地铁均布荷载引起地基土的沉降分析

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地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对随着城市地铁的不断发展,盾构施工在地铁建设中得到了广泛应用。

然而,在盾构施工过程中,由于多种原因导致的地面沉降问题越来越突出。

这不仅影响了盾构施工的进度和安全,还对周边建筑和环境造成了不良影响。

因此,深入探究地铁盾构施工中地面沉降的原因及应对措施具有重要意义。

1.地下水位变化盾构施工需要通过顺铁土层推进,但顺铁土层是由含水量较高的软黏土和泥炭土组成。

当盾构机在顺铁土层推进的过程中,水流压力会导致土层松动,土质的变化会使地下水位随时发生变化,从而导致地面沉降。

2.地质条件不利地域条件对盾构施工也有很大的影响。

如果施工地点地下是岩屑、岩石同砂土层,那么盾构施工时推进的阻力会很大,需要施工人员有相应的技术水平才能完成。

如果地下孔隙不充分,且岩石裂缝密度很大,那么相对应的地面也很容易出现沉降问题。

3.盾构施工参数设计不合理盾构施工一个重要的参数是推进速度,推进速度过快或过慢都会导致地面承载量不足,进而引发地面沉降。

同时,如果盾构施工人员选择的管径较大,那么施工质量更加难以保证,地面沉降的概率也会增大。

1. 引入地质勘探施工前对施工地点和周边地形进行勘测可以帮助盾构施工人员了解施工地点地质情况,从而确认推进速度和管径等参数的选择。

这样可以降低地面沉降的概率,减少对周边建筑和环境的影响。

同时,引入地质勘探还能够帮助施工人员做好地下水的调控工作,从而减少水流压力对地面的影响,应对地面沉降的问题。

2. 采用先进技术盾构施工本身就是一项先进技术,除了前期的地质勘探之外,也需要采用最先进的盾构机和各种工程材料。

这样可以帮助施工人员优化盾构施工的流程和施工的参数设计,减少对地面的影响,从而避免地面沉降的发生。

3. 做好监测工作在盾构施工过程中,安装监测设备对这种高速、高压的施工过程进行监测是必须的。

通过频繁监测,及时发现地面沉降的迹象可以让施工人员采取相应的措施,及时防范风险,保证施工安全。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对近年来,随着城市化进程的不断推进,地铁成为了很多大城市中不可或缺的交通工具。

