土遗址保护实践探索——以汉霸二王城城垣保护为例

□王丽

土遗址保护实践探索
——以汉霸二王城城垣保护为例

□王丽

一、引言

在文化遗产中，土遗址属大遗产类。“大遗址是指在中国文化遗产中规模宏大且价值重要的大型古遗址、古墓葬。”[1]这些大遗址多为土遗址，在历史的长河中，土遗址由于自身的特点，极易遭到自然及人为的破坏。中原河南，有数量庞大的土遗址，怎么延续土遗址的生命、采用什么样的保护措施才能更好地保护土遗址、如何使土遗址得到持续性的保护，这些现实中的问题都需要我们去面对、去解决。

汉霸二王城，地处河南省荥阳市广武山。为了更科学、更有效地保护这一优秀文化遗产，受荥阳文管所委托，郑州市文物考古研究院对两城进行了详细勘测，并制定了保护方案。汉霸二王城是刘邦、项羽对决的重要军事城垒，堪称汉王朝的发祥地，是第七批全国重点文物保护单位之一，具有独特的历史、科学和艺术价值。

二、荥阳汉霸二王城垣保护分析

1.遗址概况

汉霸二王城遗址，位于河南省荥阳市北25公里处的广武山，地处黄河水系与淮河水系分界线西侧的黄土丘陵顶部。（图一）汉霸二王城未经考古发掘，未有直接出土物，但在考古调查中采集了部分遗物，主要有绳纹板瓦片、筒瓦片、残瓦当，还有壶、豆、缸等残片以及部分铜兵器等；在城墙边坡地带发现较多、较完整的海螺、红陶片等遗物，当地地层堆积物相当丰富。

图一 汉霸二王城位置关系示意图

汉霸二王城遗址，是秦汉之际刘邦与项羽对垒时所筑的东、西广武城。西城为刘邦所筑，称汉王城；东城为项羽所筑，称霸王城。二城中隔广武涧(即鸿沟)，涧深200米，宽100米，口宽约800米，南北走向。二城之北紧靠黄河，地势险要。现存的汉霸二王城，由于黄河的不断冲刷侵蚀，早已失去原貌，特别是二城的北墙已塌入河中。据2009年年初实测，残存汉王城东西长460米，墙宽30米，高约6米，最高处10米；霸王城东西长260米，墙宽28米，高约7米，最高处约15米。经过对汉霸二王城的勘察，发现二城夯层基本相同，均系平夯，夯土呈黄褐色。从测量残存墙体的夯层情况来看，收分不明显，在局部地带可见到明显的板与板间的接缝界线，夯层厚度一般为8～10厘米，厚的夯层可达12厘米，夯层基本均匀。从坍塌下来的夯层块可以看出，夯锤为直径约10厘米的圆形、平顶的石锤，夯窝深度约在0.5厘米。

2.病害分析

汉霸二王城地处广武山最高点，东西走向，南北两侧呈斜坡状；北临黄河，南临广武原。这里属于典型的黄土塬堆积区，黄土的性质使其在长期雨水侵蚀中发展为沟壑纵横且多呈南北走向。由于二城长期受到严重的自然侵蚀，受损严重。汉王城南墙以北已基本上全部塌入黄河；霸王城北墙及城内大部分也已塌入黄河。现有城墙的病害分为五大类（图二、图三、图四）：

①结构病害：主要是由于城墙遗址有较多裂隙。较大裂隙一旦产生，裂隙内部就直接和空气接触，与空气的接触面越大，水分的挥发就会越快，从而产生其他的裂隙发育，最终造成城墙的坍塌，形成陡壁冲沟、缺失等。

②表层劣化：土壤中存在大量的可溶盐，这些可溶盐溶解于水中，随着水的迁移而迁移。由于毛细水的作用，地下水不断地向地表迁移，从而带来更多的可溶盐，并在表层上产生结晶。可溶盐结晶会造成土体体积的膨胀，伴随着温、湿度的变化，土体表层的可溶盐会不断地溶解再结晶，进而在土体中循环，产生膨胀力，最终导致土体的风化。

③渗水侵蚀：在潮湿环境下，遗址易滋生微生物，产生青苔等。

④环境影响：主要是植物与动物。土是植物生长的载体，植物根系的生长会在土中产生钻力，使土原本的力学平衡遭到破坏，造成墙体开裂。另外，植物根系的存在会造成土壤内部湿度及可溶盐存在的局部浓度大幅增加，从而对土体造成伤害。土也是许多小型动物生活的场所，蚂蚁、蚯蚓、老鼠等都会在其活动中对城墙的结构产生一定的破坏。

⑤人为影响：由于人为攀爬所形成的小路、人为抛撒堆积的垃圾、人为耕种、人为取土挖掘等，对城墙所造成的影响也较为严重。

图二 霸王城南侧病害实测图

图三 霸王城鸿沟段病害实测图

图四 汉王城病害实测图

3.保护措施

目前，我国对于土遗址的保护主要采取三种措施：一是结构保护，包括砌筑支顶、支护、锚固、裂隙灌浆等；二是表面处理，包括表层清理、空鼓灌浆、铆钉锚固、孔洞填充、边缘加固、勾缝和渗透加固等；三是预防性保护，包括建立环境检测系统、日常维护、加强遗址管理等。

