拉林铁路JL7标隧道监控量测监理细则.docx
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拉林铁路JL7标隧道监控量测监理细则
拉林铁路LLJL-7标
(DK230+703~DK263+844.62)
隧道监控量测监理实施细则
编制:
审批:
北京铁城建设监理有限责任公司拉林铁路LL-7标监理指挥部
二○一五年八月
编制说明
为使监理工作标准化、规范化、程序化,现制定《新建拉林铁路隧道监控量测监理实施细则》,以指导新建拉林铁路ZQ-8标隧道专业的监理工作。
本监理细则根据已批准的监理规划,与专业工程相关的标准、设计文件和技术资料,批准的施工组织设计、专项施工方案等编制,并结合本标段隧道的工程特点,有针对性的进行编写。
在监理工作实施过程中,如实际情况发生重大变化,需要修改监理实施细则时,应由总监理工程师组织专业监理工程师进行补充、修改和完善,按原程序经过批准后报建设单位核备。
前言
“监理实施细则”是依据“监理规划”和工程项目的专业特点编写的操作性文件。
现印发给项目监理人员,要求各监理人员认真学习理解,遵照执行,以指导监理工作,规范监理行为,并在监理过程中充实、完善。
同时印发承包单位,指导承包单位熟悉监理程序、监理方法,规范施工行为,做到标准化、程序化、规范化施工,最终实现本工程的质量、安全、投资、进度、环保水保目标,向建设单位交一项满意的优质工程。
本细则主要针对拉林铁路隧道监控量测监理工作编写,编者为测量专业监理工程师。
由于编者水平有限,错误与不周之处难免,恳请各位在使用过程中批评指正,监理项目部将行文更正。
北京铁城建设监理有限责任公司拉林铁路JL-7标监理指挥部
二0一五年八月
目录
一、工程概况
二、编制依据
三、专业工程特点及技术、质量标准
四、监理工作范围及重点
4.1监理工作范围
4.2监理工作重点
五、监理工作流程
六、监理工作控制要点、目标及手段
6.1、监理工作目标
6.2、采取以下监控手段
6.3、监控量测监理工作要点
七、量测断面布置
八、旁站具体部位和工序
8.1、旁站监理方案
8.2、旁站监理要求
9、保证措施
10、必测项目和选测项目
1、工程概况
站前工程:
起讫里程为DK230+703~DK263+845,线路总长33.13km,主要包括隧道工程7座,总长度16613m、本标段隧道共7座,其中2km以上的长隧道有5座:
藏日拉隧道、热当隧道;令达拉隧道、东噶山隧道、朗镇二号隧道,小于1km的隧道有2座:
则弄隧道、朗镇一号隧道,隧道占正线长度51.5%;
1.1隧道工程概况总表
序号
名称
里程
坡度
(%)
长度
(m)
围岩分级计算长度(m)
明洞
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
1
藏日拉隧道
D3K230+703-
D3K234+667
3964
12
3315
637
0
2
热当隧道
D3K235+841-
D3K237+911
2070
223
1660
187
0
3
令达拿
隧道
DK240+150-
D1K242+665
2515
10
1540
965
0
4
东噶山
隧道
DK251+519-
D4K255+241
3722
31
2290
1401
0
5
则弄隧道
D4K256+150-
D2K257+015
865
86
0
779
0
6
朗镇1号
隧道
D3K257+845-
D3K258+670
825
100
200
440
85
7
朗镇2号
隧道
DK260+236-
DK262+888
2652
13
500
2094
45
合计
16613
475
9505
6503
130
占总隧长比例(%)
2.85
57.2
39.1
0.782
1.2地表水、地下水
沿线地表水主要为雅鲁藏布江水及沟水,雨季及冰雪融化季节沟中水,枯水季节沟中水较少。
地下水类型主要分为两大类型,第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。
