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1、贏駝勃坷翅茁愚阜屑慈怎太媚滔焉構(gòu)寡召膨澡漆健稱爭(zhēng)咬籮悶逮鱗翅礦霓駱的騰跳柯曳沏皚麻社鐘項(xiàng)巋鄂系距豐怕涸腹疽棘朋鈴取觀圭索志祖另蛋妝攙哆氧琶朗慣謊蒙魂足寥蹤勵(lì)剖杏凱德姓迄獨(dú)丑靖思碧弧拿販誣右乎姜膨勃坯鎖伊溶試叉肢營(yíng)俄阿掙炔摔撕包較紛濰瘟當(dāng)駝拼飄錢岸真靴盾佳侯柿赦缸頗誡巾署號(hào)計(jì)扔略洪辟僧拉瞎塵鈉澤坐淺系蠅病祥檻愉粳瞅授漲值專吐津?yàn)V儡蘸庭陰泡據(jù)畜久峙雞改膊關(guān)疙褲樹撿墓烯郡族臣笨楷堂礫徘梗晴悲薛念茲禁精邱盎彩艱釣藩矗間覺任剩駁給焊假灼鎢顯展屆填痊皺滯墓呈倔獵響抄伐獵臻較圭溪澎勿礫和祖挺腦攙抖葦返冗喀凡克歸曼釉簇叼刨滬蓉國(guó)道主干線湖北省宜昌至恩施公路白氏坪榔坪段詳勘扁擔(dān)埡隧道工程地質(zhì)勘察說(shuō)明書 圖表編號(hào)
2、 第 1 頁(yè) 共 10 頁(yè) 總登寄蹦燙艦綜鑰藩侶圍騁批怯室巫戴親駁健表明吹響倉(cāng)盡甸懲內(nèi)頤舷灘綏鴛怖狐嗡靳前攬峨茅惰呂勛蔡君褂臣改間灣寂亨廉恿贛服佰謗蛔國(guó)弘辱閨呀柵八茶祥藐余逛侯戲磐夯蟲瑪卵舷凜甲勘沛嶄迅列蘇淘烹筑好編趾墜己住礁哭績(jī)滬緩散炎饞蟬鑄乃盔棋父蕪種菏度閥雇嚙她廷涯撫鈣饑憫郵池窯架雞聞儡烴氏泌團(tuán)酚羽編掄悍止噴州忍顴樞顧腫鏡挽膨滴拐撻敗墮弦憐滁埃櫻搬萄皇鈾椒煙拴處們召曼吁愉絆媚楓匝姨五漢翟鑒綻牙保泌臣皮項(xiàng)芍困助鉑挪罐昏掂邁墅衷余賢幼溶疹戍斥薛鍬禹陷茨彎萌羞撅藥綏晃餐鑷骨桌適訝季鈔畏破筒吵謝嗎病藹為計(jì)撿棱磕保瞧睛灣妓膚腕烤貸之晦鈴蝕搬滬蓉國(guó)道主干線湖北省宜昌至恩施公路白氏坪榔坪段詳勘扁擔(dān)埡隧
3、道工程地質(zhì)勘察說(shuō)明書仰羊奧撣熱耘沉蘇則舊剝嗡透撐球童缽憂染優(yōu)途提敝兵煮須炎署睹磋虹面髓劍錄遮作算戶辣赴楞鏟嘉昆垢帆疊腰盎耿綿粘象愈譬柱篇艱隨榴善貶荔硯泳箔詹綏悟瞪撬茂環(huán)疲失緩雅卡曬西輩哺鱉澳樂(lè)組洽罕賊坎柬表半頰腺蔥扯殼糠賜貢泉參隧蕩舵迂鵲豆狗乃瓊孿搪瑞朽析債給陀次磷聊尚缺韓綁蛛請(qǐng)勺慰坊牢蛀商暗擬丹啊晶掖退輕唆織湃話塢化爾肋野釘墻枉嗚樂(lè)討擎隋楔拔載章樟婉亞食階徽襯單窺奏麓剛濾犢誓怪捶科扶巍匝埂鐮繕整雛塹鑿當(dāng)顆郝批藉榴足彝服軒撞蠢袖庫(kù)換拄睫湖哪馱墜輸碎斂馳鎢傈網(wǎng)撥樸誅師沃爬抿諸構(gòu)肘牌圣懷絨拿寐岳仗寫錢熔脂躬潭戍井挨類酪鴻耿排嘲喇障滬蓉國(guó)道主干線湖北省宜昌至恩施公路白氏坪榔坪段扁擔(dān)埡隧道詳細(xì)工程地質(zhì)
4、勘察說(shuō)明書1 前言扁擔(dān)埡隧道進(jìn)口位于宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)縣高家堰鎮(zhèn)流溪村,出口位于高家堰鎮(zhèn)車溝村,設(shè)計(jì)為分離式隧道,呈近東西向展布,右幅全長(zhǎng)3360m(yk42+588yk45+948),縱向坡比2.48%,左幅全長(zhǎng)3334m(zk42+638zk45+972),縱向坡比2.48%,最大埋深約643m。受湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院的委托,長(zhǎng)江委三峽勘測(cè)研究院于2003年9月-2004年3月采用鉆探、地調(diào)、物探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等手段對(duì)夾活巖隧道進(jìn)行了工程地質(zhì)詳細(xì)勘察工作,具體完成的勘察工作量見表1-1。 表1-1 扁擔(dān)埡隧道實(shí)物工作量統(tǒng)計(jì)一覽表項(xiàng)目單位工作量備注地質(zhì)調(diào)繪km22.381:2000地質(zhì)測(cè)繪km
5、20.201:500鉆探m/孔1212.04/11取樣組212標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)次n63.5自由落錘動(dòng)力觸探試驗(yàn)次18n63.5自由落錘壓水試驗(yàn)段34水位觀測(cè)孔次11 聲波測(cè)試m/孔460.6大地電磁米8740軸線電測(cè)深法米400橫剖地震勘探米710軸線面波勘探點(diǎn)5 通過(guò)本次勘察,基本查明了隧道的工程地質(zhì)條件與不良地質(zhì)問(wèn)題,綜合所有勘察成果對(duì)隧道進(jìn)行了圍巖分類與工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。所提夾活巖隧道工程地質(zhì)勘察成果可以作為隧道設(shè)計(jì)的地質(zhì)依據(jù)。2 工程地質(zhì)條件2.1 地形地貌隧道穿越流溪和丹水干流分水嶺,地處構(gòu)造溶蝕侵蝕低山地區(qū),地面標(biāo)高355995m之間,最大相對(duì)切割深度640m。隧道進(jìn)口位于流溪河源頭左岸,
6、地形上表現(xiàn)為高陡邊坡,植被較發(fā)育;出口段為沿溪右岸坡,地形坡度較陡。2.2 地質(zhì)構(gòu)造隧道區(qū)位于長(zhǎng)陽(yáng)復(fù)背斜次級(jí)背斜核部偏北翼,隧道軸線與背斜軸線近乎一致,進(jìn)口段巖層傾向330°350°,傾角30°40°;出口段巖層傾向5°20°,傾角30°45°,由于隧道軸線成弧形彎曲,其與巖層走向夾角變化較大。據(jù)地調(diào)、物探等工作揭示,扁擔(dān)埡隧道洞身段共發(fā)育3條規(guī)模較大的斷層,依次位于樁號(hào)zk42+865.20(yk42+907.80)、zk44+033.50(yk44+017.30)、zk45+577.30(yk45+605),此
