干旱区夯土遗址干湿盐渍耦合劣化微观结构分析

崔凯^{1, 2, 3, 4}，谌文武^{2, 4}，王旭东²，韩文峰²，朱彦鹏^{1, 3}

(1. 兰州理工大学 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，甘肃 兰州，730050；

2. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃 兰州，730000；

3. 兰州理工大学 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，甘肃 兰州，730050；

4. 冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州，730000)

摘要：通过对分别掺入不同含量Na₂SO₄和NaCl并经历干湿循环的遗址土重塑样的基本水理、力学指标测试以及风洞试验，揭示试样在耦合作用下崩解速度、抗压强度、风蚀速率与盐分的关系；并通过微结构分析实验研究试样微结构特征参数与盐分之间的关系。进而通过统计学分析方法证实试样的宏观性质指标与各微结构特征参数间的相关关系并建立回归方程。研究结果表明：耦合作用通过改变微观结构而对遗址劣化进程产生影响，从而为遗址劣化程度的评价提供了微观依据。

关键词：夯土；干湿；盐渍；劣化；微观结构

中图分类号：TU 42             文献标志码：A         文章编号：1672-7207(2013)07-2927-07

Tentative microscopic on degradation of rammed earth relics under coupled function of salinized and wetting-drying in arid region

CUI Kai^{1, 2, 3, 4}, CHEN Wenwu^{2, 4}, WANG Xundong², HAN Wenfeng², ZHU Yanpeng^{1, 3}

(1. Key Laboratory of Disaster Prevention and Mitigation in Civil Engineering of Gansu Province,Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;

2. Key laboratory of mechanics on disaster and environment in western China,

Ministry of education, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China;

3. Western Center for Disaster Mitigation in Civil Engineering of Ministry of Education of China, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;

4. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Lanzhou 730000, China)

Abstract: On the basis of the results of experiment on hydraulic properties, mechanical index and wind tunnel about reconstituted samples going through dry-wet circulation after being mixed with different content of common salt Na₂SO₄ and NaCl, the relationships between disintegration velocity, compressive strength, shearing strength of those samples and types and amounts of salts were studied. And then, the relationship between microstructure characteristics parameters and types and amounts of salts were researched based on microstructure analysis results of samples. At last, through the method of statistical analysis, the relationship between macro-parameters and micro-structure characters was confirmed, and the regression equations were built. The results show that the coupled action takes effect on process of earthern ruin’s degradation by changing its microstructure. Above methods provide micro basis for ruin’s state of degradation evaluation.

Key words: rammed earth; wetting-drying; salinized; degradation; microscopic structure

短暂而集中降雨伴随着强烈蒸发是我国西北干旱区最为典型天气过程^[1]，同时也是该地表岩土体劣化的重要外动力过程^[2]。遗存于干旱区为数众多的夯土遗址作为一类特殊岩土体也同样要接受外动力改造而发生劣化，其中由集中式降雨过程导致干湿交替和盐渍联合作用下夯土遗址发生劣化进程是其最主要的形式之一^[3-4]。该进程实质上是耦合作用通过改变夯土体内部水分的瞬时含量和运移路径，致使颗粒间连接力、孔隙中盐分运移和反复溶解收缩-结晶膨胀等微结构特征发生改变，从而完成对其宏观物理、水理和力学性质的劣化影响的过程。国内外诸多学者开展大量关于干湿或盐渍单独作用下对土体的宏观性质劣化作用富有成效的系统研究。Towner等^[5-7]认为干湿变化导致水分增加，使得土体中聚合物的直径增大超过稳定状态时的直径，从而影响土体的强度、耐久性，并发现土体强度和耐久性随干湿循环次数的增大而衰减的规律。Wellmen等^[8-11]发现岩土体等多孔介质孔隙中易溶盐的反复结晶-溶解循环过程是导致其受到损伤的主要原因，这一过程中会伴随着结晶压力、水压、热膨胀和渗透压力等能够产生足已超过大部分多孔介质断裂模数并导致其破损的进程衍生。然而，关于干湿和盐渍双耦合作用下土体性质劣化的相关成果较少，而关于夯土这种特殊土的报道则更少。干湿或盐渍对土体产生的劣化作用都是通过改变微观结构的途径实现，因此，研究干湿和盐渍联合作用下夯土遗址的劣化过程与机理也必然从微观角度入手。随着扫描电镜技术和数字图像处理技术的飞速发展，微观分析技术被迅速地应用于岩土工程研究中，大量有关土颗粒和孔隙的量化特征参数可以精确提取^[12-14]，为从微观角度着手展开量化研究提供了基础和前提。本文作者通过对实验室内条件下掺入不同含量Na₂SO₄和NaCl并经历干湿循环的夯土重塑样的崩解、抗压强度、风洞实验和微结构分析实验，揭示了试样在耦合作用下崩解、抗压、抗风蚀能力等宏观指标和孔隙等效直径、颗粒面积比等微结构参数随掺入盐分含量的增减而呈现规律性的变化，并应用统计学的相关分析法和回归分析法证实了两者之间对应关系的客观实在性；最后结合定性分析和实验研究的结果从微观的角度探讨了土遗址崩解速度、抗压强度、抗风蚀能力等与常见病害发育紧密相关的性质劣化的本质原因，这为土遗址劣化程度的判别探寻到了可靠的微观依据。

