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【文物记录】龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计

2019-02-22 11:29阅读：

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龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计
The protection of cliff sculptures and carved inscriptions in Dragon Mountain（experimental area）
丁军、赵艳龙、张卓燕、周俊召
（建设综合勘察研究设计院有限公司）
摘 要：龙多山摩崖造像及题记历史悠久、规模巨大、艺术特点鲜明，但长期以来受制于岩体坍塌、剥落、断裂、风蚀、人为破坏等多种病害影响，致使文物和游客安全受到严重威胁、文物及文化的传承受到较大影响。为此开展了实验区的病害治理工作，为整个文化遗产区的保护工作开展奠定基础。
The cliff sculptures and carved inscriptions in Dragon Mountain has a long history, huge scale, artistic features distinctive, but has long been subject to rock collapse, peeling and fracture, erosion by wind, artificial damage and other kinds of diseases, resulting in cultural relics and the safety of tourists seriously threatened, cultural heritage have a greater impact. The design and disease treatment of cliff sculptures and carved inscriptions in the experimental area, lay the foundati
on for the protection of the cultural heritage of the region to carry out.

关键词：文物勘察、文物病害治理、文物保护工程设计
Cultural relics survey\ Disease treatment\ design for protection of historical relics

1 引言
龙多山位于重庆市合川区西北部，山上人文古迹众多，是集庙宇梵音、神话传说、地理景观、风俗民风、石刻造像、书法题刻、山地古寨等为一身的文物保护单位和风景名胜区，其中最珍贵的是自唐以降延续千年的摩崖造像和题刻，是四川佛道两教造像艺术和古代书法墨记石刻的典型代表和重要组成部分，题刻中篆、隶、楷、行、草等各种书法字体俱全，具有重要的历史和艺术价值。
龙多山古寨曾配合合川钓鱼城抗击元军南侵中原，共谱一曲抗击外辱的乐章。重修于清的寨墙残基和寨门现多留存。
龙多山摩崖造像及题记年代久远、数量庞大，具有重要的文物价值，1980年和1987年先后被公布为合川县重点文物保护单位和重庆市文物保护单位（注：重庆直辖后为合川区文物保护单位）。

2 龙多山摩崖造像及题记的价值评估
龙多山摩崖造像、题刻、建筑遗构、历史记载等共同构成的文物体系具有很高的文物价值，包括历史价值、艺术价值和科学价值等部分。
【文物记录】龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计

龙多山摩崖造像及题记兴盛于唐宋时期，是我国晚期摩崖造像和题刻中的重要遗存之一，是四川造像艺术和题刻艺术发展至巅峰时期的典型代表和重要的组成部分，反映了唐宋至明清以降各个历史时期佛教净土宗的传播和发展，以及作为蜀中名胜之地对社会和民众的影响度，体现了我国古代各个历史时期的物质生产、精神信仰、生活方式、风俗习惯和社会风尚。其大量的名人墨宝题刻，真实记录了千余年来的社会和历史信息，反映了川渝地区的历史演变和社会进程。另外，山城古寨作为古代重要的军事防御体系，在700余年前曾与主战场钓鱼城一起共谱了一曲抗击外辱的凯歌。
龙多山石刻碑记是一座闪耀着文化和艺术光芒的“碑林”，精妙的文字叙述与精湛的书法艺术，在古老而神奇的龙多山上，构筑了一座气势磅礴的书法艺术长廊，为其增添了厚重的文化底蕴。
龙多山摩崖造像及题记开凿于风景迤逦、庙宇遍布、峻峰突兀、险崖壁立之处，符合中国摩崖造像和石刻题记选址的传统规律，石刻、胜景、梵音、古寨、苍翠、甘泉和民众对佛祗的膜拜都构成了一幅祥和安宁的自然和社会景观。

