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防治措施
第一章绪论
地质灾害（geologicaldisaster）是指在地球内动力、外动力或人为地质动力作用下，地球发生异常能量释放、物质运动、岩土体变形位移及环境异常变异变化等，危害人类生命财产安全、生活和经济活动或破坏人类赖于生存和发展的资源、环境的现象或过程。
地质灾害包含了致灾动力条件和灾害事件的两个方面的涵义。
动力条件包含了外营力、内营力和人为活动的影响。
灾害事件的后果强调的是对人类生命财产和生存环境产生影响或破坏。
若某种地质过程仅仅改变地质环境，并没有破坏人类生命和财产或影响生产、生活，则不是地质灾害。
中国地质灾害种类繁多，分布广泛，活动频繁，危害严重。
正确理解地质灾害的涵义、种类、形成条件，掌握地质灾害分类和分级，是防治地质灾害必备的基础知识。
地质灾害作为一种地质过程，始终存在于地球演化的历史中，时刻对生存于地球上的人类及其环境产生快，进而又影响着人类生存和发展的质量。
这促使人类加强地质灾害的研究，深化对地质灾害的认识和防范。
地质灾害有特定的内涵和属性，有多种类型，有自身的时空分布规律和特点。
地质灾害的研究和防治，越来越受到人们的重视。
据统计，我国地质灾害共有30种，常见地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流3种。
第一节地质灾害的属性特征
地质灾害既有自然属性，又有社会经济属性。
自然属性是指和地质灾害的动力过程有关的自然特征，如地质灾害的规模、强度、频次以及孕育条件、变化规律等。
社会经济属性主要指和成灾活动密切相关的人类社会经济特征，如人口和财产的分布、工程建设活动、资源开发、经济发展水平、防灾能力等。
自然属性和社会经济属性是一个统一的整体。
1、地质灾害的必然性和可预防性
地质灾害是地质作用的产物，是伴随地球运动而生并和人类共存的必然现象。
人类通过探索研究，可以掌握地质灾害发生、发展的条件和分布规律，进行科学的预测预报，采取适当措施，有效的防御地质灾害的威胁。
2、地质灾害的随机性和周期性
地质灾害是在多种因素影响下由多种动力作用形成的，其发生的时间、地点和强度具有很大的不确定性，是复杂的随机条件。
受地质作用周期性规律的影响，地质灾害亦具有周期性特征。
3、地质灾害的突发性和渐进性
按灾害发生和持续时间的长短，地质灾害可分突发性地质灾害和渐进性地质灾害两大类。
突发性地质灾害具有骤然发生、历时短、爆发力强、成灾快、危害大的特征，如地震、火山、滑坡、崩塌、泥石流等均属特发性地质灾害。
渐进性地质灾害是指缓慢发生，以物理的、化学的和生物的变异、迁移、交换等作用逐步发展而产生的灾害，主要有土地荒漠化、水土流失、地面沉降、煤田自燃等。
4、地质灾害的群体性和诱发性
许多地质灾害不是孤立发生的，常常具有群发性的特点，而且一种灾害的结果可能成为另一种灾害的诱因。
如我国西南地区，因为有大量潜在的危岩和滑体，暴雨后极易发生崩塌、滑坡，由此而转化成泥石流灾害。
5、地质灾害的成因多元性和原地复发性
多数地质灾害的成因具有多元性，受气候、地形、地貌、地质构造和人为活动等综合因素的制约，某些地质灾害具有原地复发性。
如川藏公路沿线的古乡冰川泥石流，一年内曾发生70余次，国内罕见。
6、地质灾害的区域性
受区域地质条件的控制，地质灾害的空间分布具有区域性的特点。
我国“南北分区，东西分带，交叉成网”的区域构造格局，对地质灾害的分布起着重要的制约作用。
