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窯洞鑒定最簡單的方法

發布時間:2022-08-11 17:14:05

⑴ 怎樣辨別地下古墓的土質

必須提鏟看土,審視土壤變化,考慮有無問題。如果探到問題,如灰坑,窖穴,枯井、墓道等土壤,打到一定深度後,須一鏟一看,觀察土質、土色的變化,尋找包含物,確定其深度和性質。即要探出其口部的形狀,底部的深度,觀察其土壤結構和包含物,以確定探出問題的答案。如探出的問題是圓形的,口小底大,土質松軟、土色灰褐,包含草木灰、紅燒土、碎骨、陶片,深度較淺,它可能是窖穴。探出的問題是長方形的,土質緊密,經過夯打,土色五花,無包含物,又比較深,它可能是墓道。
看土時,一鏟下去,隨即拔起,將鏟提出,桿頭著地,拿起鏟頭,仔細觀察。然後抓桿,把鏟頭口朝外,在地面上輕輕撴戳一兩下,鏟上的土便會脫落。也可將撴下的土拾起,掰開來看。觀察鏟頭帶上的土,必要時用手指觸土,感覺其密實度(軟硬)、含水量(干濕),或從刃部逆鏟將土摳下,縱向掰開看斷面。看土時,不能回鏟,回鏟是連續往地下打二、三下才提鏟。洛陽地下的土種類很多,探工將其粗分為死土、活土兩類。一般說來,死土是一萬年以前未經人類撓動的古老地表層,如沉積土、沖積土、黏土、沙土層,土層厚薄不等,顏色不一。活土指一萬年以來,經人類活動、包含遺跡遺物的土壤。人類活動形成的有耕土、夯土、路土、燒土、灰土、花土、淤土、撲騰土等。
舉例來說,洛陽地面以下的自然土壤,十分深厚,不但分有明顯的層次,而且每層的結構、密度、顏色、厚度都不相同。一般厚幾十厘米到1、2米,甚至更厚;沙土、黏土等土質不同,顏色也不同。粗分有白、黃、紅、暗紅、黑等色。建造一座洞室墓,要在地面開一個長方形的口,向下挖掘數米深,橫向掏窯洞。殯埋後,封堵墓門,將挖上來的散亂地堆於地面的自然土,填入墓道,層層打夯。自然土經過開挖和回填二次翻攪,打亂原有層次、顏色界限,變成了揉合多種土層的花土(五花土、大花土),即使花土的年代久遠,也不能化合。一般墓道的填土雖然經過夯打,但是其結構也不如自然土緊密堅硬。沒有填完剩下的土,遺留散落於墓道周圍,形成撲騰土,它與墓道花土相同,但厚度不大。探到撲騰土,便可追尋墓道。所以經過鑽探辨認,便可以確定原來開挖墓道、墓室的范圍和深度。至於墓的時代,則主要是依靠墓葬的形狀,墓室棺底的顏色、包含物,墓內隨葬品等情況綜合判斷。一般而言,洛陽地區的土有三個特點,凡遇鹵花、白花、紅花土,都有問題。
在各地搞鑽探,根據需要鑽探面積的大小,由鑽探公司組織10數人或數10人的鑽探隊,在指定的范圍內先進行普探。一般在地面上布普探點,即無論縱橫,每隔1米打一個眼,形成方格網狀。在每個方格中心,也要打孔。也就是在1平方米范圍內的4個眼的中心打一個孔,這個中心孔俗稱「梅花點」。使得每個孔的最近距離都在1米之內,探孔密集,以確保不漏問題。然後由技術員等專人檢查在普探過程發現的有疑點的孔,探尋問題的范圍直徑,卡邊定形。地下情況千變萬化,問題錯綜復雜。到一個新的地區鑽探,技術員首先要探個深孔,看地下1至8米有多少個土層,每個土層是多厚,是什麼顏色,要記清楚。如果局部到深度見不到土層,下邊肯定有問題。鑽探時要保持探孔與地面垂直,以准確反面地下情況。通過普遍鑽探,分析多個「一孔之見」,將地下情況繪製成平、剖面圖,每個問題,寫出它的形狀、范圍、尺寸、包含物、性質、特點、時代、名稱,將田野鑽探整理成圖紙和文字材料。因此,對於一個優秀的探工和鑽探技術員來講,經常地探討問題,不斷地交流經驗,判斷地下不同地層、各種土壤反映的情況,是提高素質和解決疑難的關鍵。就洛陽的文物鑽探而言,能夠探出地下的墓葬、灰坑、窖穴、燒窯、倉窖、枯井、道路、房基、城牆、渠溝、蟻穴、河道等人類活動的遺跡遺物以及動物、自然形成的遺跡。
鑽探古墓時,為避免損壞隨葬品,卡邊定形時,探測方坑墓(一般為長方形的西周墓或東周墓)的深度,一般在墓壁左邊或右邊中部打孔直達墓底。不在放置隨葬品的頭、足端打孔。探測洞室墓的深度,打到墓道底部即可,卡洞室時,打到空洞或淤土即停止下探,以避免鏟頭打壞古物。只要小心使用,可使洛陽鏟對文物的破壞控制到最小的程度。
偶然搗壞地下古物是使用探鏟難以避免的問題,偶爾也會帶上完整的器物,此舉二例。1977年,洛陽市外貿局在解放路與五七路口附近鑽探,帶上了一片略呈圓形的銅片,銅片系新碴口,上有花紋,系出自一座長方形東周墓,銅片交洛陽市文物工作隊文物倉庫保管。1982年,文物工作隊發掘此墓,出土了130餘件銅器,系戰國陪葬坑。在整理銅器時,將保存於庫房的銅片取出,復原於一件銅簋的蓋上。1976年春,洛陽市文物工作隊配合洛陽市東北郊楊墳村附近的洛陽電信器材廠建設,發掘古墓。馬積善率隊鑽探,探到一座小唐墓,帶出個胭脂盒,剛好卡在探鏟里,一點也沒有損壞。不久,發掘了這座墓,在人骨架腰側找到一個探眼,這就是白瓷盒的位置。
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⑵ 窯洞的窯洞類型

