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摘要：本文对水利水电施工工程中边坡开挖支护技术进行了多方面的分析，首先从施工前的准备阶段进行了探讨，然后对边坡开挖和支护的施工程序进行了简要的叙述，并对边坡支护开挖的方式进行了阐述，最后对边坡开挖支护施工技术进行了分析，并对施工中的相关技术问题提出了对策。
关键词：水利水电；施工工程；边坡开挖；支护技术
中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：
引言
随着建筑工程的不断增多，建筑工程中的一些技术也在不断提高。在水利水电工程施工中，边坡开挖支护技术也在不断提高，本文从施工准备阶段对如何提高水利水电工程中边坡开挖支护技术进行了分析，最后提出了提高边坡开挖支护技术的方法与措施。
一.工程施工准备
1.做好工程施工的安全因素剖析。
目前我国水利工程施工中，影响边坡开挖和支护工程施工的最主要的因素存在于以下几个方面：
（一）水利水电工程施工中，边坡开挖支护施工时，边坡上部岩体的结构不够稳定，导致了在边坡工程施工中存在一定的施工安全隐患，为了保证边坡施工的安全性，在施工过程中应该加强加固处理措施，以确保人员的安全。
（二）对边坡进行施工时，应充分考虑到边坡部分岩石的各种安全系数，以及其各种性能指标，在施工过程中，不仅要对岩石的硬度、抗风化能力以及抗软化能力进行细致的分析，还应当充分的考虑到岩石的强度、岩石的成分组成和岩石具备的透水性等各方面的情况。边坡岩层的结构对于水利水电工程的边坡施工是有重大影响的，尤其是对边坡施工质量的影响，因此，在施工中要充分、细致地对岩体的结构、硬度、成分等指标进行综合性的考虑。同时在施工中，还要对岩体的节理性裂隙的发育程度，以及边坡岩体的结构及其分布状况进行考虑。
（三）水力水电边坡支护施工过程中，由于地区气候以及水文环境对于边坡支护施工的进程、施工成本都有极其重要的影响。在施工过程中，所处地区的地理位置，在地形以及地貌上，和所处位置的坡度等这些自然条件都对施工质量有着重要的影响。水利水电工程施工中，在自然条件下，风化作用对于水利水电工程的影响也是不容忽略的重要的因素。
2.做好工程施工的道路布置。
水利水电边坡工程施工中，道路的预先布置对于工程的施工效率也是很有影响的，组织好工程施工道路，有利于施工效率的提高。一般情况下，最少应当布置出两条以上的施工道路，在边坡的左、右两岸，至少应当各布置一条，如果有临时性的工程，就应当再单独增设两条施工线路，这对于提高施工效益有明显作用。
三.边坡开挖和支护的施工程序
1.边坡开挖的施工程序
在施工过程中，首先使用自上而下分层进行开挖的方式进行边坡开挖操作,在开挖每一层的时候，可以沿着上、下游的方向，对施工段分成三个施工工作区,而且每个施工区都是由外部向里施工，进行分块推进,每块的施工面积大约为30m×20m左右,不应当过大。每个区块都要根据开挖施工的工序，进行平行性的流水作业。
2. 边坡支护的施工程序
伴随着边坡下挖的顺序，自上而下进行分层支护的施工,而后紧接着进行下一步开挖工作面的浅层支护施工,在施工中相对于浅层的支护施工,要进行深层支护滞后一级马道15m。边坡支护施工的程序是:喷混凝土、锚杆束、然后对排水孔进行施工，最后是锚索的施工。
四.边坡开挖的操作方式
1.开挖土质边坡