1  实验研究

1.1  实验依据

在干旱区集中式降雨的天气过程导致的干湿和盐渍耦合作用的影响下，夯土遗址表面通常会发育片状剥离、裂隙和底部掏蚀等典型病害^[15]。多处土遗址盐分监测结果表明：遗址表面易溶盐含盐总量在885~100 620 mg/kg之间分布且呈现由顶部到底部逐渐递增的规律；易溶盐成分中阴离子主要以Cl^-和SO₄^2-为主，阳离子以Na⁺和Ca²⁺为主；而且相关研究表明：遗址病害发育与夯土的基本水理、力学和抗风蚀能力指标的变化密切相关^{[3-4, 15-16]}。因此，从微观和宏观相结合的角度来分析实验室条件下夯土样品在干湿和盐渍耦合作用下相关性质的劣化规律与机理，有利于深入地揭示夯土遗址的病害发育机理与发展趋势以及制定科学的保护对策。

1.2  实验准备

首先将黏粒含量(质量分数)为10.14%的原状夯土样品充分碾磨并进行完全脱盐处理，当其溶液电阻率小于100 μs/cm认为完全脱盐；而后以质量分数0.2%的梯度增量分别掺入无水氯化钠和无水硫酸钠至1%，密封养护至盐分均匀分布于土体后，在万能试验机下依据击实实验得到的最优含水率19%和最大干密度1.65 g/cm³确定土水质量采用双向挤压法压制成长×宽×高为7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm的立方体试块；最后将所有试块置于温湿度控制室养护，空气的相对湿度变化为20%~90%，48 h完成一个干湿循环，通过调高或降低湿度对试样进行加湿-风干的循环养护3次。

1.3  实验过程

养护样品的崩解、抗压强度、风蚀实验和微结构分析实验在教育部西部灾害与环境力学重点实验室和西部土木工程防灾减灾工程研究中心完成。崩解实验将待测试块切割成为2组长×宽×高为3.0 cm×3.0 cm×3.0 cm的平行试样，并将试样完全浸没于足量的去离子水中进行实验；抗压强度测定采用CSS-WAW300D电液伺服万能试验机进行，加载速度1 mm/min；风蚀实验采用直流下吹式多功能环境风洞对试块进行18 m/s携砂风连续600 s吹蚀；微结构分析实验用场发射扫描电镜进行新鲜断面的土微结构SEM图片采集，而后借助LeicaQWin图形对有关颗粒和孔隙参数进行提取。

2  实验结果

2.1  耦合作用下试样相关宏观性质变化

对完成干湿循环养护的试样进行崩解实验、抗压实验和风洞实验。崩解速度、抗压强度和风蚀速率的测试结果见表1。从表1可知：试样的崩解速度和抗压强度随掺入盐分含量的增大而减小；试样的风蚀速率随掺入盐分含量的增大而增大；掺入Na₂SO₄试样崩解速度、抗压强度和风蚀速率随掺入盐分含量的变化率比掺入NaCl试样的大。以上规律表明：干湿和盐渍耦合作用对试样的抗风蚀能力和强度存在着较为明显的劣化效应。