窯洞的修建,庄面子一般高至九米,長十七至二十三米,用钁頭修刮成水波等花紋,正面挖窯三至五孔,側面根據地形也可挖一至三孔窯,前面取土為平空地,一般為三面築牆,修建大門門樓。窯洞一般高四米,寬八尺至一丈,深三丈,正面的主窯比其他窯洞略高,作正堂為長輩居住。窯口砌牆安門窗,一般為一門三窯洞或一門二窗,靠窯頂的窗子稱天窗。窯內靠山牆均盤有土炕,土炕一邊緊接山牆,一邊緊連窯壁,留有炕洞門,「燒柴點炕,滿窯生暖,主窯坐炕,其樂融融」,修窯洞一般以山形走向,避濕就干,避低就高,避陰就陽。 慶陽窯洞的種類很多,細算可分十多種,但按大類分,有三種,即明庄窯、土坑窯、箍窯。 箍窯一般是用土胚和麥草黃泥漿砌成基牆,拱圈窯頂而成。窯頂上填土呈雙坡面,用麥草泥漿抹光,前後壓短椽挑檐,有錢的人還在卜面蓋上青瓦,遠看像房,近看是窯,用長方形或正方形石塊箍的窯洞稱石箍窯。
(慶陽窯洞按用途分還有很多種,在正窯面或在莊子崖面正面兩窯口之間的上部,挖小窯一孔,修階梯而上,可以高瞻遠矚,多為防盜而用,稱為高窯。在窯內一側挖一小窯洞,多為儲藏貴重物品或糧食而用,叫拐窯。住家窯洞因用途不同,名稱也有所不同,有什麼客屋窯、廚窯、羊窯、中窯、柴草窯,糧窯、井窯、磨窯、車窯等等。「土打的窯洞丈二寬,夏天涼來冬天暖」。陝北的窯洞大體上可以分為三類:土窯洞、石窯洞和磚窯洞。利用黃土的特性,挖洞造室修成的窯洞叫土窯洞,一般深7—8米,高3米多,寬3米左右,最深的可達20米;石窯洞是用石頭作建築材料,深7—9米,寬、高皆為3米左右的石拱洞;磚窯的式樣、建築方法和石窯洞一樣,外表美觀。另外還有一種介面窯洞,是介於土窯洞和石、磚窯洞之間的窯洞,一般是在土窯洞前開大窯口,加砌石料或磚砌窯面,外觀類似石窯洞和磚窯洞。) 吳堡三道塬,取石不易,黃土又不可打洞,過去只能用麥秸土摻水作坯,曬干後圈窯。這種窯洞,純土結構,最怕秋雨綿綿。現在新修,多為磚石結構。吳堡富戶講究,「四合院」,或者三孔一院,或者五孔一院。有的另做廂窯,倒座窯或馬棚。擇向建大門,俗稱「樓門」。舊社會,大門按身世決定式樣和裝飾。

