裂隙岩体注浆扩散范围及注浆量数值模拟 被引量：43

1

作者 王强 冯志强 +3 位作者 王理想 唐德泓 冯春 李世海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2588-2595,共8页

为预测浆液在裂隙中的扩散范围,建立二维正交裂隙网络宾汉浆液渗流模型,采用中心型有限体积法进行数值模拟。分别研究不同参数下,浆液在裂隙中的扩散范围,给出多因素影响下的注浆扩散半径公式和注浆量公式。研究表明,注浆压力、浆液黏... 为预测浆液在裂隙中的扩散范围,建立二维正交裂隙网络宾汉浆液渗流模型,采用中心型有限体积法进行数值模拟。分别研究不同参数下,浆液在裂隙中的扩散范围,给出多因素影响下的注浆扩散半径公式和注浆量公式。研究表明,注浆压力、浆液黏度、浆液剪切强度、裂隙开度和裂隙粗糙度对浆液扩散半径起到主导作用;注浆压力、钻孔长度和裂隙开度对注浆量起到主导作用。通过该公式可定量预测任意参量下浆液扩散范围和注浆量。 展开更多

关键词 浆液扩散范围 注浆量 离散裂隙网络 裂隙岩体 中心型有限体积法 多参量研究

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新建隧道下穿施工对既有铁路的影响研究 被引量：19

2

作者 王小林 李冀伟 +2 位作者 刘砚鹏 李岳 寇永照 《路基工程》 2012年第6期106-109,共4页

隧道施工时势必会引起周围地层移动,当隧道下穿既有铁路施工时,就会引起既有铁路路基的不均匀沉降,影响铁路正常运营。以某新建地铁区间隧道下穿铁路的工程实例为研究对象,利用MIDAS GTS数值模拟软件对施工过程进行模拟分析。重点分析... 隧道施工时势必会引起周围地层移动,当隧道下穿既有铁路施工时,就会引起既有铁路路基的不均匀沉降,影响铁路正常运营。以某新建地铁区间隧道下穿铁路的工程实例为研究对象,利用MIDAS GTS数值模拟软件对施工过程进行模拟分析。重点分析了隧道利用半断面深孔注浆时,不同的注浆半径对地层所起到的加固效果。在保证施工及运营安全又经济合理的前提下,提出合理的注浆加固范围(半径),并提出保证铁路正常运行的针对性措施。 展开更多

关键词 下穿施工 沉降 注浆半径 MIDAS GTS

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承压含水层群孔注浆效应及现场试验研究 被引量：5

3

作者 王档良 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第S2期1956-1960,共5页

群孔注浆效应理论认为,先序注浆孔浆液扩散范围会影响后序注浆孔浆液扩散范围,后序注浆孔浆液扩散使得地下水在先期浆液固化边界形成压力梯度增高带,导致浆液更容易向压力小的地方扩散流动;注浆设计时相邻两个注浆孔之间浆液扩散半径交... 群孔注浆效应理论认为,先序注浆孔浆液扩散范围会影响后序注浆孔浆液扩散范围,后序注浆孔浆液扩散使得地下水在先期浆液固化边界形成压力梯度增高带,导致浆液更容易向压力小的地方扩散流动;注浆设计时相邻两个注浆孔之间浆液扩散半径交圈实质是一种理想状态,其解释了单排布孔注浆很难形成完整注浆帷幕的原因;与单排布孔相比,多排布孔注浆更容易形成完整帷幕;由于群孔注浆效应的存在,多排注浆效果优于单排注浆效果;多排布孔注浆时,应先注外圈孔,后注内圈孔。本文在中国西部某煤矿立井工作面帷幕注浆工程中进行了现场试验,注浆过程中监测了不同位置注浆孔压力变化及检测孔涌水量变化情况。试验结果表明:单排注浆孔注浆结束后,在圈内形成高压区,在圈外形成低压区,浆液更容易从高压区向低压区流动;双排孔注浆效果优于单排孔注浆效果;多排孔注浆时,注浆顺序应先外圈,后内圈。 展开更多

