淺析土遺址病害成因與保護策略
——以塔城市綏靖城城墻遺址為例

于曉敏

（塔城地區博物館，新疆 塔城 834700）

淺析土遺址病害成因與保護策略
——以塔城市綏靖城城墻遺址為例

于曉敏

（塔城地區博物館，新疆 塔城 834700）

土遺址作為重要的歷史文物和遺跡，對一個地區的歷史研究有著舉足輕重的地位。為更好地保護土遺址，文章從自然和環境污染及人為活動這兩方面因素進行分析，對病害類型和形成原因提出保護策略。

土遺址；病害；影響因素

Abstract:As an important historical relics and relics, earthen sites play an important role in the historical research of a region. In order to better protect the earthen sites, it is necessary to find out the types and causes of the disease, and to grasp the key causes of the disease.

Key words:earthen site; disease; influencing factors

塔城市城東電視臺外圍有一道高大的夯土城墻，城墻歷經歲月滄桑，依然給人莊重大氣之感。這些城墻就是老城綏靖城的部分城墻遺址。綏靖城建于清乾隆三十一年（公元1766年）此城因建于“楚乎楚”，故又稱“楚乎楚城”，城周長1.35 km，城墻高6 m、下底寬4 m、上底寬2.7 m，東門名翔和，南門名遂亭，西門名布悅，城北樓建有關帝廟，城內建有滿營房200間、回營兵房60間，綠營兵房60間，軍械火藥房36間，正北為萬壽宮。清同治三年（公元1864年），綏靖城毀于回民暴動戰火。新中國成立初期，綏靖城東城門內外墻體尚完整。六十年代后期，東城門墻體任人取土，部分城墻被掘毀，部分殘留的城墻在今塔城電視臺和塔城地區武警支隊附近。目前僅存不足1 500 m。城墻遺址屬自治區文物保護單位，但由于年久失修，部分城墻雜草叢生、出現裂口。近年來，因融雪性滲透造成墻體內部土質松軟，加之無任何保護措施，致使墻體多次自然坍塌。

土遺址作為塔城地區重要的歷史文物和遺跡，對塔城的歷史研究有著舉足輕重的地位，具有極高的科學價值和教育價值，是塔城古文化遺產中重要的一部分。保護土遺址，保護遺址文物，對我國歷史文化傳承來說是一種不可推卸的責任。

隨著社會經濟建設加快、城市發展規模日益擴大、人為破壞，以及不科學利用等一些負面影響，再加上歷經上百年自然因素的破壞和自身特點，現存土遺址大都存在嚴重的結構穩定隱患，有些已大面積坍塌，如不及時搶救，就可能永遠毀滅。文物能夠反映一定時期的歷史和文化，因此，做好文物保護工作具有重要意義。文物的首要保護措施就是預防，預測一切導致文物蛻變的因素，防止這些因素對文物造成損壞和破壞。文物工作人員首先要提高認識，樹立文物保護和修復意識，加強對文物保護理解。

本文收集了他人研究成果，梳理了專家在土遺址保護過程中的病害類型調查，主要有：土質風化酥粉、坑壁坍塌、土體干裂、地面坍塌、表面泛堿、鼠洞蔓延、雜草叢生等問題。

造成上述病害的原因主要有兩個：一方面古遺址本身的質地多為自然的地質土體是造成破壞的內部因素；另一方面是環境污染和人為破壞是造成土遺址破壞的外部因素。本文主要針對這兩方面進行闡述。

1 自然因素造成土遺址病害的類型與成因[1]

1.1 病害的類型

1.1.1 開裂與坍塌

所有土遺址都可發現不同程度的開裂損害，墻體在夯筑時留下的板筑縫，以及強烈日溫差引起的反復脹縮、凍融和卸荷，地震等自然因素影響生成縱橫交錯的裂隙，長期雨水侵蝕、沖刷，裂隙逐漸發育，進一步延伸。裂隙發育切割墻體是開裂坍塌的一個重要原因，導致墻體開裂坍塌的殘墻斷壁隨處可見。由于土遺址墻體開裂，降低了其抵御自然侵害的能力，加劇了土遺址其他病害的發生。故對土遺址裂隙的處理，也是土遺址保護加固中的一個重要環節。

1.1.2 沖溝發育

土遺址所在地區發生降雨，一旦具有一定的匯水面，便會在遺址表面沿一定已存在的裂隙形成規模不一的沖溝。土遺址表面結構易受到破壞，在后期雨水的沖刷下將發生嚴重的侵蝕作用，雨蝕作用帶走遺址表面及地表土壤，極易產生沖溝。

1.1.3 碎裂、粉化和硬皮、片狀、層狀和塊狀剝落

這類損害幾乎在所有土遺址中都有不同的表現。土遺址的可溶鹽隨著水分被蒸發掉，被溶解的物質就結晶出來，同時結晶時產生結晶壓力，造成土表面結構的結殼和表面外觀的改變，表層崩裂、酥堿。

1.2 病害的成因

1.2.1 溫度變化的影響

地表的溫度通常都要經歷日變化與年變化等周期變化。常規下物體熱脹冷縮，這種變化隨著溫度的周期變化而變化。對于土遺址，這些變化產生的土體的張縮應力，必然導致土遺址穩定性的下降，具體表現為開裂、脫落等。另外，由于溫度傳導的梯度，產生內外張力，破壞也很大。這種現象對于暴露于自然環境中土遺址更為強烈。而且溫度低于冰點還會導致水分結晶。

