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8/6/2019 NormaTecnicaParaDisenoDeCimentacionesyEstabilidadDeTaludes

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MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASREPUBLICA DE EL SALVADOR

NORMA TECNICA PARA

DISENO DE CIMENTACIONES

Y ESTABILIDAD DE TALUDES

SAN SALVADOR, MAYO DE 1997



INDICE

CAPITULO 1 : DISPOSICIONES GENERALES 1

1 .1 ALCANCES .

1.2 PLANOS CONSTRUCTIVOS .

1.3 SUPERVISION .

CAPITULO 2 : NOTACION .

2 . 1 NOTACION .

CAPITULO 3 : CONSIDERACIONES DEL DISENO .

3.1 CARGAS APLICADAS .

3.2 SUELOS BAJO ZAPATAS .

3.3 CIMENTACIONES EN TALUDES .3.4 CIMENTACIONES COMPENSADAS .

3.5 CIMENTACIONES PARA MAQUINAS .

3.6 RECIMENTACIONES .

3.7 LICUEFACCION .

3.8 ZONAS DE PROTECCION .

CAPITULO 4 : INVESTIGACION GEOTECNICA 5

4.1 INSPECCION DEL LUGAR............................... 5

4 .2 METODOS DE EXPLORACION DEL SUBSUELO.................... 5

4.3 ESFUERZOS PERMISIBLES Y CAPACIDAD DE CARGA 5

4.4 PARAMETROS DINAMICOS DEL SUELO 6

4.5 REPORTE GEOTECNICO. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 6

CAPITULO 5 : MOROS DE RETENCION. . 7

5 .1 ALCANCES. . . .. .. .. . .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. 7

5.2 CONSIDERACIONES GENERALES 7

5.3 EFECTO ESTATICO Y DINAMICO 7

5.4 JUNTAS................................................ 11

CAPITULO 6 : ESTABILIDAD DE TALUDES 126 .1 ALCANCES. . . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. ... 12

6.2 CONSIDERACIONES GENERALES 12

6.3 EFECTO ESTATICO Y DINAMICO 12

PAG.

1

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2

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3

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3

44

4

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4

4



NORMA TECNICA PARA DISENO DE CIMENTACIONESY ESTABILIDAD DE TALUDES

1

CAP ITULO 1

D ISP O S IC IO N ES C E NER A L ES .

1.1 ALCANCES.

111 Esta Norma Teknica establecelos requisitos minimos para el disefioy construccion de cimentaciones yestabilidad de taludes y forma partedel " Reglamento para la SeguridadEstructural de las Construcciones".

1.1.2 La presente Norma Tecnicareg1ra en todo 10 concerniente a laspropiedades de los suelos paracimentaciones y estabilidad detaludes, en aquellos ·casos en queexista discrepancia con los requisitoscontenidos en otras disposiciones alas que se hace referencia en estaNorma Tecnica.

113 Los requisitos para el disefio yconstrucci6n que se presentan en estaNorma Tecnica son aplicables a todo elpais.

1.2 PLANOS CONSTRUCTIVOS.

En los pIanos de construcci6n deberanindicarse los detalles necesarios dela cimentaci6n. Las notas tecnicas delos mismos incluiran la capacidad decarga admisible del suelo ,y otrosaspectos relevantes sobre e1 trata-miento que el suelo pueda requerir.

1.3 SUPERVISION.LoS procesos constructivos de lascimentaciones, asi como el tratamientoque el suelo pueda requerir, deberanser supervi sados durante todas lasetapas de la obra.



2 NORMA TECNICA PARA DISENO DE ClMENTACIONESY ESTABILIDAD DE TALUDES

C AP IT UL O 2

NOTAC ION .

2.1 NOTACION.

Ol

e

T

H

Ka

Ea

Kp

Angulo definidoexpresi6n (5-5).

la Epor

Angulo de fricci6n internadel suelo.

Angulo de inclinaci6n de laparte interna del muro conrespecto al plano vertical.

RaeAngulo de fricci6n entremuro y relleno.

Angulo de inclinaci6n de lasuperficie del suelo conrespecto a la horizontal.

