某高层建筑纠倾加固与监测工程技术研究

针对高地下水位泥岩地基软弱、施工不当等引起的高层建筑地基不均匀沉降的病害,进而导致上部结构倾斜的工程案例,通过现场勘察研究制定了纠倾加固技术方案并实施,纠倾加固过程中运用沉降观测和倾斜观测研究了大楼的变形特征。结果表明:“锚杆静压桩结合钢筋混凝土灌注桩止倾加固,井形巷道钻孔取土结合锚索加压调控纠倾”的综合纠倾加固方案对该纠倾加固工程切实可行,工程实施后高层建筑倾斜率由3.99‰降低至1.21‰,满足规范及正常使用要求;高层建筑纠倾加固过程中沉降观测结果和倾斜监测结果可以相互验证,监测结果的及时分析反馈可以实现“动态化设计,信息化施工”以便及时适当调整纠倾加固方案,保障大楼结构安全;对高层建筑纠倾加固工程,采取先止倾加固再纠倾加固的方式,纠倾过程及结果会比较理想。

无人机贴近摄影测量技术在石窟寺外立面测绘中的应用

针对传统不规则石窟寺外立面测绘方法工作量大、效率低、设备昂贵以及成果形式单一等问题,依托典型石窟寺危岩体加固保护勘察设计工程实例,提出一种基于无人机贴近摄影测量技术的不规则石窟寺外立面测绘方法。在无人机贴近摄影的基础上,构建石窟寺外立面精细三维模型,并利用全站仪和测距仪等进行精度评估。结果表明,该方法可以快速获取石窟寺外立面影像信息,实现低成本、快速的三维实景建模处理,满足不规则石窟寺外立面测绘精度要求,对不规则类不可移动文物的外立面测绘具有重要的参考意义。

低空摄影测量在土遗址保护工程中的应用研究

针对传统测绘手段难以满足日趋精细的土遗址保护工程测绘要求,采用无人机航拍、AGISoft photoscan及Smart 3D软件对土遗址进行三维重建,辅以外业精确像控点生成文物精细三维模型、点云、DSM、DEM、DOM、DLG等测绘成果。实验证明,这种方法不仅成本低廉、方便快捷,而且误差小精度可靠,在土遗址保护工程领域有很广阔的应用前景。

夯土长城结构稳定性病害及传统保护加固方法研究

我国西北地区特殊的气候环境使得少数长城遗址得以保存,但受自然环境、地质作用和人类活动等影响,现存的夯土长城遗址各种病害严重发育,尤其是裂隙、冲沟和掏蚀等结构稳定性病害,将引起长城墙体局部甚至整体坍塌,造成不可挽回的毁灭性后果。本文以甘肃境内山丹县小寨段明代夯土长城为例,详细勘察了其建造材料、形制及工艺,分类分析了结构稳定性病害及其造成的坍塌失稳破坏模式,采用原材料、原工艺的传统保护加固方法,提出了有针对性的病害治理和坍塌防治方案,可为夯土长城遗址保护工作提供一定参考。

电法勘探技术在清水宋墓水害勘测中的应用

清水宋墓是发现在清水县境内宋(金)时期四座小型平民墓的合称,位于甘肃省清水县赵充国陵园内。受自然因素和人为因素的影响,清水宋墓渗水严重,水害普遍发育,并衍生出砖画颜料褪色、表层风化剥落等多种病害。本次勘测工作根据土体含水率不同存在的电性差异原理,采用高密度电阻率法、自然电场法两种电法勘探方法,查明了清水宋墓渗水病害分布情况及墓室区域土体表层渗流补给方向,为清水宋墓水害的治理和保护提供了依据。

利用激光诱导击穿光谱分析法检测文物的土体成分

由于文物的不可逆性,要求对文物材料元素检测时不能对文物本体造成损伤。目前对古建筑材料进行成分检测时常用的XRD技术需将样品磨成粉状才能检测。激光诱导击穿光谱分析技术(LIBS)能够无损、快速、准确的进行多元素检测,在文物保护中具有较大应用价值。LIBS技术分析了不同地方建筑的材料样品。结果表明,LIBS对检测样品损伤极小,且能快速的确定样品的组成元素及含量。在文化遗产应用中,LIBS可作为新型的物质成分检测技术,能够为文物材料成分的检测提供新的技术参考。