关键词 群孔注浆 扩散效应 注浆半径 注浆理论 化学注浆

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注浆-冻结联合工法加固地铁隧道地表融沉特性研究

4

作者 金修伟 鹿庆蕊 +3 位作者 李栋伟 陈士军 洪进锋 王秋哲 《冰川冻土》 CSCD 2024年第4期1440-1452,共13页

在地铁隧道修建过程中若遇到复杂不良地质,单一工法有时无法将冻胀融沉位移控制在预期范围内,而采用注浆-冻结联合工法施工,能够有效控制土体融沉位移的施工参数。本文以广州地铁三号线某折返线隧道冻结工程为背景,隧道所处地层为砂质... 在地铁隧道修建过程中若遇到复杂不良地质,单一工法有时无法将冻胀融沉位移控制在预期范围内,而采用注浆-冻结联合工法施工,能够有效控制土体融沉位移的施工参数。本文以广州地铁三号线某折返线隧道冻结工程为背景,隧道所处地层为砂质黏土地层,采用有限元数值分析软件,建立水热力耦合模型分析地铁隧道冻胀融沉位移场的发展规律,并与实测数据进行对比验证了模型可靠性,建立不同注浆半径的地铁隧道模型。通过对比其注浆控制效果,得出该法能够控制地表融沉位移的最佳注浆半径,并在此基础上研究了不同水泥掺量对土体融沉位移的影响,进一步得出能够有效控制土体融沉位移的施工参数。结果表明,采用水泥预加固-人工冻结联合工法施工,注浆半径选取4~5 m对融沉的控制效果最佳,注浆半径在4 m以上时土体融沉位移的效率开始有了明显的减弱。水泥掺量大于9%时,改善土体融沉位移的效率开始提高;而水泥掺量达到12%以后,改善土体融沉竖向位移的效率变缓。注浆半径设定在4 m,水泥掺量设定为12%,此时与原施工方案对比,自然解冻末期地表融沉量减小了73%。本研究的设计参数可为其他类似工程施工提供理论依据。 展开更多

关键词 联合工法 融沉 水泥掺量 注浆半径 数值模拟 砂质黏土

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下向穿层钻孔条带预抽瓦斯技术研究 被引量：6

5

作者 周鑫隆 柏发松 +1 位作者 石必明 穆朝民 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第12期149-154,共6页

针对潘三矿17181(1)运输顺槽面临的煤与瓦斯突出问题,结合11-2煤层透气性系数低、裂隙水发育等特点,为提高穿层钻孔条带预抽效率,运用掏穴增透和深孔松动爆破进行增透的同时,通过采用钻场注浆防水,钻孔自动排水等措施,降低水对穿层钻孔... 针对潘三矿17181(1)运输顺槽面临的煤与瓦斯突出问题,结合11-2煤层透气性系数低、裂隙水发育等特点,为提高穿层钻孔条带预抽效率,运用掏穴增透和深孔松动爆破进行增透的同时,通过采用钻场注浆防水,钻孔自动排水等措施,降低水对穿层钻孔条带预抽煤巷瓦斯的影响。通过效果考察对比,结果表明:抽采69天后,累计抽采瓦斯14.91万立方,抽采率达到51.5%,平均抽采浓度35%,百孔抽采纯量1.2m3/min,能够达到条带预抽瓦斯消突的目的。 展开更多

关键词 下向穿层钻孔 条带预抽 注浆半径 掏穴增透

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隧道穿越饱和软黄土合理注浆半径范围研究 被引量：6

6

作者 王小林 高海通 +1 位作者 孟敏强 王磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第1期65-68,共4页

以西安地铁某号线穿越饱和软黄土地段为研究对象,针对施工中采用的全断面注浆加固地层措施,分析其合理的注浆半径。利用FLAC3D数值模拟软件,重点分析地铁隧道穿越饱和软黄土地层时不同注浆半径下的围岩竖向变形,并结合相关工程经验,确... 以西安地铁某号线穿越饱和软黄土地段为研究对象,针对施工中采用的全断面注浆加固地层措施,分析其合理的注浆半径。利用FLAC3D数值模拟软件,重点分析地铁隧道穿越饱和软黄土地层时不同注浆半径下的围岩竖向变形,并结合相关工程经验,确定合理的注浆半径。分析结果表明,针对本工程实际地质水文条件,合理的注浆半径为2~3 m。其可为类似地质条件下的工程提供借鉴。 展开更多

