糯米浆改性烧料礓石灌浆材料力学性能试验研究

为探索出更适合土遗址裂隙加固的注浆材料,选择十分契合建筑遗址“修旧如旧”的文物修复要求的糯米浆及烧料礓石作为主要材料,设计正交试验研究16种配合比情况下的糯米浆液浓度、水胶比、烧料礓石掺量、外加剂和龄期对灌浆材料力学性能的影响。结果表明,在保证可灌性的前提下,灌浆材料试样的抗折、抗压强度与糯米浆液浓度及减水剂掺量呈正相关,随水胶比及膨润土掺量的增大呈现出先增大后减小的趋势。烧料礓石中含有可与糯米浆共同作用的气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料,对灌浆材料的抗折、抗压强度影响机理复杂,整体来看,增大烧料礓石掺量有助于提高试样的力学性能。不同配比的灌浆材料试块的抗折、抗压强度都随着龄期的增加而不断增大,龄期7 d~28 d变化趋势较为显著。SEM图像表明糯米浆改性烧料礓石注浆材料的微观结构整体呈现较多的网状结构,且附着于土颗粒表面可以较好地胶结周围土颗粒,糯米浆含有的支链淀粉树枝状结构将大量生成物规则排列,显著提高浆体成型后的密实性。运用综合平衡法得到了基于力学性能的最佳配合比为:糯米浆液浓度6%、水胶比0.55、减水剂掺量2.0%、膨润土掺量10%以及烧料礓石掺量15%。

高昌故城西南大佛寺遗址发育主要病害

高昌故城遗址是吐鲁番地区主要的国家文物保护单位,其中西南大佛寺遗址是现保存最好最重要的遗址群,遗址平面成矩形,东西130m、南北80m,占地面积10400m^2。通过对西南大佛寺遗址发育主要病害分类和病害特征分析,可以看出,危及遗址稳定的主要病害为坍塌、裂隙、墙基残蚀和侵蚀槽,其他病害是影响稳定性病害发育的前提和基础。造成这些病害发育的主要原因为风的侵蚀作用、雨水的冲蚀作用和易溶盐侵蚀作用等,遗址的破坏是在各种病害综合作用下,相互促进共同影响的结果。

基于定量分析的克孜尔尕哈烽燧遗址本体病害特征研究

克孜尔尕哈烽燧遗址本体发育主要病害为裂隙、掏蚀、冲沟、坍塌和片状剥蚀。为了确定病害是否危及遗址稳定,为保护工作提供有效数据支持,采用OKIO-Ⅱ光栅式三维扫描系统进行了14个月8期次的高精度病害变化特征监测。通过监测数据发现,遗址本体风化年缩进量比较大,北立面风化缩进量最大、风化最严重,西立面次之,南立面最小。冲沟侵蚀缩进量受水流作用的影响小于风化作用的影响,病害特征为:沿中心线侵蚀量大,冲沟两侧小;顶部侵蚀量大,底部小。掏蚀病害发展速率居首位,掏蚀区纵深缩进量两端变化较大,中间变化较小。裂隙病害扩张幅度较小,但绝大部分横向扩张,少数呈现横向收缩现象,整体趋势是扩张的。目前遗址发育的主要病害不影响遗址的整体稳定性,为遗址保护措施的选择提供了有效的数据支持。

西旁景教遗址土的工程特性

位于吐鲁番市葡萄沟内、火焰山西侧小山丘上的西旁景教遗址,在自然和人为的作用下,塌毁严重,对其保护刻不容缓。通过试验得出遗址土含盐量较高,pH值范围在8.4～9.0之间,具碱性,盐分含量与土体中水分富集和迁移关系密切;遗址土粉粒含量普遍在50%左右,砂、砾含量较高,级配不良;遗址土体在干燥状态时强度较高,抗水性弱,遇水易崩解。试验结果为遗址病害调查和保护方案提供了必要的依据。

