贵州金矿岩土地质勘察报告secret.docx
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贵州金矿岩土地质勘察报告secret
一、前言
（一）、工程概况
拟建xx金矿位于xx省贞丰县沙坪乡烂泥沟村，距贞丰县城70Km，为xx省黔西南贞丰、望谟和册亨三县交界处，属xxxx矿业有限公司。
该项目为储存选厂排出的浮选尾矿和炭浸尾矿，需建两座尾矿库，以储存浮选尾矿和炭浸尾矿。
在选矿厂和废石场下方的沟谷里还将修筑一道滞洪坝，通过该坝收集并澄清暴雨迳流，另外，还需在浮选尾矿库的上游修建一暴雨分流坝。
根据尾矿坝的高度、库容和安全等级，浮选尾矿坝的库等级指标为Ⅱ级，炭浸尾矿坝的库等级指标为Ⅲ级。
拟建浮选尾矿坝和炭浸尾矿坝坝址区曾于2004年进行了选址勘察，共布置4条勘探线，完成了10个钻孔及6个槽探的勘探工作，钻孔深度一般20m左右，其中浮选尾矿库完成了6个钻孔、4个槽探的勘探工作、炭浸尾矿库完成了4个钻孔、2个槽探的勘察工作。
初步了解了坝址区域的岩土构成情况。
拟建浮选尾矿坝最终坝高98.0m，炭浸尾矿坝最终坝高59.0，尾矿坝破坏后果很严重，工程安全等级为一级，场地位于抗震不利地段、地形地貌较复杂，场地等级为二级，岩土种类较多，均匀性较差，地基等级为二级。
勘察等级为甲级。
该项目由高达集团有限公司进行咨询，南昌有色冶金设计研究院进行施工图设计。
我院受xx公司委托对该项目进行详细工程地质勘察，本次勘察2005年7月20日进场，2005年9月4日结束野外工作。
（二）、勘察内容及要求
根据业主提供的《xx金矿尾矿库工程（水文）地质勘察及测绘任务书》，本次勘察范围:
炭浸尾矿库、浮选尾矿库、分洪库、沉清库，其主要构筑物为坝体及排洪系统。
各主要构筑物特征见表一、表二：
坝体部分结构特征表表一
序号
坝名称
坝高（m）
顶宽（m）
底宽（m）
坝基砌筑标高
（m）
坝长（m）
使用年限（年）
工程量
（m3）
1
炭浸尾矿坝
59
6
212
410
206
13
589000
2
浮选尾矿坝
98
8
273
488
309
13
1321000
3
分洪坝
5
2
7
19
430
4
沉清坝
3
4
12
40
970
排洪设施部分结构特征表表二
序号
库名称
构筑物名称
材料
结构
（m）
高／长度（m）
基础高度
形状
尺寸（m）
砌置深度（m）
总荷重
1
炭浸尾矿库
侧槽
C20钢混
1.0×1.2
68
矩形
2.2
1.0
59
连接井
C20钢混
D＝3.0
3.5
圆形
4.0
4.0
59
坝下涵洞
C20钢混
1.2×1.65
230
矩形
2.2
2.0
59
2
浮选尾矿库
排水斜槽
C20钢混
双格
1.4×1.8
280
矩形
78
隧洞
C20钢混
2.5×3.0
800
城门洞型
78
3
分洪库
隧洞
钢混
2.0×2.5
340
15
根据设计单位提供的勘察任务书，本次勘察的技术要求如下：
①、查明库区和坝址范围内的岩土工程地质条件，地层结构和岩土物理力学
性质，对岩土的均匀性、强度和变形性状作出定性和定量评价，查明有无岩溶发育情况；
②、查明场地水文地质条件，地下水埋藏条件和变化幅度，评价场地岩土渗透性，进行坝体渗透稳定性评价；
③、查明库区和坝址范围发育的不良地质现象特征，评价其对工程的影响，并提出防治建议；
④、确定不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料，确定场地岩土类别，划分岩土质量单元，提供1：
2000的综合工程地质测绘图、工程地质剖面图、钻孔柱状图等；
⑤、根据岩土性质，进行坝基稳定性分析；
⑥、提出保证坝的安全稳定和防止渗漏污染的工程措施。
（三）、勘察手段及实际完成工作量
本次勘察工程勘察手段以钻探为主，同时辅以工程地质测绘、槽探、原位测试、室内试验等。
1、测量放线：
