铁路工程施工安全评估服务方案

 

 

 

 

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一、全面项目评估设计

1.1创新技术解决方案

作为建设项目安全工程管理的核心环节，安全风险评估尤为重要，特别是在新建项目施工期间，对既有桥梁和通道的运行安全影响评估。这一评估对于确保既有结构的稳固安全至关重要，是推动新建项目顺利开展的前提，同时也是A市交通安全管理规定不可或缺的要求。

项目核心任务是对新建XX工程项目在施工与运营期间对现有XX铁路桥梁结构的潜在影响进行全面评估。在XX设施施工进程中，诸如道路新建、绿化作业和管线铺设等活动可能导致地基变化，进而通过桩基传递至桥梁上部结构，引发沉降和形态变异。上部结构的空间效应进一步加剧了它对下部结构的约束效应。因此，XX项目的实施期间，桥梁上部结构与桩基之间呈现出动态的交互作用模式。为了确保桥梁上部结构的安全，关键在于监测桩基差异沉降，这种沉降会诱发额外的应力于结构，一旦超过承载极限，可能引发结构裂缝、局部损坏，严重时甚至威胁桥梁整体稳定性，危及正常使用。因此，在XX项目穿越XX铁路桥梁施工过程中，必须预先设定既有桥梁的管控标准，通过实时变形监控进行预警，一旦施工影响超出阈值，即刻采取应对措施，以防风险发生。

在XX项目的运营维护阶段，桥下交通、用火用电以及高空物品管理等方面的安全部署将对既有XX铁路桥梁结构构成潜在威胁，因此，运营期间的风险辨识与安全评估作为项目核心内容之一至关重要。

作为XX铁路线的整体设计机构，我们全面负责沿线设施的规划与管理，并积累了丰富的同类项目评估实践。鉴于此，依据安全风险工程管理体系，我们的技术方案按照以下四个阶段有序进行：风险识别—风险评估—风险应对措施—风险监控，以契合本项目的独特工程特性。

各步骤主要内容分述如下。

图0-1 安全评估技术方案图

1.1.1风险识别

风险识别在安全风险评估中起着基础性作用，堪称其核心组成部分。针对本项目的风险源辨识，我们采用双重策略——定性与定量分析。定性评估主要依赖于A市、管理方和建设方等的相关管理规定，以进行初步风险识别。针对那些经过定性评估需进一步进行安全评估的结构和设备设施，我们将融入理论分析和初步计算，通过定量方法，筛选出适宜且切实可行的风险源，进行深入的计算剖析。

对于XX铁路线，其独特的线路特性在于它作为首条设计速度达到每小时200公里的综合交通走廊，集城市轨道交通与城际铁路特性于一体。鉴于此，对穿越工程的风险源进行深入辨识，明确既有设施的评估界限及对象显得尤为重要。在风险识别过程中，应参照《城市轨道交通结构安全保护技术规范》和《铁路安全管理条例》等相关法规，坚持严谨的态度进行管控。

依据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》，规定城市轨道交通沿线必须设立控制保护区，其范围界定为地面和高架车站以及线路轨道结构的外侧边界向外延伸30米以内区域。

依据《铁路安全管理条例》的条款，铁路线路安全保护区的划定如下： 1. 在城市市区，高速铁路的安全保护区自铁路桥梁外侧起延伸10米，其他铁路则为8米； 2. 在城市郊区居民居住区，高速铁路扩展至12米，非高速铁路则为10米； 3. 对于村镇居民居住区，高速铁路保护区设为15米，其他铁路则为12米； 4. 在其他地区，高速铁路保护区为20米，常规铁路则为15米。

在全面评估中，风险识别严格遵照《城市轨道交通结构安全保护技术规范》的规定范畴，风险防控措施则依据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》、《铁路安全管理条例》以及其它适用于轨道交通和铁路的管理规定进行综合评估。

表1-1 外部作业影响等级的划分

接近程度外部作业的工程影响分区	非常接近	接近	较接近	不接近
强烈影响区（A）	特级	特级	级	二级
显著影响区（B）	特级	级	二级	三级
一般影响区（C）	一级	二级	三级	四级

