桐君山摩崖石刻病害分析與評價

陳淑珍

(桐廬縣博物館，浙江 桐廬 311500)

1 概述

桐君山位于浙江省富春江(桐江)與分水江(天目溪)兩江交匯處，與桐廬城一水之隔。桐君山石刻位于桐君山麓的懸崖陡壁上，為桐廬縣重點文物保護單位(見圖1)。唐大歷八年(773)桐廬縣令獨孤勉等題名石刻為最早，距今1 200多年。摩崖石刻作為直接暴露在自然環境條件中露天保存的不可移動石質文物，表面多數存在機械裂隙和風化裂隙，會對石刻本體產生安全隱患。同時部分石刻由于頂部沒有良好的防水措施，加上表面裂隙的存在，使地表水易滲透于石刻內部，加速了巖石的風化[1-5]。

2 桐君山石刻本體現狀

桐廬縣氣候屬亞熱帶季風氣候，四季分明，日照充足，降水充沛。一年四季光、溫、水基本同步增減，配合良好，氣候資源豐富。桐君山摩崖石刻作為直接暴露在自然環境條件中露天保存的不可移動石質文物，易受酸雨等外界侵蝕，且周圍植被較多而環境潮濕，石刻存在各種侵蝕破壞，這對石材的表面風化也有一定影響。通過現場勘察發現石刻表面由于滲水、苔蘚、微生物病害等影響，表面存在多種病害。

1)生物病害。

石刻周圍植被生長，低等植物侵蝕較嚴重，大量題字被霉菌覆蓋(如圖2,圖3所示)。

2)表面風化病害。

石刻表面字跡模糊，存在水銹結殼，風化裂隙等病害(如圖4,圖5所示)。

3 檢測及結果分析

3.1 表面抗壓強度檢測

針對初步勘察發現的石刻表面的滲水、微生物病害以及表面風化情況，對石刻本體進行現場檢測。采用HT-225A型回彈儀進行石材表面抗壓強度現場抽樣檢測(見圖6)，回彈點位置如圖7所示。檢測結果見表1。

表1 回彈值檢測結果及換算抗壓強度計算表(重度由實驗室檢測算出，取24 kN/m3)

根據石材表面回彈強度檢測結果，顯示桐君山摩崖石刻的回彈平均值在35.7～53.5之間，換算成表面抗壓強度值在55 MPa～130 MPa之間。經巖礦鑒定桐君山石刻石材為粉砂巖，粉砂巖為砂巖的一種，對此參考砂巖的物理性質，在《巖體力學》(劉佑榮,唐輝明主編)中常見砂巖的抗壓強度值為20 MPa～200 MPa[6]。

3.2 表面滲水率檢測

采用卡斯滕量瓶法(Karsten tube)檢測石材表面滲水率，檢測點位置如圖8所示。

試驗數據見表2。

表2 實驗數據表

根據表2可得桐君山摩崖石刻兩處點位的毛細吸水系數在0.5～2之間，材料吸水性能分級為3級，吸水性能評價為厭水。現場石材表面滲水率兩處檢測點位分別位于石刻四和石刻六，根據石材表面抗壓強度檢測結果，這兩處石刻部分點位換算抗壓強度較低，表面風化程度較高，因此該區域表面滲水率和表面抗壓強度的情況較為相符。

3.3 檢測結果

根據現場檢測數據，桐君山摩崖石刻中石刻四、石刻五區域的換算抗壓強度值低于實驗室的單軸抗壓強度值，表面風化程度較高，密實度較差；石刻六區域的換算抗壓強度值部分高于實驗室的單軸抗壓強度值，表面風化程度較低，密實度較好；石刻八號區域的換算抗壓強度值部分高于實驗室的單軸抗壓強度值，表面風化程度較低，密實度較好；石刻九和石刻十區域的換算抗壓強度值高于實驗室的單軸抗壓強度值，表面風化程度較低，但密實度較差。通過上述檢測結果可得，桐君山摩崖石刻石材表面總體風化程度較低，但現場石刻四、石刻五區域的各項檢測結果低于正常值，說明這兩處區域的表面風化現象較為明顯。

