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1、最新四川省高速公路某隧道施工组织设计共88页远望崖隧道施工组织设计1.编制说明1.1编制依据XX省高速公路施工标准化技术指南(隧道工程)。S2020昭化(元坝)城区段改建工程两阶段施工图设计、工程量清单等有关资料。本施工组织设计以我公司成熟的施工管理技术、机械设备配套能力、资金投入能力及多年来从事同类工程的施工经验为基础编制,总工期为1年,即从2020年2月1日正式开工,2020年2月1日竣工作为控制进度目标,努力使工程达到国家验收标准,确保争创优质工程作为质量目标,统筹考虑全隧道的施工工艺、现场布置以及施工进度计划。施工组织设计中列出的工、料、机具设备等计划,仅供指导施工时参考用,不作为最后

2、的供应计划。其各项数量如有出入以施工预算的数量为准。本施工组织设计的编制以下列文件和资料为依据:(1)公路工程技术标准(JTG B01-2020)(2)公路路线设计规范(JTG D02-2020)(3)公路隧道设计规范(JTG D70-2020)(4)公路隧道通风照明技术规范(JTJ026.1-1999)(5)公路水泥混泥土路面设计规范(JTG D40-2020) (6)公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)(7)公路隧道施工技术规范(JTG F60-2020)(8)地下工程防水技术规范(GB 50108-2020)(9)锚杆喷射混泥土支护技术规范(GB 50086-2020)(10)公路

3、工程基本建设项目建设文件编制办法(交公路发2020358号)(11)公路工程地质勘测规范(JTJ C2020011)(12)工程建设标准强制性文件(公路工程部分)(13)公路沥青路面设计规范(JTG D50-2020)(14)建筑设计防火规范(GB50016-2020)1.2 编制原则贯彻优化施工组织设计、技术先进可行及经济合理的指导原则,严格遵照业主对工程建设的质量、工期、造价等方面的控制要求,结合本隧道的工程特点编制。严格遵守投标文件中有关投标须知和合同条款等要求的原则。坚持技术先进、科学合理、经济适用与实事求是相结合的原则,合理安排施工部署,最大限度地减少施工对当地交通及生活带来的影响。

4、坚持加大环境保护、水土保持力度的原则。认真保护自然环境和文物,搞好文明施工建设。采用新技术、新工艺、新材料、新设备的原则。2.工程概况2.1概述 远望崖隧道是座单洞双向行车隧道。该隧道洞身进口部分位于半径为600m的曲线内,隧道纵坡为2.5%,进口桩号K0+900,设计标高537.36米；出口桩号K1+210,设计标高544.7米,全长310米。隧道进口采用削竹式洞门,出口采用端墙式洞门。隧道建筑界限:净高5.0 m,净宽10.0m,其中行车道3.52m,人行道宽度21m,侧向宽度0.52m,净空界限以外的空间设置排水及必要的照明设施等。2.2工程地形、地貌、水文、气象2.2.1地形地貌隧道走

5、向为北-南向(总体走向186)展布,地势总体呈中间高,两端低,东高西低,山体向西呈单斜状倾斜。隧道中部山顶为隧穿越段最高点,海拔高度为600.80m,最低处为隧道进口前缘约190m溪沟中,海拔高度为507m,隧道段路线最大相对高差93.8m。隧道进口地形为折线形台阶状缓坡,平均坡度为1015,坡向为24,南高北低,基岩大部裸露,阶面多覆盖薄层残坡积粉质粘土,现为农田；隧道出口地形为沟槽斜坡缓台地形,洞口下方轴线两侧地形较高,中部平缓开阔,平均坡度小于5；洞口上方呈一字状斜坡地形,坡度约10。整体坡面基岩大部裸露,第四系薄层覆盖,为约2m厚残坡积粉质粘土,现为农田,附近有民房分布。2.2.2工程

6、地质本隧道进出口围岩为薄中层状或块状泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩为主,均为极软岩。强风化岩体节理裂隙发育,中风化岩体节理裂隙较发育,结构面结合程度差。岩体较破碎较完整,强风化岩体呈碎裂状结构,中风化岩体呈块状及大块状结构。洞身沿路线前进方向以巨厚层块状泥岩、泥质砂岩夹泥岩,逐渐变化为巨厚层泥质砂岩的渐次变化特征；同时由起点至止点岩石强度也有逐渐增加的迹象。具体围岩类别、支护类型及长度如下表所示:桩号围岩类别衬砌类型长度K0+900-K0+915削竹式明洞15K0+915-K1+030V加强 型115K1+030-K1+040V加强 型10K1+040-K1+058 型18K1+058-K1+087