3 龙多山文物及其文物赋存环境的现状
龙多山石刻艺术是千余年流传并积累下来的珍贵文化财富和艺术珍品，但囿于长期自然应力和人为因素的持续破坏，许多石刻皆已残损不全，部分有记录的已塌圮无踪。更为严重的是文物本体所处的崖壁，由于掏蚀、裂隙、浸润、滑移等作用，形成多处的危岩体，严重影响到文物安全和景区的安全，制约了文化遗产的价值发挥和文化、精神的传承，也严重制约了景区的开发建设。

4 龙多山摩崖造像及题记保护工程的主要工作内容
针对龙多山摩崖造像及题记受多种病害严重侵袭、文物环境安全隐患较多的情况，在前期充分调研的基础上，选定文物类型齐全、文物较为集中、地质病害显著且具有典型代表意义的东岩-2和千佛岩作为实验区，集合我院在文物信息化数据采集、工程勘察、物探、岩土物理力学特性测试和工程设计等专业的力量，开展保护工程方案设计工作，为整个龙多山文化遗产区的保护工程提供经验和指导。
现代文化遗产保护工程是一项综合性、全面性的文物及其环境基础信息采集、调查、测试、分析、试验、设计和施工工作，在保护工程中特别强调本体及其赋存环境的综合性处置，拓展文物保护的内涵，强化保护设计前的综合分析及评价，将文物保护和环境治理、开发利用结合起来。为此，针对龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计，主要开展了资料收集、文物现状调查、保护现状评价、文物本体及区域环境形态测绘及建模、环境地质调查、物探和测试、方案编制等工作。

