非完整性墓葬異地搬遷保護規程化研究

郭 瑞,李 想,段成剛,馮 健,張翔宇,王 展

[1. 西安市文物保護考古研究院,陜西西安 710068; 2. 西安電子科技大學光電工程學院,陜西西安 710071;3. 磚石質文物保護國家文物局重點科研基地(陜西省文物保護研究院),陜西西安 710075]

0 引 言

西安東郊發現一座形制完整的宋金時期斜坡墓道磚室墓。墓室磚砌仿木構廳堂布局,北、東、西三面采用淺浮雕磚體拼合,表面施以紅、黑、黃三色,形成“夫妻并坐圖”(或簡化為“芳宴圖”)[1]、“備食圖”“婦人啟門”等題材,似墓主人生活場景的真實反映,為此時期磚雕墓的典型題材,具有顯著時代特征[2-4](圖1),是目前西安地區少見保存較完整的宋金時期磚雕墓,欲保留整體形制以便后續研究、展示。

圖1 墓室結構Fig.1 Structure of the tomb chamber

完整度較好、價值高的墓葬越來越多的采用整體搬遷保護[5-6],然而該墓室西北角出現嚴重擠壓、塌陷、錯位至結構缺損,墓室內彩繪層薄且明顯脫落,亟待保護。根據目前磚石墓葬、棺槨等完整遺跡結構的整體保護方法[7-8],該墓葬可選擇磚體逐個編號拆除,再重組復原,或整體打包易地保護。綜合考慮墓葬價值,完整復原可行性及展示需求,欲采用整體遷移保護。墓葬整體穩定性評估、搬遷風險分析、缺損處外部土的去留及整體固型方式是本次保護工作的重點及難點。本工作欲建立物理力學模型進行質心校正、傾覆風險分析,為固型方案提供數據支撐。并以此為例,嘗試探索有結構缺損的非完整性墓葬搬遷保護方法,為同類需整體搬遷保護的墓葬提供固型方法借鑒。

1 保護前期調查

在未去除四周土體前、墓葬結構暫穩定狀態下,對磚體及接縫、彩繪層成分及繪制工藝進行了初步分析,對墓室內部結構進行了高清攝影及三維掃描。

1.1 墓室結構及雕刻內容

磚室以土壙為支撐,磚塊楔入土壙中壘砌成磚墻,拼合成仿廳堂結構。仿木構件形成立柱、斗拱、門窗等主體,北墻磚雕形成“夫婦并坐圖”,東西兩側各拼接隔扇一組,東側呈“備食圖”、東西兩側呈“婦人啟門”圖。墓室磚表面殘留極薄彩繪層,以紅、黑顏料為主,分布于仿木結構及人物部分;黃色較少,集中分布于北墻幔帳之上(圖2)。

圖2 墓室北壁“芳宴圖”及東壁“備食圖”Fig.2 Carvings titled “feast” on the north wall and “food preparation” on the east wall

1.2 材料、工藝初步分析

在墓室揭示的第一時間采用便攜式X射線熒光光譜儀(XRF)、顯微觀察等分析彩繪、磚雕材質及工藝,并利用X射線衍射儀(XRD)、拉曼光譜對分析結果進行補充驗證。

工藝調查結果顯示,磚體呈青灰色,質地致密,磚塊間緊密銜接但并未黏連,應采用了緊密堆砌的方式將磚塊直接嵌入土壙中壘砌拼合,與其他此時期的磚雕墓建成方式一致[2];彩繪層極薄,直接繪于磚表面,未見打底層。

XRF及XRD分析結果表明(表1),磚體主要含Si、Ca、Fe、Al、Mg等元素,主要物相成分為石英、鈣長石、鈉長石、云母、方解石等,兩者分析結果吻合;磚表面紅色、黃色以Fe元素為主,應使用了土黃、土紅,XRD分析結果與此一致。黑色顏料XRF分析中未見主要顯色元素,取樣后通過拉曼光譜進行補充分析,結果顯示為炭黑(圖3)。

表1 墓室磚體及顏料層元素成分Table 1 Element contents of bricks and the pigment layer in the tomb chamber (%)

圖3 墓室磚體、顏料成分分析結果Fig.3 Composition analysis of bricks and pigments in the tomb chamber

