五五热电项目勘察报告.docx

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五五热电项目勘察报告

新疆生产建设兵团第七师五五工业园区2×350MW热电联产项目

岩土工程勘察中间报告

（施工图阶段）

《工程设计资质证书》甲级证书编号：

A131003685

2016年06月

1前言

1.1工程概况

1.2岩土工程勘察等级

1.3执行的规范、规程

1.4勘察目的

1.5勘察方法和完成的工作量

1.6勘探点定位与测量

2区域地质资料

2.1地形地貌

2.2区域构造

2.3水文气象条件

3工程地质条件

3.1地基岩土组成

3.2地基土物理力学性质指标

4地下水条件

4.1地下水水位

4.2环境水和土的腐蚀性评价

5场地和地基的地震效应

5.1饱和粉土粉砂的液化判别

5.2建筑场地类别

5.2抗震地段属性

6不良地质作用

6.1场地岩土盐渍化分析及评价

6.2场地岩土冻胀性评价

7场地稳定性和适宜性评价

7.1天然地基承载力

7.2天然地基评价

8天然地基评价

8.1天然地基承载力

8.2天然地基评价

9桩基工程

9.1桩基持力层及桩型选择

9.2沉桩可行性分析

9.3桩基设计参数

9.4桩基施工影响及其防治措施

1前言

1.1工程概况

五五工业园区2×350MW热电联产项目位于新疆建设兵团第七师五五工业园内，建设规模为2×350MW超临界间接空冷、抽汽凝汽式汽轮发电机组，配置2×1135t/h超临界、单炉膛、一次中间再热、四角切圆、直流煤粉锅炉。