根据现场甲方提供的控制点M16（X2782546.751，Y587070.354，H515.754）、JF74（X2782452.377，Y587044.286，H543.035）、N60（X2780487.846，Y589661.012，H655.423）、N61（X27800108.832，Y588783.29，H631.200）、N62（X2779890.551，Y588462.457，H452.844）、N63（X2780043.131，Y588499.386，H458.093）及设计提供的钻孔坐标进行钻孔放线。
2、工程地质（地质）测绘：
在已有1：
2000地形图基础上，对库区进行地质调查，查明河谷成因类型、库区地貌特征及有无永久性渗漏；查明不良地质现象的分布范围、发展趋势和危害程度；分析断裂原因、力学属性、展布范围及其对工程的影响程度。
3、钻探工程：
详细查明库区岩土构成情况，为拟建物基础设计和地基稳定性分析提供依据。
各构筑物工程量布置如下：
①、浮选尾矿库：
坝址勘察共布置3条勘探线，勘探线间距80m，孔距33.3～70m，共布置钻探孔17个，其中控制性钻孔5个，一个作为抽水试验孔，钻探深度控制性钻孔60m，坝中心轴线上布置一孔深为100m的控制性钻孔，一般钻孔深度25m。
由于初勘阶段所钻探的TD08、TD09、TD10号钻孔在本次勘察所布探线上，本次勘察引用该3个孔原有资料。
②、炭浸尾矿库：
坝址勘察共布置3条勘探线，勘探线间距50m，孔距35～40m，共布置钻探孔11个，其中控制性钻孔3个，其中一个作为抽水试验孔。
钻探深度控制性钻孔一个为60m，其余两个为40m；一般性钻孔钻深20m。
初勘阶段所钻探的TD13、TD14号钻孔在本次勘察所布探线上，本次勘察引用该2个孔原有资料。
③、分洪库：
坝址勘察共布置1条勘探线，孔距20～30m，布置钻探孔3个，钻探深度15m。
④、排洪设施：
在分洪库排洪隧道沿线两侧布置一条勘探线，钻孔间距50m，共布置钻探孔4个，平均钻探深度32m。
在浮选库排洪隧道沿线两侧布置一条勘探线，钻孔间距50～200m，共布置钻探孔4个，平均钻探深度44m。
在浮选尾矿库排水斜槽高边坡位置，布置两个钻探孔，查明岩土构成情况，平均钻孔深度25m。
为查明尾矿库区上覆土层的厚度，在浮选库区布置土层钻探孔19个，炭浸库区布置10个。
4、槽探工程
①、在浮选尾矿库坝肩位置上部布置两个探槽，查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
②、在炭浸尾矿库坝肩位置上部布置两个探槽，查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
③、在浮选尾矿库排水斜槽布置4个探槽，查明排水斜槽位置土层厚度及下伏基岩岩性。
④、在分洪坝坝肩上布置2个探槽，查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
⑤、在沉清库坝体上布置3个探槽，查明坝体位置土层厚度及下伏基岩岩性。
5、原位测试
①、岩体波速测试
为准确判定场地下伏岩体的完整性，本工程布置13个钻孔进行原位超声波测试。
②、抽水试验
在浮选尾矿库和炭浸尾矿库控制性钻孔中，分别选取一个钻孔进行单孔抽水试验，确定场地岩、土的水文地质参数。
③、简易注水试验
为查明场地强风化基岩渗透性，在浮选尾矿库和炭浸尾矿库各选一个强风化层厚度较大的钻孔，进行简易注水试验。
6、岩、土、水样室内测试
在场区范围内取岩样46件进行室内饱和单轴抗压测试及声波测试，取得各岩体单元岩石的物理力学指标并取水样4件进行水质分析。
（四）、依据的技术标准
本次岩土工程勘察依据的技术标准如下：
①、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；
