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『簡體書』潮湿环境下考古现场土遗址保护探索性研究

書城自編碼: 2669650
分類: 簡體書→大陸圖書→歷史文物考古
作者: 王旭东 等
國際書號(ISBN): 9787030456632
出版社: 科学出版社
出版日期: 2015-10-15
版次: 1 印次: 1
頁數/字數: 572/845000
書度/開本: 16开 釘裝: 精装

售價:NT$ 2324

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編輯推薦:
《潮湿环境下考古现场土遗址保护探索性研究》可供从事遗址保护的科研人员和大专院校文物保护专业的师生阅读、参考。
內容簡介:
土遗址保护,尤其是潮湿环境下土遗址的保护一直是文物保护中*为困难的任务之一。《潮湿环境下考古现场土遗址保护探索性研究》针对我国潮湿环境土遗址面临的问题,主要开展了潮湿环境土遗址保护理念、潮湿环境土遗址特征、史前土遗址建造工艺、病害分类与病害机理、土遗址保护加固材料与保护效果评估、考古现场土遗址力学稳定性与控制技术等方面的研究,在潮湿环境土遗址保护理念、界定方法、病害分类方法及理化数据库研发、多因子耦合病害机理揭示、保护加固材料和现场施工工艺研发、加固效果的无损评价方法和手段、力学稳定性与控制技术等研究内容方面取得了一定突破,实质性推进了我国潮湿环境土遗址保护的研究工作。
目錄
**章潮湿环境考古现场土遗址的环境特征研究(1)
1.1 考古现场土遗址潮湿环境特征研究(1)
1.1.1 潮湿环境界定的意义(1)
1.1.2 潮湿环境指标体系(2)
1.1.3 土遗址保护中环境干湿度的评价方法与应用(11)
1.1.4 潮湿考古现场土遗址环境特征(13)
1.2 考古现场潮湿环境调查与监测(16)
1.2.1 监测目的(16)
1.2.2 调查与监测内容(16)
1.2.3 调查与监测方法(16)
1.2.4 监测数据分析评价(22)
1.3 潮湿环境各种水体对考古现场土遗址的影响(41)
1.3.1 大气降水对考古现场土遗址的影响(41)
1.3.2 地表水对考古现场土遗址的影响(45)
1.3.3 地下水对考古现场土遗址的影响(46)
1.4 潮湿环境考古现场土遗址保护基本方法(49)
1.4.1 建设防雨棚(49)
1.4.2 修筑拦水堤(埂)与排水渠(50)
1.4.3 修筑截渗墙(50)
1.4.4 积水疏干(50)
1.4.5 边坡支护(51)
1.4.6 回填(51)
1.5 小结(51)
第二章潮湿环境史前考古遗址建筑工艺研究(52)
2.1 房屋建筑的建筑工艺(52)
2.1.1 半地穴式(52)
2.1.2 地面式(53)
2.1.3 干栏式(53)
2.1.4 高台式建筑(54)
2.1.5 小结(54)
2.2 史前城墙的建筑工艺(55)
2.2.1 夯筑(55)
2.2.2 堆筑(56)
2.2.3 小结(57)
2.3 小结(58)
第三章潮湿环境考古现场遗址病害分类研究(59)
3.1 研究目的与意义(59)
3.2 代表性遗址的主要病害调查与分析(60)
3.2.1 元上都遗址(60)
3.2.2 辽上京遗址(63)
3.2.3 古城寨遗址(65)
3.2.4 汉魏洛阳城遗址(67)
3.2.5 楚皇城遗址(70)
3.2.6 楚纪南城遗址(71)
3.2.7 龙湾遗址(71)
3.2.8 盘龙城遗址(72)
3.2.9 天子驾六遗址(73)
3.2.10 铜绿山古铜矿遗址(74)
3.2.11 熊家冢遗址考古现场(76)
3.2.12 良渚遗址考古发掘现场(77)
3.2.13 茅山遗址考古现场(84)
