几种主要因素对边坡体变形特性的影响性能研究
岩质边坡稳定性分析计算
岩质边坡稳定性分析计算引言：岩质边坡是指由岩石构成的边坡体，它的稳定性分析是地质工程中的一项重要内容。
本文将围绕岩质边坡的稳定性分析进行详细讨论，包括边坡的力学特性、稳定性分析的方法和计算步骤。
一、岩质边坡力学特性：岩质边坡的力学特性主要包括边坡坡度、岩性、结构构造、地质构造、坡面覆盖物、地下水等。
这些因素对边坡的稳定性有着重要影响。
1.边坡坡度：边坡坡度是指地面或水平面与边坡倾斜线的夹角，是影响边坡稳定性的重要因素。
坡度越大，边坡的稳定性越差。
2.岩性：岩石的强度、粘聚力、内摩擦角等岩性参数对边坡稳定性有着重要影响。
一般来说，岩性较强的边坡稳定性较好。
3.结构构造：边坡中的断层、节理、褶皱等结构构造对边坡的稳定性有着重要影响。
结构面的发育程度和倾角越大，边坡的稳定性越差。
4.地质构造：地质构造包括岩层倾角、层面、节理等，对边坡的稳定性具有重要影响。
地质构造的研究可以帮助我们了解边坡的受力特点和变形规律。
5.坡面覆盖物：坡面覆盖物通常包括土壤、草地、水层等，这些覆盖物的分布情况和特性对边坡的稳定性有着显著影响。
6.地下水：地下水的存在对边坡的稳定性具有重要影响。
当地下水位上升时，边坡会受到水的浸润，导致边坡强度降低，从而增加边坡失稳的可能性。
二、岩质边坡稳定性分析方法：岩质边坡的稳定性分析方法主要有极限平衡法和有限元法两种，下面将对这两种方法进行介绍。
1.极限平衡法：极限平衡法是一种经典的岩质边坡稳定性分析方法，它基于边坡体在其稳定状态下的力学平衡原理进行计算。
这种方法通常将边坡分割为无限小的切割体，并假设切割体沿着内摩擦边界面滑动，从而得到边坡的稳定状态。
2.有限元法：有限元法是一种基于有限元理论进行边坡稳定性分析的方法。
这种方法将边坡体离散为有限数量的单元，通过求解单元之间的位移和应力，得到边坡的稳定状态。
有限元法能够模拟较为复杂的边坡几何形状和边界条件，但计算复杂度较大。
三、岩质边坡稳定性计算步骤：进行岩质边坡稳定性分析计算时，通常需要进行以下步骤：1.边坡参数确定：根据实地调查和实验数据，确定边坡的坡度、坡高、岩石强度参数、结构面参数等。
工程地质思考题及答案
一：分析三大岩的成因、矿物成分、结构及构造特征，并比较其不同之处。
1岩浆岩成因：高温熔融的岩浆在向地表上升过程中，由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而形成岩浆岩。
岩浆岩形成的方式有两种：一种是岩浆的侵入形成侵入岩，另一种是火山的喷出形成喷出岩。
岩浆岩矿物成分：1浅色矿物如石英、正长石斜长石、白云母等。
2）深色矿物如黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等。
岩浆岩结构：全晶质结构（等粒结构似斑状结构），半晶质结构（斑状结构），非晶质结构岩浆岩构造：块状构造流纹状构造气孔状构造杏仁状构造2沉积岩成因：岩石、矿物在内外力作用下破碎成碎屑物质后，经水流、风吹和冰川等的搬运，堆积在大陆低洼地带或海洋，再经胶结、压密等成岩作用而形成的岩石称为沉积岩。
沉积岩矿物成分（1）碎屑物质。
（2）粘土矿物（3）化学沉积矿物（4）有机质及生物残骸沉积岩结构：碎屑结构泥质结构结晶结构生物结构沉积岩构造：层理构造。
沉积岩的层理构造、层面构造和含有化石是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
3变质岩成因：岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，经变质作用所形成的岩石称为变质岩。
变质岩矿物成分（1）原生矿物（2）变质矿物变质岩结构：变质岩的结构与岩浆岩类似，以结晶结构为主；变质岩构造: 片理构造(板状构造片状构造千枚状构造片麻状构造 ). 块状构造二：1.简述影响岩石工程性质的因素。
