浅析土遗址病害成因与保护策略——以塔城市绥靖城城墙遗址为例

于晓敏

（塔城地区博物馆，新疆 塔城 834700）

浅析土遗址病害成因与保护策略
——以塔城市绥靖城城墙遗址为例

于晓敏

（塔城地区博物馆，新疆 塔城 834700）

土遗址作为重要的历史文物和遗迹，对一个地区的历史研究有着举足轻重的地位。为更好地保护土遗址，文章从自然和环境污染及人为活动这两方面因素进行分析，对病害类型和形成原因提出保护策略。

土遗址；病害；影响因素

Abstract:As an important historical relics and relics, earthen sites play an important role in the historical research of a region. In order to better protect the earthen sites, it is necessary to find out the types and causes of the disease, and to grasp the key causes of the disease.

Key words:earthen site; disease; influencing factors

塔城市城东电视台外围有一道高大的夯土城墙，城墙历经岁月沧桑，依然给人庄重大气之感。这些城墙就是老城绥靖城的部分城墙遗址。绥靖城建于清乾隆三十一年（公元1766年）此城因建于“楚乎楚”，故又称“楚乎楚城”，城周长1.35 km，城墙高6 m、下底宽4 m、上底宽2.7 m，东门名翔和，南门名遂亭，西门名布悦，城北楼建有关帝庙，城内建有满营房200间、回营兵房60间，绿营兵房60间，军械火药房36间，正北为万寿宫。清同治三年（公元1864年），绥靖城毁于回民暴动战火。新中国成立初期，绥靖城东城门内外墙体尚完整。六十年代后期，东城门墙体任人取土，部分城墙被掘毁，部分残留的城墙在今塔城电视台和塔城地区武警支队附近。目前仅存不足1 500 m。城墙遗址属自治区文物保护单位，但由于年久失修，部分城墙杂草丛生、出现裂口。近年来，因融雪性渗透造成墙体内部土质松软，加之无任何保护措施，致使墙体多次自然坍塌。

土遗址作为塔城地区重要的历史文物和遗迹，对塔城的历史研究有着举足轻重的地位，具有极高的科学价值和教育价值，是塔城古文化遗产中重要的一部分。保护土遗址，保护遗址文物，对我国历史文化传承来说是一种不可推卸的责任。

随着社会经济建设加快、城市发展规模日益扩大、人为破坏，以及不科学利用等一些负面影响，再加上历经上百年自然因素的破坏和自身特点，现存土遗址大都存在严重的结构稳定隐患，有些已大面积坍塌，如不及时抢救，就可能永远毁灭。文物能够反映一定时期的历史和文化，因此，做好文物保护工作具有重要意义。文物的首要保护措施就是预防，预测一切导致文物蜕变的因素，防止这些因素对文物造成损坏和破坏。文物工作人员首先要提高认识，树立文物保护和修复意识，加强对文物保护理解。

本文收集了他人研究成果，梳理了专家在土遗址保护过程中的病害类型调查，主要有：土质风化酥粉、坑壁坍塌、土体干裂、地面坍塌、表面泛碱、鼠洞蔓延、杂草丛生等问题。

造成上述病害的原因主要有两个：一方面古遗址本身的质地多为自然的地质土体是造成破坏的内部因素；另一方面是环境污染和人为破坏是造成土遗址破坏的外部因素。本文主要针对这两方面进行阐述。

1 自然因素造成土遗址病害的类型与成因[1]

1.1 病害的类型

1.1.1 开裂与坍塌

所有土遗址都可发现不同程度的开裂损害，墙体在夯筑时留下的板筑缝，以及强烈日温差引起的反复胀缩、冻融和卸荷，地震等自然因素影响生成纵横交错的裂隙，长期雨水侵蚀、冲刷，裂隙逐渐发育，进一步延伸。裂隙发育切割墙体是开裂坍塌的一个重要原因，导致墙体开裂坍塌的残墙断壁随处可见。由于土遗址墙体开裂，降低了其抵御自然侵害的能力，加剧了土遗址其他病害的发生。故对土遗址裂隙的处理，也是土遗址保护加固中的一个重要环节。

1.1.2 冲沟发育

土遗址所在地区发生降雨，一旦具有一定的汇水面，便会在遗址表面沿一定已存在的裂隙形成规模不一的冲沟。土遗址表面结构易受到破坏，在后期雨水的冲刷下将发生严重的侵蚀作用，雨蚀作用带走遗址表面及地表土壤，极易产生冲沟。

1.1.3 碎裂、粉化和硬皮、片状、层状和块状剥落

这类损害几乎在所有土遗址中都有不同的表现。土遗址的可溶盐随着水分被蒸发掉，被溶解的物质就结晶出来，同时结晶时产生结晶压力，造成土表面结构的结壳和表面外观的改变，表层崩裂、酥碱。

1.2 病害的成因

1.2.1 温度变化的影响

地表的温度通常都要经历日变化与年变化等周期变化。常规下物体热胀冷缩，这种变化随着温度的周期变化而变化。对于土遗址，这些变化产生的土体的张缩应力，必然导致土遗址稳定性的下降，具体表现为开裂、脱落等。另外，由于温度传导的梯度，产生内外张力，破坏也很大。这种现象对于暴露于自然环境中土遗址更为强烈。而且温度低于冰点还会导致水分结晶。