由于工程时间紧迫，本次勘察报告为中间成果，土工试验及少量野外工作未完成，待野外工作和土工试验全部完成后进行综合分析，再提交最终的详细勘察报告。

根据勘察任务书，初步确定厂区范围内主要建（构）筑物技术参数见表1。

主要建（构）筑物技术参数一览表表1

建筑物名称

估计柱脚或基底荷载（kN/kPa）

结构型式

高度（m）

地基基础

设计等级

拟采用基础型式

基础底埋深（m）

汽机房A排

7000kN

钢筋砼框排架

31.5

甲级

独立基础

-4

除氧间B列柱

15000kN

钢筋砼框排架

33.15

甲级

独立基础

-4

除氧间C列柱

8000kN

钢筋砼框排架

30

甲级

独立基础

-4

侧煤仓柱

22000kN

钢筋砼框架

42.6

甲级

独立基础

-4

汽机机座（动力基础）

500kPa

钢筋混凝土

12.6

甲级

大板基础

-4

锅炉炉架柱基础

30000kN

钢炉架

75

甲级

独立基础

-5

间接空冷塔（塔高180m）

350kPa

双曲线型冷却塔

环板基础

-6.2

空冷循环水泵房

150kPa

混凝土结构

箱形基础

-6.5

辅机循环水泵房

150kPa

混凝土结构

箱形基础

-6.5

综合泵房

120kPa

混凝土结构

箱形基础

-3.2

消防泵房

120kPa

混凝土结构

箱形基础

-2.0

锅炉补给水酸碱库

150kPa

混凝土结构

箱形基础

-5.0

酸碱库

120kPa

混凝土结构

箱形基础

-5.0

脱硫塔

待补

脱硫综合楼

待补

输煤系统

待补

灰场

待补

1.2岩土工程勘察等级

本工程为火力发电项目，属重大建设工程，厂址内拟建设的主厂房、烟囱等建（构）筑物，属重要的工业建筑，因此其工程重要性等级整体属一级工程。

本工程场地位于冲洪积平原下游，原始地形相对平坦，虽然有盐渍土和季节性冻土等特殊性岩土分布，但地层分布相对简单，因此，建筑场地的复杂程度为中等复杂场地。

综合建（构）筑物等级和场地复杂程度，确定本工程勘察等级为甲级。

1.3执行的规范、规程

国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）

国家标准《火力发电厂岩土工程勘察规范》（GB/T51031-2014）

国家标准《冻土工程地质勘察规范》（GB50324-2001）

国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

国家标准《电力设施抗震设计规范》（GB50260-2013）

国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50023-2008）

国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）

国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）

国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）

国家标准《岩土工程勘察安全规范》（GB50585-2010）

国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）

国家建筑标准设计图集《预应力混凝土管桩》（10G409）

国家建筑标准设计图集《预制钢筋混凝土方桩》（04G361）

电力行业标准《火力发电厂岩土工程勘测技术规程》（DL/T5074-2006）

电力行业标准《电力工程地基处理技术规程》（DL/T5024-2005）

电力行业标准《电力工程水文地质勘测技术规程》（DL/T5034-2006）

电力行业标准《电力工程地质钻探技术规程》（DL/T5096-2008）

电力行业标准《火力发电厂岩土工程勘测资料整编技术规定》（DL/T5093-1999）

行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

行业标准《电力工程地基处理技术规程》（DL/T5024-2005）

行业标准《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）

行业标准《静力触探技术标准》（CECS04：

88）

行业标准《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）

行业标准《盐渍土地区建筑规范》（SY/T0317-2012）

行业标准《冻土地区建筑地基基础设计规范》（JGJ118-2011）

行业标准《电力工程物探技术规程》（DL/T5159-2012）

1.4勘察目的

根据勘测任务书以及相关规范的要求，本次施工图设计阶段的勘察目的是：

对各建（构）筑物地段的地基作出详细的岩土工程评价，并为其地基基础和不良地质现象整治的设计、施工提供岩土工程资料，具体有以下要求：

（1）查明场地地形地貌、区域地质等条件。

（2）提出勘察场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组，确定场地类别。

（3）如存在饱和粉土、饱和砂土，应进行液化判别。

（4）查明各建筑地段的地基岩土类别、层次、厚度及沿垂直和水平方向的分布规律；分析和评价地基的稳定性、均匀性、承载力、抗剪强度和压缩模量等物理力学性质指标，提出各类建（构）筑物的地基方案以及基础试验、设计所需的计算参数，并对各方案是否满足本工程工期紧迫等实际情况进行可行性分析及建议。

（5）查明各建筑地段地下水埋藏条件，必要时尚应查明水位变化幅度及规律。

当需降水时，应提供地层渗透性指标，并为降水设计提出相应意见；

（6）判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期间可能产生的变化及其对工程的影响。

对厂址范围内地下水的腐蚀性进行实验及评价。

（7）分析和预测由于施工和运行可能引起的环境地质问题，并提出防治措施；

（8）对基础设计等级为甲级的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的沉降，差异沉降或整体倾斜；

（9）查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、孤石等对工程不利的地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，并对其整治方案进行论证；

（10）当基础需考虑动力作用时，应提供地基土的动力特性指标。

（11）测定土壤电阻率。

（12）查明地下输煤廊道施工时的边坡稳定性、土压力及施工排水的岩土工程条件。

（13）对基坑开挖尚应提供稳定性计算和支护设计所需的岩土工程技术参数，论证和评价基坑开挖、降水等对领近建筑物的影响。

1.5勘察方法及完成的工作量

1、勘察方案布置及完成工作量

本次勘测采用的勘察方法有取土标贯钻孔、标准贯入试验孔、静力触探试验孔、土层电阻率测试、波速试验、载荷试验、室内土工试验等多种原位测试及室内试验手段，对场地进行勘察，获取相关岩土物理力学参数。

根据总平面布置方案，按照其建筑物规模、基础类型，结合地形地貌特点，勘探、测试点主要布置原则及方案如下所述：

主厂房区域按建筑物柱列线、基础轴线或周线布置，勘探点包括取土标贯钻孔、标准贯入试验孔、静力触探试验孔，其间距为20～35m。

间接空冷塔、锅炉房荷载较大，控制性勘探孔的深度为60-70m,一般性勘探孔的深度为45m；其余建（构）筑物控制性勘探孔的深度为35-40m,一般性勘探孔的深度为30m；煤场区控制性勘探孔的深度为35m,一般性勘探孔的深度为25m。