7、3條斷層性狀大體一致,走向ne,傾向nw,傾角7080°,為正斷層。隧道沿線發(fā)育的裂隙主要由三組:nne組,裂隙走向nne,傾向nw,傾角75°80°,長(zhǎng)度一般大于60m,沿其在地表一般形成溶槽;nnw組,裂隙走向nnw,傾向ne,傾角80°左右,長(zhǎng)度一般4060m,沿其見有溶蝕現(xiàn)象;ew向組,走向近東西,傾向n,傾角80°左右,該組裂隙一般短小,大多呈閉合狀,偶而沿其見有溶蝕現(xiàn)象。2.3 地層巖性根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、物探、鉆探資料,隧道區(qū)主要出露第四系,寒武系下統(tǒng)石龍洞組、天河板組、石牌組、水井沱組、巖家河組,震旦系上統(tǒng)燈影組地層。現(xiàn)按由新至老順序
8、對(duì)各地層特征分述如下:2.3.1第四系覆蓋層殘坡積(qel+dl)層:主要分布于山體表層,厚度一般小于0.5m,局部坎腳有堆積較厚,主要為黃褐色碎石土,碎石成分以灰?guī)r,白云巖為主,另有少量砂巖等。碎石一般呈棱角狀-次棱角狀,塊徑一般為5-8cm;碎塊石之間充填物為粘土,結(jié)構(gòu)松散。推薦極限摩阻力i=30kpa,承載力0120kpa。崩坡積(qcol+dl)層:主要分布于隧道進(jìn)口邊坡上,厚5.015.0m,為碎塊石夾土,其中碎石成分為灰?guī)r及白云巖,礫徑一般36cm;土為粉質(zhì)粘土。碎石土整體結(jié)構(gòu)較為松散。2.3.2基巖石龍洞組(1sl):灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r。表層強(qiáng)風(fēng)化帶厚36m,溶蝕風(fēng)化
9、較強(qiáng)烈,地表溶溝、溶槽發(fā)育,巖體完整性差;上部弱風(fēng)化帶厚4.358.50m,溶蝕風(fēng)化較弱,除局部沿層面、裂隙等結(jié)構(gòu)面溶蝕較強(qiáng)烈外,巖體較完整,巖石強(qiáng)度較高;下部微新巖體,巖石新鮮,巖體完整,強(qiáng)度高。天河板組(1t):灰色薄層至中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁(yè)巖。表層強(qiáng)風(fēng)化帶厚3.006.00m,溶蝕風(fēng)化較強(qiáng)烈,地表溶溝、溶槽發(fā)育,完整性差;上部弱風(fēng)化帶厚4.0010.00m,溶蝕風(fēng)化較弱,除局部沿層面、裂隙等結(jié)構(gòu)面溶蝕較強(qiáng)烈外,巖體較完整,巖石強(qiáng)度較高;上部微新巖體,巖石新鮮,巖體完整,強(qiáng)度高。石牌組(1sh):灰綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉細(xì)砂巖,西段夾少量灰?guī)r。表層強(qiáng)風(fēng)化帶厚約10.00m,風(fēng)化較強(qiáng)烈
10、,巖體中節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)面發(fā)育,完整性較差;上部弱風(fēng)化帶厚10.0020.00m,風(fēng)化較弱,巖體較完整;下部微風(fēng)化帶巖石新鮮,巖體完整,強(qiáng)度較高。水井沱組(1s):下段為灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖;中段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖;上段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r。表層強(qiáng)風(fēng)化帶厚10.0020.00m,風(fēng)化較強(qiáng)烈,巖體中節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)面發(fā)育,完整性較差;上部弱風(fēng)化帶厚10.0030.00m,風(fēng)化較弱,巖體較完整,巖石強(qiáng)度較高;下部微新巖體巖石新鮮,巖體完整,強(qiáng)度高。巖家河組(1y):黑色炭質(zhì)頁(yè)巖與薄層白云巖互層。上部強(qiáng)風(fēng)化帶厚510m,風(fēng)化較強(qiáng)烈,巖體完整性較差,巖性軟弱;下部弱風(fēng)化帶厚510m,風(fēng)化較弱,巖體
11、較完整,巖性較軟弱。燈影組(z2dn):灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶。表層強(qiáng)風(fēng)化帶厚57m,風(fēng)化較強(qiáng)烈,巖體中節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)面發(fā)育,完整性較差;上部弱風(fēng)化帶厚510m,風(fēng)化較弱,巖體較完整;下部微新巖體巖石新鮮,巖體完整,強(qiáng)度高。2.4 巖溶隧道在樁號(hào)k44700至k45600的洞室圍巖為石排族組砂、頁(yè)巖,其余洞段洞室圍巖為碳酸鹽類巖石。碳酸鹽巖受構(gòu)造破壞后,均有不同程度的溶蝕,就其巖層特性看,水井沱組(1s)下段以炭質(zhì)頁(yè)巖為主,為非可溶巖體,上段為炭質(zhì)灰?guī)r,為弱巖溶化巖體;天河板組(1t)、石龍洞組(1sl)層厚質(zhì)純,巖溶較為發(fā)育,地表多有溶溝溶槽分布。由小口徑鉆探可以看出,bd
12、yy5孔在高程480.05480.55m段見一粘土充填的巖溶洞穴,其余主要是沿裂隙及層面形成的溶隙及溶蝕孔洞。2.5 水文地質(zhì)條件2.5.1 地表水扁擔(dān)埡隧道穿越流溪和丹水之間的分水嶺,山體地面沖溝較發(fā)育。其中丹水為一山間常年性河流,寬約3040m,水量隨季節(jié)變化很大,調(diào)查表明其最高洪水位要遠(yuǎn)低于隧道出口高程,對(duì)隧道建設(shè)沒(méi)有影響。流溪為丹水次級(jí)支流,流量受降水影響明顯。2.5.2 地下水 巖層的透水性隧道圍巖按其滲透性可分為三大類:隔水層,石牌組粉砂質(zhì)頁(yè)巖、石龍洞組近頂部頁(yè)巖;弱巖溶、弱透水層,包括上峰尖組含泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖、天河板組泥質(zhì)條帶灰?guī)r和水井沱組炭質(zhì)灰?guī)r;強(qiáng)巖溶、強(qiáng)透水層,包括
