鐵路擴能改造工程中低風險隧道施工階段安全風險評估報告(46頁).doc
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1、鐵路擴能改造工程站前工程XX標段中低風險隧道施工階段安全風險評估報告編制:復核:審核:XX項目經理部二O三年十月目錄1編制依據31. 1業主制定的風險管理方針及策略31.2相關的國家和行業標準、規范及規定31.3施工圖和施工調查提供的隧道基礎資料31.4隧道施工圖階段風險評估結果32工程概況42. 1工程簡介42.2工程地質概況43. 1.2. 1地層巖性4地質構造4不良地質42.3水文地質52.3. 1地表水5地下水類型5地下水的化學特征52. 3.4隧道涌水量預測52.4氣象52.5地層巖性62.6工程重點、難點83設計施工工法83. 1各工序施工工法83.2隧道各段開挖方法及襯砌類型942、風險評估程序和評估方法94. 1風險評估對象及目標94.2風險評估程序104. 3風險評估方法124.4施工階段中低風險隧道風險評估指標體系框架124.5風險識別方法、風險分級及接受標準135風險評估內容145. 1安全風險評估因素145.2不良地質現象及風險事件描述155. 2. 1天然氣(瓦斯)165. 2.2人工填土165. 2. 3 順層165.3工序環節165.4初始風險評估結論165.5安全風險評估記錄175.6工期風險評估記錄176風險對策措施及建議176. 1風險對策措施176. 1. 1完善風險管理體系18加強地質超前預報和監控量測管理186. 1.3防止塌落掉塊、坍方管理13、86.1. 4瓦斯防治管理196.2針對安全生產管理的建議236.3殘余風險等級評定23風險評估結論風險管理相應預案、處理措施8. 1隧道坍塌事故現場應急預案及處理措施&2隧道瓦斯燃燒、中毒、爆炸事故應急處理措施8.2. 1事故應急處理流程瓦斯爆炸的應急處理8. 2.3瓦斯燃燒事故的應急處理& 3影響既有建筑物事故應急處理措施8.4危巖落石事故應急處理措施8.5水田、水塘失水應急措施&6需進一步重視和加強的措施2424.24.26.26.27.28.28.29.29.3012234567 8 表表表表表表表表表 附附附附附附附附附XX四標11座中低風險隧道風險清單表30初始風險等級表31殘留風4、險等級表32風險因素權重表34風險因素綜合權重表35風險期望損失表36風險對策措施表37風險評估綜合表38風險登記表40XX標中低風險隧道施工階段安全風險評估報告1編制依據 1.1業主制定的風險管理方針及策略XX鐵路有限責任公司標準化管理文件風險評估與管理工作實施辦法(試行)和風險隧道管理實施辦法的相關要求。1.2相關的國家和行業標準、規范及規定(1) 中華人民共和國安全生產法;(2) 中華人民共和國建筑法;(3) 建設工程安全生產管理條例;(4) 工程建設標準強制性條文;(5) 鐵路隧道風險評估與管理暫行規定(鐵建設20071200號);(6) 鐵路建設工程安全生產管理辦法(鐵建設200615、179號);(7) 鐵路隧道設計規范(TB10003-2005);(8) 鐵路隧道施工規范(TB10204-2002);(9) 鐵路隧道防排水技術規范(TB10119-2000);00)鐵路工程基本作業施工安全技術規程(TB10301-2009J9442009);(11)鐵路隧道工程施工安全技術規程HTB103042009 J9472009); (12)鐵路工程建設項目水土保持方案技術標準(TB10503-2005);(鐵建設2007 1007號關于進一步加強鐵路隧道安全工作的通知;(14)鐵路瓦斯隧道技術規范;(15)鐵路隧道監控量測技術規范(TB10121-2007); (16)煤礦安全規6、程。