②、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
③、《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92；
④、《岩土工程勘察报告编制标准》CESC99：
98；
⑤、《工程岩体分级标准》GB50218-94；
⑥、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；;
⑦、《工程测量规范》GB50026-93；
⑧、《建筑岩土工程勘察基本术语标准》JGJ84-92;
⑨、《水利水电工程钻孔抽水试验规程》SL320-2005;
⑩、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000。
（五）、几点说明
1、本次勘察工程由于勘察方案调整，增加了部分工作量，现场施工时间有所延长。
2、由于受场地地形影响，ZKTB8、ZKPH10钻孔未能进行。
3、因原方案中抽水试验观测孔钻探深度未见地下水，多孔抽水试验改为单孔抽水试验。
二、工程地质环境
（一）、地形地貌和地质构造
拟建场地位于扬子准台地的西南缘，属低山地貌，地表高程一般400～760m。
地形坡度一般20～35°，地形起伏较大。
烂泥沟金矿区以二叠系与三叠系分界线（或F1）为界可分为东部构造区和西部构造区。
西部构造区构造简单，为单斜地层，倾向北东，往南渐变为南东，倾角较平缓，倾角在10-28°之间。
东部构造区构造较复杂，主要有北西向、南北向、北东向等多组褶皱和断层组合。
尾矿库区位于东部构造区的内，受断层及褶皱影响，区内下伏基岩岩体破碎，节理裂隙发育。
在浮选尾矿库左右岸位置发育有两条发育较深的偏转断层Fa1、Fa2，现场岩层褶皱发育，岩层产状变化极大。
在炭浸尾矿库岩层构造特征与浮选尾矿库岩层构造特征基本一致，库区Fc断层发育。
在排洪隧道区域发育Fb1、Fb2二条走滑断层。
在沉清库发育有F9断层，东西两侧尚有F1、F7号断层。
拟建场区节理裂隙发育，根据现场实测裂隙按走向节理玫瑰花统计，场区岩体中主要发育有两组节理裂隙，其中一组走向64°；另一组走向约87°。
（具体见节理走向玫瑰花图）。
除了上述断层及岩体中的节理裂隙外，在地质构造上无其它可危害场地稳定性的不良地质现象。
（二）、水文地质
拟建场区属亚热带湿润气候，常年平均气温16.6℃，最热月（七月）平均气温23.6℃，最冷月（一月）平均气温7.2℃。
根据水文资料，年最大1小时暴雨均值47.0mm，年最大6小时暴雨均值为75.0mm，年最大24小时暴雨均值为102mm，年最大3天暴雨均值为125mm。
拟建场地有冲沟烂泥沟，烂泥沟发源于烂泥村西北侧冲沟，从东部绕过烂泥村，向南流动，烂泥沟枯水期河面宽0.5～3m，水深0.1～3m，流量0.004m3/s。
拟建场地东部有河流洛凡河，现水位标高为360m（燕子洞）为拟建场地最低排泄基准面。
注：
现在建项目龙滩水电站建成后水位将抬高至360m。
场区基岩裂隙水不具统一地下水面，地下水分布受裂隙通道、补给源和水文季节的控制，地下水分水岭与地表水分水岭基本相一致，地下水自北向南，自山脊向东、向西流动。
场区位于山脊斜坡地段，汇水面积2085425m2（根据业主提供的地形图计算，由于业主提供的地形图未把烂泥沟冲沟分水岭包含完全，因此场区汇水面积实际值应大于该值），场区相对地势较高，地表水易以地表径流排泄，地下水主要为基岩裂隙水，其次为少量土层中的上层滞水，主要受地表降水补给。
坡底水位埋藏较浅，坡顶水位埋藏较深。
三、岩土构成及质量特征
（一）、岩土构成岩体质量单元
根据钻探揭露情况，场地地层结构自上而下按各构筑物分区叙述如下：
1、浮选尾矿坝
卵石（Qdl+el）：
粒径50～300mm，磨圆度较好，主要由砂岩粉砂岩构成，松散，主要分布于沟谷底，厚度0～1.0m。
