水利工程施工第5版课后答案部分Word文档格式.docx
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2.尽可能与导墙、隔墙等永久建筑物相结合；
3.需要考虑施工通航、阀运、围堰和河床防冲等要求时，不能超过允许流速；
4.各段主体工程的工程量、施工强度要比较均衡；
5.便于布置后期导流泄水建筑物，不至于使后期围堰过高或截流落差过大。
7.什么是导流设计流量？
如何确定导流设计流量？
导流设计流量：
选定导流标准之后的最大流量。
⑴过水围堰：
①围堰挡全年洪水，导流设计流量为选定导流标准的年最大流量，导流挡水与泄水建筑物的设计流量相同；
②围堰只挡某一枯水时段，按该挡水时段内同频率洪水作为围堰和该时段泄水建筑物的设计流量，确定泄水建筑物总规模的设计流量应按坝体施工期临时度汛洪水标准决定。
（2）不过水围堰：
①根据河流的水文特征假定一系列流量值，分别求出泄水建筑物上、下游水位。
②根据这些水位确定导流建筑物的主要尺寸和工作量，估算导流建筑物的费用；
③估算由于基坑淹没一次所引起的直接和间接损失费用；
④根据历年实测水文资料，统计超过上述假定流量的总次数，除以统计年数得年平均超过次数，亦即年平均淹没次数；
⑤绘制流量与导流建筑物费用、基坑淹没损失费用的关系曲线，并将它们叠加得流量与导流总费用的关系曲线；
⑥计算施工有效时间，试拟控制性进度计划，以验证初选的导流设计流量是否现实可行，以便最终确定一个既经济又可行的挡水期和导流设计流量。
8.何谓导流方案？
选择导流方案时需要考虑哪些因素？
不同导流时段、不同导流方式的组合称为导流方案。
9.因素：
水文条件、地形条件、地质及水文地质条件、水工建筑物的型式及其布置、施工期间河流的综合利用、施工进度，施工方法及施工场地布置。
过水土石围堰过水期的导流设计流量和挡水期的导流设计流量是如何确定的？
它们各有什么用途？
从围堰工作情况看，有过水期和挡水期之分，对应的导流标准有所不同。
过水期的挡水标准：
应与不过水围堰挡全年洪水时的标准相同，相应的导流设计流量主要用于围堰过水工况下，加固保护措施的结构设计和稳定分析，也用于校核导流泄水道的过水能力。
各级流量下的流态、水力要素和最不利溢流工况，应通过水力计算及水工模型试验论证。
2.挡水期的导流标准：
应结合水文特点、施工工期及挡水时段，经技术经济比较后选定，当水文系列较长，大于或等于30年时，也可根据实测流量资料分析选用。
相应的导流设计流量主要用于确定堰顶高程、导流泄水建筑物的规模及堰体的稳定分析等。
10.试论述施工导流、施工进度、施工总体布置三者之间的关系?