7、地质灾害的破坏性和“建设性”
地质灾害对人类而言，主导作用是破坏；
相对而言具有“建设性”作用，如上游水土流失可为下游提供肥沃的土壤。
8、地质灾害影响的复杂性和严重性
地质灾害对人类社会、经济的影响具有长久性、复发性等特征。
9、人为地质灾害的日趋显著性
由于人口的急增，人类需求快速增长，经济活动开发日益强烈，地质环境日益恶化，导致大量次生地质灾害发生，如地面沉降、海水入侵、土地荒漠化等。
10、地质灾害防治的社会性和迫切性
地质灾害给灾区社会经济发展造成广泛而深刻的影响，有效防治地质灾害，保护人民生命财产安全，具有重要的现实意义。
第二节地质灾害的分类和分级
一、地质灾害分类
根据地质灾害的成因和特征划分不同的地质灾害类型。
目前，有多种分类方案。
这里主要介绍中华人民共和国地质矿产行业标准《地质灾害分类分级（试行）》（DZO238-2004）的分类体系。
该体系把地质灾害按照灾类、灾型、灾种三级层次进行划分或归类，灾类为第一层次，灾型为第二层次，灾种为第三层次（表1-1）。
1、按致灾地质作用的性质和发生处所分类
地质灾害分为地球内动力活动灾害类、斜坡岩土体运动（变形破坏）灾害类、地面变形破裂灾害类、矿山和地下工程灾害类、河湖水库灾害类、海洋及海岸带灾害类、特殊土灾害类、土地退化灾害类共8类。
2、按成灾过程的快慢划分灾型
灾害对人类影响最严重的是其活动过程。
根据活动过程把地质灾害划分为突变型和缓变型。
突然发生并在较短时间内完成灾害活动过程的地质灾害为突变型地质灾害。
发生、发展过程缓慢，随时间延续累进发展的地质灾害为缓变型地质灾害。
表1-1地质灾害分类体系
灾类
灾型
灾种
地球内动力
活动灾害类
突变型
地震灾害（原生灾害、次生灾害），火山灾害
缓变型
斜坡岩土体运动（变形破坏）灾害类
崩塌灾害（危岩、高边坡），滑坡灾害（土体滑坡、岩体滑坡），泥石流灾害（泥流、泥石流、水石流）
地面变形
破坏灾害类
地面塌陷灾害（岩溶塌陷、采空塌陷），地裂缝灾害（构造地裂缝、非构造地裂缝）
地面沉降灾害
矿山和地下工程灾害类
矿井突水灾害，冲击地压灾害，瓦斯突出灾害，围岩岩爆及大变形灾害
煤层自燃灾害，矿井热害
河湖水库灾害
河岸坍塌灾害，管涌灾害，河堤溃决灾害
河湖港口淤积灾害，水质恶化灾害
海洋及海岸带灾害类
海啸灾害，风暴潮灾害，海面异常升降灾害
海水入侵灾害，海岸侵蚀灾害，海岸淤进灾害
特殊岩土灾害类
黄土湿陷灾害，砂土液化灾害
软土触变灾害，膨胀土胀缩灾害，冻土冻融灾害
土地退化灾害类
土地荒漠化灾害，土地盐渍化灾害，土地沼泽化灾害，水土流失灾害
3、根据地质灾害的特征划分灾种
（1）突变型地质灾害包括19个灾种
地震灾害、火山灾害、崩塌灾害、滑坡灾害、泥石流灾害、地面塌陷灾害、地裂缝灾害、矿井突水灾害、冲击地压灾害、瓦斯突出灾害、围岩岩爆及大变型灾害、河岸坍塌灾害、管涌灾害、河堤溃决灾害、海啸灾害、风暴潮灾害、海面异常升降灾害、黄土湿陷灾害、砂土液化灾害。
（2）缓变型地质灾害包括15个灾种
地面沉降灾害、煤层自燃灾害、矿井热害、河湖港口淤积灾害、水质恶化灾害、土地荒漠化灾害、土地盐渍化灾害、土地沼泽化灾害、水土流失灾害、软土触变灾害、膨胀土胀缩灾害、冻土冻融灾害、海水入侵灾害、海岸侵蚀灾害、海岸淤进灾害。
二、地质灾害分级
地质灾害分级是以等级的方式划分一次地质灾害事件的活动程度或破坏损失程度。
有灾变分级、灾度分级和风险分级三种方案。
根据灾害活动的强度、规模、速度等指标反映地质灾害的活动程度称为灾变分级（表1-2）；
