深基坑支护结构优化设计与变形控制技术研究

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作者 白秋林 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第12期205-208,共4页

针对城市化进程中高层建筑及地铁建设深基坑工程所面临的安全性挑战,对深基坑支护结构的优化设计及变形控制技术进行论述。通过对支护结构选型、参数优化、动态变形监测应用及土体加固和逆作法施工技术等方面进行分析,辨识出设计中存在... 针对城市化进程中高层建筑及地铁建设深基坑工程所面临的安全性挑战,对深基坑支护结构的优化设计及变形控制技术进行论述。通过对支护结构选型、参数优化、动态变形监测应用及土体加固和逆作法施工技术等方面进行分析,辨识出设计中存在的不确定因素、变形控制技术在实际应用中存在困难,智能化监测与控制系统存在瓶颈等。提出以遗传算法为核心的全局优化策略和以变形控制为核心的土钉头支护优化设计方法及深厚软土地区深基坑支护优化设计的创新解决方案。实证分析结果表明,上述技术与策略能够有效地控制基坑变形并提高工程的安全性与经济性。研究成果对保障工程安全、降低成本、保护周边环境等方面都有重要学术价值与实践意义。 展开更多

关键词 深基坑工程 支护结构优化 变形控制技术 遗传算法 智能化监测

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盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化 被引量：26

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作者 莫海鸿 杨春山 +1 位作者 陈俊生 陈凌伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1346-1352,共7页

以广州西江引水工程盾构接收井为背景,借助大型有限元(FEM)软件,采用3因素3水平正交试验法进行多因素系统分析。探讨环梁层数、围护结构嵌固深度及环梁厚度对盾构管片张开量与工程造价的影响规律,对拟用支护方案进行优化,提出适用于盾... 以广州西江引水工程盾构接收井为背景,借助大型有限元(FEM)软件,采用3因素3水平正交试验法进行多因素系统分析。探讨环梁层数、围护结构嵌固深度及环梁厚度对盾构管片张开量与工程造价的影响规律,对拟用支护方案进行优化,提出适用于盾构隧道先隧后井施工中工作井基坑的合理支护方案。基于双面弹性地基梁理论,提出先隧后井施工中管片张开量的理论计算方法,且验证正交试验模型的合理性。研究结果表明:以经验类比法确定的支护方案比传统的基坑设计方案更科学合理。 展开更多

关键词 盾构隧道 工作井 支护结构优化 正交试验 先隧后井 管片张开量 双面弹性地基梁

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深覆盖高地应力水工隧洞围岩稳定及支护结构优化有限元分析 被引量：2

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作者 郭宇 王小军 潘旭东 《水利与建筑工程学报》 2012年第4期181-185,共5页

结合工程实例,采用非线性有限元软件,对深埋高地应力花岗岩隧洞开挖及喷锚支护进行模拟计算,分析了施工期、运行期及检修期围岩稳定及支护结构内力,给出了施工期、运行期及检修期围岩变形及支护结构受力情况。对支护结构进行了优化计算... 结合工程实例,采用非线性有限元软件,对深埋高地应力花岗岩隧洞开挖及喷锚支护进行模拟计算,分析了施工期、运行期及检修期围岩稳定及支护结构内力,给出了施工期、运行期及检修期围岩变形及支护结构受力情况。对支护结构进行了优化计算,得出优化方式下,满足围岩稳定和支护结构的安全要求。 展开更多

关键词 引水隧洞 支护结构优化 非线性有限元法

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煤矿主井箕斗装载硐室支护结构优化及受力监测分析 被引量：4

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作者 陈志勇 姚直书 何超 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第10期307-308,共2页

利用Ansys有限元分析软件对某矿箕斗装载硐室原支护结构与优化支护结构进行对比受力分析,来确定优化支护结构的合理性,并在施工过程中加强对优化支护结构的监测与数据分析,及时观测和分析装载硐室的变形情况,确保箕斗装载硐室安全稳定,... 利用Ansys有限元分析软件对某矿箕斗装载硐室原支护结构与优化支护结构进行对比受力分析,来确定优化支护结构的合理性,并在施工过程中加强对优化支护结构的监测与数据分析,及时观测和分析装载硐室的变形情况,确保箕斗装载硐室安全稳定,为优化支护结构提供科学依据。 展开更多

关键词 优化支护结构 监测 数值模拟 箕斗装载硐室

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考虑冗余度的管廊施工支护结构优化设计 被引量：1

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作者 季海蓉 《粉煤灰综合利用》 CAS 2020年第5期21-24,99,共5页