【文物记录】龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计

4.1 资料收集
基于文物保护工程的独特性和与历史、环境的不可分割性，文物保护工程前应充分调研并全面收集已有资料。本项目主要收集的资料包括：基础测绘资料；与文物相关的资料（地区志、文化艺术志、文物档案资料和相关文献等）；环境基础资料（包括气候、地质、区域地理和人文环境等方面的资料）。
4.2 文物现状调查
针对单体文物开展现状调查，除详细记录名称、编号、内容、类型、形制、规格、位置等文物特征信息外，更重要的是详尽描述文物残损状况及病害现象，并配现状照片，以此改善文物档案普遍存在的对文物病害调查和描述不足的情况，丰富文物档案的内涵，并为文物本体的保护提供了基础资料。另外在调查过程中新发现多处龛窟、题记和线刻图案，并对整个龙多山区域寨墙、寨门、残存石质构件、寺基、古墓坟茔等有了全面的了解，丰富和完善了龙多山的文物体系。
4.3 保护现状评价
主要是从文物本体、环境、管理和利用等方面对文物的保护现状进行评价，为综合性保护工程的设计奠定基础。
1）由于受地质条件和自然条件的影响，龙多山文物自然损毁、人为破坏及自发修复破坏严重，且由于地质结构的不稳定和缺乏有效的保护手段及保护机制，残存文物有进一步损毁的可能。
2）部分造像改变和干扰较大，部分文物本体的历史信息丧失。
3）目前对龙多山的文物体系认定比较狭窄和模糊，仅针对造像和题刻本身，不含各类建筑遗存、墓葬、遗址、可移动文物等，则其文物价值和社会价值会受到一定影响，其完整性不够充分。
4）文物区内传统民居和自然景观尚存，历史环境得以较大留存。
5）龙多山的山形水系和地貌特征基本维系了旧有形态，流传至今的“龙多八景”和其它的一系列独特的自然景观现今仍可寻觅。
6）旅游呈自发形态，农历3月初3的庙会，为区域性重要的民俗活动，但绝壁危岩和狭小的场地对文物和人身构成了较大的安全隐患。
7）近30年间，文物周边新塑新刻了部分造像，与原有造像风格迥异，虽然洋溢着浓郁的乡土气息和朴素的宗教情怀，但对龙多山古代造像和题刻的整体文物特征和艺术价值构成了一定的破坏作用。
8）文物保护缺乏有效规划和规范要求，应尽早开展这方面工作。目前日常管理工作委托龙多村村委会和寺庙开展，尚可维系。
9）有一定的安防措施。
4.4 文物测绘
文物测绘的基本作用是获取文物本体及其赋存环境的形态数据，为文物保护工程的设计与施工以及文物建档和研究等提供基础资料。
1）文物本体测绘
主要表现文物本体的平面展布、竖向结构特征、立面形态及附着于文物体上的病害信息等要素，数据成果主要包括：平面大样图、立面图、立面等值线图、立面影像图、剖线图、病害分布分类图、三维模型等。本项目中，文物本体测绘部分主要是部分龛窟、造像、线刻、题刻的立面图。采用方法主要是精密工程测量和激光扫描方法，特别是采用FARO 3D的扫描作业，极大丰富和完善了文物本体测绘和对象描述的精准程度，其数字模型在虚拟修复、塌失归安、保护工程方案比选中具有重要价值。
2）文物赋存环境测绘
本项目中环境地形测绘主要是开展实验区1:100比例尺平面大样图测绘和崖壁立面三维数字建模工作及崖壁特征部位剖面图测绘。对实验区内的微地形地貌、文物目标形态及各类地质病害现象、不良地质类型及的空间展布等进行详细描述，为保护方案设计提供基础资料。
三维激光扫描技术也特别适用于崖壁的建模，借助于三维数字模型和地质调查、病害调查资料，可完成崖壁立面形态描述、地质和病害调查及分析的可视化标示，为真实模拟现场地理环境和地质构造开辟了一条新的途径，在此基础上可更加便捷和可视性地开展保护设计，且三维实景数据也为文物及环境的展示、文物的建档提供了一种新的途径和方法。
4.5 工程地质环境调查
在收集资料的基础上，经实地现场踏勘、记录和摄影等方式，对实验区工程地质环境和病害情况进行了调查和分析。