1.1.2风险评估

明确评估范围及评估对象之后，针对既有结构进行风险评估。既有结构的风险评估主要包括既有结构的结构安全性、耐久性、使用性进行评估。根据本工程特点，本工程穿越的交通设施中主要为既有桥梁，桥梁结构安全评估包括：桥梁结构的承载能力、桥梁结构的抗变形能力、桥梁结构的抗震性能、桥梁结构的耐久性。

风险评估方案应涵盖两个阶段的内容：首先，针对新建X双项目设施在实施穿越施工前，需进行既有结构的现状安全性评估，该评估基于施工前的检测结果及原有结构的竣工资料，评估其工作状态与承受附加变形的能力。其次，新建XX项目施工过程中的穿越阶段以及穿越完成后，将进行既有结构的安全性评估，主要通过数值模拟计算确定施工步骤，分析结构的附加应力和变形情况，并参照同类工程的实践经验，综合确定对既有结构允许的变形控制标准。

1.1.3风险应对

基于先前的风险评估结果，我们通过对穿越工程影响区域的深入理论剖析，以及对既有工程受力与变形机制的详细考察，结合丰富的实际穿越工程项目案例，制定出了针对各类风险源的针对性应对策略。

1.1.4风险监控

根据风险评估结论，提出相应的监控要求及量化的控制标准。根据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》规定，本工程应进行第三方监测，监测预警可划分为四个级别，即四个等级，相应的预警条件分别为实测累计值达到累积量控制值的60%、80%、100%。

1.2创新的执行策略

本项目旨在对新建XX工程中穿越的既有桥梁结构进行安全性评估，着重于现有桥廊结构的稳固性分析。

桥体结构的安全性评估划分为两个阶段：首先，对现有设施在新建XX项目施工前的稳定性进行全面审查；其次，深入评估施工期间及项目运营后的既有结构安全性，并为此提供建设性的改进建议。

图0-2安全评估的工作思路

1.2.1既有结构现状安全性评估

在既有桥梁完工且XX项目穿越工程启动前，可能已面临环境变迁、临近工程施工等因素导致的既有结构承载力与形变变异。使用期间，诸如地面不均匀沉降在内的潜在损伤也需考虑。因此，对现有结构的实时安全评估是必要的，以便准确掌握其可承受的附加应力，并确保相关设施能适应新建XX项目穿越施工引发的潜在影响，从而进行相应的结构安全评估。

1.2.2剩余抗变形能力分析

在XX铁路桥梁结构完成竣工后，若出现沉降变形现象，应首先搜集相关数据。接着，通过数值模拟方法进行定量分析，构建三维有限元模型，并对结构体施加预设的强制位移。通过此过程，我们可以计算出已产生的额外应力，并进一步估算结构剩余的承载能力以及可能的附加变形情况。

1.2.3 针对XX项目的施工过程及运营阶段的后续影响，进行的安全评估报告

新建XX项目的道路交通与管线设施对既有XX铁路桥梁桩基的潜在影响构成一个三维空间的复杂课题，其实质在于新设施、土壤与桩基之间的动态交互作用。当前的研究主要侧重于四个维度：实验探究地层变形原理、理论剖析桩土相互作用机制、通过数值模拟揭示桩基内部力和变形的演变规律，以及结合实际工程项目进行深入分析。

对现有结构在新XX工程项目穿越施工期间及施工结束后可能遭遇的安全性进行详尽评估。采用数值分析方法，依托新公园及原有结构的设计图纸、地质勘察资料等，构建三维有限元仿真模型，模拟施工全过程，预估新建XX项目施工对既有结构产生的附加应力与位移。通过对既有结构承载能力的评估，以确定其在施工影响下的安全性。同时，根据预测的结构变形，还能间接评估相关区域使用设施的潜在安全风险。

1.3项目职责与任务

依据《城市轨道交通结构安全保护技术规范》的规定，穿越既有结构的安全评估流程须遵循图1-3所示的详细步骤，如下所述： 1. 资料搜集 2. 评估目标明确 3. 建立评估模型 4. 设定评估参数 5. 进行安全评估 6. 施工图纸安全审核 7. 编制安全评估报告 各项具体的实施细节将在第2.2节中详尽阐述。

