大同明代守口堡長(zhǎng)城保護(hù)研究

□ 尚佳佳

大同鎮(zhèn)作為明代九邊重鎮(zhèn)之一在歷史上具有重要的軍事地位。大同市陽(yáng)高縣守口堡明代長(zhǎng)城遺址，作為明長(zhǎng)城一個(gè)重要的組成部分，為古代歷史、考古、軍事等學(xué)科提供了豐富的研究資料。

嘉靖十四年開(kāi)始，蒙古人大肆進(jìn)犯明朝邊境。嘉靖二十年后，俺答大肆入侵大同，并由大同多次侵犯太原各處。嘉靖二十五年，總督翁萬(wàn)達(dá)與巡撫詹榮上奏，要求補(bǔ)修大同長(zhǎng)城。守口堡長(zhǎng)城即修建于此時(shí)。據(jù)《三云籌俎考》卷三記載：“守口堡，嘉靖二十五年（1546年）設(shè)，隆慶六年（1572年）磚包。城周一里二百二十步，高三丈五尺，只城東有一門(mén)?！睋?jù)《九邊圖說(shuō)》記載，守口堡駐軍466名，馬騾48匹，有守備、把總各1員，分別駐守長(zhǎng)城十三里，邊墩二十三座，火路墩四座。

由于守口堡長(zhǎng)城所處的環(huán)境較為干旱，才使得當(dāng)初的土墻與敵臺(tái)、烽火臺(tái)遺跡保存了下來(lái)。但是風(fēng)沙的侵蝕和降雨，也使脆弱的土遺址遭受了一定的破壞，需要對(duì)其進(jìn)行必要的保護(hù)。

一、守口堡長(zhǎng)城基本概況

守口堡長(zhǎng)城墻體較為堅(jiān)固，整體保存完好（圖一），但是個(gè)別部分破壞十分嚴(yán)重。守口堡地區(qū)地形起伏較大，長(zhǎng)城建在峽谷兩側(cè)。守口堡長(zhǎng)城是典型的山頂長(zhǎng)城，城墻基本沿山脊修筑，墻體順應(yīng)山體坡度斜向建造，但由于地勢(shì)坡度較低，所以墻體斜度與地勢(shì)坡度不完全相同。

守口堡長(zhǎng)城殘存墻體高度在2～6.7米之間，墻體斜度在70°～80°之間，墻體內(nèi)外斜度差距不大。據(jù)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，守口堡長(zhǎng)城墻體的主要建造材料為細(xì)粒土，在一些墻體內(nèi)還發(fā)現(xiàn)少量砂礫、碎石，墻體中的砂礫、碎石以均勻分布的方式摻雜于夯土中，有少數(shù)石塊集中堆積在墻體底部。一些墻體內(nèi)部還分布著少量植物根莖。墻體表面不均勻地分布著一些直徑在5～25厘米左右的孔洞。

守口堡地區(qū)敵臺(tái)保存較為完整，建造方式主要是在自然地形上找平，采用夯筑的方式。守口堡地區(qū)敵臺(tái)均無(wú)磚包，敵臺(tái)間平均距離為244米。大部分?jǐn)撑_(tái)高度大約在10～12米之間，敵臺(tái)斜度大約在70°～80°之間。敵臺(tái)主要建造材料為細(xì)粒土，并均勻分布著一些砂礫、碎石。敵臺(tái)表面分布著一些孔洞。

守口堡地區(qū)烽火臺(tái)保存較為完好，均勻地分布在一些山丘上，在其頂部找平夯筑建造。烽火臺(tái)高度在8～10米之間，大多保存完好。墻體斜度在70°～80°之間。建造材料主要為細(xì)粒土，分布著一些砂礫與碎石。表面分布少量孔洞。守口堡地區(qū)烽火臺(tái)形狀為方形和圓形，其中方形烽火臺(tái)數(shù)量較多。

