地質(zhì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文范文
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地質(zhì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文范文(一)
論文摘要：簡(jiǎn)述在煤炭資源的開發(fā)過(guò)程中所采用的幾種地質(zhì)勘探方法，采用綜合的地質(zhì)勘探方式可以有效的探查煤礦礦區(qū)的地質(zhì)情況，為煤炭的后續(xù)開發(fā)提供依據(jù)。
論文關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探 煤礦 開發(fā)
煤炭是中國(guó)的第一能源，煤炭生產(chǎn)在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的地位。中國(guó)東部許多老礦區(qū)的開采深度均在-8m以下，一些新建礦井的覆蓋層厚度便達(dá)6m，開采深度為-1m左右。因此，中國(guó)東部煤礦已經(jīng)進(jìn)入深部開采階段。深部開采礦井均為高產(chǎn)高效礦井，對(duì)煤田地質(zhì)工作提出了更高的要求，包括查明煤層中落差5m左右的斷層、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài)，同時(shí)查明與水文地質(zhì)條件與瓦斯突出條件密切相關(guān)的煤層頂、底板巖性。
目前，煤礦深部開采中的地質(zhì)勘探技術(shù)是以地球物理方法為先導(dǎo)，其它基礎(chǔ)地質(zhì)手段加以配合，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工作的動(dòng)態(tài)管理是煤礦深部開采地質(zhì)勘探的特點(diǎn)。其工作模式可分為三個(gè)層面:1)井田范圍主要可采煤層開采地質(zhì)條件評(píng)價(jià);2)采區(qū)地質(zhì)條件勘查;3)綜采工作面地質(zhì)條件超前探測(cè)。
而從現(xiàn)今的發(fā)展方向來(lái)看，煤礦深部開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向是將地球物理方法、基礎(chǔ)地質(zhì)勘探手段與地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺(tái)建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進(jìn)行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，為開采地質(zhì)條件的快速評(píng)價(jià)、生產(chǎn)地質(zhì)工作的動(dòng)態(tài)管理、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)變對(duì)策的制定提供技術(shù)支撐。
煤礦由于受礦井地質(zhì)條件差、斷層發(fā)育、煤厚變化大等地質(zhì)因素的影響，造成生產(chǎn)接續(xù)緊張，單靠一種勘探手段很難摸清煤層賦存狀況及構(gòu)造發(fā)育規(guī)律，采用綜合勘探方法，多種勘探手段結(jié)合并用，地面采用三維物探手段，井下先期施工多用途探巷，配合鉆探及井下物探等手段，針對(duì)影響生產(chǎn)的地質(zhì)因素開展各項(xiàng)專題研究，不斷進(jìn)行資料的動(dòng)態(tài)綜合分析，取得了較好的地質(zhì)效果，為礦井的安全高效生產(chǎn)提供了有利的地質(zhì)保障。
合理選擇勘探目的層，充分利用井下巷道，以大流量、大降深的井下放水試驗(yàn)為主，鉆探與物探相結(jié)合，多種方法相互驗(yàn)證、相互補(bǔ)充的綜合水文地質(zhì)勘探方法，是查清類似礦井水文地質(zhì)條件，解放受水害威脅的下組煤的有效技術(shù)途徑。
1 傳統(tǒng)水文地質(zhì)勘探
1.1 方法
受巖溶承壓水威脅的礦井，底板突水是各類因素綜合作用的結(jié)果，突水機(jī)理主要包括:1)巖溶裂隙水網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育情況，是發(fā)生底板突水的物質(zhì)基礎(chǔ);2)隔水層的厚度及巖性特征，是突水的制約因素;3)采礦活動(dòng)造成底板的破壞，是底板突水的誘導(dǎo)因素;4)斷裂構(gòu)造及原生構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度，是導(dǎo)致底板突水的關(guān)鍵因素;5)水壓與礦壓的偶合作用也是導(dǎo)致底板突水的重要因素。因此，水文地質(zhì)條件的探查范圍包括了巖溶裂隙水網(wǎng)絡(luò)發(fā)育規(guī)律、隔水層的厚度及巖性變化、斷裂構(gòu)造及底板裂隙的發(fā)育規(guī)律及發(fā)育程度、含水層水位變化規(guī)律等。