针对传统管廊施工支护结构优化设计方法存在支护安全稳定性差、工程造价较高的问题,设计一种考虑冗余度的管廊施工支护结构优化设计方法,根据基坑挖掘深度与支护结构变形之间的关系,计算支护结构变形的地表坑外最大沉降值与最大位移。... 针对传统管廊施工支护结构优化设计方法存在支护安全稳定性差、工程造价较高的问题,设计一种考虑冗余度的管廊施工支护结构优化设计方法,根据基坑挖掘深度与支护结构变形之间的关系,计算支护结构变形的地表坑外最大沉降值与最大位移。构建管廊施工支护结构有限元模型,利用该模型模拟管廊施工支护结构。根据具体数值模拟结果,制订冗余度管廊施工支护结构实施优化设计方案,实现管廊施工支护结构优化设计。经试验验证,所提方法用于管廊施工支护结构优化设计后,与文献方法相比,能显著提升管廊施工支护结构的最大弯矩,增强支护受力结构的稳定性,且工程造价最低。 展开更多

关键词 冗余度 管廊施工 支护结构优化 支护工程造价 最大沉降值 最大位移

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深基坑地连墙支护结构优化施工技术探析 被引量：4

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作者 林双自 《福建建材》 2019年第1期51-52,共2页

深基坑开挖、支护一直是工程的重要部分,在满足经济和安全要求的同时,还要做好深基坑地连墙支护结构优化工作。以长庚医院车站主体结构工程为例,从地连墙接头部位的连接刚度、防渗问题、地下水侵袭问题、具体支护等方面结构的优化施工... 深基坑开挖、支护一直是工程的重要部分,在满足经济和安全要求的同时,还要做好深基坑地连墙支护结构优化工作。以长庚医院车站主体结构工程为例,从地连墙接头部位的连接刚度、防渗问题、地下水侵袭问题、具体支护等方面结构的优化施工方法进行了详细阐述。 展开更多

关键词 深基坑 地连墙 防渗问题 支护结构优化

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复杂空间形态基坑支护结构优化方法研究 被引量：1

7

作者 师欢欢 张兴 《工程与建设》 2022年第6期1689-1691,共3页

基坑支护结构作为临时性工程,在实际设计和建造过程中考虑到使用年限以及建设成本的因素,在投入过程中需要考虑的因素较多。特别是目前国内地下空间的大力开发,基坑的开挖面积和开挖深度越来越大、支护的复杂程度也日益增加、基坑的形... 基坑支护结构作为临时性工程,在实际设计和建造过程中考虑到使用年限以及建设成本的因素,在投入过程中需要考虑的因素较多。特别是目前国内地下空间的大力开发,基坑的开挖面积和开挖深度越来越大、支护的复杂程度也日益增加、基坑的形态也不断复杂化,导致选取技术合理可行、安全可靠和成本经济的支护结构方案,成为复杂空间形态基坑工程中支护结构设计面临的重大问题和重大挑战。由于传统的基坑支护结构的优化依赖于工程技术人员的经验以及建造水平,受到的不可控因素较多,同时需要耗费大量的时间成本进行优化,导致优化的速率缓慢,因此亟待发展出能够针对复杂空间形态基坑的支护结构优化方法。本文结合实际的工程案例,在分析目前复杂空间形态基坑支护结构优化方法的基础上,结合粒子群优化算法对基坑支护结构的支护桩嵌固深度、支护桩直径和支护间距进行研究,构建造价目标函数求解分析优化前后支护结构的优劣性。 展开更多

关键词 基坑工程 支护结构优化 复杂形态 优化拓扑算法 围护结构

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隧道出口明挖深埋段基坑支护结构优化研究 被引量：1

8

作者 肖鹏 《工程机械与维修》 2023年第2期42-45,共4页

以某隧道出口明挖深埋段基坑为研究背景,结合该项目实际情况,设计出两种支护结构优化方案,通过有限元分析软件对三种设计方案进行数值模拟分析,比较两种优化方案与原有设计方案相比时的优化效果,最后采用层次分析法对三种支护结构进行... 以某隧道出口明挖深埋段基坑为研究背景,结合该项目实际情况,设计出两种支护结构优化方案,通过有限元分析软件对三种设计方案进行数值模拟分析,比较两种优化方案与原有设计方案相比时的优化效果,最后采用层次分析法对三种支护结构进行综合评价,最终得出优化方案一为最优方案的结果。 展开更多