二、守口堡氣候、地理環(huán)境

（一）守口堡氣候環(huán)境

守口堡長(zhǎng)城遺址所在地屬溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候。陽(yáng)高縣位于黃土高原北部，地勢(shì)高，空氣干燥。年平均氣溫6.9℃，無(wú)霜期約120天。本地的氣候特征為：春季干燥多風(fēng)，氣溫迅速回升。夏季短暫溫?zé)?，降水量集中。秋季雨量驟減，氣溫驟降。冬季寒冷干燥、多風(fēng)。

陽(yáng)高地區(qū)位于西風(fēng)帶內(nèi)，地面高低壓系統(tǒng)活動(dòng)頻繁，冬季受到蒙古-西伯利亞冷高壓控制。平均風(fēng)速3.0米/秒，最大風(fēng)速可達(dá)26米/秒。年平均大于8級(jí)大風(fēng)天數(shù)達(dá)31天，月平均風(fēng)速季節(jié)變化較大。該地區(qū)降水主要來(lái)自于東南亞暖濕氣流，由于受到季風(fēng)環(huán)流的影響，降水季節(jié)分配不均勻，夏季占全年降水量的64%。歷年平均最大降水日集中在7月，強(qiáng)降雨天數(shù)可達(dá)2～3天，更有降雨量≥100毫米的特大暴雨出現(xiàn)。多年平均降水量381.1毫米，年際變化大。

（二）守口堡地理環(huán)境

守口堡所在的陽(yáng)高縣三面環(huán)山，北部為陰山余脈云門(mén)山，海拔2118米；南部六棱山，主峰黃羊尖海拔2420.5米；西部采涼山為陰山余脈，海拔2144.6米，均為侵蝕土石山區(qū)。中部黃土丘陵突起，海拔1300米，丘陵南北為兩塊低地。南部桑干河谷地，最低海拔870米；北部天陽(yáng)盆地為鹽堿灘，最低海拔1050米。整體呈”W”型褶皺地形。守口堡地區(qū)處于山前丘陵地區(qū)，在山峰處形成地勢(shì)較為平坦的黃土塬。由采涼山區(qū)發(fā)源的黃水河，內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)發(fā)源的黑水河流經(jīng)守口堡。

三、守口堡遺址主要病害及成因

大同陽(yáng)高地區(qū)環(huán)境較為干燥，使守口堡長(zhǎng)城這一露天遺址保存較為完整，但是從氣象資料看來(lái)，陽(yáng)高地區(qū)降水變化率大，年內(nèi)分配極不均勻。偶爾會(huì)有暴雨發(fā)生，由于土壤的抗水性弱，遇水后強(qiáng)度迅速降低，極易造成崩離解體，當(dāng)受到外力作用時(shí)，導(dǎo)致遺址的直接破壞。

（一）守口堡長(zhǎng)城病害

雨蝕剝離：雨蝕剝離是守口堡長(zhǎng)城的一種主要病害。土體表面由于降水因素影響，墻體結(jié)成泥皮之后在外界因素作用下發(fā)生泥皮老化開(kāi)裂、起翹脫落的現(xiàn)象。

風(fēng)蝕剝離：守口堡明長(zhǎng)城遺址風(fēng)蝕剝離的病害主要是由于風(fēng)力的作用導(dǎo)致墻體出現(xiàn)一些突出的小土塊。

卸荷裂隙：受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，應(yīng)力重分布向外釋放，導(dǎo)致土遺址開(kāi)裂變形產(chǎn)生裂隙。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，其中守口堡長(zhǎng)城的一處烽火臺(tái)側(cè)面出現(xiàn)了多條裂隙，裂隙張開(kāi)度較大，最長(zhǎng)的一條裂隙達(dá)到8米左右，城墻墻體上并未發(fā)現(xiàn)過(guò)多的大型裂隙。