1.2 傳統(tǒng)方法的局限性
而任何一種單一的勘探方法，只能大致探明某一種突水因素，如:采用傳統(tǒng)的地面鉆探、抽水及注水試驗(yàn)，只能探明某一點(diǎn)的巖溶發(fā)育及富水情況，對(duì)于整個(gè)開采范圍的富水規(guī)律難以有效的探明。另外，礦井突水是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，不可能用一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)律進(jìn)行描述，也就是說(shuō)，隨著空間的變化，水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，各類突水因素在突水過(guò)程中的作用相互交替變化，如:斷層導(dǎo)水型突水，構(gòu)造的突水機(jī)理起到了主導(dǎo)作用，而底板破壞型突水，采礦動(dòng)壓是突水的關(guān)鍵因素。因此，要防止底板突水，就必須對(duì)各類突水因素進(jìn)行全面探查，有針對(duì)性的實(shí)施綜合治理，才能有效的防止水害事故的發(fā)生。對(duì)水文地質(zhì)條件的探查，采用單一的探查方法顯然是不夠的。
2 采用綜合方式進(jìn)行地質(zhì)勘探
2.1 采區(qū)地面地震勘探
采區(qū)設(shè)計(jì)前，通過(guò)采用地面地震勘探手段，查明采區(qū)構(gòu)造形態(tài)和斷層發(fā)育規(guī)律，查明煤層賦存狀況及底板起伏形態(tài)，對(duì)影響開采的含水層富水性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出水害防治措施，為采區(qū)設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料。
同時(shí)本階段的主要工作也是進(jìn)一步查明采區(qū)范圍內(nèi)的小構(gòu)造，包括落差5m左右的斷層、陷落柱和采空區(qū)的空間分布形態(tài)，根據(jù)采區(qū)銜接的要求，應(yīng)提前布置實(shí)施�，F(xiàn)已成熟的探測(cè)技術(shù)包括三維地震勘探、瞬變電磁法、礦井直流電法和鉆探。地面物探方法較礦井物探方法施工簡(jiǎn)單，探測(cè)效率也高，但受到地表?xiàng)l件的限制。因此，在地表?xiàng)l件允許的前提下，三維高分辨率地震勘探技術(shù)是首選方法。
2.2 微動(dòng)測(cè)深勘查
微動(dòng)是一種在時(shí)間域和空間域都極不規(guī)則的震動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)波動(dòng)理論，微動(dòng)記錄既包含有體波也包含有面波。由于在大多數(shù)情況下，微動(dòng)的震源是在地表面或海底面，在微動(dòng)中的面波成分相對(duì)于體波成分來(lái)說(shuō)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，微動(dòng)測(cè)深勘查方法就是利用這一占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的面波來(lái)反演地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法。同時(shí)，依據(jù)觀測(cè)形式的不同微動(dòng)測(cè)深探查主要分為一下幾種形式:1)單點(diǎn)勘查。單點(diǎn)勘查方式觀測(cè)臺(tái)陣，一般由兩個(gè)不同半徑的同心圓(內(nèi)接正三角形)組成，在圓心和圓周上內(nèi)接正三角形頂點(diǎn)處各設(shè)置一套微動(dòng)觀測(cè)儀。這種觀測(cè)方式勘查深度與臺(tái)陣的大小成正比。根據(jù)勘查深度的要求，可采用由3個(gè)或3個(gè)以上不同半徑的同心圓組成觀測(cè)臺(tái)陣;2)測(cè)線勘查。在煤田勘查這種大面積勘探中，單點(diǎn)勘查已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求�？刹捎脺y(cè)線(剖面)觀測(cè)系統(tǒng)，獲得S波速度剖面成果圖。在測(cè)區(qū)內(nèi)按一定間距布置這樣的測(cè)線，可實(shí)現(xiàn)二維微動(dòng)測(cè)深勘探，并反演測(cè)區(qū)三維S波速度結(jié)構(gòu)，結(jié)合鉆孔及其它地質(zhì)資料，可進(jìn)一步解釋速度異常區(qū)域的地質(zhì)意義;3)平面探查。在礦區(qū)或者要求更精細(xì)的勘探，在儀器數(shù)量足夠多的情況下可采用平面觀測(cè)，并反演測(cè)區(qū)三維S波速度體，從而圈出速度異常體或者面。