7、 型29K1+087-K1+097V浅 型10K1+097-K1+200V浅 型103K1+2020K1+210端墙式明洞10远望崖隧道结构按新奥法原理设计,采用复合衬砌,以锚杆、湿喷、钢纤维混凝土等为初期支护,并辅以钢拱架等支护措施,充分调动和发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。2.2.3 水文、气象、地震等级2.2.3.1 水文隧道区河流溪沟及堰塘均处于隧道底板以下,对隧道建设无影响。但出口洞门位于低洼负地形地段,雨后坡面汇流易于向洞门处汇集,施工时应进行疏排。2.2.3.2 气象隧道区位于四川盆地北部低山丘陵区,气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明

8、,属亚热带湿润季风气候。年平均气温14.8,最低年均(1976年)气温14.1,最高年均(1979年)气温15.4。年平均降雨量995.8mm,最多1583.70mm,最少581.30mm,510月多年平均1085.80mm,占全年87.40%,日最大降雨量222.90mm。全年无霜期265天,平均霜期95天。多年平均日照1328.30h,最多1678.90h,最小921.70h。2.2.3.3地震境内地质西北受龙门山断裂带的影响,东受米苍山东西向构造带与巴中莲花状构造的控制,西南受绵阳带状构造制约,属川中坳陷燕山褶皱带的川北凹陷的边缘,项目区断裂构造不发育,岩层具有单斜构造特征,地质构造较简

9、单,受到龙门山构造活动的不利影响。3.隧道施工重点及难点隧道洞口段埋深浅,岩层破碎,对洞口稳定性及进洞的施工安全影响较大。制定切实可行的施工方案是确保施工安全顺利地穿越洞口段的重点。隧道洞身多次横穿膨胀性围岩、破碎带、岩层接触带,该段围岩强度低,整体性差,地下水较发育,严重影响洞室稳定性。在施工中,如何利用地质预报仪及时、准确掌握前方地质变化,是本隧道的难点。根据地质变化的情况,制定应急措施,杜绝突发性事故的发生。隧道防排水遵循“以排为主,防排结合,因地制宜,综合治理”的原则。施工达到:排水畅通、防水可靠、施工方便、保证运营期间隧道内不渗不漏,达到基本干燥要求,保证衬砌结构和洞内设备的正常使用

10、以及行车安全。4.隧道施工原则和总体安排4.1施工原则根据本合同工程隧道的工程特点,结合我公司在其他类似隧道取得的成功经验,采取“先排水,快进洞；短掘进,多循环；早支护,形成环；强支撑,策安全；勤监测,细分析；速反馈,及时衬砌”的施工原则。4.2隧道施工进度安排本隧道计划工期为365天,本施工方案按(含施工准备)12个月安排施工计划。1、施工进度计划本合同工程施工进度计划暂定工程开工日期为2020年2月1日,实际开工日期以监理工程师签发的开工令为准,在接到开工令后3天内开工。各主要工程项目的计划工期安排如下:序号工程项目开工日期完工日期持续时间备 注1施工准备2020-2-202020-4-1

11、1个月2洞口开挖2020-4-12020-5-11个月3洞身开挖及初期支护2020-5-12020-10-15个月4洞门施工2020-6-12020-11-15个月5二次衬砌2020-6-12020-11-15个月6整修及路面2020-11-12020-12-11个月7其 它2020-12-12020-2-12个月5.施工布置5.1临时工程5.1.1施工便道在隧道出口,新修施工便道约400m至隧道洞口。新修便道宽5.0m,路面采用30cm厚泥结石,双侧设排水边沟,水流过大处埋设管涵过水。弃碴便道每隔2020设置会让站1座。5.1.2施工用电在隧道出口设800KVA变压器1台、并备用一台250K