根据对汉霸二王城遗址病害的调查与分析，针对上述五大类病害，我们采取了不同的保护措施。首先，是解决土遗址破坏最为严重的一类因素——水。对城墙周围的排水设施进行重新组织，尽量减少水在流动、蒸发等过程中的物理反应。从城墙所处的自然环境看，遗址北侧紧邻黄河，大部分的城墙都是被黄河吞噬的；水文站的监测数据显示，黄河的最高水位线达到94.73米，比平均水位89.8米高出将近5米的高度。因此，对于黄河的防范为重中之重，应当请专业部门针对遗址现状进行防洪堤坝的设计。

其次，针对城墙本体的不同类型病害采取补夯、裂隙灌浆、锚杆加固、局部化学试剂加固、植物根系铲除、日常管理等措施进行保护。 （图五、图六）

①结构病害：坍塌形成的陡壁。剔除坍塌后壁面上裂开或松动的土块，清理周围落下的土层，对坍塌部分进行补夯。裂隙：对于裂隙宽度不大于30毫米的墙体，采用裂隙封堵法加固；对于裂隙宽度大于30毫米的墙体，采用灌浆法加固。

②表层劣化:表面酥碱。针对表面酥碱的病害，采用表面剔除的方法，建议针对病害处用小面积化学加固剂进行加固。剔除墙体表面的白色盐碱层，使盐碱层的自动剥落得到缓解，减少剥落面积。并建议使用化学加固剂进行封护加固，以达到提高墙体自身强度的目的，降低风化脱落的程度和速度。由于目前在土遗址加固方面没有较为成熟的化学加固材料，并且通过用化学加固剂对土城墙遗址进行加固的长期效果也尚未有定论，所以我们建议在汉霸二王城表面酥碱化学加固前，应进行小面积的加固试验，尽量避免对城墙的伤害。根据目前国内使用的土遗址化学加固材料，我们建议可以在正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、B72聚氨酯、丙烯酸树脂的非水分散体、PS材料[2]和树脂乳液这几种常见的材料中进行选择。

③环境影响。一是植物：在对城墙遗址进行调查的过程中，发现由于植物过于繁茂，不仅使得城墙的视觉角度在观感上大为减弱，同时还对城墙本体存在巨大的威胁，容易加快城墙墙体的空洞、开裂等病害的发生和发展。所以，应把城墙本体上的树木予以清除，以减少植物病害。砍伐对城墙危害较大的树木，将表面植物去除，使用8%浓度的铵盐溶液或浓度为0.2%～0.6%的二氯苯氧醋酸对根系进行注射，腐烂之后用土加以填补，并加强日常对城墙遗址的保养。二是动物：针对动物病害，主要通过回填洞穴、加固表层土质来达到消除动物病害的目的。

④锚杆加固。对于严重开裂的墙体，若不及时加固就会有坍塌的可能，这个时候我们建议采取锚杆加固的方法进行加固。加固深度在2米内的锚杆，采用土工长丝，加固深度大于2米的锚杆采用白蜡杆。锚孔用煤电钻成孔。孔径在25～80毫米，锚固端长度不短于600毫米，间距根据实际情况而定。成孔后清理干净孔内浮土，插入锚杆注射浆泥锚固，孔口用土块封护并做表面处理[2]。

三、结语

图五 霸王城A段保护措施图

图六 汉王城保护措施图

通过对汉霸二王城保护方案进行落实，我们有一些体会：一是遗址的前期调研与勘测工作阶段。首先，应当对遗址的保存环境进行调研，这样方便下一步掌握遗址病害成因。其次，在对遗址本体进行病害调查阶段应尽量做到详尽，将遗址本体病害在米格纸上以不大于200的比例进行绘制，做到全面、细致、准确地掌握病害状况，并针对不同的病害程度进行评估与描述，这样方便下一步室内工作的顺利开展，因为只有完全掌握遗址病害状况才能够制订出科学有效的保护措施；再次，上述两项工作开始之后，再对遗址周边的基础设施进行调研，确保后期制订的保护方案具有实际操作性。二是遗址保护方案的文本绘制阶段。在绘制遗址病害图时，要将遗址所在位置以平面图形式显现出来，方便对于病害位置的掌控。在绘制遗址病害保护措施图时，应尽量细致。

通过对汉霸二王城的详细勘测、对遗址病害成因的分析、对遗址病害程度的评估等一系列前期调研，做到完全掌握遗址的病害状况，继而根据遗址病害情况制订详细、科学的保护措施，力求做到科学、合理地保护土遗址。

注释：

[1]陈同滨：《中国大遗址保护规划与技术创新简析》，《东南文化》2009年第2期。

[2]李最雄：《丝绸之路古遗址保护》，科学出版社，2003年。

（作者单位 郑州市文物考古研究院）

[责任编辑 孟昭勇]