新忽熱古城址病害特征及成因分析

賈 甲，付 菲

（西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院，陜西西安 710069）

新忽熱古城址病害特征及成因分析

賈 甲，付 菲

（西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院，陜西西安 710069）

新忽熱古城址是內(nèi)蒙古陰山以北草原地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的古代城址，具有非常高的歷史科學(xué)價(jià)值。遺址整體保存較差，主要病害類型有片狀剝蝕、淘蝕和裂隙，以及沖溝、生物破壞、人為破壞等。經(jīng)對(duì)其病害成因分析，得出影響遺址保存的不僅有遺址土的自身性質(zhì)與建筑工藝遺跡等自身因素，還包括風(fēng)、降雨、可溶鹽等環(huán)境因素。

新忽熱古城遺址；病害特征；成因

新忽熱古城址是內(nèi)蒙古陰山以北草原地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大的古代城址，位于烏拉特草原東南部，烏拉特中旗新忽熱蘇木西北1公里，經(jīng)研究認(rèn)定其為《蒙古秘史》中記載的兀剌海城，即成吉思汗西征西夏時(shí)第一個(gè)攻下的城池［1］，為第七批全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。對(duì)解開成吉思汗的西征路線之謎具有非常高的歷史科學(xué)價(jià)值。

解放初期城墻基本完整，上面可并行4輛牛車，可現(xiàn)在城墻缺損較多，病害發(fā)育嚴(yán)重，亟待保護(hù)。文章全面地對(duì)各面墻體所存在的病害類型與發(fā)育程度進(jìn)行闡述，并分析探究影響病害形成與發(fā)育的主要因素，為后期的保護(hù)加固工作提供依據(jù)。

一、新忽熱古城址保存狀態(tài)

新忽熱古城址平面形制呈方形，城墻由黃土夯筑而成，原邊長約950余米。目前，東墻殘存約875米，西墻殘存約658米，南墻殘存約776米，北墻殘存約647米。墻體兩側(cè)均有沙土堆積，堆積較少處沙土掩埋墻體底部，堆積較多處墻體已完全被掩埋不見。東、南、北墻墻體相對(duì)完整，缺失較少，西墻則情況較差，大部分墻體消失，僅有南端幾段不連續(xù)的墻體存在。

東墻整體穩(wěn)定性較好，墻體兩側(cè)底部被沙土掩埋，風(fēng)化嚴(yán)重；北端墻體坍塌消失，坍塌斷口處裂隙發(fā)育較多。西墻整體穩(wěn)定性較差，風(fēng)化嚴(yán)重；北端長約260 m墻體已完全消失，中段墻體已完全被沙土覆蓋掩埋，南段墻體坍塌嚴(yán)重，剩余小部分墻體保存狀況不佳。南墻整體穩(wěn)定性較好，風(fēng)化嚴(yán)重；北側(cè)墻體基本被沙土掩埋，只露出頂部少許墻體；南側(cè)墻體底部被沙土掩埋。北墻整體穩(wěn)定性較好，風(fēng)化嚴(yán)重；北側(cè)墻體基本全被沙土掩埋，南側(cè)墻體底部被掩埋，未被掩埋墻體風(fēng)化嚴(yán)重，夯層之間薄弱層淘蝕厲害；東端墻體坍塌嚴(yán)重，發(fā)現(xiàn)數(shù)條巨大裂隙。

二、新忽熱古城址病害現(xiàn)狀

根據(jù)對(duì)新忽熱古城址的現(xiàn)場病害調(diào)查結(jié)果顯示，新忽熱古城址的病害類型有片狀剝蝕、淘蝕、裂隙發(fā)育、沖溝、生物破壞、人為破壞等［2］（表1）。

表中結(jié)果顯示，各面墻體淘蝕面積達(dá)到墻體面積的8%左右；而沖溝面積所占比例基本小于0.1%；裂隙分布平均每100米就有將近10條裂隙，由于此次裂隙調(diào)查只針對(duì)開口大于2公分的裂隙，因此0.1%的裂隙分布密度也很大；平均每平方米就有0.2個(gè)柱洞存在，分布密集數(shù)量巨大；片狀剝蝕存在于所有墻面，但表面疏松層剝落嚴(yán)重，使其后堅(jiān)硬墻面再次暴露于空氣中；生物病害主要存在于柱洞及地下，數(shù)量與面積無法進(jìn)行確切統(tǒng)計(jì)［3］。綜上所述，新忽熱古城址的主要病害類型為片狀剝蝕、淘蝕、裂隙，沖溝與生物病害存在相對(duì)較少。

