DB32/T 4152-2021 水利工程液化地基处理技术规范

ICS93.160

CCSP55

DB32

DB32/T4152—2021

水利工程液化地基处理技术规范

Technicalspecificationforliquefactionfoundationtreatmentofhydraulicengineering

2021-12-09发布2022-07-01实施

江苏省市场监督管理局发布

DB32/T4152—2021

目次

前言II

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义2

4基本规定3

5换填垫层6

5.1一般规定6

5.2设计7

5.3施工8

5.4质量检验8

6围封8

6.1一般规定8

6.2设计8

6.3施工10

6.4质量检验10

7桩基10

7.1一般规定10

7.2设计10

7.3施工12

7.4质量检验12

8复合地基12

8.1一般规定12

8.2设计12

8.3施工14

8.4质量检验14

9强夯与强夯置换14

9.1一般规定14

9.2设计15

9.3施工16

9.4质量检验17

10压重17

10.1一般规定17

10.2设计17

10.3施工17

10.4质量检验17

附录A（规范性）江苏省主要城镇Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度和设计地震分组18

参考文献24

I

DB32/T4152—2020

前言

本文件按照GB/T1.1―2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由江苏省水利厅提出并归口。

本文件起草单位：江苏省水利勘测设计研究院有限公司、河海大学、江苏省工程勘测研究院有限责

任公司。

本文件主要起草人：朱庆华、高磊、王海俊、李辉、王振友、凌晓梅、周晓锋、余湘娟、陈育民、

张娟、周亚军、赵津磊、陈懿、许雪梅、郑卓迪、王科亮、孔祥闻、汤明泉、徐文俊、卢光田、孙云翰、

王铁力。

II

DB32/T4152—2021

水利工程液化地基处理技术规范

1范围

本文件规定了水利工程可液化地基的判别、处理方法和技术要求，以及换填垫层、围封、桩基、复

合地基、强夯与强夯置换、压重等液化地基处理设计、施工与质量检测的具体要求。

本文件适用于大中型水利工程液化地基处理技术的设计、施工和质量检验，其它小型水利工程可参

照执行。本文件不适用于堤防、土石坝、重力坝、拱坝等工程的地基抗液化处理。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB18306中国地震动参数区划图

GB50007建筑地基基础设计规范

GB50011建筑抗震设计规范

GB50202建筑地基工程施工质量验收标准

GB50290土工合成材料应用技术规范

GB50487水利水电工程地质勘察规范

GB/T50783复合地基技术规范

GB/T51130沉井与气压沉箱施工规范

GB51247水工建筑物抗震设计标准

JGJ79建筑地基处理技术规范

JGJ94建筑桩基技术规范

JGJ106建筑基桩检测技术规范

JGJ120建筑基坑支护技术规程

SL265水闸设计规范

SL/T792水工建筑物地基处理设计规范

DB32/T2334水利工程施工质量检验与评定规范

CECS279强夯地基处理技术规程

CECS137给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程

1

DB32/T4152—2021

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

液化地基liquefactionground

在地震及一定强度的周期性动荷载的作用下，饱和无黏土或少黏性土的孔隙水压力上升来不及消

散，使得土体失去抗剪强度和承载能力，造成冒水喷砂、地裂、滑坡和地基不均匀沉陷等现象的地基。

3.2

地震液化secimicliquefaction

地震动引起的饱和无黏土或少黏性土颗粒趋于紧密，孔隙水压力增大，有效应力趋于零的现象。

3.3

液化地基处理liquefactiongroundtreatment

对液化地基进行处理，改善其抗振动液化稳定性而采取的技术措施。

3.4

换填垫层replacementlayerofcompactedfill

挖除基础底面下一定范围内的液化土层，回填其它性能稳定、无侵蚀性、强度较高的材料，并夯压

密实形成的垫层。

3.5

围封compartmentation

采用混凝土或钢筋混凝土地下连续墙、高压旋喷连续墙、水泥土搅拌桩连续墙、沉井等措施将地基

侧向封闭，从而阻止基础范围内外孔隙水压力的传递，抑制液化土层的塑性流动与侧向变形，增强地基

承载力的地基处理方式。

3.6

挤密砂石桩复合地基compactedstonecolumncompositefoundation

采用振冲法或振动沉管法等工法在地基中设置砂石桩，在成桩过程中桩间土被挤密或振密。由砂石

桩和被挤密的桩间土形成的复合地基。

3.7

多桩型复合地基compositefoundationwithmultiplereinforcementofdifferentmaterialsorlengths

采用两种及两种以上不同材料增强体，或采用同一材料、不同长度增强体加固形成的复合地基。

[来源：JGJ79，术语2.1.18]

