玉山工程地质实习报告Word下载.docx
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金沙溪流域分布诸山,均属怀玉山脉。
怀玉山脉:
发脉于三清山,横贯县境西北部,是赣,浙,皖三省的天然屏障。
其支脉向东,南走向,沿库区分屹于金沙溪东、西两侧。
三清山:
位于县城东北,与怀玉一脉相连。
主峰玉京峰,海拔1816.9米,为怀玉山脉最高峰,因与玉华、玉虚峰“三峰峻拔,如三清列坐其巅”,故名。
东、西、南三面分属玉山县三清,紫湖,南山诸乡境内,北麓与德兴皈大乡上分水,下分水,蜈蚣岭三个自然村交界。
(2)水系
流域主要河流为金沙溪。
金沙溪:
又名“上干溪”,源于怀玉山脉主峰三清山东北麓的平家源,是玉山县境内五大河流之一,信江上游主要支流。
流域位置:
县城东北,地理坐标;
东经118度02分—118度21分,北纬28度4分—28度59分。
流域西北以怀玉山脉与饶河流域相隔,东面以海拔901.4米的猴古尖与浙江省常山县分界,西面与武安山,玉琊溪毗邻,流域总面积501平方公里,县内流域面积457.3平方公里,七一水库坝址以上控制流域324平方公里,占全流域总面积的64.8%。
相关地质知识
(1)主坝地条件坝址处于西峡谷最后段两岸地形较对称,且覆盖物不厚。
组成岩石
为下石炭纪砂砾岩与紫红色泥质砂质页岩互层及中石炭纪砂砾岩,石英砂岩与泥质,炭质页岩为互层出现。
其中砂砾岩,砾岩为硅质胶结,性坚硬,力学性佳,而下中石炭纪之页岩性软,劈理发育,岩石多呈片状剥落。
露于地表之页岩性更差,在河床及河漫滩部位之坝基址由5—7米之砂卵砾石组成,左岸面地段上部为粘土及砂卵砾石充填粘土,下部为砂砾石层,为该坝段的主要持力层。
在地质构造上,坝址处于倒转向翼次一级褶皱之核部及扇形褶曲之南翼,岩层倾向垂直河流,因受强烈挤压,小型平卧及倒转褶皱相随伴生。
断裂发育,在坝基中较大断层有河中平滩—正断层及垂直河流的F28及F40逆断层通过,破碎带宽4—10米,加之火成岩侵入活动影响,岩层遭到破坏,造成区内岩层破碎,风化层积较厚。
在水文地质上,基岩倾向上游,岩性又为砂页岩互层。
据河床漫滩,台地段各钻孔压水试验资料,W值小于0.01公升/分,为不透水层;
F28断层也倾向上游,河中断层破碎带已胶结,透水性弱,不致造成集中渗流通过。
河床及漫滩上砂卵砾石层,颗粒组成极不均匀,不均匀系数为39.5—54.3,为强烈透水层。
岩层因受构造及火成岩体之影响,节理裂陷发育,尤以平行岸边一组的张节理最发育,且有破碎带通过,透水性较强,为强透水段。
(2)坝基地质构造虽有卡斯特现象,然岩石之抗压强度能满足土坝要求。
同时,地层中无软弱夹层,而岩基之页岩,也因其与坚硬砂岩互层,被砂岩所阻,且倾向上游,风化层较薄,压缩系数少,不会形成软弱滑动面。
因此,主坝基础是稳定的。
(3)副坝地质条件坝址地层因F逆掩断层影响,使之倒超复在中石炭系地层之上,地基组成岩石,主要为志留系灰白,微红色砂岩,粉砂岩,页岩及中石炭系砂砾岩,页岩,部分坝段落于2-3米厚有淤泥粘土层土。
坝基和坝肩岩性软弱,风化破碎极为严重,风化层厚,力学性差。
在构造上,位于倒转向斜南翼中,次一级为背斜之转折端稍偏南翼,岩层倾向下游,坝址落在F在逆掩层上段,且沿垭口有断层通过,并延伸至库内少华山左侧。
据钻孔压水试验,左岸至基面以下单位吸水量0.03-0.08升/分,为微透水层,垭口鞍部处基岩面以下14米单位吸水量0.03-0.0712升/分,基岩面以下2.3-5.5米处的砾岩中发现承压含水层,承压水高出顶板21米(顶板高程69.42米)。
区内岩层浓度褶皱断层及火成岩广泛活动影响,导致岩石极其破碎,是建坝不利条件。
