龍門石窟預防性保護的探討

陳建平

摘要：龍門石窟用了數十年的時間先后開展了洞窟修復、滲漏水綜合治理、遺產監測體系建設、石窟保存狀況調查、保護材料研究、保護管理規劃和管理條例修訂等石窟保護工作，大量搶救性保護工作保證了龍門石窟基本穩定的保存狀態。當前，石窟保護正經歷由搶救性保護向預防性保護的發展階段，總結龍門石窟在石窟監測、保存狀況調查、災害評估等預防性保護方面的實踐，積極建立石窟預防性保護概念，以及其后的預防性保護體系和風險管理評估機制的建立，將有力地提升石窟寺科技保護水平。

關鍵詞：龍門石窟；預防性保護；搶救性保護；監測與評估

預防性保護概念的最早提出主要是針對博物館文物環境的控制，其后擴展至博物館文物的宏觀決策、場館建設、展廳與庫房設置，以及對文物采取的整體環境、保存展示小環境的控制，甚至到文物提取、包裝、安全保衛措施等。概括地講是指通過評估博物館和檔案館藏品的風險，采取必要的風險管理措施和方法，從而避免或減少藏品未來的受損或退變。隨著文物保護理念的發展，預防性保護概念進一步擴展至文物保護的整個領域。從國家政策層面，國家明確指出文物保護由搶救性保護向搶救性與預防性保護并重、由注重文物本體保護向文物本體與周邊環境整體保護并重轉變。石窟寺保護作為我國文化遺產保護的一個重要領域，由搶救性保護逐漸向預防性保護轉變的探討，也越來越得到重視。石窟寺的預防性保護、監測評估體系建立，以及風險管理等成為石窟寺保護面臨的新課題。

從石窟寺保護的歷程可以看出，石窟寺的保護首先是基于穩定性等重大安全隱患的搶救性保護，搶救已經坍塌的或行將坍塌的洞窟、雕像，使石窟處于一個相對安全穩定的狀態；其次才是有計劃地對石窟進行各種調查、監測、研究以及主動性地開展石窟保護性附屬物修筑、石窟本體加固、防風化治理等措施。相對于搶救性保護，所謂石窟的預防性保護，應該是指有計劃地主動地開展的保護工作。龍門石窟自20世紀50年代，開展了數十年的科技保護工作，大量搶救性保護保證了龍門石窟目前基本穩定的保存狀態，期間也開展了石窟監測、地質調查、日常維護等屬于預防性保護范疇的工作，總結龍門石窟在石窟監測、保存狀況調查、災害評估等方面的實踐，或將有助于石窟寺預防性保護概念的建立，以及對監測評估體系、風險管理制度等問題的思考。

一、龍門石窟概述

龍門石窟開鑿于洛陽城南13公里，伊河兩岸的崖壁上，是一處大型的碳酸鹽巖質的石窟寺遺址；始鑿于公元493年，歷經北魏、東魏、西魏、北齊、隋、唐、五代、北宋諸朝，斷續營造400余年。現存窟龕2340多個，造像10萬余尊，碑刻題記2870余塊（通），佛塔70多座，其窟龕造像數量眾多，規模宏大，是我國古代三大石刻藝術寶庫之一，1961年被國務院公布為全國重點文物保護單位，2000年11月被聯合國教科文組織列入《世界遺產名錄》。

龍門山系秦嶺余脈熊耳山的分支，走向近東西，該山體被伊水橫切，分為東西兩山，形成深切峽谷，形如“門闕”，龍門因此得名。石窟區地貌上屬低山、丘陵地貌，龍門山和伊河河谷是區內的主要地貌單元，峽谷兩岸立壁巖體為石窟開鑿和雕刻提供了優良的地理條件；西山為石窟主要洞窟所在地，西山的南段陡壁高大，崖壁的最大高差達50米，集中雕鑿了奉先寺、古陽洞等大型洞窟；北段陡壁高差約20米，分布了摩崖三佛、賓陽三洞、潛溪寺等大型洞窟；東山石窟分布于萬佛溝內，大型洞窟有擂鼓臺三洞、高平郡王洞、看經寺等。

