目 录
1.地理位置及工程概况 ...................................................................................................................................... 1 2.隧道工程地质条件 .......................................................................................................................................... 1
2.1气象条件 .......................................................................................................................... 1 2.2 地形地貌 ......................................................................................................................... 2 2.3地层岩性 .......................................................................................................................... 2 2.4地质构造及地震基本烈度 .............................................................................................. 3 2.5水文及水文地质 .............................................................................................................. 5 2.6不良地质现象 .................................................................................................................. 8 2.7隧道围岩工程地质特征 .................................................................................................. 8 2.8隧道物探 .......................................................................................................................... 9
3.隧道工程地质评价 .......................................................................................................................................... 9
3.1 场地稳定性评价 ............................................................................................................. 9 3.2 隧道围岩分级及设计参数建议 ..................................................................................... 9 3.3 隧道洞口段工程地质评价 ............................................................................................ 11 3.4 隧道洞身段围岩工程地质评价 ................................................................................... 12 3.5 隧道涌水量预测 ........................................................................................................... 12 3.6 隧道有毒有害气体及地温评价 ................................................................................... 13 3.7地应力及隧道岩爆和围岩大变形评价 ........................................................................ 13 3.8集中涌水灾害分析评价 ................................................................................................ 15 3.9狮子坪水库库岸再造与规模预测及塌岸后对拟建隧道斜坡稳定性影响评价 ........ 15 3.10狮子坪水库蓄水（设计水位）对隧道渗漏影响评价 .............................................. 17 3.11狮子坪1号隧道通风井（支洞）工程地质条件及评价 .......................................... 17
4.天然筑路材料、施工用水 ............................................................................................................................ 19
4.1天然筑路材料 ................................................................................................................ 19 4.2施工用水 ........................................................................................................................ 19
5. 隧道施工对环境的影响 .............................................................................................................................. 19 6.结论与建议 .................................................................................................................................................... 19 7.报告所附图件 ................................................................................................................................................ 20
汶川至马尔康高速公路 狮子坪1号隧道 工程地质初勘报告
1.地理位置及工程概况
拟建狮子坪1号隧道进口位于四川省阿坝州理县古尔沟镇大沟村，有乡村水泥公路相通，交通较方便，隧道出口位于古尔沟镇丘地村，处于狮子坪水库库区左岸，无道路相通，须租船过狮子坪水库才能到达，交通极为不便。
拟建狮子坪1号隧道设计为双向分离式越岭隧道，左洞进出口桩号：ZK137+884～ZK144+880，全长6996m，设计路面标高2491.52m～2583.17m，右洞进出口桩号：K137+918～K144+882，全长6964m，设计路面标高2492.26m～2583.19m，隧道最大埋深约1150m。
本次勘察工作在前期工可及1：10000地质调绘的基础上，根据勘察申请表和技术指导书的要求，进行水文地质、工程地质测绘及钻探、物探、声波测试、室内岩土测试等综合手段进行，在隧道进出口及洞身布设钻孔4个，本次工程测量、物探及地质调绘、岩土试验均按规范要求进行，质量达到规范要求，完成工作量详见表1-1。
完成工作量一览表 表1-1
项 目 单位 工作量 1：2000工程地质测绘 km2 2.96 1：10000工程地质测绘 km2 10.30 工程地质测绘 1：2000工程地质纵剖面 m/条 15760.0/3 1：10000工程地质纵剖面 m/条 14240.0/2 1：1000工程地质横剖面 m 670.28/2 钻 探 初勘 m/孔 312.79/4 采样及试验 岩样 件 17 声波测试 岩体 m/孔 95/1 岩块 件 14 压水试验 段 2 工程物探 m 6960.0 2.隧道工程地质条件 2.1气象条件
