貴州遵義養馬城遺址月兒城門病害調查及成因分析★

朱建龍 申喜旺 周 睿 谷俊杰

(1.蘭州大學土木工程與力學學院，甘肅 蘭州 730000； 2.中鐵西北科學研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000；3.四川農業大學建筑與城鄉規劃學院，四川 都江堰 611830)

貴州遵義養馬城遺址月兒城門病害調查及成因分析★

朱建龍1申喜旺2周 睿3谷俊杰1

(1.蘭州大學土木工程與力學學院，甘肅 蘭州 730000； 2.中鐵西北科學研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000；3.四川農業大學建筑與城鄉規劃學院，四川 都江堰 611830)

養馬城遺址現存3座關體，6座城門，月兒城門是養馬城遺址中規模最大的一座關體，現存關體損毀嚴重，已經嚴重威脅到關體自身的安全和長久保存。對養馬城月兒城門進行詳細工程地質勘察，為加固保護工程設計提供地質依據。根據工程地質勘察，月兒城門存在的主要病害有裂隙發育、砌塊老化、城墻鼓脹、局部坍塌、生物病害以及人為破壞。

養馬城遺址,月兒城門,病害調查,成因分析

0 引言

月兒城門是養馬城遺址中規模最大的一座關體，由甕城和主城組成。現存關體損毀嚴重，已經嚴重威脅到關體自身的安全和長久保存。為了深入認識養馬城遺址存在的病害以及為下一步工作提供充分地質資料，本文對遺址區進行詳細工程地質勘察，查明遺址區域內的地形地貌、氣候條件、水文地質和地震條件，查明月兒城門類及產生原因，為加固保護工程設計提供地質依據。

1 研究區域概況

養馬城屬于海龍屯外圍的軍事設施，位于海龍屯山下東面約5 000 m的雙石村，是海龍屯遺址中重要的組成部分[1-5]。

海龍屯位于貴州省遵義市城區近郊，距遵義市中區25 km[6]，景區面積3 km。2015年5月貴州省人民政府將養馬城遺址列為省級文物保護單位。

1.1氣候條件

養馬城遺址地處低緯度，近海區域屬亞熱帶濕潤季風型氣侯區，氣溫垂直差異明顯。海拔1 000 m以上地段，年平均氣溫12 ℃～13 ℃，海谷地帶年平均氣溫14 ℃～15 ℃[7]，一年中一月份平均氣溫最低，七月份平均氣溫最高。降雨豐富，年降雨量在1 100 mm～1 200 mm之間。

1.2地形地貌

養馬城遺址位于大婁山山脈的腹部，遺址區內總的地貌以山區和丘陵為主，巖溶地貌發育。地形走勢西北高、東南低。地貌類型屬中低山及低中山地貌，按成因可分為侵蝕構造地貌及巖溶地貌，侵蝕構造地貌以松林巖孔背斜軸部一帶的脊狀山為標志。山頭呈尖脊狀，河流切割深度為100 m～200 m，河流沖溝多呈樹枝狀，河谷多為“V”形谷[8]。海龍屯的南東面為巖溶地貌，巖溶形態發育。

1.3水文地質條件

區內水文地質條件發育，白沙水河橫亙在海龍屯遺址和養馬城遺址之間。

根據遵義市水利局、統計局、環保廳及水文水資源局等多個部門的數據資料，全市多年平均降水量折合水量331.3×108m3；地表徑流量178.80×108m3，約為貴州全省的17%，地下徑流量43.98×108m3，占地表流量的24.4%；多年平均水資源量172.4×108m3。

1.4地震

海龍屯位于遵義—貴陽地震區域，這個區域的地震主要分布在南北向斷層和北東斷層交匯部位附近。

貴州地震基本上都屬于淺源地震，震源深度主要集中在7 km～11 km這一區間內。據《中國地震動峰值加速度區劃圖》，養馬城遺址抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g。