水利水电工程的施工进度与导流方案密切相关，通常是根据导流方案安排控制性进度计划。
对施工进度起控制作用的关键性时段主要有导流建筑物的完工期限、截断河床水流的时间、坝体拦洪的期限、封堵临时泄水建筑物的时间以及水库蓄水发电的时间等。
各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性。
因此，施工方法、施工进度与导流方案是密切相关的。
导流方案的选择与施工场地的布置亦相互影响。
例如，在混凝土坝施工中，当混凝土生产系统布置在一岸时，宜采用全段围堰法导流。
若采用分段围堰法导流，则应以混凝土生产系统所在的一岸作为第一期工程，因为这样两岸施工交通运输问题比较容易解决。
11.试述截流的基本方法及其主要施工过程？
河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法，但基本方法为立堵法和平堵法两种。
1.立堵法：
将截流材料从龙口的一端向另一端或从两端向中间抛投进占，逐渐束窄龙口，直至全部拦断。
截流材料通常用自卸汽车在进占戗堤的端部直接卸料入水，或先在堤头卸料，再用推土机推入水中。
2.平堵法：
事先在龙口架设浮桥或栈桥，用自卸汽车沿龙口全线从浮桥或栈桥上均匀、逐层抛填截流材料，直至戗堤高出水面为止。
截流的主要施工过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。
12.截流时段应怎样确定？
（既要把握截流时机，选择在流量较小、风险较低的时段内进行；
又要为后续的基坑工作和主体建筑物施工留有余地，不致影响整个工程的施工进度。
考虑因素：
1.截流以后，需要继续较高围堰，完成排水、清基、基础处理等大量基坑工作，并应把围堰或永久建筑物在汛期前抢修到一定高度以上。
为保证这些工作的完成，截流时段应尽量提前。
2.在通航的河流上进行截流，截流时段最好选泽在对航运影响较小的时段内。
3.在北方有冰凌的河流上，截流不应该在流冰期进行。
此外：
在截流开始前，应修好导流泄水建筑物，并做好过水准备。
综上所述，截流时段一般多选在枯水期初，流量已有明显下降的时候，而不一定选在流量最小的时刻。
13.立堵截流需要计算哪些龙口水力参数？
立堵截流需要计算截流过程中龙口各参数如单宽流量q、落差z及流速v等的变化规律，由此确定截流材料尺寸及相应的数量。
14.如何制定蓄水计划？
一个积极可靠的蓄水计划，既能保证发电、灌溉及航运等方面的要求，又要力争在比较有利的条件下封堵导流临时泄水建筑物，使封堵工作顺利进行；
按人与自然和谐相处的要求、环境保护因素对水库蓄水期向下游的供水有一个最小流量要求，该流量可结合工程实际，经比较后合理制定措施：
在进行施工期蓄水历时计算时，要综合考虑下游通航、灌溉、发电和下游用水要求，计算分析确定。
施工期蓄水历时的计算方法常用频率法和典型年法，同时，水库蓄水要解决的问题：
1.确定蓄水历时计划，并据此确定水库开始蓄水的日期，即导流临时泄水建筑物封堵日期。
水库蓄水可按保证率75%~85%的月平均流量过程线来制订。
可以从发电、灌溉及航运等方面所提出的运用期限和水位要求，反推出水库开始蓄水的日期。
2.校核库水位上升过程中大坝施工的安全性，并据此拟定大坝浇筑的控制性进度计划和坝体纵缝灌浆的进程。
大坝施工安全校核的洪水标准，通常可选用20年一遇月平均流量。
校核时，以导流临时泄水建筑物封堵日期为起点，按选定洪水标准的月平均流量过程线，用顺推法绘制水库蓄水过程线。
15.在基坑排水中，如何用试抽法确定排水设备的容量？
试抽时，如果水位下降很快，显然是排水设备容量过大，这时，可关闭一部分排水设备，以控制水位下降速度；
若水位基本不变，则可能是排水设备容量过小或者有较大的渗漏通道存在，这时，应增加排水设备容量或找出渗漏通道予以堵塞，然后再进行抽水，还有一种情况是水位降至一定深度后就不再下降，这说明此时排水流量与渗透流量相等，只有增大排水设备容量或堵塞渗漏通道，才能将积水排除。
16.简述导流临时建筑物与永久建筑物可能结合的各种情况？
1、导流明渠，与永久工程相结合，利用岸边船闸、升船机或溢洪道布置导流明渠，如岩滩、水口、大峡等工程。
2、导流隧洞系临时建筑物，其布置应与电站枢纽总布置相协调，尽量与永久泄洪或引水建筑物相结合，对地形地质条件较好的一岸或部位，一般优先由永久建筑物布置，如厂房引水系统，泄洪洞等。
