中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征及防治研究
發(fā)布時間:2021-05-18 13:28
中國西北地區(qū)保存有大量的土遺址,在這些土遺址中存在的易溶鹽在水分作用下發(fā)生反復(fù)潮解和結(jié)晶,從而導(dǎo)致土遺址中發(fā)生鹽害破壞,鹽害作用在土遺址根部更為突出,使得土遺址出現(xiàn)根部凹進懸空,這種根部掏蝕凹進最后發(fā)展為土遺址墻體失穩(wěn)坍塌。目前對于土遺址中鹽害的研究相對較少,對于鹽害特征深入研究就更少,從而決定了在土遺址保護加固中對于鹽害防治技術(shù)和措施的缺乏,嚴重阻礙了土遺址保護能力的提升。本文運用地質(zhì)學(xué)、土質(zhì)土力學(xué)、氣候環(huán)境學(xué)、水文學(xué)及無機化學(xué),利用熱紅外成像儀、三維掃描儀等無損檢測設(shè)備,以及超景深電子顯微鏡、XRD和離子色譜儀等先進設(shè)備,通過自主研發(fā)裝置進行了室內(nèi)和現(xiàn)場試驗,研究了中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征,并在鹽害特征研究的基礎(chǔ)上,基于毛細上升原理提出了在土遺址保護加固中鹽害防治方法。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)中國西北地區(qū)土遺址賦存于極端干旱區(qū)和干旱區(qū),土遺址中存在多種易溶鹽,其中對土遺址最容易產(chǎn)生鹽害破壞,且破壞嚴重鹽分為硫酸鹽。根據(jù)室內(nèi)毛細上升試驗發(fā)現(xiàn)氯化鈉溶液在毛細上升時,速率較快,在蒸發(fā)結(jié)晶時,在試樣表面形成較為致密的鹽殼。硫酸鈉溶液在毛細上升時速率最慢、在蒸發(fā)結(jié)晶時,結(jié)晶體呈棉花狀,個別晶體生長猶...
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:170 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 土遺址現(xiàn)狀
1.2.2 土遺址鹽害研究
1.2.3 鹽害機理研究
1.2.4 鹽害閾值研究
1.2.5 鹽害防治研究
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 中國西北地區(qū)土遺址鹽害及環(huán)境關(guān)系初步分析
2.1 西北地區(qū)土遺址賦存環(huán)境及鹽害調(diào)查
2.1.1 北庭西大寺
2.1.2 交河故城
2.1.3 鎖陽城
2.1.4 西夏陵
2.1.5 居延文化沿線遺址
2.2 西北地區(qū)土遺址中鹽害與賦存環(huán)境特征分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征研究
3.1 土遺址鹽害特征室內(nèi)試驗材料及方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗方法
3.2 水鹽毛細上升特性研究
3.2.1 水鹽毛細上升高度分析
3.2.2 水鹽毛細上升速率分析
3.3 水鹽毛細上升紅外輻射特性研究
3.3.1 不同試樣表面溫度變化分析
3.3.2 試樣表面溫度與環(huán)境溫度關(guān)系分析
3.4 鹽害表觀特征研究
3.4.1 鹽害宏觀特征
3.4.2 鹽害微觀特征
3.4.3 鹽害破壞量測試
3.5 土遺址鹽害特征現(xiàn)場試驗
3.5.1 試驗內(nèi)容及方法
3.5.2 試驗墻破壞特征
3.5.3 試驗墻內(nèi)鹽分分布特征
3.6 夯土遺址鹽害特征分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 土遺址鹽害閾值試驗研究
4.1 試驗材料及方法
4.1.1 試驗材料
4.1.2 試驗方法
4.2 不同含量易溶鹽鹽害特征
4.3 不同循環(huán)下鹽害特征
4.4 土遺址鹽害閾值結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 土遺址鹽害防治方法研究
5.1 試驗內(nèi)容及方法
5.1.1 試驗內(nèi)容
5.1.2 試驗方法
5.2 試驗區(qū)環(huán)境特征
5.3 試樣表觀特征分析
5.4 試樣微觀觀測分析
5.4.1 觀測位置及儀器
5.4.2 觀測結(jié)果及分析
5.5 易溶鹽含量測試及分析
5.5.1 取樣位置及方法
5.5.2 測試方法
5.5.3 易溶鹽測試結(jié)果分析
5.6 試樣破壞量分析
5.6.1 掃描儀器及方法
5.6.2 三維掃描結(jié)果及分析
5.7 隔斷層阻斷效果討論
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海上絲綢之路窯址裂隙充填灌漿材料比選室內(nèi)試驗研究[J]. 梁行洲,李黎,張景科,邵明申,劉建輝,王南. 文物保護與考古科學(xué). 2018(03)