12、W发电机1台；洞外低压供电线路采用三相四线制架空线,隧道内采用电缆线供电。5.1.3施工用水在隧道出口拌合站内设置储水池,在隧道附近山溪修筑蓄水池,铺设100塑料管至拌合站储水池,用高扬程水泵抽水。5.1.4高压供风在隧道进口处建空压机房一座,各安装3台2020/min电动空压机,并配备2台12m3/min内燃空压机备用,供应隧道风动机械施工。5.1.5施工通风和防尘风机采用2DT64-125型轴流风机,风管采用12020PVC软质通风管,在洞门外不小于2020沿隧道一侧高架,集中串联方式连接,压入式通风。防尘:隧道防尘采用以风、水结合为主的综合防尘措施,坚持湿式凿岩和爆破后喷雾洒水、冲洗岩面

13、避免灰尘飞扬,使用燃油添加剂和机械废气净化装置相结合,降低内燃机废气排放量,采用高压水风混合射流雾化降尘器,进行水幕降尘和个人防护相结合,实施综合防尘措施,减少粉尘危害。5.1.6洞内三管两线布置洞内采用12020PVC软质通风管,进行压入式通风。隧道动力线和照明线安装在另一侧的边墙顶部边缘上,供电线路采用三相五线制,动力线在上,照明线在下。照明线距填充面距离不小于2.0m,成洞地段采用明线架设成固定电路,线材为绝缘良好的橡皮线。成洞地段采用40w日光灯照明,日光灯间距2020特殊地段采用高压碘灯,台车衬砌及未成洞地段采用36v低压碘灯。成洞地段供电线路布置图见图5-1；洞内三管两线布置见图5

14、-2。图5-1成洞地段供电线路布置图。图5-2 洞内三管两线布置图5.1.7施工通讯采用有线和无线对讲机相结合的联络方式。5.1.8施工生产、生活用房生产用房均为自建,以活动板房和砖结构为主。生活房屋部分租用地方民房,部分自建,自建生活房屋以彩钢复合板房屋为主。全部驻地待工程完工后予以恢复原貌,恢复植被。5.1.9进、口洞口排水工程在边、仰坡开挖边缘线外510m做好截水沟,以拦截地表水,并和洞外排水沟相连接,确保排水畅通。5.2洞口施工场地布置生产设施及生活区布置在隧道出口线路前面两侧的平地上,施工场地布置详见附图。6.控制及施工测量远望崖隧道平面及高程控制测量的精度拟按三等精密导线网及四等高

15、程控制网进行控制。1、平面控制测量:施工前,首先根据设计院交桩资料及水准基点,进行全线贯通复测,当复测结果满足公路工程测量规范的精度要求后,再建立平面及高程控制网,进行精密导线及高程控制测量。本隧道采用三等精密导线网测量,测角精度1.8,边长相对误差120200。洞外设三等导线网,根据设计文件和测量规范要求,精密导线网组成多边形闭合线环,导线环的边数设为46个。导线最短边长不小于300m,相邻两边长的比不小于1:3。进出口各设34个投点,并将投点纳入导线网内构成整体网。洞外控制测量使用2、2+2ppmD型全站仪观测,水平角采用方向法进行观测,测回数为6-8测回。测量精度及技术标准严格按照公路工

16、程测量规范要求执行。洞内网采取主副导线闭合环,中间插小闭合环,形成多个闭合条件。洞内导线以洞口投点为起点,尽量沿中线布置。导线边应视洞内通视条件尽量布设成长边；洞内导线测量等级亦为三等,测量方法及精度要求同洞外导线。2、高程测量:每端洞口各设3个水准点,采用四等水准测量精度与设计水准点联测。洞内水准点测量以洞外高程控制点传算。每隔300m500m设立一对高程控制点。洞内高程控制点定期复测,测量精度须符合洞内高程测量设计要求或规定的四等水准测量的精度。3、洞内控制测量所设的导线,每一次测量均须构成角度闭合条件,进行精度设定的校核。洞内导线点、中桩、水准控制点均应设在衬砌底或砼铁芯钢桩上,标示里程