3、导流底孔是坝体内设置的临时泄水孔口，其布置尽量将导流底孔与永久建筑物的底孔结合，当永久建筑物设计中有放空、供水、排沙底孔可供利用时，应尽量让导流底孔与之结合。
17.举例说明在基坑外缘开挖排水沟或截水沟的用途？
为防止下雨时因地面径流进入基坑而增加抽水量甚至淹没基坑，往往在基坑外缘挖排水沟或截水沟，以拦截地面水。
2爆破工程
1.区别以下概念:
爆炸与爆破；
正氧平衡与负氧平衡；
导火索与导爆索；
集中药包与延长药包；
爆力与猛度；
抛掷漏斗与可见漏斗；
深孔爆破和浅孔爆破；
光面爆破和预裂爆破；
1.爆炸：
在极短时间内，释放出大量能量，产生高温，并放出大量气体，在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。
2。
爆破：
利用炸药的爆炸能量对周围的岩石、混凝土或土等介质进行破碎、抛掷或压缩，达到预定的开挖、填筑或处理等工程目的的技术。
3.正氧平衡：
炸药的含氧量大于可燃物完全氧化所需要的含氧量，生成有毒的NO2，并释放较少的热量。
4。
负氧平衡：
炸药的含氧量小于可燃物完全氧化所需要的含氧量，生成有毒的CO，释放热量仅为正氧平衡的1/3左右。
5导火索：
用来激发火雷管，索芯为黑火药，外壳用棉线、纸条和防水材料等缠绕和涂抹而成。
按使用场合不同，有普通型、防水型和安全型3种。
6。
导爆索：
可分为安全导爆索和露天导爆索。
构造类似于导火索，但其药芯为黑索金，外表涂成红色，以示区别。
7.集中药包：
药包的长边和短边的长度之比<
=4;
延长药包：
药包的长边和短边的长度之比>
4;
8.爆力：
又称静力威力，用定量炸药炸开规定尺寸铅柱体内空腔的容积（mL）来衡量，表征炸药膨胀介质的能力。
9猛度：
又称动力威力，用定量炸药炸塌规定尺寸铅柱体的高度（mm）来表示，表征炸药粉碎介质的能力。
10.抛掷漏斗：
装药在介质内爆破后于自由面处形成的漏斗形爆坑
可见漏斗：
破碎后的岩块部分抛掷于漏斗半径以外，抛起的部分渣料落回到漏斗坑内，形成的可见漏斗。
11.深孔爆破：
钻孔爆破中，孔径大于75mm，孔深超过5m；
浅孔爆破：
钻孔爆破中，孔径小于75mm，孔深小于5m；
12.光面爆破：
先爆除主体开挖部分的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。
13预裂爆破：
首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏。
2.常用的炸药、雷管有哪几种类型？
分别适用于哪些场合？
炸药：
1.三硝基甲苯（TNT）；
2.硝化甘油炸药（胶质炸药）3.铵梯炸药；
4.铵油炸药；
5.浆状炸药；
6.乳化炸药；
起爆器材：
1.雷管；
2.导火索；
3.导爆索；
4.导爆管；
5.导爆雷管；
雷管：
分为火雷管和电雷管，电雷管又分即发、秒延迟、毫秒延迟3种。
3.常用的起爆方法有哪些？
各有什么优缺点？
分为电力起爆和非电力起爆两大类，后者又包括火花起爆，导爆管起爆和导爆索起爆。
1.火花起爆：
2.电力起爆：
3.导爆管起爆：
4.导爆索起爆：
4.爆破设计应确定哪些参数？
爆破作用指数大小与哪些因素有关？
工程中怎样按照爆破作用指数进行爆破类型划分？
1.W:
最小抵抗线：
药包中心至临空面的最短距离；
2.r：
爆破漏斗底半径；
3.R：
爆破破坏半径；
4.P：
可见漏斗深度；
5.L：
抛掷距离；
爆破作用指数用n表示：
r/W
分类：
1.当n=1即r=W时，称为标准抛掷爆破；
2.当n>
1即r>
W时，称为加强抛掷爆破；
3.当0.75<
=n<
1时，称为减弱抛掷爆破；
4.当n<
0.75时，称为松动爆破；
5.常用的爆破方法有哪些？
其适用条件如何？
按照药室的形状不同分为钻孔爆破和洞室爆破两大类；
钻孔爆破又分为浅孔爆破和深孔爆破；
浅孔爆破大量应用于地下工程开挖、露天工程的中小型料场开采、水工建筑物基础分层开挖以及城市建筑物的控制爆破。
深孔爆破则恰好弥补了前者的缺点，适用于料场和基坑的大规模、高强度开挖。
洞室爆破适用条件：
1.挖方量大而集中，并需在短时间内发挥效益的工程。
2.山势陡峻，不利于钻孔爆破安全施工的场合。
3.定向爆破筑坝。
在水利水电工程施工中，当地质、地形条件满足要求时，洞室爆破可用于定向爆破筑坝、面板堆石坝次料场开挖以及定向爆破截流。
6.钻孔爆破设计包括哪些主要参数?