[2]干旱環(huán)境下土遺址夯補支頂加固變形機制室內(nèi)試驗研究[J]. 裴強強,王旭東,郭青林,張博,趙國靖,趙建忠. 巖土力學(xué). 2018(08)
[3]干濕鹽漬耦合對夯土材料劣化性能的影響[J]. 曾偉龍,彭興黔,劉士雨,葉俊捷. 華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]中國西北地區(qū)土遺址鹽害閾值試驗研究[J]. 楊善龍,王旭東,郭青林,陳雨,裴強強. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]不同干密度重塑黃土的毛細上升速率和最大高度[J]. 于丹,程東會,楊紅斌. 公路交通科技. 2018(01)
[6]土遺址夯補機具研制與配套施工工藝研究[J]. 周鵬,王逢睿,孫琪,胡明珠,吳瓊. 施工技術(shù). 2017(S2)
[7]世界干旱氣候研究動態(tài)及進展綜述(Ⅱ):主要研究進展[J]. 錢正安,宋敏紅,吳統(tǒng)文,蔡英. 高原氣象. 2017(06)
[8]干濕與鹽漬耦合作用下土遺址強度劣化機理[J]. 崔凱,陳蒙蒙,諶文武,關(guān)喜鵬,韓文峰. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[9]土遺址裂隙注漿材料PS-(C+F)與SH-(C+F)性能對比研究[J]. 諶文武,劉建,崔凱,韓寧,楊光,任曉峰. 文物保護與考古科學(xué). 2017(05)
[10]干旱區(qū)土遺址掏蝕區(qū)土鹽漬劣化與風(fēng)蝕損耗效應(yīng)(Ⅱ)[J]. 崔凱,關(guān)喜鵬,諶文武,陳蒙蒙,韓文峰. 巖土工程學(xué)報. 2017(10)
博士論文
[1]敦煌莫高窟壁畫鹽害分析及治理研究[D]. 陳港泉.蘭州大學(xué) 2016
[2]直流電場抑制潮濕土遺址毛細水上升應(yīng)用研究[D]. 朱世彬.蘭州大學(xué) 2015
[3]新疆蘇巴什佛寺遺址保護加固研究[D]. 梁濤.蘭州大學(xué) 2010
[4]交河故城崖體裂隙灌漿加固研究[D]. 和法國.蘭州大學(xué) 2009
[5]吐魯番交河故城保護加固研究[D]. 孫滿利.蘭州大學(xué) 2006
[6]大遺址遺跡保護問題研究[D]. 田林.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]SH改性遺址土漿液性能試驗研究[D]. 王東陽.蘭州大學(xué) 2017
[2]非飽和土在直流電場作用下水分分布研究[D]. 楊冰卓.蘭州大學(xué) 2017
[3]石峁遺址病害分析及加固與工藝研究[D]. 傅鵬.陜西師范大學(xué) 2017
[4]嘉峪關(guān)長城墻體遺址加固施工工藝研究[D]. 耿明.蘭州理工大學(xué) 2017
[5]北庭故城城墻防風(fēng)化犧牲層探索性研究[D]. 張博.蘭州大學(xué) 2016
[6]秦陵百戲俑坑土的性質(zhì)對鹽害影響[D]. 周莉莉.西北大學(xué) 2015
[7]高濕度條件下土遺址水鹽遷移模擬實驗研究[D]. 段曉彤.西北大學(xué) 2015
[8]改性黃土中毛細水上升作用研究[D]. 王圣麟.蘭州大學(xué) 2015
[9]潮濕環(huán)境模擬考古現(xiàn)場地下水控制技術(shù)研究[D]. 杜韶光.蘭州大學(xué) 2015
[10]西安半坡遺址病害分析及化學(xué)加固研究[D]. 豆靜杰.陜西師范大學(xué) 2015
本文編號:3193874
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:170 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 土遺址現(xiàn)狀
1.2.2 土遺址鹽害研究
1.2.3 鹽害機理研究
1.2.4 鹽害閾值研究
1.2.5 鹽害防治研究
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 中國西北地區(qū)土遺址鹽害及環(huán)境關(guān)系初步分析
2.1 西北地區(qū)土遺址賦存環(huán)境及鹽害調(diào)查
2.1.1 北庭西大寺
2.1.2 交河故城
2.1.3 鎖陽城
2.1.4 西夏陵
2.1.5 居延文化沿線遺址
2.2 西北地區(qū)土遺址中鹽害與賦存環(huán)境特征分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 中國西北地區(qū)夯土遺址鹽害特征研究
3.1 土遺址鹽害特征室內(nèi)試驗材料及方法
3.1.1 試驗材料
3.1.2 試驗方法
3.2 水鹽毛細上升特性研究
3.2.1 水鹽毛細上升高度分析
3.2.2 水鹽毛細上升速率分析
3.3 水鹽毛細上升紅外輻射特性研究
3.3.1 不同試樣表面溫度變化分析
3.3.2 試樣表面溫度與環(huán)境溫度關(guān)系分析
3.4 鹽害表觀特征研究
3.4.1 鹽害宏觀特征
3.4.2 鹽害微觀特征
3.4.3 鹽害破壞量測試
3.5 土遺址鹽害特征現(xiàn)場試驗
3.5.1 試驗內(nèi)容及方法