场地位于青藏高原东南缘的高山峡谷地区，主要受西伯利亚的西风气流、印度洋暖流和东南太平洋季风三个环流系统的影响，属于季风气候区。冬季受青藏高原和北方冷气流的影响，形成寒冷干燥、降雨稀少、日照强烈、晴朗多大风的气候特点。5～6月西南季风加强，气候暖湿，降雨增多形成雨季。7～8月青藏高原高压稳定，副热带高压西伸，降雨
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减少，造成伏旱。9～10月雨量增加形成低温阴雨季节。因此，该地区具有一年内有11月至次年4月和7～8月两个干季和5～6月与9～10月两个雨季。多年平均降雨量在各地分布不均，总体趋势随地形高度的增加而增加，据有关气象资料统计，理县一带多年平均降雨量为610.3mm，雨季一般为每年的5～10月，占全年降雨量的80％。历年最高气温35.6°C，最低气温－17.5°C。每年2～9月均有8级大风，最多年可达26次，最少年4次，最大风速可达17m/s，主要为东南风，次为西北风，灾害性天气主要有干旱、秋绵雨、冰雹、冰雪灾，其中冰雪灾主要集中在高山区，常阻塞道路。
区内旱、雨季节分明，气候的水平和垂直分带明显。这种降雨集中、气候分带和本区固有的深谷地形、对地下水的交替循环有着明显影响。
2.2 地形地貌
测区地处青藏高原东缘与四川盆地西北边缘过渡带，属剥蚀构造高山深切峡谷地貌，地形复杂，山势陡峭，峰峦叠嶂，谷底幽深。隧址区山脉走向与构造线和岩层走向基本一致，场地海拔高程一般在2400.0～3600.0m，附近山峰标高在4000m以上，杂谷脑河谷标高约2400m，相对高差1000m以上，隧址区5.12地震前，大部分地段植被发育，以杉、松、灌木林为主，地震后植被局部破坏严重。
隧址区属岷江流域，杂谷脑河及狮子坪水库为场地主要地表水体，杂谷脑河为岷江一级支流，是测区内主要干流水系，进口前缘为大沟沟谷，地势较平坦，隧道出口为狮子坪水库库区。
拟建隧道岩层走向与隧道轴线呈大角度相交，隧道进口自然斜坡坡度约20~60°不等，主要由崩坡积（块）碎石组成，植被发育，隧道出口大部基岩裸露，主要由三叠系上统侏倭组（T3zh）板岩、变质砂岩夹千枚岩组成，覆盖层厚度较小。
2.3地层岩性
据地面调查及钻探揭露，场地出露地层有新生界第四系全新统人工填筑层(Q4me)、崩坡积层(Q4c+dl)、冲洪积层(Q4al+pl)、坡洪积层(Q4dl＋pl)、更新统（Qp）冰水堆积层和中生界三叠系上统新都桥组（T3x）、侏倭组（T3zh）、中统杂谷脑组（T2z）等地层组成。现由新至老分述如下：
2.3.1新生界第四系全新统人工填筑层（Q4me）
工人填土（块石）：灰色，石质成分以砂岩为主，板岩次之，松散，潮湿，透水性好，为人工挖坡弃土，零星分布于隧道出口。
2.3.2新生界第四系全新统崩坡积层（Q4c+dl）
主要分布于隧道进出口山体斜坡地带，由块、碎石组成，厚度约0～30m不等，本次钻孔揭露的最大厚度54.5m，未揭穿。
块石：灰色，青灰色，块石成分主要为变质砂岩，少量板岩，棱角状，一般粒径组成：>200mm的约占50～60%，200～20mm的约占20%，20～2mm的约占10%，余为粘粒，结构不均，局部角砾、碎石集中，干～潮湿，透水性好，松散～稍密，钻进过程中孔内易垮塌和掉块。
碎石：灰色，碎(块)成分主要为变质砂岩，板岩、千枚岩次之，一般粒径组成：Φ＞200mm约20～30％，200～20mm约40～50％，20～2mm约10％，其余为粉粘粒。结构不均，局部角砾富集为角砾土。松散～稍密，潮湿～饱和，透水性较好。
2.3.3新生界第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
主要由卵石组成，局部夹漂石、含（砾）粉质粘土、含砾粉细砂等，表层局部分布有粉土，主要分布于杂谷脑河河床及大沟沟床地带，K137881钻孔揭露最大厚度25.80m，未揭穿。
卵石：灰色，卵石成分主要为变质砂岩，闪长岩，次为板岩，次圆状，一般粒径组成：>200mm的约占25%，200～60mm约占25%，60～20mm约占20%，20～2mm约占20%，余为砂及粉粘粒，结构不均，局部漂石富集，潮湿～饱和，透水性较好。上部稍密～中密状，下部中～密实状。
漂石：灰色，黄灰色，漂石成分主要为变质砂岩，闪长岩，次棱角状～次圆状，一般粒径组成：>200mm的约占50%，200～20mm约占20%，20～2mm约占15%，余为砂及粉粘粒，饱和，中密，透水性好，结构不均，局部卵砾石集中，多呈透镜状。
含（砾）粉质粘土：灰黄色，黄色，硬塑状，结构不均，砾石成分主要为变质砂岩，少量闪长岩，次棱角状～次圆状，一般粒径组成50～20mm约占30～40%，结构不均，偶夹卵石，局部砂砾富集，呈透镜状。
