温-湿耦合环境下黄土遗址水分迁移规律试验和数值模拟研究

干缩开裂是黄土遗址保护所面临的重要难题。遗址挖掘并暴露于自然或人工环境后,在温-湿耦合作用下造成土体失水,产生吸力驱动的收缩变形,进而导致开裂破坏。因此,研究温-湿耦合环境下黄土遗址水分迁移规律对防治其开裂破坏具有重要意义。采用瞬态剖面法开展土柱蒸发试验,测试并比较不同干密度的非饱和黄土水力特性参数:持水特征曲线和渗透系数曲线。进一步地,基于所测试黄土水力特性参数和现场的监测数据,采用非饱和土渗流软件模拟一年内兵马俑遗址一号俑坑在温-湿耦合环境下的含水率和吸力分布规律。研究结果表明:空气湿度对遗址内吸力的影响比温度更大,且较高的空气湿度有利于抑制吸力的增大;低温有利于抑制吸力的增大;温度与空气湿度都无法抑制遗址的失水。本研究对黄土遗址防治干缩开裂灾害提供了有益探索,具有重要参考价值。

硅酸预聚体对黄土遗址的室内加固实验

以正硅酸乙酯和蒸馏水为原料,以乙醇为溶剂,恒温制备了硅酸预聚体加固剂,并以乙二胺为固化剂,在实验室对土样予以加固并进行了色差、增重率、耐水性、p H值、抗压强度等性能测试。结果表明,以未加固的颜色为基准色,加固后色差为1.43,色差为1.4﹤1.5,不会引起人肉眼可辨识的色泽变化;平均增重率为0.56%,不会引起遗址土壤组成的变化;放入水中,24 h后仍然保持良好的形态,达到耐水性要求;p H值为8.13,基本不变;抗压强度比未加固土样强度增加了35.8%。本研究将为土遗址保护提供一种良好的防风化加固材料。

湖北随州市黄土岗遗址新石器时代环壕的发掘

2005年,在湖北随州市黄土岗遗址发现一处新石器时代环壕,整体近似椭圆形,南北长约316、东西宽约235米。壕沟平均宽度15～20、平均深度2.5～3米,最深处超过3.8米。沟内的出土遗物均为陶器。壕沟的形成年代应不晚于屈家岭文化晚期,延用至石家河文化早期,可能具有防御功能。