图0-3安全评估程序框图

1.3.1安全评估工作概述

(1)在项目实施阶段，进行针对穿越铁路路段的安全性详细评估。

(2)评估对象

本次评估的核心关注点在于：对某项目安全性进行深入剖析与评价，鉴于其高速铁路安全的至关紧要性。

(3)评估目的

在项目施工的安全评估过程中，我们明确了可能对铁路产生的负面影响，并针对性地制定了应对策略。针对评估发现的问题，我们对相关施工环节提出了具体的意见与建议，旨在确保铁路运营的核心安全目标得以实现。

(4)评估内容

按照相应的规范指南，并鉴于本工程的独特性质，关键的评估要点如下所述：

(5)评估方法

针对既定的评估阶段、评估对象、目标与内容，本项目拟进行施工期间对铁路运行安全性的全面评估。

1.3.2安全评估方案

在施工阶段，本工程设计方案将不可避免地对邻近铁路工点的天然土壤结构造成干扰和形变，进而可能引发现有铁路线路轨道的相应移动和变形。为此，我们将通过精确的铁路变形评估计算，从设计角度提出相应的意见和建议，以确保新建附加工程的顺利实施以及运营期间既有铁路系统的安全无虞。

安全评估工作方案主要围绕以下几点进行：

1、审查XX项目二期南侧用地的下穿XX铁路工程设计提案，是否符合铁路穿越工程的全部规定与标准。

2、分析XX项目二期南区地底穿越XX铁路工程的施工与运营过程中，可能对铁路线路轨道稳定性产生的额外影响如何评估。

3、分析XX铁路工程在XX项目二期南侧地块施工及运营期间，对铁路线路轨道可能产生的高低不平顺偏差的影响评估

4、分析XX铁路工程在XX项目二期南侧地块施工及运营期间，对其铁路线路轨道产生的轨向不平顺偏差的影响评估

5、分析XX铁路工程在XX项目二期南侧地块下穿施工及运营期间，对铁路线路轨道可能产生的水平不平顺偏差的影响评估

6、分析XX铁路工程在XX项目二期南侧地块施工及运营期间，对其桩基可能产生的影响评估

1.3.3工作方案的先进性、创新性

1、工作方案的先进性体现在以下两个方面

(1)项目组通过科学的组织配置，确保各专业技能的团队成员依据项目的特性和需求进行岗位定向与人员配备，从而实现团队人员的完整性。

(2)项目管理严谨，有效整合项目团队及公司资源，包括人力资源、机械设备和物资，科学划分项目阶段并精确安排各施工工序的执行顺序。

2、工作方案的创新性体现以下三方面

(1)项目团队成员凭借其专业优势及响应最新技术规格，致力于项目的推进与实施。

(2)在获取到相关设计文件后，我们利用先进的软件平台（遵循标准规格），对项目进行了详尽的建模分析，并据此生成了专业报告。

(3)通过科学的统筹规划，同步推进各项并行任务，确保评估计算与报告编撰过程拥有充足的准备时间，从而提升项目的执行稳定性与可靠性。

3、技术、经济、质量指标

(1)技术指标

通过现有技术手段，全面支持设计机构优化方案的选择过程。

(2)经济指标

项目组将运用统筹学的原理，实施精细化的工作进度管理，从而提升咨询与安全评估工作的效率及报告的品质，使其在业界处于领先地位。

(3)质量指标

严谨遵循科学原则与专业作风处理咨询评估任务，确保其结果的合理性与科学性得以充分体现。

1.3.4工作方案的风险分析

重大危险源识别在建设工程施工及运营全周期内尤为关键，其依据主要源自现行的国家法律法規、国家标准、行业标准规程，以及对相关事故案例的分析研究。

1、重大危险源常用的辩识方法

(1)经验分析法

经验分析法包括对照分析法和类比分析法。

该方法采用对照分析策略，具体包括参照相关法规、标准，辅以详细的检查清单，同时依赖分析人员的专业洞察力和丰富的经验判断，通过对评价对象潜在风险因素的直观剖析，以实现有效的评估。