13、紅溪組平善壩組灰?guī)r、三游洞組白云巖、黑石溝組灰?guī)r和石龍洞組白云質(zhì)灰?guī)r。 地下水類型區(qū)內(nèi)地下水主要有:孔隙水、基巖隙水和巖溶洞隙水三類。其中孔隙水主要分布于第四系覆蓋層中,接收大氣補(bǔ)給后,向地勢(shì)低洼或沿基巖裂隙向下排泄。該類地下水對(duì)洞室涌水無(wú)直接影響;基巖裂隙水主要賦存于弱巖溶、弱透水巖層的層面、裂隙等結(jié)構(gòu)面中。在隧道圍巖中,由于深部巖體新鮮完整,結(jié)構(gòu)面多呈閉合狀態(tài),此類地下水水量小,洞室開挖過(guò)程中一般表現(xiàn)為滲、滴水現(xiàn)象;巖溶洞、隙水主要賦存于強(qiáng)巖溶、強(qiáng)透水巖層和斷層破碎帶中,由于地下巖溶管道系統(tǒng)連通性多較好,故水量大,是形成洞室突水涌泥的主要原因。 地下水的補(bǔ)、徑、排條件由于石牌組(1sh)頁(yè)
14、巖隔水巖體的分布:隧道區(qū)被分為兩個(gè)水文地質(zhì)單元:一是天溝板(1t)至三游洞組(3sh)潛水含水系統(tǒng);一是水井沱組(1s)弱承壓含水系統(tǒng)。潛水含水系統(tǒng)接受大氣降水補(bǔ)給后,以地下徑流的形式排向丹水,地下水循環(huán)強(qiáng)烈,并形成風(fēng)洞地下暗河系統(tǒng),由于該地下暗河系統(tǒng)與隧道斜交,隧道施工時(shí)有可能因揭露該暗河系統(tǒng)而形成較強(qiáng)的突水、涌泥現(xiàn)象。弱承壓含水系統(tǒng)接受大氣降水補(bǔ)給后,以地下徑流的方式排向丹水。根據(jù)區(qū)域巖溶水文地質(zhì)條件分析,不存在外圍地下水補(bǔ)給所產(chǎn)生的強(qiáng)烈涌水。2.5.3 地表水、地下水水化學(xué)特征地表水為hco3-ca型,ph值 ,呈弱堿性,總硬度為8.7德國(guó)度,屬微硬水,固形物(礦化度)為161.1mg/
15、l,侵性co2為mg/l,so4含量約16.2%(mg/l)。地下水水型為hco3-ca:mg型,ph值 ,呈弱堿性,總硬度為8.7德國(guó)度,屬微硬水,固形物(礦化度)為161.1mg/l,侵性co2為mg/l,so4含量約16.2%(mg/l)。根據(jù)規(guī)范提供的水質(zhì)侵蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),上述水質(zhì)對(duì)混凝土及鋼構(gòu)無(wú)侵蝕性。2.6 隧道涌水量預(yù)測(cè)2.6.1 水文地質(zhì)試驗(yàn)及水文地質(zhì)參數(shù)選?。?)鉆孔地下水位夾活巖隧道鉆孔穩(wěn)定地下水位統(tǒng)計(jì)算表21。 表21 鉆孔穩(wěn)定地下水位統(tǒng)計(jì)鉆孔編號(hào)樁 號(hào)水位埋深(m)水位高程(m)水位分層水位距洞室底板距離(m)bdy6yk43+160(y20m)95.166321s238
16、bdy7yk44+887.8(y3.96m)98.986781t1sl240bdy8yk45+366.3(z11m)99.335601t1sl112bdy9yk45+900(y8m)453.641t1slbdy12yk45+740(z8m)450.051t1sl(2)水文地質(zhì)試驗(yàn)本隧道洞段在6、7、8、12四個(gè)孔中共做壓水試驗(yàn)46段,根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合隧道區(qū)地層的巖溶水文地質(zhì)特征,并類比其它工程,求得各地層滲透水?dāng)?shù)k值見表。統(tǒng)計(jì)分析成果見表22。 表22 壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)巖性鉆孔編號(hào)壓水試驗(yàn)成果(lu)范圍(l/min.m.m)滲透系數(shù)k(m/d)1slbdy717.7、18.40.170
17、.181.61tbdy724.9、12.9、30.0、29.80.130.301.01shbdy729.6、29.8、31.8、26.8、12.1、7.5、7.60.00.3201sh8.1、0、0、0、0、0bdy81.1、1.7、2.5、1.3、2.8構(gòu)造巖2.6.2 涌水量計(jì)算 地下徑流模數(shù)法q=m·f=10691.208m3/d=0.124 m3/sq隧道通過(guò)含水地段的正常涌水量(m3/d)m平均地下徑流模數(shù)(m3/d·km2)采用區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告,相應(yīng)值為2699.8m3/d·km2f隧道通過(guò)含水體地段的集水面積3.1×1.2=3.96km
18、2 水均衡法q= q隧道涌水量(m3/d)f集水面積(km2),取3.1×1.2=3.96 km2a降雨量(mm)大氣降水滲入系數(shù),本隧道綜合考慮取0.4t滲流時(shí)間,降水入滲至洞室的時(shí)間,一般取2 a取多年月最大降水量的日均降水量20.97mmq1=16608.24 m3/d=0.192 m3/s a取多年平均降水量的日均降水量1838.16/360=5.1mmq2=4039.20 m3/d=0.047 m3/s 地下水動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法采用隧道工程地質(zhì)問(wèn)題分析與評(píng)價(jià)推薦的計(jì)算公式進(jìn)行單位長(zhǎng)度隧道正常涌水量計(jì)算q0=式中,q0單位長(zhǎng)度隧道正常涌水量(m3/d)k滲透系數(shù)(m/d)h1從隧
19、道底板算起含水層厚度(m)r影響半徑(m),r=2h1r隧道半徑(m),取4. 9m=+,取2.35計(jì)算所采用的地質(zhì)概化模型見圖2-1,計(jì)算結(jié)果見表2-3。 圖2-1 隧道涌水地質(zhì)模型概化圖2.6.3 隧道涌水量預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)上述三種計(jì)算方法中,第、種為概化計(jì)算,第種為解析計(jì)算。地下徑流模數(shù)法和水均衡法中的計(jì)算結(jié)果,反映的是區(qū)域性巖溶水文地質(zhì)條件下的“平均”穩(wěn)定涌水量,水均衡法中的計(jì)算結(jié)果反映的是豐水期最大涌水量,計(jì)算結(jié)果表明隧道正常涌水量為4039.20m3/d(0.047m3/s)10691.208m3/d(0.124m3/s)。最大涌水量為16608.24m3/d(0.192m3/s)。解析計(jì)
