摘要:通過實地調(diào)查與查閱文獻相結(jié)合的方法,本研究對天龍山半山腰的洞窟主區(qū)東、西峰崖體中下部區(qū)域賦存巖體存在的病害進行了調(diào)查分析,指出主要存在的問題為東西峰都存在裂隙、破碎帶,東峰賦存巖體存在大面積風化凹腔現(xiàn)象,西峰局部有不協(xié)調(diào)補砌現(xiàn)象,針對病害問題提出了富有針對性的保護性建議,包括裂隙表面封堵、裂隙灌漿、支護治理、拉結(jié)筋式補砌。
關鍵詞:天龍山石窟;巖體;石窟保護
天龍山石窟開鑿于東魏、北齊、隋、唐、明多個朝代,包括位于天龍山半山腰的洞窟主區(qū)和位于山腳溪谷旁的千佛洞區(qū)兩個區(qū)域,共計29座洞窟,500余尊造像。洞窟主區(qū)位于東峰和西峰陡峭的山腰之間,綿延500米。洞窟編號為自東向西排列。東峰有8個編號洞窟:第1窟至第8窟,第2窟和第3窟頂上還有4個未編號洞窟,實有12個洞窟。西峰有13個編號洞窟:第9窟至21窟,其中第9窟、第13窟屬于摩崖龕像。千佛洞區(qū)位于天龍山腳下,自東向西排列,共有4個洞窟[1]。本文研究的范圍為位于天龍山半山腰的洞窟主區(qū),重點為洞窟主區(qū)東、西峰崖體中下部區(qū)域賦存巖體存在的病害及治理方法。
天龍山石窟經(jīng)過漫長的歷史歲月,在自然和人為不利因素的不斷影響下,所依附的地質(zhì)和環(huán)境載體產(chǎn)生了變化。天龍山石窟開鑿在二疊紀天地層崖壁上,地質(zhì)情況復雜,由于巖體上發(fā)育極佳的松樹根系及長期風雨的侵蝕,天龍山石窟巖體龜裂破碎,文物地質(zhì)病害十分嚴重[2],既影響了石窟的完整性和美觀性,又影響了石窟的安全性和穩(wěn)定性。因此,對于天龍山石窟賦存巖體存在的病害開展調(diào)查與研究十分重要。
一、天龍山石窟賦存巖體存在的問題
通過在天龍山石窟區(qū)進行實地踏勘,以肉眼觀察、相機拍照、儀器測量等方式對天龍山石窟賦存巖體的中下部進行調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)目前存在的主要病害有:裂隙、破碎帶、不協(xié)調(diào)人工補砌和風化凹腔等。裂隙、破碎帶在東西兩峰均有廣泛分布,而人工不協(xié)調(diào)補砌主要在西峰,風化凹腔則以東峰為主。
(一)裂隙、破碎帶問題
西峰:沿西峰坡面從第9窟開始至第18窟,對天龍山石窟西峰中下部區(qū)域的巖體進行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域出露裂隙共41條,以構(gòu)造裂隙為主,傾向以北西方向為主,其次為南西方向。西峰中下部區(qū)域構(gòu)造裂隙在風化作用和侵蝕作用[3]影響下大量發(fā)育,相互切割,使部分巖層的巖體呈破碎狀態(tài),形成破碎帶。破碎帶主要分布在17窟至18窟下方,沿坡面走向長度約49.70米,平均高度約2.96米,面積約為147.11平方米(圖1)。
東峰:沿東峰坡面從東峰入口附近開始至第8窟,對東峰中下部區(qū)域進行了調(diào)查統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)出露裂隙共56條,以構(gòu)造裂隙為主;其次為卸荷裂隙和層面裂隙,傾向以北西方向為主,再次為南西方向。東峰破碎帶主要分布在東峰起點至8號窟下方,沿坡面走向長度約95米,平均高度約6米,面積約為570平方米(圖2)。
(二)風化凹腔
通過調(diào)查,風化凹腔現(xiàn)象在東峰比較嚴重,主要分布在東峰入口處(圖3)和第8窟西側(cè)(圖4)。東峰起點段風化凹腔沿坡面向南側(cè)發(fā)育,全長約22米,凹腔深度在100~300毫米,平均高度0.5米,面積約10平方米;第8窟西側(cè)段風化凹腔沿坡面向西北側(cè)發(fā)育,全長約28 m,凹腔深度為100~400毫米,平均高度約1米,面積約20平方米。
(三)不協(xié)調(diào)補砌
