【摘要】：中國是歷史悠久的文明古國,擁有五千多年的歷史文化,給我們留下了眾多的文物古跡,這些歷史遺跡具有重要的歷史價值和社會意義。西北地區(qū)是我國古絲綢之路的起點,文物古跡分布廣泛,其中有不少著名的土遺址。土遺址是眾多文物古跡較為特殊的一種,其主要載體是“土”這種材料,例如漢長安城和統(tǒng)萬城等。大多數(shù)的土遺址的占地范圍廣,屬于大遺址的范疇,受環(huán)境的影響非常明顯。我國現(xiàn)存土遺址的保護(hù)情況較不容樂觀,很多遺址受損嚴(yán)重,亟待修復(fù)。因此盡快深入開展土遺址的保護(hù)修復(fù)研究是必要和迫切的。有鑒于此,本文以陜北典型粉土遺址為研究對象,基于“就地取材,以土修土”的研究思路,以土體改性為主要研究手段,以期探尋出適宜于粉土遺址修復(fù)保護(hù)的新方法,并對其可行性進(jìn)行了試驗驗證�？紤]到土遺址作為文物,不宜開展過多的試驗。因此本文在試驗的基礎(chǔ)上,還對遺址土及其仿制土的力學(xué)特性進(jìn)行了模擬,并將模擬結(jié)果和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析。與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理修復(fù)加固法有所區(qū)別,本文選用土遺址附近的土作為主要修復(fù)材料,分析篩選環(huán)保型材料分別摻入土中進(jìn)行單摻改性試驗,根據(jù)試驗結(jié)果選擇效果較好的材料開展混摻改性試驗,最終以優(yōu)選摻入材料和配比來仿制原遺址土。測試改性仿制土樣的工程性質(zhì)并與原遺址進(jìn)行對比分析,以檢驗試驗結(jié)果的可行性。在此基礎(chǔ)上,建立了基于UH理論的本構(gòu)模型,對改性仿制土樣和原遺址土樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了模型驗證。改性試驗的結(jié)果表明:對于修復(fù)材料的單摻試驗,采用6%的水硬性石灰或8%的木質(zhì)素的改良土樣,各項工程性質(zhì)指標(biāo)與原遺址土樣相近或稍優(yōu),考慮經(jīng)濟可行性,這兩種材料的單摻土樣可應(yīng)用于土遺址的局部修復(fù)保護(hù);對于修復(fù)材料的混摻試驗,采用0.25%的聚丙烯纖維對2:8灰土進(jìn)行改性或5%的淀粉醚對1:9灰土進(jìn)行改性所得到的改良土樣,各項工程性質(zhì)指標(biāo)與原遺址土樣相近或稍優(yōu),由于石灰是傳統(tǒng)的土的改性材料,價格優(yōu)勢明顯,因此這兩種混摻改性方案可應(yīng)用于土遺址的大規(guī)模修復(fù)保護(hù)。以先期固結(jié)壓力的等效值和UH模型為基礎(chǔ),對于土遺址及其改性修復(fù)材料的力學(xué)特性進(jìn)行了模擬,模型計算曲線和試驗數(shù)據(jù)較為相符,這為土遺址的有限元計算提供了模型基礎(chǔ)。本文針對土遺址的修復(fù)保護(hù)進(jìn)行了一系列的試驗和理論工作,研究成果將會為土遺址的修復(fù)保護(hù)提供理論依據(jù)和試驗支持,具有重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。
【圖文】：

圖 1.1 技術(shù)路線圖1.5.2 實施方案土遺址修復(fù)保護(hù)工作是由文物部門負(fù)責(zé)的，但土遺址所用的建筑材料是土，屬于土力學(xué)的研究范疇。近年來文保部門和巖土工程界的合作越來越密切和廣泛，運用土力學(xué)的知識來解決土遺址修復(fù)保護(hù)工作中的問題也成為巖土專業(yè)人員一個新的重要的研究領(lǐng)域，本文將通過開展大量土工試驗，來研究土遺址的工程特性，通過土遺址修筑材料的改性試驗，優(yōu)選出適合的修復(fù)材料，在試驗的基礎(chǔ)上，建立適用于遺址土和修復(fù)用土的本構(gòu)模型，預(yù)測其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，為土遺址的數(shù)值計算提供理論支持。研究將從巖土工程的角度為土遺址的修復(fù)保護(hù)提供試驗參考和理論指導(dǎo)。本文的具體實施方案如下：通過大量閱讀參考文獻(xiàn)，與老師初步確定試驗方案�，F(xiàn)場取土，分別對遺址土和附近土樣開展物理力學(xué)及環(huán)境耐久性等試驗。購買各類改良材料，將每種改良材料與土遺址附近土樣按照不同摻入比例混合均勻后制成改良試樣，測試其物理力學(xué)指標(biāo)，與原遺

它是北方匈奴留下的唯一城池，距今將近有 1600 多年的歷史。萬城是我國古代筑城史上非常著名的代表。其始建于公元 413 年，竣工于漢奢延城改筑而成。外廓城和內(nèi)城構(gòu)成了整個城址，東城和西城包含于內(nèi)、東城和西城自東向西布置。俯視外廊城外形是長方形，鄰邊總和約為 邊總和約為 1283 米，西城則是 1235 米。統(tǒng)萬城遺址全部是用夯土的方法無定河臺地的上面。城市的基本格局一直保留至今。鑒于統(tǒng)萬城在我國土性和代表性，本研究以統(tǒng)萬城遺址土為研究對象，開展西北土遺址修復(fù)保優(yōu)化的研究。一般工程常見土相比，，原遺址與其相差較大，修復(fù)土遺址和適當(dāng)?shù)男迯?fù)材就是掌握土的工程性質(zhì)，通過研究它的物理力學(xué)性質(zhì)，為土遺址的修復(fù)保實基礎(chǔ)。本次研究所用的土樣均取自現(xiàn)場，對其物理、力學(xué)和環(huán)境耐久性《土工試驗規(guī)程》(SL237-1999)為依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2609901