干湿交替与盐渍双重作用下干旱和半干旱地区土遗址劣化效应

基于明长城遗址、西夏王陵遗址和苏巴什佛教遗址等大型土遗址遗存地区具有集中降雨和强烈蒸发的气候特征,为土遗址创造了干湿交替和盐渍共同作用的赋存环境,研究基于多处土遗址的环境监测数据和物理性质实验结果;通过对实验条件下掺入不同含量的氯化钠并经历干湿循环的遗址土重塑土样的界限含水量、崩解、风洞和弹性波速实验,揭示双重作用下土遗址崩解、稠度、抗风蚀能力和弹性波速等与片状剥离和底部掏蚀病害的发育和发展密切相关性质的变化规律,并对2种病害形成过程以及与上述性质变化的内在联系进行分析和阐释,得出土遗址相关性质发生劣化和病害发育的本质原因。     

土遗址片状剥离加固现场渗透试验

中国西北地区存在有大量的土遗址,由于长期受到风吹雨淋及水盐运移导致表面盐分的富集,使表面片状剥离加剧,已经成为土遗址破坏的主要病害之一.通过滴渗和喷洒渗透2种试验,研究了糯米浆液和SH浆液2种新型材料对墙体表面的加固效果,采用检验墙体表面贯入阻力、渗透深度和渗透量的变化检验材料的加固效果.采用红外热成像技术判断加固后的墙体与原有墙体兼容性.结果表明糯米浆液和SH浆液均能作为新的加固土遗址片状剥离的新材料.     

定远营遗址稳定性和微观劣化的研究

在自然环境的反复作用下,土遗址表层持续劣化并产生宏观病害,致使土遗址本体的稳定性存在隐患,合理评价土遗址的安全性为文物界所关注.以西北地区阿拉善盟定远营城墙为研究对象,定性分析城墙各段病害,测定城墙土样的基本物理指标和力学性能,运用ABAQUS软件进行数值模拟,对比分析自然状态和降雨条件下的城墙稳定性,发现随含水率提高城墙存在失稳的危险.在宏观劣化现象分析基础上,运用X射线衍射仪和扫描电镜技术对城墙内外部夯土的成分和微观结构进行研究,探讨城墙劣化的机理.对土遗址稳定性和微观劣化的分析方法揭示了残存土遗址的真实状态,有助于土遗址的保护和修复,避免土遗址修复方案的盲目性.     

胶木棒锚杆在唐皇城含光门土遗址锚杆锚固中的应用

针对唐皇城墙含光门土遗址出现的夯土脱落、变形裂隙、建筑工艺裂隙等病害现状,对该遗址的土体性能进行了测试分析,设计了适宜于半干旱、半湿润地区土遗址的胶木棒锚固锚杆。结果表明:对比其他土遗址类锚杆,采用均匀分布阻力棒的胶木棒锚杆具有抗腐蚀、强度大、韧性好等特点;此胶木棒锚杆性能优异,已成功应用于唐皇城墙含光门土遗址等重要文物的保护工程中。     

青藏高原地区典型土遗址冻融与盐渍耦合劣化作用分析

研究基于高原地区冬季降雪过程环境监测数据和多处典型土遗址的易溶盐含量与分布特征,通过对实验条件下分别掺入质量分数为0.2%的梯度增量掺入无水氯化钠和无水硫酸钠至质量分数为1%并经历冻融循环的遗址土重塑土样的风洞、崩解、弹性波速和剪切实验,揭示耦合作用下表征土遗址抗风蚀能力、抗雨蚀能力和强度等指标的劣化规律和本质原因,并对底部掏蚀、片状剥离和坍塌等高原地区典型土遗址病害形成过程以及与上述性质变化的内在联系进行剖析和阐释。研究结果表明:试样抗雨蚀能力、抗风蚀能力和强度相关指标会对耦合作用产生明显的劣化响应,因掺入盐分类型和含量的不同而表现出非线性衰减规律;相关性质的劣化为典型病害的发育提供了前提和基础。     

中国西北地区土遗址盐害阈值试验研究

通过对西北干旱区多个遗址的盐害现场调查和室内测试,查明引起土遗址盐害的易溶盐种类主要为硫酸钠和氯化钠.在脱盐土中加入不同比例的硫酸钠和氯化钠,模拟土遗址盐害的发生和发展过程.通过干湿循环试验和力学性能测试,得出导致西北地区土遗址发生盐害的w(SO_4~(2-))、w(Cl~-),即西北干旱地区土遗址盐害阈值:w(Cl~-)≤6.5×10~(-4),w(SO_4~(2-))≤1.3×10~(-3),且土中易溶盐总含盐量≤0.2%.     

灌溉诱发夯土长城遗址失稳模型试验研究

中国西北地区的土遗址主要以夯土构筑物的形式存在,某些地区存在夯土遗址与农田相邻的现象,在农田灌溉的作用下,土遗址墙体易发生坍塌破坏,对土遗址的保护利用产生较大困难.针对此现象开展了室内模拟试验,基于遗址土的物理性质指标,仿古人夯筑工艺制备模型墙体.观测和记录模型墙体在灌溉过程中的变形过程,结合受力状态,从定性和定量两方面分析了模型墙体的破坏原因.     

岩土加固技术加固保护土遗址研究

本文从土遗址表面剥蚀加固保护,土遗址裂隙、坍塌的裂隙灌浆、锚固加固及夯筑、培筑和建筑砌体的基础加固保护三方面探讨岩土加固技术在土遗址加固保护中的应用,并就加固处理土遗址过程提出两个要注意的技术要点,以供参考。     

烧料礓石-遗址土注浆浆液工作性能

为揭示烧料礓石-遗址土裂隙注浆浆液的工作性能,分析不同水固比、浆液配比、浆液组成(烧料礓石-粉磨遗址土(CGN-G)、烧料礓石-天然松散遗址土(CGN-N))对浆液流变性能、流动性以及泌水稳定性的影响.结果表明, CGN-G、CGN-N浆液的稠度系数随水固比、浆液配比的减小而增大,流动度、泌水率均与之相反;相比CGN-N浆液, CGN-G浆液的流变指数、流动度、泌水率平均降低3.28%、 7.50%、 83.62%,稠度系数平均增大3.28%;扫描电镜和颗粒分析试验揭示颗粒微观形貌、比表面积、颗粒堆积状态是影响烧料礓石-遗址土裂隙注浆浆液流变性能、流动性以及泌水稳定性的重要因素.证明CGN-G浆液具备更为均衡的工作性能,适宜作为土遗址裂隙注浆材料.     

金沙土遗址裂隙灌浆材料比选室内试验研究

为探究适用于金沙土遗址裂隙加固的灌浆材料,选取了烧料礓石、SH(改性聚乙烯醇)和无机矿物聚合物与金沙遗址试验土拌合制备了三种灌浆材料。通过室内试验,对各种灌浆材料结石体试样的基本物理性能、力学性能及耐久性能进行了详细分析。试验结果表明,无机矿物聚合物灌浆材料具有较低的收缩性,能够有效填充裂隙;同时,其较高的抗折和抗压强度为提升土遗址的力学稳定性提供了可靠保障;在研究的三种灌浆材料中,无机矿物聚合物灌浆材料展现出最佳的耐久性能。因此,建议在金沙土遗址的裂隙注浆加固工程中采用无机矿物聚合物灌浆材料,研究成果将为潮湿环境下土遗址裂隙灌浆材料的选择与应用提供有益的指导。