1.3施工圖和施工調查提供的隧道基礎資料(1) XX標中低風險隧道設計文件;(2) 施工相關合同文件;(3) XX標段實施性施工組織設計等。1.4隧道施工圖階段風險評估結果本標中低風險隧道施工圖階段(設計階段)初始風險為塌落掉塊、瓦 斯、坍方、危巖,風險等級分別為中度、低度、中高度、高度,殘余風 險為低度、低度、低中度、低度。隧道風險等級為II、III級。2工程概況2.1工程簡介本標除XX隧道、XX隧道、XX隧道、XX隧道為I級高風險隧道外,其 余11座隧道為中低風險隧道。本標所有隧道為客貨共線雙線隧道,旅客列 車設計行車速度200km/h,設置雙側救援通道。XX標段中低風險隧道統計表表序7、號隧道名稱進口里程出口里程隧道長度(m)風險等級1XX隧道DK50+813DK51+066253III2XX 一號隧道DK51+190DK51+348158III3XX二號隧道DK51+473DK51+596123III4XX隧道DK51+661DK53+8432182II5XX隧道DK54+140DK54+425285III6XX 一號隧道DK57+159DK57+7O4545III7XX二號隧道DK57+797DK57+87376III8XX隧道DK65+591DK70+1214530II9XX隧道DK71+310DK72+6401330II10XX 一號隧道DK73+476DK73+598、8122III11XX二號隧道DK73+730DK73+904174III2.2工程地質概況3. 1.2. 1地層巖性沿線地層主要為侏羅系紅層,為砂、泥頁巖碎屑巖層。第四系松散地 層分布于沿線基巖之上。地質構造標段線路通過地區處于川黔南北向構造帶及北東向構造帶交接復合部 位,主要構造體系為北東向構造體系。不良地質標段線路走向大部分地段平行區域構造線方向,順層地段分布十分普 遍,對工程危害較大:明洞挖方地段易造成順層坍滑,隧道工程存在順層 偏壓。標段處于川東高陡褶皺帶西南xx-xx -帶,儲油氣層較多,XX隧道、 XX隧道位于天然氣構造區或侵染區為高瓦斯隧道,對施工影響極大。其余 11座隧道處于9、氣田浸染區,根據現有地質資料初步判斷XX、XX隧道為低瓦 斯隧道,其他隧道無瓦斯。2. 3水文地質2. 3. 1地表水隧區地表水主要為水庫水和溪溝水,水塘、水田在隧區零星分布。2. 3.2地下水類型測區地下水主要存在兩種類型,即松散堆積層孔隙水和基巖孔隙裂隙 水。(1) 松散堆積層孔隙水主要賦存于Q4dl+el、Q4dl+pl、Q4c+dl的粉質粘土和塊石土等松散 堆積層中,其富水性差,僅局部存在有上層滯水現象,孔隙水不發育。(2) 基巖孔隙裂隙水本區巖層砂泥巖互層、泥巖夾砂巖、淺部基巖風化裂隙較發育,地下 水主要賦存于基巖裂隙中;深部巖層裂隙不發育,地下水主要賦存于砂巖 孔裂隙中。2. 3.10、3地下水的化學特征標段地下水主要為基巖裂隙水,受埋置深度影響,中低風險水量不大; 水樣試驗統計分析成果表明,多數地下水無侵蝕性。2. 3.4隧道涌水量預測隧道正常涌水量在0-1139m7d之間,雨季隧道最大涌水量按中低風險 期1. 5倍計算,故預計隧道雨季最大涌水量約為3600 m:7d (XX隧道)。 2.4氣象XX境內氣候特點是冬暖春早,夏熱秋涼,四季分明,無霜期長;空氣 濕潤,降水豐沛;太陽輻射弱,日照時間短;多云霧,少霜雪;光溫水同 季,立體氣候顯著,氣候資源豐富,氣象災難頻繁,每年5月至9月為雨 季,10月至次年4月為旱季,夏季易澇,春秋易旱,由于地形和季風風向 的影響,各地氣候存在11、明顯差異,地勢由低向髙,降雨量逐漸減少,氣溫 和蒸發量逐漸降低,區內夏秋炎熱,冬春寒冷少雪,隧道沿線地區的氣象 參數見下表。