1)第四系孔隙潜水第四系孔隙潜水土层主要分布在浅埋地段地表冰碛层粗圆砾石中总体不发育,地下水贫乏主要为大气降水及地表水不给。
2)基岩裂隙水
沿线岩体基岩孔裂隙水主要分布于千枚岩中,其水量大小主要岩层分布面积及孔裂隙率大小控制。
中体上看由于受到雅鲁藏布江河谷深切作用,区域内地下水埋深大,地下水赋存属于中等至弱富水性。
主要接受大气降水入渗补给,雅鲁藏布江河是区域内最低排泄基准面,地下水接受大气降水入渗补给后通过地下径流,最后向雅鲁藏布江排泄。
1.3工程不良地质
本段所境地区工程地质条件较为复杂主要可能存在的不良地质和特殊岩土有:
高地应力及软岩变形、风沙、岩堆、冻害、岩爆、高地温、地震导水断层等不良地质;施工风险高,隧道分布密集、加上沿线地质条件复杂多变,隧道施工安全风险很高,加上本区域属高原地区施工,海拔高、氧气稀薄,高原病发生几率大,工人作业效率会相对降低,如何保障施工人员的职业健康安全,保证施工正常进度是本工程监理的重点,给监理工作带来难度。
1、沿线通过西藏自治区冈底斯山、念青唐古拉山、喜马拉雅山之间的藏南谷地和雅鲁藏布江河谷山高谷深、气候恶劣、山脉呈南北向纵贯延展,谷岭相间地势起伏跌宕,受雅鲁藏布江及其支流切割控制,区间山势雄伟、险峻,峰峦叠嶂、沟谷纵横狭,由于区域地质构造和构造运动,造成地质稳定性差,区域地质构造错综复杂,大地构造体系甚多,断裂褶皱发育、岩层破碎,深大断裂密布,地层褶皱,扭曲变形大,在各断裂带影响范围内岩体结构十分破碎,滑坡。
塌方泥石流较为发育地质构造十分复杂,区间范围内主要覆盖层为第四系全新统坡残积层的粉细黏土,冲洪积成因的粗圆砾土、卵石土夹层,风积成因的细沙、下覆基岩为三叠世郎杰学群姐德秀组炭质绢云千枚岩与变长石石英粉砂岩不等厚互层。
受雅鲁藏布江结合带俯冲、碰撞和韧性剪切作用影响岩体总体破碎、滑坡成群,施工条件比较差,施工难度比较大。
1)滑坡:
经过对沿线滑坡调查,整个测区由于地形和气候、构造等因素的影响,滑坡主要分布在山南地区至米林之间。
线路对沿线经过的滑坡主要采取绕避,对个别相对稳定的且绕避困难的滑坡在其前缘以路基填方通过,施工区域滑坡体分布主要以隧道和路基段为主令达拿隧道:
滑坡段分布于洞身DK241+170~DK241+900段和东噶山1号隧道进口、东噶山1号DK251+369~DK251+544、DK251+800~DK253+158段,宽约150~1600m主轴长约50~1600m呈半椭圆形和扇形,滑体主要以碎石为主厚2~90m夹约20%~30%的块石土,该滑体位于雅鲁藏布江冲刷岸,雅鲁藏布江江水长期掏蚀岸坡积体前缘形成大的临空面,在雨季或冰雪融化期地下水的作用下,引起斜坡体整体失稳,产生顺层滑动。
2)偏压:
令达拿隧道:
顺层偏压DK240+160~DK242+619、东噶山隧道进口段线路右侧存在地形偏压朗镇1号隧道洞身段D3K257+915~D3K258+020和D3K258+510~D3K258+600岩性为炭质绢云千枚岩、板岩夹长石石英砂砂岩。
3)有害气体:
米林至山南段沿线分布有炭质绢云千枚岩、板岩。
令达拉隧道岩性为炭质绢云千枚岩、板岩夹长石石英砂砂岩且隧区位于雅鲁藏布江缝合带附近,受雅江结合带俯冲,碰撞作用影响,新构造运动强烈,有利于炭质绢云千枚岩内瓦斯气体的形成。
4)软弱围岩变形:
藏日拉隧道、朗镇2号隧道存在软弱围岩和大变形段落。
其中藏日拉隧道D3K232+240~D3K232+565和D3K233+365~+875,835m为严重变形段落,朗镇2号隧道DK261+620~DK261+910,290m为严重变形段落。
5)断裂带影响:
朗镇2号隧道F1-5-3雅鲁藏布江断裂带穿过线路左侧,断裂大致沿雅鲁藏布江北岸展布,总体呈EW向,取向南,具逆冲性质该断裂对隧道影响大。
6)冻害:
该地区冬季气候寒冷,施工隧道、桥梁、路基等容易受到冻害影响引起混凝土开裂、变形、剥落、承载力降低。
随着冰害的持续发展可能导致结构体的失稳破坏。
7)风沙:
令达拉隧道、热当隧道等由于该地降雨量少。
蒸发量大,气候干燥,植被稀疏,在宽谷区滩地,坡地沙化比较严重。
在令达拉隧道,风积沙主要分布在D3K237+700~D3K238+300段,热当隧道主要分布在DK241+170~DK241+300、DK241+750~DK241+900。
主要为半固定沙丘,主要是季风吹扬河沙而形成,常年堆积在迎风的山坡上、河岸边,形成移动和半移动沙丘,又叫“飞漠”。
沙丘移动速度每年1~5m,沿线地形对风的影响显著,风向多与河谷走向一致,10月下旬至次年5月为干风季节,风速一般为8~9级最大可以达到11~12级,属于中级危害。
8)岩堆:
沿线岩堆的分布比滑坡、泥石流要少,主要分布于林芝至加查。
本区域内热当隧道正线进口附近发育一岩堆,分布范围D3K235+820~+950左35m坡脚前缘宽约210m,轴线长约200m,堆积成分均以细角砾土为主夹有碎石,岩质成分为千枚岩,板岩,不可在岩堆范围内挖方或设置临时工程或辅属工程。
9)危岩落石:
一般为砂岩大型块体,由于差异风化,砂岩形成陡崖或倒悬岩腔,受风化裂隙和构造节理切割影响,砂岩被切割呈巨块状,形成危岩。
坡面零星散落块石,形成落石。
危岩落石多呈条带状分布于米林至山南地区。
本区域内热当隧道进口D3K235+869~DK236+050、东噶山隧道进口DK251+544~+563、朗镇一号隧道出口上方D3K+258+400~+500,岩性为炭质绢云千枚岩、板岩夹长石石英砂砂岩,岩性软硬相间,抗风化能力低,加之寒冬风化作用,对施工造成影响较大。
10)泥石流:
经过对沿线泥石流调查,整个测区由于地形和气候、构造等因素的影响,泥石流主要分布在米林至山南,米林至林芝地区较少。
线路对沿线经过的泥石流均采取绕避或适当的工程处理措施。
2、特殊岩土:
米林到山南地区砂夹石堆积层、风沙层、人工填土为本区域的特殊岩土,其力学性质、自稳性较差,施工时难度较大。
1.4环境敏感点多,环保要求高
环保、水保要求高。
本标段沿线工点穿越多处自然保护区和水土流失敏感区,临时工程、路基、隧道、桥梁等工程的施工对环境的影响较大,重要的是本区域三处施工靠近千年古黑桃树和一处靠近国家2级保护植物星叶草和一处古文化遗址。
因此全线的环境保护和水土保持的技术措施要求比其他铁路高。
保护自然环境、控制污染物、污染源、实现设计文件预期的环境保护效果。
确保标段工程的“环境保护、文物保护及水土保持”符合国家与当地政府的有关要求,施工时必须严格按照拉林铁路监理项目部《关于拉林铁路临时施时工程环境保护要求的通知》、拉林环监[2015]第001号文件中有关规定执行,临建工程开工前必须保留原地容地貌原始影像或照片资料。
1.5线路在高原缺氧区段,工效影响大
本区段属于高原温带半干旱季风气候区,具有空气稀薄,气压低、氧气少、辐射强烈、日照充足、空气干燥,年温差较小日温差较大降水集中,多夜雨,气候类型复杂垂直变化较大的特点,雅鲁藏布江流域气温从上游向下逐步升高,从谷底向两侧逐步降低,沿途气温总规律随纬度的增大和海拔的增高而递减。
年平均气温11摄氏度,极端最高气温31.8摄氏,度极端最低气温-11.5摄氏度,降雨量年分布不均衡,雨季多集中在5~10月,当年9月至次年4月为干旱季年平均降雨量540.9mm,年最大降雨量696.5mm,10月下旬至次年5月为干风季节,年平均风速为1.5m/s,最大风速20m/s。
自然灾害和不良地质与特殊地质对施工影响很大,区域内年平均湿度45%年平均无霜期150天,最大冻土深度10cm
沿线不良地质主要有断层破碎带、活动性断裂、高地应力软岩大变形、滑坡、岩堆、泥石流、危岩落石,采空区、岩溶、顺层、瓦斯及有害气体、砂土液化、放射性、高地温热害等。
二编制依据:
与本工程相关的设计文件和技术资料。
●已批准的《新建拉萨至林芝段铁路ZQ工程LLJL-7标监理规划》。
●《新建铁路工程测量规范》(TB10101——99)。
●《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121——2007,J721——2007)。
