一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，涉及考古遗址保护技术领域，结构主体由内向外依次为小型竹锚杆、柔性钢丝绳网和不透光的柔性膜，小型竹锚杆作为孤立土块物理加固结构，柔性钢丝绳作为主动防护和补水传递结构，不透光的柔性膜作为控水补水、杀灭植物和防止冲刷结构，通过应急性加固和预防性控制实现了考古遗址剖面表层劣化现场防护的目的。同时结合剖面保护展示需求，具有防护范围动态可调、对剖面土体最小干预、安装操作快捷简便等特点。安装操作快捷简便等特点。安装操作快捷简便等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构


[0001]本技术涉及考古遗址保护
，具体涉及一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，对于具有类似要求的地质遗迹剖面也具有一定的适用性。

技术介绍

[0002]考古遗址剖面是古文化遗址、古墓葬、古建筑基址经考古发掘揭露的立面。根据考古地层学理论，考古遗址剖面从竖向上反映了不同堆积形成的先后过程或次序，是田野考古发掘中划分层次、确定层位关系的重要依据，也是遗址展示利用的主要对象。剖面形态根据考古发掘和保护展示要求，一般呈单层陡坎状或多层台阶状，以陡坎或台阶立面反映的文化堆积层信息作为价值核心。
[0003]通常反映文化堆积层信息的考古遗址剖面大多由古代人类活动留下来的痕迹、遗物和有机物形成，以人工填土为主要建筑材料，属于广义土遗址范畴。潮湿环境土遗址保护一直以来都是业内公认的世界性难题，尤其此类环境下的考古遗址经考古发掘揭露后面临保存环境突变，在土体温度场、湿度场、应力场等耦合作用下极易发生各类病害。一般包括结构性病害和非结构性病害两类，前者主要为局部或整体变形失稳，后者包括干缩裂隙、表层剥落、酥碱、生物破坏等表层劣化。
[0004]表层劣化是考古遗址剖面普遍存在的问题，主要表现为剖面发育的裂隙、表层剥落、酥碱、生物破坏等病害，一般影响深度在20cm以内，长期作用会导致土体表层原有结构形态和组成成分发生变化，造成剖面价值核心文化堆积层信息不可识别。
[0005]对于潮湿环境考古遗址剖面，大多数情况下经考古发掘揭露后土体表层在高含水率状态下快速失水，很快发生干缩裂隙病害，伴随失水过程土体内部可溶盐不断向表面聚集，进一步诱发酥碱病害。同时，在高湿、温暖、光照等适宜环境下，苔藓、杂草等先锋植物逐渐入侵土体表层，发生生物破坏病害。此外，对于没有保护大棚或其他防雨设施遮盖的考古遗址，降雨形成的地表径流会不断冲刷侵蚀土体表层，通过泥浆结皮、干湿循环等作用促进层状、片状的剥落病害，加速干缩裂隙发育产生块状的剥落病害，甚至在水流通道处形成冲沟。
[0006]从表层劣化发展进程角度，干缩裂隙病害发生最早，具有突发性特点，剖面经考古发掘揭露后由于土体表层快速失水即发生该病害，黏性土尤为明显。表层剥落、酥碱、生物破坏等病害发生相对缓慢，具有渐进性特点，剖面经考古发掘揭露后由于风化作用逐渐发生此类病害。
[0007]从表层劣化破坏程度角度，干缩裂隙和表层剥落病害破坏最为严重，在此两类病害发育严重区域，往往多条不同产状的裂隙组合切割形成大量形状不规则的孤立土块，边长大多在20cm以上，在地震、振动、人为扰动等外力作用下极易脱落，不仅影响剖面形态完整性和文化层信息真实性，而且威胁坑底出土文物和考古人员安全。
[0008]从表层劣化影响因素角度，除过内因土的性质以外，外因保存环境对病害发育影响作用显著，主要表现为土体表层在强烈单向蒸发条件下发生快速失水，在降雨和地表径
流冲刷侵蚀及水分下渗条件下产生泥浆结皮、干湿循环等，在高湿、温暖、光照等适宜环境条件下造成苔藓、杂草等先锋植物入侵，在临空面局部卸荷变形条件下孤立土块脱落。根据考古遗址保护技术和考古发掘现场条件，降雨和地表径流、光照等因素可完全控制，强烈单向蒸发采用适当补水、临空面局部卸荷采用变形限制可一定程度控制。
[0009]针对考古遗址剖面在考古发掘过程中表层劣化问题，考古人员通常对于无展示利用需求的剖面不采用任何处理措施，仅根据工作需要进行信息记录和资料提取。对于具有阶段性或长期性保护展示需求的剖面会采取一些处理措施，主要有以下三种方法：
[0010]1、当剖面具有阶段性保护展示需求，但表层劣化严重导致文化堆积层信息不可识别时，直接将表层劣化区域清除，重新揭露内部未劣化区域进行展示。该方法作为一种破坏手段，不仅会造成第一次揭露剖面实体完全消失，而且由于文化堆积层信息的空间分布差异，前后两次揭露剖面会有不同程度区别。
[0011]2、当剖面具有长期性保护展示需求，但不具备原址保存条件时，借鉴墓葬壁画揭取方法，将局部典型剖面作为标本揭取回室内保存。该方法作为一种有损手段，剖面揭取中会有一定损伤，揭取后也将脱离原有环境，可以在有限条件下留存剖面文化堆积层信息的物质载体。
[0012]3、当剖面具有长期性保护展示需求，且具备原址保存条件时，一方面采用被动的物理或化学加固方法提高土体表层强度，另一方面采用主动的保护棚罩、覆盖层等控制土体保存环境。该方法作为一种微损或无损手段，可以完整、真实地留存剖面文化堆积层信息的价值要素。
[0013]综上可见，上述第三种方法通过物理或化学加固和环境控制对剖面进行原址保护，可以从被动和主动两方面实现对表层劣化的现场防护，最符合考古遗址保护的原则和理念。
[0014]目前，对于潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护，业内尚未有成熟的保护技术，主要根据现场条件采用一些简易方法对剖面进行应急处理，例如剖面覆盖塑料薄膜防止雨水冲刷侵蚀和减缓单向蒸发失水，喷洒水雾补充土体表层水分，定期清除生长植物，这些方法主要基于考古人员主观经验，缺乏科学性和系统性，甚至有可能产生保护性破坏。
[0015]经过对现有技术文献的检索发现，尚未有考古发掘过程中潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构的相关报道，主要为考古发掘结束后潮湿环境考古遗址保护工程干预的结构或设施。例如柴新军提供了一种用于潮湿环境土遗址加固的柔性排水竹纤杆（公开号为CN204662436U），包括一根由竹纤维芯及其表面包裹的土工织物/布排水结构层，通过锚固技术加固潮湿环境地下土遗址滑塌病害，可有效解决传统锚固技术扰动大、污染大、不可逆、变形协调适宜性差等不足；罗西联公开了一种针对葬坑土遗址的超声波雾化补水系统（公开号为CN109225744B），利用坑底深层土壤作为冷却源对超声波雾化水汽进行液化冷凝，从而达到对遗址外围进行合理补水，实现避免土遗址因水分持续单向蒸发而产生一系列的干裂及盐害。
[0016]针对考古发掘过程中潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护，现急需一种满足表层劣化应急性加固和预防性控制要求，同时符合剖面保护展示中防护范围动态可调、对剖面土体最小干预、安装操作快捷简便等特点的结构。