1.3 病害調查

墓室南、北、東三面磚結構保存較好,西北受擠壓變形缺損嚴重,約占整面墻的二分之一。結構缺損處磚塊脫離土壙,外部土向內擠壓并填充至原磚結構位置,暫時保持“穩定”狀態。磚表面彩繪顏料層脫落較嚴重,南側墓門與磚雕人物表面,幾乎無顏料層殘留(圖4)。墓葬結構穩固及顏料層加固是搬遷保護的重點。

圖4 墓室西壁磚結構缺損、顏料層脫落Fig.4 Structural defacts and pigment falling off on the west wall of the tomb chamber

1.4 墓葬結構穩定性調查

因墓室存在上述結構病害,在確定具體墓葬保護作業方案前,需針對墓葬整體物理結構做建模分析,為后續文保工程提供理論依據。

以調查結果為依據,墓室中保存完整的墻面為簡單磚砌體建筑,砌體間無黏性材料連接。建筑外層為黏土材質,工程作業時段為冬季,因此黏土濕度低、硬度高,可視為彈性黏連體。病害處黏土層與磚砌層混合,相互支撐,形成混合結構。

在磚砌體建筑結構分析中,根據砂漿、塊體以及二者的黏連方式可構建整體式模型和分離式模型兩類數學模型[9]。其中整體式建模是將整個磚體結構視為連續性材料,不考慮具體磚塊間的位移和力學相互作用。如鄔瑞峰等[10]提出的剪切拉壓開裂模型、張望喜等[11]提出的混凝土損傷塑性模型等可歸屬此類。分離式模型更側重于分析磚層間的相互作用機理,劉蒙等提出的“擴展三體單元法”[12]以及Lourenco等[13]利用連續塊體單元、無厚度單元和預置裂縫單元對砌體結構所做的分析屬于該類。

本研究的建模分析旨在為實際文物保護工程服務,結合整體式模型和分離式模型兩種方法對墓室進行分析。本次對墓室的整體遷移保護,其核心問題在于起吊的重心配置和如何避免在遷移過程中發生墓室的二次結構破壞。起吊重心的配置基本不受磚砌體間微小位移的影響,故采用整體式建模分析墓室的總體力學特性;在起吊過程中存在橫向晃動的可能,需要以分離式建模,考察磚層之間、磚墻與土層間的相互作用,為工程實施過程中的保護性措施提供理論指導。下面對各部分模型分析做具體闡述。

1.4.1質心偏移校正 墓葬所在場地空間極為有限,暴露于室外有進一步結構破壞的風險,因此需對墓室整體打包固型并吊裝搬遷。吊裝搬遷的首要問題在于確定搬遷整體的質心位置,且由于西壁北部墻體破損,與外圍黏土形成互相依托關系,故需要對黏土層的去留問題進行理論預先分析,評估不同固型方式下結構缺損部位對質心及吊裝穩定性的影響。

為便于理論分析,取坐標原點于墓室西南角外側(圖5)。根據質心公式(1),對墓室整體質心位置進行計算,考量“完全去土”“保留缺損填充土”“保留缺損填充土及外部包裹土”3種固型方式的質心分布情況。計算所涉參數均取實地樣品的實驗測量值,如下:四壁磚墻長2.4 m、高1.6 m、厚約0.16 m;墓門長1.2～1.24 m(計算中取最長1.24 m)、高1.6 m、厚0.32 m;坍塌面長1.64 m、高1.6 m、厚0.16 m;經計算磚壁密度:1.6×103kg/m3;填充土密度:1.7×103kg/m3。

圖5 不同吊裝方案質心位置Fig.5 Barycenter locations in different lifting approaches

(1)

經計算(質心計算過程通過“mass_center.nb”程序在Mathematica軟件運行),三種固型方式及相應質心位置(圖5)如下。

1) 破損。即完全去除填充在西壁破損處土層及墓室四壁外包裹土,僅保留原墓葬墻體。吊裝時其質心位于(186,128,80)處。中心向東南角偏移,如不增加配重,在起吊過程中將出現失穩側翻的事故。

2) 未破損。即保留西壁破損處的填充土,但去除四壁外包裹土。吊裝時其質心位于(168,138,80)處。此方案的質心在x方向(東西向)位于幾何中線處(x=168),但由于墓門的非對稱分布,使質心在y方向(南北向)向南偏移,同樣在起吊過程中易引發失穩。

3) 破損+留土。既保留西壁破損處填充土,又在墓室四壁外保留與封門處外沿厚度相同的外包裹土層(厚32 cm,圖中綠色部分)。此方案的幾何中心坐標為(168,168,80),質心坐標為(167,168,80),二者在工程作業的精度范圍內認為重合。

