路基冻害整治
铁路路基冻害原因及整治技术探究
铁路路基冻害原因及整治技术探究摘要: 在高寒地区的铁路路基往往会发生冻害，影响铁路的正常运行。
本文就以同煤集团青磁窑铁路专用线路基冻害影响及其整治技术进行一下讲解，分析一下路基冻害形成的原因，针对不同因素造成的冻害，采用的不同的治理措施，希望对今后相关内容的讨论提供一定的参考。
关键词: 路基；冻害；原因分析；防治措施前言青磁窑铁路全长9.79km，冻害主要集中在青磁窑专用线2.9km处，该地区干旱少雨，温差较大，最低气温－33.3℃；年平均降雨量为114 ～195 mm，东多西少，大部分集中在7 ～9 月。
该铁路的钢轨轨面的最大冻结高度达35 mm，主要是发生在严寒地区的线路段，由于冬季长，这一路段多为冻胀敏感性土；路堤内含水率一般为18 % ～25 %。
青磁窑专用线在每年发生线路冻害严重的时间主要集中在12月至次年的2月，严重影响行车安全。
因此，应根据不同地段的情况，提出不同的治理措施，消除冻害，确保安全运营。
1 青磁窑线冻害特点调查分析通过我公司管辖范围内冻害地段的调查可以得出:(1) 经调查，在发生冻害线路段处，排水不良、排水设施损坏、维修养护不及时等问题尤为突出。
(2) 发生冻害地段以粉质粘土和砂粘土为主。
(3) 冻害主要发生在小路堑、低矮路堤、涵洞和路桥过渡地段。
(4) 发生冻害路段的含水率，一般都大于20 %;地下水埋藏较深路段，几乎对冻害无影响；两侧的灌溉农田对冻害影响较大。
(5) 部分涵洞地段由于设计的过水能力不足，导致涵顶有冻害产生。
(6) 部分路段路基下沉，在列车荷载作用下，道碴两侧土垄较高产生冻害。
(7) 冻胀从每年12月底开始，最大冻胀量出现在次年1 月底，2 月为稳定期，3 ～ 4 月开始消融并伴随翻浆冒泥、路基下沉。
2 青磁窑铁路冻害原因分析形成冻害的因素有: 温度、水分、土质等。
线路填料质量较差。
由于降水及地表径流使路基内部含水率过大，又不能及时排出，且道床污染没有彻底清筛，致使冻害连年连续发生。
多年冻土路基病害与整治
多年冻土路基病害与整治1、研究背景及内容全球多年冻土的分布面积约占陆地面积的23%，主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的阿拉斯加等地，其中我国的多年冻土分布面积高达215万km2，约占世界多年冻土分布面积的10%，占我国国土面积的22.4%，是世界上第三大冻土大国，而我国的多年冻土主要分布在青藏高原、大小兴安岭、祁连山、天山和阿尔泰山等高山、高纬度地区。
多年冻土是一种特殊土类。
其特殊性主要表现在它的性质与温度密切相关。
常规土类性质主要受颗粒的矿物和机械成分、密度和含水量控制，多半表现为静态特性。
多年冻土的性质除受上述因素控制以外，同时它的性质随温度和时间都在变化，表现为动态特性。
所以，冻土是一处对温度十分敏感且性质不稳定的土体。
随着全球气候的逐渐变暖和人类活动加强，多年冻土上限呈现出下降的趋势，多年冻土也在不断退化，对路基路面的稳定也造成了极大威胁。
关键的是冻土在冻结、融化时具有特殊的物理、力学性质变化。
土壤冻结时最重要的物理过程是水分的迁移和重分布，而冻土融化时最重要的是物理力学变化是结构、强度的急剧衰减。
从而在冻融循环中不断地改变着土层的形态结构和物理力学性质，导致工程建筑物基础的反复变化与破坏。
在大多数情况下，病害的发生发展过程与变化结果具有单向、不可逆的规律。
冻土地区筑路工作中的问题除了一般寒区道路中常见的路基冻胀、翻浆路面冻融松散低温开裂外，还有冻土地区特有的道路病害——路基热融沉降、边坡热融滑塌。