17、、桩号,同时加以保护。洞内曲线段采用偏角法和长弦支距法控制开挖,并用导线坐标法复核,衬砌采用导线网进行测量控制。7.洞口工程隧道洞口段埋深浅,岩层破碎,整体性差,对洞口稳定性及进洞的施工安全影响较大。隧道出口K1+210为厚层泥质砂岩为主组成,浅部为砂质泥岩,前者为较软岩,后者为极软岩,因此在进入暗洞前须进行洞口加固施工。针对洞口段的特点和难点,制定以“地表加固,小导管超前支护,分部开挖,加强支护,尽早封闭,监控量测,衬砌紧跟”为原则组织施工的总体施工方案。其加固方法:隧道洞口衬砌外13m范围内边、仰坡进行锚、网、喷加固,拱部设双层超前小导管。施工顺序及加固措施见下图2 洞口加固措施及施工顺序

18、示意图。7.1地表预加固进洞施工前,在边、仰坡开挖边缘外做好截水沟,以拦截地表水,并和洞外既有地面排水系统连接畅通,防止地表水渗入开挖面,影响洞口边、仰坡的稳定性。洞口边、仰坡按设计要求由上而下分层开挖,开挖后立即初喷混凝土,布设8筋网,翼墙两侧边坡、洞口仰坡及地表浅埋段施作22砂浆锚杆进行锚固,锚杆长度3.5m,间距1.2m,梅花形布置,与网片连成整体,最后复喷混凝土至10m进行封闭。 7.2洞口段开挖及进洞施工按照图纸要求,在施工放样的洞口里程进行边坡、仰坡开挖,开挖自上而下分层进行,尽可能采用机械开挖,必要时采用松动爆破。边仰坡喷射混凝土封闭后,套拱施工完毕后管采用108mm无缝钢管,按

19、环向间距40cm。大管棚施工后转入隧道分部开挖与支护。隧道进出口暗洞洞口段均采用台阶留核心土法分部开挖支护,其单循环进尺为钢架间距。施工中加强监测和信息反馈,及时施作二次衬砌。7.3洞门施工本隧道进出口段分别采用端墙式、削竹式洞门。隧道进口明洞施工完毕,施工正洞洞门。出口洞口段开挖100150m距离后,随即进行洞口段二次模注混凝土衬砌,并避开雨季施工洞门。洞门施工工序:洞门施工放样洞门基础开挖明洞(洞门)基础浇注明洞(洞门)二次衬砌浇注明洞拱顶夯填土方做洞顶排水沟及仰坡防护。具体措施如下:根据设计要求整修边、仰坡,保证明洞(洞门)圬工尺寸。明洞基础置于稳定的地层上,虚碴、杂物、积水、泥化或软化

20、的基面层清除干净。如果明洞基底遇不良地质时,及时报请设计、监理单位核实,慎重处理,不留隐患。根据设计要求制作洞门挡头板,并按设计坡度固定在衬砌台车上。二次衬砌浇注,捣固密实。明洞拱部采用浆砌片石或原状土回填夯实。8.洞身工程8.1洞身开挖与支护施工方法本隧道围岩级别有级、级,不良地质主要表现为洞口段强风化岩体节理裂隙很发育,中风化岩体节理裂隙发育,结构面结合程度一般。岩体破碎较破碎,呈镶嵌碎裂状结构或块状结构,易沿隧道洞口顶板及层面发生变形,洞顶及侧壁易形成小型塌方和掉块,成洞性差,且为浅埋段,围岩稳定性差,无自稳能力。洞身岩层顺层发育明显,存在顺层偏压现象,易产生小中型坍方,雨季层间裂隙水较

21、发育,呈连续涌渗状渗出。各级围岩开挖、支护方案见表8-1。表8-1 远望崖隧道开挖与支护方案表支护类型长度(m)支护措施开挖方案明洞25拱部明挖、边墙挖井A型超前V浅 型衬砌25超前大管棚支护；I2020支撑(间距60cm)；22药卷锚杆,(顺层侧锚杆间距80*50cm,长5m。非顺层侧锚杆间距100*60cm,长3米)梅花型布置；6.5单层钢筋网,26cm厚C2020混凝土混凝土。CD法B型超前V浅 型衬砌88L=4.5m双层42注浆小导管,单层环向间距40cm；I2020支撑(间距60cm)；22药卷锚杆,(顺层侧锚杆间距80*50cm,长5m。非顺层侧锚杆间距100*60cm,长3米)梅

