庫木吐喇石窟第56窟空鼓及起甲壁畫的搶救性保護修復

徐永明 葉梅 王力丹

內容摘要：庫木吐喇石窟第56窟為中心柱券頂窟，其壁畫保存狀況極差，所存壁畫均被煙熏。壁畫顏料層起甲后呈大片斑駁脫落，券頂兩側的壁畫起甲尤甚，輪廓極其模糊。此外，地仗空鼓嚴重、大面積脫離巖體，時有掉落的危險。為此，通過起甲壁畫加固、空鼓地仗層灌漿加固、風化砂巖支撐體加固等方法對第56窟壁畫進行了搶救性的保護修復，解除了目前威脅壁畫保存的病害，保證目前條件下的安全和穩定，使之能夠長期保存下去。

關鍵詞：庫木吐喇石窟；壁畫；病害；保護修復

中圖分類號：K854.3 文獻標識碼：A 文章編號：1000-4106（2016）05-0158-07

Abstract： In cave 56 at the Kumtura Grottoes， the murals are in very bad condition and all the murals are blackened by soot； much of the paint layer has flaked off in large pieces， especially the murals on the two sides of the arch ceiling， which are obscured. In addition， severe detachment appears in the plaster connecting some murals to the walls and large sections are visibly separated from the rock body and could fall to the ground at any moment. In response to this severe deterioration， a conservation team has carried out an emergency restoration for these paintings by consolidating the flaking murals and the detached murals by grouting， and by reinforcing the supportive body of weathering sandstone， thus solving the main problems threatening the murals and ensuring security and stability that hopefully will preserve them permanently.

Keywords： Kumtura Grottoes； murals； deterioration； restoration

1 項目背景

庫木吐喇石窟開鑿于5世紀，衰落于11世紀。隨著佛教的衰落，曾經輝煌的庫木吐喇石窟被遺棄在荒山戈壁中[1]。歷時至今，由于自然與人為因素的影響，石窟遭到了嚴重的毀壞。新中國成立后，黨和國家對庫木吐喇石窟的保護工作十分重視，1961年庫木吐喇千佛洞被國務院公布為第一批全國重點文物保護單位。在幾代人的共同努力下，進行了大量的基礎性石窟保護工作。對洞窟進行調查編號，設置標志牌，安裝門窗，修筑通往洞窟的道路，臨摹壁畫，并多次進行了初步的搶救性維修等基礎性的保護工作。

20世紀70年代，新疆水電部門在庫木吐喇石窟保護區范圍內修建了水電站，大壩截流后，窟區水位上漲，下層洞窟處于水平面以下，窟內不同程度地進水，使許多洞窟四壁下部的壁畫被損毀。第56窟位于渭干河的臨河洞窟，因此窟內壁畫出現大面積脫離，壁畫脫離處巖體風化嚴重。2011年，相關專家在現場考察庫木吐喇石窟時，看到第56窟正壁龕外壁畫大面積脫離（圖1），有隨時脫落的危險，因此指出要立刻搶修第56窟壁畫。

第56窟幾乎整壁處于脫離狀態，壁畫脫離時間長，巖體風化也較嚴重，是此次保護修復工作中的難點。此次保護修復工作有效地保護了第56窟瀕臨大面積空鼓脫落的壁畫，加固了起甲、粉化的壁畫，使壁畫處于相對穩定的狀態。

2 價值評估

2.1 遺址價值評估

2.1.1 藝術價值

庫木吐喇石窟體現了多種文化的相互交融，壁畫風格集龜茲、漢、回鶻風格于一體，是佛教石窟藝術中難得的珍品。石窟窟形以中心柱窟和方形窟為主。當佛教從印度和犍陀羅等地傳入龜茲后，龜茲人民在本民族傳統的基礎上，吸收了外來藝術的成分，創造出了具有時代特點和民族風格的藝術作品，具有極高的藝術價值。