2.3 井下鉆探及綜合物探
在放水試驗(yàn)對(duì)主要含水層的富水性達(dá)到宏觀控制(礦井、采區(qū))的基礎(chǔ)上，對(duì)富水區(qū)的每一工作面，針對(duì)不同的條件，采用各種物探手段，探明局部導(dǎo)水構(gòu)造、隔水層變薄帶及局部富水帶，再用少量的鉆探手段進(jìn)一步驗(yàn)證，有針對(duì)性的重點(diǎn)布置注漿改造、疏水降壓等治水工程。
1)井下直流電法透視:從大的范疇來(lái)說(shuō)，井下直流電法透視仍屬于礦井直流電法。其目的是探測(cè)采煤工作面內(nèi)部的導(dǎo)水構(gòu)造、底板含水層的集中富水帶。許多礦區(qū)的研究和試驗(yàn)證明，井下直流電法透視是探測(cè)水文地質(zhì)異常區(qū)最為有效的物探方法之一。2)TEM探測(cè):瞬變電磁法(簡(jiǎn)稱TEM)，它是利用大功率的發(fā)射裝置向鋪設(shè)在地面的矩形線圈(或稱發(fā)射框)發(fā)送雙極性大電流，在電流開啟和關(guān)斷時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生電壓脈沖，電壓脈沖的衰減產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)(即一次磁場(chǎng))。一次磁場(chǎng)隨著時(shí)間的推移，在地下介質(zhì)中產(chǎn)生渦流。地下渦流的變化又生產(chǎn)二次磁場(chǎng)，由于不同地質(zhì)體其電性特征存在差異，其二次場(chǎng)的衰減亦存在差異。因此，通過(guò)研究二次場(chǎng)的衰減規(guī)律，可達(dá)到推測(cè)、分析地下地質(zhì)異常體的目的。TEM探測(cè)可以探測(cè)不同高程的相對(duì)富水區(qū)，以便有針對(duì)性的采取防治水措施。3)彈性波CT:即地震層析成相技術(shù)，可以推測(cè)主要構(gòu)造的發(fā)育情況，但由于該項(xiàng)技術(shù)起步比較晚，還有待于進(jìn)一步完善提高。4)瑞利波:利用瑞利波探測(cè)技術(shù)可以對(duì)掘進(jìn)巷道前方的地質(zhì)異常體，特別是斷裂構(gòu)造進(jìn)行超前探查，預(yù)防突遇斷層出水。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于探測(cè)前方構(gòu)造效果較好。
另外，通過(guò)坑透、槽波、脈沖干擾試驗(yàn)等手段，也可以探測(cè)地質(zhì)及水文地質(zhì)異常區(qū)。綜上所述，對(duì)于受底板巖溶水害威脅的礦區(qū)，對(duì)水文地質(zhì)條件的探查，應(yīng)以各種規(guī)模的放水試驗(yàn)為主要探查手段，以此為基礎(chǔ)，采用多種物探及鉆探手段，對(duì)局部的水文地質(zhì)異常區(qū)進(jìn)一步查明，達(dá)到相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證，充分體現(xiàn)多種勘探方法的綜合效應(yīng)，可取得十分顯著的技術(shù)效果。
3 結(jié)論
煤礦開采地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展方向是將地球物理方法、基礎(chǔ)地質(zhì)勘探手段與地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。利用三維地震、瞬變電磁、礦井物探、地面鉆探和井巷工程等多元數(shù)據(jù)，查明采區(qū)內(nèi)斷層分布、煤層埋藏深度與厚度、巖溶裂隙發(fā)育帶的分布和隔水層厚度等。利用地理信息系統(tǒng)作為平臺(tái)建立礦井多元信息集成系統(tǒng)，把三維地震、瞬變電磁、礦井物探、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)等多元信息進(jìn)行復(fù)合、綜合分析后建立預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的信息化、數(shù)字化和可視化，為開采地質(zhì)條件的快速評(píng)價(jià)、生產(chǎn)地質(zhì)工作的動(dòng)態(tài)管理、突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)變對(duì)策的制定提供技術(shù)支撐。
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地質(zhì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文范文(二)
