[01641400]一种用于土遗址片状剥离加固的方法

①课题来源与背景 在我国西北干旱半干旱地区,遗留有大量的土遗址,作为中国文化遗产的重要类型之一,这些土遗址具有极高的历史、科学、艺术和社会价值。然而由于当时建造工艺的局限以及长期受到自然和人为破坏的影响,在土遗址本体上产生了诸如片状剥离、裂隙、坍塌、掏蚀等一系列危及力学稳定性的病害,严重影响土遗址的安全赋存。 目前,针对土遗址存在的片状剥离问题,主要采用喷洒渗透和钻孔滴渗的加固工艺进行修复处理。其中,由于片状剥离具有二元结构特征,在常规的喷洒渗透工艺中,加固溶液渗透的深度有限,无法有效穿过壳层和粉层进入未风化区的夯土层,从而采用常规喷洒渗透处理后,片状剥离层与粉层和未风化区界面之间会存在不兼容的“两张皮”现象,这样反而会进一步加快剥离速度。采用常规的钻孔滴渗工艺时,虽然可以借助钻孔将加固液引致较深的区域并达到未风化区,但由于加固液的渗透范围仅在以钻孔为中心的周围区域而已,因此为了提升加固液的渗透覆盖范围就需要在土遗址表面开设大量钻孔,而这样就又会对土遗址产生较大的扰动,影响其稳定性。此外,无论是喷洒渗透还是钻孔滴渗,都是依靠加固液在土遗址中的完全自由扩散完成渗透的,这样不仅渗透速率慢,加固效率低,而且渗透区域范围不可控,渗透加固效果不稳定。 ②技术原理及性能指标 为了解决常规方法对土遗址片状剥离进行加固处理,存在加固效率低和加固效果不好的问题,本发明公开了一种用于土遗址片状剥离加固的方法。该方法包括安装供电单元,将阳极和阴极插装固定在待加固土遗址范围区域,并分别与直流电源的正极和负极连接;安装供液单元,供液管的两端与供液源和供液头连接,供液头的自由端插装固定在待加固土遗址的内部;进行加固液渗透处理,在阳极和阴极之间形成电势能,同时将加固液引流至供液头位置,在电势能和基质势能双作用下对加固液进行定向渗透;其中阳极与供液头保持接触连接。采用本发明的方法,可以在一定深度范围内进行同步定向渗透加固,提高渗透的可控性和效果。 ③技术的创造性与先进性 1、在本发明中,通过在待加固土遗址区域插装固定分别与直流电源正极和负极连接的阳极和阴极并将阳极和阴极分布覆盖在渗透加固处理区域,同时借助供液源和供液管将加固液引流至供液头处,而供液头与阳极接触连接同时插装固定在待加固土遗址区域。这样,就可以在阳极与负极之间形成电势能,使位于阳极位置的加固液在电势能和基质势能双作用下从阳极向阴极方向进行定向快速扩散,形成加固液在待加固土遗址一定深度范围内由阳极向阴极方向的同步定向快速渗透,从而实现对待加固土遗址一定深度范围内的同步渗透加固处理以及对待加固土遗址渗透加固处理的可控性和高效性,提高对土遗址片状剥离加固处理的效率和效果。 2、在本发明中,通过在完成加固液渗透处理后,利用供压单元对处于最佳含水率状态的渗透区域土体再进行正面施压加固处理,从而对渗透区域的土体达到挤密压紧效果,进一步提高对土遗址加固处理的效果。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本发明技术成熟可靠,适用于土遗址加固工程实践以及试验研究的技术领域,安全性与可靠性高。 ⑤应用情况及存在的问题 该发明初步应用于土遗址加固工程实践以及试验研究,不存在其他问题。 ⑥历年获奖情况 无