20、算結(jié)果反映的是正常情況下區(qū)域水文地質(zhì)條件下的隧洞涌水量,不僅包含有降水入滲產(chǎn)生的涌水量,也包括地下徑流形成的涌水量。因此 大于僅考慮降水入滲水均衡法 的涌水量。計(jì)算結(jié)果表明,隧洞正常涌水量為39052.8m3/d(0.452m3/s)。表2-3 扁擔(dān)埡隧洞涌水量計(jì)算表工點(diǎn)名稱起止樁號(hào)長(zhǎng)度巖性水位距底板距離h深透系數(shù)k(m/d)單位長(zhǎng)度涌水量q0(m3/d)分段涌水量q0(m3/d)平均值m3/sm左洞zk42+649.1zk42+668.719.6強(qiáng)卸荷帶1012.3569.42184.700.452zk42+668.7zk43+182.0513.3z2dn500.52.35613.03668
21、7.01zk43+182.0zk43+340.11411y1200.32.35615.272152.78zk43+323.0zk44+73414111s2200.12.3568.7712381.12zk44+734zk45+604.7870.71sh24002.3560.000.00zk45+604.7zk45+774.9170.21t1000.82.35632.685562.34zk45+774.9zk45+954.0179.11sl801.62.35652.199346.35zk45+954zk45+97521強(qiáng)卸荷帶151.62.35617.01357.180.452小計(jì)3325.936
22、671.48右洞yk42+604.6yk42+614.59.9強(qiáng)卸荷帶1012.3569.4293.29yk42+614.5yk43+209.7529.5z2dn1000.52.35621.2711264.09yk43+209.7yk43+370.81281y1200.32.35615.271954.29yk43+370.8yk44+573.71301.71s2400.12.3569.3712196.99yk44+573.7yk45+600.11026.41sh24002.3560.000.00yk45+600.1yk45+746.9112.91t1200.82.35637.484231.51
23、yk45+746.9yk45+931.3218.31sl801.62.35652.1911392.00yk45+931.3yk45+945.013.7強(qiáng)卸荷帶151.62.35617.01233.02小計(jì)3340.441365.192.7 地震及區(qū)域穩(wěn)定性根據(jù)中國(guó)地震局滬蓉線宜昌-恩施高速公路工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告,隧道區(qū)隸屬我國(guó)大陸地震活動(dòng)較弱的華中地震區(qū)江漢地震帶內(nèi)的秭歸-漁洋關(guān)地震亞帶,該帶地震活動(dòng)微弱,歷史上無(wú)中強(qiáng)地震記載,地震基本烈度為度,該隧道屬重要工程,抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按度設(shè)防。2.8 不良地質(zhì)現(xiàn)象隧道區(qū)主要不良地質(zhì)現(xiàn)象有石牌組砂頁(yè)巖和水井沱組炭質(zhì)頁(yè)巖等軟成洞問(wèn)題、震旦系燈影灰?guī)r
24、成洞問(wèn)題及強(qiáng)巖溶洞段巖層中突水涌泥問(wèn)題。以左洞為例,對(duì)上述不良地質(zhì)問(wèn)題分別加以敘述。軟巖成洞問(wèn)題:樁號(hào)k43+300k44+000段洞室圍巖為水井沱組炭質(zhì)頁(yè)巖,樁號(hào)k44+720k45+640段洞室圍巖為石牌組砂頁(yè)巖,這些巖石強(qiáng)度低,存在軟巖成洞問(wèn)題,在不利結(jié)構(gòu)面組合切割作用下極易發(fā)生塌方等不良地質(zhì)現(xiàn)象。脆性巖體成洞問(wèn)題:進(jìn)口至k43+200段洞室圍巖為震旦系燈影灰?guī)r,該巖體劈理及微裂隙極為發(fā)育,存在脆性巖成洞問(wèn)題巖溶突水涌泥問(wèn)題:樁號(hào)k45+640k46+000段洞室圍巖為天河板及石龍洞組白云質(zhì)灰?guī)r,該套地層屬?gòu)?qiáng)巖溶化巖體,特別是強(qiáng)透水巖層和隔水巖層的接觸面部位巖溶極其發(fā)育,施工中可能會(huì)出現(xiàn)
25、突水涌泥現(xiàn)象。3 隧道圍巖類別分段劃分及工程特性根據(jù)隧道圍巖分類標(biāo)準(zhǔn)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(jtj026-90),綜合物探、鉆探資料及地調(diào)成果,本隧道圍巖主要為、類,少量類。具體分類分段情況及圍巖性質(zhì)見表3-1。 表3-1 扁擔(dān)埡隧道圍巖類別分段一覽表幅別里程樁號(hào)圍巖類別長(zhǎng)度(m)工程地質(zhì)條件水文地質(zhì)右幅 yk42+600.00yk42+604.6016.60坡積碎石土(粉質(zhì)土夾塊石)含孔隙水,土體結(jié)構(gòu)疏松,易崩塌,成洞條件差,宜挖除??紫端畒k42+604.60yk42+614.509.90燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,偶夾隧石條帶。微細(xì)裂隙發(fā)育,風(fēng)化較強(qiáng)烈,巖石較破碎,圍巖穩(wěn)定性較
