文物保護視域下天龍山石窟賦存巖體的病害治理

摘要：通過實地調查與查閱文獻相結合的方法，本研究對天龍山半山腰的洞窟主區東、西峰崖體中下部區域賦存巖體存在的病害進行了調查分析，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象，西峰局部有不協調補砌現象，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和位于山腳溪谷旁的千佛洞區兩個區域，共計29座洞窟，500余尊造像。洞窟主區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，重點為洞窟主區東、西峰崖體中下部區域賦存巖體存在的病害及治理方法。

天龍山石窟經過漫長的歷史歲月，在自然和人為不利因素的不斷影響下，所依附的地質和環境載體產生了變化。天龍山石窟開鑿在二疊紀天地層崖壁上，地質情況復雜，由于巖體上發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定性。因此，對于天龍山石窟賦存巖體存在的病害開展調查與研究十分重要。

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查分析，發現目前存在的主要病害有：裂隙、破碎帶、不協調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，而人工不協調補砌主要在西峰，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域的巖體進行了調查，發現該區域出露裂隙共41條，以構造裂隙為主，傾向以北西方向為主，其次為南西方向。西峰中下部區域構造裂隙在風化作用和侵蝕作用[3]影響下大量發育，相互切割，使部分巖層的巖體呈破碎狀態，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，對東峰中下部區域進行了調查統計，發現區內出露裂隙共56條，以構造裂隙為主；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

通過調查，風化凹腔現象在東峰比較嚴重，主要分布在東峰入口處（圖3）和第8窟西側（圖4）。東峰起點段風化凹腔沿坡面向南側發育，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窟西側段風化凹腔沿坡面向西北側發育，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）不協調補砌

西峰石窟區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調。漿砌塊石區域與石窟整體風貌極不協調（圖5）。具體表現為：第9窟至第13窟下方現有鋼筋混凝土立柱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，外側出露漿砌塊石厚度在330～600毫米；其中第10窟區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。裂隙灌漿僅用于構造裂隙，裂隙灌漿加固能夠改善工作對象的物理力學性質，提高破碎巖體的整體性，增強危巖體穩定性，并封堵充填，防止水流對巖土體的進一步侵蝕，優化巖土體穩定性能。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，應采用暗埋式格構梁進行整體支護治理。

（二）西峰不協調人工補砌區治理

現西峰補砌區內砌體大多采用灌漿法或坐漿法施工，立面形狀不規整，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調，重點是存在安全隱患。針對現狀，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巖體風化速度，保證風化凹腔上部巖體穩定性，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定，并與崖壁緊密相接，具體實施過程中應采用拉結筋進行拉接。

三、結語

天龍山石窟是太原地區規模最大、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展的路線和佛教藝術發展史上占據著重要的地位[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碩士，研究方向為文物保護。

參考文獻

[1]連穎俊.天龍山石窟藝術[M].北京：外文出版社，2012：9-10.？

[2]任建光，黃繼忠，王旭升.天龍山石窟工程地質特征研究[J].山西大同大學學報（自然科學），2012（6）：56-59.

[3]楊東東.天龍山石窟保護存在的問題與對策[J].山西科技，2017（3）：92-96.

[4]楊剛亮.天龍山石窟群現狀調查與保護[J].石窟寺研究，2011（0）：356-361.

[5]李裕群，李鋼.天龍山石窟[M].北京：科學出版社，2003：6.

[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.