⑶ 陝北窯洞說明文

陝北窯洞
葉元凱
陝北住窯洞是當地的環境和條件所決定的。千年的戰亂,除了黃帝陵周圍滿山蒼松翠柏,其他地方難得看到成片的林木,蓋房的木料很缺乏,加之陝北氣候寒冷,風沙又大,一般磚木結構難以抗寒。而黃土高原土層厚實, 粘性大,無雜質, 只要肯花力氣,掏好的窯洞是很好的棲身之所,除了門窗用一點木料,壁櫃、鍋台等等因地制宜,就地掏挖而成。
窯洞內外溫差是兩個世界,夏天裡面好像開了冷氣,冬天感到暖洋洋的。窯洞又很安全,盜賊難以打洞進來,又不會起火。窯洞結實耐久,我有一次家訪,學生家長告訴我,他這孔窯是明朝的老祖宗留下的,有四百多年歷史了,三十年代中共陝北特委還在他窯里開過會。
窯洞基本分兩類:土窯和石窯。土窯沿著土坡向里挖,地形合適,一排可以挖好幾孔,父母、子女、家畜各得其窯,外面圍一段短牆,就成了一個小院。我在銅川還住過一家窯洞旅館,一孔大窯洞隔成許多小間,就成了客房。平地也能挖土窯。咸陽周陵中學是解放前創辦的老學校,地處北塬,平展展一片。當年的創辦人在平地上向下深挖,挖出一個凹字形大坑,再向四壁挖洞,形成一個四合院,一邊土牆上開出踏級上下。這個四合院就成了他們的女生院,安全,實用,省料。
平地上的窯洞都是石窯。用三角形大石砌成橋洞模樣,石塊互相擠壓,非常穩固。頂上填上厚厚的土層,四周磚砌,門面彩繪題詞,很是美觀。米脂中學的學生宿舍全是石窯,一排幾十孔,上下五六層作梯田式排列,遠遠望去像是一座高樓。每一個班分到五六孔,班主任住當中,男女生分住兩邊。有些陝北老鄉進了西安等大城市也要住窯洞,因為在陝北生活慣了,離不開火炕,所以西安市內也有一些石窯。
窯洞的結構比較簡單,正面是門窗。以前都是紙糊的窗欞,現在也興鋁合金推拉窗了。火爐和炕是相連通的,兩者是窯內的特有設置。煤爐燒陝北人叫做鋼炭的塊煤,火力很大,整天都有熱開水。炕面用薄石板或土坯鋪設,下面的火道呈蚊香形盤旋通過,再經窯壁通向窯頂的煙囪。爐子燒著,炕和牆總是溫溫的,被窩總是暖熱的。所以客人一來, 就請上炕暖和暖和。但是火力過大了,石板發燙,容易烤壞被褥。南方人到陝北總要這么經過一次才有體會。有經驗的人外出時,在炕皮和蘆席間常插進一根木棍把蘆席抬起一點。窯內還可以向一邊打一孔套窯,只開窗,沒有門,擴大居住面積,提高私密性。窯和窯的隔牆厚度至少一米,很堅固。
1.結合選文內容,說說作者是按照什麼順序對陝北窯洞進行說明的?
2.窯洞與普通民居房屋相比有哪些優點?
3.指出文中畫線句所用的說明方法,並分析其作用。
4.下面句子中畫線的詞語能否去掉?為什麼?
有些陝北老鄉進了西安等大城市也要住窯洞,因為在陝北生活慣了,離不開火炕,所以西安市內也有一些石窯。
5.其實,陝北窯洞不僅為人們提供了一個居所,它曾為中國革命的勝利做出過不朽貢獻。請聯系相關學科的知識,列舉與窯洞相關的革命史實。

「課外閱讀」答案:
1.選文是以「事理邏輯順序」來進行說明的,首先介紹陝北窯洞的環境和條件,然後說明窯洞的優點,接著說明窯洞的類別和結構。
2.冬暖夏涼、防火防盜、結實耐久。
3.打比方,將火炕的火道比成「蚊香」,既形象生動,又通俗易懂。
4.不能,這里的「有些」是一個特指,說明只是陝北老鄉中的一部分,並非所有人。如果去掉,介紹說明就顯得不符合實際了,使文章的語言表述不夠准確。

⑷ 窯洞安全怎麼鑒定,由哪個部門鑒定

窯洞的安全性,相對於地面建築並不遜色,幾千年來陝北的勞動人民摸素出一套窯洞的養護經驗,對於土窯的保護起到很大作用。土結面窯(土窯),長期暴露在空氣中,會風化乾裂。有經驗的窯主會和泥粉縫,使土體的破壞不再發展。

在房屋未交付使用前可以找建設部門的質檢站,房屋交付使用後一年可以找正規資質的房屋安全鑒定機構進行鑒定。

1、房屋質量鑒定要找當地的建築工程質量監督部門(建設局監理公司或城鄉建設工程質量檢測)。

2、房屋質量、開發商開發的房屋在建築材料、設備的使用上或施工操作規程上達不到法定質量標准,是目前常見也容易引發糾紛的問題,糾紛問題未達鑒定程度由物管鑒定。

3、房屋買受人購買的房屋出現質量問題,且該質量問題通過修復等亦無法保證房屋買受人的人身、財產安全及正常居住使用的情形,房地產商可請專業機構驗房鑒定。

⑸ 陝北窯洞的製作方法

窯洞民居可分為地坑式、沿崖式和土坯式三種。

地坑式窯洞在地面挖坑,內三面或四面開鑿洞穴居住,有斜坡道出入。沿崖式窯洞是沿山邊及溝邊一層一層開鑿窯洞。

土坯拱式窯洞以土坯砌拱後覆土保溫。此外還有磚石砌的窯洞式民居。

地坑式窯洞也見於黃土層厚的豫西平原地區,如河南鞏縣的地坑式窯洞,常常是整個村莊和街道建在地坪以下,遠遠望去,只見村莊的樹冠和地面的林木。

地坑式窯洞頂上的土地,仍然可以種植莊稼。甘肅東部也有這種地下街道。從西方環境建築學家的觀點看來,這種地坑式窯洞建築是完美的不破壞自然的文明建築。

(5)窯洞鑒定最簡單的方法擴展閱讀:

陝北窯洞搜集、整理、研究工作,在延安市委、市政府、寶塔區委、區政府的大力支持下,在民間文化人士的積極工作下,取得了很大成果,但仍需要我們關注一些問題。

歷史的發展,社會的進步。隨著西部大開發的進一步深入,現代高樓與時俱進土窯洞大量廢棄,介面窯開始「退役」。

石窯、磚窯隨著興旺;因歷史久遠,受風雨侵蝕嚴重。故一些歷史窯洞遺址也有不同程度的損害。

參考資料來源:網路—陝北窯洞

參考資料來源:人民網—陝西窯洞保護現狀:「人去窯空」現象日益嚴重

⑹ 請你 從外形,材料,功能,結構特點等方面分析陝北窯洞和山西喬家大院的相同點和不同點

陝北的窯洞是依山勢開鑿出來的這樣一個拱頂的窯洞。由於黃土本身具有直立不塌的性質,而拱頂的承重能力又比平頂要好,所以窯洞一般都是採取拱頂的方式來保證了它的穩固性。陝北取黃土高原土層厚實、地下水位低的特點,挖窯洞作民居,有冬暖夏涼的優點6窯洞民居可分為地坑式、沿崖式和土坯式三種。地坑式窯洞在地面挖坑,內三面或四面開鑿洞穴居住,有斜坡道出入。沿崖式窯洞是沿山邊及溝邊一層一層開鑿窯洞。土坯拱式窯洞以土坯砌拱後覆土保溫。此外還有磚石砌的窯洞式民居。地坑式窯洞也見於黃土層厚的豫西平原地區,如河南鞏縣的地坑式窯洞,常常是整個村莊和街道建在地坪以下,遠遠望去,只見村莊的樹冠和地面的林木。地坑式窯洞頂上的土地,仍然可以種植莊稼。甘肅東部也有這種地下街道。從西方環境建築學家的觀點看來,這種地坑式窯洞建築是完美的不破壞自然的文明建築。地下窯洞的組合,仍然保持北方傳統四合院的格局,有廚房和貯存糧食的倉庫、飲水井和滲水井,以及飼養牲畜的棚欄,形成一個舒適的地下庭院。在地段的利用、院落的劃分、上下層的交通關系、採光通風和排水都有很巧妙的處理方法。 山西大院專指明清時期山西境內的一批具有特色的北方深宅大院,主要分布在晉中的太谷、平遙、祁縣、介休、榆次,陽泉,晉北的保德、大同、渾源,晉東南的沁水、陽城和晉南的臨汾、襄汾等地。山西大院群落的出現,是封建社會後期政治、經濟、文化發展的產物,是商業經濟與封建政權相互依賴、相互支持的結果,是明清兩代特別是清代以來山西商民巨額財富積累的一種外在表現形式。山西大院保存了大量有關社會制度和民俗文化的第一手資料,最大限度地體現出那個時代商人和士大夫的文化觀念及價值取向,為研究近代山西的社會風尚、地方習俗、商業文化、建築藝術以及清代政治制度和經濟狀況,提供了豐富的參照實物。 山西大院總體特點 山西大院佔地面積成千上萬平方米,院落建築如城堡般堅固、樓高院深,牆厚基寬,防禦性極強,有人歸納為這樣幾個特點:一是外牆高,四五層樓高,很強的防禦性。二是主要房屋都是單坡頂,雨水都向院子里流,也就是「肥水不外流」。三是院落多為東西窄、南北長的長方形,院門多開在東南角。四是規模大,渠家當年的宅院就占據了祁縣的半個縣城。

⑺ 窯洞的挖掘方式是什麼

古老的窯洞在建築學上屬於生土建築,其特點就是人與自然和睦相處、共生,簡單易修、省材省料,堅固耐用,冬暖夏涼。但是他的開鑿真的如我們想像中挖個洞那麼簡單嗎?

雖然隨著近年來經濟的不斷發展,棄窯者多,造窯者少,但是我們從實地考察窯洞現狀中可以發現單孔窯洞的寬一般是3.3米到3.7米之間,高3.7米到4米之間,交口0.3米到0.4米。進深有1.7米到1.9米,平樁高有1.8米到2米,拱部矢高1.7米到1.8米。