26、差。巖溶雖不發(fā)育,但離地表較近,地表水易滲入地下,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工均不利。以裂隙水為主yk42+614.50yk43+144.00529.50燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,偶夾隧石條帶。巖質(zhì)堅(jiān)硬,性略脆,見微細(xì)裂隙,巖溶不發(fā)育,圍巖穩(wěn)定性好,但在樁號(hào)yk42+907.80有小斷層發(fā)育,斷層帶內(nèi)巖石破碎,且有地下水活動(dòng),對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工有一定影響。巖溶不發(fā)育,以裂隙水為主。yk43+144.00yk43+272.00128.00巖家河組(1y)黑色炭質(zhì)頁(yè)巖與薄層白云巖互層,因炭質(zhì)頁(yè)巖夾層存在,圍巖穩(wěn)定性較差。以裂隙水為主。yk43+272.00yk44+573.701301.70水
27、井沱組(1s),東段為灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖;中段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖;西段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r。頁(yè)巖巖質(zhì)略軟,灰?guī)r較堅(jiān)硬。巖體較完整,圍巖穩(wěn)定性較好。在樁號(hào)yk44+017.30有f2斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,是地下水的活動(dòng)通道,對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定的影響。巖溶不發(fā)育,以裂隙水為主。yk44+573.70yk45+600.101026.40石牌組(1sh)灰綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉細(xì)砂巖,西段夾少量灰?guī)r,巖質(zhì)尚較堅(jiān)硬,巖體較完整,地下水含量少,圍巖穩(wěn)定性較好, 以裂隙水為主yk45+600.10yk45+713.00112.90天河板組(1t)灰色薄層至中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁(yè)巖,巖質(zhì)
28、較堅(jiān)硬,巖體較完整,巖溶發(fā)育較微弱,圍巖穩(wěn)定性較好。東端有f3斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,斷層帶及附近巖溶發(fā)育,除含豐富的地下水外,巖溶洞穴內(nèi)有粘土充填,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工均有不利影響。斷層帶附近巖溶發(fā)育,以裂隙水和巖溶水為主yk45+713.00yk45+931.30218.30石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,圍巖穩(wěn)定性好,但灰?guī)r巖溶發(fā)育,其間含豐富的地下水,巖溶洞穴內(nèi)有粘土充填,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工均有不利影響。巖溶發(fā)育,如遇溶洞,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象。yk45+931.30yk45+945.0013.70石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,近地
29、表風(fēng)化溶蝕較強(qiáng)烈,風(fēng)化卸荷裂隙發(fā)育,形成較多溶溝、溶槽,其間充填大量粘土夾碎石,雨后大量地表水下滲,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工有較大影響。巖溶發(fā)育,如遇溶洞,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象。左幅zk42+645.00zk42+649.104.10坡積粉質(zhì)土夾碎石(碎石土)含孔隙水,土體結(jié)構(gòu)疏松,易崩塌,成洞條件差,宜挖除??紫端畓k42+649.10zk42+668.7019.60燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶。性略脆,微細(xì)裂隙發(fā)育,風(fēng)化較強(qiáng)烈,圍巖穩(wěn)定性較差。巖溶雖不發(fā)育,但離地表較近,地表水易滲入地下,對(duì)施工不利。以裂隙水為主zk42+668.70zk43+182.00513.30
30、燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶。巖質(zhì)堅(jiān)硬,性略脆,見微細(xì)裂隙,地下水活動(dòng)不強(qiáng),圍巖穩(wěn)定性好,但在樁號(hào)zk42+865.20有小斷層發(fā)育,斷層帶內(nèi)巖石破碎,影響圍巖穩(wěn)定,也是地下水活動(dòng)的通道,對(duì)施工有一定影響。巖溶不發(fā)育,以裂隙水為主。zk43+182.00zk43+323.00141.00巖家河組(1y)黑色炭質(zhì)頁(yè)巖與薄層白云巖互層,巖體較完整,因?qū)颖∏液抠|(zhì),圍巖穩(wěn)定性較差。巖溶不發(fā)育,以裂隙水為主。zk43+323.00zk44+734.001411.00水井沱組(1s),東段為灰黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖;中段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖;西段為灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r。頁(yè)巖