根据地质灾害造成的人员伤亡、直接经济损失等指标反映地质灾害破坏损失程度称为灾度分级（表1-3）；
在灾害活动概率分析基础上核算出来的期望损失级别划分称为风险分级（表1-4）。
表1-2常见地质灾害灾变分级
特大型
大型
中型
小型
崩塌（危岩）
体积/104m3
>
100
100～10
10～1
<
1
滑坡
1000
1000～100
10
泥石流
堆积物体积/104m3
岩溶塌陷
影响范围/km2
20
20～10
地裂缝
影响范围/km3
10～5
5～1
地面沉降
沉降面积/km2
500
500～100
最大累计沉降量/m
2.0～1.0
1.0～0.5
0.5～0.1
0.1
海水入侵
入侵范围/km2
100～1
地下水氯离子最高含量/（mg.L-1）
1000～800
800～500
500～50
表1-3地质灾害灾度分级
指标
特大灾害
（Ⅰ级灾害）
大灾害
（Ⅱ级灾害）
中灾害
（Ⅲ级灾害）
小灾害
（Ⅳ级灾害）
伤亡人数
死亡/人
重伤/人
150
150～20
20～5
5
直接经济损失/万元
1000～500
50
直接威胁人数/人
灾害期望损失/（万元.年-1）
5000～1000
表1-4地质灾害风险分级
风险等级
高度风险
中度风险
轻度风险
微度风险（零风险）
期望损失
年均死亡人数/人
直接经济损失/（万元.年-1）
第二章崩塌的形成条件及防治措施
崩塌是徐坡破坏的一种形式，发生突然，竖向位移量大，历时短暂，撞击力强，具有较大的破坏性。
了解崩塌的形成条件、类型是防治崩塌危害的前提。
第一节崩塌的形成条件
崩塌的形成和岩性、构造、地形、气候等条件有关。
一、岩性条件
崩塌多发生在厚层坚硬岩体中。
石灰岩、砂岩、石英岩等厚层硬脆性岩石易形成高陡斜坡，其前缘由于卸荷裂隙的发育，形成陡而深的张裂缝，并和其他结构面组合，逐渐发展贯通，在触发因素作用下发生崩塌（图2-1）。
由缓倾角软硬相间岩层组合而成的陡坡，软弱岩层易风化剥蚀而內凸，失去支撑的部分常发生崩塌（图2-2）。
二、构造条件
构造和非构造成因的岩石裂隙和崩塌的形成关系密切。
要形成崩塌，岩体中须发育两组或两组以上陡倾裂隙，和坡面平行的一组演化为张裂隙。
裂隙的切割密度对崩塌块体的大小起控制作用。
坡体岩石被稀疏但贯通性较好的裂隙切割时，常能形成较大规模的崩塌，具有更大的危险性；
岩石裂隙密集而极度破碎时，仅能形成小岩块，在坡脚形成倒石堆。
三、地形条件
崩塌的形成和地形直接相关。
地形强烈切割的山区，高陡斜坡分布区和深开挖的基坑、矿坑中易发生崩塌。
发生崩塌的地形坡度一般大于45o，大部分分布于大于60o的斜坡上。
地形切割愈强烈，高差愈大，形成崩塌的可能性和能量也就愈大。
四、气候条件
气候对崩塌形成也起到一定的促进作用。
干旱、半干旱气候区，由于物理风化强烈，导致岩石机械破碎而发生崩塌。
季节性冻结区，由于斜坡岩石中裂隙水的冻胀作用，亦可导致崩塌的发生。
在上述条件制约下，若短时有裂隙水静水压力、地震或人工爆破等触发因素的作用，会突然发生崩塌。
尤其是强烈的地震，可引起大规模崩塌，以致酿成严重灾祸。
第二节崩塌的防治措施
“防”是指防御灾害产生，包含有防止受灾对象和致灾作用遭遇和增强受灾对象抗灾能力两重含义。
崩塌的防灾途径是主动撤离躲避灾害或在条件许可的情况下，采用拦挡工程措施和其他措施，限制崩塌体的运动方向或范围，防止崩塌成灾。
“治”是指利用工程措施或其他手段，对孕灾地质体进行治理，稳定孕灾地质体或减缓其生成速度，制止灾情发生或扩大。
