趙海英 陸繼財

1.前 言

葡萄溝景教寺院建筑遺址又稱西旁景教遺址，出土過景教特征的遺存，如陶棺、壁畫等。位于吐魯番市葡萄溝內(nèi)，火焰山西側(cè)的小山丘上，坐標(biāo)位置東經(jīng)：89°12′55.39″、北緯：42°59′23.76″。景教即唐朝時期傳入中國的基督教聶斯脫里派，也就是東方亞述教會，起源于今日敘利亞，被視為最早進(jìn)入中國的基督教派，成為漢學(xué)研究一個活躍的領(lǐng)域。唐朝時曾一度在長安興盛，并在全國都建有“十字寺”。

葡萄溝景教寺院建筑遺址的出現(xiàn)也再次證明景教傳播范圍的廣泛，更說明絲綢之路興盛之時吐魯番地區(qū)多民族、多宗教的共存。對于我們現(xiàn)在的社會發(fā)展、民族團(tuán)結(jié)具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義。它對研究我國古代西域史、民族史、中西文化交流史以及西部環(huán)境變化都有重要的意義。

由于自然和人為的作用，這處景教寺院遺址已遭受嚴(yán)重的破壞，對其保護(hù)刻不容緩。遺址土工程特性決定土的強(qiáng)度和抗各種自然營力的侵蝕能力，是調(diào)查遺址發(fā)育主要病害的基礎(chǔ)，是制定適宜保護(hù)措施的依據(jù)之一，國家文物局頒布的土遺址勘察規(guī)范中規(guī)定要對遺址土進(jìn)行工程特性分析。作者在景教寺院建筑遺址保護(hù)工程方案勘察中，對該遺址的遺址土的工程特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為遺址病害調(diào)查和保護(hù)方案提供必要的依據(jù)。

2.遺址保存現(xiàn)狀

西旁景教遺址位于葡萄溝內(nèi)，火焰山西側(cè)的一山丘頂部，依山而建，建筑物地形高差約10m，見圖1。遺址塌毀嚴(yán)重，原地堆積。目前殘存主要為一些墻體，最高可達(dá)2m，大部分墻體被上部坍塌堆積土體所掩埋，墻高小于1m或僅出露墻基，墻厚60cm左右。墻體主要為粗粒土夯筑或土坯砌補(bǔ)，土坯塊體較大，40cm×20cm×10cm，個頭幾乎是現(xiàn)代吐魯番地區(qū)民居土坯的一倍。遺址四周的山坡上遍布灰陶片，這是一種典型的南北朝至唐代的粗砂陶片。

圖1 西旁景教遺址地形圖

3.遺址土的工程特性

為了全面研究遺址土體的工程特性，對遺址不同立面采集了樣品，采樣采用人工取樣。室內(nèi)測試土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、化學(xué)成分測試。

3.1 樣品采集

現(xiàn)場采集樣品為原狀樣和擾動樣，所有土試樣均妥善密封，防止?jié)穸茸兓?，?yán)防曝曬或冰凍，并在運輸中避免振動，具體采樣位置見表1。

表1西旁景教寺院建筑遺址取樣位置一覽表

3.2 遺址土的化學(xué)成分

表2列出了所取土樣的鹽分含量。

表2 西旁景教寺院建筑遺址土的含鹽量分析試驗結(jié)果

土樣易溶鹽試驗結(jié)果分析：不管是從總體上還是個體上來看，易溶鹽中陰離子主要以和CL-含量最高，碳酸氫鹽的含量次之，未檢出。陽離子以Ca2+、Na+和K+為主，且含量較高，Mg2+含量較少。所以研究區(qū)內(nèi)易溶鹽主要成分為Na2SO4、K2SO4、CaCL2、NaCL、KCL，以及少量的NaHCO3、KHCO3、CaHCO3等?？傮w來講、CL-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+、易溶鹽總量具有相同的分布規(guī)律。EW11墻體南立面、EW1北立面底部易溶鹽含量大，土體腐蝕性最強(qiáng)，至頂部最?。籈W11墻體北立面、EW23墻體南立面底部易溶鹽含量小，至頂部達(dá)最大，土體腐蝕性最強(qiáng)；

pH值：研究區(qū)內(nèi)土體的pH值分布比較均勻，pH值范圍在8.4～9.0之間，具堿性。

3.3遺址土的物理特性

含水量試驗采用烘干法，密度試驗分為天然密度試驗和土粒密度試驗。表3統(tǒng)計了西旁景教寺院建筑遺址建筑材料的物理性質(zhì)指標(biāo)，主要為粉土，含水量很小，在1.6～2.0%之間；比重在2.7；干密度在1.5～1.8 g/cm3之間，變化幅度較大；孔隙比0.479～0.765。

