河谷及低山丘陵区高速公路路基的填筑要点

2007年第11期西部探矿工程

189

河谷及低山丘陵区高速公路路基的填筑要点

曲展俊

(新疆华誉建设工程有限公司,新疆库尔勒841000)

摘要:通过对施工一般路基、高填路基、深挖路堑、特殊路基等的要求,提出相应的技术措施。关键词:河谷及山区;高速公路路基;填筑要点

中图分类号:U419文献标识码:B文章编号:10()4—5716(2007)1】一0189—03“西安合肥西部大通道陕西境丹风到陕豫界高速公路”DJN21标段(桩号K214斗200~K218+300)地处陕西省商南县的河谷区及低山丘陵区,结合本路段的施工经验,谈一下这类路基的填筑要点,与大家共同探讨。1地质概况

地貌形态为县河河谷,由河床、漫滩、阶地组成。上部为县河河流相粘±、亚粘士、亚砂土和卵砾石层,下伏基岩为泥盆系中统牛耳川组(Dz。)石英片岩,地层结构简单,未发现断裂构造迹象。

2一般路基设计要求2.1路基宽度

表1路基压实度(重型)

按绿化台设计为宽2m。

2.5路基压实度

路基压实度采用重型压实标准,压实度应符合要求,详见表1。

 

本项目采用整体式路基、分离式路基两种形式。(1)整体式路基:主线行车速度采用100km/h,路基宽度33.5m,双向六车道标准,一期路面实施四车道,外侧3.75m为预留。

(2)分离式路基:采用六车道标准,半幅路基宽度16.75m,一期路面实施四车道,外侧3.75m作为预留。2.2超高方式

当计算行车速度为100km/h,不设超高的曲线半径为4000m;当路线乎曲线半径小于4000m时,在曲线上设置超高,超高过渡在缓和曲线内完成。2.3路基边坡

(1)填方路基:路堤边坡高度小于8m时,边坡取1:】.5;边坡高度大于8m时,上部取l:1.5,下部边坡取1:1.75,两级边坡间设2m宽平台,平台上设40cmX40cm的矩形浆砌排水沟。

(2)挖方边坡:本段路堑的岩质较稳定,根据岩性、风化程度及边坡高度把边坡率按(1:0.5)~(1:1.5)设计,按8m分段,每两级边坡间设2m宽平台,平台上设浆砌排水沟。2.4护坡道与碎落台

护坡道设在路堤坡脚,护坡道宽2m;路堑段碎落台

2.7台后路基填土范围

注:当路基为填石或土石混填时,粗粒土最大粒径不应超过

摊铺层厚的2/3。

表2

2.6路基填料

路基填料最小强度和最大粒径应符合要求,详见表2。

路基填料最小强度和最大粒径要求

万方数据 

190

西部探矿工程2007年第11期

桥涵构造物台后路基填土处理范围应符合要求,详

见表3。

3基本准备工作

(1)经质量技术监督单位校验合格的测量工具全站仪(或电子经纬仪)、水准仪、钢卷、坡度尺等。

(2)熟悉有关水准点和导线点,按需要加密测设、复核(误差应符合有关规定),以方便施工测量。

表3

桥涵构造物台后路基填土处理范围

(3)合理分配施工机械。该路段的施工便道较窄,道路一侧或靠山或邻村,另一侧临河,有几处需要在河流浅水中通过;加之车辆、行人较多;因此调度转移大中型施工机械,不仅耗油费时,甚至造成窝工或延误工期。施工前应根据不同路段挖填方工程量把这类机械合理分配其负责相应路段;施工中除遇到抢险等重要事件需 转移挖掘机、装载机等机械外,尽量减少调度,以降低施工成本。

(4)爆破人员、机械操作人员及其他现场施工人员全部经过相关安全培训考核合格,持证上岗。

(5)采用】8t重型振动压路机,以利提高压实功

率。

4施工准备工作

将路基征地范围内的表层耕植土集中堆放,便于以后复耕利用,充分保护自然资源。5路基填方取土与路堑挖方弃土

本路基处于河谷区及低山丘陵区,主要通过纵向调配、移挖方做填方来解决土石方,除不能作为填料的少数泥质岩类外,尽量使其填挖平衡。开挖过程中的表层覆盖粘土要集中堆放,以保证96区上部50cm厚的粘土掺灰填筑。路基的其余各层尽量采用挖方段开挖方

