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文档简介

阳朔丽水边坡治理工程施工图设计计算书TOC\o"1-2"\h\z\u1 边坡下滑力计算及稳定性分析评价 11.1边坡等级 11.2计算方法 11.3计算参数的选取 11.4计算剖面 11.5剩余下滑力计算 22锚索格构梁工程设计 132.1锚固力计算 132.2预应力锚索设计 142.3锚索格构梁结构设计 16PAGE1边坡下滑力计算及稳定性分析评价1.1边坡等级根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表3.2.1边坡高度H<15m,边坡破坏后果为严重,因此边坡安全等级为二级,则参照该规范5.3.1表安全系数取1.3。1.2计算方法本次边坡下剩余滑力计算理正岩土5.11软件进行计算,规范采用通用《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),计算方法方法采折线法。考虑路载,不考虑地下水和地震。1.3计算参数的选取对于土体的参数根据《阳朔丽水1#~8#、10#~24#低层住宅岩土工程勘察报告》提供的岩土参数建议值进行取值,见表1。岩土参数建议值表1地层代号及名称状态天然重度(kN/m3)地基承载力特征值fak(KPa)压缩模量ES(MPa)桩极限侧阻力标准值qsik(KPa)桩极限端阻力标准值qpk(KPa)抗剪强度标准值C(KPa)φ(°)①-1粘土硬塑19.01707.0703515①-2可塑19.01204.025158②-1泥质灰岩较破碎8001000②-2较完整30006000其他:等效内摩擦角参照直剪平均值取16°对于岩层的内摩擦角及粘聚力则参照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表4.5.1选取。结构面类型为硬性结构面,结合性差,因此参照选取内摩擦角20°,粘聚力取0.06MPa。1.4计算剖面设计划分10个剖面,本次计算将高度相差1m以内的划分为同一剖面进行计算,因此本次需计算6个剖面,分别是剖面1:CDEF剖面、N1PQ剖面、RSS1剖面剖面2:FG剖面、KK1N1剖面剖面3:GH剖面剖面4:HJK剖面剖面5:KLMNN1剖面剖面6:NR剖面、S1TU剖面1.5剩余下滑力计算本计算剖面参照78、90、100、106、117号勘察孔揭露土层厚度基本在1.7~2.5m之间,因此本计算从偏安全角度考虑,统一取土层厚度2.5m,并参照岩质边坡进行下滑力计算。根据《建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)(6.6.4章节第1条)对无外倾结构面的岩土质边坡,已岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算侧向岩压力,破裂角按45°+φ/2(注:φ为等效内摩擦角,则破裂角为53°)。路载取平均荷载10.5KPa。1.5.1剩余下滑力计算1、计算项目:CDEF、N1PQ、RSS1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0007.950027.9500.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数15.49023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)15.9907.9500.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=4.136末点X=5.990上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=41.037(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=17.270(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.080(m)下滑力=60.539(kN)滑床反力R=35.087(kN)滑面抗滑力=4.931(kN)粘聚力抗滑力=46.202(kN)本块剩余下滑力=9.406(kN)本块下滑力角度=53.003(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=4.136上块传递推力=9.406(kN)推力角度=53.003(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=444.321(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=62.730(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=6.874(m)下滑力=535.863(kN)滑床反力R=305.126(kN)滑面抗滑力=111.057(kN)粘聚力抗滑力=412.434(kN)本块剩余下滑力=12.372(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________2、计算项目:FG、KK1N1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00010.6000210.6000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数18.10023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)17.98810.6000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=6.104末点X=7.988上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.511(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=6.104上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=843.273(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=10.142(m)下滑力=919.101(kN)滑床反力R=532.785(kN)滑面抗滑力=193.918(kN)粘聚力抗滑力=608.548(kN)本块剩余下滑力=116.635(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________3、计算项目:GH剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00011.3500211.3500.