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換土墊層法計(jì)算及施工要點(diǎn)基底換填0.6m灰土墊層施工檢驗(yàn)鋪設(shè)砂墊層天津港開發(fā)區(qū)抽檢砂墊層路基填土平整砂墊層地下室底板下的砂墊層、砼墊層、防水層及砼保護(hù)層
基礎(chǔ)灰土墊層施工階段定義:當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求,而軟弱土層的厚度又不很大時(shí),將基礎(chǔ)底面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層的部分或全部挖去,然后分層換填強(qiáng)度較大,壓縮性能好的巖土材料(砂、碎石、礦渣、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰)或其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性等材料(土工格柵),并壓(碾、夯、振)實(shí)至要求的密實(shí)度,并形成墊層。3.1概述換土墊層法包括:低洼地域筑高和堆填筑高優(yōu)點(diǎn):就地取材、施工簡(jiǎn)單、機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低。處理深度:3~5m以內(nèi)。
種類:砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰墊層、礦渣墊層和粉煤灰墊層、土工合成材料加碎石墊層等。3.1.1加固機(jī)理和適用范圍加固機(jī)理:換填、振密、應(yīng)力擴(kuò)散。
適用范圍:適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。
《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)(1)提高地基承載力。(2)減少沉降量。(3)加速軟弱土層的排水固結(jié)。(4)防止凍脹。(5)消除膨脹土的脹縮作用。(6)消除濕陷性黃土的濕陷作用(7)局部換填處理暗浜和暗溝3.1.2墊層的作用
(1)提高地基承載力。淺基礎(chǔ)的地基承載力與持力層的抗剪強(qiáng)度有關(guān)。如果以抗剪強(qiáng)度較高的砂或其它填筑材料代替軟弱的土,可提高地基的承載力,避免地基破壞。(2)減少沉降量。一般地基淺層部分沉降量在總沉降量中所占的比例是比較大的。以條形基礎(chǔ)為例,在相當(dāng)于基礎(chǔ)寬度的深度范圍內(nèi)的沉降量約占總沉降量50%左右。如以密實(shí)砂或其它填筑材料代替上部軟弱土層,就可以減少這部分的沉降量。由于砂墊層或其它墊層對(duì)應(yīng)力的擴(kuò)散作用,使作用在下臥層土上的壓力較小,這樣也會(huì)相應(yīng)減少下臥層土的沉降量。(3)加速軟弱土層的排水固結(jié)。建筑物的不透水基礎(chǔ)直接與軟弱土層相接觸時(shí),在荷載的作用下,軟弱土層地基中的水被迫繞基礎(chǔ)兩側(cè)排出,因而使基底下的軟弱土不易固結(jié),形成較大的孔隙水壓力,還可能導(dǎo)致由于地基強(qiáng)度降低而產(chǎn)生塑性破壞的危險(xiǎn)。砂墊層和砂石墊層等墊層材料透水性大,軟弱土層受壓后,墊層可作為良好的排水面,可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散,加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度,避免地基土塑性破壞。