22、花型布置；6.5单层钢筋网,26cm厚C2020混凝土混凝土。CD法D型超前 型衬砌47L=4.5m单层42注浆小导管或22药卷锚杆,环向间距2.1m；I18钢支撑(间距100cm)；22药卷锚杆,(顺层侧锚杆间距80*50cm,长5m。非顺层侧锚杆间距100*60cm,长3米)梅花型布置；6.5单层钢筋网,24cm厚C2020混凝土混凝土。台阶法B型超前V加强 型衬砌100L=4.5m双层42注浆小导管,单层环向间距40cm；I2020支撑(间距60cm)；22药卷锚杆,(顺层侧锚杆间距80*50cm,长5m。非顺层侧锚杆间距100*60cm,长3米)梅花型布置；6.5单层钢筋网,26cm厚

23、C2020混凝土混凝土。CD法A型超前V加强 型衬砌25超前大管棚支护；I2020支撑(间距60cm)；22药卷锚杆,(顺层侧锚杆间距80*50cm,长5m。非顺层侧锚杆间距100*60cm,长3米)梅花型布置；6.5单层钢筋网,26cm厚C2020混凝土混凝土。CD法为防止围岩沉降造成二次衬砌厚度不足,各级围岩在开挖过程中应预留变形量。变形量数值见表8-2。围岩级别预留变形量(cm)围岩级别预留变形量(cm)385128.1.1 级围岩上下台阶临时仰拱法开挖与支护级围岩采用上下台阶法施工,长度在40m之内。考虑施工工期、充分利用开挖、出碴机械、减少工序间干扰等有利因素,每部台阶一次拉通,再过

24、渡到全断面法施工。采用上下台阶法钻爆施工,上台阶开挖至起拱线,下台阶开挖至隧底,人工手持风钻钻眼爆破。每台阶单循环开挖进尺1.0m,为一榀钢架间距,喷射混凝土24cm。施工顺序见图8-6 上下台阶临时仰拱法施工步骤图。隧道钻爆设计见图8-7 隧道上下阶临时仰拱钻爆法爆破技术参数及技术指标。 8-6 上下台阶临时仰拱法施工步骤图8.1.2 级围岩CD法开挖与支护级围岩采用台阶法施工,上台阶留核心土环形开挖。该方法将全断面分1、3、4、6共四部进行开挖,增设中壁隔墙,将断面化大为小,降低分部开挖跨度和开挖高度。每部开挖后立即施作初期支护、中壁隔墙,及时封闭,迅速成环。同时在施工中,加强监控量测,依

25、靠量测数据进行支护与施工。中壁隔墙采用I14型钢钢架及锁脚锚杆,间距与初期支护钢架间距相同；拱部采用超前注浆小导管作超前支护,纵向间距3m/环。采用风镐破岩、人工开挖。必要时对周边眼实行空眼进行松动爆破,人工、手推车装运碴,溜槽或漏斗溜碴至下台阶后,由机械装碴,汽车运输。开挖后及时施工初期支护、中壁隔墙、临时钢横撑。台阶法施工,上台阶留核心土环形开挖法施工顺序见图8-8 CD中壁隔开挖法施工顺序图。8.1.3明挖段施工远望崖隧道进口15m、出口10m为明洞,采用拱部明挖,边墙挖井施做。其具体施工程序见图8-9拱部明挖、边墙挖井施工步骤图。 分层开挖拱部土方,利用装载机和汽车配合出碴,分层开挖高

26、度2-3m,并人工修整边坡,喷射混凝土进行支护加固。 竖井采用跳挖施工。首轮竖井开挖长度4.5m,井间距采用9米,竖井开挖完成后立即灌注边墙钢筋混凝土(长度3米)。待边墙混凝土达到一定强度后,进行第二轮竖井开挖和边墙施工。 第二轮边墙浇注并达到一定强度后,施工拱部钢筋混凝土衬砌。 下部开挖在拱部衬砌15天后,集中开挖。 施工仰拱填充,施工拱顶防水层,进行拱部回填。8.2 隧道出碴与运输本隧道,按照“新奥法”原理组织施工,掘进面采用厦工953装载机装载机装碴,奔驰重卡12t自卸汽车运输。对弃碴利用的隧道,为保证出碴工序可控状态,洞外运碴便道每2020设一避车平台,保证车辆运行畅通。对进入洞内的汽