3.2.14 玉家山遗址考古发掘现场(86)
3.2.15 草王嘴故城遗址(88)
3.2.16 楚郢城遗址(89)
3.2.17 魏长城遗址(90)
3.2.18 神禾园遗址(92)
3.2.19 病害统计分析(92)
3.3 土遗址病害分类(97)
3.3.1 自然破坏(Ⅰ)(97)
3.3.2 人为破坏(Ⅱ)(108)
3.4 小结(109)
第四章潮湿环境下考古现场土遗址病害机理研究(110)
4.1 潮湿环境下遗址土体理化性质测试(111)
4.1.1 土的基本物理性质(111)
4.1.2 土的水理性质(116)
4.1.3 土的力学特性(119)
4.1.4 各指标间的相关分析(119)
4.2 良渚遗址土基本物理化学性质测试(120)
4.2.1 含水率测定(120)
4.2.2 密度测定(121)
4.2.3 土粒比重测试(121)
4.2.4 界限含水率测试(122)
4.2.5 可溶盐化学成分分析测试(123)
4.2.6 热传导性能试验(125)
4.3 良渚遗址现场无损探测(127)
4.3.1 时域反射监测报告(127)
4.3.2 地质雷达探测(129)
4.3.3 电法(140)
4.4 良渚遗址土的水-热-变形耦合模型(145)
4.4.1 良渚遗址主要病害类型(145)
4.4.2 水-热对土的物理力学性质的影响(149)
4.4.3 水-热-体变耦合模型分析(156)
4.5 潮湿土遗址水-热耦合作用试验研究(164)
4.5.1 水-热耦合作用研究(165)
4.5.2 水-热耦合作用试验方案(165)
4.5.3 水-热耦合作用试验仪器(167)
4.5.4 试验结果与分析(169)
4.6 病害形成机理(175)
4.6.1 土的因素(175)
4.6.2 外界环境(176)
4.7 小结(178)
第五章考古现场土遗址保护加固材料和现场施工工艺研发(180)
5.1 潮湿地区土遗址PS 渗透加固潜力研究(180)
5.1.1 试验研究内容(181)
5.1.2 试验采用的技术路线(182)
5.1.3 潮湿环境遗址土基本性质及试样制备(182)
5.1.4 PS 渗透加固试验(185)
5.1.5 加固前后非饱和直剪试验(195)
5.1.6 加固前后非饱和固结试验(221)
5.1.7 压汞试验(228)
5.1.8 黏土矿物分析(241)
5.1.9 X 衍射试验(244)
5.1.10 X 射线荧光分析(245)
5.1.11 扫描电镜试验(246)
5.1.12 小结和建议(267)
5.2 桐油石灰加固土研究(268)
5.2.1 加固材料的选取原则(269)
5.2.2 选择依据(270)
5.2.3 碳化材料的选取(271)
5.2.4 加固土试验研究(277)
5.2.5 遗址土和加固土的斥水性研究(299)
5.2.6 浸水稳定性分析(305)
5.2.7 遗址土和加固土毛细水上升特性分析(308)
5.2.8 小结(327)
5.3纳米水硬性钙硅铝无机醇分散加固剂和亲水性高拉伸硅材料乳液加固材料研究(328)
5.3.1 概述(328)
5.3.2 陈化石灰-醇分散潮湿土遗址加固剂的探索性研究(329)
5.3.3 二次生石灰-醇分散潮湿土遗址加固剂的探索性研究(333)
5.3.4 石灰基液态水硬性加固剂用于潮湿土体的加固探讨(337)
5.3.5 亲水性高拉伸有机无机硅材料乳液加固土遗址的探索性研究(348)
5.3.6 现场加固试验(356)
5.4 非水分散体加固遗址土研究(359)
5.4.1 丙烯酸树脂非水材料深入研究(359)
5.4.2 新型非水材料的制备和性能研究(365)
5.4.3 非水材料分散液性能检测(369)
5.4.4 非水分散膜的性能检测(371)
5.4.5 非水材料对土的渗透性能和固化(375)