2、多年冻土路基病害2.1 热融沉降（陷）因气候转暖，或森林砍伐与火灾，或修建工程构、建筑物，特别是采暖型的建筑，破坏了原来地面的植被和热力动态，使其冻结与融化深度加大。
导致地下冰或富冰土层融化，于是在上覆土层自重及建筑物荷载作用下，地基土便出现沉降或深陷现象，从而使建筑物无法正常运行，甚至破坏。
这是多年冻土区各种建筑物遭受冻害的主要原因。
2.2 融冻滑塌在地下冰发育的斜坡上，由于路堑工程或挖方取土，或河流侵蚀坡脚，使地下冰层或富冰土层外露，而不断融化，造成上覆植被或土层失去支撑而不断下滑。
季节性冻土地基病害与整治策略分析
季节性冻土地基病害与整治策略分析路基是道路的重要组成部分，它是公路的基础，其强度和稳定性直接影响到整条道路的使用效果。
因此。
提高路基的强度和稳定性是控制整个道路施工质量的关键。
这就决定了当道路穿过季节性冻土地段时，必须对路基进行必要的处理，以防止季节性冻土对路基造成危害。
一、季冻区路基病害1. 冻胀引起的破坏当冬季赴温传入地下，路基中水分（包括通过路基土中毛细管上升到路基内部的地下水及孔隙中原有的部分水分）冻结成冰，并形成冰夹层、多晶体冰晶等形式的冰侵入体，水分冰冻后体积将增加5%～10%，引起土颗粒的相对移动，使土体体积产生不同程度的扩张现象。
如果冻胀力大于基底上的荷载，路基就可能被抬起，形成冻胀丘及隆岗等一些地形外貌。
2. 融沉翻浆在季节性冻土地区水文地质条件不良地段，冬季路基土体由于冰冻作用，使其含水量增大，春季化冻时路基中水分不能及时排除，形成潮湿软弱状态（翻浆），并且土体在融化固结过程中会产生局部地面的向下运动，使路基承载能力严重下降，危害道路的使用性能，不利于道路安全、正常、舒适运行。
二、成因分析路基的病害是与气温、土质及水源条件密切相关的，主要发生在气候严寒、具有季节冻结深度的地区，其土质以细颗粒的粘性土为主，往往富含水分。
分析季节性冻土区路基病害产生的原因主要有以下几个方面1. 气温秋末初冬，形成较大的温差梯度。
由于土中薄膜水具有自高温向低温转移的特性，较大的地温差，将使深部的土中水向基床上聚集，结成扁冰体。
初冬气候温和，降温缓慢，使冻结线在基床上层滞留时间较长，造成水分向上聚集的有利条件。
春寒较长，晚春气温急剧回升，基床上部土融化较快，大量的融冻水分无法排出，又来不及蒸发，形成流塑状泥浆。
2. 水源秋末多雨，冻结前土基原始含水量大。
土层冻结具“开系统”条件，地下水位在冻层附近。
地表排水系统不畅，积水较多，或路基有道碴槽积水，向基床渗透聚集。
路基内部毛细水密布，不能及时排出。
冬季侧沟积雪较多，春融期又遇降水，造成融冻层湿度恶化。
铁路路基病害类型 机理及检测与整治技术
四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容
内容摘要
铁路作为重要的交通基础设施，对于国家和地区的经济社会发展具有不可替 代的作用。然而，铁路路基常常会受到各种病害的影响，严重威胁到列车的安全 运行和铁路的持久性。本次演示将探讨铁路路基的主要病害类型、发病机理，以 及相应的检测和整治技术。
三、铁路路基病害的检测技术
2、遥感技术：遥感技术是一种高效、非接触式的检测方法，可以通过卫星或 航空图像获取大规模的地质信息。这种方法可以用于检测肉眼难以发现的病害， 如土壤侵蚀、地质灾害等。
三、铁路路基病害的检测技术
3、物联网技术：物联网技术可以通过传感器、无线通信等手段获取各种环境 参数，如温度、湿度、压力等。这种方法可以用于实时监测路基的状态，及时发 现潜在的病害。
四、铁路路基病害整治技术
4、植被防护：在一些地区，可以利用植被来防止水土流失和侵蚀。
参考内容二
摘要
摘要
