高昌故城西南大佛寺遺址發(fā)育主要病害

陸繼財(cái) 趙海英

1 引 言

高昌故城座落于新疆自治區(qū)吐魯番市東約50 余公里的阿斯塔那村東、哈拉和卓村南，行政區(qū)劃屬吐魯番市三堡鄉(xiāng)哈拉和卓村，地理坐標(biāo)為北緯42°51′,東經(jīng)89°32′。占地面積約200 萬平方米。

高昌城始建于公元前1世紀(jì)，初稱“高昌壁”，為絲路重鎮(zhèn)。后歷經(jīng)高昌郡、高昌國、唐西州、回鶻高昌等長達(dá)1400余年之變遷，于公元14世紀(jì)毀棄于戰(zhàn)火。漢唐以來，高昌是連接中原、中亞、歐洲的樞紐。經(jīng)貿(mào)活動(dòng)十分活躍，世界各地的宗教先后經(jīng)由高昌傳入內(nèi)地，毫不夸張地說，它是世界古代宗教最活躍最發(fā)達(dá)的地方，也是世界宗教文化薈萃的寶地之一。

19世紀(jì)末和20世紀(jì)初，俄、德、英、日等國，一批一批探險(xiǎn)家和考察家來到這里，搜集資料、挖掘文物。如德國人A.von勒庫克于公元1902年至公元1907年從這里盜走的文物達(dá)四百多箱，其中有很多是極有價(jià)值的；如北涼沮渠安周造寺功德碑，摩尼教壁畫和回鶻時(shí)代的文字紀(jì)錄等。1928年和1960年中國考古學(xué)家黃文弼和閻文儒等先后對(duì)城址進(jìn)行了調(diào)查，新疆考古工作者也對(duì)古城進(jìn)行了測量。1961年，這里被列為全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位。

2 西南大佛寺保存現(xiàn)狀

西南大佛寺，為高昌故城重要建筑群遺址，成矩形平面（圖1），東西130m、南北80m，占地面積10400m2。寺院門向朝東，門道長12m，兩側(cè)有高大的建筑遺址。入內(nèi)為方形庭院，正對(duì)中心塔殿遺址（Ⅰ）。右側(cè)為方形穹頂建筑殘址（Ⅱ），北、西、南三面為排房遺址。圖1為西南大佛寺遺址俯瞰圖。建筑遺址群周圍圈環(huán)以高墻，建筑遺址大多為土坯壘砌，部分外墻殘存夯筑遺跡。

佛塔殿墻殘高在10m左右，下部有高大的基座輪廓，墻身外側(cè)留有大型木構(gòu)件的卯孔痕跡；塔身南面尚存佛龕（下部一排3座大佛龕，上部三層，每層7座小龕），上部小龕中有的還留有抹灰和繪制背光的遺跡。在塔柱西部對(duì)面墻壁的右下部分，還殘留著隱約可見的壁畫痕跡，從畫風(fēng)觀察應(yīng)屬比較晚期的遺存。

方形穹頂建筑殘址殘留下部墻體及西北隅墻體交角上部的帆拱。

排房遺址的部分墻體殘高大約4～5m，上部可見門窗洞口，以及與中心塔殿外墻相對(duì)的卯孔痕跡，房內(nèi)留存隔墻痕跡。

近年來曾對(duì)這組建筑遺址進(jìn)行維修，用土坯補(bǔ)砌了佛塔身的北、東、西三面的墻體，在南殿墻的內(nèi)側(cè)加筑了扶壁垛；方形穹頂建筑殘址的墻體和四角帆拱也用土坯進(jìn)行了補(bǔ)砌。

3 主要病害類型及成因

由于自然損壞、人為破壞和管理不善三個(gè)方面的原因，造成了遺址的風(fēng)化破壞，根據(jù)不同病害產(chǎn)生的原因、病害的發(fā)展特征以及對(duì)土（建筑）遺址穩(wěn)定性的影響差異，在調(diào)查中將病害分為了以下九個(gè)類別：

3.1 主要病害類型

3.1.1 坍塌

由于地震、裂隙發(fā)育造成的遺址倒塌、垮塌、墻體殘斷等（圖2、3）。殘留的完整度、殘留的高度等均可以反映坍塌破壞的程度。

圖1 西南大佛寺航空攝影圖

圖2 夯土墻坍塌

圖3 土坯墻坍塌

3.1.2 墻基殘蝕

墻基因被風(fēng)吹蝕形成凹槽，使墻體上大下小或上寬下窄呈“棒錘山”形狀（圖4），容易引起坍塌。

3.1.3裂縫

溫差交替、地震、凍融和卸荷等自然營力的影響，使遺址產(chǎn)生許多縱橫交錯(cuò)的裂隙(圖5)

3.1.4 泥坯破碎

由于溫差、開裂變形等造成泥坯的破裂、破碎，致使墻體不穩(wěn)定(圖6)

3.1.5 侵蝕槽

由于水的毛細(xì)作用，使可溶鹽在墻體一定高度析出，在鹽分的作用下遺址土疏松、散落，在風(fēng)的吹蝕破壞作用下，形成墻體一定高度夯土凹損的病害類型(圖7)。對(duì)遺址穩(wěn)定性有一定影響。