2 養馬城遺址月兒城門病害分布特征及成因分析

根據現場勘察實際情況，養馬城遺址月兒城門病害主要存在以下幾種類型：

1)墻體材料上，砌塊存在嚴重老化，表面風化嚴重，強度不足病害嚴重。

2)墻體結構上，關體的城墻局部裂隙發育，基礎失穩。

3)墻體穩定性上，關體的城墻存在墻體鼓脹，局部坍塌、門洞拱頂失穩。

4)賦存環境上，關體雨水滲漏嚴重，無排水設施，表面生物病害發育。

5)養馬城遺址月兒城門關體在一定程度上存在人為破壞跡象。

根據現場勘察情況，養馬城遺址月兒城門存在的主要病害有裂隙發育、砌塊老化、城墻鼓脹、局部坍塌、生物病害以及人為破壞。

2.1裂隙發育

月兒城門發育有卸荷裂隙8條。其中關體正面4條，1條位于門洞左上方，另外3條分布在門洞右側城墻上；甕城4條，城墻2條，門洞側壁墻體2條。

裂隙產生的主要原因有以下4點：

1)關體坍塌導致關體結構失穩，應力重分配產生的裂隙；月兒城門關體兩側發生過大面積的坍塌，坍塌后部分關體結構失穩導致關體所受應力重新分配，從而產生裂隙。

2)砌塊由于風化導致老化，其抗拉或者抗壓強度不能滿足上部荷載的要求，從而斷裂產生裂隙。

3)關體砌縫粘結較差且缺失嚴重，為裂隙產生提供了便利條件。

4)植物生長對關體的根辟作用，張家城門關體上長有大量的木本植物，這些植物的根辟作用會加速原有裂隙的發育也會產生新的裂隙。

2.2砌塊老化

月兒城門砌塊老化的現象主要集中在城墻的上部區域，經勘察主城砌塊老化情況要比甕城嚴重。關體歷經風吹日曬，關體的石材風化明顯，強度降低(見圖1)。

養馬城遺址關體石材主要為砂巖、泥質灰巖兩種。作為關體主要石材的砂巖風化比較嚴重，表面風化后，在剪力作用下，沿層理易產生裂隙，垂直層理時易剪斷整個砌塊。泥質灰巖在關體結構中主要起嵌補作用，泥質灰巖本身抗風化能力較弱，在不穩定環境條件下，自身風化速度較快。泥質灰巖風化嚴重以后，不能作為受力構件，所承載的力傳遞到周圍其他砌塊上，使周圍產生應力集中的現象。

2.3城墻鼓脹

月兒城門體的部分城墻出現了鼓脹現象，鼓脹區域集中在主城背側城墻以及甕城背側城墻(見圖2)。

月兒城門外部為砌塊堆砌，內部為片石堆砌石渣填土填充，這種結構在膠結物密度降低后，易發生錯位，使上部重力不能直接傳到基礎，對墻體產生向外的推力；同時月兒城門主城外側墻體向內有一定的傾角，在城破之后，內部片石結構承載力不足，外側條石下沉，擠壓內部結構向外有一定的推力；此外月兒城門背側上部墻體坍塌以后，在剩余土體的荷載作用下，有一個側向土壓力導致下部墻體產生鼓脹變形。

2.4局部坍塌

月兒城門的主城城墻及甕城城墻均出現了大面積的坍塌現象(見圖3)。

月兒城門外部為砌塊堆砌，內部為片石堆砌石渣填土填充，這種結構在膠結物密度降低后，易發生錯位，使上部重力不能直接傳到基礎，對墻體產生向外的推力。導致墻體坍塌；關體在地震作用下，結構整體性受影響，在水平推力作用下，墻體傾覆的可能性變大；與此同時植物的根辟作用會加速裂隙發育，破壞關體整體結構；此外砌塊老化后使得本身無法作為承載構件，在上部荷載的作用下容易出現開裂脫落現象，導致城墻出現局部坍塌。

2.5生物病害

月兒城門存在的生物病害主要為砌塊的苔蘚類植物和墻面的藤本科植物對于墻體表面的破壞(見圖4)。

這些植物根系直接生長至砌縫中，植物根系的根辟作用會使砌縫不斷張開；此外關體表面被苔蘚植物覆蓋，苔蘚植物的根系分泌有機酸腐蝕巖體；植物腐爛后分泌的有機酸和氣體，形成腐殖質，與巖石中的不穩定礦物發生反應，腐蝕、分解巖體。昆蟲在砌縫內活動加劇了砌縫內粘結物質的脫落，同時一些昆蟲在砌塊風化結皮內產卵，對結皮的脫落產生了促進作用，在一定程度上加劇了砌塊表面風化。