含砾粉细砂：黄色，结构不均，局部含20～30%的变质砂岩卵砾石，潮湿～饱和，透水性一般，中密，呈透镜状。
钻孔未揭示，相邻工点钻孔揭露厚度大于30m。 2.3.4新生界第四系全新统坡洪积层(Q4dl＋pl)
主要分布于隧道进口缓坡地带，主要由含砾（碎石）粘土、含粘土碎石、含粘土卵（碎）石碎块石夹卵石等组成，局部夹块石，K138080L8.6钻孔揭露厚度45.68m，未揭穿。
含砾（碎石）粘土：灰褐色，硬塑状，结构不均，含25～35%的砾石、碎石，偶夹块石，局部砾石、碎石集中，为含粘土碎石。
含粘土碎石：灰褐色，灰色，碎石成分主要为变质砂岩，次为板岩，棱角状，一般粒径组成：>200mm的约占5%，200～20mm的约占50%，20～2mm的约占15%，余为粉粘粒，干～潮湿，透水性较好，结构不均，局部粘粒富集。浅部松散，下部稍密～中密。
含粘土卵（碎）石：灰色，灰黄色，卵（碎）石成分主要为变质砂岩，板岩，闪长岩等次之，次棱角状～次圆状，一般粒径组成：>200mm的约占5%，200～20mm的约占50～
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60%，20～2mm的约占10%，余为粉粘粒充填，结构不均，局部粘粒富集，潮湿～饱和，透水性一般，中密。
碎（块）石夹卵石：灰色，灰褐色，成分主要为变质砂岩，板岩，次棱角状～次圆状，一般粒径组成：>200mm的约占5～10%，200～60mm约占10～20%，60～20mm约占40%，20～2mm约占15%，余为砂及粉粘粒，潮湿～饱和，透水性较好～一般。浅部松散～稍密，下部中密，结构不均，局部粘粒及块石集中。
块石：灰色，块石成分主要为变质砂岩，板岩，次棱角状～棱角状，一般粒径组成：>200mm的约占60%，200～20mm的约占20%，20～2mm的约占10%，余为粉粘粒，角砾，湿，透水性好，结构不均，中密。
2.3.5新生界第四系更新统冰水堆积层（Qp）
分布于隧道洞身，K140+400～K142+200段右侧高山山顶，主要由漂卵石组成，与隧道开挖无关，不详述。
2.3.6中生界三叠系上统新都桥组（T3x）
主要分布于ZK141+320～ZK143+130（剖面，包括右线相对位置），厚度约1600 m，由（含炭质）千枚岩夹板岩、变质砂岩等组成。
千枚岩：灰～深灰色，矿物成分主为绢云母、石英，次为长石，少量绿泥石，鳞片变晶结构，千枚状构造。成分不均，受矿物成分影响而成绢云千枚岩、含碳质千枚岩，耐风化能力弱，片理极发育，片于间距0.05～0.1m，片理光滑平直。
变质砂岩：灰色，矿物成分以石英为主，长石、云母等次之，细粒变晶质结构，中厚层状构造为主，少量厚～块状构造。成分不均，受矿物成分影响而成变质岩屑砂岩、凝灰质砂岩。
板岩：灰～深灰色，主要矿物为粘土矿物，次为石英、云母，变余粉泥质结构，板状构造。成分不均，受矿物成分影响而成斑点状绢云板岩、含碳质板岩、砂质板岩。
2.3.6中生界三叠系上统侏倭组（T3zh）
主要分布于隧道进口ZK138+210～ZK139+ 680及ZK140+705～ZK141+320、ZK143+130～隧道出口（剖面，包括右线相对位置），厚度大于1000 m，由板岩、变质砂岩夹千枚岩等组成，夹石英脉及条带。
板岩：灰～深灰色，主要矿物为粘土矿物，次为石英、云母，变余粉泥质结构，板状构造。成分不均，受矿物成分影响而成斑点状绢云板岩、含碳质板岩、砂质板岩。
变质砂岩：灰色，矿物成分以石英为主，长石、云母等次之，细粒变晶质结构，中厚层状构造为主，少量厚～块状构造。成分不均，受矿物成分影响而成变质岩屑砂岩、凝灰质砂岩。
千枚岩：灰～深灰色，矿物成分主为绢云母、石英，次为长石，少量绿泥石，鳞片变晶结构，千枚状构造。成分不均，受矿物成分影响而成绢云千枚岩、含碳质千枚岩，耐风
化能力弱，片理极发育，片于间距0.05～0.1m，片理光滑平直。
变质砂岩、板岩、千枚岩呈不等厚韵律互层产出。
变质砂岩与板岩之厚度比由2:1~4:1，根据调查，在狮子坪水库一带，变质砂岩变薄，板岩增厚，其厚度比4：1～6：1。
2.3.6中生界三叠系中统杂谷脑组（T2z）
分布于ZK139++680~ ZK140+805（剖面），厚度约1100m，由变质砂岩夹板岩、千枚岩等构成。
变质砂岩：灰色，矿物成分以石英为主，长石、云母等次之，细粒变晶质结构，中厚层状构造为主，少量厚～块状构造。成分不均，受矿物成分影响而成变质岩屑砂岩、凝灰质砂岩。
板岩：灰～深灰色，主要矿物为粘土矿物，次为石英、云母，变余粉泥质结构，板状构造。成分不均，受矿物成分影响而成斑点状绢云板岩、含碳质板岩、砂质板岩。