(4)发电隧洞地质条件隧洞通过地段身桩号0+000-0+355,出露岩石为下石炭系砂岩,砂砾岩,砂质页岩及泥质页岩,0+355—出口中石炭系泥质岩夹砂岩及炭质页岩夹砂砾岩。
表部见有正长斑岩侵入,泥质页岩和炭质页岩岩性软弱,砂岩和砂砾岩岩性坚硬。
0+170—0+240地段,岩层强烈褶曲,为一扇形褶曲带,隧洞从褶曲的核部通过。
0+170至进口段,为褶曲带的北翼,0+240至出口段,为褶曲带的南翼。
整个地段有F3,F4,F5和F28等断层通过,其中尤以F28逆断层对隧洞的影响较大。
裂隙主要有两组,第一组走向N50度—60度W,倾向NE,倾角85度以上,与隧洞轴线夹角较小,对隧洞影响较大,第二组走向N30度—40度E,倾向SE,倾角30度—80度,对隧洞影响较小。
隧洞闸门井,位于0+092桩号处,出露岩石为下石炭系砂岩,砂砾岩和紫红色页岩。
地表至井深6米处为强风化,6—27.9米处为弱风化,27.9米以下为微新岩石,页岩性软,砂岩和砂砾岩性坚硬。
整个闸门井岩石,裂隙发育,比较破碎。
(5)电站厂房地质条件基础岩石为中石炭系炭质岩与石英砂岩互层组成,岩层与发电机轴线相互垂直,且恰位于厂房背斜部及褶皱带内,岩石遭受挤压,节理裂隙发育,地下水循环活跃且丰富,促使弱页岩软化,有产生不均匀沉陷的可能。
(6)溢洪道地质条件
闸室基础岩石主要由坚硬的石英砂砾岩及石英砂岩组成,偶夹
断续的页岩及少量正长斑岩。
岩层倾向向下游,走向多于中心线近于正交,对边坡稳定有利。
基础筑于弱风化的岩层上,岩层坚硬,胶结较好,力学性佳,基础中有少量软弱之页岩及正长斑岩分布,基石因受构造影响,在86—97米高程间,裂隙极为发育,岩石较破碎,单位较破碎,单位吸水率达3.08—3.4公分/升。
5.实习目的
(1)通过基本技能的训练,罗盘的使用,是我们了解了野外地质实习资料的收集、整理、计算、画图等基本操作。
用地质罗盘测量实地测量岩层的产状(走向、倾向、倾角)
(2)通过实习,使我们获得地质实体的感性认识,巩固课堂所学的基本理论知识,为今后从事此方面的工作打下良好的基础。
(3)通过实习,基本认清三大岩类,岩浆岩、沉积岩、变质岩,了解他们之间的异同点。
认识断层、滑坡、岩层,背斜、向斜等地质现象。
培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质和增强集体观念,掌握实地操作技能和编写实习报告的能力,总结此次实习与我们所学专业的联系。
(4)认识节理、
断层构造学会运用野外识别标志判断正
、逆断层,观察其特征。
(5)认识实习区内的褶皱、断层及节理等常见的构造现象。
(6)认识滑坡、崩塌等不良地质现象。
(7)观察护坡工程,了解其道路工程中的作用。
5.实习内容
(1)主要的地质构造现象:
如褶皱、断层、节理等。
测定岩层的产状、确定褶皱的类型,研究断层和节理的性质、分布及发育规律等。
(2)实习地区不同地质时代地层的岩石性质和特征,地层的接触关系,风化情况和工程特性等。
(3)物理地质现象:
如喀斯特、滑坡、冲沟、崩塌等的分布,形成条件和发育规律,以及对工程建筑的影响等。
(4)地质点的观测与描述:
:
地质点的选择、位置的确定、地层时代、岩性特征、产状要素的测定、地质构造特征、地质现象观察、地质图的使用,绘示意剖面图及素描图,标本的采集及记录描述等。
6.实习准备
准备阶段也称为室内工作阶段。
主要有老师教授学习概况,学习内容,组织学生学习实习指导书,说明实习目的,指导学生制作野外调查所需的各种图件,进行实习地区地形图的分析研究。
这个阶段是野外整个教学实习的第一阶段,一般为1——2天(在校内进行),进行以下内容。
(1)总动员
说明教学的目的,时间安排,教学内容,教学要求,教学方法,组织体制及教学实习纪律等。