本次勘察完成的勘探及测试工作量见表2。

（由于勘察外业未全部完成，工作量本次未统计）

勘探工作量一览表表2

勘察项目

工作量

工程测量控制（点）

取土标贯钻孔

孔数（个）

总进尺（米）

标准贯入孔

孔数（个）

总进尺（米）

取样

原状样（筒）

扰动样（件）

双桥桥静力触探

孔数（个）

总进尺（米）

波速测试

孔数（个）

总深度（米）

电阻率测试

点数

室内试验

常规试验（组）

颗粒分析（组）

固结快剪（组）

固结试验（组）

三轴试验（组）

渗透试验（组）

高压固结（组）

水质分析（组）

易溶盐（组）

1.6勘探点定位与测量

本次勘察采用1980西安坐标系，根据总平面图采集各勘探孔坐标，采用GPS仪器测放；本工程高程采用1985国家高程基准。

如设计、施工时采用其他水准点，须与该点联测并校核无误后使用本报告。

本工程控制点坐标及高程如表3所示。

控制点坐标及高程一览表表3

点号

坐标（m）

高程（m）

纵坐标X

横坐标Y

E09

4964887.143

28568928.615

314.750

E13

4962891.081

28568977.288

320.555

E15

4961511.340

28569511.308

321.362

坐标系统：

1980西安坐标系；高程基准：

1985国家高程基准

2区域地质条件

2.1地形地貌

本工程场地位于奎屯河冲洪积平原下游，附近无活动的隐伏构造，属区域构造稳定区。

区域地势总体由南（天山）向北（准噶尔盆地）倾斜。

五五工业园区处在风积沙漠、冲积湖积细土平原，地形较平缓，起伏不大，地势南高北低，西高东低，海拔300～350m，地形坡降1‰～2‰。

规划工业区内现状用地主要为荒地、草地以及部分沙地。

2.2区域构造

场地在大地构造上位于哈萨克斯坦～准噶尔板块南部边缘，区域新构造运动强烈，区域内发育多条活动断裂（如图3），其中喀什河断裂具备发生8级地震的构造条件，有发生8级地震的可能性；博罗科努-阿其克库都克断裂、乌孙山山脊断裂、清水河子断裂等具备发生7级地震的构造条件，有发生7级地震的可能性；霍尔果斯、玛纳斯、吐谷鲁断裂-褶皱带、达尔布特断裂、那拉提断裂、巩留南断裂等具备发生6级地震的构造条件，有发生6级地震的可能性。

近场区地震构造主要有：

独山子～安集海断裂（F4）、霍尔果斯断裂（F6）、清水河子断裂（F10），属北天山推覆构造前部滑脱楔上第二排与第三排新生代断裂-褶皱带，全新世以来有过多次显著活动，具备发生6级地震的构造条件，有发生6级地震的可能。