1）地形地貌：龙多山地区位于远离合川区三江的分水岭地带，属平缓丘陵地貌。山体总体形态为方山，山顶平坦，四周临空，呈陡壁，崖壁高度5～15m，主峰龙多山标高为619.7m，文物保护区面积约0.6km2。
2）地质构造：龙多山地处龙凤场向斜轴部东崖略偏南东翼，岩层产状平缓，倾角5°～8°，倾向300°左右。地层为侏罗系蓬莱镇组（J3p）砂岩夹泥岩。砂岩中裂隙较发育，裂隙主要为两组，在平面上呈“Χ”型。一组倾向325°，倾角∠75°～90°；另一组倾向75°，倾角∠75°～85°，均为高角度裂隙。场地内岩石由于裂隙切割，加之风化、水的侵蚀等地质作用以及人类活动对地质环境的破坏作用，常呈巨大块状坍滑体落于造像区及山下陡崖处。
3）气象：该地区属中亚热带湿润气候，冬暖夏热，春早夏长，秋雨连绵。春季气温不稳定、冷空气活动频繁、常有低温阴雨天气出现，初夏及秋季多连阴雨。年平均气温17.8，年平均降水量1204.30mm，年平均相对湿度约80%，年平均蒸发量为1046.8mm。
4）地层岩性：区域地层为侏罗系蓬莱镇组砂岩夹泥岩，与文物保护工程有关主要地层为三层砂岩和三层泥岩，第一层砂岩：灰色、灰白色，碎屑物质成份主要为石英、长石、岩屑等，钙质胶结，细至中粒结构，残存厚度1～2m。局部存在，分布与山顶。第一层泥岩：紫红色，主要成分为粘土矿物和石英碎屑，泥质结构，巨厚层状构造，厚度10m左右。分布于山顶。第二层砂岩：灰色、灰白色，碎屑物质成份主要为石英、长石、岩屑等，钙质胶结，细至中粒结构，厚度10～15m。是文物的附着层。第二层泥岩：紫红色，主要成分为粘土矿物和石英碎屑，泥质结构，巨厚层状构造，厚度0.5～3m。是文物载体的直接承载层。第三层砂岩：灰色、灰白色，碎屑物质成份主要为石英、长石、岩屑等，钙质胶结，细至中粒结构，厚度10～12m。是文物载体的下卧层。第三层泥岩：紫红色，主要成分为粘土矿物和石英碎屑，泥质结构，巨厚层状构造，可见厚度大于20m。是文物载体的下卧层。
调查发现东岩可见第一层泥岩、第二层砂岩、第二层泥岩和第三层砂岩。第二层砂岩厚约15m，第三层砂岩层厚约12m，两层砂岩在场地地貌上形成悬崖陡壁，且连绵不断，在两层砂岩之间的泥岩处形成最宽约15m、最窄约1m的不规则平台。在二层砂岩崖脚，由于砂岩与下伏泥岩的风化差异，已形成多处岩穴，最深的达十余米。
调查发现南岩可见第一层泥岩、第二层砂岩、第二层泥岩。南岩-2（千佛岩）处第二层砂岩出露约10m，崖脚未见第二层泥岩出露。
5）水文条件：经查，崖脚自然地表下10m内未见地下水，仅在东岩－2黄龙吐雾北侧有裂隙水自然流出并潴留，裂隙水主要受大气降雨的补给。雨季降雨时，地面流水基本处于无序自流状态。
6）地质病害类型及分布调查：实验区主要地质病害有泥岩风化凹槽、岩体裂隙交切、危岩崩塌、岩体表面风化、浸水影响、环境破坏和人为因素影响等。其中，以危岩剥落、泥岩风化凹槽、裂隙交切及石刻文物表面风化病害最为突出，亟待进行工程治理。
l 泥岩风化凹槽
由于长期受风化、雨水掏蚀及地下水浸润淘蚀的作用，多处崖脚部位出露的泥岩层与上层砂岩产生差异化的风化及剥蚀现象，致使泥岩率先崩解形成大小不一的凹槽，有的可深达十数米，客观上形成了致使上部崖体失稳的地质条件，加速了裂隙的发育和危岩体的崩塌下陷。
l 岩体裂隙交切
受多组陡斜的构造裂隙、缓斜的层面裂隙及风化卸荷裂隙的切割，致使崖体形成大小、产状不一的巨石状、片岩状，破坏了岩体的完整性，致使其在重力的作用之下，易朝临空方向崩塌或滑落。调查发现在砂岩中主要发育二组构造节理，一组走向NE30～40°，另一组走向NE80～90°，节理密度为0.42条/米。同时裂隙交切也构成了连通的渗水网络，致使裂隙变形加快，加剧了岩体损毁程度。
l 危岩崩塌
在实验区环境地质调查中发现，在泥岩风化凹槽形成一定规模、裂隙切割发育到一定程度后，将导致岩体变形失稳，形成岩体坍塌和片状剥落病害，进而可能形成新的危岩体。失稳模式及特征分为坠落式（坍塌）和倾倒式（剥落）两种类型。
l 风化