一般认为，基于受灾对象不撤离情况下，对崩塌体动用工程措施和其他措施，均属“治”的范畴。
一、主动撤离、躲避
崩塌灾害发生突然，历时短暂，破坏力强。
在容易撤离、治理困难的条件下，撤离躲避是上策。
二、防护措施
采用遮挡建筑物，对崩塌运动的岩土体进行消能拦挡，限制崩塌体的运动速度，同时对建筑物进行遮拦，隔离崩塌体和受灾体，避免成灾。
具体措施有：
（1）山坡拦石沟、落石沟、落水槽、落石平台；
（2）拦石桩、障桩；
（3）拦石墙（混凝土拦石墙、笼式拦石墙、钢轨拦石墙、钢
丝拦石墙）、拦石网；
（4）遮挡明洞、棚洞。
三、地质体改造措施
对地质体的改造除用水泥、水玻璃、环氧树脂和化学灌浆注浆加固，加强整体的连续性，提高其力学强度外，常常要针对结构面、结构体和环境条件进行改造。
（1）结构面的强化改造：
岩土体表面一般采用喷混凝土或挂网喷锚进行处理，以提高表面结构的完整性和表层强度，多用于崩塌危岩体临空面处理和地下洞室或采空区处理。
岩体内部结构面的强化改造采用灌浆增加结构面之间的联结力；
采用锚固增加结构面之间的法向应力，进而增加其摩阻力；
采用抗滑桩、抗滑键锲以及桩锚、键锚结合等工程，增加结构面之间的摩阻力和支撑力。
（2）结构体改造：
对崩塌体的形态、体积、重量、结构进行较大规模的改造和重新配置，以减少其重力形成的变形破坏力，增加支撑和平衡力，改善其力学平衡条件，提高崩塌体的稳定性。
①头部刷方减重；
②削坡降低坡度；
③坡脚堆载、支档、锚固或反压，常采用堆筑土石扶壁反压、加筋土石扶壁墙、浆砌石拦墙、混凝土框架墙、锚索墙等；
④采空回填支撑，采用混凝土键、柱、浆砌石、毛石等回填支撑采空区；
⑤倾倒、悬空危岩支撑，常采用浆砌石、混凝土墙、柱、梁等进行支撑、嵌补，增加支撑结构体。
（3）地质环境条件的改造
a、水域边岸崩塌滑体坡脚防护：
①抛石护坡；
②修筑防坡堤、护坡墙；
③修筑导水墙、丁坝，疏导高速水流或改变主流线，避免直接冲刷坡脚或降低流速；
④在紧邻崩滑体下游修筑拦沙坝，减缓水流冲蚀并造成淤沙反压坡脚。
b、地表排水工程：
①防渗工程，疏干并改造崩滑体范围内的地表水塘和积水洼地，封闭地表裂缝，对易入渗地段进行坡面防渗（抹面、喷浆、铺填粘性土等）、增加植被；
②排水工程，修筑积水沟、排水沟，拦截并排出地表水。
c、地下排水工程：
①用防水帷幕截断地下水；
②修筑地下排水工程，如水平排水孔、水平排水隧道、竖直集水井、泄水洞、洞孔联合、井洞联合等。
d、抗风化工程：
进行填缝、灌浆、抹面、喷浆、嵌补等，增强环境岩体的抗风化能力。
第三章滑坡的形成条件及防治措施
滑坡是最重要的地质灾害之一。
在自然地质作用和人类活动等因素的影响下，斜坡上的岩土体在重力作用下沿一定的软弱面“整体”或局部保持结构而向下滑动的过程和现象，称为滑坡。
滑坡通常具有双重涵义，可指一种重力地质作用过程，也可指一种重力地质作用的结果。
第一节滑坡的形成条件
自然界中，无论天然斜坡还是人工边坡都不是固定不变的。
在各种自然因素和人为因素的影响下，斜坡一直处于不断的发展和变化之中。
滑坡形成的条件主要有地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件和人类活动的因素。
一、地形地貌条件
斜坡的高度、坡度、形态和成因和斜坡的稳定性有着密切的关系。
高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生滑坡。
斜坡的成因、形态放映了斜坡的形成历史、稳定成程度和发展趋势。