●《铁路建设工程监理规范》(TB10402—2007)。
●国家测绘局颁发的有关测量规范。
●关于印发《铁路建设工程监理实施细则编制指南》的通知建[2009]389号
●关于进一步明确软弱围岩及不良地质隧道设计施工有关技术规定的通知铁道部铁建设[2010]120号
●《客货共线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2004]8号
●《客货共线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204--2008)
●国家、铁道部及相关行业其他现行标准、规范
●建设期间国家、铁道部修订或发布的标准、规范
●《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》(建技〔2010〕352号文)
●本细则适用于新建拉林铁路工程施工测量监理工作。
本标段隧道均按照《铁路隧道监控量测技术规程》、《建筑变形测量规程》等相关规定进行监控量测,施工单位编制监控量测实施细则,获相关部门批准后进行监控量测工作。
三.技术、质量标准
1一般规定
(1)本段所有隧道均进行监控量测,根据地形、地貌、临近构筑物、工程地质、水文地质条件对选测项目提出量测要求。
(2)隧道地质条件的复杂性和隧道结构的特性,要求在施工阶段根据超前预测预报、施工监控量测资料的分析对设计进行修正,监控量测资料是调整支护结构、施工方法等设计资料的依据。
(3)施工单位编制监控量测方案,报送监理、业主批准后实施,并应成立现场监控量测小组,建立相应的质量保证体系,监控量测人员要求相对稳定,确保监控量测工作的连续性,监控量测小组负责及时将监控量测信息反馈施工,当管理等级为Ⅱ、Ⅰ级时,反馈设计单位,对设计进行修正。
(4)管理等级划分及相应应对措施
位移控制基准
类别
距开挖面1B(U1B)
距开挖面2B(U2B)
距开挖面较远
允许值
65%U0
90%U0
100%U0
注:
B为隧道开挖宽度,U0为极限相对位移值
位移管理等级
管理等级
距开挖面1B
距开挖面2B
Ⅲ
U<U1B/3
U<U2B/3
Ⅱ
U1B/3≤U≤2U1B/3
U2B/3≤U≤2U2B/3
Ⅰ
U>2U1B/3
U>2U2B/3
注:
U为实测位移值
工程安全性评价及相应应对措施
管理等级
应对措施
Ⅲ
正常施工
Ⅱ
综合评价设计施工措施,加强监控量测,必要时采取相应工程对策
Ⅰ
暂停施工,采取相应工程对策
2工程对策主要应包括以下内容:
(1)一般措施:
①稳定开挖工作面措施;
②调整开挖方法;
③调整初期支护强度和刚度并及时支护;
④降低爆破振动影响;
⑤围岩与支护结构间回填注浆。
(2)辅助施工措施
①地层预处理,包括注浆加固、降水、冻结等方法;
②超前支护,包括超前锚杆(管)、管棚、超前插板、水平高压旋喷法、预切槽法等。
5隧道监控量测项目
(1)监控量测必测项目见下表:
监控量测必测项目
序号
监控量测项目
常用量测仪器
备注
1
洞内、外观察
现场观察、数码相机、罗盘仪
2
拱顶下沉
水准仪、钢挂尺或全站仪
3
净空收敛
收敛计、全站仪
4
地表沉降
水准仪、铟钢尺或全站仪
隧道浅埋段
(2)监控量测选测项目是为满足隧道设计与施工的特殊要求进行的监控量测项目,监控量测选测项目见下表:
监控量测选测项目
序号
监控量测项目
常用量测仪器
1
围岩压力
压力盒
2
钢架内力
钢筋计、应变计
3
喷混凝土内力
混凝土应变计
4
锚杆轴力
钢筋计
5
二次衬砌内力
混凝土应变计、钢筋计
6
初期支护与二次衬砌间接触压力
压力盒
7
围岩内部位移
多点位移计
8
隧底隆起
水准仪、铟钢尺或全站仪
9
爆破振动
振动传感器、记录仪
10
孔隙水压力
水压计
11
水量
三角堰、流量计
12
纵向位移
多点位移计、全站仪
①对软岩大变形发生可能地段可对围岩内部位移、锚杆轴力、围岩压力、支护结构内力等进行量测。