龍門石窟本體方面存在的問題，以圍巖崩塌、洞窟滲漏、雕刻品風化三類病害最為典型：（一）圍巖崩塌：石窟開鑿的自然山體構造節理、層面節理及卸荷節理縱橫交切，因此龍門石窟的部分洞窟洞頂及立壁、窟門、龕檐、雕刻品等受到不同程度的裂隙病害，部分圍巖立壁及雕刻品出現滑動、崩塌及掉塊現象；（二）洞窟滲漏：節理裂隙交切的另一種結果，是同時在石窟圍巖形成良好的滲水通道，大氣降水在地表徑流過程中沿這些裂隙通道滲入洞內，與巖石發生溶蝕反應，破壞雕刻品，主要滲水通道為卸荷節理和層面節理；（三）雕刻品風化：龍門石窟雕刻品受物理、化學、生物風化的危害，物理風化對石刻的破壞主要有太陽紫外線的輻射、溫濕度變化導致；化學風化主要是水與氣態的氧化物等共同進行化學的作用，逐漸使巖石中的膠結物、碳酸鹽溶蝕，造成石刻表面風化解體；生物風化是指各種植物和動物有機體對石質文物的化學分解和機械破壞。

二、龍門石窟的保護歷程

龍門石窟在1951年成立“龍門森林古跡保護委員會”，1953年成立“龍門文物保管所”，1961年國家科研規劃將龍門石窟“圍巖崩塌、洞窟漏水、雕刻品風化”列為三大病害，立項研究；1971-1974年實施了奉先寺的搶險加固工程，將巖土工程中的錨桿加固、化學灌漿技術應用到大型石窟寺的維修保護工程中，是我國早期大型石窟寺加固維修的實例（圖一、二）；1987年制定了“龍門石窟保護維修規劃”，實施東西兩山的全面整治工程，從1987年開始至1992年歷時五年，后稱為“龍門石窟五年綜合治理工程”，綜合治理工程加固了大部分洞窟、巖體，基本解決了龍門石窟的穩定性問題，洞窟滲漏在一定時期內得到改善，修建了保護圍墻、游覽棧道，奠定了龍門石窟作為文物保護區和文物游覽區的基本框架，也基本完成了以解決石窟安全穩定為主的大規模的搶救性保護工作。

進入20世紀90年代，龍門石窟開始注重基礎保護研究工作，保護材料研究、石窟氣象監測，《龍門石窟區規劃》《龍門石窟保護條例》管理性法規陸續出臺；2000年龍門石窟申遺之后，開展的“聯合國教科文組織龍門石窟保護修復工程”“中意合作雙窯修復工程”等國際合作項目，為龍門石窟帶來了先進的保護理念和完善的保護修復計劃，項目中的地形測繪、地質調查和先進的環境監測等實際工作都是對龍門石窟保護工作的有力提升。

近十余年來，龍門石窟開展了包括洞窟修復、滲漏水綜合治理、遺產監測體系建設、石窟保存狀況調查、保護材料研究、保護管理規劃和管理條例修訂等涉及石窟保護的主要工作。從龍門石窟的保護歷程可以看出，搶救性保護和預防性質的主動性保護一直是并存的，只不過早期以搶救性保護為主，近期以主動性、計劃性為主的保護工作更為突出。

三、龍門石窟的預防性保護

（一）龍門石窟的監測

對石窟文物本體狀況、本體病害以及石窟保存環境的監測是石窟保護最基礎的工作，它可以使我們了解石窟的保存狀況和變化情況，以及與這些變化相關的環境因素；同時，監測也作為一種研究手段，針對石窟特種病害采取的研究性監測，可以探究石窟文物之所以發生病害變化的原因，了解病害發生發展的趨勢，進而提出相適應的保護和修復措施。