本次演示综述了路基病害及检测技术的相关研究现状、方法、成果和不足。 路基病害严重影响道路安全和寿命，因此对其进行深入研究具有重要意义。本次 演示介绍了路基病害的分类、特点和影响因素，同时阐述了现有检测技术的原理 和应用。总结了目前研究的成果和不足，并指出了今后需要进一步探讨的问题。
三、铁路路基病害的检测技术
4、人工智能技术：人工智能技术可以通过机器学习、深度学习等手段对大量 数据进行处理和分析，以发现潜在的病害和其发展趋势。这种方法可以帮助决策 者做出更准确的判断和决策。
四、铁路路基病害整治技术
四、铁路路基病害整治技术
1、排水设施：排水设施是防止路基病害的重要措施。在设计和施工过程中， 应合理设置排水设施，如边沟、排水沟等，以防止水对路基的侵蚀。
铁路路基病害及整治防护措施
铁路路基病害及整治防护措施一、路基变形整治路基变形是铁路路基最常见的病害之一，主要是由于填料不良、压实度不够、排水不畅等原因导致的。
为了整治路基变形，可以采取以下措施：1. 更换填料：对于变形严重的路段，可以采取更换填料的措施，选择具有良好承载力和稳定性的材料进行回填。
2. 加强压实：在填筑过程中，应采用大吨位压路机进行压实，保证填料的密实度，减少变形量。
3. 设置排水设施：在路基两侧设置排水沟或排水管，及时排除雨水和其他水分，防止路基浸泡导致变形。
二、路基裂缝防治路基裂缝是由于填筑层厚度不均、压实度不够等原因导致的。
为了防治路基裂缝，可以采取以下措施：1. 控制填筑层厚度：在填筑过程中，应严格控制每层填料的厚度，保证每层填料的压实度。
2. 加强压实：采用大吨位压路机进行压实，保证填料的密实度，减少裂缝的产生。
3. 设置防裂措施：对于容易出现裂缝的路段，可以在路基表面设置防裂网或防裂贴等措施，防止裂缝扩大。
三、路基渗水处理路基渗水主要是由于地下水或地表水渗透到路基内部导致的。
为了处理路基渗水，可以采取以下措施：1. 设置排水设施：在路基两侧设置排水沟或排水管，及时排除雨水和其他水分，防止路基浸泡导致渗水。
2. 加强防水措施：对于容易渗水的路段，可以在路基表面设置防水层或防水材料，防止水分渗透到路基内部。
四、路基滑坡预防路基滑坡是由于土体失稳或水流冲刷等原因导致的。
为了预防路基滑坡，可以采取以下措施：1. 加强排水：在滑坡易发区设置排水设施，及时排除雨水和其他水分，防止土体失稳导致滑坡。
2. 增加支挡结构：对于容易滑动的土体，可以增加支挡结构如挡土墙、抗滑桩等，提高土体的稳定性。
五、路基冻害防治路基冻害是由于土体在低温下冻结膨胀导致的。
为了防治路基冻害，可以采取以下措施：1. 更换填料：对于容易受冻的土体，可以更换不易受冻的填料如砂砾石等。
2. 加强保温措施：在路基表面设置保温层或保温材料，减少土体与外界的温差，防止土体冻结膨胀导致冻害。
铁路路基冻害的原因及措施
铁路路基冻害的原因及措施1. 引言随着冬季的到来，铁路路基冻害问题日益凸显。
由于冻害对铁路路基的严重影响，给铁路运输安全和可靠性带来了极大的挑战。
因此，深入了解铁路路基冻害的原因，并采取相应的措施来减轻或消除冻害对铁路路基及其设施的影响，是当务之急。
本文将对铁路路基冻害的原因进行分析，并提出相应的措施。
2. 铁路路基冻害的原因铁路路基冻害的原因可以归结为以下几点：2.1 温度变化冬季的温度变化是导致铁路路基冻害的主要原因之一。
当温度下降到冰点以下时，路基中的水分会结冰，导致路基的体积膨胀而破坏路基的稳定性。
而在白天温度回升时，冻结的水分会融化，使路基产生收缩变形。
这种温度变化引起的收缩和膨胀循环会导致路基的裂缝和变形，进而影响铁路的安全运行。
2.2 土层质量土质是影响铁路路基冻害的另一个重要因素。
部分地区的土层质量较差，含有过多的粘性土和水分，导致其易于受冻融周期的影响。
