1 地理位置及交通条件孟家庵中桥位于重庆市梁平县碧山镇新元村二组和四川大竹县石桥镇六社交界处，距梁平城区直线距离约60Km，距碧山镇约3Km。四川大竹桥台侧有一乡村公路直接到达桥位区，重庆桥台侧无乡村公路直接到达桥位区，桥位区四川侧交通非常方便。2.2 气象、水文路线区地处四川盆地东部暖湿性亚热带季风气候区，季风交替，四季分明，气候温暖，雨量较多，日照偏少。春季气温不稳定，初夏多阴雨，盛夏炎热多伏旱，秋季多绵雨，冬季暖和，无霜期长，湿度大，云雾多。气温年均在14C18C之间，全年气温最高为

9、7月，一般在27C以上，最低为1月，一般在5C左右。降水量受气候和地形影响，时空分配不均。从时间上看，夏季68月降水较多，秋季911月次之，冬季最少。从地域上看，山区降水较多，中部平坝和北部丘陵次之，南部丘陵和东、西部丘陵降水偏少。据梁平县气象局1952年至2004年53年降水系列资料计算：多年平均降水总量23.79亿立方米，多年平均降水量1258.6毫米，多年平均径流总量10.563亿立米方，径流深557.5毫米。降水量最多为1952年，达到1990.0毫米；最少为2001年，为747.3毫米。路线区内多年平均蒸发量为1100.2毫米，蒸发量最大为8月，占全年16.5%，最小12月，占全年2

10、.7%。多年平均日照时间为1336.4小时。全年日照率为30%，最高年35%，最低年25%。区内各月平均风速小于2米/秒，年均1.4米/秒。累年各风向频率中，静风为39.7%。全县平均风速小，但各地几乎每年有12次大风出现，雷暴大风占大风的94%，大多出现在7、8月。孟家庵中桥附近多为水田及农民耕地，桥位区横跨一常年性河流铜宝河，自东北向东南径流，在线路区内形成一个几字形，铜宝河勘察时流量约为10m3/s，勘察时水位390.67m，据调查最高洪水位为399.5m（1989.7）.铜宝河为当地地表水和雨季降水的排泄区。2.3 地形地貌桥位区地貌总体属构造剥蚀丘陵地貌，地形变化连续，整体为线路两桥

11、台区高桥墩区低、中部桥墩区为低洼的水田和耕地，较平整，地形起伏小，拟建桥梁横跨铜宝河。沿线路纵向，地形高程391.3396.8m，相对高差约为5.5m，地形坡角一般030，局部陡坎达41。沿线路横向，桥台侧高程391.3398.5m，相对高差7.2m，地形坡角015，局部较陡达68；桥位区内地形多呈台阶状分部。2.4 地层岩性及地质构造2.4.1地层岩性桥址区地表分布第四系冲洪积的粘土、砂土（Qal+pl），侏罗系中统沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩、砂岩。2.4.1第四系残坡积（Qal+pl）粘土：灰黄色，可塑状，主要由粘土及砂岩碎石、角砾组成，碎石含量约5，粒径38mm，稍湿，稍密，表层含植物

12、根系。砂土：浅灰色，主要由细砂组成，局部含树木腐殖土及圆砾，松散，稍湿，其中圆砾含量约占30，粒径为28mm，母岩成分主要为砂岩，呈亚圆圆状。 2.4.2侏罗系中统沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩：紫红色，粉砂泥质结构，巨厚层状构造，主要由粘土矿物组成。为勘察区的主要岩性。2.5地质构造与地震2.5.1地质构造拟建桥位区地质构造位处明月峡背斜西翼。桥位区内构造较简单，未发现断层通过。据地表工程地质测绘，岩层产状2456，据岩体露头量测统计，主要发育2组构造裂隙： 组裂隙，产状为30876，微张闭合，无充填，延伸0.82.3m，间距为0.501.90m。组裂隙，产状为8277，微张闭合，无充填，延伸