2.6人為破壞

月兒城門本是連接養馬城和外界的重要通道，但是由于整座門洞都被土體掩埋，當地百姓從關體頂部開辟了新的道路通行。為了修筑新的道路，破壞了月兒城門左側上部整個關體，將城墻拆除并開挖了土體。此外月兒城門整個門洞被百姓用土封堵住，門洞兩側墻體已經產生變形。

3 結語

1)本次對養馬城遺址月兒城門進行了詳細的地質勘察工作，分析和確定了月兒城門現存關體病害的類型、特征及成因。

2)月兒城門關體的主要病害包括裂隙發育、砌塊老化、城墻鼓脹、局部坍塌、生物病害和人為破壞等。病害分布范圍廣，關體破壞很嚴重。

3)建議對月兒城門城墻表面發育的裂隙進行注漿；對城墻局部坍塌的部位進行砌補歸安并做舊處理；對砌塊表面進行防風化處理，對砌塊間的砌縫進行注漿粘結，增加整體強度；清除關體表面植被，降低植物根辟作用對關體的破壞；在不對關體產生破壞的前提下對關體結構失穩區域采用鋼結構框架進行支護；對城墻鼓脹區域進行支護加固，防止城墻坍塌；同時對裂隙變形和城墻變形進行全方位監測。

[1] 孫 華.土司遺址[J].世界遺產,2014(8)：34-36.

[2] 石 斌,王松濤.海龍屯文物保護工程與環境整治[J].中國文化遺產,2014(6):127-131.

[3] 陳季君,裴恒濤.跨文化視域下的播州民族文化變遷——基于海龍屯考古及播州土司墓的考察[J].2014(3)：189-193.

[4] 袁東山,蔡亞林.貴州遵義市養馬城遺址調查與試掘簡報[J].考古,2015(11):28-46.

[5] 吳侔衛.文化遺存與地方互動：海龍屯土司文化遺存的歷史人類學研究[D].重慶：西南大學,2015.

[6] 黃光彬.貴州省體育旅游資源優勢及開發對策研究[J].商情,2013(4)：8.

[7] 陳茹茜.遵義土司文化旅游資源開發的思考[J].商情,2014(26)：113.

[8] 王 健,黃業鵬.旅游資源開發項目環境監理探討[J].科技風,2014(12):247,250.

[9] 丁恒成.貴陽花溪區低丘緩坡帶不同巖石類型上覆土壤養分特征[J].安徽農業科學,2013,41(16)：7030-7131,7148.

[10] 吳先彪,鄧 虎.黔北地區桃園向斜鋁土礦礦床地質特征及找礦方向[J].地質與資源,2013,22(3)：218-223,228.

InvestigationandanalysisofdiseasesofYangmaruinsYueergateinZunyicityofGuizhouprovince★

ZhuJianlong1ShenXiwang2ZhouRui3GuJunjie1

(1.CollegeofCivilEngineeringandMechanics,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China；2.NorthwestResearchInstituteCo.LtdofChinaRailwayEngineeringCorporation,Lanzhou730000,China; 3.CollegeofArchitectureandUrban-RuralPlanning,SichuanAgriculturalUnivisity,Dujiangyan611830,China)

Yangma ruins site existing three passes, six gates, Yueer gate is the largest pass in the site of a passes, the existing pass damage is serious, it has a serious threat to the body of their own safety and long-term preservation. In this paper, to provide a geological basis for reinforcement engineering design, the detailed investigation of the engineering geology survey is carried out. According to the engineering geological survey, the main diseases that exist in the Yueer gate are fissure development, block aging, wall bulging, local collapse, biological disease and man-made destruction.

Yangma ruins, Yueer gate, diseases investigation, genetic analysis

1009-6825(2017)30-0043-03

2017-08-14

★:貴州省文物保護研究中心課題：遵義海龍屯申報世界文化遺產保護關鍵技術與研究項目(黔科合SY字[2014]3072)

朱建龍(1994- )，男，在讀碩士

K854.3

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