开挖水利水电边坡时， 要严格按照开挖顺序坚持自上而下的流程逐渐进行削坡施工,并且要保证在每次削坡层时，厚度不应超过3m。在对边坡进行削坡施工以后，根据施工的需要选择 CAT320B 反铲挖掘机，还应当由主出渣道，自行开挖出岔道来直达作业面实施削坡操作,必须要安排专业的施工人员来配合人工修坡施工。 CAT320B 反铲挖掘机在施工的过程中，通过修筑的施工道路,可以在开挖过程中，建立起“之”字形的道路,可以缓解坡度带来的不便，也可以避免过多的集渣作业环节，而且在施工中由于作业的工程量较大，这种之结构还能够减小工程作业的施工成本。在施工过程中，还需要做好各方面的检查性工作，而且还要合理的把握开挖的坡度。
2.岩质边坡开挖方法
水利水电岩质边坡开挖主要是采用钻爆法施工,采取自上而下分层开挖、喷锚支护及时跟进、毫秒微差梯段爆破。
(一)逐层爆破开挖
根据设计要求,岩质边坡应分层开挖,实施梯段爆破,梯段开挖高度控制在 6～10m。 考虑到岩质边坡为薄层顺向坡,且开挖坡角大于岩层倾角,因而不宜进行过大的切脚开挖。 经研究,确定开挖爆破梯段高度控制在 6m 左右,局部破碎带采取减小爆破装药量和降低梯段开挖高度。
(二)台阶式分层爆破开挖
边坡经过一段时间施工后,发现边坡的上层岩体难以全部及时支护,边坡上层岩体受开挖卸荷、爆破震动和岩层切脚的三重作用影响,常产生局部不稳定岩体沿软弱夹层滑塌,不安全因素增加。针对这种情况应采取台阶式分层爆破开挖的方式, 即每层距边坡开挖线预留 12m 左右的平台滞后钻爆,先行钻爆距边坡 12m 外侧的岩体,开挖爆破梯段高度仍控制在 6m。
(三)薄层爆破开挖
对距边坡 12m 内侧的岩体(每层预留的平台)采取薄层爆破开挖,其开挖高度控制在 3m 左右。
3.槽挖方法
针对厂基地质条件复杂、开挖质量要求高的施工状况制定了槽挖施工技术措施, 采取快慢结合的不同方式进行开挖,即拉槽分层爆破开挖,临近建基面的保护层开挖。
(一)拉槽分层爆破开挖
对厂基不影响边坡稳定、 无轮廓尺寸要求和建基面要求的岩体进行开挖,即对于设计边坡轮廓线 12m 以外、建基面 2m 以上的岩体采取垂直于河床方向的交错拉槽开挖方法,然后进行扩挖,分层下卧,层厚控制在 6m。 施工实践证明:这种开挖方法机械化使用程度较高,挖、装、运匹配,实现了快速施工。
(二)临近建基面的保护层开挖
为保证建基面爆破效果,严格控制超挖,减少爆破对建基面产生的爆破裂隙,避免造成节理裂隙、层面等弱面恶化进而损害岩体的完整性,因此,为保证厂基的开挖质量,对临近建基面的保护层采取浅孔、密孔、少药量的钻爆技术进行开挖。 保护层开挖采用 YT-28 手风钻造垂直孔,孔深 2m,孔底部充填柔性垫材料实施控制性爆破.出渣采用966F装载机配合
CAT320C 反铲挖掘机直接挖装, 25t自卸汽车外运出渣。
4.钻爆设计方法
岩质边坡开挖的钻爆设计是很关键的环节，其对于改善开挖质量、加快施工、提高效率等有着重要的意义。 设计钻爆时必须根据实际情况进行，在掌握岩石情况时必须做好岩石结构勘察，采取生产性爆破试验及对爆破参数准确调整。 此次工程中，岩质边坡的钻爆施工积极采取了微差起爆技术、预裂爆破一次开挖成型技术,在对爆破设计、单响爆破药量、起爆顺序优化调整之后，被爆岩体的破碎程度显著改善,从而有效控制了爆破振动给边坡岩体造成的损坏， 维持了 2 号导流洞工程的合理性。 水利水电厂房边坡施工保护层爆破参数如表1 所示。
五.邊坡开挖支护施工技术分析与对策
水利水电边坡支护施工紧跟开挖作业面并滞后于开挖作业面1个台阶进行，这样既可避免开挖区域出现塌方，同时又加快施工进度、保证了施工安全。具体采用如下施工方法:
1.锚杆施工方法