27、车、装载机等设备均安装废气净化装置,以减少尾气中一氧化碳等有害气体含量,同时加强通风。弃碴场派专人指挥卸碴。保证运输车辆卸碴作业安全。 同时为保证运输道路畅通,派设专人养护维修运输线路。洞内出碴布置见图8-10。8.3喷锚支护喷锚支护在开挖后应立即进行。支护作业视围岩稳定程度,依据设计文件,采取不同的支护参数。施作中应严格遵照设计文件、施工规范、喷锚构筑法技术规则,严格工艺操作,确保支护工程质量。远望崖隧道锚喷支护,、级围岩地段锚杆均采用22药卷锚杆,喷射混凝土为网喷,喷射混凝土标号为C2020杆施工采用YT-28风钻钻孔,喷射砼采用TK96-1型湿式喷射机施工。药卷锚杆施工工艺:施工准备钻孔

28、清孔内锚段速凝型锚固药卷灌注杆体安装封口孔口垫座安装张拉自由段注浆外露锚杆杆体保护；喷混凝土施工工艺:锚喷工作平台就位喷射面的事前处理、厚度控制湿喷机开机准备配料拌合塌落度测定混合料的输送边墙、拱部混凝土的喷射停机操作养护；8.4型钢(格栅)钢架本隧道在、级围岩地段施工支护中设型钢(格栅)钢架,间距分别为1.0m、0.6m。钢架依开挖方法分节加工制作。节与节间以钢板螺栓连接。制作前应在大样平台上放出大样,依大样进行加工制作。制作完成后依大样进行检验,经检验合格后,运抵工作面安装。钢架制作要求焊接牢固,各部尺寸符合设计要求。在进行钢拱架安装施工时,要求支护及时、牢固,施工时注意:安装前先清除底脚

29、下的虚碴及杂物,安装的允许偏差:横向和高程为5cm,垂直度为2；钢架安装采用多功能台架和人工安装,各节钢架间以节点板和螺栓连接；钢架安装应尽量紧贴喷层面,必要时以钢楔或混凝土预制块顶牢,钢拱与钢架纵向连接筋要焊接牢固。钢架拱角要求保持稳定,背后喷砼充填,不留空隙。钢拱的砼保护层厚度要不小于4cm。8.5仰拱施工为防止隧道基底软化,及时封闭开挖断面,隧道开挖后仰拱要紧跟施作。远望崖隧道采用工字钢栈桥跨越仰拱施工地段,以便出碴运输与仰拱施工互不影响。仰拱及填充部分开挖要求与拱部、边墙一次钻爆开挖,不作二次爆破,减少后步干扰。仰拱、填充施工栈桥见图8-11隧道仰拱、填充施工栈桥示意图。仰拱施工前,彻

30、底清除隧底浮碴及破碎围岩至基岩,灌注仰拱混凝土前,保证隧底无水,仰拱接头处混凝土必须凿毛处理,并且在仰拱与边墙基础间设连接筋。仰拱和隧底填充分开灌筑,并有一定的时间间隔,等仰拱混凝土达到设计强度70以上时,再进行隧底填充。混凝土在拌合站集中拌合,混凝土运输车运输,直接用输送泵泵送至立好的模板内,然后用插入式振动棒振捣密实；待砼初凝时进行人工压水,施工时挂线做好排水坡。工艺流程见图8-12 仰拱施工工艺流程图。图8-11 隧道仰拱、填充施工栈桥示意图图8-12 仰拱施工工艺流程图8.6隧道施工排水及结构防排水施工排水进口洞内节理渗水及施工用水可自然外排。成洞地段利用成型的双侧水沟排放至洞外沉淀净化池；未成洞地段对隧底进行整平和维护,维护时使路面形成路拱,双侧横坡不小于2,在双侧开挖临时排水水沟与成洞地段排水系统连接。因此施工中尽快施工未成洞地段仰拱和填充,做到仰拱紧跟。进口每2020挖一集水坑,洞内节理渗水和施工用水可采用水泵从集水坑内抽排至洞外。结构防排水施工 防排水原则:远望崖隧道洞身局部浅埋段、断层破碎带地段地下水较发