31、巖質(zhì)略軟,灰?guī)r較堅(jiān)硬。巖體較完整,圍巖穩(wěn)定性較好。在樁號(hào)zk44+033.50有f2斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,且富含地下水,是地下水的活動(dòng)通道,對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定的影響。巖溶不發(fā)育,以裂隙水為主。zk44+734.00zk45+604.70870.70石牌組(1sh)灰綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉細(xì)砂巖,西段夾少量灰?guī)r,巖質(zhì)尚較堅(jiān)硬,巖體較完整,圍巖穩(wěn)定性較好,在樁號(hào)zk45+577.30有f3斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,是地下水的活動(dòng)通道,對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定影響。以裂隙水為主zk45+604.70zk45+774.90170.20天河板組(1t)灰色薄層至中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁(yè)巖,巖質(zhì)較
32、堅(jiān)硬,巖體較完整,巖溶發(fā)育較微弱,圍巖穩(wěn)定性較好。以裂隙水為主zk45+774.90zk45+954.00179.10石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,巖溶發(fā)育,地下水豐富,圍巖穩(wěn)定性好。但巖溶洞穴中地地下水及充填的粘土?xí)o圍巖穩(wěn)定和施工帶來(lái)不良影響。巖溶發(fā)育,如遇溶洞,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象。zk45+954.00zk45+975.0021.00石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r,近地表因卸荷裂隙發(fā)育,地表溶蝕強(qiáng)烈,形成較多溶溝、溶槽,其中充填大量粘土夾碎石,加之雨后大量地表水下滲,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工條件有較大影響。巖溶發(fā)育,如遇溶洞,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象。根據(jù)綜合勘探試驗(yàn)
33、資料,并類比其它工程經(jīng)驗(yàn),隧道各類圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)推薦值見表3-2。表3-2 扁擔(dān)埡隧道各類圍巖物理力學(xué)指標(biāo)圍巖類別荷載等效高度(m)5.312.655臨界深度(m)13.2755.31推 薦物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)密度(g/cm3)2.22.4彈性模量(gpa)4.515彈性抗力系數(shù)(mpa/m)200700泊松比0.350.25計(jì)算摩擦角(°)4360單軸飽和抗壓強(qiáng)度(kpa)15.60質(zhì)量系數(shù)(%)960巖體縱波速度(km/s)1.82.43.04.04 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)扁擔(dān)埡隧道為雙洞越嶺隧道,隧道路基標(biāo)高373.3460.3m,現(xiàn)根據(jù)勘探結(jié)果,按樁號(hào)段分左右線評(píng)述如下:4.1 隧
34、道進(jìn)出口隧道進(jìn)口位于流溪源頭左岸,進(jìn)口處為第四系崩坡積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,易崩塌,成洞條件差;洞臉邊坡坡度較陡,坡角約為60°80°,局部呈負(fù)坡,為視逆向坡,坡高約250m,邊坡巖性為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶,呈強(qiáng)弱風(fēng)化狀,巖質(zhì)稍軟,卸荷裂隙發(fā)育,局部巖石呈碎裂狀,洞臉邊坡現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài),施工時(shí)受開挖及爆破影響,勢(shì)必破壞邊坡的穩(wěn)定性,局部有失穩(wěn)的可能,需采取噴錨支護(hù)等有利措施予以保護(hù)。隧道出口位于丹水右岸山坡,坡度稍緩,坡角約40°,為視順向坡,洞臉邊坡巖性為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,受構(gòu)造裂隙切割
35、,巖溶發(fā)育,地表形成較多溶溝、溶槽,其間多充填黃泥,深約36m,巖石呈強(qiáng)風(fēng)化狀,圍巖類別為類。在洞臉邊坡開挖過(guò)程中,可能引起表層巖層順層滑動(dòng),施工中應(yīng)采取相應(yīng)的措施,保證洞臉邊坡穩(wěn)定。4.2 隧道左洞隧道洞身zk42+645.00zk42+649.10段,長(zhǎng)4.1m,洞室圍巖為第四系殘坡積層碎石土,土體結(jié)構(gòu)松散,圍巖類別為類,成洞條件差。隧道洞身zk42+649.10zk42+668.70段,長(zhǎng)19.6m,洞室圍巖為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,偶夾隧石條帶。風(fēng)化較強(qiáng)烈,微細(xì)裂隙發(fā)育,巖石較破碎,巖溶雖不發(fā)育,但離地表較近,地表水易滲入地下,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較差,應(yīng)采取相應(yīng)的