表1 新忽熱古城址病害統(tǒng)計(jì)

三、新忽熱古城址病害成因分析

（一）淘蝕

淘蝕主要為風(fēng)力淘濁、酥堿淘濁和凍融淘濁。風(fēng)力淘蝕主要集中在夯層與夯層之間的薄弱層以及柱洞等特殊位置，而酥堿淘蝕與凍融淘蝕則更多的集中在墻體的底部表面。淘蝕病害分布面積廣、數(shù)量多、程度嚴(yán)重，是該遺址最為嚴(yán)重的病害之一［4］（表2）。

表2 新忽熱古城址淘蝕病害統(tǒng)計(jì)

表中顯示，淘蝕面積所占比例最大的為東墻與北墻南側(cè)，其中東墻為9.32%，北墻南側(cè)為10.87%；其次是西墻與南墻，其中西墻東側(cè)為6.35%，南墻南側(cè)為6.56%；最少的是西墻西側(cè)、南墻北側(cè)與北墻北側(cè)，均小于3.5%。東墻淘蝕面積占?jí)w面積約10%，因東墻墻體被沙土掩埋較少，即暴露在空氣中的薄弱環(huán)節(jié)（墻體底部和柱洞區(qū)域等）相對(duì)較多，而這些薄弱環(huán)節(jié)更易受環(huán)境因素的影響，因此淘蝕病害發(fā)育較為嚴(yán)重。北墻南側(cè)淘蝕面積占?jí)w面積10.87%，與東墻病害發(fā)育特征有所不同的是北墻淘蝕也與墻體建筑工藝有關(guān)——每層夯層的密度不均勻，上部密實(shí)下部疏松，導(dǎo)致每層夯層底部的淘蝕較頂部更為嚴(yán)重，形成了獨(dú)特的凹凸?fàn)顗w，因此每層夯層底部、墻體底部以及柱洞區(qū)域作為薄弱環(huán)節(jié)加劇了淘蝕病害的發(fā)育。西墻西側(cè)與北墻北側(cè)淘蝕出現(xiàn)相對(duì)較少，南墻北側(cè)甚至沒有出現(xiàn)淘蝕病害，是因?yàn)樵搨?cè)墻體已全部被沙土覆蓋掩埋，薄弱環(huán)節(jié)存在較少，因此病害發(fā)育最少。

綜合分析，淘蝕病害的產(chǎn)生主要與其自身因素和環(huán)境因素有關(guān)。自身因素包括遺址土的性質(zhì)和建筑工藝。經(jīng)測試，四面墻體的土級(jí)配均不良，結(jié)構(gòu)較為松散，抵抗外營力破壞能力差，同時(shí)土體含水率低，塑性指數(shù)較低，崩解速度快，說明遺址土體性質(zhì)整體性質(zhì)較差，易于受環(huán)境影響產(chǎn)生病害。四面墻體均為夯筑而成，而夯層的厚度不一、密度不均，這也是墻體易產(chǎn)生病害的薄弱環(huán)節(jié)，其中以北墻表現(xiàn)最為嚴(yán)重，經(jīng)測試，北墻土體密度最小為1.709 g／cm3，且土色偏白，后經(jīng)XRF檢驗(yàn)，證實(shí)其所用黃土中添加有灰土，其它三面墻體中并未發(fā)現(xiàn)。

環(huán)境因素主要包括風(fēng)、降雨、可溶鹽、溫濕度等。該地區(qū)春季風(fēng)沙大，以西北風(fēng)為主，常伴有沙塵，風(fēng)力以4－5級(jí)為常見，最高可達(dá)10級(jí)以上。經(jīng)易溶鹽含量測試，該地區(qū)土體呈堿性，PH值在7.0－8.1之間，可溶鹽含量總體較高，在5000毫克／千克－12000毫克／千克之間不等，陰離子SO42－，Cl－含量最大。這說明，土體中可溶鹽的主要成分是硫酸鹽和氯鹽，如此高的易溶鹽含量印證了酥堿淘蝕的存在。凍融淘濁主要發(fā)生在冬季雪后，該地區(qū)雖屬于大陸性干旱氣候區(qū)，但四季明顯，季度溫差、晝夜溫差大，在冬季降雪后，積雪的集中也會(huì)造成凍融淘蝕。

（二）裂隙

裂隙發(fā)育以卸荷裂隙與建筑工藝裂隙為主。卸荷裂隙集中在東墻北端、西墻以及北墻東端等位置，此類裂隙張開度較大，最大可達(dá)數(shù)十公分；建筑工藝裂隙分布較為均勻，各面墻體均有出現(xiàn)，此類多裂隙貫穿墻體兩側(cè)（表3）。

