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题名 直流电场抑制潮湿土遗址毛细水上升应用研究
姓名 朱世彬
院系 土木工程与力学学院
专业 地质工程
学位名称 工学博士
外文题名 Application of DC Electric Field to Restrain Capillary Water Rise in Moist Earthen Monuments
第一导师姓名 张虎元
关键词 潮湿土遗址;直流电场;毛细水;防潮控制保护;易溶盐
外文关键词 moist earthen monuments;direct-current electric field;capillary water;damp-proof control protection;soluble salt
学科 工学
摘要 杭州良渚古城遗址是众多历史文化实物遗存的典型代表,它对于研究中华文明的起源有着非凡的意义。良渚古城遗址所在地区气候温暖湿润,属于典型的潮湿环境中的土遗址,遗址本体长期遭受地下水毛细上升作用的侵蚀,稳定性较差,如何长久有效地保存遗址本体成为一项极其重要的研究课题。本研究提出了利用电化学的方法来控制土遗址的内部环境,抑制毛细水的上升及盐分的迁移和富集,使土体内部的水-盐平衡结构维持在最佳状态,保持土体内部赋存环境稳定,从根本上解决潮湿环境下土遗址的破坏问题。 本研究首先以吸水性较好的滤纸为研究对象,进行了不计重力的二维平面模拟,研究了直流电场作用下水分的水平运移;其次,以杭州良渚古城遗址为原型,对重塑土样进行直流电场抑制毛细水上升的三维模拟试验,研究了直流电场对土样中毛细水的抑制作用;然后,进行了遗址区地下水携带盐分毛细上升的模拟试验,研究了在直流电场作用下土样中水-盐的运移和分布;最后,提出应用直流电场抑制毛细水上升的保护加固技术构想。
外文摘要 Liangzhu Ancient City Site in Hangzhou is a representative site to research the origin of Chinese civilization. Liangzhu Ancient City Site is a typical earthen site in humid environment. The site chronically suffers from the groundwater capillary rising. Hence, it has become an important research subject that how to effectively preserve the site stability. This study tries to control the internal soil water using electrochemical method. Firstly, 2D simulation tests were conducted on filter paper with good hydroscopicity to study the horizontal transport of water under direct-current electric field. Secondly, 3D simulation tests were conducted on soil columns, the remoulded soil from Liangzhu Ancient City Site to study the inhibiting effect of direct-current electric field on capillary water rise in soil. Additionally, the capillary water rise tests were modified to investigate the movement of earthen monument, that is, the distribution and transport of water-salt under direct-current electric field. Finally, some technical ideas for DC reinforcement were put forward by the author.
研究领域 岩土体工程
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