(2)授课
介绍七一水库的地质概况及其特性,使学生对七一水库区域有整体和基本的认识了解。
(3)地形图判读和制作验证性实习用地图
地形图含有多种地理信息,如海拔高程、地势起伏特性、地貌形态类型、岭谷分布、植物分布、交通、聚落等。
以地形图为资料图,制作七一水库特定环境相关的与教学内容相关的各种图件,供第二阶段野外工作阶段使用,如地貌剖面图、坡度图、岭谷分布图、河系图等,是地貌图技术的训练,也是了解教学实习区地理概况的一种方法。
7.仪器设备和用品准备
地理野外实习常用的仪器和用品有:
地质罗盘仪:
用于产状测量。
放大镜:
用于观察岩石、矿物等。
地质锤:
敲打岩石用。
小刀:
用于岩石的硬度。
皮尺:
用于测量剖面、测量距离。
铅笔:
用于记录、填表、素描。
白纸:
用于绘图。
8.野外调查及研究阶段
在野外,按照拟定的实习路线,沿途选择特殊点进行全面的、详细的、准确的地质调查,即地质露头、地质构造等教学内容。
采集矿物标本、做记录、画草图、摄影摄像,并进行初步研究。
结合地形图应用同时进行。
野外实习以小组为单位,一般为5——6人为一组,组长一名,负责该组的一切事物,包括学习、生活、组织等工作。
全班为一个实习队,设队长一名,一般由骨干专业教师担任,学生班级班长及团支书为队长助理,协助教师处理一切事物。
野外教学分为两种。
其一,以教师指导为主,教师带领实习学生完成实习路线及观察点内容,教师讲解并组织讨论。
主要是向学生传授野外考察的方法,解决问题的途径。
其二,以小组为单位独立活动,老师向学生不知实习路线、实习内容、实习要求、重点解决的问题、时间及必达地点,有小组长组织学生进行独立工作,然后有老师检查是否按要求完成了任务或考察是否达到实习要求。
二、实习过程
实习第一天4月21日天气中雨
今天我们开始了我们这个学期的地质实习,实习地点是上饶市玉山县双明镇,我们对这个小镇并不陌生,我们这次并不是第一次去,因为在上个学期的测量实习中的实习地点正是双明镇。
但是,地质实习不像测量实习一样只是围绕某一块田地来测量,我们需要经过长途跋涉,翻山越岭,去看不同的地质构造,去了解当地的地形地貌,探究其形成原因等等。
早上大家都起得早早的,有的在赶紧准备实习自己要带的生活用品及衣物等,有的还在看当天篮球比赛的直播,有些人也去了吃早餐。
上午10点半,到了班级集合的时间,大家都准时到齐,并且一起坐公交去火车站。
到了火车站之后已经快12点了,大家简单在火车站周围吃过中午饭就进候车室等待上火车了。
12点50左右,火车到站,大家都有秩序的进入火车站台随后上火车找到自己的座位坐下。
之后火车开动了,开始了长达4个半小时的火车上的生活。
一个车厢都是自己班的同学,大家都有说有笑的,玩完纸牌,听歌看电影,4个半小时的路程倒不会觉得漫长和无聊。
到玉山火车站后,我们都乘坐着先前联系好的大巴去我们的目的地——双明镇。
20分钟很快过去了,我们也到了我们实习期间住宿的地方。
我们的住处新装修了,大家都很期待里面的住宿条件,外观还没装修好但有电梯,这让我很诧异,进了房间我第一眼看到有独立卫生间我就无比的兴奋和感激,以为每个房间都有厕所,但很多同学都用很惊奇的口气说:
“你们竟然有卫生间。
”当时我在窃喜自己太幸运了。
大家都把东西放入自己所分的房间里,然后去吃晚饭了。
之后大家都仔细看了实习指导书,了解后几天的任务,同时我自己用手机上网了解了一下双明镇和七一水库的资料和相关信息,并且做好准备迎接这次地质实习。
准备工作都做好了,大家都早早休息,准备明天的野外实习。
实习第二天4月22日天气阴
大家都很早就起来了,洗漱完毕各自组队去吃早餐并且买好实习路途所需要的水和实物等等。
早上8点,大家在宾馆楼下集合完毕,唐老师一声令下:
“出发!