雖無幸看到窯洞的建造過程,但是碰到了正在修建的窯洞,從中了解到現代所修窯洞基本上是在祖輩傳下來的基礎上翻修的。我們從他們修在工人口中和資料中得知他們的挖掘方法。

首先是挖地基:窯洞的方位確定之後,就開始挖地基,窯洞所指的地基乃是你挖的窯洞類型先確定。如果門前有溝窪,可用架子車把土邊挖邊推進溝里,這樣扔土方便,就比較省力。如果要挖地坑院,經濟不好的家庭或者地形不利於機械施工的,則完全要靠人力用籠筐一擔一擔的擔上來,非常辛苦。過去人們修莊子,只有利用農閑、雨天挖土運土,起早貪黑移的幹活;飯前飯後的擠時間,能擔一擔是一擔,肩上的皮脫了一回又一回,雙手上的繭子磨起一層又一層;常常是老幼不得閑;這一輩人完不成,下輩人接著干。地基的大致形狀挖成以後,就要把表面修理平整,當地人叫做「刮崖面子」。刮者的眼力、技藝、手勁和力氣好的話就能在黃土上刮出美妙的圖案。

其次是打窯洞。地基挖成,崖面子刮好後,就開始打窯。打窯就是把窯洞的形狀挖出,把土運走。打窯洞不能操之過急,急了土中水分大,容易坍塌。窯洞打好後,接著就是鏃窯,或叫「剔窯」、「銑窯」。從窯頂開始剔出拱形,把窯幫刮光,刮平整,這樣打窯就算完成了。等窯洞晾乾之後,接著用黃土和鍘碎的麥草和泥,用來泥窯。泥窯的泥用干土和才有筋,泥成的平面光滑平順。濕土和的泥性粘不好用。泥窯至少泥兩層,粗泥一層,細泥一層,也有泥三層的。日後住久了,窯壁熏黑,可以再泥。

第三步是扎山牆、安門窗。窯泥完之後,再用土墜子扎山牆、安門窗,一般是門上高處安高窗,和門並列安低窗,一門二窗。門內靠窗盤炕,門外靠牆立煙囪,炕靠窗是為了出煙快,有利於窯洞環境,對身體好,婦女在熱炕上做針線活光線也好。

經過這幾步的挖掘修整,窯洞基本挖成。

由人們勞動挖掘出的窯洞,有著獨特的居住價值和文化內涵。它比較堅固、耐用。在當地有著上百年甚至上千年的窯洞。民間也流傳著:有百年不漏的窯洞,沒有百年不漏的房廈。」

窯洞拱頂式的構築,符合力學原理,頂部壓力一分為二,分至兩側,重心穩定,分力平衡,具有極強的穩固性。為了住著放心,也往往在窯洞里使上木擔子撐架窯頂。經過幾輩人,風雨過來,幾易其主,修修補補,仍不失其居住價值。

但是隨著經濟的發展,窯洞的廢棄越來越多,挖掘的很少,這種挖掘方式會越來越不被人知道,這成為一種趨勢。但還是希望在這些窯洞存在的時候,還有一些挖掘窯洞的人時,保存一些資料,希望的是這種精神能被人繼承,讓我們這些中華子孫了解我們的文化,熱愛它。

⑻ 陝北窯洞有哪些特點

陝北的窯洞的特點有:

1、是依山勢開鑿出來的這樣一個拱頂的窯洞。由於黃土本身具有直立不塌的性質,而拱頂的承重能力又比平頂要好,所以窯洞一般都是採取拱頂的方式來保證了它的穩固性。

2、陝北取黃土高原土層厚實、地下水位低的特點,挖窯洞作民居,有冬暖夏涼的優點。

3、窯洞民居可分為地坑式、沿崖式和土坯式三種。此外還有磚石砌的窯洞式民居。這種地坑式窯洞建築是完美的不破壞自然的文明建築。

4、地下窯洞的組合,仍然保持北方傳統四合院的格局,有廚房和貯存糧食的倉庫、飲水井和滲水井,以及飼養牲畜的棚欄,形成一個舒適的地下庭院。

5、在地段的利用、院落的劃分、上下層的交通關系、採光通風和排水都有很巧妙的處理方法。

(8)窯洞鑒定最簡單的方法擴展閱讀:

陝北窯洞的瀕危保護狀況:

陝北窯洞搜集、整理、研究工作,在延安市委、市政府、寶塔區委、區政府的大力支持下,在民間文化人士的積極工作下,取得了很大成果,但仍需要我們關注一些問題。

1、歷史的發展,社會的進步。隨著西部大開發的進一步深入,現代高樓與時俱進土窯洞大量廢棄,介面窯開始「退役」。石窯、磚窯隨著興旺。

2、因歷史久遠,受風雨侵蝕嚴重。故一些歷史窯洞遺址也有不同程度的損害。

3、延安建成世界最大的窯洞建築群—延安窯洞賓館。[1]對繼承和保護陝北窯洞,將起到一個巨大的推動作用。

4、延安大學窯洞建築群建於二十世紀七十年代受風雨侵蝕嚴重,目前正在重建,重建後的窯洞群保持原有風貌,由6排200多孔窯洞組成,將成為一個愛國教育的中心。

5、周邊大環境豐厚的烘托。富縣羌村杜甫所居土窯,志丹紅砂石窯,長城沿線束條拱屋頂柳笆庵,延安大學、米脂中學、榆林農校舊址窯洞群,府谷七星廟—磚收頂的民族融合穹頂,統萬城版築技術等等,以其聯系緊密和互動為米脂窯洞旅遊開發起到鋪墊和襯托作用。

