石质文物保护的工程地质力学研究PDF电子书下载

绪论 1

1 石质文物病害实例及其与环境地质的关系 7

1.1 石质文物病害实例 7

1.1.1 石质文物风化病害 7

1.1.2 石窟寺裂隙切割崩塌失稳病害 8

1.1.3 石质文物渗水病害 9

1.1.4 石质文物溶蚀病害 11

1.1.5 石质文物地质基础变形的病害 12

1.2.1 组成石质文物的主要岩石类型 13

1.1.6 风沙作用对石质文物的影响 13

1.2 石质文物与环境地质的关系 13

1.2.2 地质环境与石质文物的关系 15

1.2.3 自然环境及其变化对石质文物的影响 17

2 石质文物风化问题 18

2.1 石质文物风化病害现状 18

2.1.1 龙门石窟风化病害 18

2.1.2 大足石刻风化病害 18

2.1.4 甘肃石窟的风化病害 19

2.1.3 泉州西塔的风化病害 19

2.2 石质文物风化产物的物质组成及物理力学性质 20

2.2.1 石质文物物质组成的鉴定 20

2.2.1 石质文物的物理力学性质测定 25

2.3 岩体的风化作用类型及石质文物的风化形态 26

2.3.1 岩体的风化作用类型 26

2.3.2 石质文物风化物形态、成分及其成因 28

2.4 石雕表面主要盐类矿物类型及其对石雕表层造成的危害 29

2.4.1 聚集于砂岩石雕表层的主要盐类矿物类型 29

2.4.2 砂岩石雕表层盐类聚集造成的危害 30

2.4.3 花岗岩石塔表层盐类的研究 31

2.5 石雕风化程度与风化速度的研究 33

2.5.1 石雕风化程度的分类 34

2.5.2 石雕风化深度的研究 35

2.5.3 石雕风化速度的研究 36

2.6 石质文物风化原因的研究 38

2.6.1 石质文物的组成及结构构造较差是风化的内在原因 38

2.6.2 气候的昼夜变化、四季变化是石质文物风化重要外因之一 41

2.6.3 水对石质文物风化的影响 42

2.6.4 大气污染也是石雕风化原因之一 43

2.7.1 物理风化的防治措施 44

2.7.2 水病害的防治措施 44

2.7 石质文物风化病害的防治 44

2.7.3 改善环境减少或根治大气污染措施 45

2.7.4 石质改良及封护材料的研制 46

3 石窟稳定性分析与工程处理方案 47

3.1 石窟稳定问题的一般研究方法 47

3.1.1 理论研究方面 47

3.1.2 专家群体的经验知识及判断 47

3.2 南响堂寺石窟山体稳定性评价 48

3.1.3 现场监控及监控设计 48

3.3 南响堂寺石窟变形破坏现状及裂缝成因 49

3.3.1 石窟裂缝调查和裂缝分布规律 49

3.3.2 裂隙成因分析 55

3.4 南响堂寺石窟稳定性分区及影响因素分析 57

3.4.1 分区原则 57

3.4.2 南响堂寺稳定性分区 57

3.4.3 影响石窟稳定因素的分析 57

3.5.1 石窟的应力分析 59

3.5 石窟稳定性分析 59

3.5.2 石窟边墙块体稳定分析 61

3.6 加固处理建议方案 65

3.7 建议的落实情况及维修效果 66

4 摩崖石刻稳定性分析 67

4.1 摩崖石刻稳定性分析的提出及基本分析方法 67

4.2 大足石刻稳定性研究实例 67

4.2.1 石刻区的工程地质特征 68

4.2.2 石刻区结构面调查 71

4.2.3 石刻区岩移病害及原因分析 78

4.2.4 圆觉洞岩体稳定性分析 80

4.2.5 观无量寿佛经变像岩体稳定分析 84

4.2.6 病害处理方案的建议 87

5 塔基与古岩画沉降与塌陷工程地质问题 91

5.1 不均匀沉降与塌陷的工程地质问题 91

5.1.1 地基岩体不均匀下沉分析 91

5.1.2 岩移与塌陷的基本规律 93

5.2 沉降与塌陷工程地质问题研究实例 103

5.2.1 苏州虎丘塔倾斜工程地质问题研究 103

5.2.2 定州古塔地基工程地质问题 104

5.2.3 将军崖岩画塌陷问题的研究 109