Ea e

Peso volumetrico del suelo. Rpe

Altura del muro.

Coeficiente del empuje Epeactivo.

Fuerza total del empujeactivo. FS

Coeficiente del empuje Fgpasivo.

Fs

Ff

Fuerza total del empujepasivo.

Coeficientehorizontal.

Coeficientevertical.

Coeficiente delactivosismico combinado.

Fuerzaactivo

total de

sismico combinado.

Coeficienteactivo

del

sismico combinado.

Fuerza total depasivosismica combinado.

Factor de seguridad.

si.smico

sismico

empuje

empuje

empuje

empuje

Fuerzas sismicas.

Fuerzas gravitacionales.

Fuerzas debidas afiltraci6n.




3

CAP ITU LO 3

CONSIDERACIONES DE DISENO.

3.1 CARGAS APLICADAS.

3.1.1 Para el dimensionamiento de lascimentaciones y la comprobaci6n de laspreslones transmitidas por laestructura al terreno, se puede optarpar una distribuci6n lineal elasticade presiones en la base de laclmentaci6n, de acuerdo al metodo deesfuerzos de trabajo. Se deberanrevisar las d i st.i.nt.a combinaciones de

carga establecidas en el titulo II delReglamento, asi como los efectos delmpacto y de vibraci6n de las cargasm6viles.

3.1.2 La presi6n maxima transmltidapor la cimentac16n bajo las cargas masseveras no sera mayor que el esfuerzoadmisible del suelo, establecido deconformidad con esta Norma Tecnica.

3.1.3 Para cimentaciones que seapoyan directamente sabre rocaintacta, el esfuerzo admisible debe

basarse en la resistencia de la parteintacta de la roca, considerando lalnfluencia que puedan tener las rocasfisuradas y las descompuestas.

3.1.4 Para pilotes, se debera cumplir10 slguiente:

1) La carga maxima transmitida bajo lacombinaci6n de cargas mas severa, noexcedera la capacidad de carga admisi-ble del pilote,

2) Deberan ser capaces de resistir,

ademas de la fuerza requerida porcompreslon, una fuerza de tensionequivalente a la resistencia al cor-tante de los estratos atravesados.

3} CUando seandisenaran ademasesfuerzos a lossometer durante

prefabricados, separa soportar losque se les puedalas maniobras de

transporte y colocaciOn.

4) Su dimension transversal no seramenor de 0.25 m. La separaci6n centroa centro entre pilotes no sera menorde 3 veces su dimension transversal 60.90 m , la que sea mayor.

3.2 SUELOS BAJO ZAPATAS.

3.2.1 Para zapatas aisladas,combinadas 0 corridas, placas decimentaci6n, cascarones 0 cualquiercombinaci6n de las anteriorescimentaciones, debe ran hacerse lassiguientes consideraciones:

1) No debera construirse sobre suelosuelto u organico 0 sobre material dedesecho.

2) Sera necesario determinar el gradode hinchamiento y contracci6n de lasarcillas expansivas cuando estas se

detecten en los suelos de soporte deuna cimentaci6n y asi tomar las medi-das preventivas en el disefio y laconstruccion de la obra.

3) Los asentamientos verticales, tota-les 0 diferenciales, que ocurrandurante la construcci6n de una obra ydurante su vida util, no deben afectarla estabilidad de la obra 0 eladecuado funcionamiento de las insta-laciones domiciliares ni la deconstrucciones vecinas.

4) El terreno en que se apoya una ci-meritac i on sera protegido contra laerosion interna 0 la disminuci6n de sucompacidad por efecto de saturacion.Deben evitarse escurrimientos superfi-ciales nocivos, empozamientos 0

filtraciones de cualquier tipo.Cuando exista flujo de agua en la zonade cimentacion, deberan construirse



4 NORMA TECNICA PARA DISENO DE CIMENTACIONESY ESTABILIDAD DE TALUDES

drenajes apropiados.En caso de que exista posibilidad delicuefaccion 0 tubificacion, lasestructuras debe ran cimentarse a una

profundidad mayor que las capassusceptibles a tales fenomenos 0

debe ran efectuarse las correccionesnecesarias al suelo.