5.4.6 非水材料对土的固结的检验(377)
5.4.7 非水材料对湿土固结的检验(385)
5.4.8 保护材料现场试验(388)
5.4.9 新型非水保护材料良渚遗址现场试验(389)
5.4.10 潮湿环境土遗址保护的其他试验研究(394)
5.5 桥式聚倍半硅氧烷遗址加固材料的设计及合成(403)
5.5.1 研究目的(403)
5.5.2 研究思路(404)
5.5.3 室内测试(405)
5.5.4 结果与讨论(408)
5.5.5 现场试验(412)
5.6 烧料姜石和烧阿嘎土加固材料研发与试验研究(413)
5.6.1 研究内容、方法、技术路线及加固材料的物理化学性质(413)
5.6.2 加固材料的制备(413)
5.6.3 加固材料的物理化学性质(414)
5.6.4 加固材料的基本物理力学性质(428)
5.6.5 加固材料实验(440)
5.6.6 结果及讨论(444)
5.7 加固材料加固效果评价(446)
5.7.1 热物理参数测定对土遗址保护现场加固效果的检验(446)
5.7.2 红外热像对土遗址保护现场加固效果检验(457)
5.7.3 电阻率测试(472)
5.7.4 显微观察检测(482)
5.7.5 亲水、憎水测试(487)
5.7.6 保护加固材料综合评价(491)
5.8 小结(494)
第六章考古现场土遗址力学稳定性与控制技术研究(496)
6.1 史前遗址考古发掘(496)
6.1.1 史前遗址考古(496)
6.1.2 史前遗址发掘(497)
6.2 考古现场遗址保护研究现状(498)
6.2.1 基坑开挖、变形、破坏与支护(499)
6.2.2 史前考古现场土遗址保护现状(508)
6.2.3 考古发掘探方与基坑工程的差别(509)
6.3 良渚遗址力学稳定性及控制技术研究(509)
6.3.1 概述(509)
6.3.2 工程地质条件(510)
6.3.3 变形破坏特征(515)
6.3.4 发育机理研究(527)
6.3.5 治理方法(529)
6.3.6 良渚遗址考古现场土遗址稳定性评价(530)
6.3.7 裂隙注浆试验(536)
6.3.8 砌筑支顶(540)
6.4 小结(545)
第七章结论与展望(546)
7.1 结论(546)
7.2 展望(548)
参考文献(551)
后记(554)
內容試閱
**章潮湿环境考古现场土遗址的环境特征研究
潮湿环境土遗址保护之所以是一个世界性的难题,主要原因是土遗址本身就是极为脆弱的一类文化遗产,加之所在潮湿环境下水的作用,导致了其极难保存。因此,研究潮湿环境下土遗址保护加固技术,首先需要研究的就是潮湿环境的环境特征,以及如何表征潮湿环境、监测方法等内容。本章从潮湿环境的界定着手,研究了潮湿环境定义的指标体系,以良渚遗址为例开展了潮湿环境下土遗址水环境特征的调查与监测,并针对相关的环境因子,提出了具体的监测方法;利用调查结果,详细分析了地表水、地下水等对遗址的危害,并针对水对遗址的危害,提出了降排水、阻隔水等遗址水害的具体防治对策。
1.1 考古现场土遗址潮湿环境特征研究
1.1.1 潮湿环境界定的意义
土遗址直接与大地相连,天然土体强度低、水稳定性能差。因此,即使采取加棚遮盖等措施,也很难避免降水、地表水及地下水等因素对其产生影响,如雨蚀剥离、流水掏蚀、冲沟等。目前,土遗址的保护研究工作主要集中于干旱地区,并取得了许多成果。而潮湿环境由于水分这一环境要素的参与,使得它对土遗址的作用更为复杂,形成的病害、采取的保护措施也与干旱环境相差很大。因此,在土遗址的保护工作中,科学判别土遗址所处环境的干湿程度至关重要,这直接影响到所采取的预防和保护措施的可行性及有效性。