粉质粘土（Qel）黄色、黄褐色，硬塑状态，含大量风化残余，该区均有分布，厚度0～2.2m。
基岩：
场区下伏基岩为三叠系中统边阳组（T2by）砂岩、粉砂岩互层。
①砂岩：
灰色，中厚～厚层，坚硬岩。
岩体较完整，节理裂隙较发育，局部见方解石脉胶结，岩芯主要呈柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值高。
②粉砂岩：
灰色，细晶结构，中厚～厚层，夹少量粘土岩，较硬岩。
岩体较完整，节理裂隙发育，岩芯主柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值较高。
2、炭浸尾矿坝
卵石（Qdl+el）：
粒径50～300mm，磨圆度较好，主要由砂岩粉砂岩构成，松散，
主要分布于沟谷底，厚度0～2.5m。
粉质粘土（Qel）黄色、黄褐色，硬塑状态，含风化残余，该区均有分布，厚度0～2.4m。
基岩：
场区下伏基岩为三叠系中统许满组（T2xm3）砂岩、粉砂岩互层。
①砂岩：
灰色，中厚～厚层，坚硬岩。
岩体较完整，节理裂隙较发育，局部见方解石脉胶结，岩芯主要呈柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值高。
②粉砂岩：
灰色，细晶结构，中厚～厚层，夹少量粘土岩，较硬岩。
岩体较完整，节理裂隙发育，岩芯主要呈柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值较高。
3、分洪库：
卵石（Qdl+el）：
粒径50～300mm，磨圆度较好，主要由砂岩粉砂岩构成，松散，主要分布于沟谷底，厚度0～1.8m。
粉质粘土（Qel）黄色、黄褐色，硬塑状态，含风化残余，该区均有分布，厚度0～1.6m。
基岩：
场区下伏基岩为三叠系中统许满组（T2xm3）砂岩、粉砂岩互层。
①砂岩：
灰色，中厚～厚层，坚硬岩。
岩体较完整，节理裂隙较发育，局部见方解石脉胶结，岩芯主要呈柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值高。
②粉砂岩：
灰色，细晶结构，中厚～厚层，夹少量粘土岩，较硬岩。
岩体较完整，节理裂隙发育，岩芯主柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值较高。
4、排洪设施：
粉质粘土（Qel）黄色、黄褐色，硬塑状态，含风化残余，该区均有分布，厚度0～6.1m。
基岩：
场区下伏基岩为三叠系中统许满组（T2xm3）砂岩、粉砂岩互层。
①砂岩：
灰色，中厚～厚层，坚硬岩。
岩体较完整，节理裂隙较发育，局部见方解石脉胶结，岩芯主要呈柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD值高。
②粉砂岩：
灰色，细晶结构，中厚～厚层，夹少量粘土岩，较硬岩。
岩体较完整，节理裂隙发育，岩芯主柱状、短柱状，岩芯采取率及RQD较值高。
5、沉清库
粉质粘土（Qel）黄褐色，硬塑状态，含大量风化残余碎块，碎块粒径2～15mm，该区均有分布，厚度0～3.4m。
6、尾矿坝库区：
为探明库区覆盖层厚度，在浮选库区布置了19个土层钻探孔，在炭浸库区布置了10个共29个土层钻探孔。
根据钻探所揭示各孔上覆土层厚度如下表：
库区上覆土层厚度表表3
炭浸库区
浮选库区
孔号
土层深度
孔号
土层深度
孔号
土层深度
Ta1
2.8
Fa1
5
Fb3
1.8
Ta2
1.7
Fa2
2.5
Fb4
2.8
Ta3
3.2
Fa3
1.5
Fb5
2.9
Ta4
2.1
Fa4
4.3
Fb6
1.2
Ta5
1.8
Fa5
2.7
Fb7
2.4
Tb1
1.5
Fa6
2.5
Fb8
1.4
Tb2
1.7
Fa7
1.5
Fb9
1.8
Tb3
0.8
Fa8
3.3
