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潮湿环境土遗址的病害及保护对策简述

2018-03-25

山西建筑 2018年3期
关键词:王旭东遗址密封

崔 梦 鹤

(西北大学文化遗产学院,陕西 西安 710069)

1 概述

我国的潮湿环境土遗址数量多,分布广,对其保护任务重,需求大。在有关土遗址的保护研究中,干燥环境土遗址的保护研究相对潮湿环境的研究比较成熟,关于潮湿土遗址的保护研究较弱,需要进行更多相关研究。

2 潮湿土遗址的定义

关于潮湿土遗址的定义,目前有学者认为应从土遗址自身含水状态、土遗址所处微环境相对湿度、土遗址所处区域气候条件三方面分情况考虑,张虎元等[2]认为当土遗址周围年均相对湿度大于75%时为潮湿环境,潮湿系数大于1.50为土遗址的潮湿环境,含水量大于15%的土为潮湿状态土遗址。周环[3]认为当以上三项都不符合时,基本上可以认定该土遗址不是处于潮湿环境。可以看出,潮湿土遗址的界定主要和土遗址本身及其大、小环境中的含水量多少来综合分析,相对于之前的单方面考虑,更适用于土遗址的复杂情况,具有更高的科学性。

3 潮湿土遗址病害研究现状

在南方水网地区,大遗址往往因与地下水接近而比较或十分潮湿,如浙江的良诸遗址、湖南澄县城头山遗址等。潮湿地区土遗址所处条件恶劣,基本环境特点为降水量大、地下水位高、植被茂盛,保护起来更加困难。在干旱区土遗址病害的分类研究中,孙满利等[4]指出病害主要有剥离病害、淘蚀、裂隙(缝)、冲沟、生物破坏以及人为破坏;李最雄等[5]指出室外文物的病害主要有风蚀、雨蚀和裂隙;张虎元认为潮湿土遗址病害主要是收缩开裂、膨胀崩解、霉菌和雨蚀。对比发现,潮湿土遗址作为土遗址,与干旱地区土遗址的病害种类大致相同,具有土遗址病害的普遍性,但是由于潮湿土遗址的特殊性,其主要病害及病害影响的主要方面并不同于干旱地区。潮湿土遗址大多为豁土,其崩解性较强,因此土体崩解病害也多,易受雨水的冲刷和浸渍而导致土质松散及崩塌,如南京大报恩寺地宫[6];处于潮湿环境的墓室表面的壁画[7]也存在风化现象,但其主要受生物和水的影响,相对于干旱的西北地区,潮湿环境的温湿度更适合于生物的生长,苔藓、地衣的附着及植物的生长,使土表而呈绿色,造成生物污损[8]。具体的病害比如,“江东门遗骸遗址”病害[9]有霉菌、青苔等微生物;骨质矿化、酥粉、变形、肢解;遗骸基层处于饱水状态极不稳定。昙石山遗址[10]本体主要病害有裂隙发育,局部边坡垮塌,霉菌、地衣、苔藓等微生物滋生等。

将潮湿地区土遗址分为地面上、地面下土遗址总结说明,地面上的存在问题有植物覆盖、坍塌、酥碱等,地面下主要受水的危害,王旭东[11]关于潮湿土遗址病害的论述中提出的主要病害有水的侵袭、裂隙和根部淘蚀,水都是影响因素之一。随着干湿循环次数的增加,土样的裂隙不断加以发育并相互贯通、土颗粒粒径变小且空隙间距变大[12],进一步导致崩解等病害。潮湿的地方也是苔藓或霉菌生长的好地方,因此在保护工作中应注意水的问题。

4 潮湿环境土遗址的保护对策

在对病害进行分析后,可以看出潮湿土遗址保护的重点是防水与加固。在防水方面主要采用挡墙法、隔水廊道法[13]、抽水法、拱券法、切除土体、全部密封等方法。具体应用在桂林甑皮岩遗址[14]建混凝土挡土墙,缓解了探方隔梁崩塌;在新郑的车马坑遗址[15]使用了拱券法;在考古工地会用抽水法抽取墓室积水;汉阳陵外藏坑展示厅[16]采用全部密封法;也有其他方面,如周环等[17]提出需要对环境进行。在加固方面,通常采用物理化学结合加固,即先设置挡墙、置入构件或锚杆[18]等结构元件,后灌注化学浆液。也有提出应用生物方法[19]进行加固,利用植物对土遗址的双重作用中的防护作用对遗址进行加固。

以上的几种工程方法均可用于潮湿地区土遗址的保护,相比之下,加固法最根本,通过对遗址本体进行加固,提高其稳定性,并且在其他的多种方法中都要先实施加固工程。回填法最保守,能最大限度的减少外界环境突变造成的持续影响,但如果处理不好就会造成二次破坏,比如造成坍塌。在防水的诸多方法中,挡墙和廊道只能阻断横向的水,对从底部的水意义不大,可以根据需要采取抽水法和拱券法配合使用。全部密封虽然确保了小环境的稳定,但应在密封前确保本体没有病害隐患的情况下再进行密封,而密封法会使小环境湿度过高,不利于继续提取信息或是进行施工保护,在密封所用的材料上也需仔细筛选,避免水滴聚集滴落,因此其耗费较高。具体采取何种方法保护,需要综合考虑。

5 结语

潮湿土遗址与干旱地区土遗址所处地理位置不同,所处的自然环境也不同,因此保护工作的侧重点不同。病害的研究对进一步的预防病害有重要的作用,而遗址本体的保护工程也愈显重要,在保护材料上很多人也针对潮湿环境的特殊性对常用的材料进行改性或者搭配使用。在保护文化遗产呼声日益高涨的今天,更全面的潮湿土遗址保护工作指日可待。

[1] 孙满利.土遗址保护研究现状与发展[J].文物保护与考古科学,2007,19(4):64-70.

[2] 张虎元,李 敏,王旭东,等.潮湿土遗址界定及病害分类研究[J].敦煌研究,2011(6):70-75.

[3] 周 环.潮湿环境土遗址的加固保护研究[D].杭州:浙江大学,2008.

[4] 孙满利,李最雄,王旭东,等.干旱区土遗址病害的分类研究[J].工程地质学报,2007,15(6):772-778.

[5] 李最雄,赵林毅,孙满利,等.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.

[6] 王 莎,谌文武,李鹏飞,等.基于Morgenstern-Price法的南京大报恩寺地宫稳定性分析[J].西北地震学报,2011,33(z1):308-311.

[7] 方 云,邓长青,顾成权,等.国家重点文物安丙家族墓地遗址区环境地质病害研究[J].现代地质,2002,16(2):220-223.

[8] 武发思,汪万福,贺东鹏,等.良渚北城墙考古土遗址表面藻类的分析研究[J].敦煌研究,2014(4):114-120.

[9] 李克彪.土遗址搬迁保护技术研究南京市“江东门遗骸遗址”搬迁保护工程[A].中国文物保护技术协会学术年会[C].2006:398-404.

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[12] 杨强义,李承蔚.毛细水干湿循环对土遗址风化影响的试验研究[J].地下空间与工程学报,2012(3):517-525.

[13] 周双林,杨 琴,张鹏宇.潮湿土遗址隔水防潮技术对比研究[J].东南文化,2009(2):95-98.

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