生土基砌体沿通缝抗剪试验方法研究

为确定一种适用于生土基砌体沿通缝抗剪试验方法,本文通过对48个不同种类生土基砌体进行双剪试验,分析了块材种类、水平灰缝、荷载作用位置、灰缝材料等因素对生土基砌体沿通缝抗剪性能的影响,基于层次分析法对不同抗剪试验方法进行综合评价,确定了一种适用于生土基砌体沿通缝抗剪的试验方法。结果表明：抗剪试验方法对生土基砌体沿通缝抗剪性能存在显著影响,含有水平灰缝的试件抗剪强度一般高于不含水平灰缝的3砖试件抗剪强度;荷载作用位置对于6砖试件的抗剪强度存在一定影响,半砖受荷试件的抗剪强度大多数情况下高于整砖受荷试件的抗剪强度;专用砂浆与块材的粘结性能较好,砂浆试件的抗剪强度约为泥浆试件的10~65倍;4砖试件在试验操作性和试件受力状态方面均表现出显著优势,层次分析法的综合评价值最高,为0.32,建议采用4砖抗剪试验方法作为生土基砌体沿通缝抗剪的标准试验方法。     

土遗址锚固用PS-(C+F)浆液性能与结石体耐久性室内试验

为科学揭示土遗址本体锚固用PS-(C+F)浆液的凝结固化特征和结石体的长期性能,针对标准稠度试验确定的最佳水灰比(0.39)的浆液,通过龄期强度、龄期含水率、龄期波速、收缩特性等试验,查明了浆液的凝结固化特征;通过温湿度循环、冻融循环、水稳定性、安定性和耐碱性等耐候性试验手段,研究了结石体的耐久性特征。试验结果表明,本浆液龄期强度满足施工工艺的需求,结石体在外观、密度、孔隙率、强度上和土体具有较好的兼容性,较低的收缩率保证了锚固界面的性能,结石体具有典型的弹脆性力学特征;结石体具有优良的耐久性,可以有效的抵御西北干旱半干旱区的气候,但在硫酸钠高含量遗址土体中不适用。研究证明,配合比为C∶F=1,PS∶(C+F)=0.39的PS-(C+F)浆液适宜于中国西北地区土遗址本体锚固,具有较强的兼容性和耐久性。     

融雪与降雨入渗下含盐土遗址的冻融劣化研究

采用含水率、电导率、弹性波速及无侧限抗压强度等指标,结合试样表观及微结构变化研究了含盐土遗址在融雪或降雨入渗的初始条件下经历冻融循环的劣化机制.结果 表明:在冻融循环过程中,试样含水率因融雪与降雨入渗的水分补给及蒸发散失而先增加后减小并趋于稳定,盐分随水分迁移后分别在试样高度5,3.5 cm处富集;水分入渗增加了土粒间...     

Conservation of Jiaohe ancient earthen site in China

Earthen sites,which are mainly made of earth,are cultural heritages with historical,artistic and scientific values.Many extremely valuable earthen sites have been preserved in the arid areas in China.The earthen site of Jiaohe Ancient City is one of the earliest National Protected Important Cultural Heritage Sites.The Jiaohe Ancient City site exhibits all kinds of deteriorations,which can be found in the earthen sites in arid environments in China.Through a case study of the Jiaohe ancient earthen site,we p...     

经PS加固土遗址水饱和强度及加固效果的环境影响研究

 以新疆交河故城遗址土做试样,首先用不同浓度的PS加固,经过一段时间干燥后得到不同初始含水率的试样,然后进行渗透系数测试,之后再进行不固结不排水试验,测量试样的抗剪强度。同时,进行PS加固试样的水稳定变化测试(即水中崩解试验),耐风蚀的风洞模拟试验,冻融破坏对加固强度的影响、温差破坏对力学强度影响及干湿破坏对力学强度影响等试验,研究古丝绸之路特殊环境因素对PS加固土遗址保护效果的影响。结果显示,PS加固对土的饱和渗透系数影响很小,而被3%和7%PS加固后的试样峰值抗剪强度比加固前的分别提高了90%和360%,残余抗剪强度也分别提高了50%和250%。结果说明,PS加固后土遗址仍具有很好的渗透性,但被雨水渗透饱和后,仍具有很明显的加固强度。这就证明PS适用于丝绸之路干旱区古代土遗址的加固保护。     