可知采用保留缺損填充土及外部包裹土方式處理四壁,發生側翻事故的可能性最小、安全性最高。

1.4.2磚壁傾覆風險分析 在整體吊裝過程中,還存在橫向動荷載的影響,需分析磚砌體的傾覆風險。磚體墻面可視為無黏性連接的磚散體結構,對于此類建筑結構可采用有限元數值模型[13]對墻體磚塊做微觀力學分析,該方法獲得的分析精度高,但同時計算量較大。針對磚砌體的立面結構,同樣可采用宏觀分層模型的立面建筑物穩定性公式進行分析,其在工程實踐中已證明具有足夠的可靠性并得到廣泛運用[14-15]。結合墓葬結構情況,采用磚體的立面結構穩定性公式進行分析。

(2)

式中,K為傾覆系數,根據GBJ3-88《砌體結構設計規范》,并參考MorGain等通用結構設計軟件中砌體的計算參數說明,非黏性磚體立面的傾覆系數在0.9～1.2間,考慮磚體外側的黏土保留層,取計算值為1.12[9];H為磚壁高度;p為施加在磚壁的橫向作用強度,單位N·m-2;b為磚壁厚度。γ是磚壁的容重,表征總重量和總體積的比值。

(3)

式中,g為重力加速度常數,取9.8 m·s-2。

圖6 保留外部土厚度與墻壁橫向荷載關系圖Fig.6 Relationship between the wall lateral loading and thicknes of soil remaining outside

(4)

式中,角標s表示保留外土層的參數;b為磚壁的參數。

1.4.3內側保護必要性分析 通過上述分析,保留外部土可以起到校正墓室質心位置和增加抗橫向擾動的能力。但外部土層會對磚壁產生向內側的壓力。根據朗肯理論(Rankine earth pressure theory),若土層高度小于等于磚壁高度,土層對磚壁存在內向壓力(at rest pressure)[16],其內向壓力強度為:

σr=(1-sinφ)γsH

(5)

2 搬遷保護

2.1 保護方式及技術路線

綜合上述模型分析,可確定固型方式為:四周保留32 cm厚度、與四壁高度一致的外部土,內部采用木龍骨提供網格剛性支撐抵消側向四壁壓力,并采用發泡材料填充多余空間,可確保結構缺損處穩定性,使整個墓室在打包過程中形成整體。固型前須進行彩繪層隔離加固,最終設計如下搬遷保護技術路線(圖7)。

圖7 搬遷保護技術路線Fig.7 Technological route of relocation conservation

2.2 彩繪加固隔離材料、工藝選擇

為確定材料、濃度、隔離保護工藝及效果,選取常用加固材料開展模擬試驗,考察材料加固、防霉、再處理能力,篩選出適宜材料及隔離保護操作工藝。

模擬實驗基底采用原墓磚,將其中一種原材料——土紅配以適量濃度明膠涂刷在磚表面并待其干燥,選擇明膠、桃膠、SF016、PB72四種常用粘接加固材料,1%、2%、3%、4%、5%五種濃度,“先覆紙后涂膠”和“先涂膠后貼紙”兩種操作工藝,按實驗設計(圖8)將宣紙貼附于彩繪層表面,模擬保護隔離操作。待各試驗區干燥后浸濕宣紙層,密封于透明罩中,并在保護罩中放入過飽和硫酸鉀溶液,模擬固型包裹后墓室內封閉的高濕環境,分別間隔24 h、48 h、5 d、10 d、15 d進行觀察,考察材料防霉效果。最后將玻璃罩取下,待各試驗區完全干燥,對宣紙試塊用飽水脫脂棉墊濕敷后輕柔揭取,模擬易地搬遷后拆包去除表面隔離層,考察可再處理性(圖9)。

圖8 模擬隔離層材料、操作工藝篩選實驗設計Fig.8 Design of the modeling experiment on the selection of materials for the insulation layer and operation processes

圖9 隔離層材料防霉效果模擬實驗Fig.9 Modeling experiment on the mould proof effect of insulation layer

結果顯示:

1) 同一材料,“先涂膠后貼紙”試塊粘附力較差,“先覆紙后涂膠”較好。SF016最易貼附,試塊濕潤即可貼敷且短時間內不易脫落,PB72次之,桃膠和明膠均較難貼敷。

2) 操作工藝相同時,材料貼附程度有差異。以“先覆紙后涂膠”為例,明膠、桃膠試塊干燥后脫離磚體表面明顯,有不同程度起翹、褶皺、隆起,SF016與PB72貼敷效果更好。