(4)防止凍脹。因?yàn)榇诸w粒的墊層材料孔隙大,不易產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象,因此可以防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰所造成的凍脹。這時(shí),砂墊層的底面應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度的要求。(5)消除膨脹土的脹縮作用。在膨脹土地基上可選用砂、碎石、塊石、煤渣、二灰或灰土等材料作為墊層以消除脹縮作用,但墊層厚度應(yīng)依據(jù)變形計(jì)算確定,一般不少于0.3m,且墊層寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)寬度,而基礎(chǔ)的兩側(cè)宜用與墊層相同的材料回填。振密機(jī)理
當(dāng)粘性土的土樣含水量較小時(shí),其粒間引力較大,在一定的外部壓實(shí)功能作用下,如還不能有效地克服引力而使土粒相對(duì)移動(dòng),這時(shí)壓實(shí)效果就比較差。當(dāng)增大土樣含水量時(shí),結(jié)合水膜逐漸增厚,減小了引力,土粒在相同壓實(shí)功能條件下易于移動(dòng)而擠密,所以壓實(shí)效果較好。但當(dāng)土樣含水量增大到一定程度后,孔隙中就出現(xiàn)了自由水,結(jié)合水膜的擴(kuò)大作用就不大了,因而引力的減少就不顯著,此時(shí)自由水填充在孔隙中,從而產(chǎn)生了阻止土粒移動(dòng)的作用,所以壓實(shí)效果又趨下降,因而設(shè)計(jì)時(shí)要選擇一個(gè)”最優(yōu)含水量”。3.2墊層作用機(jī)理擊實(shí)曲線
人工壓實(shí)不是擠出土中水,而是擠出土中氣來達(dá)到壓實(shí)目的的。擊實(shí)試驗(yàn)土的壓實(shí)度(或壓實(shí)系數(shù)c),定義為土壓實(shí)時(shí)要求達(dá)到的干密度d與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)所得到的最大干密度dmax之比值,可由下式表示:
c=d/dmax
在工程中,填土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)常以壓實(shí)度來控制。要求壓實(shí)度越接近于1,表明對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的要求越高。根據(jù)工程性質(zhì)及填土的受力狀況,所要求的壓實(shí)度是不一樣的。在工地上對(duì)壓實(shí)度的檢驗(yàn),一般可用環(huán)刀法、灌砂(或水)法、濕度密度儀法或核子密度儀法等來測(cè)定土的干密度和含水量,具體選用哪種方法,可根據(jù)工地的實(shí)際情況決定。墊層材料2.墊層厚度3.墊層寬度4.沉降驗(yàn)算3.3墊層設(shè)計(jì)計(jì)算墊層材料(1)砂、碎石或砂石料;(2)灰土;(3)粉煤灰或礦渣;(4)土工合成材料加碎石墊層等。
種類:砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰墊層、礦渣墊層和粉煤灰墊層、土工合成材料加碎石墊層等。
換填法設(shè)計(jì)主要是
墊層厚度z(0.5~3m)和寬度B。
原則:
(1)各種材料墊層設(shè)計(jì),近似按砂墊層計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)
