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风积沙路基施工方案

风积沙施工方案

一、编制依据

《韦庄至罗敷高速公路两阶段施工图设计》

《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006

《陕西渭南韦罗高速公路标准化施工实施细则》

《韦庄至罗敷高速公路LJ-4标段施工组织设计》

《施工图纸文件设计交底》

《关于工程施工与设计专项技术的会议纪要》

《沙区路基施工技术规程(试行)》(仅作参考)

二、工程概况

1、工程地点及规模:

LJ-4标段(K54+500~K68+200)全长13.7km,位于渭南市大荔县境内,由北向南,北起洛河桥,经王马村、北丁村和小园子、陈村止于渭河北岸。

合同施工区间合同工期:

15个月。

风积沙施工区间:

在K56+800~K66+400之间及相关的官池互通连接线部分,共24个自然段落。

其中:

6个段落为风积沙低填浅挖段;10个段落为风积沙填筑段;8个段落为风积沙一般路段重型压实区。

2、工程特性:

本标段风积沙路段边坡设计坡比均为1︰3。

本标段风积沙填筑总方量为:

主线方量67.22万m3。

官池互通区及连接线方量为24.53万m3,合计:

91.75万m3。

3、场区交通:

本合同段与S202大华路平行,与县道、及已硬化的乡道交叉线路共计7条道路,交叉桩号K54+533、K56+512.3、K61+458.5、K64+054、K64+565、K65+538.7、K66+911。

另有一条4m硬化路面与主线K64+054~K64+565段平行,其余均为未硬化农耕便道。

4、沿线水源:

场区内无地表溪流,沿线耕种地段平均每300m可遇见一口机井;个别地段间隔较大约一公里。

主要为农耕灌溉用井井深一般在60m左右,天旱时水量不足。

三、风积沙路基填筑施工准备

1、技术准备

1)风积沙的工程特性:

风积沙颗粒组成很细且颗粒单一均匀,粉粘粒含量很少,渗透系数较大,粘聚力很小,松散性很强,保水性较差,水稳性很好,易容盐含量很小,呈微碱性,本身无腐蚀性,压缩变形小,压缩量与荷载成指数关系,回弹模量值较大,保水状态下最易压实。

2)风积沙最大干密度的确定方法

由于风积沙是一种比较特殊的路基填料,采用传统的重型标准击实方法,对风积沙不是特别适用,为确保风积沙路基填筑的工程质量,必须合理确定风积沙的最大干密度。

我部采用陕西省交通运输厅关于印发《陕西省高速公路施工标准化指南(试行)》1.9条风积沙路基中第1.9.1条风积沙应采用干振法或饱水振动法来确定最大干密度。

采用此方法确定最大干密度时取样应根据工地现场具体情况选取具有代表性的风积沙样,取样应在原地表2m以下取样。

具体方法见附件1。

3)取土场准备

JK7取土场上路桩号K58+230,负责供应K57+900~K63+000段填方路基所需风积沙填料。

JK8取土场上路桩号K63+200负责供应K63+000~K66+400段填方路基所需填料。

新增K59+500主线左侧30m处,土源地为风积沙,用于补充K56+800~K57+900官池互通区及连接线路基填筑所需填料,预计存储方量为22万m3。

新增K65+500主线左侧50m处,用于补充K62+200~K66+400段填方路基所需填料,预计存储方量为24万m3;

4)施工水源点的准备:

为解决高强度的施工用水,除与村民协商就近使用当地生产用水井外,另外我部将根据需求,除在主料场区设机井外沿主线两侧被交路附近约两公里设一处自钻深度超过70m的深机井,以满足施工用水需求。

5)施工道路准备:

施工机械与填筑材料运输车进出场施工道路,一般路段在填筑区边缘原地面位置修筑施工便道;施工便道宽度6m沿主线方向修筑,每300米设一个宽3m长20m的会车处,施工便道应及时进行洒水修整。

填筑高度较高的路段,沿路基方向修建施工坡道。

2、人员、机具准备:

项目部管理人员表

序号

姓名

职务

备注

1

项目经理

2

总工

3

试验室主任

4

工程部部长

5

质检部部长

6

安全部部长

7

物资部部长

8

测量组组长

9

技术员

10

技术员

工队劳动力配置一览表

序号

工种

人数

备注

1

管理人员

18

三个劳务队

2

设备操作人员

176

三个劳务队

3

修理工

9

三个劳务队

4

安全员

6

三个劳务队

5

各类后勤保障人员

9

三个劳务队

路基工程主要设备使用计划表

序号

机械设备名称

单位

数量

规格型号

进场日期

出场日期

1

洒水车

6

10m3

2012.9.15

2013.10.10

2

平地机

3

PY180A

2012.9.15

2013.10.10

3

推土机

6

235KW

2012.9.15

2013.10.10

4

振动压路机

5

22T

2012.9.15

2013.10.10

5

自卸汽车

60

STYER1491

2012.9.15

2013.10.10

6

装载机

6

ZB40

2012.9.15

2013.10.10

7

振动压路机

3

18T

2012.9.15

2013.10.10

8

挖掘机

10

PC400

2012.9.15

2013.10.10

拟采用的施工机械组合方案:

清表采用:

推土机与挖掘机配合

挖方段采用:

挖掘机与装载机

填前碾压采用:

22t振动压路机

上料采用:

挖掘机与自卸汽车

摊铺采用:

推土机与平地机

补水保湿采用:

洒水车

碾压与收面采用:

推土机与振动压路机

刷坡采用:

平地机与人工配合

拟采用的人员配置方案(单个作业面)

整个施工过程除配置相应的机械操作人员外,还应配备以下人员。

工序名称

工种

人数

清表

普工

3

指挥

1

填前碾压

指挥

1

技术与试验

2

上料

指挥

1

普工

3

上料

技术与试验

2

补水保湿

指挥

1

碾压与收面

指挥

1

普工

2

技术与试验

2

刷坡

指挥

1

普工

4

四、风积沙路基填筑施工方法与工艺

1、总体施工思路

1)风积沙路基填筑先试验段后普及全线、先结构物(挡土墙)后路基;先大挖方、大填方段施工,后一般填筑段施工;先主体工程后附属工程。

2)风积沙路基填筑施工与桥、涵台背回填均采用湿压法施工。

3)压实标准施工控制符合交通部颁发的《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)要求并应符合《公路工程质量检验评定标准》和设计文件要求标准。

风积沙路基压实度设计图标准

填挖类型

路床顶面以下深度(m)

压实度(%)

高速公路

路堤

上路床

0-0.4

≥96

下路床

0.4-0.8

≥96

上路堤

0.8-1.5

≥95

下路堤

>1.5

≥94

零填及挖方路基

0-0.4

≥96

0.4-0.8

≥96

台背回填压实度根据图纸和规范要求按≥96%控制。

建议将风积沙路段桥梁、涵洞、通道台背回填材料改为8%灰土,填筑长度增加到25~30m。

2、风积沙路基填筑要求

1)对本工程中填筑材料为风积沙的路基填筑要求:

①路堤填筑时各分层中不得夹杂黏土、植物及树根等杂质,必须是纯风积沙。

②路堤填筑以机械化作业为主,人工辅助施工。

采用自卸汽车运输至施工现场,推土机推平铺筑。

全线路基填筑施工配置一定数量的挖掘机、装载机、自卸车装运,推土机、平地机整平,振动压路机及小型振动器具压实。

③为确保施工质量加快进度,提高施工效率;施工中始终坚持“三线四度。

“三线”即中线、两侧边线,施工时在三线上每20m打桩,明确中线、边线的控制点,在路基设计宽度基础上加宽50-100cm填筑宽度;要求测量与试验人员及时的对“四度”即厚度、密实度、拱度、平整度,进行量测与检测,有效的控制路基的宽度、厚度及压实效果。

④为了保证填筑的质量,还必须提前在料场大量浇水湿润风积沙,同时必须保证浇水均匀(一般浇水控制在当时无明显大量渗水)。

2)路基防护工程根据路基主体施工进度及结构工序展开施工,在路基主体完工后及时完成路基防护工程,在有浆砌片石边坡防护路段,边填筑边施工,进行排水边沟施工。

各工序相互衔接,形成流水线作业。

3)施工区段划分:

路基施工队在施工准备完成后,根据场地情况、征地进度和交通条件,结合各段填方数量及段落间的相互顺序,以主攻重点段落为主。

同时多作业面逐步展开,在涵洞未完工前每两结构物间为一施工区段,分段施工,分层填筑,分层碾压,分段成型。

涵洞竣工之后,应及时将填方路基顺接连通,做到开工一段,完成一段,避免雨季冲刷。

施工中做好机具的调配及各工序间的配合工作,做到挖、装、运、卸、填、整平、碾压等作业工序连续、紧凑,互不干扰;人工辅助整边修坡。

3、不同地段的风积沙施工方法及流程

1)、路基填挖交界及半挖半填路基处理的施工方法

为减少填挖交界和半填半挖路基的不均匀沉降,纵向填挖交界一般应设置不小于12m的过渡段,半填半挖路基处理宽度与路基宽度一致,挖方区应按规范要求在自然坡面一侧开挖宽度不小于2m的内向倾斜的台阶,分层填筑,压实度不小于设计要求。

当地基湿软时应按设计要求进行换填处理,处理长度应延伸至挖方段或地面纵坡缓于1︰5处,延伸长度应控制在20~50m。

2)、风积沙路堑边坡开挖

路堑边坡开挖施工之前,测量组按照设计图纸准确放样开口线,在进行施工;本标段线路挖方段均为浅挖,可不做截水沟,在完成路床后及时进行边沟施工。

3)、桥(涵)台背填筑

为防止桥头跳车现象,提高车辆行驶的舒适性,本项目对桥(涵)台背过渡路基加强处理以防不均匀沉降的发生:

桥台及台背回填采用风积沙进行填筑,回填料严格按设计进行与锥坡填筑同步进行,压实标准从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均不小于96%。

桥梁、涵洞、通道台过渡段范围

构造物类型

底部处理长度

上部处理长度

备注

桥梁

每侧≥3m

每侧≥(3+2H)m

H为路基填土净高度

涵洞

每侧≥2m

每侧≥(2+2H)m

台后路堤为防止桥面水冲刷,应设急流槽将桥面水流引入排水边沟或排水沟。

当桥梁、涵洞、通道台混凝土龄期达到7天;预制盖板安装完毕后;且混凝土强度不低于设计强度85%,方可实施台背回填。

结构物两侧的回填应进行对称填筑的原则,并保证在高程基本相同的高度进行,防止不均匀回填对结构物的破坏。

自重不小于18t碾压机械对距离台背50cm以外进行碾压处理,50cm以内回填料压实,将采用小型振动夯。

台背混凝土面垂直方向上每间隔15cm用油漆进行层数标记,用以控制分层压实厚度,具体填筑工艺同路基填筑。

填筑采用水坠法施工具体实施详见试验段第三套实施方案。

考虑到公路贯通后的车辆行驶的舒适性,建议将我合同段内所有桥涵台背回填材料3:

7灰土,与路基接查处采用1︰3的放坡并设置台阶。

4)、路基填筑:

振动压路机在最佳含水量(在料场对料源进行闷灌)状态下分层碾压,压实工艺,按照三阶段、四区段、八流程进行组织施工。

风积沙填筑施工工艺流程图

 

(1)、施工准备阶段

①、施工前准备工作。

包括放样、清除填方路段原地表杂草、树根及取料场原地表杂草、树根等,用机械清除表土,清除厚度一般为30cm。

为了保证压路机能平稳的工作,清除表土后要再进行机械平整和压实,平整度误差不超过5cm为宜,旱地地表耕植土和非适用表土用推土机推产成堆。

需要用于复耕的耕植表土则运至待复耕地点,弃方则运至指定弃土场。

②、原地表处理。

对填方路段填前原地表杂草、树根清除后应对原地表进行填筑前压实,采用振动压路机碾压不小于2遍,碾压时轮迹重叠不应小于1/3,全幅碾压完毕为一遍。

碾压后检测应达到规定的压实标准,不合格时应补压直到合格为止,并应根据路基基底潮湿程度、承载力指标、填土高度,采用碾压、及重夯或换填等处理方式,减少工后沉降,路基基底压实度要求不小于90%。