”大家都跟随着唐春老师的脚步向今天的实习地点前进。
当走到田地时,我们惊呆了,里面全是烂泥巴,可能是前几天下雨造成的,大家都犹豫地站在那里,于是老师说赶快回去买水鞋,附件超市的水鞋被我们一扫而光。
然后大家马上赶路,跟上老师的步伐。
1号点:
村子桥头水塘边。
此点为构造、岩性分析点,地貌分布点。
两侧山体中间位沟谷,水塘一年四季有水,可能为断层。
分析理由:
逢沟必断,且为坚硬的岩层地区,谁可能为浅水层、层压水。
堤岸两边分别为人工堤和原始堤,排水孔是为了降低地下水位,使边坡中的水流出。
有部分边坡开裂收因为排水孔没有起到排水作用,一般为施工上出现的问题。
边坡为方块状浆砌石堤。
此点主要岩类是辉石,辉石较多形成溶洞,影响蓄水能力,水硬度偏高(易得结石)地质构造分为水平、倾斜、褶皱、断裂四大构造,水平移动导致分离,垂直移动导致上升下降(沧海变桑田)
接下来老师教我们如何使用罗盘:
(1)测方位
测量某物体的方位是野外地质工作者应具备的最基本的技能。
再定点时,首先要做的就是测量观察点位于某地形或地物的方位。
测量时打开罗盘盖,放松制动螺丝,让磁针自由转动。
当被测量的物体较高大时,把罗盘放在胸前,罗盘的长水准器对准被测物体,然后转动反光镜,使物体及长瞄准器都映入反光镜,并且使物体、长瞄准器上的短瞄准器的尖及反光镜的中线位于一条直线上,同时保持罗盘水平(圆水准器的气泡居中),当磁针停止摆动时,即可直接读出磁针所指圆刻度盘上的读数,也可按下制动螺丝再读数。
测量岩层产状要素岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角。
岩层走向是岩层层面与水平面交线的延伸方向。
岩层倾向是岩层面上的倾斜线在水平面上的投影所指方向。
倾角是倾斜线与水平面的夹角。
测量岩层走向时,将罗盘的长边(与罗盘上标有N—S相平行的边)的一条棱线与层面紧贴,见图1,然后缓慢转动罗盘(注意:
在转动过程中,罗盘紧靠层面的那条棱的任何一点都不能离开层面)。
使圆水准器的气泡居中,磁针停止摆动,这时读出磁针所指的读数即为岩层之走向。
读北针或南针都可以,因为岩层走向是朝向两个方向延伸的,相差180°
。
测量岩层的倾向时,罗盘如图1放置,将罗盘南端(标有S)的一条棱紧
靠岩层面,这时长瞄准器指向与岩层的倾向一致,并转动罗盘,转动方法及原则同上。
当罗盘水平、磁针不摆动时,就可读数。
如图1放置罗盘,应读磁北针所指的读数。
当测量完倾向后,不要让罗盘离开岩层面马上把罗盘转90°
,(罗盘直立)如图1放置,使罗盘的长边紧靠岩层面并与倾斜线重合,然后转动罗盘底面的手把,使测斜器上的水准器(长水准器)气泡居中,这时测斜器上的游标所指半圆刻度盘的读数即为倾角。
在测量地层产状时,一般只需测量地层的倾向和倾角,而走向可通过倾向的数字加或减90°
得到测量倾向和倾角时,必须先测倾向,后测倾角。
若被测量的岩层表面凹凸不平,可把记录本平放在岩层面上当作层面,以便提高测量提高测量的准确和代表性,如果岩层出露很不完整时,这时要找岩层的断面,找到属于同一层面的三个点(一般在两个相交的断面易找到),再用记录把这三个点连成一平面(相当于岩层面),这时测量记录本的平面即可。
经过老师耐心的讲解,总结为以下几点:
测方位:
将罗盘放到胸前,转动罗盘使被测物体照到镜中中轴线上,且圆水准泡居中,读北针,示数即为方位。
测走向:
将罗盘的侧面的底边贴紧岩层,转动罗盘,使水平圆准泡居中,按下制动螺丝,读北针,读数即为走向度数(注意:
测量期间罗盘的侧面的底边始终贴紧岩层),并沿着侧面底边画直线(为后面测倾向和倾角做准备)。
测倾向:
将罗盘的后面的底边靠上测走向的时画的直线,然后调节罗盘使圆水准泡居中(注意:
罗盘的后面的底边始终靠上测走向的时画的直线),按下制动螺丝,读出北针示数,即为倾向。
测倾角:
将罗盘的侧面的短边紧贴走向线,调整罗盘后面的旋钮使长水准泡居中,然后读出罗盘上最下面指针所指的示数,即为倾角。
测坡度:
找一个身高和你差不多的同学,一个在坡顶,一个在坡脚,通过罗盘上的小孔,利用眼睛的余光,调节长水准气泡居中读出数据,当两个人的读数在误差允许范围之内即可。
针对罗盘的使用,老师提出了两个思考题。
为什么有铜丝的指针是指南针?