2.2  耦合作用下试样微结构特征参数变化

将试样从中部剖开，用LEO1530VP型场发射扫描电镜进行新鲜断面上的微结构SEM图片采集；而后借助德国LeicaQWin图形处理软件，对图片中的影像进行二值化处理和计算，获取与土颗粒和孔隙有关的参数，如等效直径、充填比和面积比等微结构特征参数(表2)。从表2可知：试样颗粒充填比和孔隙等效直径随着掺入盐分含量的增大而呈现增长的趋势；试样颗粒面积比随着掺入盐分含量的增大而呈现减小的趋势；掺入Na₂SO₄试样微结构特征参数随掺入盐分含量的变化率比掺入NaCl试样的大。

表1  含盐试样的宏观性质指标测试结果

Table 1  Results of experiment of macro-indicators of samples

3  分析与讨论

3.1  定性分析

首先，实验结果在宏观领域反映了干湿和盐渍耦合作用对试样的抗崩解能力、力学强度和抗风蚀能力产生和较大的影响。一方面，耦合作用过的试样崩解速度随着掺入盐分含量的增加而显著减小；这说明土中掺入的盐分经历干湿循环后在土中的大小孔隙中发生结晶，而崩解过程水要进入孔隙当中引起颗粒间扩散层增厚，首先对孔隙中的结晶盐分溶解，这个过程延长了整个崩解时间，导致崩解速度的降低；这与夯土遗址表面通常会分布一层结构较为密实、质地较为坚硬的风化壳^[17]的事实相符。另一方面，耦合作用过的试样抗压强度随着掺入盐分含量的增加而显著减小；这说明土孔隙中因干湿作用引起水分子对土体骨架的楔入软化作用和盐分溶解结晶引起孔隙压力的叠加作用下，土体结构中原本的微裂隙开始扩展，新的裂隙开始张开，甚至新老裂隙连通，致使土体强度降低；与夯土遗址通常分布版筑缝裂隙会逐渐扩展的事实是较为贴近的，最后，耦合作用过的试样风蚀速率随着掺入盐分含量的增加而显著提高，这说明上述作用使土粒间连接力变弱，从而致使其抵抗挟沙风高速运动的砂粒的强烈撞击和磨蚀能力降低，土颗粒容易脱离土骨架成为自由土粒而被搬运到它处；这一点在夯土遗址底部普遍发育的掏蚀病害的形成和发展过程中表现的最为突出。

表2  含盐试样的微结构特征测试结果

Table 2  Results of experiment of microstructure of samples

其次，实验结果在微观领域干湿和盐渍耦合作用对试样微观结构进行改造，使土颗粒和孔隙的形状、大小和空间排列特征发生改变。(1) 以孔隙等效直径作为表征孔隙大小的特征参数，其值越大表明土中的孔隙越大，结构越松散；在耦合作用下其随着掺入盐分含量的增大而增长，说明耦合作用使得孔隙得到扩展(图2(a))。(2) 颗粒充填比作为表征定向程度的特征参数，其值越大表明颗粒越趋于呈圆形、定向性越差；在耦合作用下其随着掺入盐分含量的增大而增长，说明耦合作用使得土颗粒被盐分结晶包裹(图2(b))，导致颗粒间的骨架镶嵌结构遭到破坏。(3) 颗粒面积比作为表征颗粒富集程度的特征参数，其值越大表明土中颗粒越多，结构越密实；在耦合作用下其随着掺入盐分含量的增大而减小，说明耦合作用使得颗粒和孔隙的空间排布发生改变，颗粒丰度减小，孔隙扩张，结构进一步松散。

图2  耦合作用下试样微结构变化

Fig.2  Variation of microstructure of samples under coupled action

最后，在盐渍和干湿联合作用下，水分携带着盐分在表面张力和盐分离子引起的静电力的作用下向深部和各种孔隙中运移和富集，在过程中盐分随着湿度改变发生结晶吸失水，导致大量水分的得失；一方面形成较大的孔隙压力和体积膨胀，另一方面导致水分子对土体骨架的楔入软化作用更加强烈。在孔隙压力和楔入软化作用下，孔隙体积发生扩展，颗粒定向性变差，孔隙颗粒丰度减小，骨架软化破裂，结构遭受严重破坏，因而表现出一系类列宏观性质的劣化表现。(1) 颗粒定向性变差，颗粒外部被大量盐分结晶包裹，而崩解过程对孔隙中的结晶盐分溶解，这个过程延长了整个崩解时间，导致崩解速度的降低。(2) 孔隙的扩展通过新的裂隙开始张开，甚至新老裂隙连通的实现，致使骨架软化破裂、抗压强度降低。(3) 颗粒丰度减小，颗粒间联接力变小，抵抗撞击和磨蚀作用的能力降低，从而表现为风蚀速率的增长。