3.1.6 孔洞殘損

原木構(gòu)件遺失、人為破壞等造成的空洞、缺損破壞；土蜂巢、鳥窩、鼠洞等，在土體形成孔洞(圖8)，對(duì)遺址穩(wěn)定性有影響。

圖4 墻基殘蝕

圖5 裂縫

圖6 泥坯破碎

圖7 侵蝕槽

圖8 孔洞

3.1.7 泥皮剝落

由雨、風(fēng)、溫差變化等外營力作用下，遺址表面的草泥層剝落的現(xiàn)象(圖9)。對(duì)遺址穩(wěn)定性影響不大，但影響文物的完整性。

圖9 泥皮剝落

圖10 夯土墻風(fēng)蝕

圖11 泥皮表面雨蝕痕跡

3.1.8 表面風(fēng)化

風(fēng)蝕，墻面疙疙瘩瘩滿是凸起的鈣結(jié)核顆粒，或呈層片狀風(fēng)蝕外貌；雨蝕，降水形成的徑流在墻面的痕跡，厚層泥裂等；或者在外營力作用下遺址表面形成新的結(jié)皮而后剝落的現(xiàn)象(圖10、11)。

3.1.9 人為破壞

盜挖、取土、踩踏、刻畫等對(duì)遺址造成的破壞（圖12）。

3.2 病害成因分析

圖12 掏挖與刻畫

通過對(duì)西南大佛寺遺址發(fā)育主要病害分類和病害特征分析，可以看出，危及遺址穩(wěn)定的主要病害為坍塌、裂隙、墻基殘蝕和侵蝕槽，其他病害是影響穩(wěn)定性病害發(fā)育的前提和基礎(chǔ)。造成這些病害發(fā)育的主要原因?yàn)橐兹茺}侵蝕作用、雨水的沖蝕作用和風(fēng)的侵蝕作用。

3.2.1風(fēng)蝕作用

風(fēng)蝕可分為迎面吹蝕、底面潛蝕和反向掏蝕三種。遺址所在地大風(fēng)和沙暴發(fā)生頻繁，大風(fēng)瞬間風(fēng)速不小于17m/s，8級(jí)以上大風(fēng)時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，遺址位于戈壁灘上，礫石表面彈力十分驚人，加上顆粒也較粗，在大風(fēng)時(shí)，風(fēng)沙流打磨高度可達(dá)4m 的高程。迎風(fēng)吹蝕主要是由粗顆粒的正面打磨造成，另外，風(fēng)沙流攜帶的含沙量隨高度呈指數(shù)下降，貼地層的含沙量可達(dá)70%以上，再加上易溶鹽在此處的富集，因此對(duì)墻基處的吹蝕作用更強(qiáng)。如圖13所示。

3.2.2 雨蝕

由降雨資料分析，吐魯番地區(qū)的降雨形式主要是集中式強(qiáng)降雨，降雨歷時(shí)短，降雨強(qiáng)度大。在這種歷時(shí)短、強(qiáng)度大的降雨作用下，墻體表層遭受濺蝕作用，隨著降雨的持續(xù)，打散的土顆粒細(xì)粒進(jìn)入土體，堵塞孔隙，造成雨水入滲淺。致使土體表層飽和，表層土體變成流動(dòng)土體沿優(yōu)勢面在重力作用下剝落，破壞墻體表面。

在易形成沖溝的墻基處，流水沖刷坡腳，增大烽燧臨空面，形成拉裂隙；遺址墻體中存在有一定的裂隙，在降雨時(shí)大氣降水沿裂隙入滲，充滿了活性介質(zhì)水，造成裂紋在尖端處擴(kuò)展，引起墻體裂隙的貫通，軟化墻體下部土體，C值隨時(shí)間下降，力學(xué)強(qiáng)度明顯降低，土體強(qiáng)度下降，最終導(dǎo)致墻體失穩(wěn)。同時(shí)水分在土體中的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)水壓力對(duì)崩塌的形成和發(fā)展有促進(jìn)作用。

3.2.3 易溶鹽破壞

集中式降雨、強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用和顯著的毛細(xì)作用使墻體易溶鹽迅速向遺址距地面一定高度表面富集，富集的鹽分則在晝夜溫差和少量降雨→高速蒸發(fā)的氣候特征影響下發(fā)生結(jié)晶吸水膨脹—失水收縮的反復(fù)過程，含有鹽分土的骨架結(jié)構(gòu)經(jīng)歷往復(fù)的擴(kuò)展和縮緊過程，結(jié)構(gòu)迅速破壞，土粒之間連接逐漸變得微弱，致使夯土強(qiáng)度極劇降低。

由于鹽分主要在墻體底部聚集，其失水-吸水過程迅速導(dǎo)致遺址底部土體疏松無黏接，形成與上部土體抗風(fēng)蝕能力的差異，在相同地區(qū)的風(fēng)場條件下產(chǎn)生顯著的差異風(fēng)蝕損耗效應(yīng)，在墻體迎風(fēng)面底部形成向墻體內(nèi)凹的空腔，最終成侵蝕槽破壞。

3.2.4 其他因素

溫度的急劇變化、強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，使在暴雨過后軟化的墻體表面迅速變干、升溫，形成硬殼、龜裂。為下次的風(fēng)蝕、雨蝕創(chuàng)造有利的條件，加速了墻體的風(fēng)化。

人為破壞對(duì)遺址的保存也是極大的威脅。

4 結(jié)論及建議

西南大佛寺遺址發(fā)育主要病害為坍塌、裂隙、墻基殘蝕和侵蝕槽、表面風(fēng)化及人為破壞等，遺址的破壞是在各種病害綜合作用下，相互促進(jìn)共同影響的結(jié)果。其中坍塌破壞是對(duì)遺址最具威脅的病害，一旦發(fā)生，將產(chǎn)生不可挽回的損失，所以應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行加固保護(hù)；其次裂隙的發(fā)育、墻基的殘蝕和侵蝕槽病害的進(jìn)一步發(fā)展，將形成新的坍塌破壞，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固；加強(qiáng)管理減少不必要的人為活動(dòng)對(duì)遺址的破壞。

圖13