坍塌：是由于各種綜合因素的作用下遺址底部遭到破壞，逐漸喪失自身穩(wěn)定性，誘使土體產(chǎn)生裂隙導(dǎo)致的。在守口堡長(zhǎng)城出現(xiàn)了一些墻體坍塌的情況，并且其中一面墻上還有一個(gè)很大的空洞。

植物病害：植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，它的根系會(huì)不斷延伸進(jìn)入土遺址內(nèi)部產(chǎn)生根劈，造成對(duì)土遺址的破壞。

動(dòng)物病害：在守口堡長(zhǎng)城的實(shí)地調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)在墻體表面有一些較小且密集的小孔洞，判斷為螞蟻之類(lèi)的蟲(chóng)子在墻體上挖土鉆洞導(dǎo)致蛀蝕的孔洞。遺址表面還有一些鳥(niǎo)類(lèi)糞便。

人為破壞：部分城墻被截?cái)啵张_(tái)被削鏟，一些墻體上被人們開(kāi)鑿洞穴，為修建工程推倒部分墻體。游客隨意攀登長(zhǎng)城、亂扔垃圾。

（二）守口堡長(zhǎng)城病害成因

1.雨蝕剝離成因

陽(yáng)高地區(qū)雖然降水較少，但是會(huì)出現(xiàn)短時(shí)的暴雨天氣。當(dāng)降雨較小時(shí)土遺址表面會(huì)殘留一部分降雨。當(dāng)溫度變化水分被蒸發(fā)，墻體表面的土體干縮出現(xiàn)龜裂、起翹的情況，在如風(fēng)力、震動(dòng)等外力作用下土片脫落。

當(dāng)降雨較大時(shí)，雨水短時(shí)間大量擊打在墻體表面，在雨水的沖擊作用下，一部分較為松軟的土體，便會(huì)由于這個(gè)沖擊力而直接脫離遺址表面。當(dāng)降雨進(jìn)行到一段時(shí)間后，墻體表面吸收了大量的水分，吸力銳減。因?yàn)橥馏w本身的抗崩解性能較差，所以在雨水的作用下，土顆粒迅速崩解，之后繼續(xù)吸收水分，土體表層飽和，表層土變成流動(dòng)的泥漿，泥漿阻塞土壤中的孔隙，阻礙水分的繼續(xù)滲透，土體表面便會(huì)出現(xiàn)泥流，抗剪強(qiáng)度大幅度降低，表層土體的一部分便會(huì)隨著泥流流失。

當(dāng)降雨停止，部分泥流存留在土體表面。當(dāng)天氣轉(zhuǎn)晴溫度升高，在干濕度的快速交替的環(huán)境下，墻體中的水分被快速蒸發(fā)。墻體表面的泥漿很快干縮成一層干硬的泥皮，在后期外力的作用下，泥皮剝離、脫落，造成雨蝕剝離的病害。

2.風(fēng)蝕剝離成因

守口堡長(zhǎng)城所在地區(qū)處于多風(fēng)地帶且風(fēng)速較大，平均風(fēng)速2米/每秒，最大風(fēng)速可達(dá)27米/每秒。守口堡長(zhǎng)城帶是典型的山頂長(zhǎng)城，四周沒(méi)有遮擋，地面多裸露，多為挾沙風(fēng)，對(duì)遺址影響很大。

風(fēng)本身具有較強(qiáng)的沖擊力，一些墻體表面松軟的部分在風(fēng)的作用下，被吸揚(yáng)到空中，較輕的土顆粒直接脫離原土體。遺址表面受到風(fēng)的正面吹蝕，土體受到風(fēng)剪切力作用，會(huì)產(chǎn)生表面風(fēng)化、強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)上升力也會(huì)增大，有利于砂礫石子在高處的搬運(yùn)，從而與墻體之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦、撞擊作用。石子、沙粒被吹到墻體表面坑洼處或裂縫中，在風(fēng)的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成旋磨作用，加重風(fēng)蝕程度。