内因:1组成岩石的矿物成分:•单矿岩比复矿岩耐风化.矿物的硬度大，岩石抗压强度高。
矿物的相对密度大，岩石相对密度也大，岩石抗压强度高.深色矿物的抗风化能力要比浅色矿物的抗风化能力差.在岩浆岩中酸性岩比基性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。
2 结构、构造等:结晶结构的岩石孔隙度小，吸水率低。
在荷载作用下变形小，弹性模量大，抗压强度高，细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度，胶结连结3.片理构造、流纹构造等影响岩石的物理力学性质:层理、节理、裂隙和各种成因的孔隙，使岩石结构的连续性与整体性受到一定程度的影响或破坏，从而使岩石的强度和透水性在不同方向上发生明显的差异; 外因:即由来自岩石外部的客观因素，如气候环境、风化作用、水文特性等。
影响水利工程边坡稳定的因素及处理措施
影响水利工程边坡稳定的因素及处理措施摘要：水在水利工程建设的过程中，边坡失稳是个很严重的安全隐患。
影响边坡稳定性的因素有多种，在施工前应对边坡的稳定性进行分析，对水利工程边坡失稳可能发生的时间及可能造成的危害进行预判，从而提前制定防治措施，以减轻边坡失稳带来的损失。
该文从岩石的力学性质、边坡特性、地质构造、水体作用与外界扰动等几个方面进行了分析，提出了确定影响水利工程边坡稳定性主要因素的方法，并提出针对边坡失稳问题应采取的加固处理方法。
关键词：水利工程；工程边坡；稳定因素；处理措施引言水利工程是一项关乎民生与地方经济发展的工程项目，但在深入此项工程的施工研究中发现，水利工程项目具有诸多的不稳定因素。
例如，大部分工程边坡的上部岩体结构存在失稳隐患，导致施工中可能出现安全事故。
为了提高施工中工程结构的稳定性，保证施工人员的安全性，应在施工中做好对工程的加固工作。
1.边坡稳定性的影响因素岩质边坡呈现出崩塌、滑动、倾倒、溃屈等多种类型。
其原因在于影响因素繁多且杂乱，可分为内外生性。
其中内生性是决定因素，主要包括岩土体的性质、岩土体结构、地质构造及地应力等因素。
外生性通过内生性起作用，从而引起失稳，而失稳是多因素作用的结果，因而在分析时需找出主导性因素。
（1）岩土性质。
此为决定边坡抗滑力的根本因素，具体指岩土的物理、化学、力学等性质。
失稳主要表现为剪切破坏，因而岩土体的抗剪强度是衡量稳定的重要参数。
（2）岩土结构。
此为影响边坡稳定性的主要因素之一，具体包括结构面的类型、产状、形态、连续性、密集程度、结合状态、填充状态及数量等。
特别是多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破坏及变形是造成岩质边坡失稳的重要原因。
结构面的强度比岩石本身强度低很多，其存在会大幅度降低岩体的整体强度，并增大岩体的整体变形，从而引起失稳[1]。
（3）地质构造。
其形态、产状及规模等对边坡尤其是岩质边坡稳定性的影响十分显著。
如断层、褶皱、节理、劈理等各种面状和线状构造的土岩体，被视为不连续体，不连续面对岩体稳定性有重要影响。
边坡稳定性分析及评价
边坡稳定性分析及评价作者：陈元芳来源：《西部资源》2017年第02期摘要：边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。
本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。
关键词：破坏模式；计算方法；稳定性1. 边坡基本情况边坡所属地貌为剥蚀残丘，坡面表土已基本剥离，微地貌单元为陡坡或陡崖。
边坡高度5m～10m，宽度70m～80m，坡度50°～65°，边坡走向总体呈北东向（方位角约70°），边坡西侧为土质边坡，东侧为岩质边坡。