龍門石窟的監測始于20世紀60年代，形成規模是在申遺后的國際合作項目實施中，目前正在運行的監測預警體系始于2013年，至2017年分四期實施，已基本建設完成（圖三、四）。其中監測的核心內容是對龍門石窟區域環境、洞窟微環境、文物本體病害、大氣環境質量等進行連續自動監測，通過無線傳輸匯入監測平臺。

龍門石窟重點區域環境和重點洞窟文物本體病害是體系監測的重點，區域環境監測內容包含：石窟區域環境溫濕度、風向、風速、大氣降水、光強、土壤含水率、震動、河水、泉水等；文物本體病害監測包括：洞窟環境溫濕度、洞窟滲漏水、凝結水、風化、巖體穩定性等（見表1）。根據龍門石窟自身特點和需求，設計了風化、滲水等方面的研究性監測內容。例如，利用紅外成像技術對洞窟滲漏水進行監測，突破了傳統照相等手段的局限性，不僅能夠全天候不間斷監測記錄，而且可以近似模擬滲漏水量，滿足了定量監測的需求；利用高精度工業攝像機對典型風化雕刻進行連續監測，長期觀察風化狀況，進行風化的定量研究。

在眾多監測項目和指標中，洞窟的滲漏水、危巖體（裂隙）與石窟的安全性、穩定性關系最為密切，直接關系到石窟保護計劃的制定和保護工程的設計安排，是石窟寺預防性保護的前提要素。

以潛溪寺為例：龍門石窟潛溪寺位于龍門西山，自北端開始的第一個大型洞窟，同時也是龍門石窟大型洞窟中病害最為嚴重的洞窟之一。針對石窟病害的主要原因，即石窟巖體的變形和長期滲漏水作用，重點監測了洞窟巖體的變形和滲流狀態及其變化，內容包括石窟巖體內部水平位移、石窟巖體裂隙開度、石窟巖體內部滲透水壓力、滲水流量等。

針對巖體裂隙，在潛溪寺內外安置裂縫計3個，標注為裂隙1、裂隙2、裂隙3，分別位于潛溪寺洞頂東側、潛溪寺洞頂東北角和潛溪寺洞口北側（圖五）。監測始于2014年4月2日。監測數據為裂隙相對位移的變化量，正值表示裂隙相對位移在增大，負值表示裂隙相對位移在減小（圖六）。經監測數據分析，得出以下結論：潛溪寺3處裂隙均表現出一定的周期性，符合巖體的熱脹冷縮特性；三處裂隙年度變化趨勢相同，均為2014年幅度小，2015年幅度大，導致裂隙均略有縮小；裂隙2監測期間變化范圍較大，特別是夏季縮小幅度較大，裂隙1和裂隙3的變化范圍較小，與巖石固有特性和所處位置有關。

通過潛溪寺的裂隙和滲漏水監測，可以評估洞窟病害的變化、驗證保護工程的效果，為潛溪寺的長期保護提供依據。

（二）龍門石窟保存狀況調查

龍門石窟區巖石屬于寒武紀、奧陶紀和石炭紀地層，巖性為石灰巖、白云巖，主體礦物系方解石和白云石，其力學強度適中，具有較強抗風化能力，同時宜于開鑿。但是層面裂隙、構造裂隙、卸荷裂隙發育，主導著石窟滲漏水病害的發展；石灰巖的可溶蝕性，又決定了石窟溶蝕病害的發生。

龍門石窟從開鑿之初就與各種地質病害相伴相生，地質病害的發生發展和石窟的保存狀況息息相關。2013年以后，為全面認識龍門石窟的保存現狀，完善洞窟的保存狀況檔案，啟動了龍門石窟保存狀態調查工作，主要從地質病害的角度，對每個洞窟的保存狀況進行記錄、評價，以期為龍門石窟的保護規劃服務，為以后的洞窟地質病害治理提供依據。調查將龍門石窟東西兩山近2公里長范圍內的洞窟按照不同地層結構分成7個區段進行，內容包括洞窟裂隙、滲水、巖溶、危巖體、生物病害、風化病害等，調查各洞窟主要病害類型，病害發育程度及形成的初步機理，對病害的趨勢進行預測，對洞窟保存狀況等級進行劃分，并提出應對措施。