如何改善深孔爆破的爆破效果？
1.最小抵抗线W；
2.台阶高度H；
3.炮孔深度L；
4.孔距a和排距；
5.堵塞长L；
深孔爆破：
1.台阶高度H；
2.钻孔直径d；
3.底盘抵抗线Wd；
4.超钻深度△H；
5.孔长L；
6.孔距a和排距；
7.堵塞长度L1
措施：
1.合理利用或创造人工自由面。
实践证明，充分利用多面临空的地形，或人工创造多面临空的自由面，有利于降低爆破单位耗药量。
适当增加梯段高度或采用斜孔爆破，均有利于提高爆破效率。
斜孔爆破后边坡稳定，块度均匀，还有利于提高装渣效率。
2.改善装药结构。
深孔爆破多采用单一炸药的连续装药，且药包往往处于底部、空口不装药段较长，导致大块的产生。
采用分段装药虽增加了一定施工难度，但可有效降低大块率；
采用混合装药方式，即在孔底装高威力炸药、上部装普通炸药，有利于减少超钻深度；
在国内外矿山部门采用的空气间隔装药爆破技术也证明是一种改善爆破破碎效果、提高爆炸能量利用率的有效方法。
3.优化起爆网路。
化起爆网路对提高爆破效果，减轻爆破振动危害起着十分重要的作用。
选择合理的起爆顺序和微差间隔时间对于增加药包爆破自由面、促进爆破岩块相互撞击以减小块度、防止爆破公害具有十分重要的作用。
4.采用微差挤压爆破。
微差挤压爆破是指爆破工作面前留有渣堆的微差爆破。
由于留有渣堆，从而促使爆岩在运动过程中相互碰撞、前后挤压，获得进一步破碎，改善了爆破效果。
微差挤压爆破可以用于料场开挖及工作面小、开挖区狭长的场合。
它可以使钻孔和出渣作业互不干扰，平行连续作业，从而提高工作效率。
5.保证堵塞长度和堵塞质量。
实践证明，当其他条件相同时，堵塞良好的爆破效果及能量利用率较堵塞不良的场合可以大幅提高。
7.预裂爆破和光面爆破设计中有哪些主要参数？
如何确定？
预裂爆破：
1.孔径：
明挖70~165mm；
隧洞开挖为40~90mm；
大型地下厂房为50~110mm。
2.孔距：
与岩石特性、炸药性质、装药情况、开挖壁面平整度要求和孔径大小有关。
孔距一般为孔径的7~12倍。
质量要求高、岩质软弱、裂隙发育者取小值。
3.装药不耦合系数：
指炮孔半径与药卷半径的比值，为防止炮孔壁的破坏，改值一般取2~5.