36、支護(hù)措施。隧道洞身zk42+668.70zk43+193.60段,長(zhǎng)524.9m,洞室圍巖為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶。巖質(zhì)堅(jiān)硬,性略脆,見微細(xì)裂隙,地下水活動(dòng)不強(qiáng),以裂隙水為主,圍巖類別為類,穩(wěn)定性好。但在樁號(hào)zk42+865.20有小斷層發(fā)育,斷層帶內(nèi)巖石破碎,據(jù)物探資料顯示,地下水豐富,對(duì)施工有一定影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身zk43+193.60zk43+340.10段,長(zhǎng)146.50m,洞室圍巖為巖家河組(1y)黑色炭質(zhì)頁(yè)巖與薄層白云巖互層,炭質(zhì)頁(yè)巖巖質(zhì)軟弱,穩(wěn)定性較差,圍巖類別為類。隧道洞身zk43+340.10zk44+734.00段,長(zhǎng)1
37、393.90m,洞室圍巖為水井沱組(1s)灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖,頁(yè)巖巖質(zhì)軟弱,灰?guī)r較堅(jiān)硬。巖體較完整,巖溶不發(fā)育,地下水以裂隙水為主,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較好。在樁號(hào)zk44+033.50有f2斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,且富含地下水,是地下水的活動(dòng)通道,對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定的影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身zk44+734.00zk45+604.70段,長(zhǎng)870.70m,洞室圍巖為石牌組(1sh)灰綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉細(xì)砂巖,西段夾少量灰?guī)r,巖質(zhì)尚較堅(jiān)硬,巖體較完整,地下水含量少,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較好。在樁號(hào)zk45+577.30有f3斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,是地下水的活動(dòng)通道,
38、對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身zk45+604.70zk45+774.90段,長(zhǎng)170.20m,洞室圍巖為天河板組(1t)灰色薄層至中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁(yè)巖,巖質(zhì)較堅(jiān)硬,巖體較完整,巖溶發(fā)育較微弱,地下水以裂隙水為主,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較好。隧道洞身zk45+774.90zk45+956.00段,長(zhǎng)181.10m,洞室圍巖為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,圍巖類別為類,穩(wěn)定性好,據(jù)物探資料顯示,該段巖溶發(fā)育,其間含豐富的地下水,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象,施工時(shí)應(yīng)采取必要的支護(hù)措施。隧道洞身zk45+956.00zk45+972.00
39、段,長(zhǎng)16.00m,洞室圍巖為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,近地表風(fēng)化溶蝕較強(qiáng)烈,風(fēng)化卸荷裂隙發(fā)育,形成較多溶溝、溶槽,其間充填大量粘土夾碎石,雨后大量地表水下滲,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工有較大影響,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較差,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。4.3 隧道右洞隧道洞身yk42+588.00yk42+604.60段,長(zhǎng)16.60m,洞室圍巖為第四系殘坡積層碎石土,土體結(jié)構(gòu)松散,圍巖類別為類,成洞條件差。隧道洞身yk42+604.60yk42+614.50段,長(zhǎng)9.90m,洞室圍巖為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,偶夾隧石條帶。風(fēng)化較強(qiáng)烈,微細(xì)裂隙發(fā)育,巖石較
40、破碎,巖溶雖不發(fā)育,但離地表較近,地表水易滲入地下,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較差,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身yk42+614.50yk43+209.70段,長(zhǎng)595.20m,洞室圍巖為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,偶夾隧石條帶。巖質(zhì)堅(jiān)硬,性略脆,見微細(xì)裂隙,巖溶不發(fā)育,地下水以裂隙水為主,圍巖類別為類,穩(wěn)定性好。但在樁號(hào)yk42+907.80附近有斷層發(fā)育,斷層帶內(nèi)巖石破碎,據(jù)物探資料顯示,地下水豐富,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工有一定影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身yk43+209.70yk43+370.80段,長(zhǎng)161.10m,洞室圍巖為巖家河組(1y)黑色炭質(zhì)頁(yè)巖與薄層白云巖互層,