如山地的缓坡地段，由于地表水流动缓慢，易于深入地下，因而有利于滑坡的形成和发展。
山区河流的凹岸易被流水冲刷和掏蚀，黄土地区高阶地前缘坡脚被地表水侵蚀和地下水浸润，这些地段也易发生滑坡。
基岩沿构造面滑动，地形坡度需30°
～40°
；
松散层沿层面滑动，地形坡面需大于20°
。
下陡中缓上陡、部成环状的坡性是产生滑坡的有利地形。
此外滑坡还取决于坡上坡下的相对高度，比高越大，滑坡规模越大；
比高过小，即使具有较大的地形坡度也不会产生滑坡。
因此，滑坡多发生于山地丘陵地区。
高度３０～５０米，坡度２０°
～３０°
，就存在着滑动危险。
以大兴安岭－太行山－巫山－雪峰山为界线，此线以东为中国地势的第三阶梯，这一阶梯以平原、丘陵为主，滑坡较少；
此线以西为中国地势的第一、二阶梯，以高原、山地为主，滑坡较多。
二、地层岩性条件
地层岩性是滑坡产生的物质基础。
虽然不同地质时代、不同岩性的地层中都可能形成滑坡，但滑坡产生的数量和规模和岩性有密切关系。
容易发生滑坡的地层和岩层组合有第四系粘性土、黄土及各种成因的细粒沉积物，新近系、古近系、白垩系及侏罗系的砂岩和页岩、泥岩的互层，煤系地层，石灰系的石灰岩和页岩、泥岩互层，泥质岩的变质岩系，质软或易风化的凝灰岩等。
这些地层岩性软弱，在水和其他外营力作用下因强度降低而易形成滑动带，从而具备了产生滑坡的基本条件。
这些地层称为易滑地层。
三、地质构造条件
地质构造和滑坡的形成和发展的关系主要表现在两个方面：
1、滑坡沿断裂破碎带往往成群成带分布。
2、各种软弱结构面（如断层面、岩层面、节理面、片理面及不整合面等）控制了滑动面的空间展布及滑坡的范围。
地质构造复杂区内的滑坡多，反之则少。
四、水文地质条件
各种软弱层、强风化带因组成物质中粘土成分多，容易阻隔、汇集地下水，如果山坡上方或侧方有丰富的地下水补给，这些软弱层或风化带就可能成为滑坡带而诱发滑坡。
五、气候条件
暴雨或长期降雨以及融雪水可使斜坡岩土体饱和水分，增强润滑作用，降低滑坡的稳定性，因此滑坡多发生在雨季或春季冰雪融化时，尤其是大雨、暴雨、久雨中发生的滑坡更多。
如2010年5月23日凌晨2时10分，因连日暴雨造成山体滑坡自然灾害。
由上海南开往桂林的k859次旅客列车，远行至江西境内沪昆铁路和江东乡间，发生脱线事故。
造成19人死亡、11人重伤、60人轻伤。
六、人类活动条件
人工开挖边坡或滑坡上部加载，改变了斜坡的外形和应力状态，增加了滑坡体的下滑力，减小斜坡的支撑力，从而引发滑坡。
铁路、公路沿线发生的滑坡多和人工开挖边坡有关。
破坏斜坡表面的植被和覆盖层等人类活动均可诱发滑坡或加剧已有滑坡的发展。
七、震动触动条件
剧烈震动减小摩擦阻力，破坏边坡平衡，导致滑坡发生，如地震、爆破等。
第二节滑坡的防治措施
滑坡的防治必须在查明其工程地质条件的基础上，深入分析其稳定性和危害性，找出影响滑坡的因素及相互关系，综合考虑，全面规划，有针对性的采取防治措施。
一般来说，治理滑坡的方法主要有“砍头”、“压脚”和“捆腰”三项措施。
“砍头”就是用爆破、开挖等手段削减滑坡上部的重量；
“压脚”是对滑坡体下部或前缘填方反压，加大坡脚的抗滑阻力；
“捆腰”则是利用锚固、灌浆等手段锁定下滑山体。
滑坡的防治措施可归纳为“拦、排、稳、固”四个字。
１、“拦”即拦挡、拦截，如挡土墙等拦挡工程（图3-1（a））。
２、“排”即排水，包括拦截和旁引可能流入滑坡体内的地表水和地下水（图3-1（b）），排出滑坡体内的地表水和地下水，对必须穿过滑坡区的引水或排水工程做严格的防渗漏处理，避免在滑坡区内修建蓄水工程，对滑坡区地表做防渗处理，防止地表水对坡脚的冲刷等。
