丹凤门遗址病害现状及成因分析

■杨强义 刘 炜

丹凤门遗址作为整个大明宫国家遗址公园首批重点保护展示遗迹，文保工作者对其已经做了大量的研究工作。王璐等从多个角度分析探讨了丹凤门遗址的保护；国际古迹遗址理事会西安国际保护中心制订了相关保护方案，施加的临时保护措施有效地保护了遗址文物，避免了遗址体直接曝露于大气环境之中而产生各种病害；2010年，为了配合丹凤门遗址整体的展示，在展示大厅建成后，拆除遗址上的各类临时保护层，并及时对遗址本体表面进行清理。作为室内土遗址的丹凤门遗址而言，尽管盖有保护性建筑，但是由于临时保护覆盖层的拆除，遗址面临环境突变，暴露在空气环境中，遗址体内部水分不断散失，在遗址表面产生大量干缩裂隙等病害，严重影响其外观极其稳定性。

目前，在遗址博物馆开馆后就丹凤门遗址的病害现状调查研究工作开展甚少，文章针对于丹凤门遗址，系统全面地对其所存在的病害问题进行了阐述，并分析探究了影响遗址病害形成和发育的主要因素，这对丹凤门土遗址的保护加固在理论研究与实践工作中都具有一定的指导意义。

一、病害现状

丹凤门遗址所存在的病害主要有片状剥蚀、裂隙（缝）、酥碱掏蚀、生物破坏和表面泛白，其中酥碱掏蚀和裂隙（缝）为主要病害。

（一）片状剥蚀：主要包括温度剥离和裂隙剥离。温度剥离指土遗址表面在温度应力作用下，呈片状风化的特征逐步和母体脱离，且土体中含水量变化以及空气湿度变化都会促进该类病害发育；裂隙剥离是由于各种裂隙的组合作用，在土遗址表面形成一些片状、块状分离体，在外力或重力作用下而掉落。丹凤门遗址的片状剥蚀主要是因为外界空气环境中温度变化，在土体表面和内部形成温度梯度，使土体内部结构疏松，在外力的作用下发生剥落，形成片状剥蚀病害。

（二）裂隙（缝）：主要有胀缩裂隙、卸荷裂隙以及建筑工艺裂隙。

1、胀缩裂隙：指由于土体含水量变化而产生的裂隙。丹凤门遗址在发掘开挖后由于土体含水量大于外界环境空气中的含水量，随着土体毛细水的不断变化，使暴露在空气中的遗址土体不断失水，反复的湿胀干缩导致在遗址表面形成纵横密布、相互贯通的胀缩裂隙，且有的张开度达3cm。

2、卸荷裂隙：指由于应力重分布向临空面释放而引起土体变形而形成的裂隙。常发生在遗址的临空面，且常伴有一些次生裂隙，呈折线、直线形态分布。这些裂隙割裂墙体，降低墙体整体强度，有时裂隙贯通严重影响到墙体的稳定存在。

3、建筑工艺裂隙：由于土体干湿交替、温度不断变化等各类原因，使得在丹凤门遗址隔墙上的夯层之间产生大量的建筑工艺裂隙。

（三）掏蚀：主要是酥碱掏蚀。丹凤门遗址是室内土遗址，不会受到自然界风、雨的侵蚀，但是土体内部含水量和外界空气环境湿度的差异变化，使得土体内部的易溶盐活动频繁，地下毛细水也会带着盐分从内部向遗址表面发生运移，直到盐分结晶，反复的溶解—重结晶，使土体结构不断变疏松，在外营力的作用下，最终导致隔墙基础部位掏蚀凹进，形成各种凹坑、凹槽。在丹凤门遗址表面常能看见由于盐分析出形成的泛白，这是因为遗址内部含水量较大，外部保存环境相对干燥，盐分向表面运移，在遗址表面结晶析出，形成表面泛白现象。

（四）生物破坏：包括有植物破坏、动物破坏和微生物破坏。植物破坏主要是指植物根系对遗址产生的根劈作用和在生长代谢过程中分泌出有机酸对遗址造成破坏，且严重影响遗址外观；丹凤门遗址中可以看见蚂蚁、蚯蚓等动物在遗址本体上钻的孔洞；丹凤门遗址内部环境湿度较大，极易滋长微生物，对遗址体造成破坏。

二、病害成因分析

丹凤门遗址作为室内土遗址，影响遗址病害形成和发育的因素包括内因和外因，其中内因是指遗址土体自身组成、性质及结构，外因是指遗址保存环境因素，这两方面因素综合、协同作用，加速了丹凤门土遗址的风化劣变，使土遗址保存状况处于危急之中。以下主要就外部因素加以探究。

影响丹凤门遗址病害形成和发育的保存环境因素包括温度、湿度、地下水、可溶盐、生物因素以及一些其它因素，都是那些直接作用于遗址体的因素，研究发现其中温度、湿度的变化和水盐运移是造成遗址病害的主要因素。

