赤壁山肌頭巖摩崖石刻現(xiàn)狀與保護

司彩亞

摘要:文章首先簡要介紹了赤壁山肌頭巖摩崖石刻的保護意義與自然環(huán)境條件,然后分析了該文物面臨的變形破壞現(xiàn)狀并做出穩(wěn)定性評價,最后提出了針對的治理措施。

關鍵詞:赤壁山肌頭巖摩崖石刻;破壞現(xiàn)狀;穩(wěn)定性評價;治理措施

中圖分類號:P512.1 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0059-02

1摩崖石刻簡介

摩崖石刻有廣義和狹義之分,廣義的摩崖石刻是指人們在天然的石壁上摩刻的所有內容,包括各類文字石刻、石刻造像,還有一種特殊的石刻巖畫也可歸入摩崖石刻。狹義的摩崖石刻則專指文字石刻,即利用天然的石壁刻文記事。摩崖石刻在中國分布很廣,是人類寶貴的文化遺產,也是重要的旅游資源。

赤壁位于湖北省東南部長江流域中下游?！俺啾谥畱?zhàn)遺址”是湖北省重點文物, 位于赤壁市北39km 處長江南岸的赤壁鎮(zhèn)。鎮(zhèn)西北角磯頭臨江的陡壁保存有歷代以來的摩崖石刻多處[1]。赤壁摩崖石刻的保護意義體現(xiàn)在:赤壁古戰(zhàn)場不僅是湖北省古戰(zhàn)場保留最為完好的文物地,在全國古戰(zhàn)場遺址中也是首屈一指的。由于其摩崖石刻上恢弘的“赤壁”二字,成為了湖北三國文化的一張名片。

2赤壁山自然環(huán)境條件

2.1地貌條件

赤壁市所處為幕阜山脈與江漢平原接壤的丘陵地帶,地勢由南向北逐漸傾斜。境內山地、丘陵、平原、湖泊依次排列,構成“六山二水二分田”的格局。

2.2氣候條件

赤壁市地處江漢南沿、幕阜山北緣,屬亞熱帶季風氣候區(qū)。由于季風環(huán)流影響,冬季盛行大陸來的極氣團,夏季盛行海洋來的熱帶氣團,春秋兩季為季風交替的過渡時期。由于地理位置、大氣環(huán)流、地形的作用,形成了本地雨量豐富、日照充足、氣候溫和、四季分明、雨熱同季、無霜期長的氣候特點。

2.3水文條件

赤壁市境內河流呈東西排列,南北流向,縱貫全境,湖泊處于河流尾閭,像金線串珠,均北向注入長江。大部分處于石灰?guī)r地區(qū),巖溶發(fā)育,地下水通道較多,自流泉分布較廣,自古素有“九港十八畈,四十八名泉”之說,在人民群眾中廣為流傳,意指沖垅平畈田主要依靠港、泉水灌溉。

2.4環(huán)境工程地質背景

赤壁山一帶的地層走向為北西—南東向,總體產狀為NW315/SW∠80,表現(xiàn)為單斜地層,而在金鸞山一帶的TJw/Pm分界面卻以斷層接觸,斷層產狀為275-290/NE∠75°,表現(xiàn)為正斷層。另外在赤壁山磯頭的巖壁上,可見有大量構造裂隙,裂隙的優(yōu)勢方位有兩位,一組產狀為NE86/SE∠40°,另一組產狀為NW346/SW∠64°,這些裂隙使巖體產生破碎,造成山體兩側多處崩落。

除了地質構造使巖體產生破碎外,新構造運動對赤壁山一帶的地貌景觀也有一定的影響,區(qū)內新構造運動具體表現(xiàn)為差異升降運動,形成現(xiàn)代地貌景觀。長江以南相對抬升,形成剝蝕殘丘地貌。以北相對下降,形成現(xiàn)代湖沖積平原地貌。盡管赤壁山一帶的地勢相對高差不大,只有30～40m,但由于山體比較陡峭,沿江部分不僅具有很好的臨空面,而且還受到浪蝕作用、地下水沖刷作用以及山體頂部植物的根劈作用等,從而使赤壁山磯頭摩崖石刻巖壁上多處產生崩塌現(xiàn)象。

3赤壁山變形破壞現(xiàn)狀及穩(wěn)定性評價

3.1變形破壞現(xiàn)狀

①赤壁山磯頭山體雖然不高,從枯水位江面到山頂最高點只有40 m左右,但四周均為陡壁,尤其是臨江的摩崖石刻文物群巖壁,不僅地形坡度較陡,形如刀削,而且存在大量構造裂隙,加上長期以來山體自重卸荷作用,使磯頭許多地段產生了卸荷裂隙,致使部分地段的陡壁形成危巖體,有崩落的危險存在。

②赤壁山磯頭平行山體走向,即北西—南東向的層間破劈理帶比較發(fā)育,其順層破劈理帶通常發(fā)育在含頁巖的軟弱巖層中,這類破劈理帶一是由于層間滑移破裂作用,形成密集的破劈理,使層間破碎嚴重,另外則是由于地表水的沖刷,將其中的泥質成分或頁巖“淘空”,從而使這類構造巖層單元出現(xiàn)明顯的裂縫,其寬度大小不一,一般的寬度有幾十厘米,最寬的可達1m多。這種層間破劈理帶或裂隙帶,對赤壁山磯頭摩崖石刻的整體穩(wěn)定性,有很大的影響,是整體治理的關鍵對象。

