隧道工程试验检测技术教材知识点Word文档格式.docx
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对注浆材料的要求
理想的注浆材料，应满足以下要求：
1、浆液粘度低，渗透力强，流动性好，能进入细小裂隙和粉、细纱层。
这样浆液可达到预想范围，确保注浆效果。
酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
2、可调节并准确控制浆液的凝固时间，以避免浆液流失，达到定时注浆之目的。
3、浆液凝固时体积不收缩，能牢固粘结砂石；
浆液结合率高，强度大。
4、浆液稳定性好，长期存放不变质，便于保存运输，货源充足，价格低廉。
5、浆液无毒，无臭，不污染环境，对人体无害，非易燃、易爆之物。
浆液材料通常划归两大类，即水泥浆液和化学浆液。
（①按浆液分散体系划分，以颗粒直径0.1μm为界，大者为悬浊液，如水泥浆；
小者为溶液，化学浆）彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
主要性质及测定：
1、粘度：
表示浆液流动时，因分子间相互作用而产生的阻碍运动的内摩擦力。
用简易黏度计测定。
NDJ-79型旋转黏度计。
謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
2、渗透能力：
即渗透性，指浆液注入岩层的难易程度。
悬浊液渗透能力取决于颗粒大小，砂性土孔隙直径必须大于浆液颗粒直径的3倍以上浆液才能注入。
对于溶液渗透能力则取决于黏度。
水泥细度检验《水泥细度检验方法（80μm筛筛析法）》厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
3、凝胶时间：
指参加反应的全部成分从混合时起，直到凝胶发生，浆液不再流动为止的一段时间。
测定方法：
凝胶时间长的，用维卡仪；
一般浆液，通常采用手持玻璃棒搅拌浆液，以手感觉不再流动或拉不出丝为止，从而测定凝胶时间。
茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
4、渗透系数：
浆液固化后结石体透水性高低，或表示结石体抗渗性强弱。
用渗透实验测定。
5、抗压强度：
大者可以加固地层，小者用于仅能用于堵水。
施工质量检测
超前锚杆
基本要求：
1、锚杆的材质、规格等应符合设计和规范的要求。
2、超前锚杆与隧道轴线外插角宜为5°
～10°
，长度应大于循环进尺，宜为3～5m.
3、超前锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。
4、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
5、锚杆搭接长度应不小于1m。
实测工程：
长度、孔位、钻孔深度、孔径。
超前小导管
1、钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范要求。
2、超前钢管与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。
3、钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
注浆效果检查
检查方法有三种：
分析法；
检查孔法；
物探无损检测法（地质雷达、声波探测仪）-对注浆前后岩体声波、波速、振幅及衰减系数进行检测。
鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
第三章开挖质量检测
隧道开挖质量的评定包含两项内容：
一是检测开挖断面的规整度（目测），二是超欠挖控制（激光断面仪）。
开挖质量标准
基本要求（5条，弄清P17）
（1）开挖断面尺寸要符合设计要求；
（2）应严格控制欠挖。
拱脚、墙脚以上1m范围严禁欠挖。
当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa,并确认不影响结构强度时，允许岩石个别个别凸出部分（每1m2内部大于0.1m2）侵入断面，但其隆起量不得大于50mm。
籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
（3）尽量减少超挖。
（4）隧道开挖轮廓应按设计要求预留变形量，预留变形量大小根据监控量测信息进行调整。
（5）超挖部分必须回填密实。
平均线性超挖值＝
最大线性超挖值系指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。
爆破效果要求
开挖轮廓圆顺，开挖面平整。
炮眼痕迹保存率标准表3-2
围岩条件
硬岩
中硬岩
软岩
炮眼痕迹保存率（%）
对于松散岩层，软岩周边主要应以满足平整圆顺即可认为合格。
超欠挖测定方法
检测方法有四种：
直接测量法；
直角坐标法；
三维近景摄影法；
极坐标法（激光断面仪法）
超欠挖测定方法表3-4