3.2  定量分析

实验结果和定性分析显示：试样的3个宏观指标以及3个微结构特征参数都随着掺入盐分含量的递增而呈现规律性的变化特征。基于此，对宏观指标与微观特征参数之间的定量关系进行相关分析。分析结果表明：掺入任意一种盐分试块的崩解速度(V_d)与孔隙等效直径(R_F)、颗粒充填比(F_P)和颗粒面积比(A_P) 3个微结构特征参数的相关系数的绝对值均大于0.92，抗压强度(R)与3个微结构特征参数的相关系数的绝对值均大于0.80，风蚀速率(V_w)与3个微结构特征参数的相关系数的绝对值均大于0.92；3个宏观指标与微结构参数之间均存在高度相关的相关关系(表3)。

表3  宏观指标与微结构参数的相关分析

Table 3  Corresponding analysis between macro-indicators and parameters of microstructure

在相关分析的基础之上，从上述微结构参数中遴选与3个宏观性质指标相关度较高的孔隙等效直径和颗粒面积比2个表征孔隙和颗粒特征的参数，应用回归分析法分别对崩解速度、抗压强度和风蚀速率进行分析，结果表明：(1) 掺入不同含量Na₂SO₄和NaCl试样的孔隙等效直径与崩解速度的回归方程都服从负指数法则，判定系数R²均大于0.90(图3(a))；孔隙等效直径与抗压强度的回归方程服从负指数法则，判定系数R²大于0.90(图3(b))；孔隙等效直径与风蚀速率的回归方程都服从正指数法则，判定系数R²均大于0.90(图3(c))；说明以上回归方程均有效。(2) 掺入不同含量Na₂SO₄和NaCl盐分试样的颗粒面积比与崩解速度的回归方程都服从负指数法则，判定系数R²均大于0.85(图4(a))；颗粒面积比与抗压强度的回归方程服从负指数法则，判定系数R²大于0.90(图4(b))；颗粒面积比与风蚀速率的回归方程都服从正指数法则，判定系数R²均大于0.88(图4(c))；说明以上回归方程有效。

图3  孔隙等效直径(D_F)与宏观参数(V_d，R，V_w)的回归分析

Fig.3  Regression analysis between Pore diameter equivalent and macro-indicators (V_d, R, V_w)

图4  颗粒面积比(D_F)与宏观参数(V_d，R，V_w)的回归分析

Fig.4  Regression analysis between particle area ratio (A_P) and macro-indicators (V_d, R, V_w)

3.4  讨论

由以上实验结果的定性分析和定量分析可以看出：在土遗址大量遗存的干旱地区，集中式降雨过程不仅使夯土遗址遭受干湿和盐渍的耦合作用，而且耦合作用通过改变夯土的微观结构来实现对其宏观性质的劣化影响。在反复干湿和盐渍耦合作用的影响下，夯土遗址内部水分开始溶解土中的可溶盐分，在表面张力和盐分离子引起的静电力的作用下，含盐溶液向深部和各种孔隙中运移；各种孔隙中因水分增加和盐分吸水结晶而产生体积膨胀和较大的孔隙压力，加之水分子对土体骨架的楔入软化作用，土体结构中原本的微裂隙开始扩展，新的裂隙开始张开，甚至新老裂隙连通。在强烈持续的蒸发作用下，土中的自由水和盐分的结合水发生由液态、固态-气态的相态的变化以裂隙为通道开始向外界扩散，土中孔隙体积开始压缩，部分裂隙闭合。这样反复的进程使土体的结构遭受到严重的破坏，导致颗粒和孔隙的形状、大小和空间排列特征发生改变。这也正是有关孔隙和颗粒微结构特征参数发生改变的真实原因所在。

作为土遗址常见的盐分的NaCl和Na₂SO₄对干湿与盐渍耦合过程的遗址土宏观性质指标和微观参数劣化响应行为表现却存在较大差异。其根本原因在于其结晶过程和方式的差异。在湿度变化的情况下，Na₂SO₄发生Na₂SO₄·7H₂O或Na₂SO₄·10H₂O的吸失水结晶转化过程，导致体积膨胀与收缩，体积膨胀率可达数倍或数十倍，从而对孔隙产生较大的压力，而且这个过程易于在土体较大的孔隙中发生；NaCl虽然没有发生结晶水的得失，但具有很强的吸湿性，在湿度变化的影响下也会发生结晶溶解的过程，同样会产生体积膨胀和孔隙压力，只是与Na₂SO₄相比较为缓和而已，而且通常在较小的空隙中发生。

