[发明专利]一种模拟雨水冲刷土遗址形成冲沟的试验装置及测试填埋冲沟的方法

说明书

本发明公开一种模拟雨水冲刷土遗址形成冲沟的试验装置及测试填埋冲沟的方法，模拟土遗址冲沟是建在板筑夯试验墙上；试验装置包括水箱，水箱内设置有水位开关，水位开关能有效控制注水泵，保证水箱水位在可控范围；水箱与流量泵连通；流量泵由微电脑控制仪控制，使出水流量可控；出水嘴与流量泵连通，出水嘴依据出水量有不同型号匹配；出水嘴设有坡度调节支架，可以调节不同的流水坡角；测试方法通过三维激光扫描技术获取加固后冲沟的原始状态。本发明还提供了填埋土遗址冲沟的复合改性土，被修复夯筑冲沟抗风蚀、抗雨蚀能力得到增强，夯筑土体的强度提高15%，且具有很好的透气渗水能力，对修复古代土遗址冲沟有普遍的指导意义。

技术领域

本发明涉及土遗址试验研究保护技术领域，是一种模拟雨水冲发土遗址形成冲沟的试验装置及测试填埋冲沟的方法。

背景技术

我国的土遗址历史过程包含着从石器时期绵延至近代，是祖国珍贵的文化遗产，是人类文物资源重要的组成部分。截止第六批全国重点文物保护单位普查，现已公布的国家重点文物保护单位的土遗址共计约为400个，分布于全国30个省（直辖市、自治区）。

长期以来，古代土遗址受雨水冲蚀和汇集雨流的冲刷作用，遗址本体形成许多大小纵横不同的冲沟，这些冲沟直接影响土遗址本体的稳定，甚至大的冲沟引起区域性土遗址的崩塌。为了挽救我国现存的土遗址，人为模拟建造板筑夯土墙，通过喷淋流水的冲刷，研制一种填埋材料，用以填埋模拟土遗址冲沟，准确掌握遗址本体在流水冲刷下的破坏机理，确立加固遗址冲沟的理想材料，用于保护现存古遗址有着普遍的指导意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的技术方案在于提供一种模拟雨水冲发土遗址形成冲沟的试验装置；另一目的在于提供测试填埋冲沟的方法，以此，达到修复、保护现存土遗址的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种模拟雨水冲发土遗址形成冲沟的试验装置，包括：进水管、注水泵、三通管、注水管、水位开关、水箱、排气管、微电脑控制仪、电源开关、多孔减压板、出水嘴、进水管、放水阀、流量泵、坡度调节支架。外部水源与进水管连接，进水管通过注水泵、三通管和注水管进入水箱，水箱内设有水位开关，顶部有排气管，底部设有放水阀，与三通管相接的进水管与放水阀，并通过流量泵、多孔减压板和出水嘴连接；出水嘴架设在坡度调节支架上；微电脑控制仪、电源开关通过导线与流量泵连接。

一种测试填埋土遗址冲沟的方法，包括以下步骤：

步骤一、 模拟土遗址，建造试验墙体

选取土样，试验土源选择在遗址南1公里处的台地，取地表0.6米下的土样，测其易溶盐总量为0.14%，土样颗粒粒径为0.01-10mm；通过击实试验土样最大干密度1.71g/cm3，最优含水率为19.5%；

以板筑分层夯实的工艺制备试验墙体，每层填土13cm～18cm ，用夯锤夯实；

步骤二、人工在试验墙体掏挖冲沟，冲沟高0.8米，宽0.25米，深0.2米，模拟好冲沟的试验墙体露天放置30天后进行加固试验；

步骤三、取步骤一的土样，碾散过100目筛拌匀，按最优含水率加入所需的水量，拌匀后闷放24小时；土料加入烧料礓石改性土，再加入胶凝材料粉末，土料、烧料礓石改性土与胶凝材料粉末的质量比为25：1：1，再掺和麻筋，麻筋为拍打成的绒，将土料、麻筋、无机胶凝材料粉末与烧料礓石改性土以0.20～0.30水灰比搅拌15分钟，拌和湿润，掺和搅拌、揉搓为复合改性土，将拌匀复合改性土润湿，覆盖塑料布，闷一昼夜，复合改性土呈黄褐色；

步骤四、在步骤二冲沟内加筋，用步骤三闷制好的复合改性土，以板筑分层将复合改性土填埋冲沟进行加固，夯实，待加试验墙体与冲沟土体粘结覆膜养护28天，卸板；