３、“稳”即稳坡，包括降低斜坡坡度，滑坡后部削方减重及滑坡前缘回填压脚（图3-1（c）），以生物工程和护坡工程来保护边坡等。
图３－１滑坡治理措施示意图
４、“固”即加固，包括采用各种形式的抗滑桩、预应力锚索和预应力抗滑桩、抗滑明洞等工程，或采用灌浆、电力学加固、焙烤等方法以改变滑带岩土的性质来进行加固，增大滑面的抗滑力。
按滑坡治理措施的施工方式、试用条件和主要作用，可将其分为防御避让、护坡护岸、削坡卸载、排水防渗、排引地下水、拦挡抗滑、固结加固和生物工程等类型。
第四章泥石流的形成条件及防治措施
泥石流是发生在山区的一种挟带大量泥沙、石块等固体物质的暂时性急水流，是山区特有的突发性的地质灾害。
泥石流现象几乎在世界上所有的山区都可能发生，尤以新构造运动时期隆起的山系最为活跃，遍及全球50多个国家。
第一节泥石流的形成条件
泥石流形成的自然条件概括起来主要表现为3个方面：
有大量的松散固体物质来源、充足的水源条件、特定的地貌条件。
1、物源条件
泥石流形成的物源条件系指物源区土石体的分布、类型、结构、性状、储备方量和补给的方式、距离、速度等，土石体的来源又决定于地层岩性、风化作用和气候条件等因素。
（1）岩性条件
就我国泥石流物源区的土体来说，虽然成因类型很多，但依据其性质和组成结构可划分为4种类型：
即碎石土、沙质土、粉质土和粘质土。
沙质土广泛分布于沙漠地区，但缺少水源很少出现水砂流，而多在风力作用下发生风砂流；
粉质土主要分布于黄土高原和西北、西南地区的山谷内，在水流作用下可形成泥流；
粘质土以红色土为代表，广布于我国南方地区，是这些地区泥石流细粒土的主要来源。
（2）构造条件
新构造活动强烈、地质构造复杂、断裂发育的地区，山高坡陡，山坡上松散堆积物多，风化强烈，滑坡崩塌发育，为泥石流提供了大量的固体物质来源，因此我国西南地区为泥石流多发区。
（3）植被条件
荒山秃岭，植被差或无植被，水土流失严重，为泥石流提供了大量的固体物质来源。
1、水源条件
水是泥石流的组成部分，也是松散固体物质的搬运介质。
形成泥石流的水源注意有长时间强降水、暴雨、冰雪融水、水库、塘、池溃决水等。
我国泥石流的水源主要由暴雨形成，由于降雨过程及降雨量的差异，形成明显的区域性或地带性差异，如北方雨量小，泥石流暴发数量少；
南方雨量大，泥石流较为发育。
2、地形地貌条件
地形地貌对泥石流的发生、发展主要起两方面的作用：
（1）通过沟床地势条件为泥石流提供势能，赋予泥石流一定的侵蚀、搬运和堆积的能量。
（2）在坡地或沟槽的一定演变阶段内提供足够数量的水体和土石体。
沟谷的流域面积、沟床平均比降、流域内山坡平均坡度以及植被覆盖情况等都对泥石流的形成和发展起着重要的作用。
第二节泥石流的防治措施
泥石流综合治理措施很多，一般归纳为两大类，即工程措施和生物措施。
此外还有预警预报措施和临时避险措施。
1、泥石流治理的工程措施
泥石流治理的工程措施主要有治水工程、治泥工程、排导工程、拦蓄工程和农田治水工程及消极防御工程（表4-1）。
表4-1泥石流治理的工程措施一览
防治工程类别
防治工程项目
工程防治措施
治水工程
蓄水工程
调蓄洪水，避免或减缓洪峰
引水工程
引、排洪水，减缓、控制泄洪量
截水工程
拦截上游滑坡、崩塌或水土流失地段径流
控制冰雪融化工程
促使冰雪提前融化，避免冰雪大量集中融化，加固或预先铲除冰碛堤
治泥工程
拦坝、谷坊工程
拦蓄泥沙、固坡、节节拦蓄、降低沟底纵坡
拦墙
升级会员 