土遗址夯筑支顶加固及质量评价技术规范

夯筑支顶为主，锚杆锚固和捆扎缆拉配合使用)、质量控制等方面的要求。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用土遗址earthensites以土质材料为主体组成的具有历史、艺术、科学、社会和文化价值的古代建筑遗址、构筑物等人类活动遗迹及其赋存环境。注：土遗址按照营造技法分为生土挖造、泥土堆筑(木骨泥墙)、生土夯筑、土坯砌筑和湿泥垛筑等5种基本类型。工2杆锚固或捆扎揽拉、裂隙灌浆加固的综合措施，全面消除土遗址结构失稳捆扎揽拉bindingandpulling为提高土遗址稳定性，使用柔性材料对顶部碎裂、松散不便于锚固的本体进行包裹、拉结的工程措依据原遗址土的基本物理力学性质选择配置颗粒级配、色度、导热系数、矿物成分等相近的土(易溶盐含量不超过0.3%),并通过最优含水率(状态)、最大干密度及抗压强度等测试验证，确定选用与原遗址土相近的土料。3由木材、石材、混凝土、钢材等多种材料制备的底部为球形的夯击工具，一般用于传统民用建筑墙体夯筑。冲海窝arammedmethodcalled“chonghaiwo”在纳虚盘踩后纵向或横向紧挨着施夯的过程，形成较大于夯锤直径的夯窝，夯窝之间形成形似银锭的隆起，俗称“行头夯”。夯银锭arammedmethodcalled“hangyinding”采用直径10cm～12cm表面光滑顺直的硬质木椽，在两侧各置3根～5根形成承土槽，端头、端尾通过绳子拉紧，施夯压实后将底部椽上翻，循序渐进夯筑的技法，也称“桢杆夯筑法”。板式夯筑法platerammingmethod刚性加筋rigidreinforcement采用与原遗址永定柱、框木等相近的木材按照原遗址布局布设拉结构件，或采用白蜡杆、竹条等材料网状布置，提高夯筑体与原遗址整体性的工艺。支模formwork夯筑完成后用双层遮阳网或具有透气性的材料，覆盖夯筑砌补区域7天以上，控制水分散失速率，待失水20%以上时，铲除表面长出部分，形成自然流畅的外观形貌。针对趋于失稳的土遗址，采取材料补强和结构改良等方式提高整体稳定4将土遗址专用浆液注入裂隙，防止病害进一步发育，有效控制失稳趋势发展[来源：DB62/T4677—2[来源：DB62/T4678—2023,3.6,有修改]运用锚杆(土钉)将不稳定土体连接至相对稳定的基体或岩土体中，以提高整体稳定性的加固措施。4.1.2趋于失稳状态的土遗址，除针对根部掏蚀采取夯筑支顶加固外，还应结合发育裂隙和顶部松散址结构、夯筑工艺及残损状态等，其他可按照WW/T0040执行； 是载体和本体共同治理工程，还应参照GB/T36747及相关规范执行；——通过试验确定土遗址使用材料的基本物理力学、化学和水理性质，按照WW/T0039执行；——稳定性控制技术应以原位土遗址的稳定状态和动力学参数为评价标准，采取加固措施的土遗——根据土遗址主要病害类型和损伤程度，确定加固范围、加固措施和加固后要求达到的各项技术指标，按照GB/T36747执行。4.2.1土遗址本体的保存状态应包括外形、构造和结构特征等。外形测绘应精确至厘米级，构造和结4.2.2土遗址的稳定性评估过程中，数值模型的基本参数应通过试验获取，可靠性应通过实测土遗址固有频率验证，数值模型固有频率应不小于实测值，误差不超过10%。