通古斯巴西古城遺址前期保護(hù)研究?

徐桂玲，梁濤

(新疆文物古跡保護(hù)中心，新疆烏魯木齊830000)

一、前言

通古斯巴西古城遺址位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)新和縣塔木托格拉克鄉(xiāng)通古斯巴西農(nóng)場南，地處渭干河沖積平原邊緣(見封三圖1)。新和縣地處古絲綢之路（中道）中段要隘，屬古龜茲國中心地域。地勢北高南低，東北部尖，西南部寬，呈三角狀。地理位置優(yōu)越，交通十分便利。該遺址于2006年被國務(wù)院公布為第六批全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

通古斯巴西古城原名“托古孜巴什城”、“托古孜巴什”，維吾爾語意為“九城之首”，此處以通古斯巴西古城為中心，周圍分布著博提巴什、且熱克協(xié)爾、來合曼協(xié)爾海爾、阿克提坎協(xié)爾、克孜勒協(xié)海爾、克孜勒協(xié)爾、喬科拉協(xié)爾、艾格買力羊達(dá)克協(xié)海爾八處古城戍堡。由于此地野豬出沒，后訛傳稱為“通古斯巴什”，又稱“通古斯巴西”。

通古斯巴西古城遺址規(guī)模宏大、保存相對完好、制式清晰，是新疆阿克蘇地區(qū)保存最完整，規(guī)模最大的一處唐代古城遺址。與天山以南同類軍城遺址相比較，該遺址是一座保存較為完好、規(guī)模最大的軍事、屯田古城戍堡遺址群，專家推斷其建于647～692年。遺址平面呈方形，南北長250米，東西寬230米，面積約為5.75萬平方米，是一個完整的軍事體系和屯田區(qū)，是西域唐朝龜茲軍屯駐之地，是絲綢之路和唐西域地區(qū)重要的軍事基地，對保護(hù)絲綢之路和西域地區(qū)的安全起到了重要作用。古城遺址中曾出土大量珍貴文物，有布巾、胡麻、油餅、鞋履、箭袋、木碗、陶器、陶片，唐大歷年間的殘紙、絲織品殘片、李明達(dá)借糧契、白蘇畢力領(lǐng)屯米狀、將軍批潤奴烽子錢殘紙，太元、開元、大歷、建中年號的唐代銅錢，對于研究西域屯墾歷史有重要意義。受自然和人為因素的影響，該遺址目前保存現(xiàn)狀堪憂，病害多發(fā)，急需進(jìn)行保護(hù)。文中對病害的類型、成因等進(jìn)行了分析，提出了一些建議，但由于時間和條件有限，對于通古斯巴西古城的病害及相應(yīng)的綜合保護(hù)技術(shù)來說，還需要進(jìn)一步研究。

二、遺址病害類型

通古斯巴西古城遺址始建時間距今已1 300余年，遺址保存狀況堪憂，各種病害頻發(fā)，現(xiàn)將通古斯巴西古城遺址的病害分析歸類：

（1）鹽害。通古斯巴西古城遺址位于阿克蘇地區(qū)新和縣塔木托格拉克鄉(xiāng)通古斯巴西農(nóng)場南部，遺址周圍農(nóng)田較多，農(nóng)業(yè)灌溉時采用引水漫灌，造成地下水位超過臨界深度，土壤中水分劇烈蒸發(fā)，土中鹽分隨毛細(xì)水上升遷移到地表，并在地表聚集,使土體變得松散、顆粒化[1]，進(jìn)而引起基礎(chǔ)逐漸凹進(jìn)，隨著時間推移，導(dǎo)致土體上部的傾斜并最終破壞遺址土體的整體安全性。

（2）紅柳。通古斯巴西古城遺址周邊紅柳密布，有些甚至長到墻根處。紅柳根系的側(cè)向生長會影響墻體的穩(wěn)定性，其根系吸取地下水，造成鹽分向上遷移，加劇鹽害(見封三圖2)。