测定方法及采用的测定仪
测定法概要
直接测量开挖断面面积的方法
1、以内模为参照物直接测量法
以内膜为参照物，用钢尺直接测量超欠挖
2、使用激光束法
利用激光射线在开挖面上定出基点，并由该点实测开挖断面。
3、使用投影机的方法
利用投影机将基点或隧道基本形状投影在开挖面上，然后据此实测开挖断面。
非接触观测法
5、极坐标法（断面仪法）
以某物理方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际开挖轮廓线。
第四章初期支护施工质量检测
外加剂
喷射混凝土的喷射工艺：
干喷、湿喷和潮喷。
干喷工艺流程图
湿喷工艺流程
锚杆作用：
“悬吊作用”、“组合梁作用”、“加固拱作用”（主动加固围岩）
喷射混凝土具有：
“支撑作用”、“填补作用”、“粘结作用”、“封闭作用”。
（主动加固围岩）。
钢架应用于自稳时间短、初期变形大或对地表下沉量有严格限制的地层中。
钢架是依靠“被动支撑”来维持围岩稳定的，在软弱围岩条件下，钢架对维持围岩稳定是必不可少的。
預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
锚杆加工质量与安装尺寸检查
锚杆加工质量检查：
锚杆材料（抗拉强度-拉伸实验、延展性与弹性-材料实验），杆体的规格（卡尺或直尺测量）并要保证锚杆直径均匀、一致，加工质量（焊接质量和车丝质量）。
渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
安装尺寸检查：
1、锚杆位置：
允许孔位偏差为±
50mm，特别注意锚杆间距与排距的尺量。
2、锚杆方向
尽量与围岩壁面和岩层主要结构面垂直。
注意目测拱顶钻孔的垂直度。
3、钻孔深度
钻孔深度允许孔深偏差为±
50mm。
采用带有刻度的塑料管或木棍等插孔量测。
4、孔径与孔型
孔径大于杆体直径15mm时，可认为孔径符合要求。
锚杆拉拔力测试
拉拔设备
中空千斤顶、手动油压泵、油压表、千分表。
注意事项：
1、安装设备时，千斤顶与锚杆同心，避免偏心受拉。
2、加载应匀速，一般以10kN/min的速率增加。
3、如无特殊需要，可不做破坏性实验，拉拔到设计拉力即停止加载。
用中空千斤顶进行锚杆拉拔实验，一般都要求做破坏性实验，测取锚杆的最大承载力。
一方面检验锚杆的施工质量，另一方面为调整设计参数依据。
铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
4、千斤顶应固定牢靠，有必要的安全保护措施。
特别应注意的是，实验时操作人员要避开锚杆的轴线延长线方向，在锚杆的侧向并远离锚杆尾部的位置上加压读数；
测位移时停止加压。
擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
实验要求：
1、按锚杆数的1%且不少于3根做抗拔力实验。
2、同组锚杆抗拔力的平均值应大于或等于设计值。
3、单根锚杆的抗拔力不得低于设计值的90%。
砂浆锚杆砂浆注满度检测
对于砂浆锚杆，施工检测中应重点注意砂浆注满度或密实度（砂浆饱和度）。
理论上，只要锚固的水泥砂浆长度大于杆体钢筋直径的40倍，则直至拉拔到钢筋颈缩锚杆也不会丧失锚固力。
1978年瑞典的H.F.Thumer提出用测超声波能量损耗来判定砂浆灌注质量的原理，研制了BoltometerVersion锚杆质量检测仪。
贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
Thumer方法的基本原理是：
如果钢筋外密实、饱满地由水泥砂浆握裹，砂浆又与周围岩体粘结，则超声波在传播过程中，不断从钢筋通过水泥砂浆向岩体扩散，能量损失很大，在杆体外端测得的反射波振幅很小，甚至测不到；
如果无砂浆握裹，仅是空杆，则超声波仅在钢筋中传播，能量损失不大，接收到的反射波振幅则较大；
如果握裹不密实，中间有空洞或缺失，则反射波振幅的大小介于前两者之间。
坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
激发与接受探头的耦合办法使得它要求杆体外端需进行机械加工并具有一定的平整度和光洁度，且仅适用于杆径大于20mm的锚杆。
蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
检测仪器：
M-7锚杆检测仪（铁科院）。
仪器可以显示锚杆的长度、振幅值和砂浆密实度级别。
喷射混凝土质量检测
质量检验指标
喷射混凝土是指将水泥、砂、石子、外加剂和水按一定的配合比和水灰比拌合而成的混合物，以风压为动力快速喷至岩体表面而形成的人造石材。
检验指标主要有喷射混凝土的强度和喷射混凝土的厚度两项内容。
買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
喷射混凝土强度包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度、粘结强度等。
其中喷射混凝土抗压强度是表示其物理力学性能及耐久性的一个综合指标。
綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
喷射混凝土抗压强度为检测喷射混凝土质量的一个重要指标。
喷射混凝土厚度也为检测喷射混凝土质量的一个重要指标。
喷射混凝土施工过程中，部分混凝土由隧道岩壁跌落到底板的现象叫做喷射混凝土的回弹。
回弹下来的混凝土数量与喷射混凝土总数量之比，就是喷射混凝土的回弹率。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
喷射混凝土回弹率也为检测喷射混凝土质量的一项检测指标。
喷射混凝土要做到内坚外美：
喷射混凝土的强度和喷射混凝土的厚度必须达到设计要求，外观上无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。
猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
影响喷射混凝土质量的因素
1、影响喷射混凝土强度因素
（1）原材料：
为保证喷射混凝土强度，减少粉尘和混凝土硬化后的收缩，减少材料搅拌时水泥的飞扬损失，砂的细度模数、含水率、含泥量及石子颗粒级配、最大粒径等质量指标必须符合《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）中的有关规定。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
喷混凝土用水：
无杂质的洁净水，不得使用污水、PH值小于4的酸性水。
速凝剂应保证初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。
（2）施工作业
确保配合比正确。
喷射前冲洗岩面；
喷射中控制水灰比和喷射距离；
喷射后洒水养护。
2、影响喷射混凝土的厚度因素
（1）爆破效果
（2）回弹率
（3）施工管理
（4）喷射参数
质量检测方法
抗压实验
1、检查试块的制作方法：
喷大板切割法、凿方切割法。
2、检查试块数量：
3件1组，两车道隧道每10M，至少在拱部和边墙各取1组试件。
材料或配合比变更时应重新制取试件。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
3、抗压强度合格标准
试件组数大于或等于10时，试件抗压强度平均值不低于设计值，且任意一组试件抗压强度不低于0.85倍的设计值。
輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
试件组数小于10时，试件抗压强度平均值不低于1.05倍设计值，且任意一组试件抗压强度不低于0.9倍的设计值。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
检查不合格时，应查明原因并采取措施，可用加厚喷层或增设锚杆的办法予以补强。
喷射混凝土厚度的检测
1、检查方法和数量
1）喷层厚度可用凿孔法或地质雷达法等方法检查
2）每10延M至少检查一个断面，再从拱顶中线起每隔3m凿孔检查一个点。
2、合格条件
1）每个断面，全部检查孔处喷层厚度应有60%以上不小于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的1/2，且不小于50mm，平均厚度不得小于设计厚度。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
2）当发现喷射混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水情况时，应予修补，凿除重喷或进行整治。
喷射混凝土与围岩粘结强度实验
试块制作方法：
成型实验法、直接拉拔法
合格标准：
Ⅰ、Ⅱ级围岩不应低于0.8MPa，Ⅲ级围岩不应低于0.5MPa。
喷射混凝土粉尘、回弹检查
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）规定：
回弹率应予以控制，拱部不应大于25%，边墙不应大于15%。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
施工质量评判（强度均质性、抗压强度）
匀质性：
喷射混凝土强度的匀质性，可用现场28d龄期同批n组试块抗压强度的标准差
和变异系数V
表示。
（MPa）
式中：
n－同批试块的组数；
R
－第i组试块的强度代表值（MPa）；
－同批n组试块强度的平均值。
（精确到0.1MPa）；
（%）
钢支撑施工质量检测
钢支撑的形式
格栅钢架
主筋材料采用HRB335级钢筋或HRB440级钢筋，直径一般不小于22mm，
型钢钢架：
工字型、U型、H型。
加工质量检测：
加工尺寸、强度和刚度、焊接
安装质量检测：
安装尺寸、倾斜度（在纵断面上其倾斜度不得大于2°
）、连接与固定
地质雷达法探测初期支护背部空洞
该方法已广泛应用于检测支护（衬砌）厚度、背部的回填密实度、内部钢架、钢筋等分布情况。