3.3 ClMENTACIONES EN TALUDES.

En cimentaciones ubicadas en terrenosproxlmos a taludes 0 en terrenosinclinados, se verificara que el taludes estable para las cargas estaticas ydinamicas que Ie son transmitidas.En cimentaciones adyacentes y

construidas a diferentes niveles, seevitara que la zona de influencia delcimiento del nivel superior intersectela de la cimentacion del nivelinferior. 8i esto no fuera posible, eldimensionamiento de la cimentaci6ninferior tomara en cuenta las presio-nes inducidas por la cimentaci6n masalta.

3.4 ClMENTACIONES COMPENSADAS.

En las cimentaciones compensadas se

puede sustituir total 0 parcialmenteel peso de la edificaci6n por el pesototal del suelo excavado.Lo anterior esta sujeto a laverificacion de que no existan suelossueltos, galerias, grietas u otrosdefectos del subsuelo.

3 .5 ClMENTACIONES PARA MAQUINAS.

Para el disefio de cimentaciones demaquinaria se t omaran en cuenta lassolicitaciones debidas a los efectos

provenientes de las vibraciones 0impacto producidos por elfuncionamiento de las mismas y severificara que:

l) Los esfuerzos est.a .Lcos ydinamicos inducidos en la cimentaci6nno excedan los limites de capacidadpermisible del suelo en que se apoyala misma.

2) El suelo sea capaz de soportar las£uerzas estaticas y dinamicas que seIe transmiten por medio de lascimentaciones, sin sufrir

asentamientos importantes.3) La vibraci6n que se produzca en lacimentaci6n, para cualquiercomb i nac i on probable de cargas y /0velocidades de operaci6n. no debe serobjetable.

3.6 REClMENTACIONES.

Para toda obra de recimentaci6n serequerira e£ectuar una investigaci6ngeotecnica, asi como un estudiodeta11ado que exp1ique razonablemente

las causas de la falla, 0 un estudioque relacione la estructuraci6nexistente y la propuesta.

3.7 LICUEFACCION.

Debe considerarse que existe laposibilidad de licuefacci6n cuando sepresenten estratos de arena fina conmas del 50% de los granos condimensiones menores 0 igua1es de 2mm (Tamiz NO.lO ) y la densidad relativasea menor de 70% y cuando e1 nivel

freatico este pr6ximo al estrato con-siderado.

3.8 ZONAS DE PROTECCION.

3.8.1 Se debera proveer a los murosde retenci6n 0 ta1udes can una zona deprotecci6n entre la cresta del talud ylas construcciones superiores, as!como entre el pie del talud y lasinferiores.

3.8.2 El ancho de la zona de

protecci6n se determinara por medio deun anal isis apropiado de mecanica desuelos.

3.8.3 Las zonas de protecci6n que nosean provistas de un revestimientopermanente. debez an dotarse de unavegetaci6n apropiada de acuerdo a lapendiente del terreno y al tipo desuelo.



NORMA TECNICA PARA DISENO DE CIMENTACIONESY ESTABILIDAD DE TALODES

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3.8.4 Cuando el terreno presentecambios de nivel mayores de un metro,debera protegerse con obras comotaludes engramados, estaquillados,barreras vivas, etc. Los taludesmayores de 10.00 m. de altura, deberanproveerse de un drenaje apropiado.

C AP IT UL O 4

INVESTICACION CEOTECNICA

4.1 INSPECCION DEL LUGAR.

Se debe obtener informaci6n general

preliminar del tipo de suelo existenteen los alrededores del sitio de laobra, en base a una inspecci6n dellugar y de todo 10 concerniente altipo de estructura a construir, sudestino y las cargas estimadas quetransmitira la estructura.

4.2 METODOS DE EXFLORACION DELSUBSUELO.

4.2.1 Ensayo de penetracion estandar(SFT) .

Para efectos de esta Norma Tecnica, sedebera verificar que los ensayos depenetraci6n e s t anda.r cumplan lossiguientes requisitos;

1) NUmero y espaciamiento de lasperfora ciones.

