安康香溪洞石窟群預防性保護方案探究

劉成　王璿　余騰飛　王穎

摘 要：陜西省安康市漢濱區香溪洞石窟群始建于唐代，因多雨內部環境潮濕，不僅存在嚴重的生物病害，還存在表面風化、裂隙、煙熏和水泥修補痕跡等病害。文章從預防性保護修復的角度出發，對香溪洞保護區的區域概況、地質水文、保存現狀、病害調查和文化價值等方面進行闡述，對香溪洞石窟群的預防性保護方案進行探究。

關鍵詞：香溪洞石窟群;病害形成機理;預防性保護

1 香溪洞石窟群概況與價值評估

保存現狀：香溪洞石窟群位于安康市漢濱區城南4千米新城辦事處香溪洞風景區內。據園內碑文記載，香溪洞石窟群始建于唐代，明、清和新中國成立后多次開鑿、修葺。1990年4月6日，被陜西省人民政府公布為第一批省級風景名勝區。2014年6月9日，香溪洞石窟群被列為陜西省重點文物保護單位（圖1）。

價值評估：香溪洞石窟群及周邊古建構成陜南地區影響最廣泛的道教文化圣地，表現出明清時期陜南地區的宗教、文化、建筑、石刻藝術和民俗文化，具有較高的歷史研究價值、文化價值、藝術價值和旅游價值。

2 香溪洞石窟群區域概況

地層巖性：香溪洞石窟群出露地層為志留系下統，以越河大斷裂為界，南部和北部在巖性、沉積厚度、變質程度等方面均有明顯的差異。

不良地質現象：香溪洞石窟群的不良地質現象主要表現為石窟所在崖頂邊坡上的崩塌發育。此外，很多巖體還存在墜落的危險。安康位于石泉—安康斷裂帶上，地震活動較為頻繁，歷史上曾發生地震60余次，震級多在4～6.5級，烈度5～8度。香溪洞石窟群地處巖石山坡，屬于抗震的不利地段。

氣象水文：香溪洞石窟群地屬亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，年均氣溫15攝氏度，垂直地域性氣候明顯，無霜期長。年降水量均值為799.3毫米，最低值為540.3毫米，最大值為1109.2毫米，六月下旬至九月為多雨季節。

3 香溪洞石窟主要病害類型及形成機理

香溪洞石窟群的主要病害類型有生物病害、內部潮濕、表面風化、水泥修補痕跡和巖石裂隙等，還有水銹結殼，人們長期的燒香、祭拜形成大量的煙熏痕跡，部分石碑、牌匾殘缺破損，石窟內部的壁畫發生表面顏料病害等。對其病害形成機理及影響因素分析如下：

①巖體穩定性分析。香溪洞石窟群巖石主要為片麻巖，通過Flac3D有限元進行數值模擬和工程地質方法可得出結論：目前石窟整體的賦存環境穩定，但局部垮塌可能性很大，垮塌和墜石對石窟文物和行人的安全威脅大。

②水的作用。香溪洞石窟群地屬亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和，雨量充沛，常年濕潤多雨的氣候造成吸水性較高的片麻巖膨脹開裂，從而造成水分對巖體的入侵。當雨水滲入裂隙后，會溶解大量的鹽類，水分蒸發后鹽類再次形成結晶產生膨脹力，導致裂隙不斷擴大。產生剝落、起翹、空鼓等病害①。同時，潮濕多雨的環境也為微生物提供了溫床，進一步破壞了石窟巖體。

③人為因素。除去巖石、水和生物因素，人為因素也對文物造成了一定的影響。瀛湖路從香溪洞石窟群景區前經過，瀛湖路為省道207的一部分，屬于安康中心城市的西出入口，是一條重要的交通主干道，根據現場調查，該路來往車輛較多，車輛運行產生了大量的噪聲和粉塵，加劇了文物本體表面的風化速度。