2.1.2 歷史及科學研究價值

庫木吐喇是維吾爾語的音譯，意為“沙漠中的烽火臺”。庫木吐喇石窟位于新疆庫車縣城西25km的渭干河畔，始建于5世紀，石窟開鑿年代稍晚于克孜爾石窟，南北朝后期至盛唐時最為繁榮，13世紀伊斯蘭教傳入后遂被廢棄。

2.2 壁畫價值

2.2.1 藝術價值

庫木吐喇石窟壁畫主要以描繪大乘佛教內容為主，壁畫藝術有較濃的唐風，還有少量雕塑，并有大量的龜茲文、漢文、回鶻文的題記，都是研究龜茲文化的重要史料。

內容和風格上與中原佛教藝術相近，出現了西方凈土、東方藥師、法華、彌勒等大型經變故事畫，人物形象生動，造型優美。壁畫睒子本生圖，采用較粗的線條勾勒輪廓，內部以赭石平涂，極富立體感。龜茲畫家還從自己的生活實踐出發，讓佛和菩薩披上龜茲的服裝，即被稱為雙領下垂式的大衣。在繪畫技法上，“用筆勁緊，如屈鐵盤絲”。另殘存涅槃變中的舉哀菩薩，線條圓潤，流暢柔和，是“屈鐵盤絲”式線描的代表作。庫木土喇石窟的壁畫具有很高的藝術價值。

2.2.2 歷史及科學研究價值

洞窟的早期壁畫屬于南北朝時期。唐代壁畫內容則以經變故事為主，與敦煌莫高窟的壁畫十分相似。晚唐壁畫常有漢文和回鶻文榜題。庫木吐喇千佛洞體現了多種文化的相互交融，具有歷史與科學研究價值。

3 保存概況

3.1 遺址環境概況

庫木吐喇石窟地處暖溫帶，熱量豐富，氣候干燥，降水稀少，夏季炎熱，冬季干冷，年溫差和日溫差都很大，屬暖溫帶大陸性干旱氣候。夏季大風最多，占全年大風季的52%；春季次之，占37%；4—8月大風集中出現，占全年大風日數的85%。夏季多雨，氣溫偏高，冰川積雪融水增加，往往發生洪災。

3.2 遺址保存概況

庫木吐喇石窟分南北兩區，南北長約5km，東西寬約1.5km，現存編號洞窟112個，是新疆境內僅次于克孜爾石窟的第二大石窟群，1961年被列為全國重點文物保護單位。

3.3 庫木吐喇石窟第56窟概況

第56窟坐北向南，洞窟方向198°，為中心柱券頂窟[2]，由主室門道、主室及甬道組成。主室（圖2）門道殘損，寬174cm、深162cm，殘高200cm。主室平面呈長方形，寬378cm、進深465cm、高454cm；正壁中部開拱形立像龕，寬127cm、深67cm、高210cm，龕底距地坪80cm。左右甬道結構相同，尺度大致相等，寬85cm、深222cm、高184cm；后甬道橫寬420cm、縱深95cm、高約180cm。

3.4 第56壁畫保存現狀

3.4.1 壁畫保存現狀

正壁中部開拱形立像龕，龕內塑像已不存。上部半圓形壁面繪等身高的3尊立佛，具頭光、背光，僅辨其大致輪廓，龕外右側壁面保存甬道頂左上方的1塊壁畫，僅可辨識殘存7身立佛、1身坐佛、1個殘缺的頭光及1個方形物。前壁半圓形壁面中部繪一身倚坐佛，身著紅色袈裟，坐方形佛臺上，佛頭光內繪有團花紋樣。座基有三角形紋樣，左側壁面存上沿和前端上部的地仗及彩繪，殘存壁畫為佛的上半部，現僅存頭部、左肩及頭光、背光的上半部分。右側壁面僅在中部的上沿殘存少量壁畫。券頂現存壁畫僅能辨識其大致，兩側滿繪小坐佛，每身坐佛高約15cm、寬約13cm，約15列，每列約有40身，均著雙領下垂式袈裟，結跏趺坐。左、右、后甬道壁畫損毀。