（3）表面風(fēng)蝕。通古斯巴西古城是利用天然土質(zhì)材料經(jīng)過夯土板筑及土坯砌筑而成，性質(zhì)脆弱，在長期風(fēng)沙作用下受到嚴(yán)重的侵蝕破壞。較大的溫度差促使土體熱脹冷縮，加快了土體本身的疏松、剝落[2]。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向是西北風(fēng)，最大風(fēng)速為18m/s，受風(fēng)蝕作用，土遺址墻體表層被侵蝕得非常嚴(yán)重，加之風(fēng)化作用，造成墻體的剝落、殘斷和土層的脫落（見封三圖3）。

（4）雨蝕。通古斯巴西古城遺址雨蝕病害主要有以下兩種情況：第一種是雨季時，大規(guī)模集中降水，墻體受雨水沖刷形成墻面沖溝（見封三圖4），各墻體均有不同程度的沖溝發(fā)育現(xiàn)象，深大沖溝一般出現(xiàn)在墻體接縫處；第二種是雨水面流及濕化引起的表面泥滑[3]。

（5）基礎(chǔ)掏蝕凹進(jìn)。是土遺址中比較常見的一種病害，其破壞性極強(qiáng)，基礎(chǔ)的掏蝕凹進(jìn)可以引起墻體裂隙發(fā)育及擴(kuò)展并最終導(dǎo)致土體錯落及坍塌[4]?；A(chǔ)掏蝕凹進(jìn)的主要形式有：第一，可溶鹽的反復(fù)結(jié)晶作用使得遺址基礎(chǔ)部位土體顆粒松散，在風(fēng)的作用下，基礎(chǔ)部位很容易形成凹進(jìn)；第二，基礎(chǔ)附近地勢低洼，容易出現(xiàn)匯水帶，地表水流攜帶泥砂對遺址基礎(chǔ)底部沖刷形成的凹進(jìn)。以上兩種凹進(jìn)的進(jìn)一步發(fā)育，形成有利的臨空面，夯層呈層狀剝離塌落，土坯砌筑的墻體成塊坍塌（見封三圖5）。

（6）裂隙。墻體破壞的重要因素之一是裂隙發(fā)育，通古斯巴西古城遺址的墻體主要病害形式也是裂隙發(fā)育（見圖1和圖2）。裂隙類型主要有風(fēng)化裂隙和卸荷裂隙兩種，風(fēng)化裂隙是卸荷裂隙最終發(fā)育的結(jié)果[5]。通常情況下，裂隙的傾角在90度左右，裂隙與墻面垂直并切斷墻體。裂隙發(fā)展最終導(dǎo)致部分墻體傾倒、坍塌。卸荷拉裂裂隙一般在豁口兩側(cè)，張開角度較大，后期發(fā)展可形成沖溝。

圖1 通古斯巴西古城遺址交通位置圖

（7）坍塌。坍塌病害從成因上可以歸結(jié)為三種不同類型。第一種主要發(fā)育在基礎(chǔ)掏蝕凹進(jìn)劇烈處，是由重力作用和掏蝕共同引起的坍塌（見圖3）；第二種是由于毛細(xì)水上升，鹽分向地表處聚集，引起土遺址材料的散體化，從而使其失穩(wěn)，引起坍塌，尤其以西墻坍塌最為嚴(yán)重。第三種是人類對墻體肆意挖掘，造成墻體臨空而引起的墻體坍塌。

圖2 南墻馬面與墻體接縫裂隙

圖3 鹽害引起墻體崩塌圖

（8）生物破壞。通古斯巴西古城遺址發(fā)育的生物破壞主要有蟲洞、鼠穴（見圖4）。西墻南部內(nèi)側(cè)蟲洞較多，蟲洞直徑在2～6厘米，深度2～4厘米，一般發(fā)育在墻體中部。第二種生物病害主要是嚙齒類動物所掏洞穴引起的病害，如鼠穴等，此種病害一般發(fā)育在墻體基礎(chǔ)部位。

