西安永宁门箭楼复原工程的岩土工程问题研究

本西安城墙始建于公元1370年,其永宁门箭楼毁于1926年战火,为复原永宁门箭楼,2008年西安城墙景区管理委员会决定在原址上重建箭楼。本文介绍了箭楼复原工程在进行岩土工程勘察时,既要满足对文物保护的要求,又要保证工程勘察质量,工程勘察采取无损勘察方法,减少对文物的损坏或环境的影响,主要采用了工程地质调查、工程物探、工程原位测试和数字化模拟等无损勘察方法,并辅以工程钻探验证及室内土工试验。箭楼是在原址复原,其地基直接坐落在西安古城墙上,要解决主要的岩土工程问题为箭楼复原后城墙的稳定性及箭楼地基的稳定性问题,通过现场对城墙现状及城墙中防空洞位置、走向、结构调查,建立箭楼和城墙、防空洞、地基基础计算模型,采用极限平衡理论中的Morgenstern-price垂直条分法和二维及三维有限单元法进行了计算,分析箭楼复原后地基的应力、应变分布情况,计算结果表明,城墙稳定性安全系数大于1.2,城墙在箭楼荷载作用下整体上是稳定的,有限单元数值分析了地基的变形性状和变形趋势及城墙内塑性区分布情况,与极限平衡计算结果一致,表明箭楼地基整体上是稳定的;防空洞在箭楼荷载作用下的最大应力水平不大于0.17,防空洞是安全的。