关键词 地铁 隧道施工 饱和软黄土 注浆半径

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全强风化花岗岩地层注浆参数优化试验研究

7

作者 钟栋材 《铁道建筑技术》 2020年第12期86-90,共5页

为优化全强风化花岗岩地层注浆参数,采用水灰比1:1的42.5R硅酸盐水泥单浆为试验用浆,通过调节外加剂(水玻璃、悬浮剂)含量、注浆压力及注浆量,进行其在粗粒含量70%(渗透系数K=0.461)与粗粒含量50%(K=0.351)的全强风化花岗岩模拟围岩中... 为优化全强风化花岗岩地层注浆参数,采用水灰比1:1的42.5R硅酸盐水泥单浆为试验用浆,通过调节外加剂(水玻璃、悬浮剂)含量、注浆压力及注浆量,进行其在粗粒含量70%(渗透系数K=0.461)与粗粒含量50%(K=0.351)的全强风化花岗岩模拟围岩中的注浆试验。结果表明,在浆液中添加3%水泥质量的水玻璃及1.4%共聚物水泥悬浮剂,可缩短浆液初凝及终凝所需时间并可提高水泥浆稳定性及分散均匀性;浆液注浆半径与注浆压力近似呈线性关系,但当注浆压力为0.2 MPa时,受岩样箱尺寸限制,各组所测注浆半径均为40 cm;随注浆量提高结石体由注浆管前端下部逐渐扩大直至充满全箱。由此分析各参数对注浆效果的影响规律,以便结合工程实际对注浆参数进行优化。 展开更多

关键词 全强风化花岗岩 注浆效果 注浆半径 室内试验 参数优化

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锚注支护围岩变形破坏嵌套结构分析

8

作者 杨志峰 《煤炭与化工》 CAS 2014年第3期20-22,共3页

熟悉掌握巷道围岩变形破坏发展规律是进行合理巷道支护的前提,锚注支护能够有效解决深井工程软岩巷道围岩稳定。基于巷道围岩弹塑性变形特性,研究深井软岩巷道锚注体变形破坏发展规律,表明锚注体深度等于原岩破裂区厚度,锚注体围岩经历... 熟悉掌握巷道围岩变形破坏发展规律是进行合理巷道支护的前提,锚注支护能够有效解决深井工程软岩巷道围岩稳定。基于巷道围岩弹塑性变形特性,研究深井软岩巷道锚注体变形破坏发展规律,表明锚注体深度等于原岩破裂区厚度,锚注体围岩经历移动变形后形成锚注体破裂区、锚注体塑性区和锚注体弹性区的分区变形特点,与原岩破裂区形成变形破坏嵌套结构。 展开更多

关键词 锚注支护 嵌套结构 注浆半径 破裂区

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软弱地层注浆的细观力学模拟研究 被引量：22

9

作者 袁敬强 陈卫忠 +1 位作者 谭贤君 王辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期653-659,共7页

基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域... 基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域内压力值的函数,研究了浆液扩散的分布特征,考虑浆液黏度的时变性对浆液扩散范围的影响,定义有效注浆半径对其进行修正,得到的浆液扩散规律与球形扩散理论较为一致。结合工程实例进行了注浆细观力学数值模拟,并提出了科学的注浆方案,在现场应用后取得了较好的堵水加固效果。 展开更多

关键词 软弱地层 注浆 细观力学模拟 颗粒流程序 有效注浆半径

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隧道穿越富水砂层合理注浆半径范围的研究 被引量：1

10

作者 王小林 王震 +1 位作者 李冀伟 王振峰 《工业安全与环保》 北大核心 2013年第9期58-60,64,共4页

依托西安某新建地铁隧道工程,以其穿越的富水砂层段为研究对象,针对施工中采用的全断面深孔帷幕注浆的不同注浆半径,利用Midas/GTS数值模拟软件对施工过程进行了模拟分析,并通过现场对比分析,重点研究了地铁隧道穿越富水砂层时不同注浆... 依托西安某新建地铁隧道工程,以其穿越的富水砂层段为研究对象,针对施工中采用的全断面深孔帷幕注浆的不同注浆半径,利用Midas/GTS数值模拟软件对施工过程进行了模拟分析,并通过现场对比分析,重点研究了地铁隧道穿越富水砂层时不同注浆半径对地层的加固效果。在工程建设经济合理的前提下,结合相应工程经验,在保证施工安全的情况下,探讨出隧道穿越富水砂层时的合理注浆加固范围(半径),为相关工程提供参考。 展开更多

关键词 富水砂层 注浆半径 Midas/GTS

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帷幕灌浆扩散半径及数值模拟的研究 被引量：27

11

作者 韩磊 陈建生 陈亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2235-2240,共6页

从连续性方程出发,考虑浆液压力对土体孔隙率的影响,分析推导了浆液在多孔介质中的渗流规律,并给出了扩散半径的简单近似计算公式;然后将二相流理论应用到注浆研究中,假设孔隙由水和浆液完全充填,且二者不相混溶,建立了浆液驱水的非稳... 从连续性方程出发,考虑浆液压力对土体孔隙率的影响,分析推导了浆液在多孔介质中的渗流规律,并给出了扩散半径的简单近似计算公式;然后将二相流理论应用到注浆研究中,假设孔隙由水和浆液完全充填,且二者不相混溶,建立了浆液驱水的非稳定渗流模型。根据某大坝的实际情况,用FLAC软件中的二相流模块对大坝灌浆过程进行了模拟分析,并与推导公式相比较。由于二相流理论考虑了毛细压力的作用,模拟得到的浆液扩散速率递减得更快。模拟结果表明,浆液和水之间存在着一个过渡带,浆液的饱和度在不同时间和位置上是变化的。随着时间的延长,浆液扩散得越远,但其速率逐渐减小。扩散半径不仅与渗透系数有关,还与孔隙度有关,而且孔隙度较渗透系数对扩散半径有着更大的影响。二相流理论可以更好地模拟帷幕灌浆的浆液扩散情况。 展开更多