关键词 明挖深基坑 数值模拟 层次分析法 支护结构优化

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支护结构参数对深埋软岩隧道影响及优化研究

9

作者 李登红 涂南相 +2 位作者 田常兵 程波永 朱云升 《交通科技》 2024年第5期139-144,共6页

为控制隧道大变形,保障施工安全,文中依托桂溪隧道,采用数值模拟和非线性规划的方式对隧道稳定性影响较敏感的支护结构参数,如喷射混凝土厚度、注浆加固厚度、锚杆长度进行研究并优化。结果表明,增加喷射混凝土厚度、注浆加固厚度、锚... 为控制隧道大变形,保障施工安全,文中依托桂溪隧道,采用数值模拟和非线性规划的方式对隧道稳定性影响较敏感的支护结构参数,如喷射混凝土厚度、注浆加固厚度、锚杆长度进行研究并优化。结果表明,增加喷射混凝土厚度、注浆加固厚度、锚杆长度均能有效降低围岩关键点的变形,减小塑性区体积。但当这些参数过大时,其支护效果均会减弱。基于此,本文采用抽样计算和非线性规划方法对这3个支护参数进行成本及性能组合优化,得到最佳支护参数为厚度24 cm喷射混凝土+3 m锚杆+0.5 m注浆加固厚度施工方案。 展开更多

关键词 软岩隧道 支护结构影响 支护结构优化 数值模拟 非线性规划

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复杂条件下深井马头门围岩稳定性分析及支护结构优化 被引量：31

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作者 蔡海兵 程桦 +2 位作者 荣传新 宋海清 黎明镜 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期298-304,共7页

针对淮北海孜矿新副井马头门处于岩层极为破碎、千米埋深、断面尺寸大等复杂条件,利用ABAQUS有限元数值软件进行了原支护设计方案情况下的马头门围岩稳定性分析,研究了马头门围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律及支护结构的受力特征... 针对淮北海孜矿新副井马头门处于岩层极为破碎、千米埋深、断面尺寸大等复杂条件,利用ABAQUS有限元数值软件进行了原支护设计方案情况下的马头门围岩稳定性分析,研究了马头门围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律及支护结构的受力特征,据此对马头门的支护结构进行了设计优化。马头门初期支护采用锚、网、喷、索的支护形式;二次支护采用带反底拱的全断面钢纤维钢筋混凝土衬砌,增设底板注浆锚杆和底板锚索,并通过室内配合比试验确定了钢纤维混凝土的强度等级、钢纤维掺入率和最优配合比。现场监测结果表明,优化后的马头门支护结构安全储备较高且设计方案合理。 展开更多

关键词 马头门 围岩稳定性 数值模拟 支护结构优化

原文传递

北京地铁深基坑支护结构设计优化与施工 被引量：21

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作者 宋诗文 《隧道建设》 北大核心 2017年第A01期91-98,共8页

北京地铁9号线军事博物馆站北换乘厅南侧紧邻复兴路和既有1号线,附近管线众多,周边环境复杂,对地层扰动影响较高,地层中下部以黏土岩、砾岩为主,整体稳定性较好,原设计方案采取咬合桩止水及基坑底部换撑等加强措施。在保证施工安全的前... 北京地铁9号线军事博物馆站北换乘厅南侧紧邻复兴路和既有1号线,附近管线众多,周边环境复杂,对地层扰动影响较高,地层中下部以黏土岩、砾岩为主,整体稳定性较好,原设计方案采取咬合桩止水及基坑底部换撑等加强措施。在保证施工安全的前提下,为了合理缩短工期、减少造价,结合实际工程经验对原设计方案进行了优化。和原设计方案相比,优化设计方案取消了咬合桩及换撑,对第4道支撑位置进行了调整,并更换了防水材料。同时,采用北京理正深基坑分析软件对优化设计前后的基坑开挖情况进行了对比分析。最后,在按优化设计方案施工的过程中进行严密的监控量测,并对监测数据进行了分析。最终给出以下建议:1)深基坑支护尽量不采取换撑的方式;2)设计方案要结合实际情况进行动态设计,要以软件计算作为参考依据;3)在基坑开挖过程中要进行严密的监控量测,并重视数据反馈。 展开更多