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数18.85023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)18.55311.3500.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=6.669末点X=8.553上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.388(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.510(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=6.669上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=978.854(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=11.081(m)下滑力=1059.870(kN)滑床反力R=614.373(kN)滑面抗滑力=223.613(kN)粘聚力抗滑力=664.888(kN)本块剩余下滑力=171.368(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________4、计算项目:HJK剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.00013.0000213.0000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数110.50023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)19.79713.0000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=7.913末点X=9.797上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.388(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.008(kN)滑床反力R=25.510(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.955(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=7.913上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=1311.507(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=13.148(m)下滑力=1405.231(kN)滑床反力R=814.577(kN)滑面抗滑力=296.482(kN)粘聚力抗滑力=788.855(kN)本块剩余下滑力=319.894(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________5、计算项目:KLMNN1剖面[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0005.300025.3000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数12.80023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)13.9945.3000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=2.110末点X=3.994上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=19.781(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=64.546(kN)滑床反力R=37.416(kN)滑面抗滑力=5.258(kN)粘聚力抗滑力=46.955(kN)本块剩余下滑力=12.332(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=2.110上块传递推力=12.332(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=162.896(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=11.656(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.506(m)下滑力=193.553(kN)滑床反力R=105.050(kN)滑面抗滑力=38.235(kN)粘聚力抗滑力=210.363(kN)本块剩余下滑力=-55.046(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________6、计算项目:NR、S1TU[计算简图][控制参数]:采用规范: 通用方法计算目标: 剩余下滑力计算不考虑地震[坡面信息]坡面线段数2坡面线号水平投影(m)竖直投影(m)超载数10.0009.400029.4000.0001超载1距离1.000(m)宽4.000(m)荷载(10.50--10.50kPa)270.00(度)[土层信息]上部土层数2层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数16.90023.00060.00020.00022.50018.00015.0008.000下部土层数1层号层厚重度饱和重度粘聚力内摩擦角水下粘聚水下内摩十字板τ强度增十字板τ水强度增长系全孔压(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)(kPa)长系数下值(kPa)数水下值系数14.00023.00060.00020.000不考虑水的作用[滑面信息]滑面线段数1滑面线起始点坐标:(0.000,0.000)滑动面线号水平投影(m)竖直投影(m)矢高(m)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)17.0849.4000.000[计算条件]剩余下滑力计算目标:计算剩余下滑力剩余下滑力计算时的安全系数:1.300计算结果:**********************************************第1块滑体(直线滑动面)*********************************************本块始点X=5.200末点X=7.084上块传递推力=0.000(kN)推力角度=0.000(度)本块滑面粘聚力=15.000(kPa)滑面摩擦角=8.000(度)本块总重(包括水)=42.389(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=0.