沿線主要地區的氣象參數表內容XX市重慶重慶江津區XX縣氣溫多年年平均氣溫(C)17.818.218.6極端最高氣溫(C)42.544.344.5極端最低氣溫(C)-1.8-2.3-1. 7風速 及風向年平均最大風速(m/s)1.51.31.3最大風速風向(m/s)26. 7/NW18. 0/N19.0/SSE降雨量多年平均降雨量(mm)1151.51034.71040.5日最大降雨量(mm)221.3162216.5蒸發量多年平均蒸發量(mm)1227. 6101511612、3.2濕度相對濕度(%)808278霧日全年霧日(天)583421雪最大積雪深(cm)441.82.5地層巖性隧區內地表上覆第四系全新統人工填土層(QF )、坡殘枳層(Q/1+el )和 坡洪積層(Q嚴“),侏羅系中統遂寧組(J2sn),侏羅系中統上沙溪廟組(J2S)o 巖性描述如下:人工填土(粉質黏土) (Q;1):色雜,硬塑,主要為粉質黏土, 局部含泥砂巖碎塊石,分布于公路、民房地基填方地段,屬II級普通土。人工填土 (Q;1):紫紅色、松散、稍濕,主要成分為粉質粘土, 夾有35%的砂巖、泥巖碎礫石、厚02m, II級普通土。 人工填 土 (Q%:雜色,松散至稍密,干燥稍濕,以塊石為主,空13、隙有粉質粘土及角 礫等填充,厚約420m,分布于隧道出口段高速公路外側斜坡,為XX高速 公路開挖時棄土堆積體,堆積年限約10年,屬IV級軟石。松軟i (Q4dl+P1):紫紅色,軟塑,含少量砂巖及泥巖角礫,主要分布于斜坡凹部或溝谷 底部,厚26m, II級普通土,D組填料。粉質黏土 (Q嚴):褐色,褐灰色,硬塑狀。主要分布于斜坡凹部或溝谷底部,厚26m, 屬II級普通土,D組填料。粉質黏土 (Q嚴):紫紅、黃灰色,硬塑狀,含少量砂巖及泥巖角礫,分布于斜坡一帶, 中低風險厚02m,屬II級普通土,D組填料。砂巖、泥巖互層仃淚):以砂巖為主。砂巖為長石石英砂巖,呈灰白、灰紫色,厚巨厚層狀, 粉細粒14、結構;泥巖為紫紅色,泥質結構,厚巨厚層狀構造。強風化帶 Ws厚35m,屬IV級軟石,C組填料;以下為弱風化帶花,屬IV級軟石,C 組填料。弱風化泥巖具遇水軟化、失水崩解,暴露空氣中易風化之特性, 若作填料應及時施作。砂巖(J2sn):暗紅色灰白色巖,細中粒結構,中厚層狀構 造,硬質,中厚層狀,鈣泥膠結。強風化帶(WQ 般厚26m,屬IV級軟 石,C組填料;弱風化帶屬B組填料。砂巖、泥巖互層(J2s):砂巖為淺灰、灰白色,中厚層狀,中粒結 構;泥巖為暗紫、紫紅色,泥質結構,薄層狀構造。強風化帶(WQ厚l4m, 屬于IV級軟石,C組填料。弱風化泥巖遇水軟化、失水崩解,暴露空氣中易 風化之特性,若做15、填料應及時施作。泥巖夾砂巖(s):紫紅色,中厚層狀,泥質結構,主要礦物成 分為黏土礦物,節理裂隙發育,巖體破碎,多呈碎塊狀,巖質軟,手可掰 斷,遇水易崩解。強風化帶厚l4m,屬屬于IV級軟石,D組填料;弱風化 帶屬于IV級軟石,C組填料,弱風化泥巖遇水軟化、失水崩解,暴露空氣中 易風化之特性,若做填料應及時施作。各隧道具體地層及巖性見下表。XX標段中低風險隧道地層巖性統計表表序號隧道名稱進口里程出口里程隧道長度(m)地層巖性1XX隧道DK50+813DK51-066253、 9-5、 2XX 號隧道DK51+190DK51+3481583-2、 3-3、 4-2、 3XX二號隧道DK51+4716、3DK51+596123 、 、 4XX隧道DK51+661DK53+84321823-1、 3-2、 4-2、 5XX隧道DK54+140DK54+4252854-2、 6XX 一號隧道DK57+159DK57+704545、 4-2、 7XX二號隧道DK57+797DK57+87376、 4-2、 8XX隧道DK65+591DK70+12145301-6、 3-2、 4-2、 9XX隧道DK71+310DK72+6401330、 4-2、 10XX 號隧道DK73+476DK73+598122、 4-2、 11XX二號隧道DK73+730DK73+904174、 4-2、 2.6工程重點、17、難點(Dxx隧道出口、xx隧道進出口、xx號隧道進出口、xx二號隧道進出 口有危巖,洞口刷坡施工前,危巖處理是施工重點。