表3 新忽熱古城址裂隙病害統(tǒng)計(jì)

表中顯示，東墻東側(cè)裂隙分布密度最大，為0.28條／m，其次為東墻西側(cè)、南墻南側(cè)和北墻南側(cè)，分別為0.8條／m、0.15條／m和0.10條／m，最少的為西墻、南墻北側(cè)及北墻北側(cè)，均小于0.05條／m。東墻裂隙最多共316條，平均分布密度為0.18條／m，即平均每5米就會(huì)有一條裂隙產(chǎn)生；西墻最少只有49條，雖然西墻墻體長658米，但大部分墻體已經(jīng)被沙土完全覆蓋掩埋，未被覆蓋的墻體長僅約200米，即西墻裂隙分布集中在這200 m墻體上，平均分布密度應(yīng)為0.12條／m；南墻北側(cè)與北墻北側(cè)墻體基本被沙土掩埋，基本未發(fā)現(xiàn)裂隙。四面墻體中以東墻裂隙病害最為嚴(yán)重，其它三面墻體情況相近，但因西墻殘存墻體本身較薄，又以貫穿墻體的卸荷裂隙為主，因此對(duì)西墻的穩(wěn)定性影響最大。

卸荷裂隙主要發(fā)生東墻北端、西墻以及北墻東端等已經(jīng)發(fā)生過失穩(wěn)坍塌的墻體邊緣，如繼續(xù)發(fā)育開裂極有可能導(dǎo)致再次失穩(wěn)坍塌；而建筑工藝裂隙是當(dāng)初在筑造墻體時(shí)遺留下來的薄弱環(huán)節(jié)，更易在風(fēng)、雨等的作用下開裂擴(kuò)大，但此類裂隙一般不會(huì)影響到墻體的穩(wěn)定性。

（三）柱洞

柱洞本身不算病害，是建筑工藝的遺跡，但因其為風(fēng)力淘蝕、動(dòng)物建巢等病害提供了條件，且數(shù)量較多，因此本次病害調(diào)查也將其單獨(dú)列為一項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。該遺址柱洞分布規(guī)律性很強(qiáng)（在水平方向和垂直方向均以平均1米的間距密集分布），在各面墻體均有出現(xiàn)（表4）。

表中顯示，各面墻體柱洞分布密度基本相同，約0.2個(gè)／m2，只有南墻北側(cè)數(shù)值較小僅為0.03個(gè)／m2，是因?yàn)樵搨?cè)墻體基本全被沙土掩埋，只發(fā)現(xiàn)5個(gè)柱洞，數(shù)據(jù)不具參考性，而南側(cè)墻體的分布密度則與其它三面墻體相吻合為0.18個(gè)／m2。

表4 新忽熱古城址柱洞病害統(tǒng)計(jì)

柱洞的存在是古代建筑工藝的遺跡，說明該遺址在當(dāng)初修建時(shí)，采用了一定的方法，且柱洞排列整齊，說明該技法在當(dāng)時(shí)運(yùn)用已比較成熟。通過對(duì)大量柱洞內(nèi)部殘留物的清理，在其中幾個(gè)洞口封堵嚴(yán)密的柱洞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了腐朽嚴(yán)重但仍保留其原結(jié)構(gòu)的圓柱狀木頭，經(jīng)過木材種屬鑒定其均為榆科榆屬木材，說明這些木頭為當(dāng)時(shí)筑造墻體時(shí)的工具，但因大部分柱洞已被動(dòng)物破壞，所以本就腐朽嚴(yán)重的木頭已消失不見，留下的空隙為淘蝕及生物病害提供了條件。

（四）沖溝

沖溝主要有徑流型沖溝和裂隙型沖溝，以裂隙型沖溝為主。主要分布在墻體的立面，規(guī)模較裂隙大（表5）。

表5 新忽熱古城址沖溝病害統(tǒng)計(jì)

表中顯示，沖溝病害相對(duì)較少，只在東墻、南墻南側(cè)以及北墻南側(cè)有所發(fā)現(xiàn)，且每面墻沖溝面積較小，約占?jí)w面積的1%－2%。在西墻、南墻北側(cè)與北墻北側(cè)均未發(fā)現(xiàn)沖溝病害。與淘蝕病害分布密度相比，該遺址區(qū)沖溝病害程度較輕。