6 溶蚀病害的工程地质问题 119

6.1 溶蚀病害的基础知识 119

6.1.1 岩溶发育的基本因素 119

6.1.2 岩溶地貌及洞穴堆积物 121

6.1.3 岩溶发育规律 124

6.2 龙门石窟碳酸盐岩体溶蚀病害研究实例 131

6.2.1 龙门石窟溶蚀病害调查 131

6.2.2 龙门石窟的地质特征 132

6.2.3 龙门石窟岩溶发育规律 133

6.2.4 石窟区深部岩溶对石窟安全的影响 138

6.2.5 龙门石窟溶蚀病害的治理方案 138

7 铜绿山古铜矿遗址保护的工程地质问题 140

7.1 古铜矿遗址保护的重要性 140

7.2.1 古铜矿遗址的发现和发掘 140

7.2.2 古矿遗址的历史和科学价值 140

7.2.3 古矿遗址保护方案的提出 141

7.2.1 搬迁保护后扩大露天开采的能力有多大 142

7.2.1 搬迁保护方案能否长期保存古铜矿遗址 142

7.2 搬迁保护方案的优劣 142

7.2.1 搬迁地点的可能性 143

7.3 古矿遗址原地保护的工程地质研究 143

7.3.1 古矿遗址地质环境 143

7.3.2 古矿遗址岩体工程地质特征 144

7.3.3 古矿遗址水文地质特征 146

7.3.4 岩体工程地质参数的选择 149

7.3.5 古矿遗址西侧陡帮边坡岩体稳定性分析 150

7.4 几点认识 154

8.1.1 地震灾害分析 155

8 地震、爆破震动对石质文物的影响 155

8.1 地震灾害的基础知识 155

8.1.2 地震的成因类型 156

8.1.3 地震波 157

8.1.4 震级和烈度 157

8.1.5 地震危险性分析 158

8.2 河南灵泉寺石窟、摩岩石刻地震危险性分析及应用 159

8.2.1 地震危险性分析应用的研究设想 159

8.2.2 地震危险性分析的应用 161

8.2.3 石窟立壁稳定性分析 164

8.2.4 小结 167

8.3 龙门石窟爆破震动的研究 167

8.3.1 采石爆破震动效应实测结果 167

8.3.2 重复震动对龙门石窟安全度的影响 172

8.3.3 爆破震动对龙门石窟安全度影响的评价及防治 176

9 石质文物保护的工程地质力学研究的方法论 177

9.1 工程地质力学基本观点和方法 177

9.2 有关系统科学中一些问题的讨论 180

9.3 工程地质力学综合集成理论（EGMS）的形成及其基本结构 182

10 石质文物保护中的监测技术 184

10.1 全站仪和GPS的工作原理及其在石质文物监测中的应用 185

10.1.1 全站仪 185

10.1.2 GPS 187

10.2 多点伸长计的工作原理及其在石质文物保护中的应用 188

10.2.1 钻孔多点伸长计的基本原理 188

10.2.2 国内研制的多点伸长计类型及其特点 189

10.3 倾斜仪的工作原理及其在石质文物保护中的应用 190

10.3.1 钻孔倾斜仪 190

10.2.3 几点说明 190

10.3.2 水平表面式倾斜仪 194

10.3.3 FOI—2型溢流式水管倾斜仪 195

10.3.4 应用倾斜仪进行石质文物保护监测时值得注意的几个问题 196

10.4 测缝计的工作原理及其在石质文物监测中的应用 196

10.4.1 DB—1型携带式杆式测距计 197

10.4.2 JT—1型机测式裂缝测宽计 198

10.4.3 JH—1型机械式裂缝高差仪 198

10.4.4 JS—1型机测式裂缝平滑计 199

10.4.5 JTB型机测式裂缝测宽计 200

10.4.6 VBJ型立杆式测缝计 201

10.5 脆性材料的位移监测 201

10.6 铆杆（索）的受力监测 201

10.7 岩体破裂监测 202

10.8 水的监测 203

10.8.1 GSY—2型渗压仪 203

10.8.2 YBJ—1型雨量警报器 203

10.8.3 CS—3型抗干扰水位计 204

10.9 巡检 204

参考文献 205