锚杆施工是边坡支护施工中最常用的方法，在水利水电施工中，结合边坡锚杆来开展的一期支护的施工工程非常多。在整个施工过程中，可以利用焊管以及扣件搭设脚手架结构，其中，脚手架的层高应掌握在2.2m左右为宜，其中钻孔还需要根据边坡中的岩石走向、岩石的倾角等情况对锚杆孔的角度进行适当的调整，施工时选择的钻头直径要比杆体的直径大18左右，在对锚杆孔进行施工时，钻孔钻到标准深度之后，要边钻边采用高压风及时的把钻霄清理干净，并且还要把孔内的杂质去除干净。锚杆在使用时，要选用II级普通螺纹钢筋，水泥的型号也应当采用强度等级大于P 042.5的普通硅酸盐水泥为宜，砂的最大粒径不应小于2.5的中细砂，而且水泥砂浆的强度等级为M20为宜，在对锚杆孔进行注浆时，可采用人工注浆以及安装锚杆。
2.钢筋网铺设
对边坡进行施工时，为有效的避免边坡岩体在遇到洪水或经过雨水冲刷以后发生塌滑、塌方等现象，在施工中可以在边坡的破碎区域，事先选用挂钢筋网的施工技术，来进一步提高边坡的稳定性能，避免塌滑或者塌方等灾害的发生。
3.喷混凝土施工
喷混凝土施工是在一期支护施工中常用到的施工方法，施工的主要目的是为了把开挖到位的边坡建基面，通过施工手段进行强化封闭操作，用来减少或避免建基面基岩在长时间的风吹日晒中导致风化。这种施工方法主要是在边坡的开挖、放空洞出口边坡开挖以及右坝肩开挖过程当中普遍使用，而且经过长期的实践均取得了较好的效果。
在边坡喷混凝土施工过程中，可以通过对于放空洞出口配备上二台JS1500型的强制式拌和机，来对施工统一进行混凝土的供应，在施工现场可以采用混凝土搅拌运输车，把拌和完成的混凝土运到施工现场中，并且运用TK961型的混凝土喷射机，在喷混凝土施工中，按照湿喷法的工艺进行喷射C20混凝土，而且喷射混凝土的厚度应掌握在10-20cm为宜，喷混凝土施工时，要由在施工前预先埋设的钢筋条的直径进行控制，可以采用钻孔法来检查混凝土的喷射的厚度。
4.排水孔施工
考虑到边坡在施工中以及施工以后由于长时间的排水问题或者是为了避免山体中的水压力的流动给边坡带来过大的损害，在施工时可以制定边坡永久性的排水孔的布设方案，这种方式也成为了支护施工中比较常用的一种施工方法。这种永久排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域当中的应用比较广泛，这种施工方法对于减轻由于山体内部的水压流动产生的对边坡的损害，是很有帮助的。
5.贴坡混凝土支护
贴坡混凝土施工方式，在边坡的施工支护当中是最普遍采用的一种施工方式，这种施工方法对于水利或者是水电边坡施工的运用条件是后坡的高程需要达到390m，且该坡的混凝土的厚度在大于4cm的C20混凝土的情况下，在施工中，为了保证顺向边坡的稳定性，所以在边坡的局部地区，在比较陡峭的区域采取增加钢筋条带混凝土施工操作。还可以选择贴坡混凝土的时候，也要确保施工过程的良好持续性，而且施工操作，也必须要按照水利水电工程中的混凝土标准进行严格的控制。
六.结束语：
水利水电施工工程的边坡开挖支护技术的施工质量,将直接影响和决定着整个水利工程施工的质量问题,因此,对于水利工程的边坡开挖和支护工程的施工技术进行分析，例如对水利水电在边坡施工中为有效遏制边坡岩体遇水后发生塌滑施工技术的研究、喷混凝土技术等，这些技术在边坡支护中是属于常用的施工方法，对这些施工方法与技术的研究，對于提高边坡支护工程的施工技术具有十分重要的意义。
参考文献：
[1] 何其刚,古显奎《大直径超深调压井液压滑模施工技术研究》水利水电施工. 2012(03)
[2] 姚安华,张修高《TBM施工中塌方部位支护处理措施研究》水利水电施工. 2012(03)
[3] 段汝健,郭盛勇,王永德《锦屏一级水利水电地下厂房开挖支护施工关键技术》人民长江. 2009(18)
[4] 周江平《锦屏一级水利水电特高边坡施工的安全控制》人民长江. 2009(18)