技术实现思路

[0017]因此，为了解决上述不足，本技术在此提供一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，根据表层劣化特点，一方面对于发展进程最快、破坏程度最严重的孤立土块，采取被动的小型竹锚杆进行应急性加固；另一方面对于外因保存环境中降雨及地表径流、光照、强烈蒸发、临空面局部卸荷等可控因素，采取主动的柔性钢丝绳网和避光塑料膜进行预防性控制。同时结合剖面保护展示需求，具有防护范围动态可调、对剖面土体最小干预、安装操作快捷简便等特点。
[0018]本技术是这样实现的，构造一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，包括小型竹锚杆、柔性钢丝绳网和柔性膜；
[0019]所述小型竹锚杆作为剖面土体表层孤立土块与内部土体之间的连接结构，以摩擦式小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，其特征在于：包括小型竹锚杆，用于将剖面土体表层孤立土块与内部土体连接；柔性钢丝绳网，铺设于剖面土体表面，并采用锚钉将柔性钢丝绳网网面连接点插入土体进行固定；柔性膜，紧贴于所述柔性钢丝绳网外侧，并通过插入到土体的图钉进行固定。2.根据权利要求1所述一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，其特征在于：所述锚钉与柔性钢丝绳网连接处安装有喉箍，通过调节喉箍的直径对柔性钢丝绳网网面应力松弛进行干预。3.根据权利要求1所述一种潮湿环境考古遗址剖面表层劣化现场防护结构，其特征在于：所述小型竹锚杆的一端为施压的平头端，所述小型竹锚杆的另一端的尖头的插入端，在该小型竹锚杆的外表面开设有螺纹。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凡，姚雪，谢振斌，李思凡，黎俊豪，胡芮，
申请(专利权)人：四川省文物考古研究院，
类型：新型
国别省市：