榆林衛(wèi)城南城墻加固試驗(yàn)研究.pdf

1、榆林城墻為第六批(2006年)全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位之一,夯土建筑,局部外側(cè)包有城磚,與我國(guó)各地古城墻建筑形式基本相同,始建于1437年,直到解放后尚且保存完好。隨著社會(huì)發(fā)展,榆林城墻已面臨消亡的危險(xiǎn),對(duì)其加固保護(hù)已迫在眉睫。
　　文章通過(guò)對(duì)榆林城墻病害現(xiàn)狀調(diào)查,分析了其破壞因素與破壞機(jī)理,在此基礎(chǔ)上,提出了改性素土夯筑加固保護(hù)方案。通過(guò)對(duì)改性素土的系列試驗(yàn),確定了具有良好耐候性能的素土配比方案。結(jié)合中國(guó)古城墻施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)榆林城墻夯

2、筑加固保護(hù)的施工工藝提出來(lái)具體要求。主要研究?jī)?nèi)容有:
　　1、為保證改良城墻土體具有良好的強(qiáng)度、耐水與耐風(fēng)蝕等指標(biāo),對(duì)榆林城墻土樣的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,分析表明城墻土體含有一種產(chǎn)于華北、西北黃土地帶及石灰?guī)r古風(fēng)化層中的建筑材料—料姜石。在化學(xué)分析的基礎(chǔ)上,確定了在土樣里加入不同比例摻合料(料姜石、水泥、熟石灰)的方法來(lái)改善土體性能的夯土配比方案。
　　2、按不同土樣配合比夯筑試件,測(cè)定各試件含水率、干密度,得出了最優(yōu)含水率曲

3、線。對(duì)各配比試件進(jìn)行了5項(xiàng)試驗(yàn)工作,分別是:無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,耐鹽侵蝕,耐水解,雨水沖刷及凍融試驗(yàn)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,探討了各試驗(yàn)環(huán)境對(duì)土體的破壞機(jī)理及改性材料對(duì)土體的作用機(jī)理,從而得出如下結(jié)論:少量改性材料對(duì)土體抗壓強(qiáng)度影響較小;水泥用量在≤10％時(shí)對(duì)改性土體抗壓強(qiáng)度影響甚微;改性土強(qiáng)度與料姜石和石灰添加量成線性關(guān)系;水泥能改善土體的耐鹽、耐水、抗沖刷及抗凍融等性能;料姜石和石灰對(duì)土體耐候性能的提高遠(yuǎn)不及水泥,水泥用量導(dǎo)致土體顏色變暗及受到

4、鹽侵蝕時(shí)生成大量白色石膏晶體,對(duì)墻體的外觀影響極為為嚴(yán)重。在古城墻維修中,水泥用量應(yīng)嚴(yán)格控制在10%以內(nèi)(質(zhì)量比)。
　　3、論文用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)城墻土體在地震、自重及其它豎向荷載作用下的力學(xué)性能進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了豎向荷載作用下應(yīng)用改性土和城磚加固城墻在力學(xué)性能方面的可行性;地震荷載作用下,改性土體、外包城磚和內(nèi)部素土拉結(jié)時(shí),城墻具有較好的整體性,位移和應(yīng)力都能滿足要求;通過(guò)三條地震波計(jì)算分析得出城墻頂面地震加速度較