6、人文旅遊資源內涵豐富。民居修造為百年大計。歷來有許多講究和方俗。包括造址、朝向、奠基吉日、門窗尺寸、內部擺設、合龍口、暖窯,都講究「風水」。

參考鏈接:網路-陝北窯洞

⑼ 甘肅民間黃土窯洞的調查

一、前言

由於地下工程的計算目前還沒有完整可靠的理論,實測技術也尚未廣泛應用。因此,在解決某工程的黃土洞室問題時,我們遵循毛主席的教導,從調查研究入手,以成功的實踐經驗為出發點,採取了工程地質比較法。這個方法,就是以黃土窯洞所處的工程地質條件與擬建場地的工程地質條件作周密的比較,從而預測擬建黃土洞室的建設情況。為此,我們對場地附近的黃土窯洞進行了調查,挖掘民間長期建設和使用窯洞的經驗,為社會主義建設服務。我們先後共觀測了150個黃土窯洞,其中對114個做了較詳細的調查。

二、工程地質

(一)地貌

本區從大地貌來看是位於六盤山以西的黃土丘陵區,相對高差在50~150m 之間。從小地貌來說主要是以梁的形態出現,且與大小河流組成了若干個河谷盆地。一般可劃分為兩個地貌單元,即黃土梁區和河谷平原區。前者地形較平緩,坡度一般在15°~25°之間,有隨盆地邊緣到盆地中心而變緩的趨勢,只有在沖溝的兩側才有垂直的陡壁。後者呈平坦的河谷平原,在兩個階地的接觸處有直立的陡坎。在沖溝的兩側和階地的接觸處,常為民間黃土窯洞的所在地。

(二)地層

1)在黃土梁區分布著同一個成因類型和同一個層位的風積——坡積新黃土。按照工程地質特徵,新黃土自上而下可分為3層:

A.新黃土上層:淡黃色,大孔、蟲孔和植物根孔非常顯著,質地均勻,結構鬆散,粉土質,含有蝸牛化石及其碎片,抗水蝕力很低,常形成溶洞。當地老鄉稱之為「砂白土」。本層隨黃土梁的坡度變化而變化。在其下部一般有明顯的2~3m的坡積層次,層理的坡度一般在100~20°之間。它是黃土樑上最年輕的沉積,都裸露在地表。厚度一般在7~10m之間。

本層雖然土質最差,但都覆蓋在地表,所以仍有少數的窯洞分布其中。不過它的跨度一般都較小。洞內有時具有各式各樣的細小裂縫。

B.新黃土中層:褐黃色,具大孔、蟲孔和植物根孔,質地較均勻,結構較密實,節理較發育,抗水蝕力較強,不易形成溶洞。含有白色結晶狀的鈣質等物質。在本層的上部,這些物質分布更多,且在植物根孔和蟲孔中具有明顯的淋漓特徵。當地老鄉稱之為「雞糞土」。在本層的下部,顏色變淺,呈淡黃色,垂直節理發育,鈣質含量減少,其下有明顯的坡積薄層層次,在層理間常有白色的鈣質沉積物。本層亦隨黃土的坡度變化而變化。總厚度一般在6~13m之間。

本層的土質較新黃土上層好,且常有陡壁出露,故其中的窯洞分布較多。但本層中的節理常助長了洞內裂紋的發展。

C.新黃土下層:深黃色,大孔極少,結構密實,含有黑色的物質,節理非常發育。本層下部常夾有薄層的砂和小礫石的夾層和透鏡體。出露厚度一般在5~12m 之間。

本層的土質較新黃土上層、新黃土中層及沖積黃土都要好,但深埋在地下,出露少,故分布其中的窯洞不多。本層中特別發育的節理,成為窯洞破裂的主要因素。

2)在河谷平原上分布著沖積成因的黃土。其特徵為灰黃色,具大孔、蟲孔和植物根孔,結構較密實,岩性多變化,層理明顯,含有粘土薄層及灰黑色的土壤層。在其下部有砂、卵石的夾層和透鏡體。厚度一般在8~15m 之間。

本層的土質比新黃土下層要差,但較新黃土上層和新黃土中層要好。且其有古河床的陡坎。再加上居民用水的方便,所以其中分布的窯洞最多。沿層面下落土片土塊,是在本層窯洞中常見的現象。

(三)顆粒成分和物理力學性質

1.顆粒成分

黃土的顆粒成分如表1所示。新黃土的3層在顆粒成分上是極其相近的。只有沖積黃土粘土減少,砂土加大。

表1 黃土的顆粒成分

2.物理性質

黃土的物理性質如表2所示。新黃土的3層及沖積黃土在密度、液限、塑限等指標上是基本相似的。但在含水量、孔隙比、容重等指標上就互不相同。從密實程度來看,新黃土下層最密實,新黃土中層次之,沖積黃土再次之,新黃土上層最鬆散。從含水量來看,新黃土中層最多,新黃土上層次之,沖積黃土再次之,新黃土下層最少。