[5] 刘进春,乔介平,殷本林《锦屏一级水利水电左岸1885m高程以上高边坡开挖》水利水电设计. 2010(01)
[6] 陶勇军,高艳海《围堰堰肩及边坡开挖支护技术——以锦屏一级水利水电上游围堰施工为例》技术与市场. 2010(09)
关键词：水利水电；施工工程；边坡开挖；支护技术
中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：
引言
随着建筑工程的不断增多，建筑工程中的一些技术也在不断提高。在水利水电工程施工中，边坡开挖支护技术也在不断提高，本文从施工准备阶段对如何提高水利水电工程中边坡开挖支护技术进行了分析，最后提出了提高边坡开挖支护技术的方法与措施。
一.工程施工准备
1.做好工程施工的安全因素剖析。
目前我国水利工程施工中，影响边坡开挖和支护工程施工的最主要的因素存在于以下几个方面：
（一）水利水电工程施工中，边坡开挖支护施工时，边坡上部岩体的结构不够稳定，导致了在边坡工程施工中存在一定的施工安全隐患，为了保证边坡施工的安全性，在施工过程中应该加强加固处理措施，以确保人员的安全。
（二）对边坡进行施工时，应充分考虑到边坡部分岩石的各种安全系数，以及其各种性能指标，在施工过程中，不仅要对岩石的硬度、抗风化能力以及抗软化能力进行细致的分析，还应当充分的考虑到岩石的强度、岩石的成分组成和岩石具备的透水性等各方面的情况。边坡岩层的结构对于水利水电工程的边坡施工是有重大影响的，尤其是对边坡施工质量的影响，因此，在施工中要充分、细致地对岩体的结构、硬度、成分等指标进行综合性的考虑。同时在施工中，还要对岩体的节理性裂隙的发育程度，以及边坡岩体的结构及其分布状况进行考虑。
（三）水力水电边坡支护施工过程中，由于地区气候以及水文环境对于边坡支护施工的进程、施工成本都有极其重要的影响。在施工过程中，所处地区的地理位置，在地形以及地貌上，和所处位置的坡度等这些自然条件都对施工质量有着重要的影响。水利水电工程施工中，在自然条件下，风化作用对于水利水电工程的影响也是不容忽略的重要的因素。
2.做好工程施工的道路布置。
水利水电边坡工程施工中，道路的预先布置对于工程的施工效率也是很有影响的，组织好工程施工道路，有利于施工效率的提高。一般情况下，最少应当布置出两条以上的施工道路，在边坡的左、右两岸，至少应当各布置一条，如果有临时性的工程，就应当再单独增设两条施工线路，这对于提高施工效益有明显作用。
三.边坡开挖和支护的施工程序
1.边坡开挖的施工程序
在施工过程中，首先使用自上而下分层进行开挖的方式进行边坡开挖操作,在开挖每一层的时候，可以沿着上、下游的方向，对施工段分成三个施工工作区,而且每个施工区都是由外部向里施工，进行分块推进,每块的施工面积大约为30m×20m左右,不应当过大。每个区块都要根据开挖施工的工序，进行平行性的流水作业。
2. 边坡支护的施工程序
伴随着边坡下挖的顺序，自上而下进行分层支护的施工,而后紧接着进行下一步开挖工作面的浅层支护施工,在施工中相对于浅层的支护施工,要进行深层支护滞后一级马道15m。边坡支护施工的程序是:喷混凝土、锚杆束、然后对排水孔进行施工，最后是锚索的施工。
四.边坡开挖的操作方式
1.开挖土质边坡
开挖水利水电边坡时， 要严格按照开挖顺序坚持自上而下的流程逐渐进行削坡施工,并且要保证在每次削坡层时，厚度不应超过3m。在对边坡进行削坡施工以后，根据施工的需要选择 CAT320B 反铲挖掘机，还应当由主出渣道，自行开挖出岔道来直达作业面实施削坡操作,必须要安排专业的施工人员来配合人工修坡施工。 CAT320B 反铲挖掘机在施工的过程中，通过修筑的施工道路,可以在开挖过程中，建立起“之”字形的道路,可以缓解坡度带来的不便，也可以避免过多的集渣作业环节，而且在施工中由于作业的工程量较大，这种之结构还能够减小工程作业的施工成本。在施工过程中，还需要做好各方面的检查性工作，而且还要合理的把握开挖的坡度。
