国家科技支撑计划(2010BAK67B16) 作品数:27 被引量:277 H指数:12 相关作者: 王旭东 孙满利 张秉坚 谌文武 魏国锋 更多>> 相关机构: 敦煌研究院 兰州大学 西北大学 更多>> 发文基金: 国家科技支撑计划 中国博士后科学基金 西部灾害与环境力学教育部重点实验室开放基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 历史地理 天文地球 环境科学与工程 更多>>
PS溶液渗透对非饱和土的增强效应研究 被引量:9 2011年 特定模数硅酸钾溶液(PS)已广泛的用于我国西北干旱地区土遗址加固保护工程中,并且取得了显著的效果。但是PS对潮湿地区遗址土加固效果,目前尚缺乏成熟的理论和实验验证。本文从室内试验的资料出发,研究PS对潮湿地区土遗址非饱和土的增强效应。本次研究土样取自位于潮湿环境中的浙江杭州良渚土遗址(3000 B C.),在实验室内对高含水量(13%~25%)的重塑土样进行了PS渗透加固。通过研究对比加固前后重塑土样的固结特性和抗剪强度,发现PS对潮湿地区遗址土也有一定的加固效果。加固效果随初始饱和度的不同而不同,但初始含水量达25%的土在PS作用下仍可能得到增强。经PS渗透的土样不仅提高了初始固结性能和抗剪强度,而且加固土样而且呈现出一定的弹脆性特征,呈现出塑脆性转化,表明PS渗透可能产生对土初始结构的稳固作用。这一探索研究将为扩大PS在土遗址加固保护工程的应用提供一定的理论支持。 王思敬 王彦兵 邵明申 李黎PS对潮湿环境土遗址加固潜力探讨 被引量:9 2012年 PS在我国西北干旱地区土遗址加固工程中得到运用,其加固效果也取得了广泛的认可。但PS能否用于潮湿环境土遗址的加固保护及其潜力如何,目前尚没有比较成熟的成果。本文旨在回答上述两个重要问题。在室内将遗址土重塑成样并控制其含水量为13%、17%、19%、21%和25%。随后用3%PS渗透加固各含水量试样,通过固结和直剪试验结果的对比,得到以下结论:(1)不同含水量试样,渗透速度差别较大,PS吸收量差别也较大,但呈现一定的规律性:含水量越大,初始出渗时间和PS的吸收量越小;(2)加固后,土样的压缩系数和抗剪强度均有所提高,证明PS对潮湿地区的土遗址具有加固效果;(3)含水量不同加固效果也不同,其中加固效果最好的含水量在19%~21%。上述结论和成果为PS在潮湿地区土遗址的保护提供了一定的数据支持。 王彦兵 王思敬 李黎 邵明申 韩庚友 张宪朝关键词:固结试验 直剪试验 钙基液态水硬性加固剂用于潮湿土遗址的加固保护 被引量:20 2012年 通过对钙基液态水硬性加固剂的研制,对潮湿环境土遗址的加固保护进行了探索性研究。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果表明,已成功制出了潮湿土样水硬性加固所需的纳米材料。同时,研究发现,氢氧化钙在650℃下用马弗炉煅烧1.5 h后,可得到直径约50 nm、长度约200 nm的针状二次生石灰;这种二次生石灰经水消化后,会成为粒径在200~300 nm左右、大小十分均匀的扁平椭圆状纳米氢氧化钙颗粒;氧化钙在密封陈化一段时间后,也可使氢氧化钙的粒径达到纳米级。土样加固试验的结果显示,纳米石灰的乙醇分散液的渗透性优于分析纯氢氧化钙,钙基水硬性加固剂对潮湿土样的加固效果较为明显,有望成为一种适合于潮湿环境土遗址加固的新型材料。 魏国锋 张秉坚 杨富巍 胡宝忠 陈兵 王旭东关键词:土遗址 水硬性 不可移动文物保护材料研究中的问题和发展趋势 被引量:33 2010年 在不可移动文物保护科学技术中,化学保护材料起着重要的作用,影响着相关技术的实施和发展。本工作通过大量查阅最新的国际和国内研究文献,从材料化学角度综述了近年来国内外不可移动文物保护材料研究的现状,包括有机材料和无机材料。归纳了保护材料容易出现的问题或局限性,阐述了当前保护材料发展的动向和趋势,提出了国内值得开展研究的方向。 张秉坚 魏国锋 杨富巍 王旭东关键词:石质文物 古建筑 土遗址 保护材料 不同掏蚀深度下古城墙的稳定性数值分析 被引量:6 2013年 以浙江良渚古城的宽顶古场面墙稳定性问题为研究对象,本文针对古城墙可能出现的不同深度的风沙掏蚀的实际工况,通过有限差分软件FLAC3D,建立计算模型进行了稳定性分析,探讨了不同掏蚀深度下城墙破坏机理和规律。