(2) 本標中低風險隧道均處于傾斜地層、砂泥巖互層,且埋深較淺,隧 道施工中順層偏壓、坍塌是本標11座中低風險隧道安全控制的難點。(3) XX隧道進口洞頂有房屋;XX隧道下穿下穿XX高速公路、XX西部工業 園區棊齒園、XX橋河互通;XX隧道上方水田分布較多,DK52+460地表有水 塘,DK52+153為明挖;房屋受損、地表建筑物沉降、水田水塘失水風險是 施工安全風險控制重點。3設計施工工法3. 1各工序滋工工法本標中低風險隧道IV、V級圍巖采用臺階法(臨時仰拱)、大拱腳臺階18、 法開挖、CRD法。進、出口設置4)108長管棚,洞身部分淺埋加強地段設O 75中管棚預支護、42超前小導管、超前錨桿等預注漿支護,初期支護采 用噴射混凝土、格柵鋼架、型鋼鋼架等支護形式。XX4標中低風險隧道開挖方法統計表序號隧道名稱暗挖段開挖方法臺階法臺階法 (臨時仰拱)大拱腳 臺階法CRD法雙側壁 導坑法1XX隧道2XX 號隧道V3XX二號隧道V4XX隧道JV5XX隧道V6XX 一號隧道V7XX二號隧道8XX隧道9XX隧道10XX 號隧道11XX二號隧道V噴射混凝土采用濕噴工藝;防水板無釘鋪設,隧道縱向施工縫刷涂混 凝土界面劑,橫向施工縫設中埋式橡膠止水帶及波紋排水管。襯砌作業采用超前仰拱19、滿幅一次灌注,仰拱填充二次施作,拱墻襯砌 一次成型的方法。墻拱襯砌采用全斷面液壓鋼模襯砌臺車。栓由自動計量拌合站集中拌制,攪拌運輸車運輸,輸送泵泵送入模。 3.2隧道各段開挖方法及襯砌類型隧道各段開挖方法及襯砌類型詳見各隧道設計圖中XXX隧道說明 附表” 04風險評估程序和評估方法4.1風險評估對象及目標(1)評估對象本次評估對象為XX四標11座隧道。(2)評估目標通過風險評估工作,識別在施工階段可能出現的安全、環境等方面所 有潛在的風險因素,確定風險等級,并針對各風險因素提出風險處理措施, 將各類風險降低到可接受水平,以達到保證施工安全、保護環境、保證建 設工期、控制投資、提高效益的目的。420、.2風險評估程序(1) 風險評估人員隧道風險評估由XXXXXX項目部負責組織,風險評估小組由項目經理任 組長,副經理、總工程師任副組長,參與風險評估人員由本單位隧道、工程 地質專業有多年工作經驗且對工程風險有足夠認知的多名高級工程師和工 程師組成。風險評估小組人員組成見下表:風險評估小組成員表序號姓名專業職稱組內職務1匡明道橋、隧道教授級高工組長2左巧峰隧道高級工程師副組長3王國煒隧道高級工程師副組長4雷愛新工程管理高級工程師副組長5袁小剛隧道工程師組員6何復生隧道高級工程師組員7劉俊俊地質工程師組員8萬世順隧道工程師組員9羅玉恩隧道工程師組員10邱開生隧道工程師組員風險評估小組的職責 熟悉施21、工圖紙,核對圖紙與現場實際的相符情況。 對風險管理相關人員進行培訓。 進行施工階段的動態風險評估。 根據風險評估結果提出相應的處理措施,報業主批準后實施。 在施工期間對風險實時監測,定期反饋,隨時與業主、設計、監理 單位溝通。 根據風險監測結果,調整風險處理措施。(3)風險評估程序根據鐵路隧道風險評估與管理暫行規定、XX鐵路有限責任公司標準 化管理文件風險評估與管理工作實施辦法(試行)和風險隧道管理實 施辦法等相關要求,以及XXXX股份有限公司隧道風險評估與管理規定、 項目部風險隧道管理實施辦法,結合工程建設實際情況,隧道風險評估 基本程序是: 對施工階段的初始風險進行評價,分別確定各風險因素22、對安全風險 發生的概率和損失。 