4.2.3稳定性控制技术应遵循以下原则：——应维持土遗址的真实性和历史风貌，不应改变和破坏原有的建——在保证遗址稳定的前提下，应减少对土遗址及周边自然环境 54.2.4根据夯筑支顶体量，应明确大体积夯筑质量与变形、单次夯筑体积、时间间隔、失水速率等控制指标。4.2.5施工技术人员应掌握夯筑支顶的技术要求和质量控制指标，并做施工记录。配比一市县级文物保护单位和未定级遗址安全系数K5.1.1土遗址现状勘察重点是查明土遗址本体结构及病害的成因，病因与遗址载体有关时，还应勘察载体的工程地质条件。 6 以及滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，深度应符合GB50021的相关规定，对于地质资料——气候环境包括降雨降雪、蒸发、风速风向、日照、温度、露点温度、湿度、冻土深度、气压、灾害性天气等，其他可参照GB/T35221执行；——夯土遗址的结构应查明土料特点、层状夯实叠压的结构形制、夯窝大小及深度等，复合结构应明确草绳、木楔、纤木等加筋增强的营造制度与方式；——夯筑工艺须重构选用土料按照不同铺土厚度、夯锤大小和夯筑遍数形成 土遗址病害成因重点调查材质强度下降、结构失效、动 物理参数包括天然含水量、密度、颗粒级配、界限含水率、最优含水率、色度、干密度、微观结构、导热系数、热膨胀系数、冻胀率等； ——生物参数包括动物、植物及微生物的种类、5.1.5土遗址地震动参数选择应参照GB18306执行，考虑地质构造、地5.1.8应确定土遗址可能的破坏模式，选择不同破坏模式的稳定性计算方法，不确定时可采用多种方滑移式、坠落式三种主要类型，不同破坏模式示意见表2,其破坏现象如下：——根部掏蚀是在自然力作用下，遗址表面渐进式剥落或沿薄弱面瞬时坍塌，形成根部凹进的现象，多为半弧形、阶梯型、直线型等； 局部变形致使顶部遗址碎裂或形成密集型发育裂隙的现象，多呈现网状裂隙和单点散射型裂剖面图阶梯型掏蚀拱门直角门洞直角直角直角不规则形孔洞c.裂隙网状裂隙单点散射型裂隙切割——明晰土遗址赋存的地质和构造条件、设防烈度、断裂分布情况；——现场踏勘查明遗址现状；-——根据经验定性判断，明确土遗址保存现状的风险隐患。-8 几何模型与破坏模式选择； 维或三维模型构建；——模型动力学参数与实测参数的对比验证； 具有下列一种或多种情况的土遗址本体，初步判断存在稳定性风险，应进一步按照5.5.3验算稳定b)高宽比小于2.5:1的遗址墙体，底部或中下部掏蚀深度大于墙体厚度的45%,或VI度设防区掏蚀深度大于墙体厚度的20%;d)发育有纵向或横向裂隙；5.5.1参数获取参数获取主要包括下列内容：——基本物理力学参数，包括密度、强度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量、泊松比、静水压力、地震动力参数等；——建造工艺，包括夯层厚度、层界面咬合状态、夯窝形态、加筋材料与强度、方式与密度等。 9a)重力计算见公式(1)。b)地震力计算见公式(2)。c)不同破坏模式土遗址安全系数计算见公式(3)。…破坏模式工况设定公式参数滑移式破坏天然状态帕(kPa);位为度(°);垂直距离，单位为米(m)。裂隙裂隙地震力作用倾倒式破坏裂隙裂隙重心倾覆点危险体重心在倾覆点之外位为米(m);为米(m);危险体重心在倾覆点之内坠落式破坏重力作用下抗剪力天然状态——构建夯土遗址不连续层界面结构的三维几何模型，层界面和层内应分别划分单元格；5.6.1通过稳定性计算确定分析对象的安全状态，可分为稳定、基本稳定、临界、欠稳定和失稳五种状态，分类标准应按表4执行。