3.8

压重seepageberm

通过在液化地基上部覆盖一定厚度的非液化土，增加液化土层的有效应力，增强地基抗液化能力的

地基处理方式。

2

DB32/T4152—2021

4基本规定

4.1土的地震液化判定工作可分为初判和复判两个阶段。初判应排除不会发生液化的土层，对于初判

可能发生液化的土层应进行复判。液化初判应符合GB50487的相关规定，采用标准贯入锤击数法进行

复判时应符合4.2的规定。对于重要工程或者其它周期性动荷载引起的液化地基，应进一步通过试验进

行判断。

4.2采用标准贯入锤击数法进行地基土的液化复判时，应符合下列规定：

a）符合下式要求的土应判别为液化土：

𝑁<𝑁𝑐𝑟（1）

式中：

𝑁——工程运行时，标准贯入点在当时地面以下𝑑𝑠深度处的标准贯入锤击数；

𝑁𝑐𝑟——液化判别标准贯入锤击数临界值。

b）当标准贯入试验贯入点深度和地下水位在试验地面以下的深度，不同于工程正常运行时，实测

标准贯入锤击数应按式（2）进行校正，并按校正后的标准贯入击数𝑁作为复判的依据：

0.5

′𝜎𝑣

𝑁=𝑁(′)（2）

𝜎𝑣

′

𝜎𝑣=𝛾𝑑𝑤+𝛾(𝑑𝑠−𝑑𝑤)（3）

′′′′′

𝜎𝑣=𝛾𝑑𝑤+𝛾(𝑑𝑠−𝑑𝑤)（4）

式中：

𝑁′——实测标准贯入锤击数；

𝜎𝑣——工程正常运行时，标准贯入点有效上覆垂直应力（kPa），可根据式（3）算得，；

′

𝜎𝑣——进行标准贯入试验时标准贯入点有效上覆垂直应力（kPa），可根据式（4）算得；

𝑑𝑠——工程正常运行时，标准贯入试验点在当时地面以下的深度（m），当建筑物相邻场地高程存

在差异时，地面高程宜取低值；

𝑑𝑤——标准贯入试验时，地下水位在当时地面以下的深度（m）；当地面淹没于水面以下时，𝑑𝑤=0；

′

𝑑𝑠——标准贯入试验时，标准贯入试验点在当时地面以下的深度（m）；

′′

𝑑𝑤——标准贯入试验时，地下水位在当时地面以下的深度（m）；当地面淹没于水面以下时，𝑑𝑤=0；

𝛾——地下水位以上的土层取浮重度；

𝛾′——地下水位以下的土层取浮重度；

′

𝜎𝑣及𝜎𝑣取值均不应小于35kPa，且不大于300kPa。

c）在地面以下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值应根据下式（5）计算，当标准

贯入点的深度在地面以下5m以内时，应采用5m计算𝑁𝑐𝑟，地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土

层时，可只判别地面下15m范围内土的液化。

3

𝑁𝑐𝑟=𝑁0𝛽[𝑙𝑛(0.6𝑑𝑠+1.5)−0.1𝑑𝑤]√（5）

𝜌𝑐

3

DB32/T4152—2021

式中：

𝑁0——液化判别标准贯入锤击数基准值，在设计基本地震动加速度为0.1g、0.15g、0.2g、0.3g、

0.4g时分别取7、10、12、16、19；

𝛽——调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取0.95，第三组取1.05，江苏地区设计地震分组

按附录A进行划分；

𝑑𝑠——工程正常运行时，标准贯入试验点在当时地面以下的深度（m），当建筑物相邻场地高程存

在差异时，地面高程宜取低值；

𝑑𝑤——工程正常运行时，地下水位在当时地面以下的深度（m）。当地面淹没于水面以下时，𝑑𝑤取

0；

𝜌𝑐——土的黏粒含量百分率（%），当小于3或为砂土时，应采用3。

4.3对存在液化无黏性土层、少黏性土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，按下式（6）计算

每个钻孔的液化指数，并按表1综合划分地基的液化等级：

𝑛

𝑁𝑖

𝐼𝑙𝐸=∑[1−]𝑑𝑖𝑊𝑖（6）

𝑁𝑐𝑟𝑖

𝑖=1

式中：

𝐼𝑙𝐸——液化指数；

𝑛——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；

𝑁𝑖、𝑁𝑐𝑟𝑖——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值。当实测值大于临界值时应取临界值；

当只需要判别15m范围以内的液化时，15m以下的实测值可按临界值采用；

𝑑𝑖——i点所代表的土层厚度（m），可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深

度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；

-1

𝑊𝑖——i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（m）。当该层中点深度不大于5m时应采用10，