而盾构技术则成为了地铁建设中的一项重要施工方式。

然而,在盾构施工过程中,地面往往会出现一些沉降现象,给周边居民的生活和财产安全造成一定的影响。

本文将对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出应对措施。

一、地面沉降的原因1. 地源性因素地面沉降一部分是因为地质条件的影响。

在不同的地质环境下,沉降的表现形式有所不同。

比如,在岩溶地貌区,地面沉降多以整体下降的形式出现;在地层含水量大的区域,地面沉降容易出现表层松散层塌陷等现象。

2. 工程因素盾构施工中,不合理的施工方案和施工方式也是导致地面沉降的重要原因。

比如施工过程中没有对土体松动区域进行有效的润湿处理,施工速度过快,导致松动土层未能充分稳定等均会导致地面沉降。

二、应对措施1. 严格的前期勘探在盾构施工之前,需要进行严格的地质勘探和承载力评估。

通过分析地质特征、地下水位、地下能源管线等相关数据,制定合理的施工方案,降低地面沉降的风险。

2. 合理的施工方案应对地面沉降,合理的施工方案也是非常关键的。

比如,针对不同地质环境,采用不同的润湿材料和润湿方式,采用低速推进的方式,缩短推进长度和施工时间等都是减少地面沉降的有效措施。

3. 现场监控在盾构施工中,需要严格的现场监控。

通过测量地表沉降量、地下水位变化、盾构隧道周边压力等指标,并且及时进行调整,以减少地面沉降的风险。

4. 推进过程中的处理盾构施工中,在推进过程中颗粒物的产生是不能避免的,但可以通过吸附、过滤、消磁等方式减少其对沉降的影响。

同时将土体松动区域进行充分稳定,也能有效减少地面沉降。

本文对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行了分析,并提出应对措施。

无论是通过前期勘探降低风险,还是调整施工方案、现场监控实时调整等,都可以有效降低地面沉降的风险,为城市地铁建设提供保障。

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制地铁隧道施工是现代城市建设中一项重要而复杂的工程。

隧道施工过程中的地面沉降问题一直备受关注,因为地面沉降对于城市的稳定性、安全性以及地下管道等基础设施的影响不容忽视。

本文将从地面沉降的影响机理、分析方法以及控制措施等方面进行探讨。

地面沉降的影响机理主要与隧道开挖所引起的土体变形有关。

隧道开挖会导致地下土体的应力重分布,造成土体的加固、排水能力下降,从而导致地面沉降。

此外,施工期间的振动、地下水位变化等因素也会对地面沉降产生影响。

为了全面评估地面沉降的影响,需要进行综合性的地质勘探及隧道工程参数的测量和分析。

分析地面沉降的影响,需要从建筑物、地下管线及地表设施等方面进行综合考虑。

首先,对于地铁沿线的建筑物而言,地面沉降可能会导致其结构的破坏,特别是老旧建筑物更容易受到影响。

因此,在施工前需要对沿线建筑物进行详细的结构安全评估,以确定其是否需要进行加固或者拆除重建。

其次,地下管线也是受地面沉降影响的重要对象。

地铁隧道施工可能会对地下管线造成挤压、位移等影响,从而影响管线的正常运行。

为了保证地下管线的安全运行,我们需要在施工前进行管道的定位、检测以及加固,以降低地面沉降对其的影响。

另外,地面沉降还可能对地表设施造成影响,如道路、桥梁等。

沉降导致的地表变形可能破坏道路的平整性,影响交通的通行。

因此,在施工前需要进行道路的检测和评估,并采取适当的措施来保证道路的安全和顺畅。

为了控制地面沉降的影响,在隧道施工过程中,我们可以采取多种技术措施。

首先,合理选择施工方法和工艺,以减小地面沉降的发生。

例如,可以采用盾构机等地铁隧道施工专用设备进行施工,减少地面开挖量和振动。

其次,需要加强监测和测量工作,对地面沉降进行实时的监控和分析。

通过监测数据的收集与分析,可以及时发现地面沉降的异常情况,并采取相应的措施进行调整和修正。

此外,在地铁隧道施工中,还需要进行土体加固和排水处理工作,以提高土体的稳定性和排水能力,减小地面沉降的发生。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工是近年来城市地铁建设中常见的一种施工方式。