和隧道弃渣填筑。

路堑开挖的土石方尽量用作路基填料。如运距过远不能利用时,就近弃置。

取土弃土必须严格遵守“环保、经济、利于复耕”的原则:不破坏周围的生态环境、不占用良田、不堵塞河道,避免形成泥石流源。一是结合周围阶地选择地势比较平缓的谷地就近造田(旱地),表层覆盖耕植土;二是结合周围的地势堆放,高度不宜超过5m,并进行碾压,

万 

方数据必要地段按设计采取浆砌石防护支挡,坡度(1:1.5)~(1:2),以利其边坡植树种草绿化。6路基填料及压实

6.1填料分类

路基的填料主要是利用挖方段的表层覆盖坡积土、土石渣混合料、填石三种。含石量介于30%~40%为填土,含石量≥70%的为填石,含石量在两者之问的填料为土石混填。

现场中强度小于15MPa的软质石料或强风化石料,因在碾压过程中易于粉碎,故对废类土按照土质路堤技术要求施工。6.2一般路基填筑

填料控制及碾压方法:一是强度,强度达不到要求的石料不得使用,若CBR值符合要求可按土石混填利

用;二是粒径,大于路基填料粒径的不得进入填筑现场;三是边坡设计,对于填土和土石渣混合料填筑时,按土质边坡施工,填石路基按填石路基边坡施工。

填土路基分层填筑碾压,粒径不大于10cm,采用最佳含水量和压实度控制。土石混填及填石路基的分层松铺厚度以现场试验段确定,填料最大粒径不得超过摊铺层厚度的2/3,且不超过15cm。填石路基的边坡边部采用粘土包边处理,粘土粒径小于10cm,包边粘土宽度1.5m,路基的边部粘土和中间填石渣料同时填筑同时碾压,以利于形成整体路基;因为粘土摊铺及碾压厚

度与石渣摊铺及压实厚度相差较大,所以边部粘土的分

层压实厚度不大于20em且和每层石渣层一起碾压。碾压时先压两侧,后压中间;这样既可保证边部粘土的

压实度,又能使粘土和中间部位石料的整体性成型。填

石路基边坡粘土的压实厚度宜为中部石渣压实厚度的1/z-1/3间。土石混填和填石路基以孔隙率控制。

路基96区填筑时,土质路基填料的分层厚度控制

在20cm以内且粒径不超过10em;土石混填和填石路

基因为填料的空隙较大会导致沉降变形较大,96区下部30cm厚须作为填石和填土的过渡层,填料的粒径不得超过15cm,细料含量不得大于30%;全线路基96区的上部50cm采用粘土掺灰4%分层填筑,这样利于封水及方便沉降后补料回填。全线路基的基底采用40cm厚石渣(或砂砾)透水性填料分层填筑碾压。

碾压采用18t重型振动压路机进行压实。6.3桥涵台后路基填筑

桥涵、通道等构造物两侧与台后的路基填土之间会

因刚度悬殊产生梯状的不均匀沉降而发生所谓“桥头跳

车”现象,故施工时对桥涵两侧路基填筑进行特殊处理:

2007年第u期

西部探矿工程

采用4%灰土填筑,降低台后路基的刚度差异,提高压实功率,压实度达到96%以上;锥坡及挡土墙背采用砂砾料填筑。必须同时做到台背路基处理、锥坡填筑与路基填筑一起进行碾压;若是填石路基.台后处理范围内的填料粒径须相对小些,适当增加碾压遍数和提高压实

功率。

6.4深挖路堑

本路段受地形、地质条件限制,致使个别的路段存在超过25m的高边坡。因一种为强一弱风化花岗岩的边坡稳定性较好;另一种为强一弱风化石英片岩在坡率放缓后可保证路堑边坡的稳定。故本工程施工石质路堑边坡采用光面预裂爆破,每次爆破后及时清理松石、险石,确保边坡安全、稳定,并最大限度地减少开挖时对边坡的破坏,施工后形成的路堑边坡岩体稳定、平整美观。对于超过25m的高边坡施工过程中按规定进行动态稳定性监测(垂直变形、裂缝监测、地表水平位移、支挡结构变形等)。本路段的深路堑有:K215+400~