1.2.2 水分的影响

水分对土遗址作用体现在以下几个方面：①水在土壤毛细管内的迁移运动，产生毛细压力，对管壁产生破坏。低温下在土壤毛细孔中结晶，造成土体的破坏；②地下水的毛细上升造成可溶盐向表面的迁移与富集；③水可以造成黏土颗粒的膨胀以及机械强度的降；④水分可以溶解对土壤微粒有粘结作用的物质，从而导致土壤崩解；⑤霉菌在含水高的土遗址上容易滋生等；⑥雨水滴蚀、洪水冲刷等直接对土遗址造成破坏。

1.2.3 湿度变化的影响

空气中湿度的变化是土壤表面风化的重要影响因素之一。通常情况下，白天湿度低，晚上湿度高，温度低于露点时，水分会在土壤表面冷凝，低于0℃时冷凝水在土表面结晶，由于表面张力和结晶压力，造成土体表面风化破坏。湿度的循环变化可使土遗址表面的可溶盐反复溶解结晶，产生破坏作用。高湿度的空气也会促使霉菌的生长繁殖，对土遗址造成破坏。

1.2.4 可溶盐的影响

可溶盐在水的作用下，在土体内迁移运动，根据条件的不同，可迁移到土体。表面结晶，造成土表面结构的破坏及外观的改变。也可在土体内部富集结晶，造成空鼓、开裂、表层脱落。

2 环境污染和人为活动造成土遗址病害的成因[2-3]

2.1 气体污染物的影响

气体污染物包括二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，可以被吸附能力强的土微粒所吸附，并与水作用形成酸、碱或盐。或者直接在空气中变为酸碱盐溶液的微粒，再吸附到土体表面，破坏矿物及胶结物，并产生膨胀能力较大的结晶，导致土体的风化。气体污染对土遗址的破坏，不仅是经常的，而且是非常严重的。绥靖城城墙遗址地处塔城市城东，其附近多为汽车修理铺，车辆人流量较大，污染严重。

2.2 降尘的影响

降尘包括矿物微粒、工业粉尘、抱粉、霉菌等。

降尘的破坏在于：①掩盖土体表面，改变其外观；②带来可溶盐；③带来霉菌；④增加机械磨损的机会。

2.3 霉菌的影响

霉菌的生长改变了遗址的面貌，对土体表面产生机械破坏，霉菌在生长过程中产生一些具有破坏作用的酸碱分泌物，破坏土壤的结合物。

2.4 动植物的影响

动物如蜡姑、白蚁、蚂蚁、老鼠等，在土遗址内营穴生存，草类在土遗址表面的生长都有破坏作用。

2.5 震动的影响

地震、工程施工、交通等的震动对土遗址也会造成危害。表现在使表层颗粒脱落、土体开裂坍塌、结构失稳。

3 保护策略[4-7]

在以上几种破坏因素中，水的破坏作用最普遍、最复杂，破坏性最大，在某些特定的区域、环境条件下，风或风沙的吹蚀破坏可能是主要的威胁。古遗址本身的质地多为自然的地质土体、人工处理的土体（土坯、夯土、砖等），共同具备多孔性，为矿物颗粒的集合体，其特点就是吸水性强，土遗址坑壁剖面中的粉细砂夹层是造成坑壁发生管涌破坏的控制性组分，土体中的黏土矿物特别是蒙脱石会造成坑壁变形和表面开裂。此外，人为活动的破坏因素主要来自人类对遗址价值、意义认知不够或不重视遗址的保护，为满足目前生活基本需求、暂时的舒适性、短期追求最大的经济价值等，而在遗址上进行的生活、生产、建设等活动，有意无意地对遗址造成破坏。土遗址病害成因各种各样，各种因素相互作用、相互影响，因此在进行土遗址保护加固之前，需要抓住病害成因的关键，有针对性地对土遗址进行加固保护，具体保护策略如下：①提高对土遗址的保护意识；②对病害的土遗址利用“U”型或者“H”型支架进行临时支持；③借鉴现代先进技术进行对土遗址裂缝进行科学填补；④减少土遗址附近范围的人为活动。

[1]孙满利,王旭东,李最雄.西北地区土遗址病害[J].兰州大学学报(自然科学版),2010,46(6):41-45.

[2]赵海英,李最雄,韩文峰,等.西北干旱区土遗址的主要病害及成因[J].岩石力学与工程学报,2003,22(Z2):2875-2880.

[3]陈婕.浅析土遗址保护的影响因素及保护方式[J].四川建材,2012,38(2):91-92.

[4]白崇斌,马涛.古遗址科学保护的探讨与实践[J].文博,2005(4):12-17.

[5]李最雄.丝绸之路古遗址保护[M].北京:科学出版社,2003:349-359.

[6]赵明霞.浅淡土遗址加固保护的措施[J].山西建筑,2008,34(8):144-145.

[7]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):1047-1054.

A Case Study on the Ruins of the City Wall and Its In fl uencing Factors——Take Suijing Ruins as an Example

YU Xiaomin
（Tacheng Museum，Tacheng Xinjiang 834700，China）

K878.3

A

于晓敏（1979-），女，文博馆员，本科，主要研究方向为文物保护与管理。E- mail:yuxiaomin2017@126.com.