3.2穩(wěn)定性評價

①由于赤壁山磯頭巖一帶是由一套比較堅硬的砂礫巖所組成,因此,該巖石組構對山體的總體穩(wěn)定性應該有利,從現(xiàn)場調查來看,除了少量頁巖層外,其巖體總體比較堅硬,目前所出現(xiàn)的一些局部失穩(wěn)問題,均是由于裂隙切割所造成,并非巖石強度較低所致。

②巖層層面傾向山外,即向臨江面傾斜,但傾角較大,通常達到80°左右。根據(jù)對自然滑坡、人工邊坡包括露天礦邊坡、公路路塹邊破、鐵路路塹邊坡的研究,山體的整體滑動主要是由于存在緩傾角的順坡結構面所致,而高陡邊坡多形成崩落、崩塌現(xiàn)象。赤壁山磯頭巖一帶主要是一套順坡高陡邊坡,一般不會產生整體滑移,但會產生崩落和崩塌現(xiàn)象,摩崖石刻巖壁之下的大量崩塌堆積物,便是證據(jù)。

③由于赤壁山臨江一帶為陡壁,這種陡壁在卸荷和自重作用下產生了與臨空面平行的卸荷裂隙,經(jīng)長期風化作用,裂隙不斷發(fā)展,當卸荷裂隙發(fā)展到陡壁底部或發(fā)展到某一深度而與緩傾角節(jié)理相通時,則有可能引起陡壁巖石崩落或滑落等[2]。

4赤壁山磯頭巖環(huán)境病害工程治理

赤壁山磯頭巖一帶摩崖石刻所面臨的破壞和威脅,既有地質本身存在的問題,也有自然應力的作用結果,例如大氣降水對巖體裂隙的沖刷和侵蝕,夏季漲水期江水的長時間浸泡,冬季冰凍期冰劈作用等物理作用,均加劇了赤壁山巖體的破碎和裂隙的擴大,另外,由于赤壁山頂生長有大量的植物,尤其是一些比較古老的樹,其樹根通常沿巖石的裂隙生長、擴展,形成根劈作用,對巖體也有很大的破壞作用,因此,為了保證赤壁山石刻文物的安全,必須對其進行綜合治理。

4.1赤壁山磯頭巖地質體穩(wěn)定性加固

①防浪堤的修建。盡管赤壁山一帶的地勢相對高差不大,只有30～40 m,但由于山體比較陡峭,沿江部分不僅具有很好的臨空面,而且還受到浪蝕作用,擬修建防浪堤以減小浪蝕作用。

②裂縫治理。裂縫治理主要通過錨桿孔灌漿進行充填,提高破碎巖層結構強度和整體穩(wěn)定性,同時裂縫充填密實后可阻斷風、氣、水循環(huán)通道,防止風化發(fā)展。對所有外露的主要裂隙都要注漿,尤其是控制性結構面上的主要裂隙。注漿材料采用水泥砂漿和環(huán)氧樹脂。

③部分植被的整理。樹木雜草的根系會沿著裂縫往下不斷發(fā)展,使裂縫不斷擴大,造成巨大的破壞作用。因水源豐富,氣候暖濕,巖體長年積濕,危巖上部山坡上植被生長十分茂盛,樹木根系沿巖體裂隙生長產生的根劈作用,加劇了巖體的破碎,因此,需進行部分植被的整理。同時,對于根劈作用已造成的擋土墻開裂等進行修補,對于其他裂隙采用灌漿處理。

④邊坡治理。南側的邊坡,擬清理植被后沿自然邊坡修建漿砌片石護坡,局部區(qū)域使用錨桿加固。設計原則如下:根據(jù)場地規(guī)劃和項目實際條件,確定安全、合理的放坡坡率;采用合理、經(jīng)濟的治理措施,盡量避免大挖大填;邊坡治理措施及環(huán)境造型設計有機結合起來。

⑤不穩(wěn)定性監(jiān)測。在已修建或擬修建的擋土墻與護坡上,以及經(jīng)過治理的裂縫上,設置若干不穩(wěn)定性觀測點,定期監(jiān)測其沉降與位移情況。

4.2赤壁山磯頭巖地質體表面風化加固

赤壁山磯頭摩崖石刻已經(jīng)受了長時期的風化作用,石刻表面嚴重酥堿,剝落,有些石刻己模糊不清,字跡難辯。從目前的技術來看,巖體風化是很難根治的,不過可以采取有效措施以減緩風化速度。例如用化學粘膠劑膠結表面剝落巖塊及用有機硅等材料進行地表面噴涂處理,但最重要的是進行綜合治理。

根據(jù)石質文物風化機理,一方面石料逐漸發(fā)生老化變質,這是不可抗拒的自然規(guī)律;另一方面,環(huán)境污染加速了巖石的老化,即自然因素和人為因素相互作用導致了石質文物的風化[3]。然而,大量的石刻等露天石質文物置于大環(huán)境而非博物館中,其環(huán)境的控制及調節(jié)實屬不易,涉及化工、環(huán)保、水文、地質、文保等多個部門,是一項系統(tǒng)工程,需要綜合治理,這無疑要耗費大量人力和資金。因此,通過對文物進行滲透加固來延緩文物的老化,是一種切實可行的保護露天石質文物的方法。

參考文獻:

[1] 彭自強,張明遠,任偉中.赤壁摩崖石刻環(huán)境地質問題與病害[J].國外建材科技,2005,26(3):51-53.

[2] 方云,鄧長青,李宏松.石質文物風化病害防治的環(huán)境地質問題[J].現(xiàn)代地質,2001,15(4):458-461.

[3] 汪東云,劉東燕,張贊勛.摩巖石刻文物保護防風化研究現(xiàn)狀及深化方向[J].重慶建筑大學學報,1997,19(2):106-111.