K215+470、SK216+445uSK216+460。

6.5高填路基

本路段受地形条件和线形指标的控制,出现了部分 

高填路段(最大中心填高为12.85m);填高大于8m的路段有K214+980--K2J5十0lO、K215十260

K215+

315、K215q

510~K215+740,其经过地段地表多以覆盖褐黄色坡积土、卵砾石及全一强风化板岩、砂岩及片岩为主,且厚度较大,地基承载力较高,地基沉降量可忽略不计。因这种路段处在桥头、隧道出口及深山谷地段且路距较短,为最大限度减小其路基堤身与周围路段的沉降差异,掩工时严格控制路基填料的粒径在10~12cm范围内及优先采用粒径比较均匀、土质比较均一的填料,并适当增加碾压2~5遍,以提高压实度和密实度,减少工后沉降量。在施工过程中要通过做沉降和稳定观测以及坡脚和路中心线水平位移观测等,确保施工

安全和稳定,

边坡处理方法:上部高度为8m,坡率为l:1.5,下部12m坡率1:I.75;两级边坡间设2rn宽平台,平台上设40cmX40cm矩形排水沟。6.6零填及土质挖方段,低路堤路段

一般按清理表土15em并碾压后压实度达到设计要求,其余各层根据设计要求和《公路路基施工技术规范》或通过现场试验确定组织填筑。当地面横向及纵向自然坡度陡于1:5时.路基底部挖成台阶状,台阶宽度

万 

方数据为2m,台阶应有4%向内倾斜的坡度。采用表层碎石土或山皮土填筑时,须清除土中植物根系和杂草等。

7特殊路基处理7.1纵向填挖交界处理

对于纵向填挖交界处纵坡陡于i;5的路基,除沿路基纵向挖台阶分层填筑外,对填土路段的基底采用60cm厚4%灰土分层碾压。压实度≥94%,以加强基底的处理,减小填挖交界处的不均匀沉降;对填石路基段注重填方基底的压实;对岩质路堑与土质路堑交界处,当有地下水汇集时,设置横向渗水盲沟或结合纵向盲沟,将地下水引出路基。7.2地面横坡较陡路段

地面横坡较陡路段及半填半挖路段,清除坡两植物根系后.采用挖台阶分层填筑砂砾料,并按所处的路基部位控制填筑厚度,压实度要满足所处路基部位的要求,采用砂砾、碎石和弱风化石料等,排除地下水。

7.3挖方路段地下水

路堑开挖后路槽底部多为基岩裂隙水的汇集区,应在边坡开挖中仔细勘查地下水的来源确定合理的排水设施,如在路堑边沟底部设置碎石盲沟等,沿路基纵(横)向引出地下水,保护路面的使用功能。

7.4地势低洼路段

地下水位较高的低洼地段,填筑|i{f须在路基两侧开挖临时排水沟或设置纵向渗沟来降低地下水位,以保证

基底的强度。

7.5浆砌片石挡土墙路段

本路段为填土较高、地面横坡较陡、半路半桥及临河段而设置。砌筑挡墙前对地基承载力进行复查,确保挡墙的稳定。高捎墙在砌筑过程中进行稳定和变形监测,必须待砂浆强度达到设计强度90%以上时回填墙背的填料。施—(碾压时,对压路机碾压不到的位置(挡墙与填料相接处)辅助入工夯实.以满足没计要求。

此外,为保证填石路堤的石料粒径符合要求,可在路堑开挖处安装粗破设备,以把大于路基填料的大粒径片石解小。

实践证明:在河谷区及低山丘陵区修筑高速公路的路基,应根据路基所处的不同地段,结台沿线地形、土质、水文等条件,采用科学的旌工方法,选择相应的开挖(回填)方式、填料种类及分层厚度、碾压机械及碾压方法、压实控制指标等进行填筑,这样既能保证路基工程的施工质量,又取得了长远的社会效益。

河谷及低山丘陵区高速公路路基的填筑要点

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

曲展俊

新疆华誉建设工程有限公司,新疆,库尔勒,841000西部探矿工程

WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING2007,19(11)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_xbtkgc200711073.aspx

