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风场对半湿润山脊土遗址掏蚀量的影响被引量：13: 2016年; 在青海省半湿润地区,地处高海拔且常年遭受几种主风向作用下的土遗址,风力掏蚀成为其破坏的最重要因素之一。主要根据多年的气候数据及已观测的掏蚀量,并结合室内风洞试验与流体动力学(CFD)中常用的软件Fluent进行模拟分析,主要揭示风力掏蚀病害形成和发展过程中的影响因素,进一步结合工程地质学和力学理论进行分析研究,提出风蚀量与风速、风蚀时间之间的定量关系。为防治和监测此类病害的发生和发展,预报一次风蚀事件的风蚀量,及其对土遗址稳定造成的影响提供有益的参考。; 谌文武苏娜杨光; 关键词：干旱区土遗址风场

干旱区夯土遗址表面剥离二元结构特征与形成机制被引量：2: 2019年; 通过对分布于中国干旱区规模最大的线性遗址明长城9处不同气候分区地点表面剥离形态特征的调查与统计,结合逐地逐层样品的颗粒分析、孔隙率及易溶盐含量实验结果,揭示了表面剥离所具有的二元结构特征.在此基础之上,通过不同条件下逐地逐层土体不同条件下的颗粒分析实验、缩限含水量测试以及剥离形态、颗粒组成和含盐特征值与环境因素和夯土性质因素特征的联合分析,初步阐释了夯土遗址表面剥离二元特征形成及发育过程中盐分分异、不均匀收缩两个重要机制;证实了环境因素和夯土自身因素对表面剥离发育形成和发展的控制性影响.; 崔凯张影会谌文武朱鸣基; 关键词：土遗址气候

贺兰口岩画载体落石危害及治理研究被引量：8: 2020年; 因暴雨、地震和岩羊踩踏等不确定因素,贺兰口沟口至"水关"处发育的34处孤石极易失稳滚落形成落石对岩画和游人安全构成严重威胁。通过对34处孤石数量、成因、分布、岩性和几何特征全面调查与分析的基础上,运用Rocfall软件分析其失稳后的运动过程和能量变化进行分析,得出如下结论:(1)薄层状变质砂岩风化内凹的临空面、岩层层面与两组节理组合切割巨厚层砂岩失稳后堆积于坡面;(2)将落石划分为基岩裸露型、孤石带型和坡面泥石流型3种不同类型;(3)数值模拟结果显示,失稳后弹跳落点有52%~95%的概率在岩画赋存区,所具有能量为301~8412 k J;最终落点有51%~95%的概率在游客栈道,所具有能量为299~7698 k J;(4)监测结果表明,水剂比为0.32、平行布孔、间排距20 cm和抵抗线20 cm布置方案为最优,静态破碎结合人工搬运为岩画保护区落石源头治理的最佳方案。为贺兰口岩画保护区落石灾害的源头治理提供了新的途径与参考。; 崔凯朱鹏谌文武吴国鹏李和顾鑫; 关键词：贺兰山岩画

氯盐和硫酸盐对遗址土体颗粒级配和界限含水率影响的对比被引量：19: 2015年; 为了探讨盐分对遗址土体颗粒级配和界限含水率的影响,通过室内试验,对洗盐后的素土分别以0(素土),0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%的梯度加入NaCl,Na_2SO_4两种可溶盐,测试特定盐分质量分数和类别的含盐土的颗粒粒径分布和界限含水率的变化.试验结果表明:盐分对遗址土体的颗粒级配有一定的影响,尤其对黏粒占比的变化影响显著,随着盐分质量分数的增大,分布在细粉粒和黏粒范围内的颗粒占比相对减小,分布在粗粉粒和砂粒范围内的颗粒占比相对增加,并且Na_2SO_4盐对土体颗粒级配的影响比NaCl盐的显著;随着盐分质量分数的增大,含盐试样的液限含水率、塑限含水率以及塑性指数均逐渐减小,试样由粉质黏土变为粉土,由于盐分的加入,盐分作为电解质对土粒产生团聚作用,黏粒被吸附,使得试样中黏粒占比相对减少.; 谌文武吕海敏崔凯吴国鹏杜昱民; 关键词：颗粒级配界限含水率

不同条件下贺兰口岩画载体变质砂岩干湿损伤特征与机制研究被引量：18: 2021年; 干湿与化学损伤作用是继冻融和化学损伤又一种导致与加速贺兰口岩画载体变质砂岩风化进程的重要原因。研究通过对岩画载体岩石在不同溶液下进行15,30,45,60,90,120,150及180次的干湿循环,以此来探索岩画载体岩石在干湿和化学溶液共同作用下的损伤特征。研究表明:试样的质量、纵波波速、单轴抗压强度、应力-应变特征总体呈现随干湿循环次数的增加而逐渐差异性衰减的规律,且变化速率呈现3个阶段,具有15和60次2个明显的拐点。结合SEM和XRD分析试验对试样的微观结构和成分进行定性分析,并以孔隙率为中间基础建立了损伤变量与宏观试验指标的定量联系。最后通过分析内部损伤机制得到试样由不同干湿条件导致的水解、化学溶蚀以及盐结晶和溶解3种作用差异性组合而造成岩石内部线性孔隙和孔洞数量和连接情况出现了不同而形成的,这为岩画科学的保护提供了必要的理论与支撑。; 崔凯顾鑫吴国鹏李和杜正祖; 关键词：岩石力学岩画干湿循环水解作用