我国建筑遗产保护方向人才培养体系的思考

建筑遗产保护是一门综合性很强的新型交叉学科,建立中国自己的遗产保护科学体系势在必行。本文通过对中国建筑遗产保护学科的发展历史、学科特点、人才需求和培养现状的论述和分析,明晰了中国建筑遗产保护的学科和事业发展具有的迫切性、独特性和专业交叉性。从不同学科视角探明建筑遗产保护的发展应以保护行业的需求为导向,并进一步明确建筑遗产保护人才培养目标。最后,本文从注重本质、建立知识体系、加强实践能力培养等策略的基础上提出了建筑遗产保护专业人才培养的实施路径,包括提倡多学科合作、设立专业化课程、加强实践教育和实习、建立行业和校内导师体系、加强国际交流与合作等。本文所建议的人才培养体系为建筑遗产保护学科的进一步发展和事业的推进提供了参考。

土遗址夯补机具研制与配套施工工艺研究

对气动锤进行改进研制了土遗址夯补特种施工机具D,Q型夯补锤,通过现场试验得到机具在输入风压为0.8MPa、待夯土体含水率为19%、虚土铺设厚度为30cm、每层虚土夯击遍数为6遍的情况下最易达到土遗址夯筑的压实度要求。总结了D,Q型夯补锤进行土遗址夯补施工的工艺流程,从一定程度上解决了传统人工夯补时作业效率低、质量控制靠经验、狭小空间无法施展的问题。

乐山大佛天洞-麻洞危岩加固悬挑脚手架施工技术

乐山大佛是世界文化与自然双重遗产峨眉山-乐山大佛的组成部分,针对大佛周边危岩病害采用锚固技术治理,而悬挑脚手架作为锚固施工平台在病害治理过程中要保证其安全性、经济性、合理性。临江超高崖面采用三阶段搭设,为了合理计算异型悬脚手架结构受力,客观反映脚手架立杆应力分布,对规范中要求检算的内容依据规范要求进行检算,采用有限元对每阶段变截面处立杆检算,同时有限元计算中考虑缆拉钢丝绳受力,型钢悬挑基础受力计算,检算结果均满足规范要求,符合实际受力状态,确保了本次危岩治理工程顺利地实施。

红城感恩寺明代建筑大木作特征研究

本文在红城感恩寺六座明代建筑实测基础上,通过对比宋代《营造法式》与清代《工程做法》中有关模数、折屋之法、立面特征的相关规定,认为:明代弘治年间营造红城感恩寺时,斗口制已在营建过程中尝试,新的模数制处于萌芽、孕育过程;红城感恩寺明代各建筑在折屋做法上通过增加室内联系构件使檐步大于金步与脊步,并在举架上采用"急转"取代"圆转";红城感恩寺明代各建筑立面上更多延续了宋元建筑遗风。

湿陷性黄土地区锚杆静压桩地基加固应用研究

湿陷性黄土地区地基病害常有发生,严重危及建筑物和构筑物安全。主要以湿陷性黄土地区某办公楼扩建建筑地基基础加固工程为实例,结合工程地质条件、病害原因、地基基础加固措施和监测数据,研究了锚杆静压桩在湿陷性黄土地区的地基加固效果;结合工程实践,阐述了锚杆静压桩在湿陷性黄土地区地基基础加固过程中的关键控制因素。研究结果表明:锚杆静压桩地基加固属于"干作业"加固,对湿陷性黄土地区地基加固较为适用,可有效降低对地基的扰动,增强地基加固效果;垂直度和接桩质量是保证压桩正常进行的控制因素,在施工过程中应该严格对其进行控制;压桩力和桩入土深度是保证地基加固效果的关键因素,在方案设计时就应该对其重点考虑。

西宁某高层商住楼纠倾加固工程分析与数值计算研究

随着建筑物和构筑物各种病害层出不穷,建筑物和构筑物病害治理研究日益受到瞩目。本文主要以西宁某小区泥岩地基高层倾斜建筑纠倾加固工程为例,结合具体的施工技术和监测数据,探讨并比较了锚杆静压桩、人工挖孔混凝土桩的止倾效果,结合FLAC 3D研究了单排孔模型、"扩孔法"模型和"双排孔法"模型的土体竖向位移。研究结果表明锚杆静压桩配合螺旋千斤顶自锁对大楼暂时的止倾加固有利,人工挖孔混凝土桩可以实现大楼永久的止倾加固;"迫降纠偏法"中,土体最大沉降量的位置处于第一排取土孔的顶部土体。"扩孔法"和"双排孔法"可以成倍增加土体变形量,两种方法都可以作为迫降纠偏法中增加土体变形量的主要技术措施。该研究成果对其他类似倾斜建筑物或构筑物纠倾加固的设计和施工具有指导意义。

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。