4 香溪洞石窟群預防性保護方案的探究

目前，我國在借鑒各國保護理念和經驗并結合自身實際的基礎上，已經基本形成了具有中國特色的文物保護理念。依照《中華人民共和國文物保護法》“保護為主，搶救第一，合理利用，加強管理”的方針，以充分的科學研究、考古發掘、考古調查為前提，做到有針對性的保護。與此同時，認真貫徹執行《地質災害防治條例》（國務院第394號令），把地質災害的防治和當地經濟社會的可持續發展結合起來，從當地實際出發，尊重自然和社會發展的客觀規律，最大限度地減少地質災害造成的損失，促進人與地質環境相互協調。針對香溪洞石窟群的實際情況，制訂預防性保護方案的具體實施計劃。

石窟防排水工程：對滲水與冷凝水造成的石窟內潮濕病害，一方面在石窟頂部修建攔水墻引流雨水，減少滲漏;另一方面在窟室內布置吸濕機，降低冷凝水的產生。

攔水墻工程：攔水墻工程布置在石窟頂部，為防止雨水沖刷石窟，設置攔水墻將雨水引出石窟保護區。首先進行場地清理，其次采用靜態破碎的方式，將攔水墻基礎破碎至地面以下20厘米，最后對基礎進行平整。之后采用漿砌片石進行砌筑，用M10水泥砂漿作為漿液進行砌筑。攔水墻迎水面設置高出崖體底部50厘米，埋入巖層20厘米，寬40厘米，設置總長度為140米，攔水墻每8～12米設置一道沉降縫，縫寬2厘米，填充瀝青木板，施工時應分段破碎、分段施工。在攔水墻迎水面和地面50厘米的范圍內采用P2防水砂漿抹面。為了確保攔水墻與石窟群整體環境風貌的協調，攔水墻依勢而建，對外表面噴砂做舊，確保顏色、外觀接近巖體，確保造型與整體山勢協調統一。

排水管工程：在藥王洞、純陽洞、三茅洞、文昌洞、慈航洞、八仙洞與龍王洞石窟兩側布設排水孔，排水孔長度為20米，孔徑11厘米，孔內放入PE管，外部用土工布包裹，目的是疏通、干燥石窟巖體內的地下水。排水孔材料采用外徑為90毫米PE管，管壁鉆梅花形外徑為10毫米漏水孔（間距10厘米），PE管外滲水段采用無紡土工布包裹一層后，最后用鐵絲將土工布包扎嚴實。

裂隙灌漿：對香溪洞各石窟群裂隙考慮采用灌漿的方式進行加固，進一步防止水分滲漏，增強崖體的整體性與穩定性。考慮到灌漿加固對文物安全的影響，本次方案裂縫灌漿不考慮壓力灌漿，采用自重方式灌漿，由下向上分級灌漿，每級高度≥2米。通過灌漿增加危巖與母巖體的黏結力，堵塞地表水流通道，防止風化沿裂縫面迅速發展，提高危巖的穩定性。本次設計采用的灌漿材料為西安建筑科技大學生產的G型灌漿料與L型灌漿料，對于裂縫寬度小于10毫米的小裂縫采用G型灌漿料進行灌注，對于裂縫寬度大于等于10毫米的寬大裂縫采用L型灌漿料進行灌注。L型與G型灌漿料具有流動性好、早期強度高、結石石性好、固化漿體密實、耐高溫、無毒無污染、不老化、耐久等特點。對石窟頂部發育的裂縫，應清理窟頂碎石或松散堆積物，并對窟頂病害再次進行排查，對于頂部貫通的裂縫采用G型或L型灌漿料進行重力灌漿，切實防止水分從頂部裂縫滲漏。

破碎巖體的清理與加固：對完全與母巖分離的危巖體活石進行人工清理，防止其垮落威脅游客的安全。施工時應先防護后施工，先清除表面浮石，然后針對危巖體進行二次破碎清理，邊施工邊監測，從上至下逐層清理。對影響危巖體穩定性的個別樹木也要進行清理，伐樹前將周圍有礙砍伐作業的草叢和藤條清除。在施工時也要注意對巖體進行加固預防性保護，防止泥石流滑坡、地震等自然災害造成巖體崩塌等事故。