3.5.2 試驗墻破壞特征
3.5.3 試驗墻內(nèi)鹽分分布特征
3.6 夯土遺址鹽害特征分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 土遺址鹽害閾值試驗研究
4.1 試驗材料及方法
4.1.1 試驗材料
4.1.2 試驗方法
4.2 不同含量易溶鹽鹽害特征
4.3 不同循環(huán)下鹽害特征
4.4 土遺址鹽害閾值結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 土遺址鹽害防治方法研究
5.1 試驗內(nèi)容及方法
5.1.1 試驗內(nèi)容
5.1.2 試驗方法
5.2 試驗區(qū)環(huán)境特征
5.3 試樣表觀特征分析
5.4 試樣微觀觀測分析
5.4.1 觀測位置及儀器
5.4.2 觀測結(jié)果及分析
5.5 易溶鹽含量測試及分析
5.5.1 取樣位置及方法
5.5.2 測試方法
5.5.3 易溶鹽測試結(jié)果分析
5.6 試樣破壞量分析
5.6.1 掃描儀器及方法
5.6.2 三維掃描結(jié)果及分析
5.7 隔斷層阻斷效果討論
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海上絲綢之路窯址裂隙充填灌漿材料比選室內(nèi)試驗研究[J]. 梁行洲,李黎,張景科,邵明申,劉建輝,王南. 文物保護與考古科學(xué). 2018(03)
[2]干旱環(huán)境下土遺址夯補支頂加固變形機制室內(nèi)試驗研究[J]. 裴強強,王旭東,郭青林,張博,趙國靖,趙建忠. 巖土力學(xué). 2018(08)
[3]干濕鹽漬耦合對夯土材料劣化性能的影響[J]. 曾偉龍,彭興黔,劉士雨,葉俊捷. 華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]中國西北地區(qū)土遺址鹽害閾值試驗研究[J]. 楊善龍,王旭東,郭青林,陳雨,裴強強. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]不同干密度重塑黃土的毛細上升速率和最大高度[J]. 于丹,程東會,楊紅斌. 公路交通科技. 2018(01)
[6]土遺址夯補機具研制與配套施工工藝研究[J]. 周鵬,王逢睿,孫琪,胡明珠,吳瓊. 施工技術(shù). 2017(S2)
[7]世界干旱氣候研究動態(tài)及進展綜述(Ⅱ):主要研究進展[J]. 錢正安,宋敏紅,吳統(tǒng)文,蔡英. 高原氣象. 2017(06)
[8]干濕與鹽漬耦合作用下土遺址強度劣化機理[J]. 崔凱,陳蒙蒙,諶文武,關(guān)喜鵬,韓文峰. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[9]土遺址裂隙注漿材料PS-(C+F)與SH-(C+F)性能對比研究[J]. 諶文武,劉建,崔凱,韓寧,楊光,任曉峰. 文物保護與考古科學(xué). 2017(05)
[10]干旱區(qū)土遺址掏蝕區(qū)土鹽漬劣化與風(fēng)蝕損耗效應(yīng)(Ⅱ)[J]. 崔凱,關(guān)喜鵬,諶文武,陳蒙蒙,韓文峰. 巖土工程學(xué)報. 2017(10)
博士論文
[1]敦煌莫高窟壁畫鹽害分析及治理研究[D]. 陳港泉.蘭州大學(xué) 2016
[2]直流電場抑制潮濕土遺址毛細水上升應(yīng)用研究[D]. 朱世彬.蘭州大學(xué) 2015
[3]新疆蘇巴什佛寺遺址保護加固研究[D]. 梁濤.蘭州大學(xué) 2010
[4]交河故城崖體裂隙灌漿加固研究[D]. 和法國.蘭州大學(xué) 2009
[5]吐魯番交河故城保護加固研究[D]. 孫滿利.蘭州大學(xué) 2006
[6]大遺址遺跡保護問題研究[D]. 田林.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]SH改性遺址土漿液性能試驗研究[D]. 王東陽.蘭州大學(xué) 2017
[2]非飽和土在直流電場作用下水分分布研究[D]. 楊冰卓.蘭州大學(xué) 2017
[3]石峁遺址病害分析及加固與工藝研究[D]. 傅鵬.陜西師范大學(xué) 2017
[4]嘉峪關(guān)長城墻體遺址加固施工工藝研究[D]. 耿明.蘭州理工大學(xué) 2017
[5]北庭故城城墻防風(fēng)化犧牲層探索性研究[D]. 張博.蘭州大學(xué) 2016
[6]秦陵百戲俑坑土的性質(zhì)對鹽害影響[D]. 周莉莉.西北大學(xué) 2015
[7]高濕度條件下土遺址水鹽遷移模擬實驗研究[D]. 段曉彤.西北大學(xué) 2015
[8]改性黃土中毛細水上升作用研究[D]. 王圣麟.蘭州大學(xué) 2015
[9]潮濕環(huán)境模擬考古現(xiàn)場地下水控制技術(shù)研究[D]. 杜韶光.蘭州大學(xué) 2015
[10]西安半坡遺址病害分析及化學(xué)加固研究[D]. 豆靜杰.陜西師范大學(xué) 2015
本文編號:3193874
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