表2 黃土的物理性質

3.力學性質

黃土的力學性質如表3所示。新黃土的3層及沖積黃土在力學性質上與在主要物理性質上一樣,是有差異的。以壓縮性和濕陷性方面尤為清楚。其數量特徵為新黃土下層小,新黃土中層居中,新黃土上層和沖積黃土大。但在作為目前評價洞室的計算指標——凝聚力和內摩擦角方面就表現得不太明顯。這也說明了單憑指標的評價方法是片面的,不能反映客觀情況。

表3 黃土的力學性質

(四)水文地質條件

在黃土梁區,根據民井的觀測,在靠近盆地的中心地帶,地下水的埋藏深度一般在8~12m 之間。屬於大氣補給的黃土層中的潛水,它在盆地中心的沖溝兩側常成下降泉泄出,匯成細小而緩慢的水流。水量甚小。在盆地邊緣地帶,於25m的深度內,未發現地下水。

在河谷平原區,沖積層中的含水層,水量通常也不豐富,僅能供居民飲用。

(五)物理地質現象

本區的物理地質現象非常發育。尤其是在黃土梁區。其主要特點如下:

黃土喀斯特現象很齊全,有碟形地、陷穴、黃土橋等。在場區內就發現有3個碟形地,其中有一個碟形地,直徑達18m,深度達1.5m。其他的陷穴、暗溝、黃土橋等,在沖溝的兩側和階地的接觸處,一般都可以見到。

黃土沖溝通常較小,溝壁直立,但高度不大,一般在8~25m 之間。黃土沖溝的分布寬度一般也較小。

黃土滑塌現象在沖溝兩側和階地接觸處是比較普遍的。如在盆地中部的主沖溝的兩壁,潛水出露的面上,常成許多階梯狀的滑坡。滑坡的速度也是可觀的,如1965年4月4日的一次雨雪後,在場地一側的沖溝邊緣見到一個新舊痕跡達15cm的滑坡現象。在階地的陡坎和沖溝的主壁下,也常遇到許多崩塌物質。由於沖溝不大,階地陡坎不高,因此,不論是滑坡,還是崩塌,就其規模而言,一般來說是不大的。

三、黃土窯洞的選址

(一)一般的選擇

黃土窯洞根據使用可分為居住用的、養牲畜用的、磨坊用的和貯存物資用的幾種。

居住用的窯洞位置絕大部分都分布在黃土梁和階地的陽坡,也就是在黃土梁和階地的南側或東側。其他幾種窯洞也大部分如此。選擇在陽坡的好處是陽光好、日照長、溫暖、乾燥和風沙小等。

(二)地貌上的選擇

黃土窯洞的分布是隨地貌單元不同而不同的。在黃土梁區一般都分布在梁的坡腳下及其沖溝的兩側。在河谷平原區多在二級階地的陡坎處。這是老鄉為了減少土方工作量,而選擇了天然陡壁。但這里又常出現滑塌、陷穴等不良的物理地質理象,因此,老鄉在這里又要選擇較好的地段,而盡量避開不良的物理地質現象。盡管如此,仍有一些窯洞因選擇不當而遭受這些現象的破壞。

(三)地質上的選擇

黃土窯洞在地質上的選擇,從表4中可以較清楚地看出:

1)黃土窯洞的幾何特徵是隨著黃土的構造、土質條件的不同而各異的。

2)新開挖的黃土窯洞,如果按照表4中的幾何尺寸,一般是站得住的。

3)以打洞來說,新黃土下層最好,其次是沖積黃土,再次是新黃土中層,最差是新黃土上層。

表4 黃土窯洞幾何特徵與黃土地層的關系

這些規律的出現,反映了老鄉對建設黃土窯洞積累了豐富的經驗。他們在決定窯洞的跨度、高度等幾何尺寸時,總是結合著使用要求,謹慎地考慮了地質條件。

四、黃土窯洞的斷面形狀及洞口的處理

(一)斷面的形狀

斷面的高寬絕大多數是不等的。其情況見表5。一般地說,跨度大的則寬度大於高度。相反,跨度小的,則寬度小於高度。

表5 黃土窯洞橫斷面高寬關系表

橫斷面的形狀是不規則的。這主要是由於老鄉在開挖時,根據自己的經驗,全憑目測。但總的看,它的基本形式是接近於兩心圓拱。老鄉稱之為「炮彈形」拱。還有一些接近於拋物線形或卵形的。

縱斷面的形狀也是不規則的。通常挖成兩頭小中間大。

(二)洞口的處理

黃土窯洞的洞口是最容易坍塌的。在我們調查中就有兩個這樣的事例。這是由於洞口除了受不利的力的因素作用外,還受氣候等因素的影響。洞口直接暴露在大氣中,溫度時高時低,濕度時干時濕,時凍時融,再加之生物與化學的作用,所有這些都會加速土壤的分化和破壞,致使洞口不穩定。所以老鄉對洞口都要進行一定的處理。