(2)砂墊層墊層厚度z,要求有足夠深度,以置換可能被剪切破壞的軟弱土層;
(3)墊層上、下平面尺寸,要滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求和砂墊層不發(fā)生水平擠出
b回填土B=b+2ztgdz2.墊層厚度(z)墊層設(shè)鳥計(jì)示意剖圖pbDBzpzpczpczqb+2ztanqpz基礎(chǔ)回填土墊層$$$$$$式中pz-墊層去底面處蕩的附加辦壓力(kPa)pcz-墊層揪底面處網(wǎng)的自重刪壓力(kP沿a)faz-墊萄層底稼面處侄經(jīng)深粗度修存正后淺的地金基承塞載力蔬特征燭值(kP顫a),宜降通過試奏驗(yàn)確定聰。墊層索厚度z,可根貢據(jù)下樂臥土辜層承派載力長(zhǎng)確定椒,應(yīng)言符合鏈地基抗承載拜力驗(yàn)煌算要椒求條形糧基礎(chǔ)墾:矩形棉基礎(chǔ)簽:式中b-矩形尤基礎(chǔ)或勤條形基民礎(chǔ)底面么的寬度身(m);l-矩形毀基礎(chǔ)底括面的長(zhǎng)篩度(m);p-基礎(chǔ)賣底面接失觸壓力逢(kPa);pc-基礎(chǔ)金底面自蝦重應(yīng)力柳(kPa);θ-墊聯(lián)層材蘆料的暫壓力燦擴(kuò)散基角,肅在缺枝少資蜓料時(shí)婚,可冒按表3.2選用或。按均勻舞分布,畝條形基榴礎(chǔ)和矩態(tài)形基礎(chǔ)塔下墊層誰底面處北附加壓習(xí)力pz的簡(jiǎn)隙化計(jì)蛾算
換填材料
z/b中、粗砂、礫石、卵石、碎石粘性土和粉土(8<Ip<14)灰土0.2520628≥0.503023注:當(dāng)值時(shí)z/b男<0.芬25,除灰閃土取θ=28o外,其架余材料θ=0o;當(dāng)0.2掌5<z閣/b<司0.5時(shí),θ可由愧內(nèi)插紙法求嶄得。表3.音2墊層材扭料壓力族擴(kuò)散角θ(°)地基承此載力修偏正土的類別hbhd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土,或e或者大于等于0.85的粘土01.0紅粘土含水比大于0.8
含水比小于等于0.800.151.21.4填土壓實(shí)系數(shù)大于0.95、粘粒含量大于10%的粉土最大干密度大于2.1t/m3的級(jí)配砂石001.52.0粉土粘粒含量大于10%的粉土粘粒含量小于10%的粉土0.30.51.52.0e及IL均小于0.85的粘性土粉砂、細(xì)砂(不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài))中砂、粗砂、礫砂和碎石土0.32.03.01.63.04.43.墊層寬釀度(B)墊層的篩底面寬君度應(yīng)以連滿足基惱礎(chǔ)底面蓮應(yīng)力擴(kuò)靜散和防潔止墊層述向兩側(cè)峽擠出為蹦原則進(jìn)秋行設(shè)計(jì)控。關(guān)于免寬度計(jì)貌算,目游前還缺憑乏可靠綁的方法榨。一般掩可按下故式計(jì)算墻或根據(jù)曉當(dāng)?shù)亟?jīng)嘴驗(yàn)確定伯:式中B——墊層底膚面寬度(m);θ——墊層的敘壓力擴(kuò)都散角(°),可按筍表3.灑2采用;徑當(dāng)墊層頂錘面(基返礎(chǔ)底面壯)每邊不宜超出朵基礎(chǔ)邊探緣不少往于30c追m或從霜墊層腎底面胡兩側(cè)腰向上廉,按躁當(dāng)?shù)卦;A(chǔ)盡開挖孕經(jīng)驗(yàn)炒放坡虜。4.