通过类比分析方法，我们借鉴相似工程或任务环境下积累的劳动安全卫生统计数据，以此推测并评估目标对象可能存在的危险因素。这一过程基于对过往生产经验的全面总结，深入剖析已发生的事故或未遂事故的根本原因，旨在揭示潜在的危险因素。

(2)作业条件危险性评价法。

具体的作业条件危险性评估采用LEC半定量评估方法，通过该方法对危险程度进行分级。

值越大，说明该项目的危险性越大，需要增加安全防范措施，以减小发生事故的可能性。

2、工程常见重大危险源

(1)基坑开挖过程

①涉及深度超过五米的基坑（槽）的土方挖掘、支护体系构建以及降水作业

②针对深度不超过5米的基坑，其特殊的地质条件与周边复杂的环境对邻近铁路建筑物（构筑物）构成潜在威胁，涉及的土方开挖、支护以及降水工程需谨慎实施，以确保施工安全及周边设施的稳固性。

(2)起重吊装及安装拆卸工程

①涉及运用特殊起重装置和技术的工程项目，其单件吊装载荷超过100千牛顿的大规模起重作业。

②大型起重设备（起重量超过300千牛顿）的安装工程项目

(3)铁路营业线工程

①上跨、下穿主要干线的桥涵（管）工程；

②涉及临近营业线运行的大型吊装与安装工程，尤其是可能因施工过程中的翻塌或坠落风险对行车安全构成威胁的工程项目。

③即将开展对临近营业线的降水作业、注浆施工、桩基打入以及挖掘工程，这些活动可能对稳定性构成潜在影响。

④鉴于可能因施工导致对铁路四电等相关设施造成损害的工程性质，

(4)其它

①大跨大于36m及以上的钢结构安装工程；

②16m及以上的人工挖孔桩工程；

③隧道、地下暗挖、顶管及水下作业工程；

④涉及应用前沿科技、革新工艺、新型材料以及缺乏相应技术标准的高风险分部和分项工程项目。

通过实施风险辨识、风险评估与管控程序，致力于削减高危工程的风险隐患，从而有效降低和减少潜在灾害的发生概率。

1.4实施应对策略

1.4.1理论计算

采用数值模拟手段进行评估计算，针对现有桥梁与通道结构，运用Midas-civil软件对整座桥梁进行细致的梁格单元分析。旨在评估其在承载能力极限状态和正常使用条件下的结构安全性，明确变形控制标准，从而为新建设项目XX的施工过程提供精确的监测参考依据。

借助MIDAS/GTS专业软件构建三维模型，通过选用各异的本构模型与物理力学参数，对各类材料特性进行精细模拟。进而运用地层结构模型方法，精确再现各施工阶段的过程，从而获取在各种工况下现有轨道交通线路的结构应力与变形数据。这些数据为安全性能评估提供了关键支撑依据。

1.4.2工程类比

XX铁路线的独特性体现在其作为首条设计时速达200公里的复合型交通网络，融合了轨道交通与城际铁路的特性。在遵循轨道交通与城际铁路对安全保护区的严格规定下，我们的工程评估借鉴同类项目的经验，据此确立了适用于本项目的严谨安全评价结论。

1.4.3专家咨询

在完成XX项目穿越工程的安全性评估初期工作中，鉴于其特有的复杂性，我们组织了一次专家咨询会议，邀请资深行业专家参与，以征询他们关于穿越关键难点的专业见解和建议，以便对相关方案进行修正和完善。

二、详细的工作执行计划

2.1项目简介与关键特点

2.1.1新建XX项目项目概况

XX项目工程位于 地块，东至 路，南至 路，西至 路，北至路，占地面积              公顷，项目的建设是落实              。项目总投资约              亿元。XX项目项目分两期实施，一期项目              主要为京雄高铁影响范围，目前已基本施工完成，二期项目主要为XX铁路影响范围，目前正在项目前期阶段。