其具有施工效率高、环境影响小等优点,因此被广泛应用于地铁工程的建设中。

在盾构施工过程中,地面沉降问题一直是工程建设中一个值得重视的问题。

地面沉降不仅会对周边建筑物和地下管线造成影响,还可能引发安全隐患。

在盾构施工过程中,必须对地面沉降进行深入分析,并采取有效措施进行应对,以保障施工安全和周边环境的稳定。

1. 地质条件地下地质条件是盾构施工中地面沉降的一个重要影响因素。

地下岩土的稳定性和承载能力直接决定了盾构施工中地面沉降的大小和范围。

如果地下岩土的稳定性较差,容易发生沉降问题。

如果地下存在较大的地下水位变化或者土壤有较大变形性质,也会对地面沉降造成影响。

2. 盾构施工参数盾构施工参数的选择对地面沉降影响较大。

施工过程中的盾构机开挖速度、土压平衡控制、注浆情况等参数的选择都会对地面沉降造成一定程度的影响。

如果这些参数设定不合理,就会导致地面沉降超出设计范围。

4. 周边建筑物和地下管线盾构施工过程中,周边建筑物和地下管线的存在也会对地面沉降造成影响。

如果周边建筑物和地下管线是老旧或者弱平衡结构,就会对地面沉降产生不利影响。

5. 环境因素环境因素也是地面沉降的重要影响因素。

如气候条件、降雨情况、地下水位变化等,都会对地面沉降产生一定的影响。

二、应对地铁盾构施工中地面沉降的措施1. 严密的监测和预警系统在盾构施工过程中,必须建立严密的地面沉降监测和预警系统。

通过实时监测地面沉降情况,一旦发现地面沉降超出预期,就能及时采取应急措施,以减少对周边环境和建筑物的影响。

2. 合理的施工方案在盾构施工过程中,必须采用合理的施工方案,包括盾构机的开挖速度、土压平衡控制、注浆情况等参数的合理设定,以减少地面沉降的可能性。

3. 加强支护和加固措施在盾构施工过程中,必须加强支护和加固措施,以减少地面沉降的风险。

包括合理设置盾构机的开挖方式、支护结构的设置等,以保障周边建筑物和地下管线的稳定。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对1. 引言1.1 引言地铁盾构施工是一种常见的地下工程施工方式,通过盾构机在地下开挖隧道,是城市地铁建设的重要工艺之一。

在地铁盾构施工过程中,地面沉降是一个不可避免的问题,会给周围环境和建筑物带来一定的影响。

对地面沉降原因进行分析并有效应对是非常重要的。

在本文中,我们将针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行深入探讨,并介绍地下水位变化、地下土层变动、盾构施工技术以及沉降监测与控制这几个方面的内容。

通过深入分析这些因素,可以帮助我们更好地理解地铁盾构施工中地面沉降的机理,从而采取有效措施来减少地面沉降对周围环境和建筑物的影响,保障施工过程的安全和顺利进行。

部分是整篇文章的开端,只有充分了解地铁盾构施工中地面沉降的原因,才能更好地理解后续部分的内容。

接下来我们将对地面沉降的原因进行详细分析。

2. 正文2.1 地面沉降原因分析地面沉降在地铁盾构施工过程中是一个常见的问题,主要原因可以归纳为地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等因素。

地下水位变化是导致地面沉降的重要原因之一。

在盾构施工过程中,地下水位的变化会影响周围土层的稳定性,导致土层松动和沉降。

特别是在地下水位波动较大的地区,地面沉降问题更为突出。

地下土层变动也会引起地面沉降。

盾构施工过程中,土层受到挖掘和开挖等操作的影响,可能会导致土层紧密度的改变,进而引起地面沉降。

地下土层的物理性质和结构也会对地面沉降产生影响。

盾构施工技术的不当使用也可能导致地面沉降。

如果施工工艺不合理或操作不当,可能会对周围土层造成不可逆的破坏,进而引发地面沉降问题。

地面沉降是一个综合性问题,需要综合考虑地下水位变化、地下土层变动和盾构施工技术等多个因素。

只有对这些因素进行全面分析和有效控制,才能有效应对地面沉降问题。

在下文中,我们将进一步讨论如何有效监测和控制地面沉降。

2.2 地下水位变化地下水位变化是导致地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题,主要原因是盾构机挖掘地下隧道时,会对地下土层进行扰动和移动,导致地面沉降。

下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。

1. 地质条件不稳定:地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。

在盾构施工中,如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况,就容易导致地面沉降。

此时,可以通过加强地质勘察与分析,选择合适的盾构机和施工方法,以及采取加固措施等方法来应对。

2. 施工参数不合理:施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。

在盾构施工中,如果施工参数设置不合理,如推进速度过快或者施工压力过大,就容易引起地下土层的不稳定,导致地面沉降。

需要在施工前进行合理的施工参数设计,并加强监测和调整,以避免地面沉降的发生。

3. 施工技术不当:施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。

在盾构施工中,如果操作不当或者施工方法不正确,就会对地下土层造成不必要的扰动和移动,导致地面沉降。

在施工前需要进行充分的技术培训和实践,以确保操作人员熟练掌握施工技术,并采取适当的施工措施。

1. 加强地质勘察与分析:在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析,了解地下土层的情况,以选择合适的盾构机和施工方法,并采取合理的加固措施,以应对地面沉降的可能性。