沉降計(jì)愁算一般遞墊層餅地基莖的沉竿降僅潔考慮王下臥湯層(售墊層害下地?zé)捇令A(yù))的量變形按,但巾對(duì)于郊沉降民要求身較嚴(yán)社或墊器層較小厚的付情況影,地蹦基沉耳降S,包括骨墊層本達(dá)身壓縮愁沉降Sm和下臥炒層沉降Sg,即Sm計(jì)算中遺,應(yīng)力鑒可取墊灰層頂面潤(rùn)和底面技?jí)毫Φ拿骄翟R话惴錾皦|層Es=2纖030袋MP斯a;粉奸煤灰帽則Es=820閥MP詞a,碎石雷、卵石萬為3050M陰Pa。無論脆是地基俗還是墊錯(cuò)層,其沉降煙計(jì)算均何可傳統(tǒng)宗分層總芽和法計(jì)育算。施工包曾括:(1)開挖礎(chǔ)換土嗓;(2)鋪填酷墊層。(1)開砍挖換隸土:應(yīng)注意采避免坑柿底土層來的擾動(dòng)恥,應(yīng)采撒用干挖巴土法。(2)鋪捆填墊宏層:1)墊宏層需笨分層諸鋪填動(dòng),并眾分層此密實(shí)吊。分袍層厚才度20~哥30c戚m。2)根據(jù)僵不同的法換填材碎料選用僑不同的謊施工機(jī)旁械:砂石彎墊層宜采綢用振麻動(dòng)碾哄碾壓負(fù);粉煤灰銅墊層宜采用紹平碾、缸振動(dòng)碾惰、平板柱振動(dòng)器鄉(xiāng)豐、蛙式壤夯等碾敵壓方法灘密實(shí);灰土墊明層宜采用平棒碾、振將動(dòng)碾等胃方法密蹄實(shí)。3.4施工蛙式椅打夯兩機(jī)平板綠振動(dòng)分碾手推肢打夯在機(jī)靜壓源路機(jī)單鋼軸申振動(dòng)碾勺壓機(jī)雙鋼軸疑振動(dòng)碾同壓機(jī)輪碾邀壓分鴿類振動(dòng)瓜碾碾述壓法啟:機(jī)械碾嚇壓法是巧采用各膊種壓實(shí)窩機(jī)械來慈壓實(shí)地亡基土。哄此法常仔用于基泄坑底面境積寬大開挖穗土方彼量較大的工程敞。納工程紛實(shí)踐中暑,對(duì)墊貍層碾壓蘇質(zhì)量的紹檢驗(yàn),寫要求獲摸得填土焰最大干青密度。淡其關(guān)鍵蘭在于施爹工時(shí)控制每雄層的鋪勉設(shè)厚度驅(qū)和最優(yōu)史含水量,其躺最大侵干密坐度和呈最優(yōu)雹含水凳量宜亦采用婚擊實(shí)男試驗(yàn)愚確定店。所辟有施挽工參武數(shù)(為如施煩工機(jī)憤械、忘鋪填橫厚度圖、碾蹈壓遍紋數(shù)、刑與填歌筑含屆水量魚等)勸都必叢須由棋工地反試驗(yàn)京確定狼。在成施工息現(xiàn)場(chǎng)果相應(yīng)陷的壓跡實(shí)功犬能下雪,由旗于現(xiàn)揪場(chǎng)條于件終冠究與漿室內(nèi)誓試驗(yàn)沖不同述,因熱而對(duì)普現(xiàn)場(chǎng)拼應(yīng)以反壓實(shí)園系數(shù)英與施濫工含缺水量消進(jìn)行念控制軟。施工稼機(jī)械平板振動(dòng)法擦:平板振雅動(dòng)法是海使用振賴動(dòng)壓實(shí)念機(jī)來處軌理無粘單性土悔或粘樹粒含捆量少拜、透獵水性騎較好澆的松凡散雜倚填土地基向的一劈燕種方墳法。振動(dòng)匹壓實(shí)執(zhí)的效擺果與款填土虛成分辨、振扯動(dòng)時(shí)近間等濫因素暮有關(guān)宵,一扮般振扇動(dòng)時(shí)減間越兇長(zhǎng),帖效果葉越好朵,但世振動(dòng)攔時(shí)間婚超過穿某一專值后繪,振撤動(dòng)引尿起的悅下沉強(qiáng)基本叮穩(wěn)定稅,再生繼續(xù)辭振動(dòng)踐就不孔能起舉到進(jìn)池一步州壓實(shí)等的作樣用。叛為此槽,需野要施押工前套進(jìn)行試振,得出維穩(wěn)定下廣沉量和日時(shí)間的榆關(guān)系。對(duì)主誰要由閥爐渣拖、碎哲磚、奴瓦塊漢組成坐的建鼻筑垃管圾,效振動(dòng)膠時(shí)間夢(mèng)約在1mi改m以上預(yù);對(duì)缺含爐瓜灰等嘩細(xì)粒私填土忌,振溫動(dòng)時(shí)版間約炕為3~5m遭im,有焰效振股實(shí)深允度為1.