Fb10
1.3
Tb4
1.2
Fb1
3.7
Fb11
2.4
Tb5
1.6
Fb2
0.8
平均值
1.84
平均值
2.4
据土层钻探资料统计分析，两库区上覆土层主要为粉质粘土，表层有少量耕土，浮选库区上覆土层平均厚度2.4m，炭浸库区上覆土层平均厚度1.84m。
（二）、岩土物理力学性质
场地岩土层为粉质粘土、砂岩、粉砂岩，因土层厚度较小，且分布不均匀，未取样进行试验。
根据46件岩样室内饱和单轴抗压试验资料，场地内岩土层的工程性能指标如下：
基岩物理力学指标统计表表4
岩
性
统计项目
频数
范围值
平均值
fr
标准差
σr
变异
系数
δ
修正系数
γs
标准值
frk
粉砂岩
饱和单轴抗压强度（Mpa）
13
25.4～63.3
46.7
9.5
0.203
0.898
41.9
饱和容重kN/m3
14
26.4～27.1
26.9
0.16
0.007
0.998
26.8
砂岩
饱和单轴抗压强度（Mpa）
13
52.8～92.8
78.7
11.6
0.147
0.926
72.9
饱和容重kN/m3
32
26.5～27.2
26.9
0.18
0.006
0.998
26.8
注：
砂岩饱和单轴抗压强大于100Mpa的岩样未列入统计
（三）、岩体质量
场区下伏基岩主要为中～微风化砂岩、粉砂岩，根据拟建物荷载特征，据钻探岩芯、现场编录，原位声波测试统计，各岩体质量指标具体见下表：
岩体质量指标表表5
岩
性
岩体特征
岩心特征
波速特征（m/s）
变异系数δ
完整性系数
Kv
岩体基本质量指标（BQ）
岩体基本质量分级
评价
范围值
频数
平均值
标准差
标准值Vp
强风化砂岩、粉砂岩
以破碎岩体为主。
砂砾状、碎块状、少量块状，RQD值为0。
2222至3152
43
2847
344
2758
0.121
0.256
167.5
Ⅴ
破碎岩
中～微风化砂岩
以较完整岩体为主。
柱状，短柱状，极少量块状，RQD值一般为90以上。
3125至6452
734
4567
542
4532
0.119
0.692
481.7
Ⅱ
较完整岩
中～微风化粉砂岩
以较完整岩体为主。
柱状，短柱状，极少量块状，RQD值一般为90以上。
3030至6452
744
4610
503
4578
0.109
0.743
401.6
Ⅲ
较完整岩
四、地下水及侵蚀性
（一）、埋藏特征及水位
场地位于山脊斜坡地段，相对地势较高，地表水易以地表径流排泄，场区地下水主要为基岩裂隙水，其次为少量土层中的上层滞水，主要受地表降水补给。
坡底水位埋藏较浅，坡顶水位埋藏较深；据钻孔水位观测，坡体钻孔深度内未见地下水，沟底钻孔由于受沟水补给，钻孔水位较浅；场区基岩裂隙水不具统一地下水面，地下水分布受裂隙通道、补给源和水文季节的控制。
（二）、水量、水质及侵蚀性
本次勘察采用100Q/J5／10－15／141.8离心式水泵进行抽水试验，其最大扬程180m，最大流量12m3/h，以三角堰测定流量。
经对ZKTB5、ZKFB7号钻孔进行三次降深的抽水试验，按潜水不完整井计算。
ZKTB5在降深为5.5m时，涌水量为13.37m3/d；降深为9.8m时，涌水量为24.31m3/d；降深为15.6m时，涌水量为39.26m3/d，其平均渗透系数k=0.0845m/d。
ZKFB7在降深为5.3m时，涌水量为8.8m3/d；降深为10.2m时，涌水量为19.13m3/d；降深为15.0m时，涌水量为30.17m3/d，其平均渗透系数k=0.02512m/d。
具体试验结果见ZKTB5、ZKFB7单孔抽水试验成果。
由于抽水试验孔处强风化不发育，为判定强风化岩体渗透性在ZKTB3、ZKFB8两孔内做简易注水试验。
ZKTB3试验参数如下：
注水流量0.071L／s、试验段长度6.0m、压水水头高度6.0m，根据公式：
K＝0.527ωlg（1.32L/r）ω＝Q/L.P