13、0.601.50m，间距为0.502.50m。2.5.2地震本区构造形态主要成生于燕山期，喜山期构造格局已基本定型，区内新构造运动主要表现为整体间歇性抬升为主，路线走廊区位于新构造运动中度穹形隆起区，区域稳定性相对较好。根据中国地震动峰值加速度区划图GB183002001图A及中国地震动反应谱特征周期区划图GB183002001图B，路段区设计地震基本加速度值为0.05g，抗震设防烈度为6度，其抗震设计建议按公路工程抗震设计规范JTJ004-89执行。根据公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008表4.1.5判别，场地土类型为：高液限粘土的Vs为150m/s，土的类型属中软土；基岩

14、剪切波速大于500m/s，为稳定岩石。2.6 水文地质条件2.6.1桥位区的主要地下水类型、地下水出露和埋藏特征桥位区内地下水类型主要为松散岩类孔隙水、风化裂隙水和基岩裂隙水三大类；分布于斜坡地段的土层，厚度小，松散，一般不含水，雨季有少量的地下水存在，天晴多日后亦无水。斜坡下部地形较低洼处，受水田、铜宝河等地表水体的影响，有地下水存在，其埋藏深度较浅，水量的大小受地表水及大气降雨的控制；桥位区分布的风化裂隙水存在于粉砂质泥岩表层风化裂隙中，其富水性中，裂隙发育的深度有限，裂隙水的埋藏小；基岩裂隙水主要分布于中风化基岩内的裂隙中，其埋深主要受基岩露头位置、裂隙的发育程度控制。勘察区内未发现有泉

15、水点出露。2.6.2含水层与隔水层的水文地质特征、富水性及分布分布于斜坡上的粘土，地下水多在雨季存在，径流短，排泄快，是影响表层覆盖土层稳定的主要因素，水量变化大且较贫乏。松散岩类孔隙水主要存在于地势低洼的地段。风化裂隙水主要存在粉砂质泥岩的风化裂隙中，为浅层地下水。其富水性受岩体中裂隙发育程度的控制，其地下水位一般与地表水联系密切，主要接受地表水及大气降水的入渗补给，向地势低洼处排泄。富水性中。基岩裂隙水主岩分部于中风化粉砂质泥岩的裂隙中，据钻孔水文观测，地下水位与铜宝河水位基本一致，富水性中。2.6.3地下水的补给、径流、排泄方式、方向及动态特征桥址区地下水主要接受大气降雨及溪沟水补给，地

16、表水通过岩层层面，裂隙渗入地下，形成地下径流，于地形低洼处出露地表，汇入穿越桥址区的冲沟中。地下水的水量变幅较大，旱季小，雨季增大，与大气降水量的关系密切。2.6.4 抽水试验本次勘察在ZK2钻孔中进行了简易抽水试验。其试验成果见表2.5.4表2.6.4 简 易 抽 水 试 验 成 果钻孔编号ZK2计算公式抽水前静止水位 (m)2.15含水层厚度H(m)18.15地层岩性粉砂质泥岩降深S(m)4.45流量Q（m3/d）5.8恢复水位(m)2.95影响半径R(m)9.16抽水稳定延续时间h（h）8恢复水位观测时间（h）12抽水段钻孔半径r(m)0.055渗透系数K0.05839据试验成果，桥址区

17、内岩土综合渗透系数k=0.05839m/d。说明场地未来场地开挖中，存在一定量的地下水。2.6.5地下水水质特征及评价在勘察期间，按规范及勘察技术任务大纲要求，本次勘察于桥址区铜宝河中采集1件水样进行水质简分析，其分析结果见表2.6.5。 水质分析结果表明：区内地下水化学类型为HCO3-Ca2+型水。根据公路工程地质勘察规范JTJ06498附录D判定，区内铜宝河水对砼具分解类弱腐蚀；河流水对砼物无结晶类、结晶分解复合类腐蚀。表2.6.5 水对砼物腐蚀性评价表 水样 编号项目SW-1(铜宝河水样)评价标准评价结论PH值6.486.5根据公路工程地质勘察规范JTJ064-98附录D判定，桥位区地下