当土层中的水分结冰时，粘性土的胶结力会变弱，土层的稳定性下降，从而引发路基的破坏。
2.3 排水问题不良的排水系统也是铁路路基冻害的重要原因之一。
如果路基的排水系统存在问题，如排水管道堵塞或排水槽设计不合理，将导致积水在路基表面积聚。
这些积水在夜间温度下降时容易结冰，形成冰块，严重影响路基的稳定性。
3. 铁路路基冻害的措施为了应对铁路路基冻害问题，可以采取以下措施：3.1 路基改造对于土质较差、易出现冻害的路段，可以进行路基改造。
首先，应加强路基的排水系统，确保路基下方的水分能够及时排除，避免冻害产生。
其次，可以采用加筋土工格栅等材料来增加路基的强度和稳定性，抵抗冻害的影响。
3.2 温度控制为了减轻冻害带来的影响，可以采取一些措施来控制铁路路基的温度。
例如，在寒冷季节里，可以通过铺设保温层或使用地下管道输送暖气，以提升路基温度，减少冻害的发生。
此外，定期对路基进行巡检，及时发现并修补路基的裂缝和变形，也是减轻冻害影响的一种措施。
3.3 技术创新随着科技的进步，一些新的技术和材料可以应用于铁路路基的建设和维护中，以减轻冻害的问题。
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施
季节性冻土地区铁路路基冻害及其防治措施摘要：在寒冷地区,在铁路路基中经常见到的一种问题就是冻害,特别是在北方区域的铁路路基只要到天气寒冷的时候就会出现冻害的情况,要紧的将对交通安全造成影响。
通常出现的是因为土壤特性的差异而导致的不平均,在道路上出现凹凸不平的形状各异冻包、双股异向冻起、单股侧向冻起等冻害状况,最后因为土壤融冻降低, 水份在土壤中从头分拨,导致路基翻浆冒泥、坡面塌陷、道碴陷槽以及路基沉没等路基问题,削弱了线路水平以及线路上部设备使用寿命,提高了许多的修理资金。
对于不同的冻害现象,经过认真探讨,运用完善的治理方法,保证交通的安全同行。
关键词：季节性冻土；路基冻害；措施引言我国国土辽阔，季节性冻土区占总面积的55%左右，而铁路路基遭受冻土区路基冻胀的破坏，严重威胁了铁路运营的安全。
无碴轨道在寒冷地区的高速铁路路基冻胀难题是一个世界性的问题，现阶段我国铁路行业没有丰富的经验可以借鉴，也没有精确的规范。
根据议事规则维护方式与沉降控制，高铁路基工后沉降要小于15mm，横向结构物交界处如路基、桥梁等工后沉降要小于5mm。
所以说高速铁路极为严格的管控路基变形，路基最大冻胀变形量要小于5mm，这极大的增加了设计和施工难度，同时要保证防冻技术对策的有效性。
1.季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害1、路基基床面平整度差，容易积水路基基床面凹凸不平，非常容易导致基床面出现积水的情况，由于基床表面有积水的浸入，土层含水量过大，超出了起始冻胀含水量，水分在表层中结冰，造成体积胀大，冻结锋面又有水分补充，水含量较冻前增加很多，导致发生冻害。
由路基机床面平整性差而造成的冻害，通常在50mm以内，基本在30-50mm之间。
道碴囊和道碴陷槽的深度决定了冻害的深度。
在我国东北一些铁路局管内，通常在路基机床30-50mm的深度范围内。
2、不是匀质特性的表层路基土体因为路堤自身的土质问题来路不一样,还有就是在进行填筑的时候压实的密实程度以及土层中厚与薄也是不一样的;路堑的土体因为是天然的,可是土的掩盖堆放层次以及厚度也完全不一样。
高寒地区多年冻土路基冻害成因及防治
高寒地区多年冻土路基冻害成因及防治1.前言我国多年冻土分布很广，较集中的地区是东北大小兴安岭和青藏高原。
前者是古代冰川沉积残留物，目前处于退化阶段，具有不稳定的特点。
后者是高海拔的近代大陆性气候的产物，至今仍在发展，具有不稳定的特点。