利2~1.愿5m。振實(shí)范辯圍應(yīng)從必基礎(chǔ)邊律緣放出0.輝6m左右,先振基芝槽兩邊夢(mèng),后振擠中間,其瘦振動(dòng)程的標(biāo)資準(zhǔn)是掉以振動(dòng)機(jī)肉原地振腐實(shí)不再車?yán)^續(xù)下客沉為合格艱,并輔潤(rùn)以輕便罩觸探試教驗(yàn)檢驗(yàn)另其均勻深性及影犧響深度償。振實(shí)柏后地基竊承載力福宜通過寨現(xiàn)場(chǎng)載票荷試驗(yàn)炒確定。善一般經(jīng)矛振實(shí)的抵雜填土糕地基承使載力可電達(dá)10哨0~120膝kPa。(一販)砂石墊俱層施工漢要點(diǎn)1.虧碾壓響、密蝕實(shí);2.人盟工配置遙級(jí)配的含砂石應(yīng)易拌和均蘆勻;3.疲用碎紛石或辱卵礫洋石作橡墊層梨材料未時(shí),漏基坑店底部值要先駐鋪填系15蠶0~泡30蜻0mm厚的向砂墊勁層,聞并用款木夯除夯實(shí)釋,不分得使義用振少搗器拋,以液防下征部軟墻弱土油層表喝面受嬌到局找部破予壞。陡如果法淤泥鴉或淤榴泥質(zhì)瞎土層仍厚度鏟較小熱,可同采用采拋石未擠淤以處理愉;4.蜂基坑央開挖魚施工灘時(shí)及李施工帽后均講嚴(yán)禁型擾動(dòng)忙軟弱貍下臥承層;5.奶墊層級(jí)鋪填噴前,煮應(yīng)做師好驗(yàn)學(xué)槽工巾作;施工璃要點(diǎn)(二)素土施工長(zhǎng)要點(diǎn)1.基烏坑(槽靈)在鋪籌設(shè)素(各灰)土辦前必須脈先進(jìn)行驗(yàn)槽。2.趨碾壓上前土哭料的你含水促率應(yīng)接近最燭優(yōu)含水快率。3.灰決土應(yīng)拌和殃均勻,拌好蠟后應(yīng)及時(shí)鋪富好壓實(shí),灰土冒壓實(shí)后3天內(nèi)航不能受理水浸泡。4.領(lǐng)灰土別的虛鋪蹦厚度,可根君據(jù)不同墨的施工爛方法按斯下表選流用。每考層灰土伶的夯打欣遍數(shù),產(chǎn)應(yīng)根據(jù)去設(shè)計(jì)要呀求的干萍密度在潔現(xiàn)場(chǎng)試缸驗(yàn)確定地。5.在賄地下水翼位以下稿的基坑襪施工時(shí)眼,應(yīng)采鑒取排水循措施。6.萬墊層稀分段輩施工邀時(shí),抄不能活在樁梳基、麻墻角核及承縮慧重墻簡(jiǎn)下接份縫,變接縫卵處上孕下兩羽層的禿縫距條不能銀大于園50拐0mm,接縫采處應(yīng)樂夯壓慘密實(shí)鋤。7.低墊層沈施工岸結(jié)束讀后及單時(shí)進(jìn)炕行基燈礎(chǔ)施缺工和控基坑長(zhǎng)回填澤。(三醉)粉煤灰墊層惱施工雞要點(diǎn)1.橡粉煤汗灰墊育層壓鵲實(shí)可繳用平掙板振難動(dòng)器飯、蛙倉(cāng)式打柳夯機(jī)榜、壓自路機(jī)夠或振嗽動(dòng)壓躁路機(jī)愧等。2.晶粉煤選灰墊嫂層施堪工應(yīng)遺分層懲壓實(shí)霞。3.花過濕哪的粉勒煤灰慣要瀝紐奉干裝劑運(yùn),裝運(yùn)時(shí)遍含水率米宜為1勝5~2鉛5%。4.墊息層施工間時(shí)要設(shè)置桿泄水殖溝或摘排水編盲溝,墊逮層四奏周要榴設(shè)置攤具有加防沖潮刷功往能的次帷幕額,墊差層底諸層的餡粉煤府灰要測(cè)選用冤較粗磨的灰爺,并晨使含省水率純稍低親于最修優(yōu)含殘水率愿。20壤23我年5芒月5墊日(四肺)干渣墊層荷施工佛要點(diǎn)1.隸干渣消墊層醬壓實(shí)厘可采溉用碾伶壓法嗚或平狗板振塌動(dòng)法笑。2.干葬渣墊層俗施工應(yīng)殊分層壓走實(shí)。3.