关键词 地铁深基坑 支护结构优化 施工监测

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高应力区巷道支护结构采动破坏特征研究 被引量：13

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作者 常立宗 苏学贵 +2 位作者 杜献杰 杨朋博 郭毛毛 《工矿自动化》 北大核心 2021年第3期20-26,共7页

高应力区巷道围岩裂隙发育,支护结构更易受采动影响而失稳破坏,而目前对巷道支护结构在采动过程中破坏演化特征的研究鲜有报道。针对双柳煤矿3316工作面地质特征,采用井下动态载荷实测、原位探测、数值模拟等方法,对3316抽采巷支护结构... 高应力区巷道围岩裂隙发育,支护结构更易受采动影响而失稳破坏,而目前对巷道支护结构在采动过程中破坏演化特征的研究鲜有报道。针对双柳煤矿3316工作面地质特征,采用井下动态载荷实测、原位探测、数值模拟等方法,对3316抽采巷支护结构受采动影响破坏动态演化特征进行研究。结果表明:①采动对高应力区巷道支护结构动态载荷影响明显,采动影响增强系数达2.1~5.8,致使部分锚杆(索)达到屈服极限甚至发生破断,巷道围岩有失稳破坏风险。②采动应力增大引起围岩内部次生裂隙扩展,集中在0~2.44 m范围内,围岩裂隙受采动影响系数为1.92~2.54,围岩黏聚力减小,加速支护结构破坏,导致巷道变形加剧。③采动对支护结构破坏影响具有显著的时效特性,工作面超过测点10~70 m处支护结构受力受采动影响最明显,且两帮支护结构受力具有非对称性。通过优化锚杆强度、锚索直径及间排距等关键支护参数,可有效提高支护强度,巷道顶板变形量为146 mm,较优化前减少了71.7%,实现了巷道围岩稳定控制。 展开更多

关键词 煤炭开采 围岩控制 高应力区巷道 巷道支护 支护结构优化 采动破坏 动态载荷实测 原位探测

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房建深基坑支护结构稳定性分析

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作者 丁语上 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2025年第2期005-008,共4页

本研究聚焦于房建深基坑支护结构的稳定性问题,采用理论分析与数值模拟方法,对城市建筑环境下的典型深基坑支护结构进行了深入分析。研究强调,基坑深度增加时,支护结构稳定性对施工安全至关重要。地面附近建筑物对基坑稳定性的影响显著... 本研究聚焦于房建深基坑支护结构的稳定性问题,采用理论分析与数值模拟方法,对城市建筑环境下的典型深基坑支护结构进行了深入分析。研究强调,基坑深度增加时,支护结构稳定性对施工安全至关重要。地面附近建筑物对基坑稳定性的影响显著,要求支护结构具备足够的刚度以应对地壳压力变化。模拟结果显示,改进后的支护结构能显著提升基坑稳定性,大幅降低坍塌风险。此外,优化设计的支护结构在确保施工安全的同时,还能有效降低施工成本,为深基坑施工提供重要设计参考和实践指导,助力提升城市建设质量和效率。 展开更多

关键词 房建深基坑 支护结构稳定性 理论分析与数值模拟 基坑坍塌风险 优化设计的支护结构

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宁波淤泥软土地层紧邻深基坑群及运营地铁站伺服钢支撑应用效果分析与优化

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作者 李旭 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2022年第6期289-294,共6页

在宁波轨道交通工程建设中,车站长大深基坑逐渐增多,结构日趋复杂,部分车站周边环境对基坑开挖变形控制的要求极高。如何保证基坑开挖自身安全和周边建(构)筑物、地下管线及道路等的安全,将施工过程对周围环境的影响严格控制在容许范围... 在宁波轨道交通工程建设中,车站长大深基坑逐渐增多,结构日趋复杂,部分车站周边环境对基坑开挖变形控制的要求极高。如何保证基坑开挖自身安全和周边建(构)筑物、地下管线及道路等的安全,将施工过程对周围环境的影响严格控制在容许范围以内,已成为该类地区基坑工程施工与周边环境保护的首要工作。本项目依托5号线海晏北路站基坑工程,研究液压伺服钢支撑的轴力补偿与基坑开挖变形控制效果,成果不仅可用于指导后续线路的设计和施工,具有显著的应用价值,而且对其他类似城市的地铁建设也具有参考和借鉴意义。 展开更多

关键词 软土地层 深基坑群 既有运营车站 伺服支撑 支护结构优化

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高速铁路软弱围岩隧道机械化大断面施工工法经济性与适应性研究分析 被引量：4

