复杂形态立柱式石质文物的病害调查及防治对策--以浙江省柯岩云骨岩柱为例

由于文物保护须坚持不改变文物原状、最小干预等原则,文物保护精细化作业的需求越来越迫切。本文以复杂形态立柱式石质文物——云骨岩柱为例,通过高精度三维激光扫描、现场调查和数值模拟等,对云骨岩柱的几何形态、文物病害及其稳定性等进行了分析研究。结果发现:云骨岩柱受岩体结构面切割和上部树木根劈作用严重,已切出多块危石;风化作用导致风化空腔和剥落现象存在;云骨下部基座荷载偏压现象严重等。在上述分析的基础上,提出了针对危石、风化空腔和岩柱基座等关键部位的加固方法和对策。本文的研究方法可为复杂形态立柱式石质文物的调查、分析和加固方法等提供参考,相关结论可为云骨岩柱的稳定性判断和后期加固提供指导。

基于生土材料微细观结构性能的加固关键技术研究

西北地区赋存的生土建筑与遗址病害严重,急需进行加固。从微细观的角度深入认识土体加固时内部的胶结质量和强度问题,对构成嘉峪关关城及哈密烽燧的土样从不同土体结构层次上分析了土块的工程性质及土体微粒的组成和微细结构性能,探索了生土材料的强度失效机理。在此基础上,提出利用纳米SiO_2溶液及与其配合使用的无机粉状复合加固剂加固生土建筑的技术。并通过现场试验确定加固土体的工艺措施及相关材料性能指标要求,使得从材料设计到加固措施实施等问题得以相对规范化。

山西北部明长城青砖性能研究

以山西北部10处典型明长城遗址为研究对象,通过现场调查、室内试验和测试表征,研究青砖性能和组分、结构和工艺之间的对应关系。结果表明:不同区域的长城青砖物理性能和力学性能差异较大;通过XRD分析,不同区域青砖中的方解石含量差异较大,从而导致青砖致密程度不同;通过热膨胀分析,不同区域青砖的烧成温度T_(e)差异较大,分布在825℃~940℃内;通过回归分析,青砖力学指标与烧成温度间存在较好的指数对应关系,表明烧成温度是影响青砖性能的关键因素。

巫奉高速公路某工点滑坡成因分析与治理措施探讨

随着线路工程的建设,开挖路基导致坡体变形失稳,尤其在边坡开挖过程中受到强降雨的影响,坡体变形将更加剧烈,严重影响着线路路基的正常施工及今后的运营安全。以巫奉高速公路某工点滑坡为例,在详细调查分析滑坡特征的基础上,对滑坡指标进行分析取值及推力计算,通过调整边坡坡率,布置抗滑桩、锚杆框架、锚索框架,设置排水工程等措施对滑坡进行了综合治理,以达到坡体整体稳定的目的,从而确保了该段高速公路路基的正常施工和滑坡体上的电杆、农田的安全及今后的安全运营。

山西明长城遗址青砖保护中防水材料的试验研究

通过现场调查、室内试验和测试分析,研究正硅酸乙酯、异丁基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液等防水材料在山西明长城青砖保护中的应用效果。研究表明,涂覆防水材料能有效降低青砖的吸水率和毛细吸水系数,并且能够提高青砖的耐久性。3种防水材料中复合乳液的保护效果最佳,经复合乳液处理的试样在干湿循环作用后仍然保持厌水性。

太原西山大佛危岩体综合加固技术

太原西山大佛开凿于北齐文宣帝时期,迄今已有1400余年,是目前所知世界上最早的大型石刻佛像。由于独特的地质构造和地层岩性,在自然应力、地震作用、自然风化及人类活动等因素的影响下,岩体结构松散,整体性差,造成大佛四肢残缺、躯体破碎。针对大佛病害现状,分析病害机理,提出了预应力锚索、锚杆框架、槽钢梁及截排水沟等综合措施加固。工程完工已两年多,取得了很好的治理效果。

关于兰州碑林地质病害的分析和探讨

兰州碑林地质病害属于典型的黄土地区填土变形问题,具有一定的特殊性,亦有广泛的代表性。对兰州碑林地质病害进行了较为系统地分析,并提出了相应的治理措施,同时警示在类似的建设活动中,应重视加强对填土的处理,并加强日后运营的管理。

热融滑坍边坡病害成因分析及治理措施

在我国高原地区,有多条公路穿越于多年冻土区域,由于冻土地区特殊的气候和地质环境,路线穿越的地区不同,所引起的线路病害成因也不尽相同。以国道G227线K219+000～+200段边坡病害成因为例做了分析和研究,并且提出了相应的治理措施。

激光诱导击穿锌等离子体的空间膨胀特性及能量依赖关系的研究

本文通过激光诱导击穿光谱技术研究了锌等离子体在空间膨胀时其特性的演化,并研究了等离子体产生对激光脉冲能量的依赖关系。在大气环境下将脉冲激光聚焦于锌金属靶表面烧蚀并产生等离子体,采集等离子体膨胀方向不同距离处的时间分辨荧光光谱,确定等离子体的电子温度及电子数密度参数,研究等离子体特性随空间膨胀距离及时间的演化关系。然后改变激光脉冲能量,采集特定位置的锌等离子体荧光光谱,确定等离子体特征参数及其时间演化特性对激光脉冲能量的依赖关系,研究激光脉冲能量对等离子体形成的影响。结果表明,等离子体形成后其早期膨胀过程为超音速绝热膨胀,随等离子体空间膨胀距离的增加电子温度先降低后升高,电子数密度先升高后降低。当延迟时间增加至2.2us时,随着空间距离的增加,电子温度持续下降,电子数密度基本维持不变,此时超音速绝热过程消失。当激光脉冲能量增加时,锌元素特征谱线强度逐渐饱和,电子数密度增加速率逐渐降低,等离子体寿命持续增加。当激光脉冲能量低于100 mJ时,电子温度随激光脉冲能量的增加而快速上升。当激光脉冲能量高于100 mJ时,电子温度维持在8500 K上下波动。因此,随着激光脉冲能量的增加,等离子体屏蔽效应逐渐明显,脉冲激光与锌金属靶相互作用前期产生的等离子体吸收激光脉冲能量维持自身的存在,最终导致仅有部分激光脉冲能量与金属发生相互作用,使得谱线强度及电子温度的上升出现阈值。