3) 從不同濃度的貼附程度來看,當濃度大于3%時,基本具有較強的粘附力,且隨著濃度的增加粘附力越好;

4) 試塊在24 h、48 h、5 d、10 d、15天 d,未見明顯霉變。

5) 在揭取隔離層時,桃膠、明膠因粘附力較差,貼敷飽水脫脂棉墊后即可輕易脫離彩繪層;PB72、SF016隔離層在宣紙完全濕潤時通過鑷子揭取方可脫離彩繪層,具有一定可再處理性。

6) 觀察揭取或脫落后宣紙試塊,未出現明顯顏料粘附。明膠、桃膠試塊對原顏料層隔離效果較好,未見顏料顆粒被宣紙帶下(或為貼敷力不強所致);PB72、SF016試塊有輕微顏料顆粒粘帶,但并未造成顏料層脫落或明顯脫色。

為此,記錄了隔離前及揭取后的各色塊色度值(用L,a,b表示,各測量點測量三次取平均值)并計算色差表征脫色程度(用ΔE表示),結果見圖10。結果顯示:ΔE最大值為2.83,最小值為0.18;ΔE在0～0.5之間有5組,在0.5～1.5之間有18組,1.5～3.0之間有17組,其中數值大于2的有9組,總體來看4種材料揭取前后色度變化不顯著,脫色不明顯。根據色差值與物質顏色變化關系[18],4種材料實驗區具有明顯差異:“微量”變化在明膠實驗區中分布最多,其余3種材料相差不大;“輕微”變化在PB72和SF016實驗區分布較多,在明膠、桃膠實驗區分布較少;“能感覺到”變化在桃膠實驗區分布最多,PB72實驗區分布最少,在SF016、明膠與PB72實驗區相差不大?！拔⒘俊焙汀拜p微”變化,在PB72實驗區中分布最多,SF016、明膠次之,桃膠分布最少。

圖10 4種隔離材料揭取脫色情況色度表征結果圖Fig.10 Chromatic results of decolouring after insulation layer uncovering

結果表明:PB72揭取前后顏色變化最小,SF016與明膠揭取前后顏色變化較不明顯,與PB72效果接近,桃膠隔離層揭取后色差改變較為明顯。綜合考慮貼敷力、易操作性、脫色程度、色差變化、可再處理性等因素,及磚體回潮時材料宜具有水溶性的要求,且隔離操作正值夏季,為獲取較好的貼敷效果宜選溶劑揮發速度稍慢的隔離材料SF016水溶液為宜。操作時濃度選擇2%～3%,采用先貼覆皮宣紙,后在表面涂膠、微滲透膠液粘貼的操作工藝,既可基本滿足隔離層需求,又可兼顧可再處理。

2.3 整體打包與搬遷保護

2.3.1彩繪層預處理

1) 彩繪層清理、加固。

固型包裹后墓室將完全封閉一段時間,為降低彩繪層加固后產生霉變的風險,采用竹簽、手術刀等工具機械清理表面附著物,對彩繪層均勻噴涂霉敵水溶液至干燥。清理過程中,采用與加固隔離層相同材料、低濃度SF016水溶液對脆弱彩繪層進行預加固處理,直至彩繪層表面潔凈、顏料層穩定貼附于磚體表面(圖11)。

圖11 顏料層表面清理、隔離Fig.11 Clearing and insulation of the pigment layer

2) 彩繪、磚雕隔離。

貼敷宣紙隔離時,根據磚面大小、凸起將宣紙裁成不同形狀、大小后,覆蓋在彩繪層表面,毛筆蘸取適量SF016水溶液涂刷在宣紙表面,使加固材料微滲透于宣紙層,與磚體完全貼合。試劑用量盡可能少,提供足夠的黏附力即可。表面凹凸不平處,用毛筆排出空氣,確保磚體表面完全被宣紙貼合覆蓋。