安全系数K失稳临界欠稳定稳定5.6.2当土遗址安全系数1.2<K≤1.3时可暂不采取加固措施，必要时应进行稳定性监测，当土遗址安全系数K≤1.2时，应根据土遗址破坏的趋势选择夯筑支顶、锚固灌浆、捆扎揽拉等加固措施，应按——针对顶部网状裂隙和单点散射型裂隙切割，应采用捆扎揽拉和裂隙灌浆综合控制技术； ——针对多种病害共存复杂的状况，应采用多种控制技术综合治理，具体加固方法按表5选择。破坏模型示意图1一侧横向裂隙、一侧掏蚀破坏支顶加固2固+灌浆3坏固灌浆或捆扎4支顶加固5历史拱门6减小顶部拉应力支顶加固7裂隙发育小裂隙破坏防止裂隙扩大，控8多条纵向裂隙破坏防止裂隙扩大及顶浆——设计后的安全系数应达到表1中的要求。6.1.1综合分析土遗址勘察资料，研判土遗址土料来源，并在符合当地环保要求的基础上，确定土料的选择和取土地点。6.1.2根据原遗址土的颗粒分布、级配、工艺和结构特点，土料的级配应尽可能和原遗址一致，相似度不低于85%,粉、黏粒之和含量一般不低于50%,当相似度低于85%时，可通过添加黏土、粉土、6.1.3夯筑支顶体土料易溶盐含量不高于0.3%,有特殊要求的遗址环境，可适当调整易溶盐含量，并6.2.1选配土、泥浆的制备应明确易溶盐含量、有机质含量、颗粒级配、色度、干密度、强度等设计——粉质黏土，土料中有机质含量不超过2%; 土料制备应明确颗粒组分的含量及取样检测的批次、数量和方法； ——根据土遗址的赋存环境，明确土料的最优含水率及误差范围，人工加水翻倒制备土料不宜少于3次，闷制时间不少于72h。6.3.1土料堆检验点不少于3处，且单次检验不大于100m³,复杂环境下应根据实际情况增加检验点6.3.2备用土料取样点应选用土堆2/3深度或大于0.6m深处的土，夯实体应选用新鲜夯层的2/3深6.3.3备用土料检验点至少包括易溶盐含量、有机质含量、颗粒级配、含水状态、色度五项内容，以6.3.5在同一单体工程中，颗粒含量和级配相似度低于85%时，不同选配土质量检验不应少于3处，3处取样点应涵盖土堆的不同方向和深度。允许值偏差允许值允许值偏差易溶盐含量利用意大利哈纳HI98331手持式土壤电导度砾粒(2mm~60mm)≤20%砂、粉粒、黏粒等粒组；色度(△E)材质相同材质或质量更好材质纤木头夯冲海窝分位二夯银锭分位7.2.4每遍夯击应按照“冲海窝”和“夯银锭”各1次，一般宜夯击4遍，也可根据现场试验确定，且应满足下列条件：——人工夯实后，夯实夯层高度不应超过自然铺土厚度的55%,压实系数一般不低于0.90;——人工夯至第4遍后，夯锤周围不应发生过大隆起，或不应产生片状剥离，前者表现为含水率7.2.5人工夯实过程中，应确保足够的操作空间，侧边夯实挤密时，侧边至少保持2.5个夯锤直径的距离，且不小于200mm,土遗址单侧支顶加固施工参照图3。图3土遗址单侧支顶加固施工示意图7.2.6顶部与原遗址接茬界面无法直接垂直施夯时，可结夯实遍数可增加至6遍，外侧区域第5、6遍夯击时，应采用提高一级重量的夯锤夯击，以提高接茬界7.2.7夯筑支顶体沉降变形量可按照公式(4)确定。