El numero y espaciamiento de lasexploraciones en el subsuelo serandeterminados por el disefiador es-tructura1 en conjunto con el ingenierogeotecnista, conforme a las

caracteristicas propias del lugar ylas cargas transmi tidas por 1a es-tructura al suelo.

2) Profundidad de las perforaciones.

La profundidad minima de lasperforaciones, consideradas a partirde los niveles proyectados de

terrazas, sera 1a que se indica a con-tinuaci6n:

a} Para edificaciones de una plan-ta, 3.0 m.

b} Para edificacionesplantas, 5.0 m.

dose

c) En todo caso, e1 especialistaen suelos definira la pro-fundi dad de los sondeos; e1mismo especialista podradecidir el aumentar Ia profun-didad de los mismos dependiendode las condiciones reales delsuelo detectadas durante e1

proceso de perforaci6n.

4.2.2 Cuando se requiera que lascargas se transmitan directamente enroca, la minima profundidad del sondeodentro de roca intacta sera de 3.0 m.Si la roca esta fracturada y/ointemperizada, la profundidad delsondeo debe ra incrementarse a cri teriodel geotecnista.

4.2.3 Otros procedimientos.

Alternativamente al ensayo de

penetraci6n estandar (SPT), para laobtenci6n de muestras alteradas 0

inalteradas, se podra emplear laexcavaci6n de pozos a cielo abierto.

4.3 ESFUERZOS PERMISIBLES Y CAPACIDADDE CARGA.



6 NORMA TECNICA PARA DISENO DE ClMENTACIONESY ESTABILIDAD DE TALODES

Se podra estimar e1 esfuerzo admisib1eo la capacidad de carga de un suelo,tanto para cimentaciones superficialescomo para cimentaciones profundas, a

partir de informacion obtenida deensayos triaxiales, de ensayos depenetracion estandar 0 de otro metodoaceptado de exploracion.

4.3.1 Para suelos granulares e1esfuerzo admisible del suelo podrabasarse en corre1aciones con ensayosde penetracion estandar.

4.3.2 El esfuerzo admisible delsuelo, a partir de ensayos triaxiales,se puede determinar dividiendo lacapacidad de carga u1tima entre un

factor de reduccion de 3.4.3.3 La capacidad de carga admisiblede un pilote de punta 0 friccion, sedeterminara dividiendo la capacidad decarga ultima entre un factor dereduccion de 3.

4.4 PARAMETROS DINAMICOS DEL SUELO.

Se podr'an determinar los paxame t.r-osdinamicos de un suelo, utilizandocorrelaciones empiricas en base a

resultados obtenidos del ensayo depenetracion estandar 0 cualquier otroprocedimiento aceptado.

En caso de requerirse informaci6n masdeta1lada de las caracteristicas ypropiedades dd namdcas del suelo,pueden realizarse ensayos geofisicosdel tipo "down hole" a "cross hole II ,

as! como emplearse correlaciones canel modulo de rigidez al cortante,determinadas por medio de proce-dimientos como el pendulo de torsionsimple 0 cualquier otro metodo

aceptado.

4.5 REPORTE GEOTECNICO.

Tal como se establece en los Articulos46 y 47 del Reglamento, el reporte

geotecnico debe de contener comominimo la siguiente informacion:Capacidad de carga admisible,identificacion y clasificaci6n delsuelo, condiciones de humedad, limitesde consistencia, presencia de agentescontaminantes y flujos de aguassubterraneosj asi como tambien, ladefinicion de la profundidad minima dedesplante de las cimentaci-ones, aniveles baj 0 los cuales no existancantidades perjudiciales de materialorganico y el suelc poseacaracteristicas minimas aceptables.

Para estructuras clasificadas como deCategoria de Ocupaci6n I, ademasdebera considerarse en e1 reporte laidentificaci6n y ubicaci6n de fallasgeo16gicas, asi como todos los ensayosadicionales que a criterio delgeotecnista y diseuador estructural,se requieran.



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C AP ITU LO 5

M UR OS DE R ETE NCION .