干旱区夯土遗址干湿盐渍耦合劣化微观结构分析被引量：9: 2013年; 通过对分别掺入不同含量Na2SO4和NaCl并经历干湿循环的遗址土重塑样的基本水理、力学指标测试以及风洞试验,揭示试样在耦合作用下崩解速度、抗压强度、风蚀速率与盐分的关系;并通过微结构分析实验研究试样微结构特征参数与盐分之间的关系。进而通过统计学分析方法证实试样的宏观性质指标与各微结构特征参数间的相关关系并建立回归方程。研究结果表明:耦合作用通过改变微观结构而对遗址劣化进程产生影响,从而为遗址劣化程度的评价提供了微观依据。; 崔凯谌文武王旭东韩文峰朱彦鹏; 关键词：夯土盐渍劣化微观结构

甘肃瓜州榆林窟东崖体水分分布特征研究被引量：1: 2021年; 基于榆林窟东崖的高密度电阻率探测、东崖探井开挖及6窟穹顶裸露岩体的钻孔取样,结合探井地层剖面的划分,研究榆林窟东崖体内岩体的含水特征.结果表明,榆林窟东崖体w(水)较低,水分分布特征为具有相同w(水)岩体的分布深度南侧比北侧深,东侧比西侧深,东崖0~10 m内岩体的w(水)=0.13%~3.69%,平均w(水)仅为2.09%.榆林窟砂砾岩的w(水)与各w(粒组)之间的关系较为复杂.; 王彦武王彦武王旭东郭青林郭青林裴强强薛平; 关键词：榆林窟围岩砂砾岩

不同条件下贺兰口岩画载体岩石冻融损伤特征与机制研究被引量：11: 2019年; 独特的气候特征和复杂的水化学环境所导致的冻融和化学溶蚀作用是贺兰口岩画载体变质砂岩片状起翘与脱落、刻痕变浅的重要原因。通过对分别浸泡于蒸馏水和浓度均为0.5 mol/L的Na2SO4,Na HCO3和CaCl2溶液的0,15,30,45和60次冻融循环后的岩石试样,进行质量、弹性波速、单轴抗压强度测试,系统探索岩画载体岩石在化学和冻融共同作用下的损伤特征。通过扫描电子显微镜(SEM)、X–射线衍射分析(XRD)以及基于孔隙率变化为基础建立损伤变量,对试样累积性损伤机制进行定性和定量联合分析。结果表明:在不同条件的冻融循环过程中,岩石宏观性质出现不同程度的累积性损伤,而且这种损伤是由冻胀、溶蚀和盐分结晶出现不同组合情况而造成试样孔隙的类型、数量和联通情况产生了差异而导致的。; 崔凯刘桂山吴国鹏朱鹏; 关键词：岩石力学岩画冻融循环

嘉峪关典型土遗址裂缝变形气温响应特征研究被引量：2: 2020年; 裂隙、冲沟、掏蚀、片状剥离等是中国西北地区土遗址发育典型病害,为探求土遗址本体及其赋存环境变化的内在本质规律,开展土遗址变形监测的研究与实践至关重要。以嘉峪关土遗址烽火台裂缝1号、2号为研究对象,通过分析2016年裂缝变形和环境气温监测数据,寻找其响应关系,探索环境气温影响裂缝发育的规律;利用相关性分析、归一化处理数据,结合支持向量机(SVM)机器学习方法对裂缝发展趋势进行预测,为土遗址裂缝发育趋势研究提供理论依据。; 俞莉张翔高晓甜陈思雨顾鑫; 关键词：土遗址裂缝支持向量机

干旱区古代建材夯土特征及劣化机理研究被引量：26: 2012年; 夯土这种自商代沿用至今的建筑材料,为干旱区多数遗址所广泛采用,然而区域恶劣的气候特征使其逐渐经历着由病害发育到消失殆尽的劣化过程,成为影响遗址安全保存和科学保护领域亟待解决的问题。研究基于对分布于新疆、内蒙、宁夏、甘肃和青海等地上至汉唐时期下至明清时期的6处夯土遗址的建造特征、赋存环境特征和夯土材料的物理、水理和力学性质的系统分析,得出夯土劣化的主要影响因素和表现形式;并通过在实验室内条件下分别掺入不同含量Na2SO4和NaCl并经历干湿循环的夯土重塑样的风洞、崩解、稠度、抗拉和抗压强度测试实验,证明了反复干湿和盐渍耦合作用是夯土发生劣化的重要影响因素;验证了耦合作用对夯土以抗风蚀能力、稠度和抗拉压强度为代表的主要物理、水理和力学性质影响,阐明了其劣化表现形式与性质劣化之间的内在联系。最后结合定性分析和实验研究的结果对夯土在耦合作用发生劣化的机理进行了初步的讨论。; 崔凯谌文武张景科邴慧朱彦鹏; 关键词：干旱区夯土劣化机理

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国家自然科学基金(51208245)

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