降雨条件下黄土边坡的稳定性分析

降雨是影响边坡稳定性的重要因素,雨水入渗使土体饱和度增大、含水量增加、抗剪强度下降,当降雨强度和持续时间超过临界值时,便导致边坡失稳。结合兰州某滑坡治理工程,根据降雨强度和持续时间计算边坡浅层土体在不同时刻的含水量,运用非饱和土抗剪强度理论,对降雨条件下的黄土边坡的稳定性进行了分析。结果表明:持续降雨条件下边坡的变形破坏主要是边坡土体含水量增加引起的;把含水量作为抗剪强度的主要控制指标,建立边坡土体的黏聚力和内摩擦角与降雨持续时间的关系,进行有限元模拟分析,得到边坡安全系数,可为持续降雨条件下黄土边坡的防护和失稳预测提供参考;传统的有限元强度折减法得到的安全系数不能准确反映边坡稳定性的强弱,只能说明边坡是否破坏。

新疆惠远新城遗址北城墙发育主要病害研究

惠远新城遗址位于新疆霍城县。该城为方形,现存四面城墙,四角有角楼;墙外有马面,马面为方形;城外有护城河,现已辟为耕地;城内现存钟鼓楼、伊犁将军府旧址、文庙、衙署、沙俄领事馆等建筑。在自然和人为因素的共同作用下,惠远新城北城墙遗址破坏严重。主要病害类型为坍塌、裂隙、基础掏蚀凹进、冲沟、洞穴、生物病害、人为破坏、墙面剥离、墙顶植被发育等。通过对遗址发育的各类病害的半定量化统计分析可知,裂隙、坍塌、冲沟和墙顶陷穴是其重要病害,对遗址危害最大。目前遗址病害严重,而且该破坏正在发展延续,建议尽快开展遗址的保护加固工程。

新疆巴里坤红山口岩画地衣病害的初步分析

近年来,生物病害严重腐蚀破坏了各类文物,从而引发了文物保护工作者的极大重视。本文在以微观角度分析新疆巴里坤红山口岩画病害地衣的方法入手,通过体视显微镜、X射线荧光仪、X射线衍射分析、拉曼光谱以及扫描电镜等仪器分析,发现了岩画病害地衣的成因,并探讨其防护措施,为岩画清洗及具有抑菌效果材料的研发提供有力的科学依据。

唐顺陵走狮温度场分布规律研究

由于长期裸露在自然环境下,唐顺陵走狮风化严重。温度是影响走狮风化的主要因素之一。为了探究走狮温度场的分布规律,利用三维激光扫描技术建立了走狮分析模型,对走狮在太阳辐射下的温度场进行了计算。结果表明太阳辐射是走狮向阳面温度变化的主要因素,背阳面温度变化趋势与环境温度基本相同,时间上略为滞后,走狮表面之间及表面与内部之间均形成了较大温差。该研究结果可为走狮的保护工作提供科学依据。

土遗址表层加固微波设备的研发

由于黏土矿物的吸水膨胀性及土体颗粒之间胶结性较差而导致土遗址极易发生剥落、粉化等表层劣化。化学渗透加固作为防治这类病害的一种重要保护措施,虽然取得了一些成果,但整体应用仍处于探索和研究阶段,尤其是材料老化周期较短及再处理的难度都极大地制约了这种方法的使用。针对这一现状,本研究探讨了一种新型保护措施——开放式微波加固。微波可以通过热效应和非热效应改变土体黏土矿物的显微结构,从而增强其抵抗环境作用的能力。同时,微波具有精准定位、能量可控等优点,还可以避免化学材料挥发对土体和环境的危害,因此可以安全有效地实施加固,从而具有良好的应用前景。本研究论述了用以加固土遗址的微波设备研发的关键技术,包括频率的选定、设备参数的确定、辅热材料的选择等,以便为此类设备的推广研发提供一些借鉴。

以“特修斯之船”的方式思辨“可识别性”——关于中国文物保护实践的一点思考

从《威尼斯宪章》两款条文概括总结出的"可识别性"原则,在我国文物保护领域被广泛地接受和运用,并被应用于各类文物的保护。相较而言,世界范围内对其学理的探讨却自发表之初就从未停止。实践表明,文物种类不同,其可识别性措施迥异,对文物价值损减的影响程度也大为不同。从"特修斯之船"这样一个极端的哲学思考方式来探讨"可识别性",说明《威尼斯宪章》是一个特定时期一定群体的阶段性共识,有其特定的社会背景和历史语境。它仅仅是文物保护的一种理解、一种选择,但并不具有对于各类文物或者各种文化的绝对普适性,不应当在所有的文物保护中都刻意地体现这一原则。结合实践不断调整保护理念从而建立起系统、精微的哲学思辨体系,是文物保护理念持续健康发展的出路。