S总——夯筑支顶体的总竖向变形沉降量，单S固结—夯筑支顶体在重力作用下压缩、孔隙水压力散失密实过程中的竖向变形量，单位为毫米S干缩—夯筑支顶体在失水收缩过程中引起的竖向变形量，单位为毫米(mm);Ps——墙体湿土密度为2g/cm³;h——墙体高度，单位为米(ho—有效墙体高度，单位为米(m);C——单向收缩率，不同密度(1.50g/cm³~1.70g/cm³)土体单向收缩率在2.5‰～3.6‰之间，7.2.8要求总沉降量趋于0时，计算控制夯筑高度h(m),结合土料不同级配，上式A、B、C常量可参考表8、表9、表10差量计算。一般情况单次夯筑高度不超过0.22m～0.75m,失水变形趋于稳定一般需要20天～30天，具体可根据试验和天气情况确定。细粒组：细砂：中砂有效高度ho(m)相关系数R²注：夯筑体夯实密度为1.60g/cm³,中砂(0.25mm~0.5mm),细砂(0.075mm~0.25mm),细粒组(<0.075密度(g/cm³)有效高度ho(m)相关系数R²注：级配细粒组：细砂：中砂为7:2:1。细粒组：细砂：中砂单向收缩率(‰)7.3.1一般采用人工圆底夯锤施夯，夯锤的直径和重量可根据土颗粒、级配适当调整，一般细粒土宜选用直径100mm～120mm的夯锤，夯锤质量可结合表7参数选取，必要时可选用轻型电夯锤代替人工夯具，质量指标应按照表7控制。7.3.2夯筑支顶应按照下列工序施工：a)根据土遗址损伤实际情况，对土遗址本体作安全性支护，确保施工过程中人身及本体的安全；处理参照GB50007和JGJ79的要求执行；f)采用圆底夯锤头夯“冲海窝”和二夯“夯银锭”,重复夯筑不少于4遍，直至达到设计要求的g)重复d～f逐层夯筑，单次夯筑高度按照7.2.8要求，待沉降和失水稳定后再次施夯；h)在规定的时间间隔后，以略大于最优含水条件湿润夯层表面，按照上述步骤逐次完成全部的夯筑支顶填充区，顶部完全接触原遗址；7.4.1单体工程检验点不少于3处，且批次夯筑体不大于50m³,复杂环境可根据实际情况适当调整。在同一单体工程中，颗粒含量、级配和土料基本物理性质有变化的，不同土料不应少于1个点取样测7.4.2施工质量测检验可采用环刀与钻芯取样法、贯入法、静力触探法等，通过室内和现场试验分析检验评价施工质量。7.4.3采用环刀、钻芯取样机取样检验施工质量时，取样点应位于每一夯层的2/3深度处或者整体取出。采用贯入仪或静力触探设备检验夯层夯实质量时，每个分层检验点的间距应小于1m。8.1.1夯筑支顶体一般通过刚性或柔性加筋方式与原遗址连接，增强遗址的整体稳定性。8.2.1刚性加筋材料一般采用直径30mm～40mm的白蜡杆或宽30mm～40mm,厚5mm～10mm的竹条，网状布置，一般平面间距0.3m～0.9m,竖向间距不大于5个夯层，间距一般为0.3m～0.9m。深入原遗址墙体深度不小于500mm,单根白蜡杆和竹条拉拔力不小于4kN。刚性加筋夯筑方式如图4。8.2.2柔性加筋材料一般采用芨芨草双股拧成10mm～15mm的草绳(甚至四股拧成25mm以上的草绳)或麻撮，网状布置，一般平面间距0.1m～0.5m,竖向间距不大于3个夯层，间距一般为0.1m~0.5m,草绳直径20mm～30mm,长150mm木楔楔入夯层纵横向拉紧。单根草绳饱水状态拉力不小于1kN。柔性加筋夯筑方式如图5。木楔夯层木楔夯层 ——原遗址体结构保存有拉结草绳或麻绳时，应采用原遗址拉结草绳直径、植物根茎和制作工艺，原工艺和空间布置方式布设；8.3.1网状加筋除应满足第7章夯筑支顶技术的基本要求和规定外，还应符合本章的要求。