3.8.3 腹痛頻率評價方法 7項研究將腹痛頻率作為有效性指標。其中，5項直接評價每周發作次數；1項采用等級評價方法，分為治愈、顯效、好轉、無效、變差、非常差6個等級；1項則以無痛天數評價腹痛頻率的改善情況。

4 主要病害及原因分析

4.1 主要病害

通過儀器檢測以及進一步勘察發現桐君山摩崖石刻存在的主要文物本體病害包括：水害、表面風化病害、表面裂隙等。

1)水害：桐君山的水害類型包括雨水、裂隙水、毛細水等[7]。

2)表面風化病害：主要是局部殘損。

3)表面裂隙：主要是有機械裂隙、風化裂隙、原生裂隙。

4)文物表面生物病害：主要包括植物病害和微生物病害。

5)表面污染與變色：主要有低等植物損害與水銹結殼等兩種現象。

4.2 原因分析

1)水害。

病害原因：一是水流在桐君山巖體表面運移過程中，水流攜帶的泥沙、腐殖物沉積、附著在流經的石刻表面；二是水滋養誘發雜草與灌木生長及其破壞作用;三是水滋養誘發微生物的生長及其破壞作用。

病害后果：造成石刻表面的水銹結殼等病害；在桐君山石刻裂隙部位、周邊區域生長雜草、灌木，而雜草根系生長會影響桐君山石刻的風貌，同時根系產生的根劈也會造成破壞作用；微生物生長、附著在桐君山石刻表面，呈“綠毛”污染，其分泌的腐殖酸侵蝕破壞巖石微觀結構，加劇風化破壞。無水滋養時，干燥、死亡、變黑的微生物，形成蒼痕滿身的污染。

2)風化病害。

病害原因：由于處于室外，在自然環境中的溫濕度、雨水、大氣、風力和動植物作用的影響下，導致巖石表面出現酥松、破碎現象。

病害后果：石刻表面破損缺失，表面出現裂縫。

3)表面裂隙。

病害原因：一是自然原因，由于巖石自身成分分解，表面出現風化，從而出現裂縫；二是外界因素，石刻由于周圍的植物根系生長導致巖石開裂。

病害后果：裂縫寬度變大，巖石瓦解，石刻被破壞。

4)文物表面生物病害。

病害原因：由于桐君山石刻屬于室外裸露環境，長期遭受風吹日曬雨淋，所處環境易于微生物、青苔、植被等生長。

病害后果：微生物、青苔和植被等生物病害導致石刻表面風化嚴重，字跡容易模糊。

5)表面污染與變色。

病害原因：處于露天環境，動植物加上大氣環境的影響，石刻本身無防水措施，導致石刻表面霉斑痕跡和水銹結殼明顯。

病害后果：引起石刻表面風化，影響文物原有風貌。

5 結論

1)桐君山摩崖石刻主要存在水害、風化病害、表面裂隙等病害。部分石刻表面風化程度較為嚴重，尤其是低等植物損害區域及裂隙處。摩崖石刻整體還處于結構穩定狀態。

2)桐君山摩崖石刻受石材本身性質及外部環境因素的影響，亟需開展一系列保護工作。桐君山摩崖石刻需要解決的首要問題是治水處理，在清理植被后進行二次踏勘，觀察是否存在滲水點，如找到滲水點，應鋪設防滲毯或設置防水砂漿層，對于裂縫較大處進行注漿處理，防止雨水滲入裂隙加劇裂隙發展及巖體風化；對石刻及周邊區域，應采取防風化處理；通過清洗等手段適度還原石質文物的歷史外觀，將文物的歷史價值、藝術價值等最大化地展現出來。