总之，在集中式降雨过程导致的干湿和盐渍耦合作用下遗址夯土微观结构会产生明显的调整，其宏观性质随之发生响应变化。定性的表现为夯土的崩解速度和抗压强度随着孔隙等效直径的增大而减小，随着颗粒面积比的增大而增大；风蚀速率随着孔隙等效直径的增大而减小，随着颗粒面积比的增大而增大。定量的表现为崩解速度和抗压强度与孔隙等效直径的回归方程服从负指数法则，与颗粒面积比的回归方程服从负指数法则正指数法则；风蚀速率与孔隙等效直径的回归方程服从正指数法则，与颗粒面积比的回归方程服从负指数法则正指数法则。从定量和定性结合的角度来分析，干湿和盐渍耦合作用下遗址夯土体会发生崩解时间延长、抗压强度变弱、抗风蚀能力降低的劣化表现，这与夯土遗址表面通常会出现一定厚度较为致密的风化壳、裂隙发育和基础掏蚀凹进现象是相符的。因此，孔隙等效直径和颗粒面积比较为准确的反映了遗址夯土在干湿和盐渍耦合作用下的微观结构调整和宏观性质的变化，可以作为夯土遗址在干湿和盐渍耦合作用下劣化程度较为可靠的微观判据。

4  结论

(1) 干旱区集中降雨过程导致干湿和盐渍耦合作用是导致夯土遗址发生劣化的主要原因，其劣化表现通常有表面片状剥离、裂隙发育和基础掏蚀凹进3种形式。

(2) 实验室条件下分别掺入不同含量Na₂SO₄和NaCl并经历干湿循环重塑试样的崩解实验、抗压实验、风洞实验和微结构分析实验结果表明，随着掺入盐分掺入量的增加，崩解时间延长，抗压强度减小、风蚀速率增大，孔隙等效直径增大、颗粒面积比减小。

(3) 在干湿和盐渍耦合作用试样的崩解速度、抗压强度和风蚀速率分别与孔隙等效直径和颗粒面积比存在高度相关的关系，其回归方程完全服从指数法则。

(4) 夯土遗址在耦合作用的劣化过程的本质是通过改变夯土体的微观结构来实现，孔隙等效直径和颗粒面积比2个参数可以作为耦合作用下劣化程度可靠的微观判据。

参考文献：

[1] 姚玉璧, 肖国举, 王润元, 等. 近50年来西北干旱区气候变化特征[J]. 干旱区地理, 2009, 32(2): 159-165.

YAO Yubi, SHAO Gouju, WANG Runyuan, et al. climate changes of semi-arid region over northwest china in recent 50 a[J]. Arid Land Geography, 2009, 32(2): 159-165.

[2] 王思敬, 黄鼎成. 中国工程地质世纪成就[M]. 北京: 地质出版社, 2004: 16-30.

WANG Sijing, HUANG Dingcheng. China engineering geology century achievement[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2004: 16-30.

[3] 崔凯, 谌文武, 韩琳, 等. 干旱区土遗址掏蚀区土盐渍劣化与风蚀损耗效应[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(9): 1412-1418.

CUI Kai, CHEN Wenwu, HAN Lin, et al. Study on effects of differences wind erosion for multivariate layered steep soil slope[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011, 33(9): 1412-1418.

[4] 张虎元, 严耿升, 赵天宇, 等. 土建筑遗址干湿耐久性研究[J]. 岩土力学, 2011, 32(2): 347-355.

ZHANG Huyuan, YAN Gengsheng, ZHAO Tianyu, et al. Durability of earthen architecture ruins under cyclic wetting and drying[J]. Rock and Soil Mechanics, 2011, 32(2): 347-355.

[5] Towner G D. Anisotropic shrinkage of clay cores, and the interpretations of field observations of vertical soil movement[S]. Soil Sci, 1986, 37(2): 363-371.