答:
我们住在北半球,离北磁极比较近,所以正规的地质罗盘都在南端缠上细铜丝,不加这么点儿重量,指针被被磁极的磁力紧紧吸住,就不能平衡。
罗盘在澳洲有用吗?
没用,因为澳洲在南半球,罗盘不能保持平衡,不能准确测量。
2号点:
盖房场地。
分析场地地质条件适宜性,是否有滑坡,不稳定边坡。
此场地多为软质岩石、泥岩、页岩、粘土矿物,还有少部分钙质矿物,比如方解石,地下有一层砂砾岩。
此场地不需要打桩。
3号点:
(1)测解理、走向,绘制节理玫瑰花图。
(大概40~50条)
(2)测层面解理,分析地层构造,画剖面图
(3)从边坡到采石场:
1.沿渠护坡原理,采用了什么技术处理。
2.沿渠线地质灾害大小类型。
3.沿渠岩性分析。
节理的测量与描述岩石名称及产状要素节理产状节理成因(力学性质)节理宽度、长度、及节理面的描述节理内充填物质及胶结程度其他走向倾向倾角。
为了达到统计目的,测量面积的大小视节理的密度而定。
一般情况下,一组节理能测量到50~60条产状,就有较好的统计效果。
节理玫瑰花图编制以最常见的“走向玫瑰花图”的编制为例。
首先,进行资料整理。
将测点上所测的节理走向全部换算成NE和NW向,按走向方位大小,采用10°
为一间隔分组,分成1°
~10°
,11°
~20°
,……,统计每组节理条数及算出平均走向。
其次,确定作图比例尺。
按作图大小和最多一组节理的条数,选取一定长度的线段作为一条节理的线条比例尺,然后以等长或稍长于按线条比例尺表示最多一组节理条数的线段长度为半径,作一个上半圆,通过圆心画出E、W、N三个方向,并标出方位角。
再次,定点连线。
从1°
~10°
第一组开始,从半径方向按该组节理条数线段比例找出对应走向方位角中间值之点,此点即表示该组节理平均走向和条数。
待各组的点确定之后,依次将相邻组的点折现连接。
小山包节理统计表
走向(°
)
条数
0~10
51~60
3
281~290
331~340
11~20
61~70
4
291~300
12
341~350
1
21~30
71~80
301~310
351~360
31~40
81~90
311~320
41~50
271~280
2
321~330
小山包节理玫瑰花图
回住的地方,我们小组走的是大路,刚好经过老师之前在讲解时说的采石场,于是我们根据老师提到的一些内容自己进行了观察和分析。
在这个地方有一个断层,因为两个山的岩层对应不上,断层成为了山谷,从山谷我们看到有大量山泉水流出,断层也同时形成了泉眼,两侧高低不一致,一边高,一边低,断层形成平底,也就是断层附近的农田。
野外识别断层经验原则上观察是先宏观后微观,其次,以下特征也可作为断层存在的标志。
沿断层走向追索,若发现岩层突然中断,而和另一岩层相接触,则说明有横穿岩层走向的断层或与岩层走向斜交的断层存在。
沿垂直于岩层走向的方向进行观察,若岩层存在不对称的重复式缺失,则说明有平行于岩层走向的断层存在。
由于构造应力的作用,沿断层面或断层破碎带及其两侧,常常出现一些伴生的构造变动现象,如“擦痕”、“阶步”等。
在野外工作若发生上述现象,即应进一步研究是否有断层存在。
在地貌上,断层常形成断层崖、三面角山、山脉的中断或错开,以及山地突然与平原相接触等现象。