2007年第11期西部探矿工程

189

河谷及低山丘陵区高速公路路基的填筑要点

曲展俊

(新疆华誉建设工程有限公司,新疆库尔勒841000)

摘要:通过对施工一般路基、高填路基、深挖路堑、特殊路基等的要求,提出相应的技术措施。关键词:河谷及山区;高速公路路基;填筑要点

中图分类号:U419文献标识码:B文章编号:10()4—5716(2007)1】一0189—03“西安合肥西部大通道陕西境丹风到陕豫界高速公路”DJN21标段(桩号K214斗200~K218+300)地处陕西省商南县的河谷区及低山丘陵区,结合本路段的施工经验,谈一下这类路基的填筑要点,与大家共同探讨。1地质概况

地貌形态为县河河谷,由河床、漫滩、阶地组成。上部为县河河流相粘±、亚粘士、亚砂土和卵砾石层,下伏基岩为泥盆系中统牛耳川组(Dz。)石英片岩,地层结构简单,未发现断裂构造迹象。

2一般路基设计要求2.1路基宽度

表1路基压实度(重型)

按绿化台设计为宽2m。

2.5路基压实度

路基压实度采用重型压实标准,压实度应符合要求,详见表1。

 

本项目采用整体式路基、分离式路基两种形式。(1)整体式路基:主线行车速度采用100km/h,路基宽度33.5m,双向六车道标准,一期路面实施四车道,外侧3.75m为预留。

(2)分离式路基:采用六车道标准,半幅路基宽度16.75m,一期路面实施四车道,外侧3.75m作为预留。2.2超高方式

当计算行车速度为100km/h,不设超高的曲线半径为4000m;当路线乎曲线半径小于4000m时,在曲线上设置超高,超高过渡在缓和曲线内完成。2.3路基边坡

(1)填方路基:路堤边坡高度小于8m时,边坡取1:】.5;边坡高度大于8m时,上部取l:1.5,下部边坡取1:1.75,两级边坡间设2m宽平台,平台上设40cmX40cm的矩形浆砌排水沟。

(2)挖方边坡:本段路堑的岩质较稳定,根据岩性、风化程度及边坡高度把边坡率按(1:0.5)~(1:1.5)设计,按8m分段,每两级边坡间设2m宽平台,平台上设浆砌排水沟。2.4护坡道与碎落台

护坡道设在路堤坡脚,护坡道宽2m;路堑段碎落台

2.7台后路基填土范围

注:当路基为填石或土石混填时,粗粒土最大粒径不应超过

摊铺层厚的2/3。

表2

2.6路基填料

路基填料最小强度和最大粒径应符合要求,详见表2。

路基填料最小强度和最大粒径要求

万方数据 

190

西部探矿工程2007年第11期

桥涵构造物台后路基填土处理范围应符合要求,详

见表3。

3基本准备工作

(1)经质量技术监督单位校验合格的测量工具全站仪(或电子经纬仪)、水准仪、钢卷、坡度尺等。

(2)熟悉有关水准点和导线点,按需要加密测设、复核(误差应符合有关规定),以方便施工测量。

表3

桥涵构造物台后路基填土处理范围

(3)合理分配施工机械。该路段的施工便道较窄,道路一侧或靠山或邻村,另一侧临河,有几处需要在河流浅水中通过;加之车辆、行人较多;因此调度转移大中型施工机械,不仅耗油费时,甚至造成窝工或延误工期。施工前应根据不同路段挖填方工程量把这类机械合理分配其负责相应路段;施工中除遇到抢险等重要事件需 转移挖掘机、装载机等机械外,尽量减少调度,以降低施工成本。

(4)爆破人员、机械操作人员及其他现场施工人员全部经过相关安全培训考核合格,持证上岗。

(5)采用】8t重型振动压路机,以利提高压实功

率。

4施工准备工作

将路基征地范围内的表层耕植土集中堆放,便于以后复耕利用,充分保护自然资源。5路基填方取土与路堑挖方弃土

本路基处于河谷区及低山丘陵区,主要通过纵向调配、移挖方做填方来解决土石方,除不能作为填料的少数泥质岩类外,尽量使其填挖平衡。开挖过程中的表层覆盖粘土要集中堆放,以保证96区上部50cm厚的粘土掺灰填筑。路基的其余各层尽量采用挖方段开挖方