风化破坏作用于整个裸露的崖壁面和石质文物表面，重点在文物本体的破坏。由于石刻文物长期暴露在外，受风霜雨雪、冷热四季、干湿交替、昼夜温差等因素的影响，在其表面上形成不规则的风化裂隙（胀缩裂隙），并由此逐渐出现表层的风化剥蚀现象，造成大量造像和题刻表面模糊，甚至文物基本形态的灭失。
l 渗水侵蚀与雨水冲刷
调查发现，龙多山石刻文物高于地下水露头，所以地下水位的虹吸作用对石刻和岩体的直接影响较小，主要是大气降水冲刷岩面和文物表层、沿构造裂隙浸入岩体内部和崖体顶部局部排水不畅，易在崖面形成小范围内的汇水区域，导致文物体和崖壁表面潮湿、沿裂隙滴挂，严重部位长有青苔和溶蚀附积现象。
l 环境污染和人为因素
环境污染和人为破坏也在一定程度上对龙多山石刻文物构成了威胁。
4.6 勘探与测试
1）工程物探：采用浅层地震法进行工程物探，查明探测点以下岩土层的分布，是否存在软弱下卧层，在东岩－2区布置物探点6个，南岩－2区布置物探点1个，通过物探探测出题刻崖前地面以下10m地层岩性。
2）探井：东岩-2区布置探井4个，通过探井揭露崖脚地面以下3m范围的地层分布情况，从上至下共分5层：素填土：褐黄色，湿，稍密，成份以粘性土为主，新近堆填，欠固结。含有植物根系、碎石块等，厚度0.20～0.70m。 强风化泥岩（J3p）：紫红色，原岩组织结构已大部分破坏，矿物以长石、石英为主，长石已大部分风化，岩芯上部呈散体状，往下渐变为碎石状，手捏即散。含有植物根系、碎石块等，厚度0.60～0.95m。 中风化泥岩（J3p）：紫红色，泥岩结构，块状构造，矿物以石英、长石为主，岩质较破碎，发育有近似直立裂隙，裂隙面无次生矿物。仅部分探井揭穿该层，揭露厚度0.15～0.20m。 强风化砂岩（J3p）：黄灰色，组织结构已大部分破坏，矿物以长石、石英为主，岩芯呈碎块状，局部呈短柱状，锤击易碎，厚度0.05m。 中风化砂岩（J3p）：灰色，块状构造，矿物以石英、长石为主，岩质较新鲜、坚硬。在探井深度范围内该层未揭穿，最大揭露厚度0.2m。
3）测试：在实验区共取6组泥岩和6组砂岩试样进行天然含水率单轴抗压试验、饱和含水率单轴抗压试验和软化系数测定。
4.7 病害成因分析
根据调查和分析，实验区内地质环境病害形成的原因主要为以下几种：
1）地质地貌因素
龙多山摩崖造像及题记区域内斜坡陡峻，坡度大于45°，呈上陡下缓凹凸不平的陡坡；从岩性上，场地内存在坚硬且具较大抗剪强度和抗风化能力的砂岩与相对软弱的泥岩互层，且泥岩在局部的关键区域内形成出露，上部坚硬的砂岩形成陡峻悬崖，下部泥岩由于易风化崩解而形成岩穴凹槽，致使上部岩石失稳而崩塌。这是实验区内最严重、破坏影响最大的地质灾害因素。
2）裂隙因素
场地内发育有一组X共轭剪裂隙和一组张裂隙，其方向分别为NNE、NEE及NW，裂隙倾角较陡，其裂隙面为软弱结构面，被切割的不稳定岩块易沿结构面滑移乃至崩塌。实验区内岩体完整性较好，岩层产状近水平，主要分布两组构造裂隙。其中近南北走向的一组隙宽较大，裂隙中有泥质充填和植物根系生长。近东西走向一组裂隙与崖面大致平行，往往构成岩体的崩塌滑动面。区内共发现大的构造裂隙8条，构造节理密度<0.1条/m。除上述两组裂隙外，岩体内还发育有十余条层间裂隙和风化卸荷裂隙，构造裂隙和近水平的层面裂隙互相交切，将区内岩体切割成巨块状，易产生向临空方向的崩塌。
3）岩性因素
崖体岩体为灰褐色巨厚层状含长石岩屑细中粒石英砂岩和钙质绢云母细粉砂岩，岩石软硬适中，适于雕刻，但抗风化能力差，表体易风化剥蚀。下部泥岩则易风化崩解，形成大小不一的空洞，造成上部砂岩凌空，形成危岩体。另，砂岩中长石、方解石等易于风化的矿物发生分解、溶蚀从而产生石膏、粘土等次生矿物，吸水膨胀后易产生剥落。
4）风化因素
物理风化对岩体强度的劣化主要为太阳紫外线的辐射，温度与湿度的变化引起岩体表层孔隙中的水、气和各种矿物产生差异性膨胀，因而在岩石内部产生压应力和张应力，应力长期交变作用的结果削弱了矿物颗粒间的联结而发生破碎，岩体强度降低。而化学风化主要是水溶液在与岩体的矿物进行化学反应的过程中，使岩石的结构构造遭到破坏，成分受到改造，并产生一些在地表条件下稳定的新矿物。