在铁路工程中，常常会遇到多年冻土区路基施工，例如汤林线、鹤岗线，地处小兴安岭地区，是我国多年冻土分布地区之一。
路基冻害是严寒地区，特别是多年冻土地区铁路线路上分布很广和常见的病害。
它与寒冷的气候有关，冰冻线能达到相当深度；又涉及到土的特性，所以有的土类对冰冻作用很敏感。
2.路基冻害的成因及主要影响因素冻害，是土体在冻结过程中因冻胀所引起的病害。
由于土中的水在冻结过程中能向冷冻峰面迁移、并不断冻结析出冰层，水结成冰，体积增大9%，使土颗粒相对位移而发生冻胀，路基就被抬起，即造成土体的冻胀。
土冻结时，还发生水分向冻结面转移，更使土的冻胀量增大，融化后则使土剧烈沉陷。
路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的，但主要可以归结为温度、土、水和压力四个要素。
四个要素中温度和压力的变化是外因，而土和水是内因。
这四个要素在建筑物的冻害过程中都是存在的。
其中值得提出的是水这个要素，路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素。
水分迁移是冻土中主要的物理力学过程，是路基产生冻害的基本原因。
冻水结成冰，强度剧增；冰融成水，承载力几乎等于零。
水的这一特性决定了冻土有很高的承载力，而融土的承载力则大为降低。
3.路基冻害的整治在路基工程中除要做好排水系统外，常利用粗颗粒土作为填料或换填材料，来消除冻胀和融沉。
但从土的保温性能来说，土中小孔隙愈多，保温性能愈好，从这一点来考虑，粗颗粒则远不如细颗粒土好。
故在设计中要保持上限位置不变，防止冻害发生，拟利用天然土作为保温材料时，常利用细颗粒土，以减少工程量。
3.1路基冻害的调查冻害的调查工作应包括两大部分：一是从外貌方面调查研究冻害的发生发展过程，即冻害发生的部位、形状、长度、起落时间及发展过程；二是通过钻探、挖探等方法，观察土层的土质种类、厚度、水文地质、冻土结构等。
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寒冷地区路基冻害整治（2006-3）
铁建齐齐哈尔勘测设计院蔡松昆路基冻害是严寒地区影响铁路安全及正常运营的常见病害，它与寒冷的气候有关，冰冻线能达到相当深度，又涉及到土的特性。
在哈局管内的各种路基病害中，路基冻害因其分布广、时间长、工作量大、影响行车非常严重而占首位。
如何整治路基冻害，减少维修养护工作量，确保行车安全受到各级领导高度重视。
路基表层冻害的防治
一是排水及隔水。
其目的在于排除地表水或降低疏导地下水，以及隔断下层水，以消除或减少路基土体的冻胀。
具体措施包括：地表排水——通过修建侧沟、天沟、排水沟、排水槽、截水沟等，尽一切可能使地表排水畅通，并将大量地表水由桥梁及涵洞排走；基床排水——通过基床整形（平整基床及路肩）、挖除道碴陷槽、路肩换渗水性土壤、加设横向盲沟、纵向盲沟、横向排水管等排水；排除地下水——通过截水明沟、渗水暗沟（截水渗沟、边坡渗沟、支撑渗沟）、渗水隧洞等排水；隔水——利用塑料薄膜、聚苯乙烯薄板、聚氯乙烯软板材料制成的隔水层或树脂类注入等方式，隔断毛细水的上升及隔断冬季土冻结时所产生的水分向上迁移。
二是改土。
其目的是换除路基土体中的不均匀土质或改良土的性质，以消除或减少路基土体的冻胀。
三是隔温。
其目的是使冻胀性土脱离冻结层或部分脱离冻结层，从而消除或减少路基土体的冻胀。
路基深层冻害的防治
路基深层冻害产生在路基基床土体的下部。
根据均质土体的冻胀情况来看，冻胀强度最大的部位均发生在路基表层，只有当地下水位较接近最大冻结
深度时或在最大冻结深度内时，则最大的冻胀才发生在下部。