3.4.2 壁畫病害分類

第56窟壁畫的主要病害為顏料層起甲、顏料層脫落及地仗層空鼓，還存在地仗層酥堿、地仗層大面積脫落、巖體坍塌與風化、人為涂鴉、表面裂隙、煙熏污染、歷史干預造成的傷害等。

3.4.3 壁畫病害分布

第56窟壁畫顏料層大面積起甲脫落，僅主室右側壁一處壁畫沒有出現顏料層起甲脫落的現象；壁畫地仗空鼓面積達殘存壁畫面積的65%以上，主室正壁尤為嚴重。其他病害在本窟相對較少，絕大多數病害與顏料層起甲脫落病害及壁畫地仗空鼓病害并存。

3.4.4 干預歷史

1903、1906和1913年，“德國吐魯番探險隊”在考察庫木吐喇石窟期間，不僅拍攝、測繪、挖掘、掠劫了大量文物，還切割了許多壁畫。

2001年由聯合國教科文組織駐京代表處、新疆維吾爾自治區文物局負責實施了庫木吐喇保護維修工程。

2006年7月至10月由遼寧有色地質基礎公司完成了五連洞巖體加固任務。

2012年8月至2013年12月，實施了庫木吐喇石窟巖體加固的保護修復工程。

至今先后完成了庫木吐喇石窟地形圖、洞窟近景攝影、水文地質和工程地質調查、洞窟檔案記錄、洞窟壁畫危急調查，進行了壁畫防脫落實驗、巖體錨固試驗、壁畫顏料分析，制訂了總體保護規劃等[3]。

4 前期研究

4.1 壁畫制作材料與工藝

壁面泥層的結構是：在鑿平的壁面上先涂一層厚約1cm的草泥，然后與其上涂一層厚約0.3cm的細泥，壓光后于其上作畫。

4.2 病害機理研究

第56窟壁畫大面積煙熏、起翹、裂縫、鹽析、蟲害、人為破壞等十分罕見。整個洞窟的崖壁滲水，石窟崖體裂隙、潮濕、酥堿，原來用水泥修復的墻面因時間長久及滲水等原因，大部分壁畫和巖體發生脫離，窟前泥沙淤積。

4.2.1 溫度劇烈變化的影響

庫木吐喇石窟的年平均氣溫11.4℃，7月最高，平均25.8℃，1月最冷，平均-8.0℃。年極端最高氣溫41.5℃，極端最低氣溫-27.4℃，日溫差也很大。石窟的巖體和壁畫部分的材質不同，熱脹冷縮的系數也就不同，溫度劇變會導致壁畫和巖體間產生不同程度的分離現象，如圖3所示。

4.2.2 水的影響

庫木吐喇石窟的水害主要來自兩個方面。一是地下水，洞窟臨渭干河而建，河水進入洞窟。特別是進入冬季，水結冰對石窟的影響就更大，水變結冰時，體積膨脹8%，產生的膨脹力約為6000Kg/cm2，對巖體有很大的破壞力。二是雨水，夏季多雨，氣溫偏高，冰川積雪融水增加，往往匯流成洪災，沖走石窟頂部的大量砂石，形成薄頂洞窟；同時雨水沿裂隙滲入，造成壁畫酥堿病害。

4.2.3 風蝕破壞

大風日多出現在春季、夏季，有時8級以上大風持續二三十個小時，大風往往形成沙塵暴，造成洞窟崖體表層的風蝕破壞。

4.2.4 可溶性鹽的影響

庫木吐喇石窟崖體表面風化和壁畫地仗層的酥堿都與可溶性鹽的活動有關。水中的鹽分經過不斷溶解收縮—結晶膨脹—再溶解收縮—再結晶膨脹的循環破壞，逐漸出現巖體粉化、地仗層酥堿脫落等，如圖4和圖5所示。