千枚岩：灰～深灰色，矿物成分主为绢云母、石英，次为长石，少量绿泥石，鳞片变晶结构，千枚状构造。成分不均，受矿物成分影响而成绢云千枚岩、含碳质千枚岩。
变质砂岩与板岩比例8:1～10:1
2.4地质构造及地震基本烈度
隧址区构造主体位于松潘－甘孜褶皱系一级构造单元，场地构造主要有古尔沟背斜、加拉沟倒转向斜及米亚罗断层和F1、F2断层，场地褶皱紧密，断层发育，岩体较破碎，岩层产状变化大，揉皱发育，进口段岩层产状:40°∠50°，洞身段岩层产状：42°∠85°、140°∠86°、85°∠72°等，出口段岩层产状: 81°∠85°。主要构造描述如下：
1、古尔沟背斜：轴线北段呈345°，南段呈315°方向展布，中段略有起伏，长约17km。中段轴面近于直立，两翼地层较陡，约69-85°，形成对称背斜。南段轴面略向南西倾斜，北东翼地层倾向35°，倾角较陡约70-85°，南西翼地层倾向215°，倾角较缓约4l-71°，构成斜歪背斜。北段两翼地层向核部中心倾斜，倾角较陡，构成扇形背斜。核部为T2z厚块状变质砂岩，翼部为T3zh砂板岩韵律互层。背斜中段在夹壁梁子处被米亚罗压扭性逆断层斜切错断，顺扭错位约600m。
场地处于古尔沟背斜北段，轴部在K140+280、2K140+240附近斜交线位。 2、加拉沟向斜：轴线呈微向西凸出的孤形展布，向南略有倾伏之势，全长36km。北段轴面近于直立，东翼地层向西倾斜，倾角较缓，约35-44°，西翼地层向东倾斜，倾角较陡约50-78°，构成斜歪向斜。南段轴而向北东倾斜，倾角约37-86°，构成向南西方向倒转的向斜。轴部为T3x炭质板岩，翼部为T3zh砂板岩韵律互层。中段夹壁沟处向斜被米亚罗逆断层斜贯切穿，具反扭错位，水平断距约1km，本次物探显示为电阻率偏低且等值线下凹畸变，且物探电阻率呈自上而下的带状低阻反应，显示附近岩体极破碎、极软弱的
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电性反应。
场地处于加拉沟向斜南段，轴部在ZK142+460、K142+ 480附近斜交线位。 3、米亚罗压扭性断层：分布于测区鹧鸪山垭口～大郎坝～米亚罗～夹壁一线，北端消失于马塘沟，南端延至沙坝，全长大于56公里。十八拐沟以北，北段断层走向呈325度方向展布，断面倾向北东，倾角40—45度，来苏河顺断裂侵蚀而成断层河谷。在鹧鸪山一带，沿断层带有较多的酸性侵入岩脉顺断层线分布。南段米亚罗至夹壁一带，断层走向向东偏转，呈310度方向展布，断面扭成向南西倾斜，倾角约48—52度。断层两侧平行于主断层面的次级断裂发育，两盘地层计有三叠系杂谷脑组、侏倭组及新都桥组砂板岩，岩体甚为破碎，破碎带宽达40—100余米，由碎裂岩、角砾岩、糜棱岩组成。局部可见断层擦痕。上盘上升、下盘下降，拖拉褶皱发育，属压扭性逆断层。南段夹壁沟一带，断层斜切地层构造线，使两盘地层发生反扭错位，水平断距达3公里。地形上风化后形成对头沟和断层垭等断层地貌。
场地处于古尔沟背斜南段，该断层在隧道进口K138+120附近斜交隧道通过。 4、F1、F2断层：在桩号K143+400及K144+450附近通过，为压扭性逆断层，断层附近岩体极破碎，呈散体结构～碎裂结构，角砾岩、碎裂岩宽约20～30米，含断层泥，构造劈理较发育，存在剪切性挤压破坏，隧道揭穿或靠近断裂破碎带有集中涌水可能。
5、物探探测的构造（断层）破碎带：
共见两条，FW1、FW3：Fw1位于洞身K140+480～680段电阻率呈自上而下的带状低阻反应，且浅部电阻率分布形态呈V字形低阻反应，该处可能存在一断层构造，受其影响，附近岩体较为破碎含水。Fw3位于K143+852～K143+990段电阻率呈自上而下的带状低阻反应，为断层破碎带的电性特征，推测为断层破碎带，推测附近岩体较为破碎。
6、节理裂隙：隧址区地层走向与主体构造线基本一致，据调查，在T2z岩层中主要发育四组构造节理，节理裂隙发育特征见下表。
T2z岩层主要节理裂隙发育特征一览
编号 产状 主要间距(cm) 节理特征 L1 40~60°∠80～83° 30～80 节理面平直，微张，延伸大于3米，无充填． L2 290°∠72° 50～150 节理面起伏，微张，延伸大于5米，充填泥膜． L3 320°∠20° 30～150 节理面起伏，微张，延伸大于1米，充填泥膜． L4 182～200°∠65~85° 20~200 节理面起伏，闭合～微张，延伸大于1米，无充填． 在T3zh岩层中主要发育四组构造节理，节理裂隙发育特征见下表。 T2zh岩层主要节理裂隙发育特征一览