只有当开式析冰系统时，其下部的冻胀土才产生一定的冻胀，而且冻胀发生在冻结期的后期（约2～3月份）。
所以防治深层冻害主要是整治地下水。
多年冻土地区路基的构成，其上部为季节融化层，下部为多年冻土层。
所以它除了上部的季节融化层具有季节冻土地区路基冻害的特点外，下部则有多年冻土路基的特殊病害——路基热融沉陷、路基冻融坍塌、路堑边坡热融滑坍及路堤边坡表层滑坍。
多年冻土地区路基特殊病害的防治总的概括为两大类：一是在使用中保持土冻结状态的原则（即采用保温措施等），这种原则适用于含冰丰富的冻土或厚层地下冰地带；二是在使用中冻土可以融化或局部融化，或控制融化速度，这一原则一般使用于厚度较薄的冻土层或含冰量局部较大的岛壮冻土地带。
路基冻害成因
牙林线k92+00～k92+845位于岩山—育林区间，为连续并垂直衔接的多年冻土地带，年平均气温-2℃，多年冻土上限为0.9m，线路位于阳坡沟谷地段，地势较平坦，路堤高1.5m，路堑高1.3m，路堤填料为砂粘土。
线路右侧有两处积水坑，形成潜流及渗透作用。
地表塔头草及灌木丛生，泥炭层厚0.4m，基底冻结上限下降大于1.50m，上限以下为冰土互层（含冰40%）,冬季形成冻害，最大冻高150mm，夏季融后流动路基下沉累计达900mm。
下沉时间为7～9月，尤以雨后为大。
地温动态：基底地温明显升高，在路基面以下5m深度范围内，一般较自然地温高2～5℃，多年冻土上限比正常的0.9m下降1.5m，剖面成U型槽，且偏于路基中心的右侧。
在基底下地温最低时仍有0～0.3℃的正常温存在。
水温水位动态：凡路基冻害较大及路基严重下沉地段的基底融化槽内均存在自由水，它们由线路右侧的积水坑补给，透过基底，并在基底进行热交换。
上述地质地貌和病害特点可知，基底富冰冻土是路基下沉的内部原因，积水坑水的渗入及积存所引起的热交换作用则是其外部原因。
每年10月份进入冻结阶段，气温逐渐下降到0℃以下，路基土层中的水
分逐渐冻结，冻结层对下层未冻土中的自由水有较大的吸附作用，积水坑的水源不断地补充到冻结层，使得冻胀体不断增大，形成冻害。
地表塔头泥炭产生压缩下沉，恶化了地表的径流条件。
由于近距离内无纵向排水设备，造成积水坑长期积水，并向基底内渗入。
因为水有巨大的潜热，使基底多年冻土的自然热平衡条件遭到破坏，导致多年冻土上限下降，使含水量甚大的淤泥质砂粘土层在融化的同时，不但强度急剧下降，还产生压塑变形，从而形成融化槽。
路基冻害及融沉的整治
根据路基冻害及融沉产生的原因及特点，确定整治原则是保护多年冻土，隔离积水坑向基底渗入的水源，消除热源，采取必要的保温措施，以促使融化槽消失，从根本上改变基底的热平衡状态以达到彻底根治的目的。
即采用EPS板保温层和土工布挡水层相结合的综合整治措施，具体方案如下：在k92+000～k92+460及k92+660～k92+845处线路右侧（积水坑侧）路基坡角处开挖深2.7 m，宽0.5m的沟，沟的右侧铺设不透水土工布进行封闭，然后向沟内回填原状土，并将土工布向路基边坡处回折覆盖在回填土表层，土工布上边夯填长1.5m、厚20cm的原状土。
按4‰的坡度向路基外顺坡。
在k92+450～k92+845处路基面下0.2m处铺设厚 5cm、宽7.5m的EPS 板保温层，EPS板上、下各设20cm厚的砂垫层。
路肩夯填 0.2m厚的土毛子（应在春融前施工）。
采用上述措施的目的是不允许积水坑的水向基底内渗入，由于EPS板的保温隔热功能对多年冻土起到了保护作用，提高基底多年冻土的上限，以消除路基冻害和热融下沉，尤其在春融期线路回落平稳，整治效果显著。
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