5.1 ALCANCES.

En este capitulo se presentan loscriterios para el diseno de muros deretencion y se indican las medidas deproteccion requeridas.

5.2 CONSIDERACIONES GENERALES.

5.2.1 Las fuerzas actuantes aconsiderar en el diseno de un muro der et.enc i on son el peso propio del muro,el empuJe de tierra, la fricci6n entreel muro y el suelo, el empuje hidros-tatico, las sobrecargas en la superfi-cie del suelo retenido y las fuerzassismicas.

5.2.2 El dlseno considerara la falladeblda a volteo, deslizamiento,esfuerzos ap l i cados al terreno y laresistencia

1) Empuje Activo.

Ka

requerida de las seccionesnsversales del muro.

tra-

5.2.3 Los muros incluiran un sistemade drenaje que minimize la generac~onde empujes superiores a los 4e disenopar efecto de la presion del agua.

5.3 EFECTO ESTATICO Y DINAMICO.

El d i aefio considerara las fuerzasestat~cas tales como el empuje activo,e1 pasivo, la sobrecarga sobre elterrap1en, e1 empuje hidrostatico ylas fuerzas sismicas especificadas.

5.3.1 El empuje e.s t at.Lco del suelopuede ser determinado hacienda usa decualquier metodo aceptado, 0 con lasexpresiones de Coulomb que se muestrana contlnuacion,

cos 2 e . cos ( e j 0 ) r I l- r sen ( 0+ 4> ) •sen ( c p -f3 ) 11 / 21 2I l cos ( e + 6 ) • cos ( e - f3 ) J

En la ecuacion 5.1

En 1a practica se puede tamar

:s 2 c p3

(S.l)




Ea 1 • "[ • H .2 • Ka2

(5.2)

Figura 5.3.1 Empuje Activo

2) Empuje Pasivo.

Kpcos? ( ¢ + a )

COS 2 a . cos (a c 5 ) 1 r sen ( 6 -r ¢ ) • sen ( ¢ + f3 )i cos ( a - 6 ) • cos ( e - f3 )

(5 .3)

Ep12 • "[ • H2 • Kp (5.4)

Figura 5.3.2 Empuje Pasivo




9

5.3.2 Efecto sismico combinado.

El empuje combinado del suelo, activoo paslvo, con el debido al sismo puede

ser determlnado con cualquier metodopropuesto en la literatura tecnica, 0

a partlr de las expresiones de Mono-nobe-Okabe que se muestran acontinuaci6n, y para las que

e1 angu10 por el eual trata de rotarel terreno esta dado por

a tan- 1 (5.5)

1) Empuje Activo.

Kaecos 2 ( r p - a - e )

cosa.cos 2 e • cos (6+ e+ a) r 1 + r sen ( ¢ +6 ) • sen ( ¢ - a - f3 )l . cos ( () + ¢ + a) • cos ( (3 - e )

11 /2rJ J

(5.6)

Eae1 .2·r:·H-'.Kae.(1 kv) (5.7)

Figura 5.3.3 Combinaci6n empuje activo y sismo




2) Empuje Pasivo.

Kpecoso:. cos? e . cos ( e

Epe 1 22 . 1: • H • Kpe • (1 kv)

0:+8)sen c p •sen ( ¢ + f3 -e x )

cos (e - 0:) • cos ( f3 -e )

(5.8)

5.9)

Figura 5.3.4 Combinaci6n empuje pasivo y sismo

5.3.3 El coeficiente sismicohOr:l.zontal, k., se t oma r a igual 0.16para 1a zona I y 0.12 para la Zona II.El coe t a caent.e sismico vertical, kv' setomara igua1 a cero para ambas zonas.

5.3.4 Las ecuaciones (5-7) y (5-9)expresan la suma del empuje activo 0pasivo, segUn el caso, con e1 empujedebido al sismo, p~r 10 que e1 empujesismico, 6ae 6 6pe, se obtendra pordiferenciaci6n de ambos efectos.

5.3.5 E1 punto de aplicaci6n delempuje gravitacional en el paramentointerno del muro, se considerara a H/3

y el del sismico a 2H/3, ambos apartir de la base del muro.