1、温度变化：尽管丹凤门遗址处于室内保存环境，但其空气环境的温度在一定程度上仍会受外界的影响，4月份的监测数据显示其温度变化范围为9℃～20℃，空气环境中的温度发生变化导致土体产生热胀冷缩，由于遗址土体本身所含矿物成分的差异性，不同矿物热膨胀系数不同，产生差异膨胀，使土体内部产生张缩应力，破坏遗址稳定性，例如遗址温度剥离、裂隙等病害的产生就和温度的变化有着密切关联。由于温度传导的梯度而产生内外张力，对室内土遗址也有一定的破坏作用。温度低于冰点还会导致水分结冰，形成冰劈破坏。另外，温度的破坏和季节变化也有一定的关联，由于季节的不同，温度变化大小相异，造成破坏也不同。

2、湿度变化：土遗址内部水分不断地向空气中挥发，导致表面开裂，例如丹凤门遗址的胀缩裂隙就是由于湿度变化所造成的；遗址博物馆内白天和晚上空气湿度存在一定的差异，当温度低于露点时，就会有水冷凝而直接滴下到土遗址上，对土体表面造成破坏；湿度的循环变化可使迁移到表面的可溶盐反复溶解—重结晶，产生破坏作用，例如遗址的酥碱掏蚀和表面泛白病害就是在湿度环境变化条件下所引发的；此外，环境湿度很高的情况下会促进微生物的生长繁殖，例如遗址表面大量微生物的生长；丹凤门遗址室内保存环境的相对湿度变化范围为41%～89%，遗址体在这种反复的湿度变化条件下容易产生裂隙。

3、地下毛细水：毛细水的上升造成可溶盐向表面的迁移与富集，例如遗址的酥碱掏蚀和表面泛白病害就是受到地下水变化所导致的；水还可以造成粘土矿物膨胀以及机械强度降低。由于丹凤门遗址表面盖有临时保护覆盖物，土体内部的含水率较高，比较潮湿，水分的不断挥发散失，导致表面产生大量的裂隙，严重影响遗址外观极其稳定性。

4、可溶盐：由于遗址处于地下保存状态，其中的可溶盐含量较高，通过实验分析可以看出丹凤门土遗址表面土样可溶盐总量为56396.9 mg/Kg，由于遗址内部的易溶盐含量很高，导致丹凤门遗址中酥碱、空鼓、表面泛白等病害极为严重。可溶盐在毛细水（地下水）的作用下发生迁移运动，根据环境条件的不同既可迁移到土体表面并结晶析出导致土遗址表面泛白，也可在土体内部富集结晶而造成空鼓、开裂等破坏。丹凤门遗址的酥碱掏蚀和表面泛白病害就是由于土体内部可溶盐向表面迁移富集、析出所导致的最终结果。

5、生物因素：包括动物、植物及微生物三个方面。在遗址现场发现有蚂蚁的存在，还有一些蚯蚓钻的孔，都会对遗址产生一定的破坏；在遗址西墩台及其西侧遗址处生长有大量的小杂草，还有绿色苔藓存在，不仅影响了遗址的外观，还加速了遗址的风化；微生物在生长繁殖过程中产生一些酸碱分泌物，破坏土壤的骨架及其结合物，使土遗址出现酥粉、起皮、剥落等现象，另外还会使其表面的颜色发生极大改变，遗址中该类病害不是很常见，但在某些潮湿的区域还是可以看见的。

6、其它因素：有如气体污染物、降尘、游客等。尽管丹凤门遗址处在室内，但是由于外界周围环境的原因导致其仍存在气体污染物，如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，这些污染物容易被吸附变为酸碱盐溶液的微粒，降到土体表面，破坏土体矿物及胶结物，导致土体的风化；大气降尘也会对丹凤门遗址产生一定的破坏；另外游客会从外界带来各种污染物（如灰尘），加速遗址保存环境的温、湿度变化，当游客数量大量增加，超过遗址的承载量时，这些游客给遗址带来的不良影响对遗址的破坏将是很大的。

三、结论

通过对丹凤门遗址进行现场病害调查，掌握丹凤门遗址所存在的病害主要有片状剥蚀、裂隙（缝）、酥碱掏蚀、生物破坏和表面泛白等，其中主要病害为酥碱掏蚀和裂隙（缝）。影响遗址病害形成和发育的因素包括内因和外因，其中内部因素是指遗址土体自身的组成、性质及结构，外部因素是指遗址的保存环境因素，如温度、湿度、地下水、可溶盐、生物因素（动物、植物及微生物）以及一些其它因素等，而其中温、湿度的变化和水盐运移是造成遗址病害的主要影响因素。目前遗址病害及其发育状况都是在以上各种因素相互协调、共同作用下的结果，加速了丹凤门土遗址的风化劣变，使土遗址保存状况处于危急之中。

[1]王璐.唐大明宫丹凤门遗址保护初探[D].西安建筑科技大学，2007.