施工时若基底松散土层厚度大于0.3m时,应翻挖再回填分层压实。

同时应完善地表临时排水工程,避免地表积水对地基处理效果的影响。

风积沙特殊路基处理(一般路段重型压实)段,按图纸要求重型压实厚度范围内采用净质量>22吨的重型压路机压实,重型压实厚度范围以外使用普通自行式碾压机碾压成型。

③、对取料场进行清表处理,处理完后对取料场进行用料规划,根据规划用料方案进行有序开采。

在正式采料前2天对料场进行区块闷灌,确保用料湿度符合要求。

④、中线测量放线:

放出路基的中心线,每20m一桩;在路基两侧适当的位置进行拴桩。

根据每填筑层顶面标高放出每层风积沙填筑的边线。

边线采用竹竿控制,每20m一桩。

竹竿长度一般为90cm左右,上面间隔30cm涂刷红、白漆,竹竿上可系布条或彩旗。

路基中心线位置设灰墩,墩高30cm。

(2)、施工阶段:

可分为四个区域:

填筑区段→整平区段→碾压区段→检测区段。

①、填筑区段:

上料前先对该区段进行洒水湿润,再根据虚铺厚度和摊铺长度、宽度计算总填料方量。

自卸车采用15吨以上的汽车进行运输。

所用拉土车辆必须采用车型一样的自卸车,再依据车辆的运载量计算总车数,求出单车材料占用面积,在填筑段用石灰线画出网格,控制标准一车料填一格。

平整后达到虚铺厚度一致,符合控制要求。

②、整平区段

a、根据竹杆、灰墩控制推土机推平高度。

推平程度要求大面平整、小面调平。

b、路基填筑采用全幅施工,按照断面全幅水平分层填筑。

c、虚铺厚度及含水量的控制:

1)为了便于虚铺厚度及含水量的控制,整平必须采取先上料后整平的方式。

采用推土机进行粗平。

在粗平过程中,同时进行浇水湿润;然后平地机进行精平。

风积沙填筑的虚铺厚度控制在30cm,碾压完毕后厚度为25cm。

而第一层风积沙的虚铺厚度一般应控制在50cm。

虚铺厚度的控制方法必须采用边桩竹竿挂线的方式。

2)现场含水量采用酒精燃烧的方法快速测定出风积沙填料的含水量。

风积沙填料应在料场测定最佳含水量,在推铺后避免晾晒,因风积沙表面易失水,造成含水量不均匀,影响压实度。

d、填料推平后,如填料脱水可采用洒水车在摊铺好的路基填料上进行喷洒补水。

e、当雨后路基填料含水量过大时,应等到路基填料表面无积水时进行碾压,防止因含水量过大,碾压后出现翻浆现象,并组织好排水,确保坡面不被破坏。

③、碾压区段

a、碾压成型:

碾压前对填料的松铺厚度、平整度和含水量进行检查,符合要求后进行碾压。

当填料的实际含水量不符合要求时,应均匀加水或晾晒,使其达到上述要求后,采用平地机进行精平,精平后首先使用推土机进行稳压2遍,推土机功率不小于140马力,重叠不小于1/2轮宽,然后采用22t的振动压路机对风积沙填料进行碾压,碾压时直线段由两侧向中间、曲线段由内侧向外侧,纵向进退式碾压,前后相邻两区段应纵向重叠2m以上,达到无死角、无漏压、确保碾压均匀,最后用18T压路机进行静压收面;压路机的碾压行驶速度应控制在4km/h以内,碾压时轮迹重叠宽度不应小于1/3,压路机碾压3-5遍(以实验段确定的碾压遍数为准),风积沙的压实度就完全能满足规范要求,如果压路机过度碾压反而会造成风积沙表面松散,压实度降低。

由于风积砂表面失水后易松散,采用推土机碾压收平,不再进行压光处理。

b、当路堤填至设计高程以后,即可开始削坡,削坡从上而下进行,首先测量队进行放线,即路基顶面边线及坡脚线,然后用挖机带刮板进行刷坡,刷坡时预留5-10cm预留层,防止坡面刷亏,最后用人工10米为一段挂线进行补刷,即人工刷坡到设计线。