独山子-安集海断裂（F4）：

该断裂位于独山子-安集海背斜山前地带，走向近东西向，长55km，由断层面南倾40°～60°的主逆断裂及北倾反冲逆断裂组成，断裂在平面上由东向西分为三段：

独山子段、哈拉安德段、安集海段。

霍尔果斯断裂（F6）：

断裂分布于霍尔果斯背斜核部和北翼，总体走向近EW向，长70km，为断面南倾的逆断裂，断裂与中段的玛纳斯断裂呈左阶排列。

该断裂由三条近平行断裂组成。

距离场区最近的为F2断裂。

F2断裂：

位于霍尔果斯背斜北翼，全长19km，断裂主体倾向南，局部为逆走滑，在大部分地段引起北侧地层倒转，倾向165°～195°，倾角60°左右，破碎带宽10～30m。

在金沟河口一带，断裂错断了Ⅰ～Ⅲ级阶地，形成断层陡坎，阶地越高陡坎越高，说明断裂有过多次活动，全新世以来仍有活动。

清水河子断裂（F10）：

该断裂西起四棵树沙里克台南，经清水河、塔西河至头屯河上游，总长280km，是乌鲁木齐山前坳陷与天山古生代造山带的分界断裂，控制断裂两侧地质构造和沉积构造。

该断裂总体走向280°，断面南倾，倾角45°～75°，破碎带宽度20～100m，多为古生界逆冲于中生界之上，具长期多次活动的特点。

在奎屯河上游水管站，断裂南盘石炭系火山岩逆冲于中更新砂砾石层之上。

断裂走向290°，断面南倾，倾角70°，破碎带宽150m，断裂上主被上更新统砾石层所覆盖，部分切错晚更新世阶地底部砾石层。

在奎屯河上游西岸温泉一带，断裂切割了晚更新世洪积台地上的全新世年轻小冲沟，形成1m左右的断层崖。

该断裂为全新世活动断裂，其上1906年12月23日发生7.7级地震，现今沿断裂仍有5级左右的地震发生。

拟建工程场地位于准噶尔盆地西南缘，奎屯河冲洪积平原中下游。

大地构造属准噶尔沉降区，奎屯～乌苏拗陷的东北部。

该构造是在力西期褶皱基底上形成的中新生代拗陷。

沉降幅度是南大北小。

在准噶尔中央斜坡。

“斜坡”之上覆盖了巨厚的中新生代陆相碎屑岩，最大厚度>3000m。

早更新世以来新构造运动由天山向准噶尔盆地方向转移。

盆地南部新生代地层褶皱隆起，北部继续沉降堆积。

据石油物探资料，在奎屯河流域平原还有数个隆起（或隐伏）构造，西湖隆起，卡因迪克隆起，柳沟隆起，三十户鼻隆，三角庄鼻隆等。

西湖隆起和卡因迪克隆起，地表形成明显的重地，其余均为隐伏构造，地表无明显表现。

在这些构造隆起的同时，奎屯～乌苏一线剧烈下沉，其第四系厚度超过800m，形成准噶尔盆地的盆底。

据石油物探资料，克拉玛依市小拐镇至奎屯市开发区哈密路有一条近南北向的隐伏活动断裂。

根据地震记录，1976年奎屯～小拐之间曾发生5.5级中强地震，推断可能与该构造活动有关。

但该场地第四第覆盖层厚度大于500m，该构造位于拟建工程场地西侧,有历史记录以来未发生过强烈地震，因此该构造不会对本项目安全形成重大威胁。

区域地震构造图图1

2.3水文气象条件

本区地处欧亚大陆中心，远离海洋，属北温带大陆性气候，高空既受西风带天气影响，又受副热带天气系统影响，加之天山对北方冷空气的屏障作用，使之冬寒夏热，四季分明，降水量小，蒸发量大，气温年较差大，年平均气温7.3℃，历年中气温最高月份为7月，最低月份为1月，极端最低气温为-36.4℃，出现在1996年12月20日。

年平均降水量182.2mm，降水主要集中在春秋两季，占最大一日降水量的68％。

光照充足，热量丰富，无霜期长，年平均无霜期为182天，年平均蒸发量为1763.9mm，年平均日照时数为2598.1h，年平均日照率为58％，≥10℃的积温3600℃。