分析各風險因素的影響程度,主要確定風險因素影響對施工安全的 影響。 提出各風險因素的等級,綜合確定本標中低風險隧道風險等級。 根據評價結果制定相應的管理方案或措施。 上級單位對風險評估報告進行審定,并針對中度、高度和極高的風 險等級,組織專家組評審,形成隧道安全風險評審意見。 項目部各部門、作業隊、各作業班組按項目部風險隧道管理實施 辦法的規定,各負其責,做好隧道風險過程管理。 風險評估流程圖見下圖。檢查施工圖階段所做的全部風險評估結果和相關數據資料,以及招投標和合同中反饋的信息結合白身施工水平和現場情況對風險進行識別和管理對風險進行評估在施工組織計劃中制定風險23、管理計劃,包括預設的應對措施和殘余風險的處理措施改變預設的風險應對措施、施工方法和步驟,選擇更優化的施工方案和管理措施實施變更后的施工方案和管理措施1 1 廠 直至整個隧道完工 4. 3風險評估方法以專家調查法為主線,根據以往工程施工經驗和施工圖提供和施工調 查積累的隧道基礎資料進行整理和反饋,綜合運用了風險層次分析法、核 對表法、矩陣法、模糊綜合評估法、頭腦風暴法等方法。4.4施工階段中低風險隧道風險評估指標體系框架風險評估根據各階段信息建立風險指標體系,見下表。項目階段施工方法風險事件備注施工階段礦山法突水(泥、石)坍方瓦斯危巖滾落坍塌其他4.5風險識別方法、風險分級及接受標準本標11座中24、低風險隧道風險評價是評估風險點所帶來的風險等級,方 法是根據事故發生概率、事故發生后果(包括人員傷亡、經濟損失、工期 延誤、環境影響),來對應衡量風險等級。根據風險等級確定風險接受準則 和處理措施。事故發生概率等級標準表概率范圍中心值概率等級描述概率等級0.31很可能50. 030. 30. 1可能40. 0030. 030.01偶然30. 0003 0. 0030. 001不可能29210KSIW10注:F二死亡人數SI二重傷MI二輕傷經濟損失等級標準表后果定性描述災難性的很嚴重的嚴重的較大的輕微的后果等級54321經濟損失(萬元)1000300100010030030 100101100.25、 110.01 0. 124624260. 52100可能10 502巖層產狀,層間結合力100可能10 503節理等結構面產狀及結構力學性質100可能10 504埋深100偶然10 505地質預報不及時,不準確100偶然100可能10 507爆破影響100可能10 508瓦斯積聚瓦斯爆炸100可能10 509影響既有建筑物安 全高速路下沉、坍塌、廠區道路建筑物坍塌100可能10 5010危巖滾落落石傷人、機 械、車輛、下 方建筑100可能10 50附表5風險期望損失表附表6風險對策措滋表風險對策措施表編號XX-TGS-06日期2011-10-22隧道名稱XX四標11座中低風險隧道審核王國煒階26、段施工階段序 號風險因素風險事件安全風險風險等級對策措施1圍巖級別塌落掉塊、坍 方中度詳見風險對策措施文字內容2巖層產狀,層間結 合力中度詳見風險對策措施文字內容3節理等結構面產狀 及結構力學性質中度詳見風險對策措施文字內容4埋深高度詳見風險對策措施文字內容5地質預報不及時, 不準確中度詳見風險對策措施文字內容6爆破影響中度詳見風險對策措施文字內容7地質預報不及時, 不準確中度詳見風險對策措施文字內容8瓦斯積聚瓦斯爆炸中度詳見風險對策措施文字內容9影響既有建筑物安 全高速路下沉、 坍塌、廠區道路建筑 物坍塌高度詳見風險對策措施文字內容10危巖滾落落石傷人、機 械、車輛、下 方建筑高度詳見風險對27、策措施文字內容附表7風險評估綜合表評估階段施工階段時間2013-10-22隧道名稱XX四標11座中低 風險隧道長度5701m線別國鐵I級地質概況本標11座隧道通過侏羅系砂巖泥巖互層,泥巖夾砂巖地層, 部分地段巖層緩傾、順層;地下水以孔隙水和基巖裂隙水為主, 部分地段分別具不同類型侵蝕性;受下伏油氣田構造影響、XX、 XX隧道為低瓦斯隧道。