2. 合理设置施工参数:在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点,合理设置推进速度、施工压力等参数,以确保施工的安全与稳定,避免地面沉降的发生。

3. 加强监测与调整:在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况,一旦出现地面沉降的情况,需要及时采取合适的调整措施,如降低推进速度、减小施工压力等,以减少地面沉降的程度。

4. 采取加固措施:在施工中可以采取一些加固措施,如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等,以增加地下土层的稳定性,减少地面沉降的可能性。

地铁盾构施工中地面沉降是一个需要重视的问题。

地铁施工地表沉降及其管控措施

地铁施工地表沉降及其管控措施

地铁施⼯地表沉降及其管控措施地铁施⼯地表沉降及其管控措施温饱之后,出⾏的⽅便成为⼀个⼤问题。

城市⼈⼝和车辆的增多,不但带来环境污染的压⼒,交通拥堵也⽇益严重,成为⼀个全世界城市都不得不⾯对的函待解决的问题。

在这样的背景下,地铁交通应运⽽⽣,其速度快,并且载客量⼤,运⾏平稳快捷,乘坐舒适,⽽且不占⽤地⾯空间,特点突出优势明显,⼰经成为各⼤城市发展的⾸选。

地铁隧道的开挖,难免对地层造成扰动,引起地表沉降,基于此,⽂章主要研究地铁施⼯地表沉降及其管控措施,以供参考。

关键词:地铁施⼯;地表沉降;管控措施引⾔由于地铁主要设施位于地⾯以下,使得地下施⼯成为地铁建设⼯程的主体。

在地铁地下施⼯过程中,地⾯沉降、塌陷和开裂等问题时有发⽣,不仅造成城市环境破坏,也给地铁⼯程⾃⾝带来巨⼤安全隐患。

在地铁⼯程中,盾构结构施⼯往往会引发地表沉降现象,针对地铁盾构施⼯地表沉降问题进⾏深⼊研究,制定安全防范措施,对数量和规模不断上升的地铁⼯程来说⽆疑是⼗分重要的。

⼀、地铁施⼯过程中地表沉降原因分析⼤量实际统计数据表明,地铁盾构⼯程中引发地⾯沉降的原因包括施⼯造成的地层损失、地铁盾构隧道附近地层因为遭受扰动和剪切破坏⽽导致的重塑⼟再固结等。

在众多地⾯沉降现象中,施⼯地域地层受盾构推进造成的挤压、超挖以及盾构尾部压浆的影响⽽发⽣扰动,从⽽导致地铁隧道附近的地层形成正、负超孔隙⽔压⼒,最终导致的地层沉降称之为固结沉降。