2.岩质边坡开挖方法
水利水电岩质边坡开挖主要是采用钻爆法施工,采取自上而下分层开挖、喷锚支护及时跟进、毫秒微差梯段爆破。
(一)逐层爆破开挖
根据设计要求,岩质边坡应分层开挖,实施梯段爆破,梯段开挖高度控制在 6～10m。 考虑到岩质边坡为薄层顺向坡,且开挖坡角大于岩层倾角,因而不宜进行过大的切脚开挖。 经研究,确定开挖爆破梯段高度控制在 6m 左右,局部破碎带采取减小爆破装药量和降低梯段开挖高度。
(二)台阶式分层爆破开挖
边坡经过一段时间施工后,发现边坡的上层岩体难以全部及时支护,边坡上层岩体受开挖卸荷、爆破震动和岩层切脚的三重作用影响,常产生局部不稳定岩体沿软弱夹层滑塌,不安全因素增加。针对这种情况应采取台阶式分层爆破开挖的方式, 即每层距边坡开挖线预留 12m 左右的平台滞后钻爆,先行钻爆距边坡 12m 外侧的岩体,开挖爆破梯段高度仍控制在 6m。
(三)薄层爆破开挖
对距边坡 12m 内侧的岩体(每层预留的平台)采取薄层爆破开挖,其开挖高度控制在 3m 左右。
3.槽挖方法
针对厂基地质条件复杂、开挖质量要求高的施工状况制定了槽挖施工技术措施, 采取快慢结合的不同方式进行开挖,即拉槽分层爆破开挖,临近建基面的保护层开挖。
(一)拉槽分层爆破开挖
对厂基不影响边坡稳定、 无轮廓尺寸要求和建基面要求的岩体进行开挖,即对于设计边坡轮廓线 12m 以外、建基面 2m 以上的岩体采取垂直于河床方向的交错拉槽开挖方法,然后进行扩挖,分层下卧,层厚控制在 6m。 施工实践证明:这种开挖方法机械化使用程度较高,挖、装、运匹配,实现了快速施工。
(二)临近建基面的保护层开挖
为保证建基面爆破效果,严格控制超挖,减少爆破对建基面产生的爆破裂隙,避免造成节理裂隙、层面等弱面恶化进而损害岩体的完整性,因此,为保证厂基的开挖质量,对临近建基面的保护层采取浅孔、密孔、少药量的钻爆技术进行开挖。 保护层开挖采用 YT-28 手风钻造垂直孔,孔深 2m,孔底部充填柔性垫材料实施控制性爆破.出渣采用966F装载机配合
CAT320C 反铲挖掘机直接挖装, 25t自卸汽车外运出渣。
4.钻爆设计方法
岩质边坡开挖的钻爆设计是很关键的环节，其对于改善开挖质量、加快施工、提高效率等有着重要的意义。 设计钻爆时必须根据实际情况进行，在掌握岩石情况时必须做好岩石结构勘察，采取生产性爆破试验及对爆破参数准确调整。 此次工程中，岩质边坡的钻爆施工积极采取了微差起爆技术、预裂爆破一次开挖成型技术,在对爆破设计、单响爆破药量、起爆顺序优化调整之后，被爆岩体的破碎程度显著改善,从而有效控制了爆破振动给边坡岩体造成的损坏， 维持了 2 号导流洞工程的合理性。 水利水电厂房边坡施工保护层爆破参数如表1 所示。
五.邊坡开挖支护施工技术分析与对策
水利水电边坡支护施工紧跟开挖作业面并滞后于开挖作业面1个台阶进行，这样既可避免开挖区域出现塌方，同时又加快施工进度、保证了施工安全。具体采用如下施工方法:
1.锚杆施工方法
锚杆施工是边坡支护施工中最常用的方法，在水利水电施工中，结合边坡锚杆来开展的一期支护的施工工程非常多。在整个施工过程中，可以利用焊管以及扣件搭设脚手架结构，其中，脚手架的层高应掌握在2.2m左右为宜，其中钻孔还需要根据边坡中的岩石走向、岩石的倾角等情况对锚杆孔的角度进行适当的调整，施工时选择的钻头直径要比杆体的直径大18左右，在对锚杆孔进行施工时，钻孔钻到标准深度之后，要边钻边采用高压风及时的把钻霄清理干净，并且还要把孔内的杂质去除干净。锚杆在使用时，要选用II级普通螺纹钢筋，水泥的型号也应当采用强度等级大于P 042.5的普通硅酸盐水泥为宜，砂的最大粒径不应小于2.5的中细砂，而且水泥砂浆的强度等级为M20为宜，在对锚杆孔进行注浆时，可采用人工注浆以及安装锚杆。