冬季多年平均积雪深18mm，冻土深度1.40m。

山区是区域内地表水和地下水的最主要形成区之一。

大气降水或汇入河流形成地表水，或以固态形式暂存于冰川，最终融化汇入河流。

部分降水渗入基岩裂隙，形成山区裂隙水，局部出露成泉汇入河流。

地表水与地下水向山前迳流。

奎屯河水出山口（新渠首—老渠首段）部分被渠系引走，其余于第四系粗粒卵砂石河床中漫流，河水大量渗漏，是径流散失区，渗漏量约占河水总流量的30%。

成为地下水主要补给区，补给粗、厚的第四系南洼地层。

山区基岩裂隙水通过山前大断裂侧向迳流进入南洼地，奎屯河垂直入渗的地下水，以河流为背线，向东西两侧洼地迳流奎屯河以东的地下水流向北东方向。

独山子背斜为不透水的N1组成，独山子东断裂～乌兰布拉克断裂之间的不透水层埋深70～80m，属阻水构造。

地下水经乌兰布拉克断裂跌入窝瓦特洼地（独山子二水源地）。

窝洼特地下水（潜水）向北通过透水的新第三系（N2c）半胶结砾岩和独山子断裂再次“跌入”平原区，单一结构的潜水含水层逐渐过渡成为潜水承压（自流）多层结构，最终转向西汇入艾比湖，艾比湖经蒸发排泄进入大气，完成一次水循环。

3工程地质条件

3.1地基岩土组成

本工程地形较为平坦，地层主要由第四系全新统（Q4al+pi）冲洪积松散细颗粒沉积物组成，根据拟建厂区的勘察成果，在勘探孔揭露的70m深度范围内，地基土自上而下分述如下：

①粉土夹粉质粘土：

灰黄色，上部稍湿，地下水位（4～5m）以下湿-很湿，稍密-中密，表层含少量植物根系，局部夹0.1～0.4m左右粉细砂薄层，层理明显，地下水位以上多含钙质结合及白色盐粒结晶。

切面粗糙无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应中等，中压缩性，工程性能中等。

qc=4.7Mpa

②粉细砂：

青灰色，很湿，中密-密实，局部夹有粉质粘土、粉土薄层，主要矿物成份为辉石及角闪石，含少量的云母碎片，中偏低压缩性，工程性能较好。

qc=11.7Mpa

③粉土夹粉质粘土：

灰黄色，湿-很湿，稍密-中密，局部夹0.1～0.4m左右粉细砂薄层，层理明显，切面粗糙无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应中等，中压缩性，工程性能中等。

qc=6.1Mpa

③-1粉细砂：

青灰色，很湿，密实，局部夹有粉质粘土、粉土薄层，主要矿物成份为辉石及角闪石,含少量的云母碎片，韧性低，中偏低压缩性，工程性能较好。

qc=12.5Mpa

④粉细砂：

青灰色，很湿，密实，局部夹有粉质粘土、粉土薄层，主要矿物成份为辉石及角闪石,含少量的云母碎片，低压缩性，工程性能较好。

qc=16.5Mpa

⑤粉土夹粉质粘土：

灰黄色，湿-很湿，中密-密实，局部夹0.1～0.4m左右粉细砂薄层，层理明显，切面粗糙无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应中等，中压缩性，工程性能较好。

qc=4.8Mpa

⑥粉细砂：

青灰色，很湿，密实，主要矿物成份为辉石及角闪石,含少量的云母碎片，低压缩性，工程性能良好。

qc=27.5Mpa

⑦粉细砂夹粉质粘土：

青灰-灰黄色，很湿，密实，主要矿物成份为辉石及角闪石,含少量的云母碎片，无光泽，摇振反应迅速，干强度低，韧性低，低压缩性，工程性能良好。

qc=16.4Mpa

各区域的地层分布详见工程地质剖面图。

3.2地基土物理力学性质指标

由于本次勘察外业暂未全部结束，土工试验未完成，本中间报告暂不提供。

4地下水条件

4.1地下水水位

本工程勘察深度范围内揭露土层均为含水层，场地地下水赋存形式为第四系孔隙水，地下水类型为潜水，水位埋深4.20～4.60m，地下水主要由侧向渗流、冰雪融水和大气降水为补给源，以蒸发和蒸腾为主要排泄方式。

