嘉峪關關城城臺酥堿病害監測方法探索

柳君君

摘 要：嘉峪關關城墻體酥堿病害主要分布在東閘門、光化樓馬道、柔遠樓馬道和嘉峪關樓門洞等處。目前所采取的監測手段是用定點拍照來記錄和觀察病害發育趨勢;用水分儀和鹽分計相結合監測分析鹽分、水分運移關系;用數碼顯微鏡取樣觀察分析酥堿病害的微觀病理結構。嘉峪關關城墻體酥堿病害的監測目前處于初級階段，監測手段和監測分析技術都還處于不斷探索及完善的階段，目前最主要的工作任務還是繼續探索監測方法，完善監測技術，保存現階段監測數據資料。

關鍵詞：嘉峪關關城;酥堿病害;監測方法

1 關城墻體酥堿病害監測概述

1.1 監測目的

酥堿是指在水的作用下，土遺址中含有較多的可溶鹽，由于溫、濕度的變化引起土體內部的可溶鹽反復溶解、結晶，并在土體遺址的表面富集。由于鹽分的結晶，溶解后體積的變化，在膨脹—收縮的反復作用下，土體結構不斷疏松，在外營力作用下，土遺址表面不斷被掏蝕凹進形成酥堿病害。

嘉峪關關城墻體酥堿病害主要分布在東閘門、光化樓馬道、柔遠樓馬道和嘉峪關樓門洞等處。目前所采取的監測手段是用定點拍照來記錄和觀察病害發育趨勢;用水分儀和鹽分計相結合監測分析鹽分、水分運移關系;用數碼顯微鏡取樣觀察分析酥堿病害的微觀病理結構。上述這些部位的酥堿成因可能主要是受地形地勢的影響使該部位地下水富集、鹽分運移頻繁，從而引起酥堿。如東閘門就處于下坡地勢，雨水容易在這里匯集，病害部位也最多。

2018年新增酥堿病害主要分布在嘉峪關樓馬道、西羅城南段北側和東側、西羅城北段西側等處。這些部位的病害主要在墻體頂部，初步分析可能是不當的維修施工工序造成區域水分排出不暢，加之嘉峪關驟冷驟熱的氣候環境，時間久了慢慢形成了酥堿病害。如西羅城南段和北段區域酥堿。

1.2 監測點位選擇的標準

①監測點位病害特征明顯并具有代表性。

②區別于相對穩定狀態的發展中的病害。

③便于攝影拍攝角度與高度可執行方位的病害。

④監測區域特征明顯，且具有較高的識別性。

⑤突發事件造成損傷的區域。

2 監測設備

監測設備的具體名稱、型號及監測方法如表1所示。

3 監測方法

3.1 含水率監測

水分監測是在病害區域內，依據病害發育情況，橫向每間隔50厘米確定一個監測點，縱向每間隔一層磚確定一個監測點，每月分上旬和下旬兩次，用便攜式水分儀監測墻體含水率。最后的監測數據結合同點位墻體含鹽率做橫向、縱向對比分析，研究水分和鹽分含量變化、運移方向和發展趨勢。選取東閘門城臺東南面酥堿監測點位水分監測記錄表為例（表2）。

3.2 含鹽量監測

鹽分監測點位完全與水分監測點位相匹配，即在病害區域內，依據病害發育情況，橫向每間隔50厘米確定一個監測點，縱向每間隔一層磚確定一個監測點，最后的實驗數據做橫向、縱向對比分析，研究水分和鹽分含量變化、運移方向和發展趨勢。但因為鹽分監測要從病害磚塊取樣，屬于微損監測，不宜經常取樣，所以一年取樣兩次，定在冬、夏兩個氣候環境差異最大的季節取樣分析。而且有些部位由于病害趨于穩定，磚塊表面結晶鹽不多，所以也沒有取樣。目前取樣監測主要集中于東閘門城臺和嘉峪關樓城臺。

3.3 對比分析

圖1是東閘門城臺東南立面酥堿區域水分監測點橫向和縱向的對比折線圖，從圖中可以看出，橫向比縱向含水率略高，變化幅度略大，但整體保持穩定。這樣的對比是我們按照當前測取的數據，基本上按每月、每季度、每年度的橫軸再作對比分析，意圖研究出酥堿區域水分運移變化規律。

表3東是閘門城臺東南立面水分鹽分監測表，圖2、圖3是東閘門城臺東南立面酥堿病害鹽分與水分對比折線圖。鹽樣是從酥堿磚體表面取下的結晶，用0.5克的鹽樣，研磨后溶解在100毫克的蒸餾水中，攪拌過濾后測取溶液的電導率數值，電導率值越大，證明含鹽量越高。通過實驗分析，同一監測點含水率同電導率基本呈正相關關系，可推斷出鹽分隨水分發生運移，鹽分運移與水分運移關系密切;在一定溫度下，隨著含水率的增大，鹽樣浸出液電導率呈冪函數關系減小;由于鹽分在遺址表層堆積，土體表面泛白酥解，嚴重時脫落。

3.4 定點拍照監測

關城墻體酥堿病害的定點拍攝監測點位基本上與水分和鹽分監測點位相對應，監測頻率為一年中的冬夏兩季各一次，這樣便于從宏觀角度綜合分析病害的變化趨勢和成因。選取東閘門城臺東南立面定點拍攝監測記錄表為例（表4）。

4 結論

嘉峪關關城墻體酥堿病害的監測目前處于初級階段，監測手段和監測分析技術都還處于不斷探索、完善的階段，只是依據采集到的數據分析研究撰寫了相關論文，沒有全面、系統的分析研究。而且據近三年的監測初步斷定，關城墻體的酥堿病害發展趨勢趨于穩定，沒有發展到必須干預處理的階段，故目前最主要的工作任務還是繼續探索監測方法，完善監測技術，保存現階段監測數據資料。