南京明城墙小桃园南侧局部坍塌原因及排险措施的探究论文_王天文

(南京城墙保护管理中心 江苏 南京 210000)

【摘 要】 南京城墙总长33.676公里,现存25.091公里,史建于公元1366年,1988年被国务院列为全国重点保护单位,本文对南京城墙小桃园南侧局部坍塌原因及排险措施进行分析,阐述了具体坍塌过程,并分析了坍塌具体情况。结合这些内容,对坍塌原因作出深入分析,主要从连续坍塌原因和所带来的危害入手,认为导致连续坍塌的原因主要有:城砖及粘结材料性能劣化,墙体背后土体松弛,外界人为因素,雨水渗透。最后,阐述了如何进行南京明城墙小桃园南侧局部坍塌的排险,如清理局部墙体和移开坍塌缺口和相邻树木等,为今后此段城墙今后的加固维修工作打好基础。

【关键词】 城墙;连续坍塌;土体松弛;排险

【中图分类号】TU746  【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)24-0213-02

伴随着时代的变迁,战争和气候等外部条件变化,城市建设和临近交通的扰动,墙体病害及坍塌屡见不鲜,墙体的结构和受力情况也发生了巨大变化,要想保障墙体安全可靠,就要求其能够满足强度、刚度以及稳定性要求。对于古墙而言,因为外界环境以及长期的雨水侵袭,导致墙体粘结性降低,墙根处出现泥化现象。因此,要加强养护和预防,当墙体坍塌之后,需及时抢险,以免进一步发展,给周边群众的人生及财产和城墙本体造成更大的影响。

1.南京明城墙小桃园南侧局部坍塌过程

在2016年11月27日,南京小桃园公园内,南侧城墙局部位置出现坍塌现象,对坍塌位置进行查看并测量,得出坍塌面积为40m²,当局部位置坍塌之后,相应管理部门对其进行之后和隔离。此后,对坍塌现场进行勘察并作出相应检测。

2.城墙概况

相应技术人员对该城墙进行现场勘察,发现局部坍塌区域以及相邻的城墙属于依靠着山体而砌筑的,在城墙的西侧位置,使用砖石砌筑,东侧位置是土质山体边坡。在这一边坡上,生长着一些人工种植的树木。南侧坍塌的位置是老城墙,建于明代初年。大约在2006年,相应部门已经对这一区域做出相应处理,对该城墙顶护栏、排水系统以及游览通道等进行重点完善。

坍塌部分的城墙,是通过砖和粘结材料共同组成的,所使用的粘结材料有两种,一种是泥灰类的粘结材料,另外一种是黄土。城墙的边墙宽度在0.8m~1.0m之间,底部宽度较大,顶部宽度较小,呈梯形。城墙砌筑主要使用的是泥灰类材料,墙体的内部使用的是黄土材料进行干垒,而边强以及内部墙体使用的均是实心砌筑方式。

与此同时,相关技术人员对城墙的顶部进行了现场勘察,勘察结果显示,墙体的顶部位置砌筑了一层城砖,并且在城砖 下面铺设了厚度为35mm的砂垫层,在砂垫层下部,使用的是钢筋混凝土面层,进一步判定出顶部刚性防水层。

经过勘察后,对坍塌位置当下的状态进行研究,发现坍塌区域的城墙本体上部位置已经完全倒塌,对于内侧的土坡而言,被彻底的暴露在外侧,高度大约在4m左右,而外立面主要呈现出的是“八”字形,也就是在断口位置的墙体,其顶部呈现出的形状为踏悬挑状态。对坍塌部位墙体的总长度进行测量,得出长度结果为20m。此外,还发现坍塌墙体的背后土坡上,存在着较为严重的裂缝,局部位置有严重的坍塌和裂缝现象。

3.南京明城墙小桃园南侧局部坍塌原因分析

3.1 连续坍塌原因

以勘察结果为依据,城墙发生多次连续性坍塌的主要原因有多种,具体情况如下所述:

3.1.1 城墙组成材料性能劣化

因为长期受到雨水的侵害,导致坍塌位置的墙根被腐蚀,出现泥化现象,通过对现场检测结果的分析,发现局部城砖的抗压强度被降低。对于边墙而言,对于泥灰类粘结材料而言,因为长期受到雨水的冲刷,导致材料出现老化现象。此外,四周生长的植被,对墙体带来破坏,墙体粘结性开始劣化,并伴随着雨水的冲刷,进一步加快了墙体松散程度,降低了边墙的整体性。