3.卸荷裂隙成因

卸荷裂隙形成的主要原因是由于土遺址在漫長(zhǎng)的歷史中會(huì)經(jīng)受多次不同方式和特征的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，這會(huì)使土遺址受到力的作用，應(yīng)力分布發(fā)生改變，并進(jìn)行重新的分布，導(dǎo)致土遺址變形，出現(xiàn)卸荷裂隙（圖二）。

4.坍塌成因

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況來(lái)看，是由于人們之前在墻面底部取土，導(dǎo)致墻體底部失穩(wěn)造成坍塌（圖三）。

資料調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在清康熙十二年（1673年）9月9日在陽(yáng)高縣與天鎮(zhèn)縣之間曾發(fā)生5.7級(jí)地震。在1989年10月18日發(fā)生6.1級(jí)地震。地震發(fā)生時(shí)間段、動(dòng)力強(qiáng)度大，在地震過(guò)程中力的方向不斷交替變化，力的大小也在改變，這樣使土遺址內(nèi)部松動(dòng)、損傷導(dǎo)致遺址坍塌。

5.植物病害成因

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)守口堡長(zhǎng)城一些烽火臺(tái)及墻面頂部均有草本植物覆蓋，一方面這些植物會(huì)對(duì)遺址起到一定的保護(hù)作用，但是植物在生長(zhǎng)過(guò)程中，吸收太陽(yáng)光輻射合成自身所需化合物的同時(shí)也會(huì)分泌有機(jī)酸、碳酸等酸性物質(zhì)溶液，這些化學(xué)物質(zhì)將土遺址中所含的鉀、鈣、鐵等礦物元素溶解并吸收，作為生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)元素，即把土體當(dāng)作自己生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。這種化學(xué)過(guò)程會(huì)使土遺址受到腐蝕性破壞。當(dāng)植物死亡后腐爛會(huì)分解出有機(jī)酸和二氧化碳、硫化氫等物質(zhì)，使土遺址遭到破壞，土體被這些物質(zhì)腐蝕，造成生物風(fēng)化作用，加速土體的分解，降低土體抵抗自然破壞的性能。

一些烽火臺(tái)頂部或墻體周?chē)幸恍?shù)木，這些高大的喬木在生長(zhǎng)過(guò)程中，根部伸入土體裂隙中，產(chǎn)生根劈作用，大塊的土體被劈裂，土遺址結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，整體更容易被破壞。

6.動(dòng)物損害成因

動(dòng)物在土體表面挖洞，對(duì)土體不斷進(jìn)行機(jī)械破碎，這種動(dòng)物損害會(huì)加速風(fēng)化作用的進(jìn)行，有些較大的孔穴不斷貫通，還有可能在降雨過(guò)程中進(jìn)水，若墻體較薄則可能會(huì)引起土體的坍塌，造成進(jìn)一步的破壞。此外在遺址表面還發(fā)現(xiàn)了一些鳥(niǎo)類(lèi)糞便，這些鳥(niǎo)類(lèi)的排泄物也是對(duì)遺址的一種污染。

7.人為破壞

歷史破壞：長(zhǎng)城作為抵御外來(lái)入侵的保護(hù)措施，必然在古代就已經(jīng)遭受到人為的破壞，會(huì)在墻體表面留下人為造成的孔洞。烽火臺(tái)作為傳遞信息的工具，在當(dāng)時(shí)燃燒各種草料冒出黑色的煙塵，這些煙塵落到墻體表面，在雨水等作用下與土體緊密結(jié)合，留在土體表面，造成對(duì)土體的污染。這些歷史破壞作為歷史信息，在保護(hù)時(shí)作為土遺址原貌予以保存，不對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。

近現(xiàn)代破壞：守口堡周邊世代有村民居住，其生活、生產(chǎn)活動(dòng)必然會(huì)對(duì)長(zhǎng)城遺址造成一定的破壞。一些村民為了通路將部分城墻截?cái)?，在墻體上開(kāi)鑿洞穴。為了建房取土將墩臺(tái)進(jìn)行削鏟，為開(kāi)辟田地將部分城墻全部損毀。村民們?cè)陂L(zhǎng)城周?chē)B(yǎng)牛放牧，在長(zhǎng)城豁口來(lái)回穿越也對(duì)長(zhǎng)城造成了一定的破壞。