2.钢筋网铺设
对边坡进行施工时，为有效的避免边坡岩体在遇到洪水或经过雨水冲刷以后发生塌滑、塌方等现象，在施工中可以在边坡的破碎区域，事先选用挂钢筋网的施工技术，来进一步提高边坡的稳定性能，避免塌滑或者塌方等灾害的发生。
3.喷混凝土施工
喷混凝土施工是在一期支护施工中常用到的施工方法，施工的主要目的是为了把开挖到位的边坡建基面，通过施工手段进行强化封闭操作，用来减少或避免建基面基岩在长时间的风吹日晒中导致风化。这种施工方法主要是在边坡的开挖、放空洞出口边坡开挖以及右坝肩开挖过程当中普遍使用，而且经过长期的实践均取得了较好的效果。
在边坡喷混凝土施工过程中，可以通过对于放空洞出口配备上二台JS1500型的强制式拌和机，来对施工统一进行混凝土的供应，在施工现场可以采用混凝土搅拌运输车，把拌和完成的混凝土运到施工现场中，并且运用TK961型的混凝土喷射机，在喷混凝土施工中，按照湿喷法的工艺进行喷射C20混凝土，而且喷射混凝土的厚度应掌握在10-20cm为宜，喷混凝土施工时，要由在施工前预先埋设的钢筋条的直径进行控制，可以采用钻孔法来检查混凝土的喷射的厚度。
4.排水孔施工
考虑到边坡在施工中以及施工以后由于长时间的排水问题或者是为了避免山体中的水压力的流动给边坡带来过大的损害，在施工时可以制定边坡永久性的排水孔的布设方案，这种方式也成为了支护施工中比较常用的一种施工方法。这种永久排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域当中的应用比较广泛，这种施工方法对于减轻由于山体内部的水压流动产生的对边坡的损害，是很有帮助的。
5.贴坡混凝土支护
贴坡混凝土施工方式，在边坡的施工支护当中是最普遍采用的一种施工方式，这种施工方法对于水利或者是水电边坡施工的运用条件是后坡的高程需要达到390m，且该坡的混凝土的厚度在大于4cm的C20混凝土的情况下，在施工中，为了保证顺向边坡的稳定性，所以在边坡的局部地区，在比较陡峭的区域采取增加钢筋条带混凝土施工操作。还可以选择贴坡混凝土的时候，也要确保施工过程的良好持续性，而且施工操作，也必须要按照水利水电工程中的混凝土标准进行严格的控制。
六.结束语：
水利水电施工工程的边坡开挖支护技术的施工质量,将直接影响和决定着整个水利工程施工的质量问题,因此,对于水利工程的边坡开挖和支护工程的施工技术进行分析，例如对水利水电在边坡施工中为有效遏制边坡岩体遇水后发生塌滑施工技术的研究、喷混凝土技术等，这些技术在边坡支护中是属于常用的施工方法，对这些施工方法与技术的研究，對于提高边坡支护工程的施工技术具有十分重要的意义。
参考文献：
[1] 何其刚,古显奎《大直径超深调压井液压滑模施工技术研究》水利水电施工. 2012(03)
[2] 姚安华,张修高《TBM施工中塌方部位支护处理措施研究》水利水电施工. 2012(03)
[3] 段汝健,郭盛勇,王永德《锦屏一级水利水电地下厂房开挖支护施工关键技术》人民长江. 2009(18)
[4] 周江平《锦屏一级水利水电特高边坡施工的安全控制》人民长江. 2009(18)
[5] 刘进春,乔介平,殷本林《锦屏一级水利水电左岸1885m高程以上高边坡开挖》水利水电设计. 2010(01)
[6] 陶勇军,高艳海《围堰堰肩及边坡开挖支护技术——以锦屏一级水利水电上游围堰施工为例》技术与市场. 2010(09)