表3 西旁景教寺院建筑遺址土的物理性質(zhì)指標(biāo)

土的顆粒大小和各種粒組所占的比例與土的物理力學(xué)性質(zhì)有著一定關(guān)系。根據(jù)土的顆粒組成進(jìn)行土的分類，根據(jù)土的類別，進(jìn)而可以判定土的透水性、可塑性、收縮性、膨脹性等物理力學(xué)性質(zhì)，從而指導(dǎo)工程實踐。本次顆粒分析試驗中的粗顆分采用篩析法，篩子孔徑分別為10mm、5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。細(xì)顆分采用比重計法，所用比重計為甲種標(biāo)準(zhǔn)比重計。

總體上，粉粒含量普遍在50%以上，級配不良（圖2～5）。

圖2 J－1顆分曲線

圖3 J－2顆分曲線

圖4 J－3顆分曲線

圖5 J－4顆分曲線

3.4 遺址土的力學(xué)特性

由于表層風(fēng)化土制備完整的力學(xué)測試土樣很困難，而且影響遺址穩(wěn)定的主要是內(nèi)部土體，因此，僅對內(nèi)部新鮮土體進(jìn)行了力學(xué)性能測試。本試驗是為了測定墻體夯土強(qiáng)度，從而提供強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算所用的基本指標(biāo)，采用應(yīng)變控制式直剪儀對夯土試樣進(jìn)行了快速直接剪切試驗，試驗結(jié)果黏聚力c為40.2Kpa，內(nèi)磨擦角為14.4°。

試驗結(jié)果表明：景教寺院建筑遺址土體試樣含有砂礫，土體的內(nèi)聚力較大，內(nèi)摩擦角中等，在加固墻體危險部分時應(yīng)加強(qiáng)注意。

3.5 遺址土的崩解特性

西旁景教寺院建筑遺址之所以能遺留下來且保存完整也是因為這里干旱的自然環(huán)境。盡管西北地區(qū)降雨量少，但是偶爾一次的暴雨也有發(fā)生，而遇水后強(qiáng)度急劇降低是土遺址致命的弱點。

本試驗從各組樣品中選取兩組平行土塊，質(zhì)量約40g左右，分別放在水中鐵絲網(wǎng)上進(jìn)行崩解，并對崩解過程進(jìn)行監(jiān)測描述，最后求出各個試樣的平均崩解速度（表4）。通過所做的崩解試驗看出，土的崩解速度均較慢，定性上崩解有相同的過程和崩解特性：因空隙的存在土樣放入水中一般均產(chǎn)生氣泡，土樣先從底部呈粉粒紛紛揚揚的崩落，繼而呈瀉溜狀從土樣四周向中心推進(jìn)崩落，由于麥稈和碎石的存在，二者形成膠結(jié)體，崩解速度隨之而逐漸緩慢，崩解殘留往往為碎石、麥稈或二者的膠結(jié)物。

表4 西旁景教寺院建筑遺址土的崩解速度

4 結(jié)論與建議

遺址土含鹽量較高，pH值范圍在8.4～9.0之間，具堿性；鹽分含量與土體中水分富集與遷移關(guān)系密切。遺址土粉粒含量普遍在50%左右，砂、礫含量較高，級配不良。遺址土體在干燥狀態(tài)時強(qiáng)度較高，抗水性弱，遇水易崩解。這些工程特性為外營力的破壞提供了有利的條件，造就了西旁景教寺院建筑遺址的主要病害為表面風(fēng)化，遺址坍塌破壞嚴(yán)重（往往為整面墻體的坍塌）。保護(hù)方案選擇時對臺地周圍的暫時性集水必須予以杜絕，加固土坯土質(zhì)的選擇要適宜。