东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育，存在较多不稳定楔形体和块石，易发生崩塌。
2. 地质环境条件2.1 边坡岩土工程性质边坡岩土层情况较为简单，上部为0.5m～1.5m的坡残积覆盖层，厚度薄，坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩（γ52-3）。
边坡东西两侧坡高一般约5m，中部坡高一般约8m～10m，坡面坡度一般呈上缓下陡状，边坡下部陡峭（坡度60°～65°），上部稍缓（坡度50°～60°），总体坡度一般50°～65°。
边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩，上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层，边坡坡面发育灌草植被。
2.2 水文地质条件根据现场调查及区域地质资料，边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上，边坡区汇水面积约0.4km2，地势起伏较大，地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外，周边无地表水体分布。
场地第四系松散层较薄，地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。
2.3 地震珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，设计地震特征周期为0.40s。
3. 边坡稳定性分析及评价3.1 边坡变形主要影响因素及破坏模式分析边坡稳定性影响因素有诸多方面，就该边坡而言，其稳定性影响因素主要有：边坡形态、边坡高度及坡度、边坡的物质组成结构特征、汇水条件及面积、地层岩性、岩土体工程地质特性、降雨、人类工程活动等。
边坡的稳定性分析
振动作用
累积效应。边坡中由地震引起的附加力，通常以 边坡变形体的重量W与水平地 震加速度Kc之积表示， 即为KcW。在边坡稳定性计算中，一般将地震附加力 考虑为水平 指向坡外的力。边坡岩土体位移量的大 小不仅与震动强度有关，也与经历的震动次数有 关 ，频繁的小震对斜坡的累进性破坏起着十分重要的作 用，其累积效果使影响范围内的岩 体结构松动，结 构面强度降低。
图2-9某露天矿山爆破效应分区 (a)直接破碎区；(b)岩体崩坍区；(c)松动区；(d)地表变形裂缝区
效应分区
贵州大学
边坡形状与断面形态
边坡形状及表面形态指边坡的外形、坡高、坡度 、断面形态以及边坡临空程度等。目前的稳定性分 析方法通常把边坡看成二维，且假定边坡从坡顶到 坡底是一个平面；而实际 上边坡在平面图上总是弯 曲的，在断面图上往往也是弯曲的。边坡形态对边 坡稳定有一定程度的影响，主要表现在以下方面。 A.边坡外形 B.边坡坡度和坡高 C.边坡断面形态
贵州大学
二、水化学作用对岩土体的影响
在岩土体遇水的情况下，受水化学作用后产生 的易溶矿物随水流失，而难溶或结晶矿物则残留原 地，结果致使岩土体的孔隙增大，岩土体因此变得 松散脆弱。当岩土失水又浸水时，某些矿物与进入 岩土颗粒孔隙中的水作用后出现体积膨胀的现象， 这种体积膨胀是不均匀的，从而使得岩土体内部产 生了不均匀的应力，最终导致了矿物颗粒的碎裂解 体，表现出土体软化和崩解。于是岩土的内摩擦角 和粘聚力随之而减小。而边坡地下水位的升降正是 诱发岩土浸水—失水—再浸水这一反复循环的直接 因素，因此，对边坡变形的发展有着较大的影响。
四、水的物理作用
水对边坡岩土体的作用是多方面的，包 括材料性质、软化、冲刷等，这些作用都 将影响边坡的稳定性。一般而言，水的物 理作用往往具有突发性，从而对边坡的稳 定性构成较大的威胁。