图0-4XX项目位置图

2.1.2穿越点概况

XX铁路从A市启动区城市航站楼接出，

线路全长约 km(),高架段约km,

图0-5穿越区XX铁路桥梁现状

2.2基础资料与法规参考

2.2.1强制性标准

我方严格遵循招标文件所列出的技术规格与标准，以国家和行业的现行技术规范、规定及实施指南为行动准则，致力于方案咨询和安全评估报告的编制。我们承诺提供服务质量，确保其达到国家规定的合格标准，所有技术成果文档均严格遵照相关强制性国家标准执行。

2.2.2技术规范

(1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)

(2)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01-2018)

(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)

(4)《公路圬工桥涵设计规范》(JTJD61-2005)

(5)关于公路钢筋混凝土及预应力混凝土的设计标准，我们遵循《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》

(6)关于公路桥涵地基与基础设计的规范要求，参考了《公路桥涵地基与基础设计规范》

(7)《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01-2020)

(8)关于公路工程的抗震设计标准，参考了《公路工程抗震规范》

(9)公路桥涵施工的技术规范依据为《公路桥涵施工技术规范》

(10)《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81-2017)

(11)《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T3310—2019)

(12)《公路交通标志和标线设置规范》(JTGD82-2009)

(13)《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》(JT/T327-2016)

(14)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)

(15)《道桥用防水涂料》： JC/T975-2005标准

(16)关于高速铁路的设计标准，我们遵循了TB10621-2014《高速铁路设计规范》的要求，确保严谨与专业。

(17)《铁路桥涵设计规范》(TB10002-2017)

(18)关于铁路桥涵混凝土结构的设计标准，我们参考了《铁路桥涵混凝土结构设计规范》

(19)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10093-2017)

(20)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)

(21)《铁路混凝土结构耐久性设计规范》：TB10005-2010

(22)《铁路工程设计防火规范》(TB10063-2016)

(23)《铁路技术管理规程（高速铁路部分）》(TG/01-2014)：详细规定与标准

(24)《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》(TB10182-2017)

(25)《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》(TB10314-2021)

(26)《公路铁路交叉路段技术要求》(JT/T1311-2020)

2.2.3条例、条文

1、《铁路技术管理规程》(2019)

2、国务院第639号令颁布的《铁路安全管理条例》

3、《铁路营业线施工安全管理办法》（铁运[2012]280号）

4、《铁路营业线施工安全管理办法补充规定》（铁运[2014]180号）

5、北京铁路局《营业线施工安全管理实施细则》（技术规章编号：BJG/QT103-2016)(京铁师号)

6、北京铁路局《北京铁路路外工程营业线施工配合管理办法（暂行）》（京铁师2015[188]号)

7、北京局集团公司工务部关于印发《北京局集团公司工务上线关键作业安全管理相关规定》的通知（京工函[2019]27号）

8、《国铁集团工电部关于加强穿（跨）越铁路营业线和邻近营业线工程方案等审查和施工安全管理的通知》（工电桥房函【2020】48号）

1.3铁路构筑物变形评估标准

在对既有铁路进行安全评估时，通常会着眼于结构及其附属设施的变形、结构强度与稳定性等因素。变形被视为关键的控制参数。鉴于运营现状、周边环境以及借鉴国内同类工程的实践经验，并结合理论计算分析，我们为此项目确立了明确的变形控制标准与准则。

在本次评估任务中，针对设计速度达到200公里/小时的XX铁路线，我们依据高速铁路的安全标准进行了详尽的评估。

1、《高速铁路设计规范》沉降评估标准

鉴于高铁桥梁下方填土及基坑开挖施工可能导致临近桩基周边土体的松动与变形，从而引发桩基沉降和挠曲变异，对上部结构构成潜在影响。若此类变形超出容许限度，将对桥梁正常使用构成威胁。因此，为确保桥梁稳定，必须确立临近桩基沉降控制标准，并采取适当的保护与加固措施，以限制其影响在可接受范围内。

《高速铁路设计规范》TB10621-2014明确指出，在基础均匀沉降情形下，为了满足运营需求，线路设计需考虑沉降带来的影响较小。它规定了工后沉降的定义，并设定了桥梁工程完工后的沉降量及其差异沉降的限值标准。