沖溝的形成與降雨和裂隙發(fā)育有密切的關(guān)系。該地區(qū)干旱少雨，年均降水量在106.2—443.7毫米之間，因此年均降水對(duì)城址的影響并不大，但每年夏季雨季集中單次降雨量大，則會(huì)對(duì)遺址產(chǎn)生直接的沖刷與破壞，導(dǎo)致徑流型沖溝的形成。裂隙型沖溝是在已有裂隙的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，因此也與原墻體的裂隙規(guī)模有關(guān)，主要存在于東墻、南墻南側(cè)及北墻南側(cè)。

（五）片狀剝蝕

片狀剝蝕存在于遺址區(qū)所有墻面，該遺址片狀剝蝕以鱗片狀為主，但表面的疏松層基本脫落，暴露出其后堅(jiān)硬致密的新鮮墻體。

片狀剝蝕的產(chǎn)生主要受風(fēng)和雨的影響。遺址所在區(qū)烏拉特中旗晝夜溫差大，季節(jié)溫差大，風(fēng)沙嚴(yán)重，雨季集中，偶爾也會(huì)出現(xiàn)單次降雨量大的情況，在風(fēng)和雨的共同作用下導(dǎo)致片狀剝蝕的大面積產(chǎn)生。

（六）生物病害

該遺址區(qū)的生物病害主要有動(dòng)物制造的洞穴，鳥類、蛇類在墻體柱洞中搭窩筑巢，牧民在城墻周圍放牧導(dǎo)致牛羊?qū)Τ菈Ξa(chǎn)生的直接間接破壞。部分地區(qū)植物根系的發(fā)育導(dǎo)致遺址的開裂變形，穩(wěn)定性下降，為水的流動(dòng)提供了渠道，促進(jìn)了遺址其他病害的形成。

（七）人為破壞

除以上幾種病害，對(duì)遺址影響嚴(yán)重的還有人為破壞。人為破壞主要有修挖窖井、涂刷標(biāo)語、開墾農(nóng)田、牧民放牧、建設(shè)取土以及修建公路等，這些行為都對(duì)遺址產(chǎn)生了不可忽視的影響。

新忽熱古城址整體保存狀況較差，主要病害為片狀剝蝕、淘蝕和裂隙，以及沖溝、生物病害、人為破壞等病害類型。遺址病害是在遺址自身因素與環(huán)境影響因素的共同作用下形成的。自身因素包括遺址土的工程特性與建筑工藝遺留下的柱洞。環(huán)境影響因素主要為降雨、風(fēng)、可溶鹽、生物因素以及人為破壞。目前遺址病害及其發(fā)育都是在以上多種因素交替作用下的結(jié)果［5］，長期暴露在大自然中，環(huán)境因素得不到改善，使遺址保存狀況令人堪憂。

［1］王大方.內(nèi)蒙古文物局專家組考察烏拉特中旗新忽熱古城［J］.內(nèi)蒙古文物考古，2008（1）：138.

［2］孫滿利，王旭東，李最雄.土遺址保護(hù)初論［M］.北京：科學(xué)出版社，2010：94－107.

［3］孫滿利，李最雄，王旭東，等.干旱區(qū)土遺址病害的分類研究［J］.工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007（6）.

［4］楊強(qiáng)義，劉煒.丹鳳門遺址病害現(xiàn)狀及成因分析［J］.群文天地，2011（22）：81－82.

［5］趙凡，姚雪.陜北建安堡病害調(diào)查與成因分析［J］.延安大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012（4）：74－79.

［責(zé)任編輯 劉國榮］

Deterioration of the Xinhure Site and Its Causes

JIA Jia，F(xiàn)U Fei
（School of Cultural Heritage，Northwest University，Xi＇an 710069，Shaanxi）

The Xinhure ancient site is identified by archaeologists as the first captured city by Genghis Khan during hisWestern Xia expedition，so it is of very high historical and scientific value.The whole site has been poorly preserved so far，mainly resulting from weathering and cracks，aswell as uncovering，flaking，gullies，organism damage and human－made deterioration.The poor situation is formed jointly by its own factors and environmental factors.Its own factors include poor soil properties，cracks by poor construction process，postholes.Environmental factorsmainly consist of rainfall，wind，humidity，soluble salts，organism factors，and some other factors，which have notbeen improved.Thereby，its conservation state of the site is very worrying.

Xinhure earthen site；deterioration；causes

K878

A

1004－9975（2014）02－0122－04

2014－01－26

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAK08B11）

賈 甲（1989－），女，陜西延安人，西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院文物保護(hù)學(xué)專業(yè)碩士研究生。