②对围岩为土砂质可对围岩内部位移、锚杆轴力、初期支护内力、锚杆拉拔试验等进行量测。
③对地下水发育断层破碎带等地质构造带可进行水量、孔隙水压力等进行量测。
④对隧道附近存在隧道施工爆破影响的构筑物时,可进行爆破振动监控量测。
⑤对一般硬质岩、软岩认为可以优化设计,减少支护结构数量时,必要时可对锚杆轴力、围岩压力、初期支护与二次衬砌间接触压力等进行量测。
6观测点埋设
测点的埋设位置应标设准确、埋设稳定。
观测期间应对观测点采取有效的保护措施,防止施工机械的碰撞,人为因素的破坏。
观测点的埋设参照下图进行。
隧道变形观测点设置参考图
7隧道变形观测点测量精度
所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录;每次测量应采用同一仪器,固定观测人员,采用相同的观测路线和观测方法,在基本相同的环境和观测条件下工作。
隧道沉降观测点水准测量精度为±1mm,读数取位至0.1mm。
8隧道变形评估方法及判定标准
(1)隧道评估前应收集下列资料
①隧道基础沉降观测资料;
②隧道地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、地质勘查报告、设计图纸和说明书等相关设计资料;
③隧道开挖地质描述及开挖围岩分级记录、IV~V级围岩地段基底承载力检测情况、施工监控量测资料、仰拱施工分项工程验收记录等施工资料;
④施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。
(2)隧道内无碴轨道铺设条件的评估应根据有关设计、施工和监理的资料及交接检验和复检的结果进行综合分析。
(3)隧道基础的沉降观测与评估方法采用路基沉降预测采用的曲线回归法,具体应满足以下要求:
①根据隧道完成或回填土后不少于3个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析,确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数不应低于0.92;
②沉降预测的可靠性应经过验证,间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm;
③隧道完成或回填土后,最终沉降预测时间应满足下列条件:
s(t)/s(t=∞)≥75%
式中:
s(t):
预测时的沉降观测值;
s(t=∞):
预测的最终沉降值。
注:
沉降和时间以隧道完成后为起始点。
四、监理工作范围及重点
4.1监理工作范围
新建拉林铁路DK230+703~DK263+845,范围的土建工程(不含铺架)。
线路总长33.13km,主要包括隧道工程7座,总长度16613m、本标段隧道共7座,其中2km以上的长隧道有5座:
藏日拉隧道、热当隧道;令达拉隧道、东噶山隧道、朗镇二号隧道,小于1km的隧道有2座:
则弄隧道、朗镇一号隧道,隧道占正线长度51.5%;
4.2监理工作重点
监控量测是确保施工安全及结构的长期稳定性,实时监测暗挖隧道支护结构和周围岩层的变形特征,为施工日常管理提供信息,保证施工安全。
确定二次衬砌施做时间,隧洞支护结构和周围岩体的变形及应力状态和其稳定情况密切相关,隧道支护结构和周围岩体的各种破坏形式产生之前通常有大的位移、变形、受力异常等,监测数据和成果是现场施工管理和技术人员判断工程是否安全的重要依据。
因此,在施工过程中,通常依据观测结果来验证施工方案的正确性,调整施工参数,必要时采取辅助工程措施,以此达到信息化施工目的。
修正工程设计,置于动态管理之下。
研究监测工程状况的累计记录,有助于对工程设计进行修改,并通过观测数据与理论上的工程特性指标进行比较,以便了解设计的合理程度。
验证支护结构效果,确定支护参数和施工方法的准确性或为调整支护参数和施工方法提供依据。
地下工程支护结构设计与现场情况有一定差异,地下结构周围岩层软弱,复杂多变,结构设计的荷载常不确定,且荷载与支护结构变形、施工工艺有直接关系。