3.1.2 墙体背后土体松弛

当局部城墙发生坍塌后,会引起牵引式的坍塌裂缝,这就导致墙体负担以及荷载进一步增加。

3.1.3 外界人为因素

对本段城墙内侧进行分析,发现山体距离城墙大约为8m,道路有大型机械运行痕迹,在道路的两边栽种着高达的树木,促使墙体安全性受到一定影响。

3.1.4 雨水渗透

墙体本身的粘结性失效,伴随着雨水的逐渐渗透,导致墙体内部水膨胀变形,砖块和砖块之间存在的咬合作用促使砖块出现松动和变形,进而形成了一种恶性循环。

3.2 坍塌带来的安全隐患

3.2.1 墙体整体性受到影响

当下,墙体缺口的两端墙体主要呈现出“八”字形,并且存在外悬挑情况,已经坍塌的位置受到牵引,这就导致断口位置稳定性下降,这就有可能会出现继发性坍塌。

3.2.2 支撑作用丧失

坍塌墙体后背土坡没有了墙体的支撑,开始出现裂缝,出现了向外滑动现象。坍塌部分外侧倾斜面比较陡峭,土坡缺乏稳定性,有可能会导致再次坍塌。甚至因为雨水的冲刷,导致山体滑坡。

4.南京明城墙小桃园南侧局部坍塌排险措施

对以上安全隐患进行分析,结合分析结果制定出以下排险措施。

4.1 清理局部墙体

为了更好的保护文物消除现有险情,需要对坍塌墙体局部进行清理,为了避免墙体断口位置进一步断裂和坍塌,可以在断口位置附近有松动的材料进行清理,并且按照1:0.3-0.5角度进行放坡,也可以建设阶梯,促使被清理完成的缺口位置呈现出倒“八”字形,从而保障坍塌墙体处于稳定状态。

4.2 移开坍塌缺口和相邻树木

对于已经坍塌的位置进行观察,需要对部分墙体进行清理,对墙体内侧的土坡进行放坡,放坡的系数设置为1.0。具体情况如下图所示:

图1 土坡排险示意图

4.3 喷浆防护

针对坍塌部分的墙体,为了避免雨水风沙等的侵害,在对墙体清理完成之后,需要对其实施喷浆防护,此后使用水泥为墙体建立护坡,在护坡上铺设一层防水雨布。

在对其进行具体喷浆防护时,要确保水泥砂浆的强度在M10以上,具体喷浆之前,需要进行试喷,从而选择合适的配合比和可行的施工工艺,喷浆厚度最在20mm。为墙体建设水泥护坡,需要将表面的浮土和杂物等清理干净,在坡顶位置以及坑底位置进行修理,使其形成圆角,对于墙体松散位置需要挖除,然后使用3:7灰土对其进行回填,并夯实[3]。保障水泥配合比在1:4~6之间,还要科学控制水泥用量,基本上都控制在14%~18%之间,混凝土的粘稠度一般在60-80mm,建设的水泥护坡,水泥护坡具体施工过程中,要对其进行分层压抹,每层水泥的厚度大概是10mm,一共需要抹3层,总体厚度为30mm,与此同时,要确保水泥的随拌随用。

4.4 勘测山体

坍塌后,管理部门要及时委托有资质的勘察单位对墙体后的山体进行勘探,并对山体土质进行调查,进而评价山体以及剩余墙体的稳定性,针对具体情况采取有效防护措施。

4.5及时封闭

当墙体坍塌之后,需要对现象进行及时封闭,以保障游客安全,禁止一切无关车辆和人员靠近。

4.6 确保施工人员安全

在具体施工过程中,要采用有效措施确保人员安全,在此基础上,对文物进行保护,如墙体、砖体。此后对城砖进行清理,将坍塌城墙的局部位置进行拆除。具体实施过程中,要保障城砖的完整性,并且防止出现二次破坏现象。

5.结语

南京城墙是中国古代建艺术之精华,650年的风雨和岁月已让城墙成为一位风烛残年的“老人”,非人为的风化,损坏,甚至是坍塌几乎不可避免,对于南京明城墙小桃园南侧局部坍塌而言,我们得到了很多城墙内部结构及病害程度的一手资料,这些经验更为今后保护南京城墙提供了思路,一是研究如何延缓城墙的衰老期;二是设法遏制自然和人为的不利因素对城墙损伤进一步加剧;三是对已发生的损伤给予及时的有效的直立,防止其进一步的发展和恶化。

参考文献

[1]杨杰.浅析一起墙体坍塌事故[J].四川建筑,2011,03:175-176.

[2]郑必勇.浅议南京城墙损伤与防范[J].江苏建筑,2001,02:6-9.

[3]杨明.浅谈南京城墙的维修与加固[J].建筑结构,2010,s2:291-294.

论文作者:王天文

论文发表刊物:《建筑知识》2017年24期

论文发表时间:2018/1/3

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