2.3.2磚室內部支撐加固

為同時兼具強度和拆包時可再去除,磚室內空間采用兼具剛性、柔性支撐的“泡沫-龍骨”體系填充支撐(圖12)。

圖12 磚室內部支撐加固Fig.12 Supporting and consolidation inside the tomb chamber

1) 隔離緩沖層。

平衡4壁厚度,在宣紙隔離層表面覆蓋多層聚乙烯塑料泡沫板,再于泡沫板表面覆蓋一層木工板,泡沫板與木工板組成支撐龍骨受力的西壁緩沖層。

2) 剛性支撐。

選擇3 cm×5 cm規格的方木,制作成每層50 cm×50 cm,層間間隔50 cm的6層網格支撐結構。固定龍骨位置時預留搬遷將產生的擠壓形變空間,確保搬遷過程中不會因內部剛性過強而破壞墓葬結構,支撐時有意控制了龍骨與4壁之間支頂力,每層龍骨結構以:既能使龍骨與木工板接觸、受一定擠壓力和摩擦力保證龍骨原位穩定性,又保留龍骨與木工板間有微小緩沖為標準支撐。

3) 韌性支撐。

在龍骨網格空間中逐次澆入聚氨酯發泡材料填充剩余空間,直至磚室墓上開口,提供韌性和擠壓緩沖,使墓室內部形成統一整體。待聚氨酯發泡材料膨脹定型后進行表面修平、填補,用木工板對中空填充部分封頂。

2.3.3磚室外部適度去土及支撐加固

為平衡4面墻體強度配重,確保西壁不再出現擠壓、變形,并減輕固型包裹自重,去除外部土壙至32 cm時,始終保持四壁厚度基本相同。為避免西北角在底部分離時因震動塌陷、錯位或外包裹土體掉落,底部分離方向必須且只得選擇與缺損墻面垂直方向進行,并提供剛性支撐兜底加固(圖13)。

圖13 磚室外部加固Fig.13 Consolidation outside the tomb chamber

具體操作如下:

1) 從磚室墓上沿開始,以20 cm為一個工作高度,由外向內逐層去除外包土,控制4壁的清理厚度盡可能保持一致。原始磚結構保存情況較好的,將土層去除至磚結構完全顯露;原始磚結構保存情況較差或無磚結構保留之處,以保存較差的一側厚度為基準,其余3面外包土的保留厚度與之保持一致。清理結構保存較差的部分時,4面同時由外向內以每5公分為工作進度逐層去除,任何一面或結構損壞處最先出現磚塊移位或磚碎塊等現象時立即停止,以此為準對其他位置進行清理,最終保證每個工作高度四壁厚度基本一致,最厚不超32cm。

2) 邊清理邊用石膏麻布包裹加固。每完成一個工作高度的清理,將粗麻袋布裁減成約寬20 cm、長60 cm麻布條,蘸取石膏漿液形成麻布繃帶展平貼敷在清理后的外表面。由內向外共貼敷三層,每一圈貼敷完成后,從貼敷的初始位置起,錯縫貼敷下一層,此時恰好第一層繃帶逐塊固化。每層繃帶貼敷完成后,用剩余石膏將未掛住石膏漿液的布眼進行填充,最后一層繃帶完成貼敷后,在表面完整涂抹一層石膏漿液,至表面恰好看不出麻布孔隙時為止。

3) 根據墓室尺寸、外形,將槽鋼裁切成不同長度,使槽鋼寬面盡可能緊貼石膏包裹層,將槽鋼焊接為間隔50 cm的網格框架,固定石膏包裹并提供剛性支撐。因墓室外包土并未完全去除,為避免在底部分離時外包土出現松散、掉落、向外擠壓石膏麻布層造成變形、失去加固效果的情況,將墓室四壁外的槽鋼框架在網格的基礎上制作成“米”字型,起到固型作用。最后將網格鋼架結構下端與底部分離的槽鋼聯排焊接、固定。

2.3.4磚室底部分離

固型打包時處于冬季,土臺基受凍融作用影響,可能產生承重裂隙。在完成固型后需盡快在墓室結構底部形成一個剛性支撐,同時起到分離作用。待墓室內外固型工作完成后,經專業人員評估,墓室本體、外包土及加固支撐材料總重約25噸,分離所采用的鋼材和結構要承受上述重量,宜在鋼聯排后再垂直間隔焊接工字鋼,形成網格狀底部支撐,且槽鋼和工字鋼連接處需點焊加固。

為減少摩擦力,底部分離采用逐步替換法完成。墓室西墻的結構塌陷,只能以東西方向貫穿替換。以墓室東西墻中心為起點,探鏟沿石膏包裹層下,從東西墻兩側同一位置,同時對向中間水平打孔。當打孔貫穿后,根據插入槽鋼的寬度,對孔進行修平,將槽鋼寬面緊貼墓底放入孔洞中。以此槽鋼插入點為基準,采用同樣的打孔方法向兩側逐一開孔插入槽鋼,每根槽鋼間盡可能緊貼,每插入一根槽鋼將其與相鄰槽鋼并排焊接,直至最后槽鋼連成一排,既支撐又達到底部分離的目的。