從2008年開(kāi)始為發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，依托明代長(zhǎng)城資源發(fā)展旅游業(yè)，每年都會(huì)開(kāi)辦陽(yáng)高守口堡杏花節(jié)，吸引了大批游客到來(lái)。但是許多游客文物保護(hù)意識(shí)淡薄，隨意攀登長(zhǎng)城、隨地亂扔垃圾等行為都對(duì)遺址造成了破壞。

陽(yáng)高擁有大量煤炭資源，由于對(duì)煤礦大規(guī)模、高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)使當(dāng)?shù)乜諝馕廴緡?yán)重。雨水并不是純水，而是混雜了大氣中的二氧化碳、二氧化硫等物質(zhì)的一種混合溶液，即酸雨（PH＜7）。空氣中二氧化碳、二氧化硫濃度越高酸化作用越強(qiáng)。由于沒(méi)有防護(hù)措施的阻擋，酸雨與土體表層中許多物質(zhì)發(fā)生酸化作用，使得遺址本體遭到一定的破壞。

四、保護(hù)對(duì)策

我國(guó)土遺址建筑分布廣泛，遭到常年的自然及人為破壞，急需文物保護(hù)工作者進(jìn)行搶救性的保護(hù)。我國(guó)文物保護(hù)工作者在長(zhǎng)期的實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在土遺址保護(hù)方面取得了很大的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)許多土遺址進(jìn)行了保護(hù)，取得了很好的成效。在此舉例幾項(xiàng)對(duì)干旱地區(qū)土遺址普遍適用的保護(hù)方法，為守口堡遺址的保護(hù)提出一些建議，但是實(shí)際的具體操作還需要根據(jù)守口堡的實(shí)際情況確定適用的方法。

（一）結(jié)構(gòu)性保護(hù)

針對(duì)遺址主體結(jié)構(gòu)性病害所產(chǎn)生的卸荷裂隙、坍塌等大型病害，不加以保護(hù)可能會(huì)導(dǎo)致遺址本體遭到毀滅性破壞，針對(duì)這些病害采取錨固、裂隙灌漿的保護(hù)修復(fù)方式。

對(duì)卸荷裂隙采取錨固與裂隙灌漿相結(jié)合的技術(shù)進(jìn)行處理，因?yàn)榇笮托逗闪严峨S著時(shí)間流逝可能逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致一部分土體在其他外力的作用下逐漸脫離遺址本體，所以需要使用錨桿把那部分可能脫離的土體通過(guò)錨固的方式連接，使遺址整體穩(wěn)定。

在施工前采用不同材料、不同強(qiáng)度的錨桿對(duì)土體對(duì)進(jìn)行錨固實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際情況選取最適合本處遺址的錨桿，錨桿需要進(jìn)行預(yù)處理。錨固的步驟是先在需要錨固的位置進(jìn)行打孔并灌注配制好的漿液，將錨桿插入錨孔使其與遺址土體穩(wěn)定，然后需要對(duì)錨孔內(nèi)部注漿，使其填充封閉。最后需要對(duì)錨固部位進(jìn)行做舊處理，將表面抹平。

“采用裂隙灌漿的方法對(duì)可能導(dǎo)致遺址坍塌的裂隙進(jìn)行加固。首先使用加固溶液對(duì)裂隙兩側(cè)噴灑滲透，之后用漿液封閉裂隙。用一定濃度的加固材料對(duì)裂隙兩壁進(jìn)行滲透，最后對(duì)裂隙注漿?！奔庸虝r(shí)要注意做好土體的防曬工作，加固處應(yīng)緩慢陰干。