4.线装药密度：
指单位长度炮孔的平均装药量。
影响预裂爆破参数的因素很复杂，很难从理论上推导出严格的计算公式，主要以经验公式为主。
光面爆破：
1.光面爆破层厚度：
即最小抵抗线的大小，一般为炮孔直径的10~20倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。
2.孔距：
一般为光面爆破层厚度的0.75~0.90倍，岩质软弱、裂隙发育者取小值。
3.钻孔直径及装药不耦合系数：
参照预裂爆破选用。
4.线装药密度：
一般按照松动爆破药量计算公式确定。
8.水工建筑物岩石基础开挖中为什么要预留保护层？
如何进行保护层的爆破开挖？
原因：
由于爆破荷载的作用，在完成岩体破碎、开挖的同时，爆破不可避免地对保留岩体产生损伤，形成所谓的爆破损伤影响区。
因此在建基面以上一定范围须预留保护层，采用严格的爆破控制措施，以防止水工建筑物岩石基础的整体性遭到破坏，保证建基面有足够的承载力以及良好的稳定性与抗渗性。
保护层的开挖：
基础保护层的开挖是控制水工建筑物岩石基础质量的关键。
紧邻水平建基面的岩体保护层厚度，主要与地质条件、爆破材料性能、炮孔装药直径等有光，应由梯段爆破孔底以下的破坏深度的爆破试验确定。
只有不具备现场试验的条件下，才允许使用工程类比法确定。
对基础保护层的开挖，按照现有的规定，一般分3层开挖。
第1层炮孔不得穿入建基面以上1.5m的范围，装药直径不得大于40mm，控制单响药量不超过300Kg；
第2层，对节理裂隙极发育和软弱岩体，炮孔不得穿入建基面以上0.7m的范围，其余岩体不得超过0.5m范围，且炮孔与水平建基面的夹角不应大于60度，装药直径不应大于32mm，须采用单孔起爆方法；
第3层，对节理裂隙极发育和软弱岩体，须留0.2m厚岩体进行撬挖，其余岩体炮孔不得穿过建基面。
9.水利水电工程施工中常涉及哪些主要爆破技术？
水工建筑物岩石基础的开挖；
岩石高边坡爆破开挖；
定向爆破筑坝；
岩塞爆破；
面板堆石坝填筑石料的开采；
围堰和岩坎的拆除爆破。
10.爆破公害主要包括哪些内容？
如何控制和防范爆破振动？
公害：
1.爆破地震；
2.爆炸空气冲击波和水中冲击波；
3.爆破飞石等；
1.在爆源控制公害强度：
是公害防护最为积极有效的措施。
合理的爆破参数、炸药单耗和装药结构既可保证预期的爆破效果，又可避免爆炸能量过多的转化为振动、冲击波、飞石和爆破噪声等公害；
采用深孔台阶微差爆破技术可有效削弱爆破振动和空气冲击波强度；
合理布置岩石爆破中最小抵抗线方向，不仅可有效控制飞石方向和距离，还对降低与控制爆破振动、空气冲击波和爆破噪声强度有明显效果；
保证炮孔的堵塞长度和质量、针对不良地质条件采取相应的爆破控制措施对削弱爆破公害的强度也是非常重要的方面。
2.在传播途径上削弱强度：
在爆区的开挖线轮廓进行预裂爆破或开挖减震槽，可有效降低传播至保护区岩体中的爆破地震波强度。
对爆区临空面进行覆盖、架设防波屏可削弱空气冲击波强度，阻挡飞石。
3.被保护对象的防护：
当爆破规模已定，而在传播途径上的防护措施尚不能满足时，可对危险区内的建筑物及设施进行直接防护；
对被保护对象的直接防护措施有防震沟、防护屏以及表面覆盖等。
5基础处理工程
1.简述基岩灌浆的目的和种类？
1.帷幕灌浆：
减少坝基的渗流量，降低坝底渗透压力，保证基础的渗透稳定。
2.固结灌浆：
提高岩基的整体性和强度，并降低基础的透水性。
3.接触灌浆：
加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力，提高坝体的抗滑稳定性。
总：
减少或消除地基的天然缺陷,改善和提高地基的物理力学性能，使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性，以保证工程的安全可靠和正常运行。
4.简述灌浆施工的主要工序与工艺要求？
1.钻孔：
确保孔深、孔向、孔位符合设计要求；
力求孔径上下均一、孔壁平顺；
钻进过程中产生的岩粉细屑较少。
2.钻孔（裂隙）冲洗：