地质雷达法的原理
地质雷达方法是一种用于确定地下介质分布的光谱（1MHz－1GHz）电磁技术。
地质雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。
电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。
因此，可根据接收到波的旅行时间（亦称双程走时）、幅度与波形资料，可推断介质的结构。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
雷达探测原理示意图
现场检测
测线布置：
以纵向布线为主，横向布线为辅。
雷达图的解释：
1、界面根据反射信号的强弱、频率变化及延伸情况确定。
2、衬砌背后回填密实度判定特征。
密实：
信号幅度较弱，甚至没有界面反射信号。
不密实：
衬砌界面反射信号同向轴呈绕射弧形，且不连续较分散。
空洞：
衬砌界面反射信号强。
三振相明显，在其下部仍有强反射信号，两组信号时程差较大。
3、衬砌内部钢架、钢筋位置分布的主要判定特征
钢架：
分散的月牙形强反射信号。
钢筋：
连续的小曲线形强反射信号。
第五章防排水材料及施工质量检测
概述
隧道防排水的必要性
隧道渗漏水的长期作用：
1）极大降低隧道内各种设施的使用寿命和功能，
2）恶化隧道的运营条件。
主要表现为：
1）隧道渗漏水的长期作用，可能造成隧道侵蚀破坏。
2）路面积水，行车环境恶化，降低轮胎与路面的附着力。
3）寒冷地区，冻融循环，衬砌混凝土冻涨开裂，引起拱墙变形、破坏；
悬冰侵入净空；
路面形成冰坡，使行车滑溜。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
公路隧道防排水的基本原则及要求
“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，
高速公路、一级公路、二级公路隧道防排水应满足下列要求：
1、拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。
2、有冻害地段的隧道衬砌背后不积水，排水沟不冻结。
3、洞内排水系统不淤积、不堵塞、排水通畅。
4、车行横道、人行横道等服务通道不滴水，边墙不淌水。
三级公路、四级公路隧道应做到：
1、拱部、边墙不滴水，路面不积水，设备箱洞不渗水。
高分子防水卷材性能检测
高分子防水卷材的种类及性能要求
我国20世纪80年代相继制出三元乙丙橡胶防水卷材（EPDM）和氯丁橡胶薄膜、聚氯乙烯（PVC）和氯化聚乙烯（CPE）、聚乙烯（PE）、聚乙烯－醋酸乙烯（（EVA））、聚乙烯－醋酸乙烯－沥青共聚物（ECB）防水卷材、高密度氯化聚乙烯（HDPE）和低密度氯化聚乙烯（LDPE）。
目前常用：
ECB、EVA和LDPE。
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
卷材实验方法
长度、宽度、厚度、平直度和平整度量测
1、合成高分子防水卷材的长度和宽度用卷尺测量；
2、厚度用压力为（2±
0.2）×
10-2MPa、压头直径为10mm的测厚仪（分度为0.01mm）量测。
厚度测量点（至少10个点）均布在卷材的横向上。
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
3、平直度和平整度的量测，在平整基面上展开10m，用分度值为1mm的直尺量测。
拉伸性能实验
1、实验设备
裁片机：
由加载装置、裁刀及其装卸装置组成。
裁刀所裁样品形状如图
拉伸性能实验的试样
2、实验结果计算
1）拉伸强度
精确到0.1MPa：
σ－试样的拉伸强度（MPa）
P－试样断裂时的荷载（N）
B－试样标距段的宽度（mm）
d－试样标距段的厚度（mm）。
2）断裂伸长率
断裂伸长率（%）
ε－试样的断裂伸长率；
－试样标距线间的初始有效长度（mm）。
－试样断裂瞬间标距线间的长度（mm）。
低温弯折性实验
实验器具：
低温箱、弯折仪、放大镜
实验程序：
标准环境下，用测厚仪测量C试样的厚度。
试样的耐候面应无明显缺陷。
然后将试样的耐候面朝外，弯曲180°
，使50mm宽的边缘重合、齐平，并确保不发生错位，将弯折仪的上下平板间距调到卷材厚度的3倍。
实验两块试样。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
将弯折仪上平板翻开，将两块试样平放在弯折仪下平板上，重合的一边朝向转轴，且距离转轴20mm，将弯折仪连同试样放入低温箱内，在规定温度下保持1h。
然后，在1s之内将弯折仪的上平板压下，达到所调间距位置，保持1s后将试样取出。
待恢复到室温后观察试样弯折处是否断裂，或用放大镜观察试样弯折处受拉面是否有裂纹。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
结果评定：
两块试样均未断裂或无裂纹时，评定为无裂纹。
土工布物理特性检测