本區老鄉處理的方式大致有4種:

1)洞口工挖得較小,到裡面再擴大。平面形狀如圖1所示。

2)洞口採用土坯砌體加固(圖2)。

建築工程地下地基地域研究

3)洞口抹草泥。

4)洞口修成具有一定角度的坡面。

這4種辦法有時是綜合採用的。

五、黃土窯洞的破壞情況及加固防護的措施

(一)黃土窯洞的破壞類型及其原因

黃土窯洞的破壞情況,可以歸納成以下幾種類型:

1)拱頂沿縱向的裂縫。裂縫寬度為2~10mm。凡是洞的橫斷面形狀為兩心圓拱的,在兩圓弧交接處,幾乎全有這種現象。根據分析,產生這種現象的原因有二:一是斷面形狀突變,沒有平緩的過渡線段,由於應力集中而開裂;二是在洞開挖以後,土體暴露在大氣中,失去水分,產生干縮裂縫。這種現象在新黃土上層的窯洞中見到的最多。

2)洞壁不規則的裂縫。裂縫寬度為1~4mm。這種裂縫,有些是原有的節理裂縫,有些是干縮裂縫。干縮裂縫老鄉稱之為「風炸」。這種現象在新黃土中層和新黃土下層的窯洞中見到的較普遍。

3)掉土塊。掉土塊的現象,有的發生在側壁,有的發生在拱部,老鄉稱前者為「溜幫」,後者為「塌頂」。從調查來看,掉土塊發生在拱部的較多,發生在側壁的不多見。引起掉土塊的因素是較多的,這些因素是:力的作用、節理的存在和氣候的影響。在開挖的過程中和開挖後的短期內,前一個因素是主要的,在以後的長期使用過程中,最後一個因素是主要的。但作為內因的節理的存在,始終起著決定性的作用。這種現象在節理發育的新黃土下、中層最易見到。

4)冒頂。冒頂就是拱頂不斷地一片一片地掉土塊直到穿頂,或者整個拱頂一下子全部塌下來。這兩種情況都不多見,我們在調查中只遇到一例。前者由於洞頂覆土是水平層理很薄的黃土,即水成黃土(老鄉稱之為「片片土」),且其覆土厚度很薄(不到2m),我們看到的現狀好像一隻扣在那裡的底已穿透了的鍋。後者據老鄉介紹,塌的原因有四:覆土厚度較薄,只有2m 左右;洞頂有鼠穴,灌了雨水;洞頂有樹根;地震作用(是在1920年大地震時塌的)。

總的看來,窯洞的破壞類型,以裂縫為最普遍,掉土塊次之,冒頂是極個別的。裂縫和掉土塊又以洞口較洞內為嚴重,有不少窯洞是由於洞口坍塌而不能使用的。

(二)黃土窯洞的加固與防護措施

黃土窯洞絕大部分是無襯砌的。為了防止「風炸」,老鄉一般採用草泥抹面。據說效果很好。具體做法是:在開挖窯洞時,洞壁不鏟平,並修成條紋狀,以使草泥粘牢不掉;草泥分3~4次抹,每次草泥的厚度為10~15mm,底層厚些;第一層打底的草泥,用長度為150~200mm的麥草,並且麥草要盡可能多些(以能操作為限);第二、三層用長度為30~50mm的麥草;面層抹細泥磨光或抹白灰。

對局部沿節理下掉的較大土塊,老鄉常以木柱為支撐作局部的加固。

洞頂地表徑流的處理,老鄉非常注意,這是由於這里的新黃土上層具有較大的自重濕陷性質。我們曾調查到位置介於新黃土上層與新黃土中層之間的一個窯洞,由於排水處理不當,在1964年的一次大雨,將洞頂泡軟而坍塌。處理的辦法是:將水引離洞口較遠的地方排走;修建截水溝、土埂等。

六、結語

1)黃土窯洞的幾何特徵與黃土的地貌、地層、構造和物理力學性質等有密切關系。因此,只有在工程地質綜合分析的基礎上,才能更好地利用黃土窯洞的經驗。

2)黃土窯洞的幾何尺寸按表4中的一般數值確定是沒有什麼問題的,但作為工業建築的洞室來說,還應增加措施,例如採用不受力的保護性襯砌或半受力襯砌。

3)黃土窯洞的橫斷面形狀,基本上接近於兩心圓拱。

4)洞口段穩定性較差,最易發生坍塌。因此,洞口段的跨度宜減小,或採用加強襯砌等措施。

5)黃土中層理和節理的存在,以及由於開挖而產生的力的影響,是使黃土窯洞出現裂縫、掉土塊、冒頂等破壞現象的主要因素。

6)黃土窯洞易受水的破壞。因此要防止在洞頂、仰坡、天井等處積水,以免浸濕洞體周圍的黃土,造成土的坍塌。

(本文原載:《黃土地下建築技術資料匯編》,國家建委建築科學研究院技術情報室,1972年11月,161~165頁;作者還有秦寶玖)

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