由于研究对象的差异,不同的研究领域对干旱环境和潮湿环境的判定方法不同。毛飞等根据全国602 个气象站1961~2008 年逐日气象资料(包括平均气温、**气温、**气温、水汽压、日照时数、风速和降水量等要素),用FAOPenman-Menteith 方法计算逐日潜在蒸散量,得到全国各站历年年降水量与年潜在蒸散量比值,称为干湿指数。根据国内外的研究成果,结合中国气候特点,他将全国干湿气候分为7 个等级,分别命名为过湿区、潮湿区、湿润区、半湿润区、半干旱区、干旱区和**干旱区,具体见表1-1 。农业气候区划的分区系统由三个等级组成,依次为农业气候大区、农业气候带和农业气候区。
表1-1 干湿气候分区
农业气候区的划分中,用干燥度(即蒸发力与降水量之比)作为区分干湿的标准,并用月干燥度线性内插确定干湿期。采用沙什科的干燥度D= ∑dr,式中∑d为年(或月)饱和差的总和(mb),r为年(或月)的降水量(mm)。卢其尧等曾对K和D的年值进行过分析,发现有如下关系:东部季风区D=2.34K1.63 ;青藏高寒区D=5.18K1.15 。在东部季风区K=1 为干湿气候的分界,在青藏高寒区应改为K=0.75 。据K与D的关系式,定出干湿期标准(D值)。算出各月的D值,再根据干湿期标准用图解内插法确定潮、湿、旱、干的起止日期与持续日数。
此外,《公路自然区划标准》采用潮湿系数进行二级区划。电工、热工等领域则采用空气相对湿度来区分干湿环境,一般室内相对湿度未超过60% 者称为干燥环境;室内仅有短时间、少量排出水蒸气或冷凝水情况,空气相对湿度大于60% ,但未超过75% 者,称为潮的环境;室内空气相对湿度超过75% 则称为湿的环境;室内湿度接近100% 者(即完全处于湿气笼罩之下)称为非常潮湿的环境。
1.1.2 潮湿环境指标体系
在土遗址保护研究中,土壤含水率、空气相对湿度和潮湿系数三个参数被用来界定潮湿环境或潮湿状态。由上述内容可知,环境由多种环境要素组成,潮湿环境是各环境要素共同作用的结果,不能由单一要素界定。而且根据环境主体的不同,各环境要素所起的作用程度不同,需用综合评价法来衡量各环境要素的比重,判定环境状态。因此,本部分内容结合土遗址自身特性及其环境影响因子,分析、筛选判定土遗址环境干湿度的指标,并应用模糊数学综合评价法*终判定环境的干湿程度,为土遗址的保护工作提供数字化依据。
1. 常用环境干湿度的指标分析
1)降水量
一个地区降水量的多少不仅是决定其干湿程度的重要因素,而且还决定着地区地表水、地下水资源量的多少,而水资源量的多少又直接影响着本地区的干湿程度。对于土遗址来说,降水量的集中程度对其影响很大,并直接关系到预防及保护措施的时效性,即采取长久性措施还是建立应急预案。因此,降水量是土遗址保护中界定环境
干湿度的重要指标。
2)空气相对湿度
相对湿度是指空气的水汽分压与同温度下饱和空气的水汽分压比值的百分数,以RH 来表示。空气相对湿度反映了大气环境中的水分状况,是一个地区环境干湿程度的直观感受。因为空气相对湿度直接作用于土遗址,故将其作为判定环境干湿度的重要指标。
3)潮湿系数
潮湿系数是指年降水量R(mm )与年蒸发量Z(mm )的比值,一般用K来表示。与降水量相比,潮湿系数能够反映某一地区水分的收支情况,是该地区干湿程度的决定因素。它是衡量气候、热量、水分状况的综合指标,能够较全面反映土遗址所处环境的干湿程度。
4)土壤含水率
土壤含水率是指土壤中水分的质量与总质量比值的百分数。它间接反映了一个地区环境的干湿状况,却直接反映了土壤环境中的水分状况,对于土壤结构及其植被状况都具有重要作用。因此,将其作为判定环境干湿度的重要指标。
5)橘小实蝇飞翔活跃度
橘小实蝇的飞翔活跃度是指一定环境条件下,橘小实蝇正在飞翔的数量,实验中用诱捕量来表示其飞翔活跃度。刘建宏等的实验表明,橘小实蝇飞翔活跃度相对较低时期,正好与空气相对湿度**值出现的时间相吻合。这与Andrei 得出的结论一致。据以上分析,橘小实蝇的飞翔活跃度与环境的干湿程度密切相关,故将一定环境下橘小实蝇的诱捕数作为环境干湿度的判定依据。