設計情況本標隧道為客貨共線雙線隧道,旅客列車設計行車速度 200km/h,設置雙側救援通道。按礦山法施工,錨噴網支護,設 置復合式襯砌。施工情況項目管理分為三級,即項目經理部、作業隊和作業班組(即 開挖支護班組、出磴班組、襯砌防排水三個作業班組),實施 六位一28、體管理,科學組織施工。隧道全工序施工時,管理人員 300余人。評估目標:安全環境工期 投資第三方識別方法以專家調查法為主線,綜合運用了風險層次分析法、矩陣法、 模糊綜合評估法、頭腦風暴法等方法。序號風險因素風險目標原因背景1圍巖級別安全風險地質因素2巖層產狀,層間結合力安全風險地質因素3節理等結構面產狀及結構 力學性質安全風險地質因素4埋深安全風險地質因素5超前地質預報不及時、不 準確安全風險施工因素6隧道涌水總量異常安全風險設計因素7預留變形量過小安全風險設計因素8支護結構強度不足安全風險設計因素9施工工法選擇不合理安全風險施工因素10施工階段防排水措施不當安全風險施工因素11巖石抗壓強度安29、全風險地質因素12巖層風化程度及厚度安全風險地質因素13瓦斯積聚安全風險地質因素14下穿既有高速公路、廠房 等建筑物安全風險環境因素15危巖滾落安全風險地質因素評估方法以專家調查法為主線,綜合運用了風險層次分析法、矩陣法、 模糊綜合評估法、頭腦風暴法等方法。序號風險事件安全風險等級風險對策1塌落掉塊、塌方中度見風險控制專項措施2瓦斯中度見風險控制專項措施3影響既有建筑物安全高度見風險控制專項措施4危巖落石高度評估結論:本標11座中低風險隧道為短隧道、長隧道,隧道穿越蓬萊鎮組(J3P)及遂 寧組(J2sn)地層,巖層為砂巖、泥巖互層,泥巖為軟質巖,屬易軟化巖,巖體 發育24組節理裂隙,裂隙間距030、.150. 5mo隧道開挖后向斜軸部一帶及軟巖 地段易岀現洞頂坍方,冒落和隧底浸水軟化,圍巖變形等工程問題。受油氣構造 影響,本標XX、XX隧道低瓦斯隧道。以專家調查法為主線,綜合運用風險層次分析法、矩陣法、模糊綜合評估法、 頭腦風暴法等方法,對隧道施工階段的安全風險因素、安全事件進行評估分析得 出:本標中低風險隧道為塌落掉塊、塌方,瓦斯,影響既有建筑物安全,危巖落 石等安全風險因素。下階段注意事項:1、根據施工過程反饋的信息,及時做好出現高瓦斯段、淺埋段等不良地質 段的動態設計變更等工作;2、施工過程中,加強超前地質預報、監測量測與信息反饋等工作,確保安 全風險的各項管理措施得到有效地實施。31、附表8風險登記表序號風險事件主要成因初始風險風險主要處理措施殘余風險風險處 理負責 人填寫日期意見/備注率等級后 果 等 級風 險 等 級率 等 級后 果 等 級風 險 等 級1塌落掉塊坍方淺埋、順層偏壓、節理裂隙發育。32中度加強地質超前預報,超前支護,注漿封堵及加固22中度王國煒2013-10-222影響既有建筑物安全XX隧道下穿既有XX高速公路、XX 高速公路橋河互通、下穿既有廠區(棊 齒園)道路和廠房,埋深較淺42高度加強超前地質預報,超前 支護,注漿封堵及加固。22中 度王國煒2013-10-223瓦斯XX隧道、XX隧道為低瓦斯段,其 余隧道無瓦斯。主要成因是下伏油氣 儲層,基巖節理發育,天然氣沿紅砂 巖和泥巖節理裂隙上移。23中度加強超前地質預報,加強 通風,全過程監控,采用 防爆設備。12低度王國煒2013-10-224圍巖落石隧道進出口處于砂泥巖互層的陡 壁上,巖層傾斜、節理裂隙發育、風 化嚴重。42高 度進洞前加強圍巖排除,加 強坡面支護、加固。22中度王國煒2013-10-22