场地地下水位年变幅约±1.00～1.50m。

4.2环境水和土的腐蚀性评价

本次勘察采取了多组地下水样进行水质分析，采取地下水位以上的土进行易溶盐分析，测试尚未全部完成，根据已经完成的的水、土分析资料进行判定：

按Ⅱ类环境类型判定，该场地地下水对混凝土结构具有强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有强腐蚀性；该场地地下水位以上的土对混凝土结构具有强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有强腐蚀性，对钢结构具有强腐蚀性。

5场地和地基的地震效应

5.1饱和粉土粉砂的液化判别

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）和《中国地震区划图》（GB18036-2015），拟建工程场地地震动峰值加速度为0.10g，本区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第三组。

本工程抗震设防类别为重点设防类（乙类），根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.3.1条，饱和砂土和饱和粉土的液化判别和地基处理，7度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。

本次勘察对20m深度以浅分布的粉土砂土进行了液化判别。

采用标贯进行液化判别时，应根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.3.4条规定，进行液化判别。

20m深度内采用下列公式计算临界值（公式4.3.4）:

dw为地下水深度，按4.50m计算。

为粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3。

为调整系数，设计地震第三组，取1.05。

本勘察报告对粉土、粉砂层进行了液化判别，由于勘察未全部完成，判别过程暂不提供。

根据初步判别结果，本场地粉土、砂土层不液化。

5.2建筑场地类别

本次勘察在部分钻孔20米深度范围内进行波速现场测试，根据波速测试初步成果，各勘探孔等效剪切波速介于200m/s～250m/s。

根据本次勘察结果及区域地质资料，本场地的覆盖层厚度大于50米，按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第4.1.6条的规定，场地类别为Ⅲ类。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，本区设计地震分组为第三组。

按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第5.1.4条，拟建场地的设计特征周期值为0.65s。

5.3抗震地段属性

拟建场地位于新疆生产建设兵团第七师五五工业园内，根据区域地质资料，场地稳定，无不良地质作用，该场地属于工程建设的一般地段。

6不良地质作用

6.1场地岩土盐渍化分析及评价

本次勘察采取了若干组地下水位以上的土进行测试，结果尚未出来，根据邻近场地的资料结合《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版进行场地盐渍土判定：

场地岩土为硫酸盐～亚硫酸盐中盐渍土，硫酸钠含量不超过1%，可不考虑场地土的盐胀性。

6.2场地岩土冻胀性评价

场地岩土层为季节性冻土，测区标准冻土深度1.40m，粉土冻前天然含水量试验尚未完成，冻结期间地下水位距冻结面的最小距离hw＞1.5m，根据邻近场地资料结合《冻土工程地质勘察规范》（GB50324-2001）规定判定，粉土地层冻胀等级为II级，冻胀类别为弱冻胀。

7场地稳定性和适宜性评价

拟建场地远离山区，位于奎屯河下游冲洪积平原，区域构造断裂均位于拟建场地南侧，距离场区较远且根据区域资料该场地第四第覆盖层厚度大于250m，因此上述构造不会对该项目安全形成重大威胁。

场区地形开阔平坦，无断裂空洞等不良地质现象，不具备发生地震崩塌、滑坡、构造性地表错动，无崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害。

综上所述，拟建场地是稳定的。

该场地以第四系粉土、砂土为主，力学性质较好。

除场地水（土）对混凝土结构具有强腐蚀性、对混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性，具有II级弱冻胀性外，无其它不良工程地质条件。

因此对地基及上部结构做相应处理后，适宜进行本工程的建设。

8天然地基评价

8.1天然地基承载力

根据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）及《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版），用原位测试、经验值等方法综合确定本场地浅层土的承载力特征值fak，如表4所示。

地基土承载力特征值表4

土层编号

①

②

③

③-1

④

⑤

⑥

⑦

承载力特征值

fak（kPa）

120

150

140

160

200

180

240

250

8.2天然地基评价

①粉土夹粉质粘土，稍密-中密，局部夹0.1～0.4m左右粉细砂薄层，中压缩性，工