4.3 保護材料與工藝研究

4.3.1 針對顏料層起甲，用注射黏結劑的辦法，增加顏料層和地仗層之間的黏結力[4]。擬采用無玄光、滲透性能好的Primai AC-33丙烯酸乳液。

4.3.2 針對開裂或破損壁畫，選用與壁畫地仗相近的制作材料進行修復。

4.3.3 針對空鼓壁畫，主要以灌漿為主、錨固補強的方法進行修復。灌漿材料要具備容重小、透氣透水性好、收縮率小、流動性和可灌性好、強度適中并可調、初凝和終凝速度適中、兼容性好等特點[5]。

4.3.4 針對嚴重空鼓壁畫，先對病害部位進行支頂整形，然后對其灌漿加固[6]。

4.3.5 修復用土須進行脫鹽處理——用純凈水浸泡24小時，攪拌，將泥漿曬干，再次用純凈水浸泡，反復進行多次后測量泥漿中的鹽分含量，如達到每百克含鹽分0.1mg，即可認為完成脫鹽[7]。

4.3.6 針對壁畫脫落后裸露的墻體或崖體，選用無鹽分殘留、耐老化的加固材料進行處理，重點部位可用木質或復合材料的錨桿進行錨固處理。

5 保護實施

第56窟壁畫的主要病害為地仗大面積空鼓、顏料層起甲、煙熏、表面裂隙和壁畫表面污染，且同一處壁畫多種病害并存。總的保護修復原則是：在實施過程中，嚴格按照“修舊如舊，不改變文物原狀”及最小介入、最大兼容的基本原則。經過現場試驗，對空鼓壁畫灌漿回貼加固；對起甲壁畫采用適宜濃度的Primai AC-33丙烯酸乳液滲透加固；對壁畫表面污物用適當清洗劑軟化后，再機械清除[8]。

第56窟壁畫煙熏層較為穩定，針對煙熏層的清洗目前尚無較好的方法，因此本次修復未對煙熏進行處理。

5.1 壁畫顏料層起甲病害的保護

第56窟壁畫顏料層起甲病害極為嚴重，對其進行的修復也是整個保護修復工作中的難點與重點，具體修復工藝如下：

5.1.1 清除顏料層表面覆蓋的蜘蛛網及塵土。用細木棍小心地將顏料層表面的蜘蛛網挑離。由于第56窟壁畫起甲處輕吹一口氣就能使起甲顏料層脫落，于是采用軟毛筆的筆尖輕觸顏料層表面，把塵土粘在毛筆尖上去除。之后用吸耳球將顏料層起甲翹起及裂隙之間的塵土吹吸干凈。如遇到特別脆弱處可用棉簽或小修復刀輕輕壓住甲片，再將后面的灰塵清除掉。進行這一工作必須仔細小心，不能讓甲片脫離壁畫地仗，不能在起甲處遺留塵土。如除塵不徹底就會影響加固效果，若灰塵在顏料層與地仗層之間殘留，若干年后壁畫還會再產生起甲病害。

5.1.2 注射黏合劑。在前壁下部一處不太顯眼的起甲處進行了局部實驗，用注射器注射膠液時，發現卷曲的起甲片隨著液滴的滴入迅速產生了形變。如果改用小噴壺將液化程度調到最大，將5%的Primai AC-33丙烯酸乳液均勻地噴灑在壁畫表面，效果比注射器好。噴霧時注意噴壺的角度，噴嘴與畫面形成一個向上的角度，使霧化度較高的液滴輕落在壁畫上。

5.1.3 回貼起甲顏料層。待黏合劑水分被地仗層吸收后，用專用的木質修復刀，將起甲顏料層回貼到地仗層表面。

5.1.4 用棉球拍壓起甲壁畫。為使起甲片與地仗充分接觸，在用修復刀回貼壁畫后，再用紡綢包裹醫用脫脂棉的棉包拍壓壁畫。脫脂棉塌包直徑一般以5cm左右為宜。在拍壓壁畫時，從壁畫未裂口處向裂口處輕輕滾動，這樣就能將起甲內的空氣排出，不會出現氣泡，而且壁畫層也不會被壓出褶皺。