3.压水试验；
4.灌浆的方法与工艺；
5.灌浆的质量检查；
5.简述几种钻灌的方法与特点？
1.打管灌浆：
2.套管灌浆：
3.循环灌浆：
4.预埋花管灌浆：
6.化学灌浆有哪些特性？
1.化学浆液的黏度低，有的接近于水，有的比水还小。
其流动性好，可灌性高，可以灌入水泥浆液灌不进去的细微裂隙中。
2.化学浆液的聚合时间可以比较准确地控制，从几秒到几十分钟，有利于机动灵活地进行施工控制。
3.化学浆液聚合后的聚合体，渗透系数小，几乎不透水，防渗效果好。
4.有些化学浆液聚合体本身的强度及黏结强度比较高，可承受高水头。
5.化学灌浆材料聚合体的稳定性和耐久性均较好，能抗酸、碱及微生物的侵蚀，但一般高分子化学材料都存在老化问题。
6.化学灌浆材料都有一定的毒性，在配置、施工过程中要十分注意防护，并切实防止对环境的污染。
7.砂砾石地基灌浆与基岩灌浆有什么异同？
岩石基础灌浆（基岩灌浆），即将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入岩层的孔/裂隙中，通过硬化胶结后，形成结石，以提高基岩的强度和整体性，改善基岩的渗透性。
分为帷幕灌浆，固结灌浆，接触灌浆三大类；
灌浆材料通常以水泥灌浆最普遍。
砂砾石地层具有结构松散，孔隙率大，渗透性强的特点，在地层中成空较困难，于基岩有很大的差别，因此，在砂砾石地层中灌浆，有一些特殊的技术要求与施工工艺。
岩基灌浆以水泥灌浆为主，而砂砾石地层的灌浆，一般以水泥黏土浆为宜。
8.防渗墙可运用在哪些方面？
有哪些形式？
运用：
1.控制闸、坝基础的渗流;
2.控制土石围堰及其基础的渗流;
3.防止泄水建筑物下游基础的冲刷;
4.加固一些有病害的土石坝及堤防工程;
5.作为一般水工建筑物基础的承重结构;
6.拦截地下潜流，抬高地下水位，形成地下水库。
形式：
1.从其构造特点来说，主要有两类：
槽孔型防渗墙和桩柱型防渗墙，前者是我国水利水电工程中混凝土防渗墙的主要型式。
2.防渗墙系垂直防渗措施，其立面布置有两种型式：
封闭式与悬挂式。
封闭式（墙体插入到基岩或相对不透水层一定深度，以实现全面截断渗流的目的），悬挂式（墙体只深入地层一定深度，仅能加长渗径，无法完全封闭渗流）。
9.简述防渗墙的墙体材料及其适用条件？
1.普通混凝土：
2.黏土混凝土:
3.粉煤灰混凝土：
4.塑性混凝土：
5.自凝灰浆:
6.固化灰浆：
10.说明泥浆固壁的原理及其主要作用？
原理：
由于槽孔内泥浆压力要高于地层的水压力，使泥浆渗入槽壁介质中，其中较细的颗粒进入空隙，较粗的颗粒附在孔壁上，形成泥皮。
泥皮对地下水的流动形成阻力，使槽孔内的泥浆与地层被泥皮隔开，泥浆一般具有较大的密度，所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，就保证了槽壁的稳定。
作用：
泥浆除了固壁作用外，在造孔的过程中，尚有悬浮和携带岩屑、冷却润滑钻头的作用；
成墙以后，渗入孔隙的泥浆和胶结在孔壁的泥皮，还对防渗起辅助作用。
11.防渗墙造孔成槽方法有哪些？
简述泥浆下浇筑混凝土的主要特点？
防渗墙造孔成槽的方法有钻劈法、钻抓法或分层钻进等方法成槽。
1.钻劈法（“主孔钻进，副孔劈打”法），利用冲击式钻机的钻头自重，首先钻凿主孔，当主孔钻到一定的深度以后，就为劈打副孔创造了临空面。
适用于砂砾石等地层。
2.钻抓法（“主孔钻进，副孔抓取”法），先用冲击钻或回转钻钻凿主孔，然后用抓斗抓挖副孔，副孔的宽度要求小于抓斗的有效作用宽度。
主要适合于粒径较小的松散软弱岩层。
3.分层钻进法，常采用回转式钻机造孔。
分层成槽时，槽孔的两端应领先钻进导向孔。
它是利用钻具的重量和钻头的回转切削作用，按一定程序分层下挖，用砂石泵经空心钻杆将土渣连同泥浆排出槽外，同时，不断地补充新鲜泥浆，维持泥浆液面的稳定。
适用于均质细颗粒的地层，使碎渣能从排渣管内顺利通过。
4.
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