均质土坝漫顶溃坝过程数学模型研究及应用

国内外大量模型试验表明,"陡坎"式冲蚀是均质土坝漫顶溃决的重要机理。近年来,各国学者开发了一系列的考虑"陡坎"式冲蚀的溃坝过程数学模型,但模型均采用了"陡坎"出现在下游坡脚的假设。通过大比尺均质土坝漫顶溃决模型试验发现,对于坝高较大的均质土坝,"陡坎"出现的位置与漫顶水头和下游坝坡坡比存在内在联系,且"陡坎"的移动速率与坝料的物理力学指标相关,因此初始冲坑的位置和"陡坎"移动参数的选取对于溃坝过程模拟结果的合理性具有重要意义。本文借鉴国内外的漫顶溃坝过程数学模型,提出一个可考虑均质土坝漫顶溃决过程中"陡坎"移动的数学模型。该模型通过漫顶水流特征和坝体形状参数确定下游坡初始冲坑的位置,采用能量分析方法模拟"陡坎"移动,并通过室内与现场模型试验提出可考虑坝料黏粒含量、含水率、干密度等指标的"陡坎"移动参数;利用基于水流剪应力原理的冲蚀速率公式模拟溃口纵向下切与横向扩展;采用宽顶堰流量公式计算溃口流量,通过极限平衡法分析溃坝过程中溃口边坡的稳定性,采用迭代的数值计算方法模拟整个溃坝过程。选择国内外典型的大比尺均质土坝漫顶溃坝试验和有实测资料的溃坝案例对模型进行验证,并研究了是否考虑"陡坎"冲蚀对溃坝模拟结果的影响;通过模型计算分析可以得出,本文提出的数学模型可合理模拟均质土坝的漫顶溃坝过程。     

土遗址加固材料比选及试验研究

土遗址加固保护加固材料众多,不同材料各有利弊,为寻求理想的加固材料,加快保护进程,首先对当前常用加固材料水玻璃、丙烯酸树脂和有机硅树脂等从物性特征上分析其加固特点,得出有机硅改性的丙烯酸树脂乳液（硅丙乳液）性能较优良。以榆林明长城土遗址为例评定其加固效果,进行了无侧限抗压强度、耐水和耐盐腐蚀试验等,结果表明硅丙乳液加固土遗址效果良好,可为实地加固保护提供有力参考。     

土遗址裂隙加固桩-浆协同效果与机制研究

研究表明以生石灰为掺料的浆液与土遗址兼容性良好,并且发现在此浆液中添加微型石灰桩能够更好消除浆-土界面的干缩分异的现象。为探究桩-浆协同作用下裂隙的加固效果与机制,通过开展单独注浆工艺和宽径比（裂隙宽度与石灰桩直径的比值）为1.5、2.0、2.5和3.0桩-浆协同工艺下室内遗址土裂隙注浆实验。浆液养护63天后,首先对裂隙两侧等距土体的宏观性质指标（贯入阻力、密度、液塑限和颗粒组成）进行测试;而后通过扫描电子显微镜、比表面积（SSA）和阳离子交换量（CEC）,以及基于孔隙率变化建立的强化变量对裂隙注浆后加固效果进行定性和定量联合分析。结果表明：桩-浆协同作用下宽径比小于2.5时对裂隙的加固效果均优于单独注浆条件,宽径比为2.0时效果最佳;宽径比大于3.0时加固效果弱于单独注浆条件。而结果所反映的本质是分属于石灰桩和浆液的膨胀和离子迁移对裂隙两侧土体的挤密和团聚作用不是简单的线性叠加,而是当宽径比超过2.0时出现浆液对石灰桩的挤密和团聚作用产生明显抑制反馈。     

传承客家文化营造乡土景观——以永定洪坑土楼景观规划为例

近几年来,由地域文化和乡土景观营造出的原生态美,越来越受到人们的关注和追求.以福建省永定洪坑土楼景观规划为例,在研究洪坑客家土楼文化内涵和土楼建筑特点的基础上,总结了此类设计思想、意向和方法,并结合各种造景方法,构建了一个具有观赏性、游览性和参与性的乡村土楼景观.通过这次实践活动,为地域文化保护和乡土景观设计规划提供了...     

Numerical simulation of the behaviors of test square for prehistoric earthen sites during archaeological excavation

During the process of archaeological excavation in the regions of Southeast China, collapse of test square usually occurs due to poor site-specific conditions. In this paper, the fast Lagrangian analysis of continua in three dimensions (FLAC3D) is employed to reveal the behaviors of test square. Taking the archaeological works in Liangzhu prehistoric earthen sites as the research background, the paper first introduces the geological setting, excavation procedure and monitoring scheme of the studied test square. Then, the deformation of four sides of the test square is modeled using FLAC3D. By comparison, it shows that the numerical results are consistent with the results from field monitoring. The result suggests that the numerical simulation can be effectively applied to representing the actual behaviors of the test square, which is helpful for determination of excavation scheme and stability evaluation of the test square during archaeological excavation.