编号 产状 主要间距(cm) 节理特征 L1 20~40°∠51～80° 20～60 节理面平直，微张，延伸大于3米，无充填． L2 290°∠54～78° 10～50 节理面起伏，微张，延伸大于1米，充填泥膜． L3 320～330°∠20～50° 20～80 节理面起伏，微张，延伸大于1米，充填泥膜． L4 180～200°∠78~85° 20~30 节理面平直，微张～张开，延伸大于3米，充填泥质. 由于T3x千枚岩地表风化较严重，风化裂隙发育，多呈网状，中风化基岩岩层中节理裂隙量测较为困难，从地表风化裂隙看与T2zh岩层主要节理裂隙发育特征基本一致，主要发育四组构造节理，只是节理地表风化裂隙密度较大。
T3x岩层主要节理裂隙发育特征一览（地表）
编号 产状 主要间距(cm) 节理特征 L1 20~40°∠51～80° 10～30 节理面平直，微张，延伸大于3米，无充填． L2 290°∠54° 10～20 节理面起伏，微张，延伸大于1米，充填泥膜． L3 320～330°∠20～50° 20～40 节理面起伏，微张，延伸大于1米，充填泥膜． L4 180～200°∠78~85° 10~30 节理面平直，微张～张开，延伸大于3米，充填泥质. T3zh岩层产状量测及节理裂隙统计照片 T3x岩层产状及节理裂隙统计照片
0330303006027090012条
狮子坪1#隧道T2z岩体节理走向玫瑰图
T2z岩层产状及节理裂隙量测点
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0330303303030060300602709027090012条012条狮子坪1#隧道T3zh岩体节理走向玫瑰图狮子坪1#隧道T3x岩体节理走向玫瑰图
L2L1L2L1层面L1层面L1L2L1L2L2L1L2L1L2L1L1L2L10米1.5米3米0米2米4米
T3zh岩层产状量测及板岩节理裂隙素描图 T2z砂岩节理裂隙素描图
01.5米
T3x千枚岩节理裂隙素描图-地表风化后裂隙呈网状
由节理走向玫瑰图可见，节理主要走向为NE向和NW向，主要以L1、L3、L4为主， 其余少量分布，初步统计测得变质砂岩岩体体积节理数Jv=4～8条/m3，岩体完整性系数Kv=0.60～0.72，板岩岩体体积节理数Jv=6~13条/m3，岩体完整性系数Kv=0.50~0.65，千枚岩Jv=15~20条/m3，岩体完整性系数Kv=0.35~0.50。
区内经历了多次构造运动，河谷下切表现明显，新构造运动主要表现为大面积抬升运动
和地震活动。
测区属地震活动区，并紧邻地震活动频繁而强烈的松潘、龙门山地震带，据1978年出版的1:500000马尔康区域水文地质普查报告，马尔康地区也多次发生过震级≥5级地震，
其中1713年9月4日茂汶迭溪发生6.5级地震，1748年2月23日汶川发生5.5级地震，1928年7月20日小金以北发生5.5级地震，1933年8月25日茂汶迭溪发生7.5级地震，
1941年10月8日黑水石碉楼发生6级地震，1952年8月31日理县附近发生5级地震，1960年11月9日黑水一带发生5.1级地震，1969年11月6日阿坝发生5.3级地震。2008年5
月12日汶川县发生了8级大地震，震中位于映秀镇，距拟设场地约60Km，“5.12汶川8.0级特大地震”，工程场地地震危险性主要受外围强震的波及影响。
外围历史地震活动对工程区影响烈度见表2-1。
表2-1 外围历史地震对工程区的地震影响烈度表
发震时间 震中位置 震级 震中 烈度 距场地距离(km) 影响烈度 1657.04.21 四川汶川 6.5 Ⅷ 160 Ⅴ 1786.06.01 四川康定、泸定、磨古间 7.75 ≥Ⅹ 200 Ⅵ 1879.07.01 甘肃文县 8 Ⅺ 240 Ⅴ 1933.08.25 四川茂县迭溪 7.5 Ⅹ 95 Ⅵ 1958.02.08 北川西南 6.7 Ⅶ 140 ＜Ⅴ 1970.02.24 四川大邑西 6.2 Ⅶ 110 ＜Ⅴ 1976.08.16 四川松潘、平武间 7.2 Ⅶ 155 ＜Ⅴ 1989.09.22 四川小金 6.6 Ⅷ 45 Ⅳ 根据2008.6.11国家标准化委员会批准实施的（GB18036-2001）《中国地震动参数区划图》国家标准1号修改单，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期0.40（s），相应的地震基本烈度为Ⅶ度。
2.5水文及水文地质
2.5.1水文
隧址区属岷江流域，杂谷脑河及狮子坪水库为场地主要地表水体。
1、杂谷脑河：系岷江上游的一条支流，发源于鹧鸪山南麓，流经米亚罗、理县、薛城，于汶川县威州境内汇入岷江。干流全长168km，流域面积4 632km2。杂谷脑河河道狭窄，水流湍急，水力资源十分丰富，河道平均坡降18.4‰，其中理县以上河长113km，平均比降23‰。桑坪站水文资料年径流量33亿方，枯季最小月流量29.35m3/s，杂谷脑水文
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