6)蜗牛的休眠率
蜗牛温湿度不适时,则封口休眠蛰伏。何铁海等在不同湿度下对蜗牛的休眠率和活动率进行测试,测试结果表明,相对湿度越低,蜗牛休眠率越高,相对湿度高则活动率强。故将蜗牛休眠率作为环境干湿度的判定指标。
7)森林覆盖率
森林覆盖率是指一个国家或地区森林面积占土地总面积的百分比。它是一个地区环境干湿程度的直接作用结果,反过来,它又具有调节气候、保持水土、涵养水源等作用。然而,森林覆盖率对土遗址的保护也具有不利的作用,应密切关注。因此,将森林覆盖率作为判定环境干湿度的重要指标。
8)湿生、旱生指示植物
湿生植物指在比较潮湿的环境中才能正常生长和繁殖的植物,抗旱力低,有的种类只要叶片失水1% 便趋萎蔫。典型的湿生植物有:小灯心草、半边莲、海芋等。旱生植物指借助形态、结构、生理和生长特性,在干旱条件下能长期忍受干旱,并且能保持水分平衡和正常生长发育的植物。典型的旱生植物有:骆驼刺、仙人掌、沙拐枣等。根据植物的这一水分特性,将湿生、旱生植物作为指示性植物来判断环境的干湿程度。
2. 土遗址环境干湿度指标筛选
上述指标均从某一个方面反映了环境的干湿度情况,而研究土遗址赋存环境的干湿度,*终是为了保护和利用土遗址服务。因此,以土遗址的保护与利用为中心,以普适性、敏感性、易操作性等为原则,采用相关矩阵法判断各指标对土遗址的影响大小,评分1~10 表示从没有影响到影响**,*后以影响总分值的大小确定筛选结果。
由表1-2 可以看出,影响对象共8 项,各指标影响评分总分**为80 分,以超过40 分的指标为主要影响指标。因此,对土遗址产生影响的主要指标依次为土壤含水率、降水量、森林覆盖率、潮湿系数和空气相对湿度。橘小实蝇飞翔活跃度和蜗牛休眠率对土遗址的影响主要考虑了这些动物的生物风化作用,与上述指标相比,它们对土遗址保护与利用的影响程度较小,并且这些影响定量化表达较为困难,因此,它们仅作为一般性指标来定性判定土遗址所处环境的干湿程度。
表1-2 各指标对土遗址保护与利用的影响评分表
注:表中各指标对每个影响对象的评分,1 表示没有影响,10 表示影响**。
3. 环境干湿度指标体系的建立
1)指标体系
根据上述筛选结果,可以初步建立起土遗址保护中环境干湿度指标体系,其结构见图1-1 。
图1-1 土遗址保护中环境干湿度判定指标体系
2)指标说明
①降水量降水量的大小是划分潮湿环境与干旱环境的常用指标,对土遗址干湿环境的确定也不例外,以多年平均降水量为划分依据,降水量≥800mm 为湿润环境;800mm>降水量≥400mm 为半湿润环境;400mm>降水量≥200mm 为半干旱环境;降水量<200mm 为干旱环境。在土遗址干湿环境实际划分中还要参照降水集中度因素,以便更加准确地划分环境的潮湿程度(图1-2 、表1-3 、表1-4)。降水集中程度是指各月平均降水量连续6 个月的和的**值与年平均降水量的比值,此值越接近50% ,说明降水分布越平均。
表1-3 全国主要城市年平均降水量及其集中程度
注:本表中计算结果的基础数据来源于《国家统计年鉴》。
表1-4 降水量划分土遗址干湿环境分区表
图1-2 降水量划分土遗址干湿环境分区图
②空气相对湿度根据地理学对我国干湿地区的划分,对位于不同区域的主要城市1996~2009 年14年的年平均空气相对湿度进行统计分析(表1-5)。为体现各月相对湿度的变幅情况,本书采用了标准差进行比较。空气相对湿度指标对土遗址干湿环境的划分如图1-3 、表1-6 所示。

 

 

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