张 博, 谌文武, 裴强强, 赵建忠, 石玉成, 王旭东, 郭青林

(1. 西部灾害与环境力学教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000; 2. 敦煌研究院, 甘肃 敦煌 736200;3. 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心, 甘肃 敦煌 736200;4. 甘肃省地震局, 甘肃 兰州 730000; 5. 甘肃省敦煌文物保护研究中心, 甘肃 敦煌 736200)

0 引言

土是中国古代建筑建造中应用最多的材料之一,尤其是在一些大体量的军事防御建筑中,如古城、关隘、长城等[1]。在国家文物局公布的重点文物保护单位中土建筑遗址超过1 000多处[2],其中21 000多公里的长城中约70%为土质[3-4]。长期以来,受到降雨、降雪、冻融、盐害、地下水、风沙侵蚀等因素的影响,绝大多数夯土遗址存在根部掏蚀病害[5-6],这是造成遗址本体坍塌频发的主要因素。一般情况下根部掏蚀会伴随表面粉化、剥蚀、片状剥离和区域性层间滑移坍塌病害,直至本体坍塌破坏[7-8]。坍塌破坏与根部掏蚀凹进深度有密切关系,调查发现典型长城掏蚀形态有弓形柱体状、长方体和半弓形柱体三种主要类型[9]。统计发现遗址本体根部掏蚀凹进区域占墙基宽度的0～20%最为常见,且基本稳定;掏蚀深度达20%～45%的遗址本体多伴有纵向裂隙,且局部区域有坍塌;掏蚀深度45%以上的极为少见,仅保存有夯实密度较高、层间加筋等特殊夯土遗址。

由于缺乏理论依据和科学评估方法,对掏蚀深度达到多少时需要保护干预没有明确界限,在土遗址的保护工程实践中往往依靠经验进行判断。失稳机理的研究目前还处于理论分析与数值模拟阶段[10-11]。……