边坡稳定性分析原理及防治措施
第一部分边坡稳定性分析原理及防治措施1.边坡稳定性基本原理1.1边坡稳定性精确分析原理要对边坡稳定性问题进行精确分析，首先要对材料性能进行透彻的的研究实验，查清它的各种应力--应变关系以及它的屈服、破坏条件。
假定这些问题都已查清，那么从理论上讲，边坡在指定荷载下的稳定性问题是可以精确解决的。
七步骤大致如下：（1）进行边坡在指定荷载下的应力、变形的精确分析。
分析过程中，要采用合理的数学模型来反映材料的特性，务使这种数学模型能够如实表达出材料的主要性能，例如应力—应变间的非线性、卸载增荷性质、屈服破坏性质等等。
分析工作要通过计算机和非线性有限单元法进行。
（2）这种精确计算的数学分析将给出各点应力、应变值。
例如，就抗剪问题讲，通过分析得到了每一点上的抗剪强度τ= c +fσ，从而可以算出每一部分点上的局部安全系数。
如果每一点上的K均大于1，整个计算体系在抗剪上当然是安全的。
如果有个别点已达屈服，则由于在计算程序中已反映力材料性质，这，表明这些部位已进入屈服状态。
只要这些屈服区是些部位的τ将自动等于τf孤立的、小范围的，而没有形成连贯的破坏面，那么，在指定荷载下该体系仍是稳定的。
进入屈服状态的部位大小，野可以给出一个安全度的概念。
反之，如果屈服的部位已经连成一个连贯的破坏面，甚至已求不出一个满足平衡要求的解答，就说明该体系在指定荷载下已不能维持稳定。
（3）如果要推算“安全系数”，首先要给出安全系数的定义。
第一种方法，是将荷载乘以K，并将K逐渐增大。
每取一个K值就进行如上一次分析，直到K达到某临界值，出现了连贯性断裂面或已无法求得解答为止。
这个临界值就是安全系数。
显然，这样求出的K具有“超载系数”性质。
第二种方法，是将材料的强度除以K，并用于计算中，逐渐增加K,使其强度逐渐降低，直至失稳。
相应的K值就是安全系数。
显然，这样求得的K具有“材料强度储备系数”的意义。
上述方法虽很理想，但是近期内还不能实现。
首先，要进行这种合理分析，必须对材料的特性有透彻、明确的了解。
土质边坡稳定性分析及破坏机理
黄土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低， 使下垫隔水粘 土层泥化形成 滑动面
砂性土边坡
破坏条件 破坏特征
1、一般为平 面滑动破坏， 滑动面表现为 直线形；2、 为整体移动， 内部物质无或 有极小相对位 移，表层有局 部翻滚现象
粘 性 土 边 坡
砂性土 边坡
黄 土 边 坡
根据上表，可以看出土质边坡影响稳定性的因素主要是土体强度和水的作用，而产生的破坏形 式以滑坡为多，崩塌和坍塌是开挖边坡过程中常见的（该处应该加上坡高、坡角、坡形的影响）
4、均质土边坡的滑坡破坏条件和特征
一般粘性土边坡
破坏条件
1、边坡坡度 小于70度；2、 坡体上仅于后 缘出现一组微 具弧状而贯通 的地裂缝；3、 降雨渗入，致 使坡体内部土 体强度降低； 4、外力荷载 的影响
四、稳定性影响因素分析
内在因素：
初始应力：指开挖边坡，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面的一些部位可能出现张应力区， 可直接引起边坡变形破坏
岩土体性质：岩土的成因类型、组成的矿物成分、岩土结构和强度，是决定边坡稳定的重要因素
岩土体结构和构造：结构类型、结构面形状、与坡面的关系是边坡稳定的控制因素 地形地貌及临空条件：临空面、坡高、坡度、坡面形状等直接与边坡稳定性有关
外在因素：
