[发明专利]一种古遗址文化层隐形加固结构及方法

说明书

本发明属于文物保护的技术领域，尤其是一种古遗址文化层隐形加固结构及方法，本发明依次在文化层土体表层放线设计框粱，而在框粱内上部设置菱梁、下部设置拱梁，并施以锚杆结构，加固材料且均使用MH‑M型氟硅土质文物加固材料对框梁、菱梁、拱梁、锚杆结构渗透加固形成符合土遗址本体保护要求的土质隐形支、撑、锚物理架构，尤以菱梁与拱梁的分割设置，使文化层土体底部以拱梁构承担主载荷、菱梁分割载荷主应力、增加摩擦系数，锚杆位于拱梁拱脚载荷处和菱梁交叉载荷处，呈点阵结构分布，提高文化层土体稳定性；框粱、菱梁、拱梁结构之外表层面积，均喷涂有MH‑2型土质文物保护材料，文化层本体均系本体土质隐形加固保护设计，丝毫不改变文物本体表面信息，对文物创伤小。

技术领域

本发明属于文物保护的技术领域，尤其是一种古遗址文化层隐形加固结构及方法。

背景技术

我国是世界文明古国之一，历史悠久，土遗址作为我国悠久历史和灿烂文明的载体和实物佐证，是一类很有价值且不可复制、不可再生的文化遗产，据2015年文物普查显示，我国土遗址数量达150万处，新石器时期以来，尤其是仰韶时期以来，数量众多，涉及十余省区，均处于7000-5300年中华文明探源工程的最关键时期，这一类最著名的如：仰韶村遗址、西安半坡遗址、巩义双槐树遗址、山西夏县遗址、甘肃大地湾、山东大汶口遗址等。

众所周知，天然土层是土粒在风成搬运沉积的过程中，不断向上堆积而成，经历了漫长的地质年代，形成了相对有效的地质应力和稳定性，而厚堆积文化层遗址由于地质年代沉积因素，固结程度、质量密度、颗粒承担应力尚未达到原始生土的稳定程度，加之文化层人为扰动、垃圾、废弃等物质使文化层土体空隙增大，土体松散，承载力减弱，整体结构失稳。恰恰与土质力学性能相反的是，为突出文化遗产直观传播效果，这一类3-5米高度厚堆积文化层断面往往以直立、巨大剖面形态展示。在自然营力、内在应力作用下，遗址冒顶、坍塌、开裂、粉化、脱落等危重病害在无限消耗文物寿命。

目前，对土遗址常用的保护方法有：表面喷涂加固法，木质锚杆法、楠竹碳纤维包覆锚杆法等，加固保护效果不能令人满意且预后难以处理。直立、巨大剖面、厚堆积文化层加固保护，若采用表面加固方法，大面积龟裂、脱落是一种必然，若采用上述锚杆方法，难以对脆弱的遗址进行有效保护。由此，古遗址保护成为世界性难题，至今没有切实可行的保护方法。

本发明提供一种古遗址文化层隐形加固结构及方法有效的解决以上问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种古遗址文化层隐形加固结构及方法，解决了上述背景技术问题。

具体的技术方案：

一种古遗址文化层隐形加固结构，包括文化层土体，其特征在于，所述文化层土体，具体包括框粱、菱梁、拱梁、锚杆加固结构构架和防风化保护层； 所述框粱、菱梁、拱梁、锚杆均使用加固材料喷涂渗透、针管注射渗透加固形成的隐形支、撑、锚架构；

所述框粱包括在文化层土体四周边沿的框梁结构，所述框梁在文化层土体的边框部位形成隐形框梁结构，边框内有菱梁结构组成，所述菱梁将边框内划分为多个区域，菱梁交叉搭接处设有锚孔，所述锚孔呈点阵分布，每个锚孔内有加固材料渗透形成加固土质锚杆，所述锚杆贯穿防风化层、加固层并形成一体，并通过锚孔将注射加固材料渗入文化层土体内部。

优选的，当文化层土体剖面高度在3米以上，所述加固梁为拱梁结构；当文化层土体剖面高度3米以下，所述加固梁为菱梁结构；当文化层土体剖面高度大于4米，所述边框下部分的加固梁为拱梁结构、边框上部分的加固梁为菱形结构。

优选的，所述锚孔分布在拱梁拱脚载荷处和菱梁交叉载荷处；所述框梁和菱梁使用氟硅土质文物加固材料渗透加固。

优选的，所述边框下部分锚孔的深度为1-1.5米、边框上部分锚孔深度为1.5-3米。

优选的，不同深度的锚孔以色差标记。