5.1.5 二次加固回貼。等上述工作完成后，在壁畫表面噴霧2%的Primai AC-33丙烯酸乳液，達到70%的干燥程度后，將白色紡綢（與包棉球材料相同）鋪在壁畫上，再用棉包滾壓。滾壓時用力要均勻，以防壁畫上出現滾痕或將顏料粘在白綢上。

二次回帖的作用：一，對壁畫表面顏料層進行加固；二，檢查起甲壁畫處有無未注射黏合劑的遺漏處；三，保證顏料層與地仗層的充分結合。

5.2 壁畫中部空鼓病害的保護加固

第56窟壁畫空鼓病害的修復采取灌漿回貼加固的方法，具體工藝如下：

5.2.1 鉆注漿孔。用手輕擊空鼓處，檢查空鼓程度及范圍，依據畫面內容，選擇不重要處開注漿孔，盡可能選在裂縫、地仗或顏料脫落處，以保證壁畫畫面的完整。注漿孔徑0.5—1.0cm。同一壁面上，注漿孔的分布應呈不規則三角形，一方面可實現順利灌漿，另一方面保證壁畫與墻體粘結牢固，提高壁畫的整體穩定性。

5.2.2 對空鼓處進行檢查，若有較大的碎石、地仗碎塊或較多的砂土，應設法取出。這一過程比較危險，需要對壁畫進行臨時性支頂防護，或對破損嚴查分析后再選用紗布或宣紙粘貼保護。對難度較大處還可采用開方孔的辦法，孔徑10cm×10cm為宜。

5.2.3 選用直徑合適的透明塑管做注漿管，在每個注漿孔盡量多插入幾根，使注漿管呈上下左右分布，以利于灌漿和漿液均勻分布，封堵注漿孔，防止灌漿過程中漿液漏出，污染畫面，如圖6所示。

5.2.4 灌漿。在灌漿前，先注入適量濃度為3%的Primai AC-33丙烯酸乳液，對壁畫地仗和支撐體進行加固。待Primai AC-33丙烯酸乳液完全凝固后，進行灌漿。灌漿時，用100mL注漿器吸取配制好的漿液，由下向上依次注漿，如圖7所示。如在灌過程出現很難推動注射器時可用適量的蒸餾水沖開漿液通道，再行灌漿。手敲以及注射漿液時的手感壓力可判斷漿液是否填滿。灌漿時，必須對壁畫用鋪有二三層吸水紙的壁板支頂。灌漿二三天后，每天更換兩次吸水紙。

5.2.5 錨固補強。為了使空鼓壁畫加固效果更好，結合灌漿，還需進行錨固補強。一般在空鼓裂隙≤2mm時漿液無法灌入（因采用常壓灌漿），而在用手敲擊發出砰砰聲時，這就需要借助錨桿加固。錨桿用硬竹條制成，直徑約1.5cm，長15—20cm，具體操作視空鼓狀況而定。一般通過灌漿能夠解決的就盡量少用或不用錨桿，以免影響壁畫的完整性。

5.2.6 漿液凝固后，先用3%Primai AC-33丙烯酸乳液滲透加固注漿孔，然后用丙烯酸乳液配制的麥草泥泥漿進行封孔。待半干燥后，壓平表面，使其和壁畫層與地仗層都處于同一平面。

5.2.7 補色一般限于所修補的注漿孔和裂縫。選用與壁畫相同的礦物顏料調配補色，做到“修舊如舊”時亦應有所區別。

5.3 邊緣嚴重起翹的空鼓壁畫的保護

空鼓是威脅第56窟壁畫安全的最嚴重的病害。正壁佛龕右上方壁畫空鼓部位脫離巖體最遠處達17cm，面積超過2m2，壁畫層隨時有脫落的可能。加之壁畫地仗層酥堿極為嚴重，導致空鼓壁畫回貼的難度極大，對保護工作人員的專業技術有著極高要求，我們在修復前進行了多次討論和小范圍實驗，空鼓壁畫的具體情況制訂了相應的保護措施：