风化作用：风化作用使岩土的强度减弱、裂隙增加，影响斜坡的形状和坡度， 地震：地震作用除了岩土体受到地震加速度的作用而增加下滑力外，在地震作用下，岩土中的孔隙 水压力增加和岩土体强度降低都对边坡的稳定不利。 人为因素：边坡的不合理设计、开挖或加载，大量施工用水的渗入及爆破等都能造成边坡失稳。 时间因素：岩土体的流变性质是影响边坡稳定及边坡加固措施的一个重要因素 水的作用：水的入渗使岩土体质量增大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔(裂)隙水压力升高；
岩土工程稳定性边坡稳定性分析方法综述资料
工程地质类比法 是将已有边坡同新边坡进行类比，将前者的研究设计经验用于拟建边坡的研究设计中去。为此，需对要类比的两个边坡全面分析研究其工程地质条件和影响边坡稳定的各种因素，并考虑采矿技术条件，比较其相似性和差异性。只有相似程度较高的边坡才能进行类比，即类比的原则是相似性。 工程地质类比法虽然是一种经验方法，但在新边坡的设计中，特别是对中小型边坡的设计时通常采用的一种方法。这种方法可以根据边坡的岩性、构造、岩体结构、水文地质条件、坡高等相似性，从经验数据中选取合理的边坡角；根据岩性和岩体结构的相似性，从经验数据中选取稳定计算参数；根据自然条件相似的边坡破坏实例，反算推求边坡稳定性的计算参数，预测新边坡的变形破坏形式和发展变化规律以及根据相似边坡的整治经验，提出边坡整治措施。
2.1 边坡稳定性分析评价方法概述(4/19)
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基本思路：首先，确定滑动面的位置和形状。实际的滑动面将取决于结构面的分布、组合关系及其所具有的剪切强度。实践证明，均质土坡的破坏面都接近于圆弧形，岩体中存在软弱结构面时，边坡岩体常沿某个软弱结构面或某几个软弱结构面的组合面滑动，因此，根据具体情况假定的滑动面与实际情况是很接近的。其次，确定极限抗滑力和滑动力，并计算其稳定性系数。所谓稳定性系数即指可能滑动面上可供利用的抗滑力与滑动力的比值。由于滑动面是预先假定的，因此就可能不止一个，这样就要分别试算出每个可能滑动面所对应的稳定性系数，取其中最小者作为最危险滑动面。最后以安全系数为标准评价边坡的稳定性。
评价方法
定量分析
定性分析
自然(成因)历史分析法工程类比法边坡稳定性分析数据库和专家系统图解法：赤平极射投影、实体比例投影、摩擦圆法
极限平衡分析法数值分析方法模型模拟试验法等。
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几种主要因素对边坡体变形特性的影响性能研究
为了满足当下边坡工程的应用需要，文章就影响边坡体变形的各个要素展开分析。
这需要进行自制设备的应用，确保室内试验环节的正常开展，从而进行不同坡体形式、含水量情况下，边坡模型变形性能的积极分析。
文章就边坡体的渐变、时变性质展开分析，进行其时空效应的各个影响因素的分析，从而实现对边坡体变形特性的深入探究，以满足当下工作的需要。
标签：变形特性；边坡模型；存在问题；密实度
前言
在边坡体变形特性分析过程中，该文就边坡模型展开分析，进行代表性监测点的选定，进行其变形发展情况的深入分析，确保不同边坡高度下的变形发展曲线图的设计，通过对不同的边坡体变形特性影响模块的分析，确保边坡体的时变、渐变性质的分析。
1 关于边坡体变形特性试验设备及其应用方案的分析
受到边坡工程的影响，路堑高陡边坡岩土体具备时变、渐变的性质，这就是时空效应的显著性特点。
受到边坡工作模块的影响，其存在形式也存在差异，其表现出来的变形形式与一些类型的边坡也存在差异。
为了验证上面的观念，笔者进行了一系列室内试验，进行边坡坡体集合形状、应用密实度、含水量等模块的分析，进行岩土体的时变、渐变等性质的深入分析，从而有利于后期工程设计模块的正常开展。
试验所用设备为自行研发的滑坡试验模拟装置，其结构组成见图1中所示。
该装置具有操作灵活、原理简便等特点。
在玻璃立面上描绘带有标准尺寸的格栅，可参照格栅来获得不同边坡模型不同部位处的变形数值大小。
