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DOI:10.7672/sgjs2016180128
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2016年9月下第45卷第18期
生土窑居窑顶珊塌阶段划分及修复方法研究
童丽萍，赵龙
（郑州大学土木工程学院，河南郑州450001）
【摘要】为分析生土窑居窑顶塌破坏的内在机理，基于地下洞室普氏平衡拱理论，导出窑顶的临界塌深度公式，提出局部轻微塌破坏与局部严重塌破坏的判断指标，建立了窑顶塌的阶段划分方法。在此基础上提出
针对不同塌程度破坏的修复方法，对传统生土窑居的传承与保护有重要意义。【关键词］生土窑居；自然平衡拱；临界塌深度；破坏程度；判断指标；修复方法
【中图分类号］TU746.3
【文献标识码］A
［文章编号】1002-8498（2016)18-0128-05
PhasesDivisionofKilnRoofCollapseandRepairingMethod
Research on Earth-sheltered Dwelling
Tong Liping, Zhao Long
(School of Ciril Engineering, Zhengzhou Uninersity,Zhengzhou,He'nan450001, China)
Abstract:In order to analyze the mechanism of the kiln roof collapse, based on the Protodyakonov' s theory, the collapse formula about the critical depth are deduced, the judgment indicator of mild local collapse and the local severe collapse is put forward, the methods of the phases division of kiln roof collapse is established. Based on this, the repair methods for dfferent damage degree of collapse are put forward, which has important significance on the inheritance and protection of the primitive earth-sheltered dwelling
Key words : earth-sheltered dwelling; nature balance arch; critical collapse depth; degree of collapse; judgment indicator; repairing method
0引言
生土窑居是直接在黄土层中开挖窑洞形成的民居形式，其独特的形式是中国民居建筑史上一大奇观。凭借其低成本、低能耗、冬暖夏凉、较好的耐久性以及优异的可再生性等优势，长期以来受到黄土高原居民的喜爱，在农村地区仍大量存在并沿用
生土窑居的结构体系完全由挖菌成型的纯原
状土拱体作为窑居的自支撑体系，没有任何其他支护[1]。正是由于生土窑洞特定的构筑材料和结构支撑形式，基抵抗灾害的能力对具然、地质条件非常敏感。调研中发现，许多在役窑居都存在不同程度的病害，其中尤以珊塌对窑居的破坏最为严重，轻则影响窑居的使用，重则威胁窑居使用者的生命财产安全。因此，对于使用中窑居的塌破坏应给
集成与示范（2015BAL03B03-01）
[作者简介］童丽萍，教授，博士生导师，E-mail：tongliping@zzu.edu.cn【收稿日期]方劳数据
予高度重视。本文基于普氏平衡拱理论从生土窑居支撑结构特性入手，分析窑顶破环的内在机理，导出窑顶的临界塌深度计算公式，建立窑顶塌的阶段划分方法。并根据塌的破坏程度
提出相应的维修加固措施。 1窑顶塌的阶段划分 1.1自然平衡拱
自然平衡拱又称天然拱，是结构体中介质发生不均匀位移后形成的平衡结构。窑洞开挖后，在荷载和自重的作用下，洞顶土体发生压缩变形，产生不均匀沉降，使土颗粒间产生互相楔紧的作用，并最终达到平衡状态，洞顶覆土层内形成一稳定状态的自然平衡拱。平衡拱构成了生土窑居的自支撑体系，使窑洞在不依靠其他支护的情况下能长期稳定，它是窑顶土体维持稳定状态的充分必要条件。
正常使用状态下，窑顶形成初始自然平衡拱 L，，拱顶土体处于自稳定状态（见图1）。在长期自重及外力作用下，拱顶土体会发生局部脱落，使形