在洞窟完整性調查方面：洞窟本體完整性主要指洞窟內造像、題刻等的完整性，是衡量石窟保存狀態的重要指標；洞窟形制完整性與本體完整性具有一定相關性，前者是后者的基礎，但部分洞窟形制完整的洞窟，卻存在比較嚴重的本體完整性問題（見表2、3）。

洞窟的保存狀況在不同的地質條件中的差異明顯，石窟的狀況固然受后期人為作用干預影響（盜鑿、破壞、保護工程等），但地質條件仍然是控制龍門石窟保存狀態的關鍵因素，主要控制因素為地層巖性和地質構造條件（見表4）。

龍門西山部分總結概述為：

1.潛溪寺至摩崖三佛段屬于層厚很大的白云巖，從巖性來講，有利于巖石抗風化，但是該區域構造影響非常明顯，滲水嚴重，且容易出現巖石碎塊狀脫落和危巖體。該區域巖石本身抗風化能力高，殘留洞窟應加強危巖體治理和滲水治理工作。

2.萬佛洞、奉先寺、古陽洞一帶，以厚層鮞粒灰巖、白云巖化灰巖為主，是龍門石窟的精華所在。該區域}同窟形制和本體保存比較好，但同樣存在比較嚴重的風險，首先是崖壁陡峭，存在比較嚴重的整體坍塌破壞風險；其次滲水病害比較嚴重，雖然嘗試性開展過一些滲水治理工作，但系統性不足。

3.皇甫公窟、路洞至極南洞一帶主要為泥質條帶灰巖，巖石本身很差，洞窟形制和本體保存狀況一般，自然風化破壞速度是龍門石窟中最快的區域。因此，該區域應盡快開展如下研究與保護工作：小型洞窟巖體修補、粘結等材料、泥質條帶灰巖風化機理、灰巖表面防風化等，同時啟動部分洞窟滲水病害治理、松動塊石加固工程等項目。

（三）龍門石窟地質災害調查研究

除了洞窟雕像保存狀況調查之外，龍門石窟目前正在進行區域地質災害調查的研究工作。在龍門石窟區域，地質災害造成的洞窟滲水病害、風化、巖體穩定性、山體滑落、溶蝕等病害嚴重威脅著文物的安全；另一方面，龍門石窟每年的游客量居于全國石窟之首，地質災害造成的巖體開裂、脫落時有發生，對密集游人的安全形成了嚴重的安全隱患。通過全面調查和評估龍門石窟地質災害的狀況，可以為編制龍門石窟地質災害防治工程方案，做好地質災害的預防提供有力支持。主要研究內容概括為：

1.危巖體調查評估

在已有研究工作基礎上，對龍門石窟區域進行更為詳細的地質災害調查，繪制高精度巖石地層剖面圖，繪制工程地質立面圖；對地質災害相關的危巖體進行調查，繪制危巖體剖面圖，并對危巖體進行穩定性分析；對松動塊石進行調查，并繪制相關圖件，總結該區域的地質災害狀況。

2.建立地災數據庫

對龍門石窟的地質災害相關因素巖體裂隙、巖溶、山體滑塌、水文地質、風化、滲漏水等進行詳細調查，按照不同巖性進行巖石的礦物成分、化學成分、物理性質進行測定，結合不同巖性分布區域的裂隙發育同巖溶狀況和發育程度的控制關系，建立巖石地層數據資料數據庫，評估地質災害發生規律和破壞性。