关键词 帷幕灌浆 扩散半径 二相流 数值模拟

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基于光纤监测的注浆浆液扩散范围试验研究 被引量：6

12

作者 柴敬 周余 +7 位作者 欧阳一博 张丁丁 张锐新 朱磊 古文哲 赵萌烨 潘浩 秋丰岐 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1045-1055,共11页

为了研究注浆工程中浆液的扩散范围,以温度为监测参量,引入光纤传感技术对被注介质内部浆液扩散范围和状态进行了监测.在考虑浆液流变参数时变性的特点下,推导幂律流体的球形扩散理论公式,根据影响注浆扩散因素设计9组小型三维模拟试验... 为了研究注浆工程中浆液的扩散范围,以温度为监测参量,引入光纤传感技术对被注介质内部浆液扩散范围和状态进行了监测.在考虑浆液流变参数时变性的特点下,推导幂律流体的球形扩散理论公式,根据影响注浆扩散因素设计9组小型三维模拟试验和1个大型三维立体模型试验.结果表明:小型三维试验的4种扩散半径中,以实际扩散半径为基准,其中理论计算半径与实际扩散半径误差在19.56%~46.35%之间,布里渊光时域分析仪(BOTDA)监测半径介于理论半径与实测半径之间,分布式光纤测温仪(DTS)监测半径误差最小,在7.69%~18.82%之间,同时分析了误差产生原因.大型三维立体模型试验中,将DTS监测的温度数据代入MATLAB得到了浆液温度场云图,以温度场反映浆液扩散的范围,该范围半径与理论误差在29.83%~38.26%之间.将光纤监测方法应用于注浆模拟试验能够有效分析浆液在被注介质内部扩散情况,在扩散范围“可视化”的情况下将有利于指导现场工作. 展开更多

关键词 注浆扩散半径 注浆扩散形态 光纤传感技术 模拟试验 温度监测

原文传递

裂隙倾角对灌浆扩散半径的影响分析 被引量：7

13

作者 朱俞仿 《中国矿山工程》 2014年第2期55-58,62,共5页

基于平板裂隙灌浆模型,推导出了在考虑岩体裂隙倾角条件下,牛顿流体与宾汉流体在单条裂隙中的扩散半径隐式计算公式;应用所推导的公式,通过数值计算,分析了裂隙倾角对灌浆扩散半径的影响;结合工程实例,对倾角的影响进行说明,并提出考虑... 基于平板裂隙灌浆模型,推导出了在考虑岩体裂隙倾角条件下,牛顿流体与宾汉流体在单条裂隙中的扩散半径隐式计算公式;应用所推导的公式,通过数值计算,分析了裂隙倾角对灌浆扩散半径的影响;结合工程实例,对倾角的影响进行说明,并提出考虑裂隙倾角的影响,调整灌浆参数,以提高灌浆效果的建议。 展开更多

关键词 灌浆扩散半径 裂隙倾角 隐式公式 数值计算

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基于宾汉姆流体的海底隧道穿越裂隙岩体注浆扩散半径计算 被引量：7

14

作者 汪磊 李涛 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第6期96-100,共5页

为了对海底隧道穿越裂隙岩体进行预注浆设计与注浆效果预测,拟采用理论公式对裂隙岩体注浆扩散半径进行计算,具体分别采用Wittke和Wallner公式、Lombadi公式和黄春华公式进行计算,最后通过对计算结果进行分析可以得出:(1)设计注浆压力为... 为了对海底隧道穿越裂隙岩体进行预注浆设计与注浆效果预测,拟采用理论公式对裂隙岩体注浆扩散半径进行计算,具体分别采用Wittke和Wallner公式、Lombadi公式和黄春华公式进行计算,最后通过对计算结果进行分析可以得出:(1)设计注浆压力为3～4MPa、注浆孔半径为5cm和注浆时间为1800～3600s时,浆液的扩散半径能满足设计要求;(2)浆液扩散半径在注浆开始时一般增长较快,当浆液扩散半径达到一定值后,随着注浆时间的增长,扩散半径会趋于稳定;此外,浆液扩散半径几乎与注浆压力的增长呈线性关系;(3)采用黄春华公式计算结果与Wittke和Wallner公式和Lombadi公式的基本相同,但浆液扩散半径随注浆时间和注浆压力增长变化的幅度不同,相对来说更接近于实际;(4)理论公式计算时对裂隙岩体只考虑了裂隙的宽度,而没有考虑其厚度与方向的变化特征,所以,这些公式的计算结果往往偏大。 展开更多

