成都市船棺遗址渗流场模拟及“水害”防治对策

来源 :中国地质大学 中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:sun11023024
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在文物保护发掘中发现很多古遗址中存在有大量的大型木构件,这些古遗址及其木构件在经历了几千年的风吹雨淋和人类工程活动的影响,大都遭到不同程度的破坏。这古遗址作为反映当时社会经济、政治、文化发展水平的实物资料,是我们今天研究古文化的第一手资料。所以,要尽量保护好每一处遗址,以免造成不可挽回的损失。 理论上,对于埋藏在地质体中的古遗址,在当时都是经过严格的选址并采取了很好防潮措施,只要不扰动或破坏其赋存的地质环境是能够长期保存的。但是由于后期的破坏,尤其是盗墓活动破坏影响,导致地下水和地表水的渗透侵蚀,使得遗址周围温度和湿度的波动,导致遗址中的木构件饱水、腐蚀和开裂。遗址及其木构件原址保护就必须彻底疏干遗址周围一定范围内岩土体内的地下水,同时杜绝大气降雨和生产生活用水对遗址区地下水的入渗补给,为遗址原址保护提供一个干燥的保存环境。 本文拟采用工程地质和水文地质的研究方法来查明成都市商业街船棺遗址区所处的环境地质和水文地质条件,深入分析影响遗址及其木构件原址保存的各类工程地质、水文地质和环境地质因素。现场调查发现破坏遗址原址保护的主要问题是地下水的侵蚀作用,文中针对该问题,进行了以下几个方面的研究内容: 1.阐述了遗址区水文气象、地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件。根据场区地下水的赋存条件及含水介质特征,针对遗址开挖前、开挖后的和布置排水沟三种不同工况,建立了相应的水文地质模型,分析了不同工况下地下水对遗址的侵蚀破坏问题。 2.为了进一步研究地下水对船棺遗址原址保护的侵蚀问题,文中采用了地下水渗流场数值模拟软件Visual-Modflow在已知的水文地质条件下,分别模拟计算了遗址开挖和布置排水暗沟两种情况下地下水渗流场的变化,通过数值模拟方法得到渗流场分布的细节及其与外界条件的关系。 3.遗址区地下水渗流场模拟研究结果显示,遗址开挖后和布置排水暗沟改变了遗址区原始地下水渗流场,遗址点周围地下水向遗址点汇集,在遗址边坡中形成动水压力,地下水压力作用会影响遗址边坡的稳定性。本文采用专业软件自动搜索滑移面研究遗址开挖后边坡稳定性问题,模拟计算共搜索59个滑面,分别采用了普遍条分法、比肖甫条分法、简布条分法和M-P条分法进行计算,采用不同计算方法搜索最危险滑动面的稳定性系数均小于1,这说明遗址开挖时必须采取相应的边坡治理措施。 4.根据成都市船棺遗址区特殊的水文地质条件和地形条件,建议采取开挖排水暗沟的方法来治理破坏遗址原址保护的“水害”的问题,通过排水措施来疏导遗址区周围一定范围内土体中的地下水,为遗址原址保护提供一个干燥的保存环境。针对遗址开挖带来的边坡变形失稳问题,建议采用板桩墙加固;对于疏干排水可能引起的地面沉降问题,建议采取连续抽水的方法控制由于地下水下降带来的地面沉降问题。
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