等于20m时应采用零值，5m～20m时应按线性内插法取值。

表1液化等级与液化指数的对应关系

液化等级轻微中等严重

液化指数IlE0＜𝐼𝑙𝐸≤66＜𝐼𝑙𝐸≤18𝐼𝑙𝐸＞18

4.4在选择液化地基处理方案前，应完成下列工作：

a）搜集详细的岩土工程勘察资料、上部结构及基础设计资料等；

b）根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要

求达到的各项技术经济指标等；

c）结合工程情况，了解当地地基处理经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解相似场

地同类工程的地基处理经验和使用情况等；

4

DB32/T4152—2021

d）调查邻近建筑、地下结构、道路和有关管线等周边环境情况。

4.5水工建筑物的工程抗震设防类别应根据其重要性和工程场地地震基本烈度按表2的规定确定。

表2工程抗震设防类别

工程抗震设防类别建筑物级别场地地震基本烈度

甲类1级（壅水和重要泄水）

≥Ⅵ度

乙类1级（非壅水）、2级（壅水）

丙类2级（非壅水）、3级

≥Ⅶ度

丁类4级、5级

注：重要泄水建筑物指其失效可能危及壅水建筑物安全的泄水建筑物。

4.6未经处理的液化地基土层不应作为天然地基持力层。地基中的可液化土层，应根据工程结构类型、

荷载及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的影响等

因素进行综合分析，按表3选用相应的地基抗液化措施。

表3抗液化措施

工程抗震设防类地基的液化等级

别轻微中等严重

甲全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷

全部消除液化沉陷，

乙或部分消除液化沉陷且对基础全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷

和上部结构处理

基础和上部结构处理，全部消除液化沉陷，全部消除液化沉陷，

丙或部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础或部分消除液化沉陷且对基础

或更高要求的措施和上部结构处理和上部结构处理

基础和上部结构处理，全部消除液化沉陷，

丁基础和上部结构处理，

或部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础

（壅水）或更高要求的措施

或更高要求的措施和上部结构处理

丁基础和上部结构处理，

基础和上部结构处理，基础和上部结构处理，

（非壅水/短期壅或部分消除液化沉陷，

或更高要求的措施或更高要求的措施

水）或其它经济的措施

注1：工程抗震设防类别按表2确定。

注2：对于较为重要的抗震设防类别为丙类、丁类的水工建筑物，经论证可提高一级选择抗液化措施。

注3：堤防、土石坝、重力坝、拱坝的抗液化措施应按相关规范执行。

4.7全部消除地基液化沉陷的措施应符合下列规定：

a）采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中除桩尖部分的长度应按计算确定；且对碎石土、

砾砂、粗砂、中砂、坚硬黏性土和密实粉土不应小于3倍桩径，对其它非岩石土不应小于5倍桩径；

5

DB32/T4152—2021

b）采用加密法（如振冲、振动加密、挤密砂石桩、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界；振

冲或挤密砂石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不应小于4.2规定的液化判别标准贯入锤击数临界值；

c）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2

且不小于基础宽度的1/5；

d）用非液化土替换全部液化土层，或增加上覆非液化土层的厚度；

e）采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于0.5m；

f）采用围封加固时，处理深度应达到可液化土层的下界；

g）永久性围护结构应嵌入非液化土层。

4.8部分消除地基液化沉陷的措施应符合下列规定：

a）处理深度应满足使处理后的地基液化指数减小的要求，处理后的地基液化指数不宜大于5；

b）采用振冲或挤密砂石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不应小于按4.2规定的液化判别标准

贯入锤击数临界值；

c）基础边缘以外的处理宽度，应满足4.7c）的要求；

d）采取减小液化震陷的其它方法，如增厚上覆非液化土层的厚度和改善周边的排水条件等。

4.9减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列各项措施：

a）选择合适的基础埋置深度；

b）调整基础底面积，减少基础偏心；

c）加强基础的整体性和刚度；

d）减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降

敏感的结构形式等；

e）管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。

4.10液化地基处理应从实际出发，广泛吸取工程实践经验，进行必要的科学试验，积极慎重采用新技

术、新方法，处理后的地基宜进行处理效果的评价。

4.11地基处理施工中应进行质量控制和监测，并做好施工记录；当出现异常情况时，必须及时会同有

关部门妥善解决。施工结束后应按有关规定进行工程质量检验和验收。

5换填垫层

5.1一般规定

5.1.1换填垫层适用于浅层液化土层的地基处理。

5.1.2应根据水工建筑物的结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、

地下水特征、对周围环境的影响、材料供应、施工条件等因素综合分析后，进行换填垫层的设计和施工

方法的选择。

5.1.3换填垫层的厚度应根据置换液化土的深度及下卧土层的承载力确定，但不宜大于3m。

6

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5.1.4换填料应拌和均匀，分层铺填、压实、检测。对于工程量较大的换填垫层，应按所选用的施工