拟使用它对同一边坡模型但含水量不同时、含水量相同但边坡模型几何尺寸不同时，以及含水量与边坡模型几何尺寸均相同但模型材料的密实度不同时，三种工况下的边坡体变形特征进行研究。
为了满足当下工作的应用需要，我们也要进行边界效应的考虑，确保其不同应用情况的路堑边坡的考虑。
在模型比例应用过程中，我们要进行其尺寸的控制，进行试验模型尺寸的优化。
通过一系列的试验实践得知，要想避免其几何尺寸效应的出现，就要进行模型箱宽度及其边坡材料颗粒直径的协调，将其比值控制在一定的范围之内，从而满足路堑边坡的工作应用需要。
取平均粒径为0.8mm的材料来制作边坡模型，而模型的宽度为500mm，高度依具体试验目的来调整。
在试验中，为了消除箱壁的摩擦约束而产生的边界效应，在箱壁上涂抹润滑液来减少模型材料与箱壁之间的摩擦力。
为了使所得试验结果具有一定的代表性，每个边坡模型上都选取三个观测点，即坡顶、坡面中部和坡底。
2 关于边坡体变形试验结果的分析
为了更好的进行坡体变形含水量环节的分析，我们进行不同坡体材料质量含水量的分析，从而确保坡面位移沿坡体高度变化曲线的应用，以提升日常工作的应用效率。
变化曲线如图2中所示。
通过对图中变化曲线的分析，我们可以发现在边坡变形影响因素中，坡体材料的含水量是重要的影响模块。
一般来说，如果其坡体材料的含水量越大，其边坡的整体稳定性也就越小。
在该应用模块中，边坡出现侧向位移的情况，该情况一般出现在边坡坡面的中部部位，一般不是出现在边坡的底部环节。
通过对其坡体位移变化规律的分析，我们可以得知，在坡体位移过程中，其变形的状况是不同的，在坡体的中部，其变形的情况最为明显，在边坡底部环节应用过程中，其变形位移比较小，在坡顶面的位移相对于前两个应用模块来说，变化更小。
通过对一系列的试验实践得知，受到水的渗入情况的影响，土质路堑边坡的变形程度是比较大的，尤其是其含水量的提升，边坡的位移状况会发生巨大的改变。
坡体几何形式对坡体变形特性的影响，坡体材料含水量为5%、坡体高度分别为0.7m、1.0m和1.2m时所得的坡面位移沿坡体高度的变化曲线，分析不同坡体几何形式时的坡体变形情况，坡面侧向位移沿坡高呈曲线分布，最大侧向位移均出现在坡体的中下部，而没有出现在坡体的底部。
且由于受到不同程度的开挖坡面的影响，不同坡体中同一位置的侧向位移值随着坡体高度的增加而增大。
因此，路堑边坡开挖时，有效控制坡体高度是确保边坡稳定的合理手段。
在密实度影响模块中，我们可以得知不同密实度下的坡面位移沿坡体高度的变化是不同的。
一般来说，坡体中部分的侧向位移幅度最大，在该环节中，其坡体侧向位移沿坡体高度是不断变化的。
在不同的压实度应用下的坡体其变形及其分布特性是不同的。
通过对坡体的压实度的控制，能够进行边坡的侧向位移的减少，从而确保边坡的整体稳定性的优化。
通过对坡体的压实系数的提升，可以确保坡体的最大侧向位移情况的控制，进行坡体侧向位移坡体不同高度范围的应用，进行变化关系的深入了解、应用，以满足当下工作的需要。
通过室内试验对路堑高陡边坡的变形发展情况进行了一定程度的分析，探讨了岩土体材料含水量、边坡几何形式以及边坡材料密实度等因素对边坡变形的影响。
并以边坡模型不同高度处的变形量为基础数据，绘制了不同影响因素下，边坡模型的变形发展曲线图。
试验结果表明，最大位移值往往出现在1h/3～2h/3范围内，而不是出现在边坡的底部附近，而含水量对这种变形发展的影响最为显著。
3 结束语
通过对影响边坡体变形特性几种因素的分析，以更好的进行坡面位移沿坡体高度变化情况分析，从而满足当下边坡应用工作的需要，方便下序工程设计研究工作的开展。
这需要引起相关工程工作人员的重视，进行边坡体时变、渐变性质的分析，进行影响该环节的主要因素的深入探究。
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