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3.研发出了干旱环境土遗址保护成套技术与装备 研发的基于传统材料与工艺的支顶加固技术、楠竹加筋复合锚杆等系列锚杆锚固技术、以PS和改性料礓石为主剂的灌浆材料与工艺，解决了坍塌、掏蚀、开裂所导致的土遗址毁灭性破坏的难题；研发的以喷渗、滴渗为主要工艺的表面防风化加固技术，解决了防止遗址表面渐进式劣化的难题，满足了文物保护不改变原状和原址保护的原则，实现了遗址真实性、完整性和延续性的保护目标。 （1）土遗址支顶加固技术与专用装备研发。 土遗址支顶加固主要有土坯砌补加固和夯筑加固两种方式。通过大量现场调查和研究，科学解读了建造材料与工艺，提出了遗址土成分、级配、添加材料、营造技法等支顶加固技术的主要控制参数，最大限度满足了原材料与原工艺的要求。通过使用系列水气两硬改性材料、柔性拉接材料，优化构筑技法，逐步研发出符合工程化要求的系列支顶加固施工工艺和专用装备。引入便携式显微镜、硬度仪、电导率仪、改进微型回弹仪、色度计、微型贯入仪、热成像仪，自主研制现场抗风蚀和雨蚀性能测试专用装备，形成了土遗址支顶加固质量评估的相关设备与方法，解决了掏蚀、坍塌所导致的土遗址产生毁灭性破坏的难题。 支顶加固技术与专用装备研发 （2）土遗址锚固技术与专用装备研发。 锚固技术的优势是在解决遗址土体稳定性的同时，最大限度保留了遗址的历史沧桑感。为解决不同体量和破坏模式遗址危土体稳定性，研发了微型竹签锚杆、木锚杆、楠竹锚杆、楠竹加筋复合锚杆、碳纤维布复合锚杆、玻璃纤维锚杆等系列锚杆及与锚固力匹配的锚固浆液。尤其是使用多种复合材料，成功研发出了多界面应力缓变的楠竹加筋复合锚杆，优化了锚固系统应力分布，解决了因杆体与锚固土体强度悬殊所导致的高陡遗址危土体应力集中、锚固失效的问题。基于锚固拉拔试验和界面应变监测，系统研究了不同类型锚杆的工作机制、剪滑模型、极限锚固力等，确定了不同类型锚杆的适用范围、匹配浆液和施工工艺。研发了土遗址专用钻机、注浆机等装备，提升了土遗址锚固技术的工程化水平。二次研发和改进了无损锚杆检测仪、拉拔仪和锚固危土体稳定性监测系统，实现了土遗址锚固效果的检测与评价。 土遗址锚固工艺 （3）土遗址灌浆加固技术与专用装备研发。 裂隙是威胁遗址结构安全和长期稳定的潜在隐患。通过灌浆材料筛选和现场试验，研发了以PS材料或改性料礓石为主剂，掺加一定比例和级配的遗址土、石英砂、粉煤灰等为填料的系列灌浆材料，通过对水灰比、主剂含量等关键参数的控制，实现了浆液结石体强度和凝结速度可调，并与遗址土体不同类型裂隙匹配的灌浆需求。针对不同类型裂隙，研发了数显式注射器、手动灌浆机、电动灌浆机等压力可调的系列专用灌浆设备和工艺。采用红外热像仪、声波仪、地震波仪、高密度电法仪等无损检测设备，形成了检测浆液流向、密实度、界面结合度等灌浆效果的评估方法和标准。 土遗址灌浆工艺及效果检测 （4）表面防风化技术与专用装备研发。 表面风化是造成遗址价值和历史信息流失的最主要病害。在PS加固材料成功研发的基础上，通过大量现场试验，研发了不同类型表面风化病害的加固方法与工艺，得出PS材料的适宜浓度与施工工艺。针对盐害较严重部位，开展了土遗址盐害阈值及脱盐方法研究，研制了专门脱盐装置与加固方法，解决了防治遗址土体盐分富集区风化的难题。二次研发或改进了热传导仪、红外热成像仪、便携式数码显微镜和微电极排等多种无损检测装置，进行遗址土体加固前后的热物理参数、电磁性能、微观结构、亲水和憎水性能等多因子综合评价，形成了土遗址保护现场检测方法。 土遗址防风化工艺及效果检测 成果推广与应用前景 研发团队经过20多年不懈努力，形成了我国干旱环境土遗址保护基础理论，发明了系列保护加固材料，研发了成套保护专用技术和装备，实现了保护的科学化和规范化，逐步形成了具有一定规模的土遗址保护行业，引领国际土遗址保护的发展方向。 项目成果授权发明专利23件，实用新型专利16件，出版专著11部，形成行业技术标准3项，项目研究成果已应用于甘肃、新疆、内蒙古、宁夏、青海、陕西、山西、河北、天津、吉林10省（区）113项全国重点文物保护工程的勘察、设计或施工中，并授权甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司、兰州河陇文化遗产规划设计有限公司、敦煌研究院文物保护技术服务中心、敦煌市第二建筑工程公司、河北文物保护中心、西安文物保护修复工程有限公司、北京凯莱斯建筑工程有限公司、中铁西北科学研究院有限公司、甘肃中铁建设工程有限公司、内蒙古启原文物古建筑修缮工程有限责任公司和辽宁有色基础工程公司11家具有国家文物局颁发的文物保护工程勘察设计甲级资质或施工一级资质的单位使用。使用该技术成果实施的保护工程先后荣获全国十大（佳）文物保护工程7项，其中交河故城加固工程被誉为“土遗址保护的范例”。 该成果的成功研发与应用，阻止了坍塌、掏蚀、开裂等病害引起的土遗址毁灭性破坏，减缓了其表面风化剥离导致的渐进式劣化，确保了土遗址的安全和有效利用，为科技与文化的深度融合发挥了引领和示范作用，直接保障了元上都遗址、丝绸之路成功申报为世界文化遗产。 目前，研发团队正承担吉尔吉斯斯坦土遗址保护的前期技术性准备文件编制，相信随着项目的深入开展，研发成果必将对丝绸之路沿线中亚的土遗址保护发挥重要作用，为“一带一路”沿线国家文明互鉴、民心相通做出新的更大的贡献。 主要完成单位：敦煌研究院、兰州大学、西北大学、中国文化遗产研究院、敦煌研究院文物保护技术服务中心 主要完成人：王旭东、李最雄、谌文武、张虎元、郭青林、孙满利、李黎、赵林毅、裴强强、张景科 (责任编辑：admin) |