机械、换填材料及场地条件进行现场试验，确定换填垫层的压实效果和施工质量控制标准。

5.2设计

5.2.1垫层材料应就地取材，采用性能稳定、压缩性低的天然或人工材料，材料的选用应满足下列要

求：

a）砂石垫层。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑，应级配良好，不含植

物残体、垃圾等杂质。砂石的最大粒径值应通过现场碾压试验确定，不宜大于50mm或者铺设厚度的

2/3；

b）粉质黏土垫层。土料中有机质含量不得超过5%，且不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，

其最大粒径不宜大于50mm；

c）水泥土垫层。水泥的种类及质量配合比宜通过现场试验确定，水泥掺入比宜取6%～10%。土料

宜用粉质黏土，不宜使用块状黏土，不得含有松软杂质，土料应过筛且最大土块粒径不得大于15mm；

d）粉煤灰、矿渣等其它工业废渣垫层。选用的这些材料宜在垫层设计、施工前进行试验，确认其

性能稳定，且满足腐蚀性和放射性安全的要求。矿渣材料宜选用分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣等高炉

重矿渣。大量填筑时，应经场地地下水和土壤环境的不良影响评价合格后，方可使用；

e）加筋垫层。加筋垫层所选用土工合成材料的品种与性能及填料，应根据工程特性和地基土质条

件，验算和现场试验后确定，满足GB50290的要求；

f）根据工程使用条件，垫层材料应有所限制。当有排水要求时，垫层材料应具有良好的透水性；

当有防渗要求时，如采用砂垫层、碎石垫层作为换填材料时，应优先采用垂直防渗体以保证渗流安全；

当水体或垫层以下的土层有侵蚀性时，垫层材料还需保证其强度和耐久性要求。

5.2.2换填垫层宜分层压实，土料的含水量应控制在最优含水量附近，垫层压实效果应根据地基土质

条件及选用的垫层材料等进行现场试验验证。垫层压实标准可按表4选用。矿渣垫层的压实系数可根据

满足承载力设计要求的试验结果，按最后两遍压实的压陷差确定。

表4各类垫层压实要求

压实标准

施工方法换填材料类别

压实系数𝜆𝑐相对密度𝐷𝑟

砂石垫层-≥0.75

粉质黏土≥0.96（0.94）-

碾压振密或夯实

水泥土≥0.96（0.94）-

粉煤灰≥0.96（0.94）-

注1：压实系数𝜆𝑐为土的控制干密度𝜌𝑑与最大干密度𝜌𝑑𝑚𝑎𝑥的比值，土的最大干密度宜采用轻型击实试验确定；

注2：表中的垫层压实系数标准适用于1、2级建筑物，括号内的值适用于其它级别的建筑物；

注3：相对密度𝐷𝑟为砂土的最大孔隙比和天然孔隙比与其最大孔隙比和最小孔隙比之差的比值，在强震地震区，砂土

相对密度不应小于0.8。

7

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5.2.3垫层的厚度、宽度、承载力及地基变形应按GB50007的相关规定进行计算。

5.2.4加筋垫层所选用的土工合成材料应按照JGJ79的相关规定进行材料强度验算。

5.3施工

5.3.1地基换填前应对开挖基面进行检查，确认换填的范围和深度。

5.3.2地基开挖时应避免坑底土层受扰动，预留200mm～500mm厚的保护层，在换填前挖至设计标

高。

5.3.3换填垫层施工时，应采取基坑排水措施。工程需要时应采取降低地下水位的措施。

5.3.4垫层施工方法及其它要求应按照JGJ79的相关规定执行。

5.4质量检验

5.4.1垫层施工质量检测项目与标准应按照JGJ79的相关规定执行，同时满足DB32/T2334的要求。

5.4.2换填垫层的施工质量检验应分层进行，并应在每层的压实标准符合设计要求后铺填上层。

5.4.3加筋垫层施工过程中土工合成材料的检验应按照GB50290的相关规定执行。

6围封

6.1一般规定

6.1.1液化地基的围封处理可结合地基加固或防渗进行方案选择，围封墙体可选择混凝土或钢筋混凝

土地下连续墙、高压旋喷连续墙、水泥土搅拌桩连续墙等有成熟经验的工艺成墙，或采用沉井结构。

6.1.2混凝土或钢筋混凝土地下连续墙可用于风化破碎岩石地基和碎石土、砂土等覆盖层地基，高压

旋喷连续墙、水泥土搅拌桩连续墙可用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土等覆盖层地基。沉井结构可

