随着我国考古学科的发展,大量土体遗址被发掘出来。由于土遗址暴露在自然条件下,极易遭受损毁和破坏,需加以保护。其中潮湿环境下的土遗址由于受水力作用影响较大而极易发生破坏,因此针对潮湿环境下土遗址改良与修复的材料和方法研究是文化遗产保护工作中的重要组成部分。我国历史文献中所记载的许多传统天然材料,在土体性质改良方面具有良好的处理效果。因此,如何将这些传统天然材料,通过现代科学手段进行研究,并应用在土遗址保护工作中,具有重要的科学意义和社会价值。本文在国家自然科学基金项目“塑料排水板淋洗修复粉土地基重金属污染的研究”（项目编号:51179168）和浙江省文物保护科技项目“潮湿环境下田螺山遗址土体及木构遗存综合保护方法的研究”（项目编号:2013010）资助下,结合我国历史文献与现有科研进展,选取桐油和糯米汁作为土体改良材料,以钱塘江粉土为代表,对改良土外观颜色、物理力学及水理性质、微观机理等方面的改良效果和机理进行了实验研究及理论分析,并针对浙江余姚田螺山遗址现场开展了土体综合保护方法的初步探索。本文主要的研究内容和成果如下:（1）通过直接观察和图像对比相结合的方法,对不同质量比的桐油和糯米汁改良土进行了外观颜色的对比,分析了不同质量比条件下的改良土样外观颜色随时间变化的规律以及桐油和糯米汁所带来的影响,确定了与未改良土外观颜色最为接近、色彩还原性最佳的桐油、糯米汁与土三者质量比为5:10:85。采用L*a*b*色彩系统及其色差计算公式,对改良土样外观颜色进行了定量分析,确定了 ΔE=5.0为肉眼可分辨的土样外观颜色变化色差分界值。（2）对桐油和糯米汁改良钱塘江粉土的渗透、强度等物理力学性质进行了对比研究:分析了不同质量比桐油和糯米汁改良土的渗透性改良效果,得出了改良土渗透性随时间以及干湿循环作用的变化规律,针对土遗址保护特点,提出“渗透保持性”概念对渗透改良效果的衰减进行描述。对不同质量比土样的抗剪强度进行了对比,得出了最优质量比5:10:85的土样抗剪强度随时间以及干湿循环作用的变化规律,并提出“强度保持性”概念对强度改良效果的衰减进行描述。（3）对桐油和糯米汁改良钱塘江粉土的斥水性、水稳定性等水理特性进行了研究:应用滴水穿透时间法（WDPT）和酒精溶液入渗法（MED）对不同质量比改良土样的斥水性进行了对比研究,分析了桐油和糯米汁对土样斥水性的影响,按照现有分级标准对改良土样进行了斥水性等级划分,确定了适用于土遗址保护的最合适土样质量比5:10:85,此时改良土既保持了亲水土的属性,又最大限度提高了土体斥水性。应用浸水崩解法,对不同质量比改良土样的水稳定性进行了对比研究,结果表明桐油和糯米汁分别在改良土浸水后的最终破坏时间和初始破坏时间方面起到主要作用,两者各取所长,共同提高了改良土的水稳定性。（4）采用扫描电子显微镜（SEM）,对改良土样100×和2000×的微观结构进行了观察,从微观结构方面对桐油和糯米汁在土体改良中的作用机理进行了分析,结果表明,改良土依靠桐油所形成致密氧化膜的包裹作用和糯米汁中淀粉颗粒的填充作用,两者协同工作,实现对土体物理力学性质的改良。同时在现有研究基础上,对双尺度渐进展开方法计算土体渗透率的精度影响因素做了进一步分析。利用双尺度渐进展开方法,从渗透系数角度,对桐油和糯米汁改良土的微观机理进行了探讨,并与扫描电子显微镜观察结果进行了对比印证,获得了一致的结果。（5）对浙江余姚田螺山遗址的综合保护方法进行了探讨和研究,在利用土遗址干湿环境判别标准对田螺山遗址正确归类为潮湿环境土遗址的基础上,通过实地取土分析,对田螺山遗址表面不同历史文化层的土样性质进行了测定,进而利用桐油和糯米汁对遗址土样进行了处理和改良,对比了不同文化土层的改良效果。同时,在本课题组多功能排水桩发明专利基础上,提出可用于控制遗址现场水位,同时也可提供桩承基础的多功能考古桩,并对其在不同降水季节条件下的水位控制效果进行了数值仿真计算,结果表明该桩具有良好的水位控制效果,可适用于田螺山遗址现场保护工程。