关键词 海底隧道 裂隙岩体 注浆扩散半径 宾汉姆流体

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聚氨酯—胶囊二次注浆封孔测压技术 被引量：4

15

作者 陈学习 张亮 +2 位作者 毕瑞卿 张凯 徐永 《华北科技学院学报》 2016年第2期1-6,共6页

针对现有封孔测压方法聚氨酯堵头不能实现高压注浆,水泥砂浆封孔测压不适用于近水平钻孔,胶囊粘液测压成本高,不适用于瓦斯压力大于3.5 MPa等问题,提出聚氨酯-胶囊二次注浆封孔测压技术。推导出预注浆阶段有效封孔长度与钻孔倾角之间的... 针对现有封孔测压方法聚氨酯堵头不能实现高压注浆,水泥砂浆封孔测压不适用于近水平钻孔,胶囊粘液测压成本高,不适用于瓦斯压力大于3.5 MPa等问题,提出聚氨酯-胶囊二次注浆封孔测压技术。推导出预注浆阶段有效封孔长度与钻孔倾角之间的函数关系,确定了近水平钻孔封孔长度,同时通过两个渗透扩散模型校验得到注浆扩散半径。在阳泉上社煤矿进行的现场应用中对比胶囊粘液测压技术,测压结果误差在2%以内;相对聚氨酯做堵头的带压注浆测压技术节约测压时间16 h,实现了准确快速测压。 展开更多

关键词 二次注浆 封孔长度 注浆扩散半径 快速测压

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某铁矿注浆帷幕体中浆液结石体可见度的影响因素 被引量：1

16

作者 王鑫 《现代矿业》 CAS 2017年第1期101-103,107,共4页

注浆技术已在大水矿山及各类地下工程建设中得到了广泛应用。Ⅱ、Ⅲ序注浆孔及检查孔岩芯中含有浆液结石体已成为判断浆液扩散半径达到要求的重要依据。注浆施工中受钻探取芯工艺、不同岩体、岩溶裂隙的发育程度及产状等因素影响,浆液... 注浆技术已在大水矿山及各类地下工程建设中得到了广泛应用。Ⅱ、Ⅲ序注浆孔及检查孔岩芯中含有浆液结石体已成为判断浆液扩散半径达到要求的重要依据。注浆施工中受钻探取芯工艺、不同岩体、岩溶裂隙的发育程度及产状等因素影响,浆液结石体可见度差别较大。以某铁矿山主井地面预注浆工程为例,详细分析了浆液结石体可见度的影响因素,通过对浆液结石体的统计分析和检测,讨论了间接评价帷幕注浆的施工质量和帷幕体防渗性能的思路,供类似工程施工参考。 展开更多

关键词 帷幕注浆 大水矿山 浆液扩散半径 浆液结石体 可见度

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无水卵石地层注浆加固模型试验研究

17

作者 张志跃 柳植 赖冰 《四川建筑科学研究》 2018年第1期18-23,共6页

以乌鲁木齐市轨道交通1号线大西沟站~中营工站区间浅埋暗挖隧道工程为背景,对开挖过程中遇到的无水卵石地层超前注浆加固问题进行了研究。结合现场地质调查和土层分析,采用室内试验的方法对区间隧道比例模型进行了注浆试验,研究了浆液... 以乌鲁木齐市轨道交通1号线大西沟站~中营工站区间浅埋暗挖隧道工程为背景,对开挖过程中遇到的无水卵石地层超前注浆加固问题进行了研究。结合现场地质调查和土层分析,采用室内试验的方法对区间隧道比例模型进行了注浆试验,研究了浆液扩散规律及注浆后结石体形态。通过对比试验重点研究了该地层条件下注浆压力、注浆量、渗透系数、水灰比等注浆参数对浆液扩散半径的影响,揭示了无水卵石层渗透注浆加固机理,并为无水卵石层暗挖隧道超前注浆加固设计、施工提供了技术参考。 展开更多

关键词 无水卵石层 渗透注浆 室内试验 注浆参数 浆液扩散半径

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