18、水对砼物具中分解类腐蚀。Mg2+(mg/l)4.23Mg2+NH4+2000(类环境)Ca2+(mg/l)36.91HCO3-(mg/l)11.981.0Cl-(mg/l)17.45SO42-500Cl-+SO42-+NO3-5000(类环境)SO42-(mg/l)105.2NO3-(mg/l)侵蚀性CO2(mg/l)0.00152.7不良地质现象据野外工程地质调绘和钻探揭露，桥址区未发现滑坡、崩塌、危岩、泥石流、地下采空区不良地质现象。3 岩土体工程地质特征及持力层选择3.1 土体工程地质特征及主要物理力学性质粘土：灰黄色，可塑状，主要由粘土及砂岩碎石、角砾组成，碎石含量约5，粒径38mm，

19、稍湿，稍密，表层含植物根系。为冲洪积成因。钻探揭露厚度4.24.85m(ZK1)。砂土：浅灰色，主要由细砂组成，局部含树木腐殖土及圆砾，松散，稍湿，其中圆砾含量约占30，粒径为28mm，母岩成分主要为砂岩，呈亚圆圆状。为冲洪积成因。钻探揭露厚度3.453.7m(ZK1)。3.2岩体工程地质特征、主要物理力学性质及工程地质强度分级3.2.1岩体工程地质特征勘察区下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩、砂岩。粉砂质泥岩厚度较大，据钻探揭露，厚度11.0512.65m(ZK2)，为桥位区钻探揭露的主要岩性。据公路桥涵地基与基础设计规范（JT024-85），将场地钻探深度内的基岩划分为强风化

20、带和中风化带。强风化带岩石岩芯破碎，呈碎块状及少量短柱状，岩质质软，一般RQD=0，岩石质量属极劣的；中风化带岩岩芯较完整，呈柱状、长柱状及少量碎块状，岩质较硬，RQD=17%85%，岩石质量属较好好的。3.2.2岩体主要物理力学性质及工程地质强度分级本次勘察于中风化岩体中取岩样2组，土样2件，试验成果详见附件；试验成果统计结合初勘所取岩样成果一并进行统计，统计方法按公路土工试验规程（JTJ051-53）附录A执行，统计结果见表3.2.2-1表3.2.2-2（保证率p=1-a）。根据岩石试验成果，中等风化泥岩单轴饱和抗压强度Rc=8.30Mpa，为软岩。3.3 持力层选择及设计参数建议值3.3

21、.1 桥位区各墩（台）基础持力层选择桥位区内，第四系土层分布不均，厚度变化大，工程特性差，不能作为桥位墩（台）基础持力层；强风化基岩承载力低，岩体破碎，但厚度小，局部能满足桥台基础对持力层的要求，可选作桥位台基础持力层；中风化基岩岩体较完整，厚度大，承载力高，是桥位墩（台）基础理想的持力层。建议选择中风化基岩作为基础持力层。3.3.2 设计参数建议值据试验成果统计分析，本次勘察野外鉴别及地区经验，桥址区岩土设计参数建议值见表3.3.2。表3.3.2 岩土设计参数建议值表项目岩土名称天 然重度(kN/m3)单轴抗压强度（MPa）岩、土的容许承载力（KPa）基底摩擦系数临时边坡允许值备注天然饱和中