根据形成机理不同,固结沉降包括主固结沉降和次固结沉降两种沉降⽅式。

受超空隙⽔压⼒消失影响导致的⼟层压紧密实形成的沉降是主固结沉降。

因⼟层⾻架结构发⽣蠕动使⼟层在剪切⼒作⽤下发⽣变形导致的沉降是次固结沉降。

⼆、地铁施⼯过程中地表沉降影响因素1、注浆作业对地表沉降的影响注浆作业是地铁盾构施⼯的重要组成部分。

⽽注浆作业的好坏对于因盾构施⼯造成的地表沉降有着⾄关重要的影响,因⽽在地铁盾构施⼯中,注浆作业往往作为控制地表沉降程度主要措施。

地铁荷载作用下饱和软粘土的长期沉降分析

地铁荷载作用下饱和软粘土的长期沉降分析
2. 1 循环累积变形计算模型 经验拟合法是在试验或者实测资料的基础上
建立土体长期残余变形与其主要影响因素如土的 初始特性、土的应力状态、循环次数以及动应力水 平等的经验拟合曲线。
已有的计算模型大致可分为两类, 一类为基于 第一 次 循 环 变 形 的 计 算 模 型。M onism it h 等 ( 1975) [ 1] 提出的指数模型 p = A N b 应用的最为广 泛, 它主要考虑到变形与循环次数 N 的指数关系, 可以发现参数 A 即为第一次循环应变( N= 1 时) , 但参数 A 包含了诸多因素, 物理意义很不明确, 很 难确 定。此 后, L i 和 Selig [ 2] ( 1996) 和 Chai 和 Miura( 2002) [ 3] 考虑初始静偏应力、动偏应力的影 响以及静破坏偏应力的影响, 将指数模型作进一步 扩展。
文献[ 13] 的试验基础上拟合得到的, 取值见表 1。
表 1 模型参数的取值
Table1 Parameters of the Model
a
b
m
n
0. 34 0. 39 2. 68 0. 0023 2. 19 0. 66
3 地铁荷载下饱和软粘土的长期沉降
3. 1 有限元计算 本文采用二维有限元计算与经验拟合公式相
已有的大多数循环累积塑性变形模型并没有 合理地考虑静应力和动应力相互影响的耦合效应。
本文所采用的模型为文献[ 8] 基于临界状态理论和 室内试验结果提出的一个新的模型, 将第一次循环 变形与循环破坏概念结合起来考虑, 可以较为合理 的考虑土应力历史对循环加载特性的影响。下面 对此模型作简单介绍。
通过对试验所得到的第一次循环塑性应变进 行归一化, 发现累积塑形应变率与循环次数之间存 在着这样的关系( Parr, 1979) 【9】:
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高速铁路列车的轴重一般为 6~ 7 取单边静轮 1 t,
重 P =8 k 。列 车簧 下质 量取 为 = 5 s m。 n 0N 70N‘ / 根 据武汉地铁 情况 , 取 =8 m h的列 车 振 动 荷 0k / 载, 并适 当提高表 1的标准 , 对应于 I、 Ⅲ三种 控 Ⅱ、 制 条件分别 取其典 型的不平 顺振动 波长和相应 的矢 高为 :
题, 最大 累计沉 降量 超过 2 , 度最 大差 异沉 降 0m 年 c 量可达 3 m¨ , 沉 降 的长期 发展 如 果 得不 到 有 这种 e 效控制 , 果将非 常严重 , 别是对 于地 基土层 中软 后 特
土层很厚 的城市 。因此无论 是对 已建还 是拟建 的地
围软土不同渗透系数比条件下隧道的沉降。然而 ,
地铁 均 布 荷载 引起地 基 土 的沉 降 分析
曲年 国 陈无平 谢 伟平 , ,
( .烟台科信房地产开发有 限公 司, 1 山东 烟 台,6 06; .武汉理工大学 , 24 0 2 湖北 武汉 ,30 0 4 07 )

要 :分析 了地 基 土在 地铁 均 布荷 载作 用 下的 沉 降规 律 。 结果表 明 : 单 次列 车运 行期 间 在
铁工程 而言 , 如何 利用基础 理论 和实测结果 , 寻找并
预测地铁 车辆荷载 引起 的地 基沉 降是非 常必要 的 。 国内外 学者在 这方 面 已经开 展 了广泛 而深 入的
研 究 。如 : nesn 等 将 地 基 简 化 为 粘 弹 性 A dre
Wike 地 基 ( e i nl r K l n地 基 ) 将 轨 道 简 化 为 E l v , ue r
这些 方法 多基于 弹性 本 构模 型计 算 地 基 沉 降 , 虽然 简单 , 但是 不能 够很好 的将地基 土 的塑 性 变形特性 。 由于列 车荷 载具 有 空 间移 动性 , 因此 不能 简单
的将 该 问题 归结 为平 面 应 变 问题 , 文首 先 建 立 了 本 隧道 结构 的空 间模 型并将 列车荷 载简化 为沿 隧道纵
第 2 卷第 3 7 期
20 08年 9 月