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=3.130(m)下滑力=44.009(kN)滑床反力R=25.511(kN)滑面抗滑力=3.585(kN)粘聚力抗滑力=46.956(kN)本块剩余下滑力=-6.532(kN)本块下滑力角度=52.999(度)_____________________________________________本块始点X=0.000末点X=5.200上块传递推力=0.000(kN)推力角度=52.999(度)本块滑面粘聚力=60.000(kPa)滑面摩擦角=20.000(度)本块总重(包括水)=646.578(kN)本块总附加力Px=-0.000(kN)Py=42.000(kN)本块筋带在滑面切向力Pt=0.000(kN)本块渗透水压力=0.000(kN)本块水浮力=0.000(kN)本块地震力=0.000(kN)有效的滑动面长度=8.640(m)下滑力=714.893(kN)滑床反力R=414.404(kN)滑面抗滑力=150.831(kN)粘聚力抗滑力=518.389(kN)本块剩余下滑力=45.673(kN)本块下滑力角度=53.000(度)_____________________________________________1.5.2剩余下滑力计算结果经过计算各剖面剩余下滑力计算如表2:表2计算剖面编号CDEF、N1PQ、RSS1剖面12.372不稳定FG、KK1N1剖面116.635不稳定GH剖面171.368不稳定HJK剖面319.894不稳定KLMNN1剖面-55.046稳定NR、S1TU剖面45.673不稳定2锚索格构梁工程设计2.1锚固力计算根据岩性及现状、剩余推力值、施工条件,边坡采用锚索格梁加固治理。1、预应力锚索锚固力的计算预应力锚索横向间距按3m布置,计算其剩余下滑力TCDEF、N1PQ、RSS1=12.372×3.0=37.116KN;TFG、KK1N1=116.635×3.0=349.905KN;TGH=171.368×3.0=514.104KN;THJK=319.894×3.0=959.682KN;TKLMNN1=-55.046×3.0=-165.138KN;TNR、S1TU=45.673×3.0=137.019KN。k0取1.30;锚固角α=20°,所需锚固力为:(《边坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218--2006)P19)QCDEF、N1PQ、RSS1==51(KN)QFG、KK1N1==484(KN)QGH==711(KN)QHJK==1328(KN)QKLMNN1==-228(KN)QNR、S1TU==190(KN)经计算:CDEF、N1PQ、RSS1剖面设计锚固力为200KN需布置3排预应力锚索,可提供锚固力600KN,大于51KN;FG、KK1N1剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索,可提供锚固力1050KN,大于484KN;GH剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索,可提供锚固力1050KN,大于711KN;HJK剖面设计锚固力为350KN需布置4排预应力锚索,可提供锚固力1050KN,大于1328KN;KLMNN1剖面设计锚固力为200KN需布置2排预应力锚索,可提供锚固力400KN,大于-288KN;NR、S1TU剖面设计锚固力为350KN需布置3排预应力锚索,可提供锚固力700KN,大于190KN。2.2预应力锚索设计(1)、预应力锚索孔径及倾角设计根据工程经验和经济合理性,预应力锚索孔径取130mm,倾角取20°。(2)、根据边坡岩性及现状、剩余推力值、施工条件,采用预应力锚索承台。预应力锚索采用1×7φs钢绞线(钢绞线强度设计值fpy=1860Mpa);根据实际情况设计锚索锚固力为350KN和200KN。(3)、锚索所需钢筋根数的确定所需锚索束数采用下列公式计算:计算锚索材料的总截面积,(1.1×350000)/(0.69×1860)=299.98mm²(1.1×200000)/(0.69×1860)=171.5mm²采用预应力锚索采用1×7φs直径15.2mm(As=139mm2)钢绞线根数n1:299.98/139=2.16171.5/139=1.24式中:Nt─锚索轴向拉力设计值,取Nt1=350KN、200KN;n─所需钢绞线束数;γ0─边坡工程重要性系数;(《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》(GB/T5224-2003)P19)ε2─锚索抗拉工作条件系数,永久性锚索取0.69;(《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》(GB/T5224-2003)P19)As─单根钢筋的面积(mm2);fpy─所用钢绞线的设计强度,取fpy=1860N/mm2。(《预应力混泥土钢绞线用钢绞线》(GB/T5224-2003)表6)经计算设计锚固力为350KN的锚索需要2.16根1×7φs直径15.2mm钢绞线,设计中均采用3根钢绞线。设计锚固力为200KN的锚索需要1.24根1×7φs直径15.2mm钢绞线,设计中均采用2根钢绞线。(4)、预应力锚索内锚固段长度的计算本次设计以理论计算为主,结合一些工程实践采用,并建议在实施预应力锚索工程之时,应作抗拔试验,以确定内锚固段的合理长度,校核本次设计。按锚索与锚固砂浆间计算锚固长度(单位:m)=2\*GB3②锚固体与周围岩土体之间的锚固长度计算(单位:m)式中:k0─荷载分项系数,取1.3;(见《锚杆喷射混凝土治理技术规范》(GB50086-2001)表4.2.5-3P21)ε1─胶结体与地层粘结工作条件系数,永久性取1.00;(见《锚杆喷射混凝土治理技术规范》(GB50086-2001)表4.2.5-1

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