摘要：某建筑場(chǎng)地位于南寧市，塊近長(zhǎng)方形，邊線為東西向和南北向，其中東西向長(zhǎng)約392m。本文以建筑場(chǎng)地為研究對(duì)象，分析了其工程地質(zhì)條件，并研究了其基礎(chǔ)方案。
關(guān)鍵詞：建筑 地質(zhì)
引言
該建筑場(chǎng)地位于南寧市，塊近長(zhǎng)方形，邊線為東西向和南北向，其中東西向長(zhǎng)約392m，南北向長(zhǎng)約352m，擬分期開發(fā)，占地面積約為484m2。場(chǎng)地整平標(biāo)高€?.為高程95.m。擬建的建筑物主要有數(shù)棟4F~6F的商業(yè)樓(樓高36.9m)以及一棟28F的辦公樓(樓高13m)，建筑物結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)�；A(chǔ)型式擬定為樁基礎(chǔ)。均設(shè)地下室，其中商業(yè)樓設(shè)計(jì)3層地下室，深度為14.5m，辦公樓設(shè)4層地下室，深度為2.9m。預(yù)測(cè)基坑開挖深度分別為15m和21.4m。
1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震
場(chǎng)地在大地構(gòu)造上處于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南寧斷陷盆地內(nèi)。南寧盆地屬不對(duì)稱向斜構(gòu)造盆地，向斜軸走向北東東向。南寧盆地的邊緣斷裂較發(fā)育，按走向分有北東向、北西向和近東西向三組，其中以北東向的韋村——西鄉(xiāng)塘斷裂最為重要，其規(guī)模長(zhǎng)約7km。該斷裂位于盆地北及西北一線的邊緣，走向與向斜軸向基本一致。次要的北西向斷裂分布在盆地的西南角，為右江斷裂帶進(jìn)入盆地的分支斷裂，以老橋斷層為代表。近東西向的斷裂以幾條規(guī)模不大的斷層分布于盆地東部。由北向南依次是三塘——奇綠斷層、王村斷層、屯里斷層。至今未發(fā)現(xiàn)貫穿盆地內(nèi)部即南寧市區(qū)的大斷裂。
2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
場(chǎng)地及其附近原始地貌形態(tài)屬侵蝕、剝蝕丘陵區(qū)中的壟狀高丘亞區(qū)，相當(dāng)于邕江四級(jí)堆積-侵蝕階地，原地形整體東(東南和東北)高西(西北和西南)低，場(chǎng)地原始地面標(biāo)高為9.m~134.m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭露，建筑場(chǎng)地地層由上而下分布有：第四系人工填土(Qml);第四系有機(jī)質(zhì)粘土(Qh)和第四系粘土(Qel);下部為第三系南湖組(E3n)和那讀組(E2n)的泥巖、砂質(zhì)泥巖和砂巖等地層組成。場(chǎng)地地下水主要為孔隙潛水和裂隙承壓水，上層潛水主要賦存于填土①層、混礫填土①1層、有機(jī)質(zhì)粘土②層中，受大氣降水和生活污水下滲補(bǔ)給，透水性較好，雨季補(bǔ)給來(lái)源充足，水量稍豐，初見水位埋深在.4m~2.5m之間，高程約92.5~94.6m。穩(wěn)定水位為93.m~95.m。
基巖孔隙裂隙承壓水主要賦存于強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖中，受大氣降雨下滲和相鄰含水層的側(cè)向補(bǔ)給，水量較小。因斷層錯(cuò)動(dòng)影響，各層間含水層有一定的水力聯(lián)系，據(jù)臨近基坑開挖揭露該層地下水位埋深約為8.m。該場(chǎng)地地下水向北西方向排泄。
3 巖土工程分析與評(píng)價(jià)
3.1 穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)
根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和收集分析相關(guān)資料，可確定該場(chǎng)地沒有發(fā)現(xiàn)諸如巖溶、滑坡、采空區(qū)和地面沉降等不良地質(zhì)作用，也未發(fā)現(xiàn)這些不良地質(zhì)作用存在的條件。
穿過(guò)場(chǎng)地?cái)鄬訉儆诜侨禄顒?dòng)性斷層，場(chǎng)地相對(duì)平坦�？傮w上可歸為：可進(jìn)行建設(shè)的一般場(chǎng)地。鉆孔揭露出，巖層及以下地層出現(xiàn)錯(cuò)斷。根據(jù)初步設(shè)計(jì)，地下室底板位于高程約75.m～81.m的范圍，這時(shí)場(chǎng)地西側(cè)底板下部在斷層位置均座落于泥巖⑤上，部分的地下室地板座落于①1上，而樁端底部，在斷層北側(cè)則座落于地層⑦1上，顯然，底板和樁底位于2種不同的地層上。