[6] Barzegar A R, Oades J M, Rengasamy P. Soil structure degradation and mellowing of compacted soils by saline-sodic solutions[J]. Soil Sci Soc Americ Journal, 1996, 60(2): 583-588.

[7] 张芳枝, 陈晓平. 反复干湿循环对非饱和土的力学特性影响研究[J]. 岩土工程学报, 2010, 32(1): 41-46.

ZHANG Fangzhi, CHEN Xiaoping. Influence of repeated drying and wetting cycles on mechanical behaviors of unsaturated soil[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2010, 32(1): 41-46.

[8] Wellmen H W, Wilson A T. Salt weathering, a neglected erosive agent in coastal and arid environments[J]. Nature, 1965, 205: 1097-1098.

[9] 徐攸在. 盐渍土地基[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1993: 10-20.

XU Youzai. Saline soil foundation[M]. Beijing: China Building Industry Press, 1993: 10-20.

[10] 张莎莎, 谢永利, 杨晓华, 等. 典型天然粗粒盐渍土盐胀微观机制分析[J]. 岩土力学, 2010, 31(1): 123-127.

ZHANG Shasha, XIE Yongli, YANG Xiaohua, et al. Research on microstructure of crude coarse grain saline soil under freezing and thawing cycles[J]. Rock and Soil Mechanics, 2010, 31(1): 123-127.

[11] 王春雷, 谢强, 姜崇喜, 等. 青藏铁路冻区盐渍土热特性及力学性能分析[J]. 岩土力学, 2009, 30(3): 836-839.

WANG Chunlei, XIE Qiang, JIANG Chongxi, et al. Analysis of thermal characteristics and mechanical properties of salty soil in frozen area of Qinghai-Tibet Railway[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(3): 836-839.

[12] 柴寿喜, 王沛, 韩文峰, 等. 高分子材料固化滨海盐渍土的强度与微结构研究[J]. 岩土力学, 2007, 28(6): 1067-1072.

CHAI Shouxi, WANG Pei, HAN Wenfeng, et al. Research on strength and microstructure feature of solidified saline soil in inshore with polymer[J]. Rock and Soil Mechanics, 2004, 28(8): 1067-1072.

[13] 唐益群, 沈锋, 胡向东, 等. 上海地区冻融后暗绿色粉质粘土动本构关系与微结构研究[J]. 岩土工程学报, 2005, 27(11): 1249-1252.

TANG Yiqun, SHEN Feng, HU Xiangdong, et al. Study on dynamic constitutive relation and microstructure of melted dark green silty soil in Shanghai[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2005, 27(11): 1249-125.

[14] 崔凯, 谌文武, 张景科, 等. 多元层状边坡土体风蚀速率与微结构参数关系[J]. 岩土力学, 2009, 30(9): 2741-2746.

CUI Kai, CHEN Wenwu, ZHANG Jingke, et al. Relationships between microstructure parameters and wind erosion rate of multivariate layered soil in slope[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(9): 2741-2746.

[15] 李最雄, 赵林毅, 孙满利. 中国丝绸之路土遗址的病害及PS加固[J]. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(5): 1047-1053.

LI Zuixiong, ZHAO Linyi, SUN Manli. Deterioration of earthen sites and conlidation with PS material along Silk Road of China[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2009, 28(5): 1047-1053.

[16] 张虎元, 刘平, 王锦芳, 等. 土建筑遗址表面结皮形成与剥离机制研究[J]. 岩土力学, 2009, 30(7): 1883-1891.

ZHANG Huyuan, LIU Ping, WANG Jinfang, et al. Generation and detachment of surface crust on ancient earthen architectures[J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(7): 1883-1891.

[17] 孙满利, 李最雄, 王旭东, 等. 环境对交河故城破坏机理研究[J]. 敦煌研究, 2007(5): 68-73.

SUN Manli, LI Zuixiong, WANG Xudong, et al. The mechanism research on breakage of the ruins of Jiaohe by environment[J]. Dunhuang Research, 2007(5): 68-73.

(编辑  赵俊)

收稿日期：2012-09-04；修回日期：2012-12-15

基金项目：国家“十二五”科技支撑计划(2010BAK30B02)；国家自然科学基金资助项目(51208245)；冻土工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLFSEl201101)

通信作者：崔凯(1980-)，男，山西宁武人，博士，副教授，从事西部地区岩土体劣化破坏机理的研究；电话：0931-2976081；E-mail: cuik09@yahoo.com.cn