和隧道弃渣填筑。

路堑开挖的土石方尽量用作路基填料。如运距过远不能利用时,就近弃置。

取土弃土必须严格遵守“环保、经济、利于复耕”的原则:不破坏周围的生态环境、不占用良田、不堵塞河道,避免形成泥石流源。一是结合周围阶地选择地势比较平缓的谷地就近造田(旱地),表层覆盖耕植土;二是结合周围的地势堆放,高度不宜超过5m,并进行碾压,

万 

方数据必要地段按设计采取浆砌石防护支挡,坡度(1:1.5)~(1:2),以利其边坡植树种草绿化。6路基填料及压实

6.1填料分类

路基的填料主要是利用挖方段的表层覆盖坡积土、土石渣混合料、填石三种。含石量介于30%~40%为填土,含石量≥70%的为填石,含石量在两者之问的填料为土石混填。

现场中强度小于15MPa的软质石料或强风化石料,因在碾压过程中易于粉碎,故对废类土按照土质路堤技术要求施工。6.2一般路基填筑

填料控制及碾压方法:一是强度,强度达不到要求的石料不得使用,若CBR值符合要求可按土石混填利

用;二是粒径,大于路基填料粒径的不得进入填筑现场;三是边坡设计,对于填土和土石渣混合料填筑时,按土质边坡施工,填石路基按填石路基边坡施工。

填土路基分层填筑碾压,粒径不大于10cm,采用最佳含水量和压实度控制。土石混填及填石路基的分层松铺厚度以现场试验段确定,填料最大粒径不得超过摊铺层厚度的2/3,且不超过15cm。填石路基的边坡边部采用粘土包边处理,粘土粒径小于10cm,包边粘土宽度1.5m,路基的边部粘土和中间填石渣料同时填筑同时碾压,以利于形成整体路基;因为粘土摊铺及碾压厚

度与石渣摊铺及压实厚度相差较大,所以边部粘土的分

层压实厚度不大于20em且和每层石渣层一起碾压。碾压时先压两侧,后压中间;这样既可保证边部粘土的

压实度,又能使粘土和中间部位石料的整体性成型。填

石路基边坡粘土的压实厚度宜为中部石渣压实厚度的1/z-1/3间。土石混填和填石路基以孔隙率控制。

路基96区填筑时,土质路基填料的分层厚度控制

在20cm以内且粒径不超过10em;土石混填和填石路

基因为填料的空隙较大会导致沉降变形较大,96区下部30cm厚须作为填石和填土的过渡层,填料的粒径不得超过15cm,细料含量不得大于30%;全线路基96区的上部50cm采用粘土掺灰4%分层填筑,这样利于封水及方便沉降后补料回填。全线路基的基底采用40cm厚石渣(或砂砾)透水性填料分层填筑碾压。

碾压采用18t重型振动压路机进行压实。6.3桥涵台后路基填筑

桥涵、通道等构造物两侧与台后的路基填土之间会

因刚度悬殊产生梯状的不均匀沉降而发生所谓“桥头跳

车”现象,故施工时对桥涵两侧路基填筑进行特殊处理:

2007年第u期

西部探矿工程

采用4%灰土填筑,降低台后路基的刚度差异,提高压实功率,压实度达到96%以上;锥坡及挡土墙背采用砂砾料填筑。必须同时做到台背路基处理、锥坡填筑与路基填筑一起进行碾压;若是填石路基.台后处理范围内的填料粒径须相对小些,适当增加碾压遍数和提高压实

功率。

6.4深挖路堑

本路段受地形、地质条件限制,致使个别的路段存在超过25m的高边坡。因一种为强一弱风化花岗岩的边坡稳定性较好;另一种为强一弱风化石英片岩在坡率放缓后可保证路堑边坡的稳定。故本工程施工石质路堑边坡采用光面预裂爆破,每次爆破后及时清理松石、险石,确保边坡安全、稳定,并最大限度地减少开挖时对边坡的破坏,施工后形成的路堑边坡岩体稳定、平整美观。对于超过25m的高边坡施工过程中按规定进行动态稳定性监测(垂直变形、裂缝监测、地表水平位移、支挡结构变形等)。本路段的深路堑有:K215+400~