研究表明:当城墙墙根掏蚀深度不是很大时,城墙整体稳定,土体开始出现比较小的位移量,掏蚀部位及其周围出现局部塑性破坏现象。随着掏蚀深度的增加,城墙塑性破坏区域不断向城墙体内部、顶部及顶部后缘范围发展,城墙上的土体位移量随着掏蚀深度的增加而呈数量级的增加,直至城墙出现整体崩塌破坏。掏蚀作用加剧了地震作用下城墙体的破坏,在掏蚀部位形成潜在破坏口,内部形成塑性贯通区,造成墙体整体崩塌。 张明泉 马可婧 刘灿 王旭东 薛丽洋 张琳关键词:古城墙 稳定性 地震作用 数值模拟 堆肥污泥重金属在黄土中的淋滤特征 被引量:8 2013年 堆肥污泥中所含重金属是污泥堆肥土地利用最大的障碍,实验选用北方贫瘠的黄土作为供试样品,通过室内土柱淋滤实验,对堆肥污泥重金属在黄土中的淋滤特征进行了研究。结果显示,在0~40 cm的浅层淋滤层,各种重金属在黄土中的纵向迁移能力为:Pb>Zn>Ni>Cu,而在50~55 cm的深层淋滤层,Cd在黄土中的迁移能力相对其他4种重金属是比较强的;各种重金属在50~60 cm深层淋滤层中会出现二次富集,出现明显富集层。研究揭示了堆肥污泥重金属在黄土中的迁移特征,为有效控制和消除堆肥污泥土地利用中重金属的污染研究提供了理论依据。 马可婧 张明泉 蔡圃关键词:黄土 重金属 淋滤 干湿交替与盐渍双重作用下干旱和半干旱地区土遗址劣化效应 被引量:17 2012年 基于明长城遗址、西夏王陵遗址和苏巴什佛教遗址等大型土遗址遗存地区具有集中降雨和强烈蒸发的气候特征,为土遗址创造了干湿交替和盐渍共同作用的赋存环境,研究基于多处土遗址的环境监测数据和物理性质实验结果;通过对实验条件下掺入不同含量的氯化钠并经历干湿循环的遗址土重塑土样的界限含水量、崩解、风洞和弹性波速实验,揭示双重作用下土遗址崩解、稠度、抗风蚀能力和弹性波速等与片状剥离和底部掏蚀病害的发育和发展密切相关性质的变化规律,并对2种病害形成过程以及与上述性质变化的内在联系进行分析和阐释,得出土遗址相关性质发生劣化和病害发育的本质原因。 崔凯 谌文武 匡静 王旭东 韩文峰关键词:干湿交替 盐渍 土遗址 新疆北庭故城病害特征及保护加固研究 被引量:10 2013年 北庭故城是丝绸之路重镇,有重要的历史、科学和艺术价值。受自然和人为因素影响,北庭故城保存状况较差,主要病害有裂隙、雨蚀、风蚀、冲沟等,亟待实施保护。本文通过对遗址病害特征的调查、分析,提出了在掏蚀严重区域采用砌补或回填处理,对稳定性影响较大的裂隙采用灌浆锚杆加固,对表面风化严重部位采用PS渗透加固等保护措施,并通过现场试验对施工工艺进行了优化和可行性研究后,实施了抢险保护加固工程,取得了较为理想的保护效果。 郭青林 张景科 孙满利 王旭东 谌文武 裴强强 杨善龙关键词:病害 干旱区土遗址盐渍带风蚀损耗效应微观机制研究 被引量:13 2012年 基于西北干旱地区典型土遗址盐渍带盐分野外观测和定性分析结果,初步总结了土遗址盐渍土带特征并阐释了风蚀损耗效应的概念;通过对掺入不同含量2种盐渍带常见盐分Na2SO4和NaCl,并经历干湿循环的遗址土重塑样的风洞模拟试验和微结构分析试验,揭示了盐渍带中常见盐分发生的盐渍过程会对遗址土抗风蚀能力产生显著的影响;并通过统计学分析方法证实了试样的风蚀速率与有关孔隙的部分微结构特征参数之间存在着良好的对应关系;最后结合定性分析和试验研究结果,从微观角度对土遗址盐渍带土的风蚀损耗机制进行了初步的讨论。 崔凯 谌文武 王旭东 韩文峰 朱彦鹏关键词:干旱区 土遗址 石灰陈化机理及其在文物保护中的应用研究 被引量:17 2012年 采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100~200nm的板状氢氧化钙;陈化石灰的纳米粒径和高反应活性较好地改善了陈化石灰糯米灰浆的抗压强度、表面硬度等物理性能,并使陈化石灰-乙醇分散液具有良好的渗透性,可较好地解决传统石灰水加固剂溶解度较小和渗透性较差的问题,为其在砖、石、土质文物保护中的应用奠定科学基础. 魏国锋 张秉坚 方世强关键词:土遗址