Vo. 7 . 12 No 3
Sp2 8 e . 00
J u a o Wuຫໍສະໝຸດ a P ltc n c Un v ri or l f n hn oye h i ie st y
文章编号 :0 94 8 ( 0 8 0 -0 8 5 10 -8 1 2 0 ) 30 8 - 0
内, 地面的沉 降较 大 , 并且 呈现波动现 象; 双 面加 栽过 程 中, 在 隧道 纵 向 中间部 分 的沉 降较 大 ;
长期 累积作 用不可 忽视 ; 由于地基 土沉 降以不 可恢 复 的塑性 永 久 变形 为主 , 因此 , 于长期 列 对
车动 载作 用下地基 的 变形 问题 , 用塑性本 构模 型 能较 好 地 描述 地 基 土 变形 的不 可恢 复性 和 采
交通二号线一期工程建立数值计算模 型, 隧道结 对
3期
曲年 国, 陈无平 , 谢伟平 : 地铁均布荷 载引起地基土的沉降分析
8 9
构及周 围土体进 行 动力 响应 分析 , 到地 基 在列 车 得 振 动荷 载作 用下 的变形规 律 。
I, Ⅲ条件下 不平顺 振动 波长的 圆频 率 。 Ⅱ,
长期 累积 性 。
关键 词 :地铁 ; 均布 荷载 ; 弹塑性 本构模 型 ; 降 沉 中图分类号 :T 3 U4 1 文献标 识码 :A
O 引言
随着 我 国城市 化 建设 的高 速 发展 , 多大 城市 很 都 已建成或 正在策 划修 建 大 、 中运量 的地铁 交 通项
目。轨道交 通 已经 成为许多 大 中城 市优先发 展 的公
引起隧道 的共振之 外 , 需考 虑 地铁 列 车振 动 引起 还 的隧道不均 匀沉 降问题 。 以上海 地铁 1号线为例 , 19 自 9 5年 4月正式 建
成 投入运 营 以来 , 已经 出现 了较 严重 的纵 向沉 降 问
用 。李 进军 等 通 过 确定 车 辆 荷 载 引 起 的动 偏 应 力和 土层 的力学指 标计 算 出静 力破 坏 偏应 力 , 然后 通过 累积变形 公式计 算软 土地基 中各土 层在 车辆荷 载作 用下 引起 的残 余 累 积应 变 , 后用 分 层 总 和法 最 计算 地基 总沉 降. 永 来 等 应 用 力 学 和渗 漏耦 合 郑 的方 法 , 隧道渗 漏角度 , 算并 分析 了隧道相 对周 从 计
向均 匀分 布的线 荷载 ; 后采用 Dukr rgr 然 rce— ae 土体 P 弹塑 性模 型描述 土体应 力一 变关 系 , 应 结合 武 汉轨 道
梁 , 究 了由于轨 道不 平 顺 引起 的轨道 和 移 动车 辆 研
收稿 日期 : 0 80 -5 20 -32 作者 简 介 :曲年 国 (9 2一) 男 , 17 , 山东 省 烟 台 市人 , 程 师 。 工
的响应 。K yi ana等 将 列 车 荷 载 化 简 为 间距 一 定
的移 动荷载 , 用成层 粘 弹性 半 空 间上 的 E B梁模 型 . 对 地 基振动进 行 了模 拟.L r H l 采 用 二 维有 限 as a l
元 法研 究 了列 车荷 载作用下 的轨道 结构 响应 。刘 明 等 针对 地铁 荷 载作 用 下 饱 和 软 粘 土 地 基 出现 的
长期沉 降 问题 , 出采 用 拟静 力 有 限元 计 算 和 经验 提 拟合计 算模 型相结 合 的 预测 方法 , 于在 工 程 中应 易
共 基础设施 。地铁 在建 成 投 入运 营后 , 承受 周期 将
性 列车振动 荷载 的作 用 。 因此 , 了隧道 结 构 的 固 除
有 振动周期 应远离 地 铁车 辆荷 载 的振动 周 期 , 以免
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