K215+470、SK216+445uSK216+460。

6.5高填路基

本路段受地形条件和线形指标的控制,出现了部分 

高填路段(最大中心填高为12.85m);填高大于8m的路段有K214+980--K2J5十0lO、K215十260

K215+

315、K215q

510~K215+740,其经过地段地表多以覆盖褐黄色坡积土、卵砾石及全一强风化板岩、砂岩及片岩为主,且厚度较大,地基承载力较高,地基沉降量可忽略不计。因这种路段处在桥头、隧道出口及深山谷地段且路距较短,为最大限度减小其路基堤身与周围路段的沉降差异,掩工时严格控制路基填料的粒径在10~12cm范围内及优先采用粒径比较均匀、土质比较均一的填料,并适当增加碾压2~5遍,以提高压实度和密实度,减少工后沉降量。在施工过程中要通过做沉降和稳定观测以及坡脚和路中心线水平位移观测等,确保施工

安全和稳定,

边坡处理方法:上部高度为8m,坡率为l:1.5,下部12m坡率1:I.75;两级边坡间设2rn宽平台,平台上设40cmX40cm矩形排水沟。6.6零填及土质挖方段,低路堤路段

一般按清理表土15em并碾压后压实度达到设计要求,其余各层根据设计要求和《公路路基施工技术规范》或通过现场试验确定组织填筑。当地面横向及纵向自然坡度陡于1:5时.路基底部挖成台阶状,台阶宽度

万 

方数据为2m,台阶应有4%向内倾斜的坡度。采用表层碎石土或山皮土填筑时,须清除土中植物根系和杂草等。

7特殊路基处理7.1纵向填挖交界处理

对于纵向填挖交界处纵坡陡于i;5的路基,除沿路基纵向挖台阶分层填筑外,对填土路段的基底采用60cm厚4%灰土分层碾压。压实度≥94%,以加强基底的处理,减小填挖交界处的不均匀沉降;对填石路基段注重填方基底的压实;对岩质路堑与土质路堑交界处,当有地下水汇集时,设置横向渗水盲沟或结合纵向盲沟,将地下水引出路基。7.2地面横坡较陡路段

地面横坡较陡路段及半填半挖路段,清除坡两植物根系后.采用挖台阶分层填筑砂砾料,并按所处的路基部位控制填筑厚度,压实度要满足所处路基部位的要求,采用砂砾、碎石和弱风化石料等,排除地下水。

7.3挖方路段地下水

路堑开挖后路槽底部多为基岩裂隙水的汇集区,应在边坡开挖中仔细勘查地下水的来源确定合理的排水设施,如在路堑边沟底部设置碎石盲沟等,沿路基纵(横)向引出地下水,保护路面的使用功能。

7.4地势低洼路段

地下水位较高的低洼地段,填筑|i{f须在路基两侧开挖临时排水沟或设置纵向渗沟来降低地下水位,以保证

基底的强度。

7.5浆砌片石挡土墙路段

本路段为填土较高、地面横坡较陡、半路半桥及临河段而设置。砌筑挡墙前对地基承载力进行复查,确保挡墙的稳定。高捎墙在砌筑过程中进行稳定和变形监测,必须待砂浆强度达到设计强度90%以上时回填墙背的填料。施—(碾压时,对压路机碾压不到的位置(挡墙与填料相接处)辅助入工夯实.以满足没计要求。

此外,为保证填石路堤的石料粒径符合要求,可在路堑开挖处安装粗破设备,以把大于路基填料的大粒径片石解小。

实践证明:在河谷区及低山丘陵区修筑高速公路的路基,应根据路基所处的不同地段,结台沿线地形、土质、水文等条件,采用科学的旌工方法,选择相应的开挖(回填)方式、填料种类及分层厚度、碾压机械及碾压方法、压实控制指标等进行填筑,这样既能保证路基工程的施工质量,又取得了长远的社会效益。

河谷及低山丘陵区高速公路路基的填筑要点

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

曲展俊

新疆华誉建设工程有限公司,新疆,库尔勒,841000西部探矿工程

WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING2007,19(11)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_xbtkgc200711073.aspx


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