3.編制防災預案

根據前期調查成果，可以科學高效的固定龍門石窟地質災害發生的危險區域及其誘發因素，了解地質災害在龍門石窟的發展演化；掌握龍門石窟地質災害的分布和發生規律，為龍門石窟地質災害的綜合治理提供科學有效的支持，通過分析和研究，編制科學有效的龍門石窟地質災害防治方案，指導龍門石窟地質災害治理工作的實施，最大限度減小地質災害的影響。

（四）龍門石窟的保養維護

2000版《中國文物古跡保護準則》第29條明確指出：日常保養是及時化解外力侵害可能造成損傷的預防性措施，適用于任何對象。石窟寺也像其他文物一樣，保護要從預防做起，保養維護是預防性保護理念的根本體現。

龍門石窟的保養維護工作主要內容包括：

1.危石積塵清理：堅持制度化的雜草危石清除、積塵清掃工作。及時的雜草清理，消除雜草灌木對洞窟雕刻品以及圍巖的自然破壞作用；對窟內體量較大的佛像表面進行積塵清掃，避免其帶來的吸濕、板結、吸附有害氣體，以及視覺改變等問題。

2.保護設施的維護：對已有窟檐、雨篷平臺進行保養維護，排水溝清理與修補等，確保其發揮作用。近年來主要對賓陽洞、摩崖三佛的雨篷、石牛溪保護窟檐平臺實施了清理、裂隙灌漿加固封堵、重新鋪設防滲層等保障措施；對潛溪寺、奉先寺頂部等排水溝采取了定期清理碎石、砌補加固邊坡、修補擋水墻等措施。

3.露天雕刻品及其圍巖的保養維護：龍門石窟僅西山南北長1公里，洞窟分布在幾米到數十米的巖壁上，現有棧道雖能通達主要洞窟，但要做到對每個洞窟的經常性檢查仍比較困難。有計劃地、分區段搭設腳手架對石窟進行細致檢查，相應地對發現的問題或隱患利用成熟的技術手段進行及時的處理，主要包括：（1）表層裂隙封堵、灌漿加固；（2）小體量危巖體粘接歸位；（3）露天雕刻品的修復（圖七、八），露天碑刻試驗性的保護和展示；（4）坍塌窟龕的頂、底部的必要部分進行試驗性修補，保護窟內雕刻品。已經維護處理過的區段，如西山的摩崖三佛區域、蓮花洞區域、奉先寺區域、極南洞區域，東山的二蓮花洞區域等效果良好。

通過這些工作，積累了一定的經驗，也遇到了一些疑惑和問題，例如如何建立保養維護的標準化操作規范、保養維護工作內容的取舍、保養維護如何與其他保護工程有機結合起來等，還有待于通過進一步的思考和實踐來解決。

四、龍門石窟預防性保護存在的問題

龍門石窟的預防性保護工作雖然在實踐中逐步豐富和提高，但依然存在諸多的問題：

（一）石窟寺的監測問題：監測體系已經初步建立，開展了文物本體保護狀況、文物環境的連續的系統性的監測，監測的技術和方法上也有所創新，并在此基礎上開展了一些病害機理、工程效果等與監測相關的研究，但是整體監測體系的運行遠不成熟，甚至有些問題才剛剛顯現。比如監測項目的目的性、有效性問題，表現在有些項目的針對性不強；監測結果的解讀、使用問題，震動監測的數據量大，專業性強，解讀困難。風化監測的周期長，表征有難度；監測標準的制定滯后，預警值界定有待進一步的研究；監測設備的更新維護是長期的問題，存在人員、資金上的局限等。

（二）石窟寺的防護設施有待完善：石窟寺的附屬設施作為物理防護手段，相比較化學保護方法，安全性上具有優勢，例如龍門石窟修建的窟檐、導排水溝等，修建時間有些可以追溯到開窟的年代，沿用至今仍可發揮保護石窟的作用。但是往往因為一些設計上的不足，使得對窟檐等附屬設施的合理性存在一些質疑，表現在影響洞窟微環境、影響巖體穩定、影響文物景觀環境等，這些完全可以通過更加合理、完善的設計，來消除或減弱。在龍門石窟風化較嚴重區段修建窟檐等防護附屬設施，防止、減緩區域內文物的劣化，是最直接有效的方式，比如在蓮花洞至唐字洞段、千手千眼龕至西方凈土變龕、擂鼓臺三洞區域段、看經寺區域等，只需在修建設計時全面考慮其對石窟文物本體、微環境以及石窟景觀等的影響，趨利避害，就可以更好地發揮其保護作用。