5）生物因素
菌类及低等植物如苔藓、藻类、地衣等常常在石质文物上繁殖生长，且常以共生复合体存在，不仅使石质文物表面形成各种色斑，严重影响石质文物原貌，而且使石质文物发生微生物酸解作用和微生物络解作用而引起石质文物严重的生物风化。
6）环境气候因素
环境气候因素主要表现为雨水对文物的影响，作为弱电解质的水，可部分的电离为H+和OH-离子，它可以与水中矿物离解的各种离子发生置换反应而致使岩石劣化。
7）人为因素
龙多山作为风景名胜和宗教场所，一直是人类活动和人工扰动比较强烈的区域，随意触摸、刻画、攀爬及焚纸放炮等已对其造成了一定的损害。
4.8 文物保护工程方案编制
根据勘察和规范要求，实验区岩层为侏罗系蓬莱镇组砂岩夹泥岩，泥岩岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为级，软化系数0.58～0.63，为软化岩石，开挖暴露后易风化、崩解，天然地基承载力特征值fka=300KPa。砂岩岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为级，软化系数0.67～0.69，为软化岩石，易风化，天然地基承载力特征值fka=1000KPa。场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
依据文物的价值、残损情况、地质条件、环境条件等特征指标，基于勘察成果，评价文物的保存状况和文物载体的稳固程度，确定不同病害、不同问题的文物和环境体的保护原则及技术路线，开展了实验区保护方案编制，其主要防治对策有：
1）风化凹槽条石支墩砌筑支护
根据试验区的工程地质条件，对于风化凹槽的治理采用条石支墩支护，然后在空隙处填充块石，最后进行条石砌筑，各凹槽采取不同的设计方案。
2）裂隙灌浆粘结加固
根据裂隙发育的形态规模，方案拟采用裂隙灌浆加固技术。该技术是采取液压或气压方法将能凝固的液体注入岩土体的裂隙或孔隙中的一种加固技术，能够改善工作对象的物理力学性质，达到提高开裂岩体整体性，增强抗滑稳定性，以及封堵填充，阻止水流进一步侵蚀。
3）岩体崩塌治理设计
针对有文物本体存在的崩塌岩体治理方案采用充填砌筑方法，首先将卸荷裂隙用块石充填，并注入粘结剂，之后将裂隙口利用砂岩条石砌筑，使裂隙面与上下部岩体成为一体。而对直接塌落的文物本体，拟修建防护栏以隔离方式保护题刻的完整性及游人的安全。
4）危石清理
对于实验区内危石进行清理，清除风化破碎层及附着物，保证文物以及游人安全。
5）道路整修
对题刻区崖壁下自然形成的小路，作平整处理。
6）护栏补修设计
以原有护栏为参照，在护栏破损及无护栏地带，新建条石护栏，保护游人安全。
7）排水处理
主要在崖顶和窟顶修建截水沟及挡水坎进行排水处理。
8）防风化处理
对病害危重的石刻进行局部物理和化学保护试验，对剥落和空鼓裂纹题刻、造像拟采用小锚杆加固，风化部位采用涂刷有机材料防风化加固，严重风化文物表面采用岩石增强剂以及硅酸乙脂修复砂浆，作为加固保护的主要材料。试验时间应不短于1年。

【文物记录】龙多山摩崖造像及题记（实验区）保护工程设计

5 结语
鉴于龙多山摩崖石刻的重要性及其现存的病害情况，其文物保护不单纯是面向文物本体，而是面向文物周边环境所开展的一项综合治理项目。本项目的主要工作旨在通过对危及文物及游客安全的主要病害现状评估和预测评估，提出科学有效、切实可行的保护方案，并适时组织施工，以实现对现存病害的全面防治和对龙多山石刻的长期保护，真实全面地保存龙多山摩崖造像及题记的历史信息和文化价值，探索一条适合合川周边区域石刻文物保护的方式方法，并在此基础上建设一处集历史文物、宗教文化、民俗活动、自然风光等为一体的文化休闲活动景点。
在项目实施过程中，得到了合川区文保所扬大用所长的鼎力支持，在此深表谢意。

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