沿断层带常形成沟谷、洼地或出现线状分布的湖泊、泉水等。
断层交汇的地方一般都会有断层破碎带。
判断断层的依据:
1、如果是坚硬岩层,逢沟必断
2、岩层的突然消失或者中断
3、地层的重复或者缺失
4、是否有断层擦痕存在
道一直往回走的时候,每隔一定的距离都有一个小型瀑布或者是陡坡,都是由于断层形成的,造成两侧错动,高低不一样。
实习第三天4月23日天气阴
今天大家喝昨天一样,都早早地起来,吃过早饭都备好粮食,因为唐老师和我们说过,今天的要走的路程比较远,所以要多准备自己的东西。
8点集合完毕,大家向今天的任务点七一水库进发,沿着去七一水库的大马路,我们到了今天的第一个点。
一堆太湖石。
太湖石属于石灰石,可以用来作假山。
之后老师跟我们分析卡斯特地貌形成的条件:
1.要有大量可溶性岩石。
2.容积即雨水充沛,含有大量侵蚀性水体。
3.水必须循环流动。
4.地质构造空间可供水流动。
外在因素分析:
气候湿润,降雨量大;
覆盖大量藻类植物。
由石灰岩造成的地质灾害,如喀斯特地貌的溶洞,易塌陷。
棠梨山大桥头。
点性:
水文地质点。
观察河流地貌(阶地、河床、河漫滩)有无侵蚀、搬运、沉积作用现象。
描述:
①河床:
长期被水淹没的地带。
②河漫滩:
河床两侧,洪水季节被淹没,枯水季节露出水面的一部分谷底。
③阶地:
高出一般洪水位,形成顺河谷呈带状分布的平台。
在这个地方,通过观察可以发现,河坝是河漫滩和一级阶地的过渡面,河漫滩中长满芦苇等其他植物,顺着水流方向,河岸左侧一级阶地是农田,右侧为采沙场。
左岸的二级阶地是山坡下的房子,右岸的二级阶地是公路旁的的房屋。
河流阶地
河流两侧阶梯状的地形称为河流阶地。
阶地在河谷地貌中较普遍,每一级阶地由平坦的或微向河流倾斜的阶地面和陡峭的阶坡组成。
一条经历长期发展过程的河流,两岸常出现多级阶地,由河流河漫滩向谷坡上方,依次命名为一级阶地、二级阶地、三级阶地……。
位置愈高的阶地形成的时间愈久,因而受破坏程度也愈大,反映在形态特征上也往往很不明显。
阶地的形成,主要是因为河流在以侧向侵蚀为主扩展谷底的基础上,转为深向侵蚀为主加深河谷,前者形成河漫滩或谷底平原,后者将河床位置降低到河漫滩或谷底平原以下。
因此阶地面实质上是古老或早期的河漫滩,而阶坡则是河流深向侵蚀作用所形成的谷坡。
河流侵蚀作用改变的原因往往是地壳运动或者相当大范围气候的变化。
河漫滩河谷
河流长期侧向侵蚀作用的结果使谷底加宽,形成河漫滩河谷。
河流在谷底仅占一部分面积,其余都是河漫滩。
河谷谷底宽度与河流大小、发育的时间长短、地壳运动稳定与否等等许多因素有关。
形成河漫滩河谷后,河流在自己形成的谷底平坦地面上蜿蜒流动,完全不受谷壁的限制,这种河曲称为自由河曲。
我知道了凸岸沉积,凹岸侵蚀这一现象,所以堤坝建在河流凹岸。
不稳定边坡。
判断地质现象,断层的依据。
有滑坡趋势。
坡的走向164°
,坡度34°
边坡节理统计:
走向:
67°
、214°
、253°
倾向:
154°
、114°
、159°
倾角:
82°
、71°
、68°
4号点
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