计算得K＝0.135m/d。
ZKFB8试验参数如下：
注水流量0.033L／s、试验段长度5.0m、压水水头高度5.0m，计算其K等于0.086m/d。
根据场区抽水及简易注水试验，浮选尾矿坝区域中风化岩体渗透系数为
k=0.02512m/d，强风化岩体渗透系数K＝0.086m/d；炭浸尾矿坝区域中风化岩体渗透系数为k=0.0845m/d，强风化岩体渗透系数K＝0.135m/d。
抽水过程中在ZKTB5、ZKFB7号钻孔内各取水样1件进行试验分析，同时在钻孔旁河沟内水样各1件进行试验分析。
场地基岩地下水的PH值、SO42-、NH4+、Mg2+、HCO3、侵蚀性CO2、总矿化度离子含量指标，均未达到湿润～半湿润Ⅱ类场地环境水对砼的腐蚀性标准，场地地下水对砼无腐蚀、对钢结构具弱腐蚀；场地土对砼无腐蚀（详见表6）。
地下水化学性质指标表表6
化学成分
水样名称
水质评价
说明
名称
单位
F
F7
T
T5
水的PH值、SO42-、NH4+、Mg2+、HCO3、侵蚀性CO2、总矿化度离子含量指标，均未达到湿润～半湿润Ⅱ类场地环境水对砼的腐蚀性标准，场地地下水对砼无腐蚀
经对比水样各离子含量，地下水受地表水补给，地下水与地表水有一定的连通性
PH值
8.1
7.6
7.9
7.9
Ca2+
mg/l
49.2
67.42
59.61
81.09
Mg2+
mg/l
13.1
9.8
6.5
2.9
Cl-
mg/l
5.8
4.2
2.5
3.8
SO4-2
MgN/l
46.5
23.5
21.8
29.6
HCO3-
mg/l
202
207
210
231
CO3-2
mg/l
3.2
－
－
－
游离C02
mg/l
－
8.4
7.74
11.2
NH4+
mg/l
0.22
0.23
0.15
0.25
侵蚀性C02
mg/l
5.2
4.3
3.3
4.1
总矿化度
mg/l
201
250
272
261
五、不良地质作用
拟建场地无可溶性岩分布，无岩溶发育；场区及其附近无滑坡、危岩、崩塌、泥石流作用，且无区域性断层复活地质条件。
场地基岩受地质应力作用，节理裂隙发育。
除场地发育的节理裂隙外，无其他影响场地稳定性的因素，场地总体稳定性较好。
拟建场区属基本烈度6度地区，第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，由于场地处于河岸和斜坡边缘，属抗震不利地段。
根据钻探揭露，场地土层厚度0～5.0m，为中硬土，建筑场地类别为Ⅰ类。
六、岩土地基参数
1、粉质粘土：
由于土层厚度较小，未取样进行试验，根据工程经验结合生活区动探试验，粉质粘土的承载力特征值取fa＝250Kpa，压缩模量Es＝10Mpa。
2、基岩
由于场区强风化砂岩、粉砂岩岩体破碎，未能取样进行试验，强风化砂岩粉、砂岩的物理力学参数根据岩体基本质量指标结合地区工程经验，参照《工程岩体分级标准》GB50218－94取值如下：
强风化砂岩、粉砂岩：
内聚力标准值Ck=180kpa，内摩擦角φk=18度，承载力特征值fa＝1000Kpa，变形模量E＝1.0Gpa，泊松比ν＝0.40、基底磨擦系数μ＝0.4。
综合表4、5统计数据，结合各岩体单元的波速特征、钻探岩心特征、岩溶发育特征，并考虑施工因素以及建筑物使用过程中风化作用的继续，本次勘察根据各岩体单元基本质量指标结合地区工程经验，参照《工程岩体分级标准》GB50218－94，提出各岩体单元的物理力学参数如下:
中风化砂岩：
内聚力标准值Ck=2000kpa，内摩擦角φk=55度，承载力特征值fa＝6000Kpa，变形模量E＝25Gpa，泊松比ν＝0.20、基底磨擦系数μ＝0.65。
中风化粉砂岩：
内聚力标准值Ck=1300kpa，内摩擦角φk=40度，承载力特征值
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