水泥修補清理：鑿去石窟周圍的水泥和突出的顆粒至巖體表面平滑，用清水清洗干凈，再用適宜濃度的草酸溶液或水泥清洗劑噴灑在石材上面。操作工人要帶好橡膠手套，用高密度的海綿棒反復擦洗，待表面沒有水泥修補痕跡后，用高一個等級強度的混合砂漿仔細強力填塞、搗實，再貼敷千枚巖，使修繕接近周圍巖石的形貌。

生物病害滅活及清除：對于生物病害首先要清除現有的生物體，清除的方法包括物理清除與化學清除。物理清除的方法可考慮機械清除法、蒸汽清除法、激光清除法等?；瘜W清除是使用化學藥劑如乙醇、殺菌劑（MD）、巖石表面除藻劑（BY-401）等直接殺死附著在石質文物表面的苔蘚、地衣及霉菌等生物，再用硬毛刷等將其去除，之后還要定期清理生物孢子、植物種子、蟲卵等。在防治尺蠖等昆蟲類方面繼續堅持保護區“以防治成蟲和蛹為主，同時注意防治防蟲”等標本兼治的防治措施，利用集中撲殺、燈光誘殺、農藥防治和天敵防治等方法進行有效防治①。

除濕工程：在藥王洞、純陽洞、三茅洞、文昌洞、慈航洞、八仙洞與龍王洞等窟室內各布置充電式風機一臺，用來去除窟室內的水分，確保濕度恒定在最佳狀態。

監測設計：鑒于石窟內潮濕現象較為嚴重，需對各石窟的溫濕度進行監測布設，實時掌握石窟內部環境特征，及時做好保護工作。監測是預防性保護的基礎。石窟屬于遺址類文化遺產，因其不可移動的特點，所以環境監測的預防性保護就格外重要。通過監測可以及時發現劣化趨勢，分析病害產生的原因，進而采取相應的防護措施，消除或遏制劣化的發生和發展。石窟監測包括區域環境監測、洞窟微環境監測、文物本體監測、崖體監測、游客監測等②。

文物防護措施：因本次的治理措施主要為裂隙灌漿、排水工程、危巖體清理等，該工程措施對文物本體存在一定的影響，為確保文物本體的安全，對文物本體采用無紡布加海綿和木板等材料進行防護，避免文物本體受損。

建立數據庫：石窟群由于其露天保存的環境特點，在歷經常年的日曬雨淋之后，勢必會受到一定程度的風化溶蝕破壞，因此對其數據資料進行及時記錄成為關鍵。在這方面我們可以學習借鑒龍門石窟。龍門石窟通過多學科交叉技術手段獲取了基礎研究數據，并建立數據庫系統，將歷史資料數字化處理后納入數據庫統一管理和利用，開拓了龍門石窟保護研究資料的信息化道路③。

5 結語

近年來，香溪洞石窟群由景區負責管理，鑒于景區的開發和吸引游客的目標，對香溪洞石窟群包括其他的文物進行了一定的維修，包括在石窟外增加一定的防雨設施、加固措施及道路修整等，之前的各項工程都效果良好。但目前香溪洞石窟依舊缺少科學、有效的防護措施，近年來自然因素頻繁破壞，導致石窟所在巖體環境發生惡劣變化，各種病害規模不斷擴大。由此可見，應盡早對香溪洞石窟采取保護措施。

此外，對于石窟文物的保護，不僅僅要從預防性保護的實踐方面入手，還要培養文物保護管理人員、技術人員，開發出合理有效的石窟文物保護評價體系等④。通過預防性保護與人員培養手段雙結合，才能防止石窟病害范圍的進一步擴大，確保文物本體能夠更好地傳承下去，游客的安全也能得到保障。