（三）石窟寺管理層面的保護與控制乏力：石窟寺和環境是緊密結合體，不只是自然環境，人文社會環境對石窟寺的影響也日趨深刻而全面，石窟寺作為優質的人文資源，大多地處風光優美的自然環境，越來越成為旅游市場的熱點，從荒郊野外的歷史遺跡逐漸成為游客眾多的旅游勝地、甚至會逐漸變成城市盆景。龍門石窟與城市的距離，在教科書中的離城13.5公里，正慢慢縮短，與城市的界限正變得模糊，逐漸融入在城市道路和社區之中。社會需求既是文物保護的初衷和動力，也與文物保護的客觀要求存在矛盾，因此從石窟寺的預防性保護角度考量，社會管理層面的提升不容忽視。

五、建立龍門石窟預防性保護概念

對龍門石窟而言，預防性保護概念并不是突然之間產生的，是在搶救性保護工作的經驗和積累上發展而來，且搶救性保護與預防性保護是長期并存的一種狀態，只不過不同時期會有所側重；再者，預防性保護應當包含技術性保護和管理性保護兩個層面，技術性保護是核心，管理性保護是保障；其次，預防性保護的各項工作需平衡推動發展，缺一不可。僅從石窟預防性保護概念出發，所涵蓋的工作內容應當包括：

（一）石窟保存狀況調查與評估：包括石窟本體，以及石窟賦存的自然山體的現狀、病害發育狀況、等級評估等。

（二）石窟與環境的監測：石窟與環境的常規性監測，風化等病害的長期監測，巖體穩定等病害的預警監測，病害機理的研究性監測，保護工程的有效性監測等。

（三）附屬保護設施的建設和有效性保障：適當的窟檐、防水雨棚、排水溝、擋水墻、棧道等保護性附屬設施建設，以及定期的維護，保證其有效發揮作用。

（四）石窟的日常巡視和保養維護：制度化的巡視和規范化的保養維護，及時發現并處理石窟病變，防止進一步的劣化發生。

（五）石窟重大病害的及時保護和修復：有計劃地開展洞窟、巖體加固的保護工程，必要的殘損文物修復工程，解決石窟穩定和展示的根本問題。

（六）石窟數字化檔案的建立：石窟現狀的數字化保存記錄和石窟保護的完整檔案建立。

（七）自然災害的保護預案：突發地質災害、極端天氣、洪水等非常規事件的應對方案。

（八）安全保衛：杜絕人為因素破壞的發生。

（九）規劃、管理條例等社會環境的控制：保證保護管理規劃、條例的適用性、有效性，協調文物管理與社會民生、旅游、經濟建設的互動關系。

提出石窟預防性保護概念是為了使我們對石窟保護面臨的目標和任務更加明確，在此基礎上建立健全預防性保護工作的框架，其后深入了解石窟文物病害的發生、發展及變化規律，制定評價標準，研究石窟文物風險防范與控制技術，減緩或降低各類風險帶來的危害，進而科學構建石窟文物風險監測與評估體系，實現對石窟保護管理的綜合評估、全程管控。

結語

石窟寺的搶救性保護和預防性保護兩個概念都有其積極的現實意義，在一定時期內，兩個概念是共存的，在經歷過搶救性保護階段之后，石窟寺預防性保護無疑是更積極的認識和態度，或將是今后石窟保護的主導方向。因此石窟寺預防性保護概念的建立，以及其后的預防性保護體系和風險管理評估機制的建立，將會有力地提升石窟寺科技保護水平。