1.2.2 水分的影響

水分對土遺址作用體現在以下幾個方面：①水在土壤毛細管內的遷移運動，產生毛細壓力，對管壁產生破壞。低溫下在土壤毛細孔中結晶，造成土體的破壞；②地下水的毛細上升造成可溶鹽向表面的遷移與富集；③水可以造成黏土顆粒的膨脹以及機械強度的降；④水分可以溶解對土壤微粒有粘結作用的物質，從而導致土壤崩解；⑤霉菌在含水高的土遺址上容易滋生等；⑥雨水滴蝕、洪水沖刷等直接對土遺址造成破壞。

1.2.3 濕度變化的影響

空氣中濕度的變化是土壤表面風化的重要影響因素之一。通常情況下，白天濕度低，晚上濕度高，溫度低于露點時，水分會在土壤表面冷凝，低于0℃時冷凝水在土表面結晶，由于表面張力和結晶壓力，造成土體表面風化破壞。濕度的循環變化可使土遺址表面的可溶鹽反復溶解結晶，產生破壞作用。高濕度的空氣也會促使霉菌的生長繁殖，對土遺址造成破壞。

1.2.4 可溶鹽的影響

可溶鹽在水的作用下，在土體內遷移運動，根據條件的不同，可遷移到土體。表面結晶，造成土表面結構的破壞及外觀的改變。也可在土體內部富集結晶，造成空鼓、開裂、表層脫落。

2 環境污染和人為活動造成土遺址病害的成因[2-3]

2.1 氣體污染物的影響

氣體污染物包括二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，可以被吸附能力強的土微粒所吸附，并與水作用形成酸、堿或鹽。或者直接在空氣中變為酸堿鹽溶液的微粒，再吸附到土體表面，破壞礦物及膠結物，并產生膨脹能力較大的結晶，導致土體的風化。氣體污染對土遺址的破壞，不僅是經常的，而且是非常嚴重的。綏靖城城墻遺址地處塔城市城東，其附近多為汽車修理鋪，車輛人流量較大，污染嚴重。

2.2 降塵的影響

降塵包括礦物微粒、工業粉塵、抱粉、霉菌等。

降塵的破壞在于：①掩蓋土體表面，改變其外觀；②帶來可溶鹽；③帶來霉菌；④增加機械磨損的機會。

2.3 霉菌的影響

霉菌的生長改變了遺址的面貌，對土體表面產生機械破壞，霉菌在生長過程中產生一些具有破壞作用的酸堿分泌物，破壞土壤的結合物。

2.4 動植物的影響

動物如蠟姑、白蟻、螞蟻、老鼠等，在土遺址內營穴生存，草類在土遺址表面的生長都有破壞作用。

2.5 震動的影響

地震、工程施工、交通等的震動對土遺址也會造成危害。表現在使表層顆粒脫落、土體開裂坍塌、結構失穩。

3 保護策略[4-7]

在以上幾種破壞因素中，水的破壞作用最普遍、最復雜，破壞性最大，在某些特定的區域、環境條件下，風或風沙的吹蝕破壞可能是主要的威脅。古遺址本身的質地多為自然的地質土體、人工處理的土體（土坯、夯土、磚等），共同具備多孔性，為礦物顆粒的集合體，其特點就是吸水性強，土遺址坑壁剖面中的粉細砂夾層是造成坑壁發生管涌破壞的控制性組分，土體中的黏土礦物特別是蒙脫石會造成坑壁變形和表面開裂。此外，人為活動的破壞因素主要來自人類對遺址價值、意義認知不夠或不重視遺址的保護，為滿足目前生活基本需求、暫時的舒適性、短期追求最大的經濟價值等，而在遺址上進行的生活、生產、建設等活動，有意無意地對遺址造成破壞。土遺址病害成因各種各樣，各種因素相互作用、相互影響，因此在進行土遺址保護加固之前，需要抓住病害成因的關鍵，有針對性地對土遺址進行加固保護，具體保護策略如下：①提高對土遺址的保護意識；②對病害的土遺址利用“U”型或者“H”型支架進行臨時支持；③借鑒現代先進技術進行對土遺址裂縫進行科學填補；④減少土遺址附近范圍的人為活動。

[1]孫滿利,王旭東,李最雄.西北地區土遺址病害[J].蘭州大學學報(自然科學版),2010,46(6):41-45.

[2]趙海英,李最雄,韓文峰,等.西北干旱區土遺址的主要病害及成因[J].巖石力學與工程學報,2003,22(Z2):2875-2880.

[3]陳婕.淺析土遺址保護的影響因素及保護方式[J].四川建材,2012,38(2):91-92.

[4]白崇斌,馬濤.古遺址科學保護的探討與實踐[J].文博,2005(4):12-17.

[5]李最雄.絲綢之路古遺址保護[M].北京:科學出版社,2003:349-359.

[6]趙明霞.淺淡土遺址加固保護的措施[J].山西建筑,2008,34(8):144-145.

[7]李最雄,趙林毅,孫滿利.中國絲綢之路土遺址的病害及PS加固[J].巖石力學與工程學報,2009,28(5):1047-1054.

A Case Study on the Ruins of the City Wall and Its In fl uencing Factors——Take Suijing Ruins as an Example

YU Xiaomin
（Tacheng Museum，Tacheng Xinjiang 834700，China）

K878.3

A

于曉敏（1979-），女，文博館員，本科，主要研究方向為文物保護與管理。E- mail:yuxiaomin2017@126.com.