3.2 地基巖土特性評(píng)價(jià)
擬定地下室埋深14.5m，辦公1地下室埋深2.9m，假設(shè)€?.高程為95.m，則底板分別坐落于8.5m高程和74.m高程。由此估算，商業(yè)樓基坑需開挖15.m左右，基坑底面以上出露的巖層主要有填土①、混礫填土①1層、有機(jī)質(zhì)粘土②、上層④、上層⑤1;辦公1基坑需開挖21.4m左右，基坑底面以上出露的巖層大部分為全風(fēng)化泥巖⑤層，小部分為強(qiáng)風(fēng)化泥巖⑨1層。
根據(jù)鉆孔及剖面圖揭露的巖層傾角，可看出，從東西方向看，巖層總體上由東向西傾斜;從南北方向看，為類似褶皺構(gòu)造，層底面起伏坡度為度~15度之間�？傮w上具有一定的不均勻性。
3.3 地下水評(píng)價(jià)
地下水對(duì)砼有弱腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕作用，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕，與地下水有接觸的建筑構(gòu)件應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。基坑開挖主要受上層滯水的影響，但場(chǎng)地上層滯水水量不大，對(duì)基坑開挖影響較小，施工時(shí)，可直接在基坑內(nèi)設(shè)置集水槽、井抽排地下水。
4 基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià)
4.1 天然地基評(píng)價(jià)
根據(jù)設(shè)計(jì)商業(yè)樓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)埋深、地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)效益、施工條件等，該建筑物和地下室可能采用的基礎(chǔ)型式：筏板基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)持力層為①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地層，并且橫跨斷層帶，這些地層的承載力特征值或修正值雖較大，但分布不均，應(yīng)慎用或采取消除這種不均勻的措施。www.LWLM.com編輯。
4.2 樁基礎(chǔ)
根據(jù)場(chǎng)地巖土特性及沉降深度要求，主要的樁基礎(chǔ)型式宜采用人工挖孔樁和沖孔灌注樁。
人工挖孔樁：根據(jù)場(chǎng)地巖土層分布情況，樁端持力層宜選用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2層上，基本上穿越本勘察所揭露的所有土層。鉆(沖)孔灌注樁：該樁型穿透能力強(qiáng)，可以穿透各種土層和巖層。場(chǎng)地地下水對(duì)鉆(沖)孔樁施工影響較小。施工中應(yīng)注意控制樁底沉渣及樁身質(zhì)量。在成孔過(guò)程中，要及時(shí)清孔及灌注，減少樁孔內(nèi)水對(duì)泥巖承載力的影響。
4.3 基坑工程評(píng)價(jià)
擬定商業(yè)樓地下室埋深14.5m，辦公1地下室埋深2.9m，相應(yīng)基坑開挖深度預(yù)計(jì)分別為15.m和21.4m。假設(shè)€?.高程為95.m，則基坑底面分別坐落于8.m高程和73.6m高程。顯然基坑開挖有2級(jí)深度，第一級(jí)為商業(yè)樓地下室基坑，深約為15.m;第二級(jí)為辦公地下室基坑，深約為21.4m， 2級(jí)基坑側(cè)壁底部相距較遠(yuǎn)，故可單獨(dú)考慮其穩(wěn)定性，即基坑支護(hù)設(shè)計(jì)可分別按15.m深和6.m深分別進(jìn)行�；觽�(cè)壁安全等級(jí)主要以失穩(wěn)后的破壞后果為依據(jù)。
根據(jù)基坑開挖底面高程，結(jié)合本勘察揭露的地層分布情況，第一級(jí)基坑側(cè)壁(商業(yè)地下室范圍)出露的地層主要為①1層、有機(jī)質(zhì)粘土②、粘土③、夾層煤④和泥巖⑤層，局部穿過(guò)泥巖⑥1層。各區(qū)的支護(hù)設(shè)計(jì)采用圖中建議相應(yīng)的巖土分布剖面圖及對(duì)應(yīng)的巖土參數(shù)建議值。
5 結(jié)論及建議
建筑場(chǎng)地屬侵蝕、剝蝕丘陵區(qū)中的壟狀高丘亞區(qū)，無(wú)滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜工程建設(shè)。主體建筑基礎(chǔ)形式可采用樁筏基礎(chǔ)，樁基采用沖孔灌注樁。
參考文獻(xiàn)
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