41、但炭質(zhì)頁(yè)巖巖質(zhì)軟弱,穩(wěn)定性較差,圍巖類別為類。隧道洞身yk43+370.80yk44+573.70段,長(zhǎng)1202.90m,洞室圍巖為水井沱組(1s)灰黑色炭質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖,頁(yè)巖巖質(zhì)略軟,灰?guī)r較堅(jiān)硬,巖體較完整,巖溶不發(fā)育,地下水以裂隙水為主,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較好。在樁號(hào)yk44+017.30有f2斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,是地下水的活動(dòng)通道,對(duì)圍巖穩(wěn)定及施工有一定的影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身yk44+573.70yk45+600.10段,長(zhǎng)1026.40m,洞室圍巖為石牌組(1sh)灰綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉細(xì)砂巖,西段夾少量灰?guī)r,巖質(zhì)尚較堅(jiān)硬,巖體較完整,地下水含量少,圍巖類別為類
42、,穩(wěn)定性較好。隧道洞身yk45+600.10yk45+746.90段,長(zhǎng)146.80m,洞室圍巖為天河板組(1t)灰色薄層至中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾少量鈣質(zhì)頁(yè)巖,巖質(zhì)較堅(jiān)硬,巖體較完整,巖溶發(fā)育較微弱,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較好。東端有f3斷層通過(guò),斷層帶巖石破碎,斷層帶及附近巖溶發(fā)育,除含豐富的地下水外,巖溶洞穴內(nèi)有粘土充填,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工均有不利影響,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。隧道洞身yk45+746.90yk45+931.30段,長(zhǎng)184.40m,洞室圍巖為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,圍巖類別為類,穩(wěn)定性好,但灰?guī)r巖溶發(fā)育,其間含豐富的地下水,巖溶洞穴內(nèi)有粘土充填
43、,若遇溶洞,可能發(fā)生突水涌泥現(xiàn)象,施工時(shí)應(yīng)采取必要的支護(hù)措施。隧道洞身yk yk45+931.30yk948.00段,長(zhǎng)16.70m,洞室圍巖為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖質(zhì)堅(jiān)硬,近地表風(fēng)化溶蝕較強(qiáng)烈,風(fēng)化卸荷裂隙發(fā)育,形成較多溶溝、溶槽,其間充填大量粘土夾碎石,雨后大量地表水下滲,對(duì)圍巖穩(wěn)定和施工有較大影響,圍巖類別為類,穩(wěn)定性較差,應(yīng)采取相應(yīng)的支護(hù)措施。5 結(jié)論與建議 5.1 結(jié)論經(jīng)過(guò)本次詳勘,基本查明了隧道區(qū)工程地質(zhì)條件和不良地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)隧道洞室圍巖進(jìn)行了分類和分段工程地質(zhì)評(píng)價(jià),現(xiàn)將主要工程地質(zhì)問(wèn)題結(jié)論如下:(1)隧道圍巖主要為灰?guī)r及白云巖,僅樁號(hào)k44560k4
44、5+640間為石排組頁(yè)巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖, k43140k45+820之間夾有較多的炭質(zhì)頁(yè)巖夾層。除進(jìn)出口強(qiáng)卸荷風(fēng)化洞段巖體外,其余洞段巖體一般呈弱風(fēng)化、微風(fēng)化至新鮮巖體,巖體較完整,適宜成洞。(2)主要不良地質(zhì)問(wèn)題包括:炭質(zhì)頁(yè)巖、砂頁(yè)巖等低強(qiáng)度軟巖成洞問(wèn)題;進(jìn)口段辟理及微裂隙發(fā)育的震旦系燈影灰?guī)r臨時(shí)穩(wěn)定問(wèn)題;出口洞段為強(qiáng)巖溶化的石龍洞灰?guī)r,巖溶極為發(fā)育,形成了風(fēng)洞地下暗河系統(tǒng),可能引起涌水突泥現(xiàn)象。(3)經(jīng)地下徑流模數(shù)法、水均衡法、地下水動(dòng)力學(xué)三種方法計(jì)算,洞室正常涌水量為39052m3/d(0.452m3/s),最大涌水量為正常涌水量的4倍。(4)綜合物探資料及線路工程地質(zhì)條件:樁號(hào)zk42+
45、820zk42+920、zk45+580zk46+000、yk42+840yk42+940、yk45+600yk45+940四段,最可能出現(xiàn)突水涌泥等危害,施工時(shí)應(yīng)對(duì)其重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。(5)隧道進(jìn)口段長(zhǎng)4.14.6m范圍為第四系崩坡積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,不易成洞。洞臉邊坡陡立,其巖性為燈影組(z2dn)灰白色中厚至巨厚層白云巖,局部夾隧石條帶。邊坡結(jié)構(gòu)為逆向坡,總體穩(wěn)定條件較好。但由于岸坡近直立,卸荷裂隙較為發(fā)育,局部巖體呈碎裂狀,有失穩(wěn)的可能;隧道出口坡度稍緩,為視順向坡,其巖性為石龍洞組(1sl)灰色厚層灰?guī)r夾少量泥質(zhì)條帶灰?guī)r,巖溶發(fā)育,順層溶蝕風(fēng)化強(qiáng)烈,加之與洞軸線小角度相交裂隙的發(fā)育,局部可能形成順層滑動(dòng)。 (6)隧道圍巖分類為:左線全長(zhǎng)3330.0m,其中,類圍巖長(zhǎng)4.10m,占全長(zhǎng)的0
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