适用于非岩石土的覆盖层地基。

6.1.3围封墙体应满足下列要求：

a）具有足够的抗渗性；

b）具有适宜的强度、变形能力；

c）具有足够耐久性，在水的长期作用下不发生破坏；

d）墙体之间可靠连接。

6.1.4重要的、地层复杂的或深度较大的高压旋喷连续墙、水泥土搅拌桩连续墙，宜选择有代表性的

地层进行成墙现场试验。

6.2设计

6.2.1混凝土或钢筋混凝土地下连续墙

6.2.1.1混凝土或钢筋混凝土地下连续墙的平面布置应满足下列要求：

a）结合上部水工建筑物基础轮廓布置；

8

DB32/T4152—2021

b）墙体应保证墙体可靠、内部土体封闭；

c）基础轮廓范围内的地下连续墙采用格栅式布置时，格栅墙间距不宜大于20m。

6.2.1.2混凝土或钢筋混凝土地下连续墙的深度应穿透液化土层，进入相对密实的非液化土层0.5m～

1.5m。

6.2.1.3混凝土或钢筋混凝土地下连续墙与上部结构可采用刚性或柔性连接，满足下列要求：

a）采用刚性连接时，应满足地震作用下各种不利荷载组合作用，以及地震时在上部附加压力作用

下土体产生的横向变形；

b）采用柔性连接时，如有防渗要求，桩基础与上部结构之间应设置垂直止水，止水之间应相互连

接形成挡水封闭系统。

6.2.1.4混凝土或钢筋混凝土地下连续墙厚度应根据墙体的应力和变形、施工设备、地质条件、环境

水质等因素综合确定，如兼做防渗墙时候还应满足防渗要求。

6.2.1.5刚性混凝土防渗墙可根据墙体受力要求和结构变形要求设置钢筋，钢筋布置应满足构造和施

工要求。

6.2.1.6混凝土或钢筋混凝土地下连续墙的具体设计应按照JGJ120和SL/T792的相关规定执行。

6.2.2高压旋喷连续墙

6.2.2.1高压旋喷连续墙的平面布置应满足下列要求：

a）结合上部水工建筑物基础轮廓布置；

b）桩体成墙可采用双排桩交错布置、格栅式布置等，应保证墙体可靠、内部土体封闭；

c）基础轮廓范围内的高压旋喷墙体采用格栅式布置时，格栅墙间距宜采用5m～10m。

6.2.2.2高压旋喷连续墙的深度可参照6.2.1.2的要求执行。

6.2.2.3高压旋喷连续墙与上部结构可采用柔性连接，满足6.2.1.3的要求。

6.2.2.4高压旋喷连续墙有效成墙厚度不宜小于0.35m，纵横墙体搭接处应可靠并向外延伸不小于0.5

m。

6.2.2.5高压旋喷灌浆孔孔距可采用0.8~2.5m，具体应根据墙体渗透系数、墙体厚度、施工工艺等指

标要求，结合地层条件，通过现场试验或工程类比确定。

6.2.2.6高压旋喷连续墙的具体设计应按照JGJ79、SL/T792和SL265的相关规定执行。

6.2.3水泥土搅拌桩连续墙

6.2.3.1水泥土搅拌桩连续墙的平面布置和深度可参照6.2.2.1、6.2.2.2的要求执行。

6.2.3.2水泥土搅拌桩连续墙有效厚度及纵横墙体搭接处参照6.2.2.3的要求执行。

6.2.3.3水泥土搅拌桩间距可采用0.3m~1.0m，具体应根据墙体渗透系数、墙厚、桩径等指标要求，

结合地条件、成墙工艺确定。

6.2.3.4水泥土搅拌桩连续墙与上部结构可采用柔性连接，满足6.2.1.3的要求。

9

DB32/T4152—2021

6.2.3.5水泥土搅拌桩连续墙的具体设计应按照JGJ79、SL/T792和SL265的相关规定执行。

6.2.4沉井围封

6.2.4.1沉井的平面布置应满足下列要求：

a）结合上部水工建筑物基础轮廓布置；

b）平面布置应简单对称，其长宽比不宜大于3。

6.2.4.2沉井应穿透液化土层，下沉进入相对密实的非液化土层0.5m～1.5m。

6.2.4.3沉井与上部结构可采用柔性或刚性连接，满足6.2.1.3的要求。

6.2.4