端小面羨積施雅工宜好用平豆板振咐動(dòng)器該振實(shí)遭,電殿機(jī)功多率大帶于1絨.5kW影,每層于虛鋪數(shù)厚度竊20貞0~多25初0mm,振動(dòng)遍非數(shù)由試城驗(yàn)確定很,以達(dá)彼到設(shè)計(jì)夢(mèng)密實(shí)度鞋為準(zhǔn)。4.大拋面積施蠟工宜用減推土機(jī)繭或8~蜓12t壓路骨機(jī)碾墳壓,部每層裳虛鋪屬厚度躺不大悄于3臺(tái)00mm睡。也可組用2畫~4t振動(dòng)殃壓路腸機(jī)碾頁壓,綿每層取虛鋪騙厚度衫不大索于3樓50mm久,單位拘面積戶振動(dòng)鋒時(shí)間云不少淚于6良0s,碾壓遍州數(shù)由現(xiàn)經(jīng)場(chǎng)試驗(yàn)左確定。5.每俯層虛鋪弄厚度和敗碾壓遍玻數(shù)應(yīng)通勒過現(xiàn)場(chǎng)蓄碾壓試訪驗(yàn)確定僑。若無竄試驗(yàn)資獸料,可喚選用虛喉鋪厚度轉(zhuǎn)為20亂0~3款00mm財(cái),碾壓后蘇的壓實(shí)食厚度為川150者~20絡(luò)0mm。6.小型工憶程可采跟用人工虎分層攤遣鋪,整抹平后用得平板振澇動(dòng)器或屑蛙式打原夯機(jī)進(jìn)綠行壓實(shí)良。大中薪型工程燭可采用蠶機(jī)械攤粗鋪,整鑒平后用期履帶式轉(zhuǎn)機(jī)具初資壓兩遍約,再用社中、重絮型壓路道機(jī)碾壓跪。7.映施工郵時(shí)宜罰當(dāng)天遍攤鋪擔(dān)當(dāng)天彈壓實(shí)庭。若縱壓實(shí)輪時(shí)呈徐松散稿狀,梢則要殖灑水格濕潤(rùn)暖后再插壓實(shí)。若出牛現(xiàn)“橡皮篩土”,則應(yīng)牙暫緩碾稠壓,并煮采取開投槽、翻球開晾曬套或換灰猜等方法切處理。(1)分逮層施工槐質(zhì)量檢欣驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)駁是壓實(shí)也系數(shù)≥0.消90??裳澮杂铆h(huán)刀法須或鋼筋訪貫入法檢驗(yàn)。(2)換期填后,賊可以通育過載荷試灶驗(yàn),或標(biāo)準(zhǔn)映貫入名、靜然力觸客探試客驗(yàn)、免輕型傲動(dòng)力灘觸探兩、重允型動(dòng)飽力觸牌探(乘對(duì)于謹(jǐn)砂石誓、礦貼渣墊御層)。3.5質(zhì)量檢奶驗(yàn)?zāi)硴蹀q土墻碗,條爛形基埋礎(chǔ),寇寬1.2跳m,埋深1.0五m,作用悼于基礎(chǔ)酒底面上染的荷載杜為12艱0k惡N/嘆m,基姿礎(chǔ)及銷基礎(chǔ)你上土堡的平瞧均重?fù)尪葹?0k聲N/m3。土層素為:第輩一層粉擾質(zhì)粘土信,層厚1.塔0m,重度17位.5繞kN圓/m3;第桶二層總為淤配泥質(zhì)傅粘土租,層扇厚15典.0彈m,重漢度為17晌.8聾kN蛇/m3,含水量蠻為65%,剩承載忘力特頓征值倡為45k狡Pa;第三塘層為密歉實(shí)砂礫援層。地禾下水位估距地表1.遲0m。采用換蹦土墊層謝處理,滅試確定覺砂墊層鄙厚度和脈寬度(勝先假定幟砂墊層云厚度為1m進(jìn)行撿試算)。工程實(shí)街例(1墳)假定云砂墊屋層厚下度為1.傭0m,要求分推層碾壓統(tǒng)夯實(shí),獲干密度復(fù)要求大埋于1.6旁t/m3。(2剛)基礎(chǔ)冰底面席壓力康平均援值P=(F+種G)/抵A=(板F+γG·b·d)錯(cuò)/b=(12彈0+袍1.等2×蓬1×免20)/1由.2=1址20劉kP危a(3載)砂墊僚層底莫面處緊附加握應(yīng)力范與自沈重應(yīng)鑼力Pz=b*(糟Pk-Pc)/[康b+2肉*z*乘
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