因此,在施工中迫切需要知道现场实际的应力和变形情况,与设计值进行比较,必要时对设计方案和施工过程进行修改。
施工监测是支护结构设计的重要组成部分。
通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点,为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
4.3隧道监控量测监理工作主要是监督施工单位在隧道施工过程中监控量测工作,围绕下面几个方面开展工作:
⑴监理工程师应督促施工单位,在施工中监控量测构筑必须紧接开挖、支护作业、应按设计要求进行布点和监测,并根据现场施工情况及时调整量测项目和内容。
⑵监理工程师应对监控量测精度点的埋设、日常测量、数据处理和仪器保养及送检等工作进行检查、监督。
⑶在隧道施工过程中,要求承包单位严格施工的全过程控制、事前控制,严格按设计文件和施工技术规范组织施工。
⑷监理工程师应对监控量测资料进行检查资料包括:
a、监控量测实施细则及批复;b、监控量测结果及周(月)报;c、监控量测数据汇总表及观察资料;d、监控量测工作总结报告。
五、监理工作流程
1、隧道工程监理工作流程
2、监控量测信息反馈程序框图
六、监理工作控制要点、目标及手段
6.1、监理工作目标
实现本工程建设总目标及确保高风险、极高风险隧道施工的安全可控,确保监控量测工作对隧道施工的指导性、前瞻性意义,为隧道施工提供准确、有效、科学、安全的服务,从而确保隧道施工质量与安全,为隧道施工优质高效提供保障。
隧道监控量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。
必测项目在采用喷锚构筑法施工时必须进行,必测项目包括:
洞内观察、净空变化、拱顶下沉、地表下沉,选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他特殊要求,有选择地进行。
选测项目包括:
地表下沉、围岩位移、锚杆轴力、衬砌应力、锚杆抗拔试验、围岩及支护间接触应力、洞内弹性波等。
6.1.1监控量测监理控制目标
(1)工程开工前施工单位应将监控量测计划报监理工程师审批,监控量测计划应包括量测项目及方法、量测仪器的选择、测点布置、量测频率、数据处理及量测作业人员的组织等内容。
(2)隧道都采用复合式衬砌,因此施工过程中必须进行监控量测,监控量测为施工管理提供以下信息:
①围岩稳定性和支护可靠性的信息。
②二次衬砌合理的施作时间、衬砌可靠性的信息。
③为施工中调整围岩级别、修改支护系统设计和变更施工方法提供依据。
6.1.2监控量测监理实施手段
(1)观察
①检查开挖面地质素描及工作面状态记录表、围岩级别判定卡填写情况:
开挖工作面观察应在每次开挖后进行。
观察中发现围岩结构变化时,应立即采取相应的处理措施,观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图,填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定卡。
②检查初期支护观察记录。
对已施工地段的观察每天至少应进行一次,主要观察喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态。
③检查洞外地表沉陷、边仰坡稳定情况等项目观察记录。
洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态,地表水渗透情况等。
(2)量测
①检查量测频率及量测记录。
净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不得大于24h,且在下一循环开挖前必须完成。
地表下沉量测应与拱顶下沉和净空变化量测频率相同。
量测频率根据监测数据的变化情况而定
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