并且要对坡面平直度、坡度进行跟踪控制,以保证下道工序的质量。

c、当路基填筑还没达到设计高程时,又不能继续施工时,可用风积沙料对已压实区进行临时覆盖处理,复工时重新测定高程和放样,对覆盖料进行碾压。

d、在施工时以原地面压实后的高程作为原始高程。

一般风积沙路基每填筑4层进行一次高程检测和核实每层的填筑厚度。

同时进行中线偏位的检测,以便在施工过程中随时纠正中线偏差。

④、检测区段

a、压实度的检测:

本工程采用灌沙法配合环刀法测定风积沙的压实度检测。

b、项目部工地试验室先进行自检,在自检合格后再向监理单位报验。

c、在得到监理单位的认可下,可与监理单位路基检测人员联合检测,缩短检测时间,加快施工速度。

(3)、验收阶段

质量检测实测项目

序号

检测项目

规定或允许偏差(高速公路)

检查方法和频率

权值

1

(%)

(m)

0—0.8

0.8—1.5

>1.5

≥96

≥95

≥94

每200m每压实层测4处

3

2

弯沉(0.01mm)

不大于设计要求值

3

3

纵断面高程(mm)

+10,-15

水准仪:

每200m测4断面

2

4

中线偏位(mm)

±50

每200m测4点

2

5

宽度(mm)

符合设计要求

米尺:

每200m测4处

2

6

平整度(mm)

15

3m直尺每200m测2处*10尺:

2

7

横坡(%)

±0.3

水准仪:

每200m测4个断面

1

8

边坡

符合设计要求

量尺:

每200m测4处

1

a、对已完成的路基段或填筑层,按照规范要求进行验收。

当压实度及平整度、几何尺寸等均符合规范要求后,征得现场监理的同意方可进行下一道工序或完工。

b、压实度检测:

风积沙地区路基质量检验执行《公路工程质量检验评定标准》和《公路路基施工技术规范》要求。

压实度检测方法:

采取灌沙法或环刀法检测;每次检测压实度时每1000㎡至少检测2个点,并严格按照《公路土工试验规程》执行。

每填筑完一层抽检上一层的压实度,当压实度满足要求时方可施工下一层,不够时进行洒水补压。

c、封闭和刷坡:

为防止风蚀现象,当路堤填筑接近设计标高后,预留20cm高度用沙砾土进行封层并压实,压实度不小于96%。

在路基交工时,风积沙路基填筑的边坡必须进行正式防护,防护形式采用植灌木绿化;路堤填至设计标高后,按设计的边坡坡度及位置,至上而下进行刷坡。

刷坡下来的风积沙作挡水埝。

挡水埝合理布置,防止周围的灌溉水或雨水流入路基范围内,又可防止高速公路的排水流入周围耕地,污染农田。

d、外观检查:

1)、路基表面应平整,边线直顺,曲线圆滑。

2)、路基边坡坡面平顺、稳定、曲线圆滑。

3)、取土坑、弃土堆的位置适当,外形整齐、美观、防止水土流失。

五、施工组织与试验段

1、施工难点分析

a、施工线路长段落多:

全长9.6公里,共24个自然段落。

b、施工断面:

施工断面小,均为低填方,95%左右为8m以下低填筑区。

c、工期短(15个月)、强度高运距大:

总风积沙填筑量为97万m3,外借料平均运距2.3km。

施工强度:

3000~3500m3/d

d、风积沙粘结性差易脱水,施工用水量大水源少,压实度难以控制及上料困难等。

2、施工组织

作业队伍任务的划分及驻地建设

路基一队:

风积沙填筑范围:

K62+200~K66+400,全长:

4200m,填筑方量:

29万m3,挖方量:

9.5万m3。

驻地设于官池镇三里村。

路基二队:

风积沙填筑范围:

K57+900~K62+200,全长:

4300m,填筑方量:

32.5万m3,挖方量:

6.5万m3。

驻地设于官池镇北丁村。

桥涵一队(互通):

风积沙填筑范围:

互通主线+连接线,全长:

4300m,填筑方量:

30万m3,挖方量:

4.2万m3。

驻地设于官池镇王马村。

3、风积沙试验段

试验段的布置:

本标段风积沙试验段拟设在:

K64+870~K65+060范围内主线,试验段全长190m,分三个区段:

填料段、碾压段、检测段,每段约长30m.根据以上风积沙回填碾压施工方案进行试验段施工,以验证施工技术方案的可性行并进行总结用于指导施工。

取得路基摊铺厚度、碾压遍数、最佳含水量等控制指标,完善施工组织方案并合理配置施工机械。

以下为拟采用的碾压机械组合方案:

1、第一套机械组合方式:

振动压路机在饱水状态下分层碾压压实工艺。

提前对料源地风积沙进行焖水,待填筑料含水量达到最佳含水量后,开始挖沙上料。

a、平地机平料,平料厚度不超过30cm。

考虑到风积沙属于透水性材料,在碾压前在对风积沙含水量进行检测,当含水量小于最佳含水量2个百分点时,用洒水车进行补水直至控制到最佳含水量±2%以后,再行碾压。

b、振动压路机碾压。

(1)振动压路碾压时轮迹重叠宽度不应小于1/3,轮迹布满一个作业面为一遍。

经压实度检验合格方可转入下道工序,不合格时应补压再做检查,直至合格时为止,若控制压实遍数超过7遍,应考虑减少填料层厚。

(2)压路机的碾压行驶速度开始时不超过4㎞/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行。

前后相邻两区段(碾压区段之前的平整预压段与其后的检验区段)应纵向重叠2.0m以上,达到无死角、无漏压,确保碾压均匀。

c、推土机收面。

2、第二套机械组合方式:

推土机与振动压路机在天然含水量状态下分层碾压的压实工艺

a、采用推土机或平地机配合推土机将推送到路基范围内的风积沙摊铺、整平,不超过30㎝。

b、推土机分层初压。

推土机碾压时单侧轮迹重叠宽度不小于1/2单轮宽度,在直线段碾压时应从路基边缘向内侧逐轮碾压,在半径较小的曲线上碾压时从内侧向外侧逐轮碾压。

碾压遍数不低于2遍。

c、用平地机按放样标高和宽度调平顺适。

d、压路机静压:

为了使压路机能够在沙基上直接振动行走碾压,必须先利用压路机快速静压1遍

e、振动碾压:

振动压路机采用高频、低振幅碾压,振动压路碾压时轮迹重叠宽度不应小于1/3,轮迹布满一个作业面为一遍。

经压实度检验合格方可转入下道工序,不合格时应补压再做检查,直至合格时为止,若控制压实遍数超过10遍,应考虑减少填料层厚。

3、采用水坠法施工工艺对风积沙路基进行压实

a、因风积沙天然含水量较小,在采用湿法压实施工时需要大量用水。

为解决供水问题,采用沿线路纵向每隔,400m打一口机井,用抽水机抽水直接浇水。

b、风积沙路基直接填筑至20cm砂砾封层底位置,浇水前用人工在已推平的风积沙料层上按5m*5m筑50cm高土埂,浇水时按方格顺序逐格进行,以水满至土埂同高为度。

用水量控制按照该段风积沙填筑总方量的15%为最低标准,水流渗出填筑段坡脚即该段水坠法结束。

c、水坠法结束后用推土机铲除表面土埂。

3)、试验段的目的;

①、通过对试验路段路基填筑的施工,检测路基填筑中所使用的机具、施工方法和施工组织的可行性。

②、通过对试验路段路基填筑的施工,检验路基工程的铺筑施工工艺,填料的合理性。

③、通过对试验路段路基填筑的施工,得出94、95、96区的施工工艺。

④、按照验标要求确定松铺厚度、最佳含水量、松铺系数,并选择合适的压实工艺和最佳压实遍数等。

从而总结出合理有效的施工工艺,作为全管段路基填筑施工的控制依据。

4)、冬季、雨季、季风气候施工

a、根据《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006第7.2.2条规定高速公路、一级公路的土质路堤不宜进行冬季施工。

b、在大风季节,尽可能的减少路基施工或减少作业段落,尽量缩短摊铺碾压时间,加强洒水,保证碾压质量。

c、当季风气候或短时大风天气较强时,为防止大风产生的局部负压造成路基填筑受损,可采用绿网等材料对路基边坡进行覆盖处理。

d、在填筑过程中设路拱,路基两侧设临时路基排水边沟,在地势较低处埋置排水管,确保雨季降水能有效引流至路基施工区域以外。

对于雨水冲刷边坡严

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