一种夯土遗址墙体防渗排水结构及施工方法与流程

本发明涉及土遗址保护与文物保护，特别涉及一种夯土遗址墙体防渗排水结构及施工方法。

背景技术：

1、夯土遗址多由黄土或近似黄土材料分层夯筑而成，孔隙率较高，对雨水、雪融水和冻融循环较为敏感。在干旱区，年蒸发量大、昼夜温差大，但雨季短时降雨集中，墙顶凹陷、裂缝和墙脚低洼处会成为水分进入墙体的主要通道。水分沿夯层、裂隙和毛细孔隙迁移，会造成夯土软化、盐分结晶、表层粉化、冲刷沟蚀和局部坍落。文物保护工程中既要防止水害继续发展，又要避免采用过强、过硬、外观突兀的现代材料。

2、现有夯土遗址防渗排水结构包括局部填补凹坑结构、表面整体涂抹防水层结构、墙脚明沟排水结构或硬质水泥散水结构。单纯填补凹坑结构无法形成连续排水坡面，雨水仍易在填补区边缘滞留下渗；表面整体涂抹防水层结构阻隔土体水汽交换，易在温湿度变化下产生空鼓、剥落及界面开裂；明沟排水结构和硬质水泥散水结构材质及外观与夯土反差明显，且刚性基础铺设时对遗址周边原状地层造成局部开挖扰动。上述方法多将墙顶和墙脚分开处理，会造成顶排水无组织漫流至墙面，墙脚积水无法及时导离，墙顶与墙脚之间的墙体表面长期处于干湿交替状态，加速夯土表层粉化剥落。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种夯土遗址墙体防渗排水结构及施工方法，能够有效降低水分侵入风险并兼顾遗址风貌协调性。

2、本发明实施例提供一种夯土遗址墙体防渗排水结构，包括设置于夯土遗址墙体顶部的顶部防渗找坡结构，以及设置于墙体底部两侧的底部隐蔽散水结构；顶部防渗找坡结构包括由下至上依次设置的3:7灰土找平找坡层和改性黄泥防渗层，3:7灰土找平找坡层填充于夯土遗址墙体顶部的凹陷区并形成夯土遗址墙体顶部的中线高点向墙体两侧排水坡面的坡面，改性黄泥防渗层覆盖于3:7灰土找平找坡层上表面并延伸覆盖至周边夯土遗址墙体表面；

3、底部隐蔽散水结构包括由下至上依次设置的素土夯实基层、3:7灰土散水层和覆土隐蔽层，覆土隐蔽层形成背离夯土遗址墙体的排水坡面，排水坡面承接改性黄泥防渗层导向夯土遗址墙体周边的雨水以及夯土遗址墙体的雨水；

4、3:7灰土找平找坡层与3:7灰土散水层均由石灰与黄土按体积比3:7混合而成；改性黄泥防渗层由黄土、黏土、熟石灰以及植物纤维按预设比例混合而成

5、可选的，顶部防渗找坡结构的排水坡面的坡度为5%；底部隐蔽散水结构的排水坡面的坡度为4%。

6、可选的，3:7灰土找平找坡层的压实系数不小于0.94，3:7灰土散水层的压实系数不小于0.95；3:7灰土散水层的厚度为200mm，铺设宽度为墙体两侧各1.2m。

7、可选的，改性黄泥防渗层的厚度为20mm，由两层改性黄泥涂抹构成，每层厚度为10mm；改性黄泥防渗层延伸覆盖至新夯筑部位周边200mm范围内的原夯土墙体表面。

8、一种夯土遗址墙体防渗排水结构的施工方法，采用如上述方案的夯土遗址墙体防渗排水结构，包括以下步骤：清理墙顶后，在墙顶凹陷区域采用3:7灰土分层夯实填平并找坡，在墙顶中部形成中线高点，向墙体两侧形成排水坡面；在3:7灰土找平找坡层上设置改性黄泥防渗层，覆盖至周边原夯土墙体表面；在墙体两侧素土夯实后铺设3:7灰土散水层，形成背离墙体的排水坡面，然后在3:7灰土散水层上覆土形成覆土隐蔽层。

9、可选的，3:7灰土分层夯实时，含水率控制在现场击实试验确定的最优含水率±2%范围内，分层虚铺厚度控制为120mm～180mm，夯实后单层厚度为80mm～120mm；每层往复夯击不少于3遍，直至压实系数不小于0.94；灰土填平完成后覆盖湿麻布或土工布保湿养护不少于3d。

10、可选的，改性黄泥防渗层分两层涂抹，每层厚度为10mm，涂抹前以清水洇湿下卧层表面，抹泥接茬处自然衔接，表层进行作旧处理。

11、可选的，施工完成后设置监测点对墙体和排水结构进行持续观测。

12、可选的，施工前进行试验段施工，经各方确认后再逐段推广。

13、可选的，施工前对墙顶凹陷、积水积雪、裂缝、冲沟以及墙脚低洼、雨水汇集路径进行调查，确定施工范围；清理时不对未影响排水和稳定的原状部位进行大面积扰动。

14、本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明将墙顶防渗找坡和墙脚隐蔽散水作为一个整体系统进行设计，能够在不追求改变遗址高度和完整外形的情况下，减少雨雪在墙顶停留，降低水分由墙顶和墙脚进入夯土墙体的概率，减缓夯土表层粉化剥落。其采用3:7灰土、改性黄泥和覆土隐蔽层等与夯土遗址环境相容的材料，避免大面积硬质覆盖和现代材料显露；通过中线起坡、两侧导排和墙脚散水外排，使水流路径清晰可控；通过分层夯实、分层涂抹及现场检测，保证结构密实度和防渗连续性；通过作旧处理和隐蔽散水，兼顾文物真实性、可识别性和展示效果。

1.一种夯土遗址墙体防渗排水结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的夯土遗址墙体防渗排水结构，其特征在于，所述顶部防渗找坡结构的排水坡面的坡度为5%；所述底部隐蔽散水结构的排水坡面的坡度为4%。

3.如权利要求1所述的夯土遗址墙体防渗排水结构，其特征在于，所述3:7灰土找平找坡层的压实系数不小于0.94，所述3:7灰土散水层的压实系数不小于0.95；所述3:7灰土散水层的厚度为200mm，铺设宽度为墙体两侧各1.2m。

4.如权利要求1所述的夯土遗址墙体防渗排水结构，其特征在于，所述改性黄泥防渗层的厚度为20mm，由两层改性黄泥涂抹构成，每层厚度为10mm；所述改性黄泥防渗层延伸覆盖至新夯筑部位周边200mm范围内的原夯土墙体表面。

5.一种夯土遗址墙体防渗排水结构的施工方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的夯土遗址墙体防渗排水结构，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述3:7灰土分层夯实时，含水率控制在现场击实试验确定的最优含水率±2%范围内，分层虚铺厚度控制为120mm～180mm，夯实后单层厚度为80mm～120mm；每层往复夯击不少于3遍，直至压实系数不小于0.94；灰土填平完成后覆盖湿麻布或土工布保湿养护不少于3d。

7.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述改性黄泥防渗层分两层涂抹，每层厚度为10mm，涂抹前以清水洇湿下卧层表面，抹泥接茬处自然衔接，表层进行作旧处理。

8.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，施工完成后设置监测点对墙体和排水结构进行持续观测。

9.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，施工前进行试验段施工，经各方确认后再逐段推广。

10.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，施工前对墙顶凹陷、积水积雪、裂缝、冲沟以及墙脚低洼、雨水汇集路径进行调查，确定施工范围；清理时不对未影响排水和稳定的原状部位进行大面积扰动。