(1)第2.1.9款明确了工后沉降的定义：指在轨道铺设工程完成后，基础设施所产生的沉降量被视为工后沉降。

(2)根据第7.3.10条款，墩台基础的沉降应基于恒定荷载进行计算，对于静定结构墩台，其完工后的沉降量不得超出如下所示的限值：

静定结构墩台基础工后沉降限值 表8-1

沉降类型	桥上轨道类型	限值
墩台均匀沉降差	无砟轨道	20mm
相邻墩台沉降差	无砟轨道	5mm

特别说明：相邻墩台的沉降量差异，除了需符合上述标准，还需依据沉降差对结构引发的额外应力效应进行额外评估。

2、高速铁路轨道平顺性评估标准

按照《高速铁路无砟轨道线路维修规则》（铁运[2012]83号）要求的线路轨道静态和动态几何尺寸容许偏差管理值作为控制标准。

250(不含)线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理 表

8-2

项目	作业验收	经常保养	临时补修	限速（200km／
轨距（mm）	+1-1	+4-2	+5-3	+6-4
水平（mm）	2	4	6	7
高低（mm）	2	4	7	8
轨向（直线）	2	4	5	6
扭曲（mm／3m）	2	3	5	6
轨距变化率	1/1500	1/1000	/	/

重要说明：1. 高低与轨向的测量误差指的是在10米范围内测得的最大偏离数值；2. 扭曲偏差的计算并未包含因曲线超高顺坡所引发的变形量。

250(不含)线路轨道动态质量容许偏差管理值  表8-3

项目		经常保养	舒适度	临时补修	限0km／h）
偏差等级		I级	II级	III级	IV级
轨距（mm）		+4-3	+6-4	+7-5	+8-6
水平（mm）		5	6	7	8
扭曲（基长3m）（mm）		4	6	7	8
高低（mm）	波长1.5～	4	6	8	10
轨向（mm）		4	5	6	7
高低（mm）	波～120m	7	9	12	15
轨向（mm）		6	8	10	12
复合不平顺（mm）		6	8	/	/
车体垂向加速度（m／s2）		1.0	1.5	2.0	2.5
车体横向加速度（m／s2）		0.6	0.9	1.5	2.0
轨距变化率（基（‰）		1.0	1.2	/	/

请注意：表格中的管理值对应于轨道不平顺实际幅度的半峰值测量。

②水平限值排除了由规定设置所涉及的曲线上的超高标准及其顺坡效应。

③扭曲限值的构成元素包括由缓和曲线和曲线超高顺坡所引发的变形量。

④车体垂向加速度的评估应用20赫兹低通滤波技术，而对于车体横向加速度，I、II级别标准则依据0.5至10赫兹带通滤波处理的结果进行评价；而对于III、IV级别标准，其评价依据则是经过10赫兹低通滤波后的数据。

⑤复合不平顺包括水平与轨向的反向组合，其评估依据是通过计算水平值与1.5至42米轨向差的代数和。强调应防止连续多处不平整情况的发生。

3、《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》(TB10182-2017)

第3.0.2条：对于高速铁路桥梁墩台顶部受下穿工程影响的位移，其理论分析和现场实测的限值应符合表中的相关规定，《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》(TB10182-2017)对此有明确要求。

表8-4

墩顶位移轨道类型	横向水平位移	纵向水平位移	竖向位移
无砟轨道	2	2	2

4、本项目将依据全面的评估指标体系及安全标准的限值要求进行综合考量。

根据《高速铁路设计规范》、《高速铁路无砟轨道线路维修规则》以及《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》中关于高铁位移限值的要求，《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》中对受下穿工程影响的高速铁路桥梁墩台顶位移理论分析和现场实测的限值更为严格，因此本项目主要控制指标及限值按以下标准采用：

表7-5

月	类别	控制指标	采值	单对应规范		备注
1	沉降量	京广高铁墩顶	2	mm	《公路与市政工程	无砟轨
	类别	控制指标	采值	单	对应规范	备注
		位移量			高速铁路技术规程》182-2017）
2	横向水形量	京广高铁墩顶位移量	2	mm