土工织物也称土工布，是透水性的土工合成材料，按制造方法分为无纺或非织造土工织物和有纺或机织土工织物。
对隧道工程比较重要的工程特性有物理特性、力学特性和水力学特性。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
土工织物的力学特性测试
土工布的机械性能包括抗拉强度及延伸率、握持强度及延伸率、抗撕裂强度、顶破强度、刺破强度、抗压缩性。
其中抗拉强度是土工布的一个基本性能。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
条带拉伸实验
抗拉强度及其应变是土工织物主要的特性指标。
条带拉伸实验适用于土工合成材料的宽条拉伸实验和窄条拉伸实验。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
拉伸强度：
土工织物或小孔径土工网的抗拉强度
可用下式计算：
T
－抗拉强度（N/m,kN/m）。
P
－测读的最大拉力（N，kN）；
B－试样宽（m）。
最大负荷下伸长率（
）：
－延伸率,%；
L0—名义夹持长度（mm）（使用夹具时为100mm，使用伸长计时为60mm）；
－预负荷伸长量（mm）。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
撕破强力实验
土工织物的撕裂强度定义为：
试样在撕裂过程中抵抗扩大破损裂口的最大拉力。
也称撕破强度。
公路行业采用梯形法测定土工织物的撕裂强度。
在实验过程中，撕裂力可能有几个峰值和谷值，也可能是单一上升而只有一个最大值，取最大值作为撕裂强度，单位以N表示。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
CBR顶破强力实验
顶破强度是反映土工织物抵抗垂直织物平面的法向压力的能力。
顶破强力实验中常用实验有CBR顶破实验和圆球顶破实验。
刺破强力实验
刺破强度是反映土工织物抵抗小面积集中荷载，如抵抗有棱角的石子、支护用钢构件端头等的能力
刺破强度实验用一刚性顶杆以规定的速率垂直顶向土工合成材料的平面，测试试样被刺破时的最大力。
土工织物水力学特性实验
隧道用土工布，必须具有以下特性：
（反滤三准则）
1、保土性:
防止被保护围岩、衬砌的颗粒随水流流失；
2、渗水性：
保证渗流水通畅排走；
3、防堵性：
防止材料被细土粒堵塞失效。
土工织物的渗透特性
1、垂直渗透系数实验
2、水平渗透系数实验
防水混凝土抗渗性能实验
防水混凝土一般分为：
普通水泥防水混凝土、外加剂防水混凝土和膨胀水泥防水混凝土。
隧道工程常用防水混凝土的种类及其特性表5-4
种类
普通防水混凝土
外加剂防水混凝土外加剂类型
引气剂
减水剂
三乙醇胺
氯化铁
明矾石膨胀剂
抗渗压力（MPa）
>
3.0
2.2
3.8
主要技术指标
水灰比：
0.5~06
坍落度：
30~50mm
水泥用量≥320Kg/m3
粗骨料粒径≤40mm
含气量3％~6%。
水泥用量≥250~300Kg/m3
加气型减水剂，可以为缓凝、促凝和普通型的减水剂
可单独掺用三乙醇胺，也可以与氯化钠、亚硝酸配合
液体中氯化铁含量≥0.4Kg/L,掺量一般为水泥质量的3％
必须掺入32.5级以上的普通矿渣、火山灰和粉煤灰水泥，不得单独代替水泥，外掺量为水泥质量的20％
适用范围
一般地下防水工程
抗冻性能要求高
含筋率高或薄壁结构
要求早强及抗渗要求高
水中结构
有后浇缝
隧道工程防水混凝土的一般要求
隧道工程防水混凝土的抗渗等级不得小于P6，有冻害地段及最冷月平均气温低于-15℃时，不小于P8。
防水混凝土结构应满足：
1）裂缝宽度不大于0.2mm，并不贯通；
2）迎水面主钢筋保护层厚度不应小于50mm；
3）衬砌厚度不应小于30cm。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
试件的抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa。
混凝土抗渗性实验
主要用于检测混凝土硬化后的防水性能以测定其抗渗等级。
抗渗等级可分三种
1）设计等级；
2）实验等级；
3）检验等级
实验制备
试件制备中，试件形状有两种：
圆柱体，直径、高度均为150mm；
圆台体,上底直径175mm，下底185mm，高165mm。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
实验结果计算
抗渗等级计算：
P——混凝土抗渗等级；
H——第三个试件顶面开始有渗水时的压力（MPa）
抗渗等级分为：
P2、P4、P6P8、P10、P12
防水板施工质量检查
复合式衬砌防水层实测工程
复合式衬砌防水层实测工程（记忆）表5-5
项次
检查工程
规定值或允许偏差
检查方法和频次
1
搭接宽度（mm）
不小于100
尺量，全部，每个搭接检查3处
2
搭接缝宽（mm）
焊接
两侧焊缝宽≥25
尺量，每个搭接检查5处
黏结
黏缝宽≥50
3
固定点间距（m）
拱部
符合设计要求
尺量，检查总数的10%
墙部
升级会员 