圖4 蟲洞及生物洞穴

（9）人為破壞。對古城遺址造成的較大損害的人為破壞主要是周邊居民對墻體隨意攀登、踩踏和掏挖等。

總體上，病害分布具有如下特征：其一，受自然環(huán)境影響，土遺址各部位上述病害類型都有發(fā)育，但是程度有所不同，其中一種病害占有主導(dǎo)地位，其它類型病害處于從屬地位。其二，土遺址受地理位置和夯土的質(zhì)量影響，其破壞形式也有所不同?？傊?，這些因素是通古斯巴西古城遺址破壞的直接原因，到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)合適的技術(shù)去修復(fù)，建議文物保護(hù)管理部門重視遺址的保護(hù)與管理。

三、遺址病害成因分析

通古斯巴西古城遺址的病害其主要成因有：水的作用、風(fēng)的作用、溫度的作用、易溶鹽作用、生物作用以及人類作用。

（1）水的作用。通古斯巴西古城遺址各類病害的產(chǎn)生、發(fā)展和加劇與水的作用密不可分。通古斯巴西古城所在的新和縣雖然年降雨量不大，但是降雨均為短期集中強(qiáng)降雨，使的遺址表面的土體迅速崩解并形成泥流順著墻體流動、沖刷，干燥后土體表層形成一層薄薄的外殼，異常脆弱，在外力擾動下或者熱脹冷縮時會出現(xiàn)成片成片的剝落。在地下水位、雨水的侵蝕及牲畜的踐踏下，墻體坍塌嚴(yán)重，潮濕面積處在上升趨勢，加速了遺址病害的產(chǎn)生。

（2）風(fēng)的作用。風(fēng)對通古斯巴西古城遺址各種病害的發(fā)育和加劇有著很大的關(guān)系。第一，土遺址表層土體剝離、基礎(chǔ)凹進(jìn)掏蝕等多種病害類型的發(fā)育都離不開風(fēng)的作用[6]。第二，風(fēng)攜帶砂粒對土體進(jìn)行沖擊和摩蝕，使得土遺址底部和基礎(chǔ)被掏蝕形成凹進(jìn)，在這個過程中風(fēng)是主導(dǎo)力量。

（3）溫度的作用。溫度相當(dāng)于一種催化劑，對土遺址各種病害的產(chǎn)生和發(fā)展都起到至關(guān)重要的作用。通古斯巴西古城遺址所在地阿克蘇地區(qū)新和縣，年最高氣溫40.1?，最低氣溫-26.8?，晝夜溫差最大可達(dá)25度以上。劇烈溫差引起土體熱脹冷縮加速了土體本身的疏松和剝落，再加上風(fēng)雨的侵蝕，使得墻體出現(xiàn)開裂、泥皮脫落等現(xiàn)象。

（4）易溶鹽作用。由易溶鹽引起的鹽脹和溶蝕，使得土體疏松、膨脹、變形、最終土體結(jié)構(gòu)被破壞。易溶鹽中的硫酸鈉、硫酸鎂等，其溶解度對溫度的變化比較敏感，溫度降低時硫酸鈉結(jié)晶析出體積膨脹增大，使得土體局部鼓起、開裂；隨著溫度的升高或者有水的作用下，硫酸鈉的結(jié)晶水被析出或者溶于水中，這時體積變小使得土體疏松、多孔，土體結(jié)構(gòu)被破壞[7]，為土體的坍塌創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。

（5）生物作用。對通古斯巴西古城遺址造成破壞的生物主要是打洞的嚙齒類動物及穴居的昆蟲，各種生物病害在遺址區(qū)分布范圍很廣。

（6）人類作用。人類活動對遺址的破壞作用巨大，而且這種破壞是不可逆的、毀滅性的。

四、保護(hù)加固措施

通過對病害原因及病害類型分析，據(jù)現(xiàn)有技術(shù)手段和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議對遺址采取以下保護(hù)加固。

（1）裂隙加固。必須進(jìn)行加固處理的裂隙是指可能導(dǎo)致墻體出現(xiàn)傾倒、坍塌的裂縫。通常采用裂縫充填注漿與錨桿錨固相結(jié)合的方法來處理較大的裂隙，對于較小裂隙，采用注漿的方法加固即可。對于不能用土坯砌補(bǔ)或垛泥砌補(bǔ)的區(qū)域，建議用錨桿和靜壓注漿相結(jié)合的方法對其進(jìn)行加固。為了防止裂隙滲入雨水致使土體變軟，錨桿起不到預(yù)期的錨固作用，所以對墻體裂縫加固后必須進(jìn)行灌漿處理才能確保錨桿起到錨固作用；另外，裂縫中的沙土以及裂縫兩面?zhèn)缺陲L(fēng)化也會對錨固效果有一定的影響[8,9]。