8.3.2设置加筋的夯筑支顶体，应将刚性或柔性加筋杆件布置与夯层之间，且适当增加添加虚土和夯筑遍数。8.3.3设置加筋的夯筑支顶体，加筋材料应按照设计要求确保保护层的厚度，刚性加筋材料保护层厚度不宜小于200mm,柔性加筋材料保护层厚度不宜小于50mm。a)按照设计要求在原遗址墙体定位放线，布设成孔位置；b)采用人工成孔方式，成孔深度、直径和角度均按照设计要求，一般成孔深度不超过1m,成孔直径不超过50mm,成孔角度不大于5°;c)人工灌入配置好的泥浆，泥浆水灰比一般为0.4～0.5,可根据现场环境条件适e)沿着垂直楔入加筋杆体的方向横向布设加筋材料，相交处采用麻绳绑扎，形成网状加筋网格；f)倒入上层覆盖土料，加筋杆件区域适当增加倒入土料且增加夯筑遍数。b)采用人工成孔方式，成孔深度、直径和角度均按照设计要求，一般成孔深度不超过0.2m,成c)人工灌入配置好的泥浆，泥浆水灰比一般为0.4～0.5,可根据现场环境条件适当调整，同时符d)待灌入浆液后，将麻绳或麻撮缠绕在木楔上，一并楔入加筋杆体，确保麻绳或麻撮的楔入深度，另一端缠绕在木楔上拉紧并楔入夯实夯层；e)沿着垂直楔入加筋麻绳的方向横向布设麻绳加筋材料，相交处麻绳十字缠绕后楔入木楔并拉f)倒入上层覆盖土料，加筋杆件区域适当增加倒入土料且增加夯筑遍数；8.4.1每检验批抽查不应少于3处，检查方法一般是人为观察，适当过程中可量测检允许偏差(mm)刚性加筋查。柔性加筋刚性加筋柔性加筋刚性加筋料，便于审查复核。柔性加筋9.1.1夯筑支顶体一般通过调整土的级配，控制初始含水率，提高夯实密度，减缓失水速率和保持自9.1.2夯筑支顶体与原遗址接触面不可避免会出现变形裂缝，必须通过二次或多次处理方式逐渐缩小9.2.1夯筑支顶体变形收缩按照公式(4)估算，设计文件中应提出单次夯筑体的高度和间隔时间。9.3.1根据夯筑支顶土的基本物理力学性质，结合(4)式确定一次夯筑高度，减轻或消除变形沉降量。9.3.2可适当调整控制初始含水率，提高夯实密度，适当调整颗粒级配，通过覆盖遮阳布、草席、塑料膜等控制环境条件减缓失水速率，尽量保持相对均匀缓慢失水，降低快速失水引起的干缩裂缝。9.4质量检验9.4.1根据夯筑支顶土的基本物理力学性质，阶段性观察和量测夯筑支顶体变形沉降量，量测周期依次12小时、48小时、7天、28天、3个月、6个月、1年。9.4.2一般情况，3个月出现沉降裂缝，宽度不应大于20mm,修整后第二次出现裂缝，宽度不应大10养护与修整10.1.1夯筑完成后采用遮阳布、草席、塑料膜等保湿、控温材料，覆盖范围应超出夯筑砌补区域0.5m～1m,覆盖时间应为7天～20天，控制水分散失速率。10.1.2待失水20%左右时，铲除表面宽出部分，形成自然流畅的外观形貌，表面造型应与原遗址协调10.2.1保湿、控温措施10.2.3夯筑支顶体表面的修整一般分为粗处理、细处理和修饰造型三个阶段。粗处理主要控制与原遗址外形尺寸的流畅性，细处理主要控制夯筑体表面削切过程中残留的人工痕迹，修饰造型主要控制夯筑支顶体的整体效果。10.3施工要求10.3.1根据夯筑支顶土的基本物理力学性质，结合实践经验确定保湿、控温的覆盖措施养护周期。10.4.1人为观察并记录裂缝的分布密度、展开度和贯通性，评价养护条件11色差控制11.1一般规定11.1.2