西峰石窟區(qū)的人工補砌主要集中在第9窟至第13窟下方,補砌時間在20世紀80年代[4],當時人工補砌采用鋼筋混凝土立柱支撐,表面采用漿砌塊石砌筑,對石窟的保護起到積極作用,但隨著時間的推移和保護理念更趨科學化,部分修補材料及修補措施已不再那么恰當和協(xié)調(diào)。漿砌塊石區(qū)域與石窟整體風貌極不協(xié)調(diào)(圖5)。具體表現(xiàn)為:第9窟至第13窟下方現(xiàn)有鋼筋混凝土立柱6根;第11窟至第13窟下方漿砌塊石沿坡面走向長度約9.6米,墻高1.68~1.75米,上方巖體懸挑深43~620毫米;第9窟至第11窟下方漿砌塊石沿坡面走向長度約5.2米,墻高為1.7~3.6米,外側(cè)出露漿砌塊石厚度在330~600毫米;其中第10窟區(qū)域存在一處列柱與下方漿砌塊石相連接,連接處采用水泥加固,現(xiàn)狀已開裂,開裂縫寬在2~5毫米。
二、石窟保護治理建議
(一)東峰、西峰賦存巖體破碎帶治理
針對西峰破碎帶,可采用裂隙表面封堵、裂隙灌漿進行黏結(jié)加固,裂隙表面封堵對象主要為西峰41條、東峰56條裂隙及清理松動巖塊后出露的風化裂隙。風化裂隙僅進行裂隙表面封堵即可延緩其風化速度。裂隙表面封堵時,預留灌漿孔和排氣孔,封堵完成后,進行裂隙灌漿。裂隙灌漿僅用于構(gòu)造裂隙,裂隙灌漿加固能夠改善工作對象的物理力學性質(zhì),提高破碎巖體的整體性,增強危巖體穩(wěn)定性,并封堵充填,防止水流對巖土體的進一步侵蝕,優(yōu)化巖土體穩(wěn)定性能。東峰破碎帶面積較大,若如西峰一樣,對單個裂隙進行表面封縫和灌漿,則工作量巨大。因此對東峰破碎帶進行整體治理,首先應對東峰坡面進行整形,清除表面已經(jīng)松動的巖體和堆積物;坡面整形完成后,按梅花形布置注漿孔,進行壓力注漿。注漿完成后,應采用暗埋式格構(gòu)梁進行整體支護治理。
(二)西峰不協(xié)調(diào)人工補砌區(qū)治理
現(xiàn)西峰補砌區(qū)內(nèi)砌體大多采用灌漿法或坐漿法施工,立面形狀不規(guī)整,且補砌時間久遠,表面風化嚴重,與周圍巖體及建筑物景觀不協(xié)調(diào),重點是存在安全隱患。針對現(xiàn)狀,筆者認為應拆除第10窟下方漿砌石砌體和第12號窟下方鋼筋混凝土立柱。同時,應在第9窟至第13窟下方沿坡面,以墻內(nèi)設置豎筋的方式補砌塊石,補砌材料選擇與周邊巖體巖性相同的砂巖。此外,為了保證補砌體的穩(wěn)定,并與崖壁緊密相接,應采用錨桿進行拉接。
(三)東峰賦存巖體風化凹腔治理
為了延緩風化凹腔內(nèi)巖體風化速度,保證風化凹腔上部巖體穩(wěn)定性,應對風化缺失部位進行補砌。補砌高度約為6米,長度約為60米,補砌厚度應以與崖壁齊平為準,設計補砌厚度為0.6~1.0米;由于補砌砌體高度和長度均較大,砌體內(nèi)部設置縱筋,砌體底部設置排水孔,補砌石材采用與周邊巖體巖性相同的砂巖。為了保證補砌體的穩(wěn)定,并與崖壁緊密相接,具體實施過程中應采用拉結(jié)筋進行拉接。
三、結(jié)語
天龍山石窟是太原地區(qū)規(guī)模最大、雕刻最精的一座石窟寺[5],為學術界所矚目,也是我國一座重要的佛教石窟遺存,在我國石窟寺傳播發(fā)展的路線和佛教藝術發(fā)展史上占據(jù)著重要的地位[6]。天龍山石窟東、西峰賦存巖體存在的裂隙、破碎帶以及大面積風化凹腔問題,使得對其的保護尤為緊迫,可以通過裂隙表面封堵、裂隙灌漿、支護治理、拉結(jié)筋式補砌等手段進行科學保護。隨著科學技術的日新月異以及人類文物保護意識的不斷加強,未來天龍山石窟的保護將會不斷深入,采用的修復方式將更加科學、更加細致。
作者簡介
劉利小,1992年生,男,漢族,山西柳林人,文博助理館員,山西大學文物與博物館專業(yè)碩士,研究方向為文物保護。
參考文獻
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[6]徐甜甜.天龍山北朝石窟藝術研究[D].太原:太原理工大學,2018.