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作者 唐红权 罗福君 +1 位作者 吴炜 覃伟华 《铁路工程技术与经济》 2021年第5期27-31,共5页

为研究高速铁路软弱围岩隧道机械化大断面施工工法的经济性与适应性,本文依托郑万高铁楚烽隧道、保康隧道、新华隧道不同围岩级别现场机械化大断面施工的定额测定成果,并结合新工艺工法下设计理念及工程措施优化所造成的工程量差,与现... 为研究高速铁路软弱围岩隧道机械化大断面施工工法的经济性与适应性,本文依托郑万高铁楚烽隧道、保康隧道、新华隧道不同围岩级别现场机械化大断面施工的定额测定成果,并结合新工艺工法下设计理念及工程措施优化所造成的工程量差,与现行常规机械化施工工法进行经济性对比分析,得出高速铁路软弱围岩隧道机械化大断面施工工法的适应性范围。 展开更多

关键词 高速铁路隧道工程 软弱围岩 机械化大断面施工 围岩-支护结构优化 监控量测 经济性 适应性

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综采工作面回采破碎顶板技术研究与分析 被引量：5

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作者 许会成 《能源技术与管理》 2019年第2期56-57,共2页

综采工作面顶板破碎问题,不仅大大降低了煤矿回采推进的速度,而且显著提高了液压支架的移架难度,严重时还会出现重大的顶板冒顶事故。以某矿151303综采工作面为例,结合工作面概况,探讨了影响顶板破碎失稳的关键因素,提出了顶板挂网、煤... 综采工作面顶板破碎问题,不仅大大降低了煤矿回采推进的速度,而且显著提高了液压支架的移架难度,严重时还会出现重大的顶板冒顶事故。以某矿151303综采工作面为例,结合工作面概况,探讨了影响顶板破碎失稳的关键因素,提出了顶板挂网、煤壁加固、顶板支护结构优化以及加强矿压观测等技术措施,为综采工作面回采的安全、高效生产提供了强有力的保障。 展开更多

关键词 回采工作面 破碎顶板 顶板挂网 煤壁加固 支护结构优化

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坚硬砂岩地质条件下的深基坑施工综合技术

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作者 许宝辉 侯庆达 +4 位作者 王枭萌 罗凯旋 李志文 陈壮壮 朱博文 《建筑施工》 2020年第2期152-154,共3页

为解决合肥市蜀山区为民服务中心项目深基坑工程开挖过程中坚硬砂岩造成的施工阻碍,前期从施工组织以及施工部署着手,为深基坑施工做好充分的准备,并对基坑支护结构进行优化,以保证基坑能够顺利开挖。此外,针对工程实际,对施工机械和爆... 为解决合肥市蜀山区为民服务中心项目深基坑工程开挖过程中坚硬砂岩造成的施工阻碍,前期从施工组织以及施工部署着手,为深基坑施工做好充分的准备,并对基坑支护结构进行优化,以保证基坑能够顺利开挖。此外,针对工程实际,对施工机械和爆破方案进行了合理选择。上述措施在保证施工进度的前提下,亦能保证基坑安全,为今后类似基坑工程施工组织提供了借鉴。 展开更多

关键词 坚硬砂岩 深基坑 支护结构优化 旋挖截齿取芯钻 爆破

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软土条件下考虑空间效应的狭长基坑稳定性计算方法分析

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作者 陈晓平 《福建建材》 2025年第3期63-66,84,共5页

为进一步优化狭长形基坑支护结构稳定性计算方法,以实际工程为研究背景,依托库仑土压力原理以及狭长形基坑空间结构,研究出了考虑空间效应的狭长形基坑稳定性计算方法,并对工程案例进行了优化分析。结果表明,采用考虑空间效应下的基坑... 为进一步优化狭长形基坑支护结构稳定性计算方法,以实际工程为研究背景,依托库仑土压力原理以及狭长形基坑空间结构,研究出了考虑空间效应的狭长形基坑稳定性计算方法,并对工程案例进行了优化分析。结果表明,采用考虑空间效应下的基坑支护结构稳定性计算方法相较于传统方法更具有优势,计算所得安全系数均大于传统土压力理论计算所得到的被动土压力结果,并依此理论对案例支护结构进行了优化。此外,研究还发现软土地层对该计算理论有较大影响。 展开更多

关键词 基坑工程 狭长型基坑 支护结构优化 嵌固深度 空间效应 稳定性计算

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