5.3.6 Las fuerzas sismicas debidas ala masa del muro asi como lacorrespondiente a la masa de tierraque se apoya sobre el ta16n del mismo,se determinaran mul t ipl i cando talespesos por el coeficiente sismicocorrespondiente, que se indica en5.3.3.

5.3.7 Las fuerzas sismicasdeterminadas segun 5.3.6 secons i de.rar-anaplicadas en e1 centro degravedad de tales masas.




11

5.3.8 Cuando se considere cargasismica, los esfuerzos permisibles delsuelo podran ser incrementados en 33%.

5.3.9 Para muros de menos de 6.0 m.de altura, sera aceptable estimar losempujes actuantes con algun metodosemiempirico, que produzca resultadossimilares a los obtenidos con teoriasmas precisas.

5.3.10 Una sobrecarga uniformementedistribuida y aplicada sobre el sueloretenido, puede ser considerada comoun peso de suelo equivalente.

5.3.11 La combinaci6n de lasdiferentesfuerzas y los factores deseguridad, FS, se muestran en la Tabla5.1.

5.3.12 La base de los muros degravedad debera desplantarse a unaprofundidad tal que su cimentacion seencuentre protegida de la erosion.

5.4 JUNTAS.

Deberan proveerse juntas verticales:

1) En toda zona en donde ocurrancambios bruscos en la secc i ontransversal vertical de un muro.

2) A una distanciamaxima de 12.00 m.

horizontal

3) En los cambios de nivel de lacimentaci6n y/o en los cambiosde direccion del alineamientodel muro.

Tabla 5-1Combinaci6n de Fuerzas y Factor de Seguridad

Combinaci6n Fuerzas Condici6n FS

1 Fg Volteo 1.5Deslizamiento 1.5

2 Fg + Fs Volteo 1.2Deslizamiento 1.2




C A P IT U L O 6

ESTABILIDAD DE TALUDES.

6.1 ALCANCES.

En este capitulo se definen loscriterios basicos para e1 analis~s ye1 disefio de taludes, asi como lasmedidas de protecci6n requeridas paralos mismos.

6.2 CONSIDERACIONES GENERALES.

6.2.1 PreVlamente a1 disefio de untalud se debe contar can un estudiogeotecnico, el que debera considerartodas las superficies de falla proba-bles asi como la localizaci6n deln~vel freat~co.

6.2.2 La extension de 1a zona a sercons i.der'ada en el estudio, seradef~n~da par e1 especialista de suelosde acuerdo a la ~mportancia del taludy las condic~ones del lugar.

6.2.3 Se tomaran medidas para drenareficientemente las aguas super-ficiales. Los acueductos y/oalcantarillados que atraviesen la zonadeberan ser capaces de deformarse sinagrietarse.

6.3 EFECTO ESTATICO Y DINAMICO.

El ana1isis debera tomar en cuenta lasfuerzas e s t a t.Lca s y las fuerzassismicas aplicadas.

6.3.1 La fuerza sismica, Fs, sedeterminara multiplicando el peso decada cuiia deslizante por e1coeficiente sismico correspondienteque se indica en 5.3.3.

6.3.2 Los factores de seguridad seindican en la Tabla 6.2.

TABLA 6.2Factor de seguridad.

Condici6n Combinaci6n de Fuerzas FS

1 Fg 1.42 Fg + Ff + Fs 1.1




13

BIBLIOGRAFIA

"REGLAMENTO DE EMERGENCIA DEL DI SENOSISMICO PARA LA REPUBLICA DE EL

SALVADOR" As oc i a c i on Sal vadorefia deIngenleros y Ar qu a t.ec t.os (ASIA) .Minlsterio de Obras Publlcas,Septlembre 1989

"REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONESDEL PERU". Ministerlo de Vivienda yConstruccion.

"MECANICA DE SUELOS" . Teoria y

aplicaciones de la Mecanica de suelos.Juarez BadilloRico Rodriguez, 1984,

"INTRODUCTIONENGINEERING"Shunzo OkamotoUniversity of Tokio Press, 1973.

TO EARTHQUAKE

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