5.3.1 用木板、磚塊、海綿及宣紙對懸空的壁畫從下面進行支頂固定，防止脫落。

5.3.2 對空鼓懸空的壁畫層背后的風化砂巖體用7%PS進行加固，恢復支撐體的強度。

5.3.3 由于在懸空的壁畫層中部有一條橫貫的裂隙，而壁畫地仗層厚1cm左右，在回貼過程中，為了防止脫落，先對地仗進行加固補強。待加固材料干透后，用長20cm的紗布浸透20%的聚醋酸乳液從背部對酥松地仗層進行補強加固（主要針對橫向裂隙），如圖8所示。

5.3.4 壁畫支撐體因風化而凹凸不平，用麥草泥填充在懸空壁畫層下的砂巖支撐體上，厚度為1-3.5cm（根據風化巖體凸凹的程度決定麥草泥的厚度），以找平原支撐體，便于回帖空鼓壁畫；另一方面，麥草泥與原地仗層材料的組成一致，物理力學性能接近，故可以起到回貼粘結的作用。

5.3.5 用2%的Primai AC-33丙烯酸乳液（下同）滲透加固地仗層。

5.3.6 依據空鼓壁畫面積，制作包有棉毯的壁板，上鋪兩層X-60紙，再在其上鋪一層宣紙。

5.3.7 待地仗層稍干（滲透后約30min），并具有一定塑性時，用可調絲桿，小心支頂壁板，回貼空鼓壁畫，并逐漸加壓整形，使邊緣凸出空鼓的壁畫平整。

壁畫層原位回貼后，可以撤掉下面支撐用的磚塊、海綿等。棉毯起緩沖層的作用，X60紙有較強的吸水性，可以吸出運移到壁畫表面的水分及可溶鹽，宣紙有一定的吸水性，也可以保護壁畫的顏料層，如圖9所示。

5.3.8 地仗干燥過程中，定時更換X-60紙及宣紙。開始24h更換1次，3天后48h更換1次，更換4、5次，直至地仗完全干燥。

5.3.9 待空鼓壁畫層完全回貼固定后，拆除支頂壁板，最后對畫面進行檢查修復。

6 存在的病害及思考

庫木吐喇石窟第56窟壁畫的修復，屬于搶救性文物保護修復工程，基本消除了壁畫當前的主要病害，如壁畫起甲脫落與大面積空鼓。但造成壁畫病害的原因是多方面的，其中尤以巖體坍塌、裂隙對壁畫的危害最大。因渭干河水的滲入、洞窟巖體基礎不均勻沉降，造成現在洞窟頂部出現裂隙，前部已與基巖完全分離，已成為危巖體，并有大塊巖石脫落。加之風沙侵蝕、日光直射、干濕交替的環境一直對壁畫保存產生著不利影響。為長久保存第56窟壁畫，建議：

1）第56窟的壁畫起甲、空鼓病害尤為嚴重，是本次工作的難點與重點。為使修復后的壁畫處于較好的保存狀態，建議結合環境監測項目對包括第56窟在內的洞窟環境進行長期監測。

2）結合庫木吐喇石窟崖體加固工程，對包括第56窟在內的洞窟頂部崖體進行防雨水入滲設計，對洞窟前部巖體不均勻沉降所產生的裂縫從根源上進行治理。

3）結合庫木吐喇石窟防洪工程，對包括第56窟在內的洞窟底部進行防水設計，并及早付諸實施。

4）結合庫木吐喇石窟崖體加固工程，對第56窟窟頂壁畫已分離處進行錨桿加固，使之與基巖結合為整體層，以防止此類病害及其他病害繼續發生。

參考文獻：

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