拦砂坝工程对吐峪沟千佛洞崖体稳定性的影响

在吐峪沟修建拦砂坝对吐峪沟石窟造成了严重的破坏,崖体崩塌、倾倒在短时间内频繁发生。拦砂坝在修建过程中,导致原来强烈风化的基岩松动,诱发了崖体坍塌;拦砂坝修成以后,由于水的冲蚀和浸泡,使崖体基座的泥岩软化、崩解,造成基岩松动或局部垮塌,严重影响了上部土体和洞窟的稳定性,导致崖体在拦砂坝修成以后崩塌、倾倒频繁发生;拦砂坝内水位的频繁变化是影响崖体稳定性的重要因素。不当的水利工程是河谷地貌类型石窟寺破坏的原因之一。

乡村公共空间优化策略研究——以石砭峪新村为例

当前乡村振兴战略背景下,我国乡村公共空间的新建出现“同质化”“错位化”“空心化”现象,导致传统乡村社会关系的解体和重组,最终面临乡村社会公平和空间正义的缺失。本文以西安市长安区石砭峪新村为例,分析乡村公共空间建设中存在的问题,从社会域和空间域两个视角出发提出乡村公共空间优化策略,以期促进社会关系网络的修复以及社会生态环境的优化。

乔木对岩土体的综合作用研究综述

乔木种类繁多,地面地下形态各异,对于岩土体的作用复杂而多变,各种影响因素互相驱动甚至充满矛盾。着重于对乔木诱发岩土体边坡稳定性最重要的两个环境因素——降雨和风力,分别从树冠、树干、枯落物及根等部位阐述了这两种环境影响因素下,乔木对于岩土体稳定性的已有研究成果。目的在于通过系统梳理,完整论述乔木对于岩土体的综合影响,深化乔木对岩土体边坡作用的认识,以期为岩土体边坡防治工程提供设计参考。

新疆惠远老城遗址病害特征及成因分析

土遗址是我国重要的文化遗产资源,加强土遗址保护对于保留中华民族优秀文化遗产具有举足轻重的意义。常见的土遗址包括长城遗址、烽燧遗址以及古城遗址等。由于近些年极端气候现象频频出现,加速了各类土遗址消失进程。惠远老城遗址位于新疆霍城县,由老城北墙、老城东墙、瓮城以及钟鼓楼台基等组成。现场调查惠远老城遗址各类病害后发现,该遗址中裂隙病害较为发育,裂隙总数159条,其中墙体裂隙数量达到总数的94.97%。掏蚀和冲沟病害较为发育,共发育有掏蚀229处,其中墙体发育有218处,占总数95.2%;冲沟单沟最大沟深达2.5米,平均冲深0.73米,冲深大于0.3米的冲沟条数占总冲沟条数的76.8%。在此基础上,分析了各种病害的成因机制,并提出对应的治理措施:对裂隙和深度较小的冲沟主要进行裂隙注浆处理,掏蚀区采用回填和砌补的形式进行治理,为我国土遗址评估与保护提供重要指导与建议。

基于微观结构的柏孜克里克石窟壁画起甲成因及修复研究

石窟壁画起甲修复过程虽然简单,介入材料与壁画之间的微观结构却非常复杂,壁画修复前后的微观结构变化对于壁画起甲修复过程及长久的保存效果显得尤为重要。扫描电镜能对研究对象进行几千倍甚至十万倍的显微结构观察,可以对高清的微米级、纳米级微观结构进行科学研究,真正实现可靠的精细微区分析。本文重点介绍了柏孜克里克壁画起甲的起因和修复前后壁画的结构变化,并且进一步研究了扫描电镜图像在壁画起甲修复微区分析中所起的作用,除了在上述显微结构方面的意义之外,它在壁画起甲修复方面也起到了指导作用,为以后壁画起甲修复工作提供翔实的科学数据和有力的技术支持。