在逐個替換槽鋼的過程中,為減少槽鋼受重力下壓彎曲變形,在槽鋼兩側露出部分下方垂直搭一根工字鋼橫梁,每隔50 cm在橫梁下架設一個千斤頂,頂起橫梁至槽鋼保持水平。

2.3.5磚室底部加固

根據包裹預估重量,在槽鋼分離層下,與槽鋼聯排方向垂直,采用同樣打孔方式,南北兩側同時打孔至貫穿后,每間隔45 cm插入承重能力更強的20#H型鋼,并對與槽鋼的每個接觸點進行焊接。同時在每根H型鋼跨度間,橫向連接H型鋼端頭,使H型鋼形成一個完整的網格底盤固定整個鋼架結構,使所有鋼架結構形成一個完整的整體(圖14)。

圖14 底部加固與支撐Fig.14 Supporting and consolidation at the bottom of the tomb

2.3.6搬遷運輸

經物理模型計算及固型后專業人員評估,該墓室結構重心即位于中心,吊點應設置于鋼架底盤兩側,焊接兩根承重力更大的H型鋼。綜合考慮目前包裹重量、吊點位置、起吊車位置及臂桿工作半徑,選用40#國標H型鋼焊接在底座南北兩側,兩端各伸出20公分,作為吊點。

3 保護方法的思考與探討

1) 磚結構的缺損部位固型以及在操作搬遷過程中的穩定性應是首要考慮因素,應充分評估并設計針對性的技術路線。結構缺損處通常在考古發掘時呈現暫時“穩定”狀態,靠包裹土壙固定或現有結構塌陷搭接保持內應力,一旦抽取磚體或施加外力不均勻,必然造成“穩定”狀態失衡,可能導致此處結構發生不可逆的破壞或缺失。此次保護在制定方案前,預估了可能使暫穩狀態失衡的3個風險環節:本體內外加固平衡的作用力、底部分離過程中上抬撬動的作用力、吊裝時向內擠壓的作用力,為此嘗試建立物理模型并計算評估外部土去留程度與質心穩定性、傾覆風險關系,確定了保留缺損土并去除外部土至32 cm的方式使缺損處所在的西壁保持整體性及墓室4面配重平衡,在起吊時重心即質心。墓室空間木龍骨網格剛性與發泡材料組合填充支撐確保具有對抗向內擠壓力的同時具有一定空間來緩沖擠壓力,底部分離方向選擇與塌陷西壁平行,減少底切撬動力,吊裝時另加H鋼設吊點,減少起吊作用力直接作用于文物包裹本體。

2) 文物本體的隔離保護應兼顧后期再處理、展示,設計有關操作工藝、材料、效果的模擬篩選實驗。本次工作中,為使彩繪層不再脫落,同時考慮隔離保護材料的再處理難易程度、封閉環境下隔離材料保護效果等,設計模擬實驗時重點考量材料加固效果、篩選涂刷工藝、再揭取時脫色程度以及材料防霉性,盡可能確保篩選的材料可以減少對彩繪層的影響、提高再展示的工作可行性。

3) 在確保文物安全固型、搬遷保護的前提下,可對剛性加固材料進行組合優化,減輕包裹自重,減少再處理時工作難度,便于展示利用。本次工作中為減輕自重、增強緩沖效果,在內部四壁上覆3層塑料泡沫板并在龍骨空間填充發泡材料,外部剛性支撐縫隙中填充塑料泡沫塊。鋼材的承重力優化還有可再提升的空間,將在下次工作中進一步改進。

4 結 論

1) 本次搬遷保護引入質心偏移校正、磚壁傾覆風險分析物理模型、計算評估墓葬搬遷風險環節,指導實現缺損處保留外部包裹土固型,為搬遷保護方案提供數據支撐及科學依據;

2) 針對固型前顏料層隔離保護,設計開展模擬實驗,完善搬遷保護技術路線,使保護方案具有針對性、適應性、可行性,兼顧后期可再處理、再展示工作;

3) 通過模擬實驗、建模分析,使文物本體保護、搬遷過程實現科學量化,探索了有結構缺損但價值高、需整體保護的非完整性墓葬異地搬遷保護的規程化方法,可為后期同類型的其他保護工作提供參考。