（二）表面處理

對(duì)遺址表面的動(dòng)物糞便、灰塵、地衣苔蘚等病害，使用清理工具清除，恢復(fù)土體原有的面貌?！搬槍?duì)風(fēng)蝕、雨蝕造成的病害采取小錨釘錨固與針孔注漿相結(jié)合修復(fù)的工藝?！睂?duì)于動(dòng)物在遺址表面破壞形成的孔穴使用填充的修復(fù)方法，將孔洞周?chē)眉庸倘芤簼駶?rùn)后，采用與墻體材料一致的土進(jìn)行填充，之后噴灑加固溶液，最后用細(xì)泥填充抹平墻面。墻面頂部為草本植物，目前沒(méi)有更好的草種取代，故暫不處理。

“在目前土遺址保護(hù)的研究中，針對(duì)表面風(fēng)化這一病害，我國(guó)文物保護(hù)工作者探索出一套成熟的修復(fù)工藝，取得了很好的效果。PS溶液防風(fēng)化加固工藝，就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)土遺址建筑表面風(fēng)化這一病害，根據(jù)土遺址的風(fēng)化深度、程度、面積、裂隙發(fā)育狀況等，參照相關(guān)規(guī)范，選用不同濃度、不同模數(shù)、不同配比的PS漿液對(duì)土遺址進(jìn)行表面風(fēng)化的加固?！?/p>

首先需要使用空氣壓縮機(jī)清除遺址表面的浮塵、積沙等。之后使用高壓噴槍直接向遺址表面自上而下逐層噴灑合適濃度的PS溶液。噴灑時(shí)需要與墻面保持一定距離。噴灑一段時(shí)間后，用墊板擠壓墻面，使土體的內(nèi)部顆粒更加緊密。干燥幾天之后，重復(fù)上述操作以到達(dá)更好的效果。在操作過(guò)程中需要對(duì)遺址進(jìn)行防曬措施，使其自然陰干。

對(duì)于一些風(fēng)化層較厚的墻體，則需要使用PS溶液對(duì)內(nèi)部土體進(jìn)行滴滲加固。在表面噴灑PS溶液結(jié)束后，在土體表面人工開(kāi)孔，使用專(zhuān)門(mén)的工具對(duì)墻體進(jìn)行滴滲，從內(nèi)到外、從上到下，逐層進(jìn)行緩慢的滴滲，并且在滲透過(guò)程中使用墊板，用一定的壓力擠壓墻面，使松散的顆粒與原土體結(jié)合。滴滲完畢后使用PS溶液與當(dāng)?shù)胤弁涟凑毡壤渲颇酀{對(duì)滴孔進(jìn)行封閉。

（三）預(yù)防性保護(hù)

1.加強(qiáng)遺址管理

雖然在守口堡長(zhǎng)城旁邊放置了“保護(hù)文物，禁止攀爬”的標(biāo)志，但還是有游客擅自攀登。而且這僅在某一段長(zhǎng)城周?chē)胖脴?biāo)志牌，村內(nèi)的長(zhǎng)城卻沒(méi)有任何保護(hù)措施。所以在長(zhǎng)城周?chē)梢栽O(shè)置一些欄桿防止游客進(jìn)入。設(shè)置輔助人員監(jiān)督并禁止游客的不合理行為，防止對(duì)長(zhǎng)城產(chǎn)生破壞。

對(duì)于守口堡長(zhǎng)城遺址設(shè)定一個(gè)保護(hù)范圍，在此范圍內(nèi)禁止相關(guān)爆破開(kāi)山、挖沙取土等任何可能對(duì)遺址產(chǎn)生破壞的行為。

2.日常維護(hù)

加大資金投入，對(duì)遺址病害進(jìn)行修復(fù)，不定期進(jìn)行病害調(diào)查工作。建立一些長(zhǎng)城管理輔助機(jī)構(gòu)，配制管理人員，對(duì)長(zhǎng)城進(jìn)行監(jiān)控，做好日常維護(hù)工作，增強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)城的管理，防患于未然。