22、风化粉砂质泥岩25.2012.518.38000.401：0.50带“*”为经验值强风化粉砂质泥岩220*0.301：0.75粘土140*0.201：1.004 工程地质条件及问题评价4.1 桥址地质环境稳定性、适宜性评价通过对桥址区工程地质测绘：区内无断层通过，区域稳定；区内无滑坡、崩塌、泥石流、地下采空区等不良地质现象，桥位区现状稳定。线路区横垮铜宝河，地表分布第四系冲洪积的粘土、砂土（Qal+pl），土层厚度7.658.55m,下伏侏罗系中统沙溪庙组(J2s)粉砂质泥岩、砂岩。由于表层的土体厚度较大，且地下水位与铜宝河一致，施工时要注意水对桥梁的冲刷作用和成桩质量。经处理后桥位区现状稳定

23、，适宜梁桥建设。4.2 桥台、桥墩工程地质评价及拟建区的地质环境稳定性4.2.1桥台稳定性评价（1）梁平台：桥台位于四川大竹石桥六社的水田内，横向地形坡度较平缓，为05，纵向地形坡度较陡，地形坡度一般1028，坡向215，主要由粘土、砂土及粉砂质泥岩组成。主要发育二组裂隙：组裂隙，产状为30876；组裂隙，产状为8277。线路区目前无开裂变形之现象，现状稳定。由于土层厚度大，未来桥台按建议基础高程施工，建议采用桩基础，不宜采用明挖扩大基础。实施桩基础，故不会形成人工边坡，但应注意施工过程中的护壁、防水工作。（2）忠县台：桥台位于重庆市梁平县碧山镇新元二组，横向地形坡度平整，坡度一般05，纵向地

24、形平缓，坡度一般05，局部为田坎，坡向215，主要由粘土、砂土及粉砂质泥岩组成。主要发育二组裂隙：组裂隙，产状为30876；组裂隙，产状为8277。线路区目前无开裂变形之现象，现状稳定。由于土层厚度大，未来桥台按建议基础高程施工，建议采用桩基础，不宜采用明挖扩大基础。实施桩基础，故不会形成人工边坡，但应注意施工过程中的护壁、防水工作。4.2.2桥墩稳定性评价孟家庵中桥的桥台和桥墩区位于地形较为平缓地段，地表为全新统的粘土、砂土所覆盖，土层厚度一般均大于5.0m，多为水田，呈软塑可塑状，在进行墩桩的施工中，地表水田、铜宝河内的地表水及土层中的地下水将向桩孔内汇聚，对施工将造成一定的影响，但墩位所

25、处地段稳定。在施工中应加强排水及护壁。综上所述，桥位各墩台所处地质环境稳定。在进行桩基础的开挖中，建议加强桩孔的护壁工程措施，并配备相应的抽排水设备。4.2.3各墩（台）基础形式、埋置深度及高程建议根据持力层的埋深（扩大基础满足岩体净边距6m）、桥墩抗倾覆要求及地下水的赋存特征，建议孟家庵中桥基础型式、设置高程（按扩大基础嵌入持力层2m计算）如下：（1）0#桥台主要Q4el+dl粘土、和粉砂质泥岩夹砂岩组成，粘土厚度一般大于1.00m，基岩强风化层厚度较小，建议持力层为中风化粉砂质泥岩及砂岩，持力层埋深一般大于5m，建议采用挖孔桩基础，由于0#桥台位于四川境内，由四川省设计施工，不包含在本次勘

26、察范围内。（2）0#墩2#墩主要由粘土、砂土及粉砂质泥岩组成，土层厚度8.011.0m，基岩强风化层厚5.007.0m，建议持力层为中风化粉砂质泥岩，持力层埋深13.5517.0m，建议采用嵌岩的钻孔桩基础，基础入持力层3倍桩径，并应考虑到相邻桩底坡度不大于45及净边距的要求，建议基础高程374.1379.7m。由于0#桥墩位于铜宝河内，施工时要加强对河水的堵截河治理，以免影响成桩质量。其单桩轴向受压容许承载力Ra，建议按公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007第5.3.4条推荐的公式计算。 公式：Ra=c1Apfrk+uc2ihifrki+suliqik公式中，Ra-单桩轴向受压容许