（2）疏松層整治。通古斯巴西古城遺址的建造形式中有一種墻體是紅柳加筋垛泥砌筑、紅柳加筋夯筑而成，垛泥層或夯土層疏松且風(fēng)蝕極其嚴(yán)重，針對紅柳加筋層的垛泥層和夯土層進(jìn)行靜壓注漿加固，注入的漿體主要是采用粘土漿體。還有一種墻體是利用土坯砌筑而成，土坯層間粘結(jié)劑脫落嚴(yán)重，土坯層間縫隙張開，造成外層土坯不穩(wěn)，針對土坯砌縫，用粘土漿液進(jìn)行充填，泥漿中需加入一定量的麻刀纖維。

（3）基礎(chǔ)加固。建議采用土坯砌補(bǔ)的方式對墻體掏蝕凹進(jìn)區(qū)進(jìn)行保護(hù)，制作土坯時應(yīng)采用與遺址土相近的粉土制備，土坯要求含鹽率不大于0.50%，含水率不大于3.0%，干密度不小于1.70g/cm3，制備土坯所用材料采用當(dāng)?shù)卣惩僚c水拌制成的粘土漿液制成。砌筑體與文物本體需要用木錨桿進(jìn)行有效的連接，錨桿的間距通常為50cm，錨桿連接后再注漿充填，漿體仍用粘土漿液?？拷鼔钠鲅a(bǔ)體下方應(yīng)打入抗滑木樁[10]，土坯砌補(bǔ)時注意不要過量影響外部觀感，砌補(bǔ)后要確保砌筑體與遺址本體之間充填密實(shí)。對于墻體缺口，如西墻大范圍的坍塌區(qū)，可采用垛泥砌筑進(jìn)行加固。

（4）表面沖溝整治。沖溝規(guī)模較大時需要進(jìn)行砌補(bǔ)加固，砌補(bǔ)材料應(yīng)該與遺址土類似，并采用原有施工工藝進(jìn)行砌補(bǔ)；條件不具備時或者規(guī)模較小的沖溝，僅對沖溝表面進(jìn)行防風(fēng)化處理即可。

（5）水害整治。通古斯巴西古城遺址墻體兩側(cè)墻基處易形成匯水區(qū)，對遺址體穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，故對墻基處加強(qiáng)排水處理。在遺址體墻基周圍1米范圍內(nèi)平整出3～5%的坡度，坡向垂直遺址體墻基向外，使墻基匯水排散，減少對遺址體破壞。

（6）紅柳清除。通古斯巴西古城遺址周邊紅柳密布，紅柳的生長及其根系對遺址造成極大影響，因此，墻體附近的紅柳應(yīng)予以清除。

（7）考古清理。保護(hù)加固工程措施實(shí)施之前應(yīng)開展必要的考古工作，并加強(qiáng)對已有考古資料的研究，進(jìn)一步確定城址的年代、性質(zhì)、布局、形制及建造工藝等，為保護(hù)工程方案的施工設(shè)計提供更為詳實(shí)可靠的依據(jù)。

（8）鹽害防治。目前國內(nèi)對鹽害的治理并沒有太成熟的技術(shù)可以借鑒，建議展開專項(xiàng)研究。

五、結(jié)論

通古斯巴西古城遺址規(guī)模宏大，結(jié)構(gòu)精巧，保存相對較為完整，軍事防御設(shè)施十分齊備，是龜茲地區(qū)具有代表性的城址遺址。遺址中出土了大量珍貴文物，為研究古代龜茲地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等方面的發(fā)展提供了重要的實(shí)物資料，具有極高的歷史研究價值。文章通過對古城遺址的病害類型、病害成因的分析，提出切實(shí)可行的保護(hù)措施，對通古斯巴西古城遺址的后期保護(hù)具有重要意義。