27、承载力(KN)；C1-根据清孔情况、岩石破碎程度对等因素而定的端阻发挥系数，按公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007的表5.3.4采用；Ap-桩端截面面积(m2)，对于扩底桩，取扩底截面面积；frk-桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa)，frk按本报告中的表3.3.2取值，中风化粉砂质泥岩frk=8.3MPa；c2i-根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的第i层岩层的侧阻发挥系数，按公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007的表5.3.4采用；u-各土层或各层部分的桩身周长(m)；hi-桩嵌入各岩层部分的厚度(m)，不包括强风化层和全风化层；m-岩层的层数，不包括强风化层和

28、全风化层；s-覆盖层土的侧阻力发挥系数，根据桩端frk确定：当2MPafrk15 MPa时，s=0.8；li-各土层的厚度(m)；qik-桩侧第i层土的侧阻力标准值(kPa)，宜采用单桩磨擦阻力试验值，当无实验条件时，对于钻(挖)孔桩按本规表5.3.3-1选用，对于公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007的表5.3.3-4选用；n-土层的层数，强风化层和全风化岩层按土层考虑。（3）3#台主要由Q4el+dl粘土、砂土和粉砂质泥岩组成，土体最大厚度为7.65m，基岩强风化层厚3.3m，建议采用嵌岩的钻孔桩基础，基础入持力层3倍桩径，并应考虑到相邻桩底坡度不大于45及净边距的要求，建议基础

29、高程383.91m。其单桩轴向受压容许承载力Ra，建议按公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007第5.3.4条推荐的公式计算。中风化粉砂质泥岩frk=8.3MPa。4.4 施工条件评价、施工边坡、基坑涌水评价、本项目的实施对已有构建筑物的影响评价及环境影响评价4.4.1施工条件评价桥位区位于丘陵地带，斜坡地形整体较缓，但局部较陡，呈宽缓的U型，其汇水面积较大，挖方边坡及基坑开挖的弃渣严禁就地堆放，以避免瀑雨季节弃渣土不稳定产生滑移至挖孔桩中,对桥位区造成不良影响和发生不必要的安全事故。另铜宝河中的桥墩要注意用抗水混凝土和防止河水对桥梁墩台的冲刷作用。4.4.2基坑涌水评价桥位区各桥墩位

30、于地形较缓处，受铜宝河水及地表水田的影响，基坑开挖中地表水将向挖孔桩内汇集。建议在施工前应先将地表水田、水塘内的水排干，并防止铜宝河内的水汇入场地内。建议进行桥位墩台基础施工选择枯水季节，并备好必要的抽排水设备，作好基坑护壁工作，用抗水混凝土进行浇筑，保证施工安全。4.4.3 本项目的实施对已有构建筑物的影响评价及环境影响评价 孟家庵中桥线路区内无民房及构建筑物等，你建桥梁对已有构建筑物影响不大，对于桥梁施工的弃渣要合理的处理，严禁在场地内乱堆乱倒；施工时应对混凝土进行有效的处理和防治，以免污染环境。5 结论及建议5.1 结论5.1.1通过本次初勘，基本查明了桥址区工程地质、水文地质条件，取得的资料满足规范要求，可供初步设计使用。 5.1.2中风化岩体的承载力能满足各墩台对基础持力层的要求。5.1.3 桥位区内无滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等不良地质表象。拟建桥位区稳定，适宜大桥建设。5.1.4 桥址区的水文地质条件较简单，区内地表水对砼具弱分解类腐蚀性，地下水对砼无腐蚀性，建议在详勘中进一步取样核实。5.2 建议5.2.1本次勘察为工程地质初步勘察，建议下一阶段详细勘察工作中，应逐墩多孔加密勘察，为设计提供各墩台更准确的基础持力层的物理力学性质和基础设置高程。