龙门石窟敬善寺区域水害治理探讨.pdf
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1、第3 8 卷第4 期2023年8 月洛阳理工学院学报(社会科学版)Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Social Science)Vol.38No.4Aug.2023龙门石窟敬善寺区域水害治理探讨李心坚(龙门石窟研究院,河南洛阳4 7 1 0 0 0)摘要:在自然因素和人为因素的作用下,龙门石窟发育有围岩崩塌、雕刻品风化、洞窟渗漏及衍生病害等病害。通过调查与分析,敬善寺区域水害主要水源为大气降水,破坏方式为洞窟渗漏和坡面径流。截断大气降水入渗洞窟路径,采用裂隙灌浆和地表防渗相结合的方式进行洞窟渗漏治理。要修建合理的地表
2、排水系统,将大部分的坡面径流通过系统快速排出区域,从而达到保护文物的目的。关键词:龙门石窟;敬善寺;水害治理D01;10.3969/j.issn.1674-5035.2023.04.001中图分类号:K879.23文献标识码:A文章编号:1 6 7 4-5 0 3 5(2 0 2 3)0 4-0 0 0 1-0 4龙门石窟敬善寺区域位于龙门石窟西山的北端,南起摩崖三佛,北至宾阳洞,以中小型规模洞窟为主。该区域以区内主要洞窟敬善寺命名,敬善寺位于该区域中段,为唐太宗李世民之妃韦氏出资营造。区段崖壁上集中雕凿多优填王造像,在全国石窟寺中并不多见。敬善寺区域最南端的摩崖三佛凿造于武周时期,内有七尊未
3、完工造像,为研究石窟开凿工艺和程序提供了重要依据。敬善寺区域内还有著名的金刚经洞,虽北壁塌,但仍具有极高的研究价值。敬善寺区域窟主要开凿于寒武系上统凤山组一段白云岩,因长期暴露于大气环境中,在风吹雨蚀等外界因素的作用下,各窟及崖壁上发育了各种病害,文物保存现状堪忧。其中水害尤为严重,对文物的安全保存造成了较大影响。笔者针对区域水害进行调查与分析,并对其治理方法进行探讨。收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 2作者简介:李心坚(1 9 7 6-),男,山西平陆人,副研究馆员,主要从事龙门石窟的保护研究工作.基金项目:河南兴文化工程文化研究专项项目“豫西地区石寺及摩崖石刻现状调查”(编号:2 0
4、2 2 XWH119)的阶段性成果.一、区域水害调查经调查,敬善寺区域水害较为严重,主要表现为洞窟渗漏水及坡面径流。(一)洞窟渗漏水敬善寺区域洞窟渗水情况严重,大多数洞窟均存在不同程度渗漏现象。据现场调查,共有1 1 8 个窟存在渗漏水情况,渗出面积约1 2 0 m。其中下部分洞窟比上部分洞窟渗水严重,南部洞窟比北部洞窟渗水严重。游览栈道以下洞窟渗水最为严重,呈滴水形式,降雨后洞窟内有积水。渗水通道主要为切割洞窟顶板南北走向裂隙,该裂隙与栈道位置贯通,栈道位置未做防水,且降雨时汇水较多,因此该部分洞窟渗水最为严重。其他洞窟渗漏主要由南北走向裂隙及东西走向近垂直裂隙为渗水通道,尤其缓台下方洞窟,
5、顶板裂隙通常与上部缓台贯通出露,这些洞窟渗水较为严重。渗水洞窟通常伴有微生物生长痕迹及岩溶现象,严重区域有钙质沉积物覆盖,厚度1 1 0 cm。(二)坡面径流受地形影响,敬善寺区域处于汇水区,同时该区域岩体节理裂隙发育,受裂隙切割,岩体破坏较为明显,崖壁有起伏且不规则,坡面径流造成的地表水无序排放较为明显,降雨时严重影响景观。同时积水加重洞窟渗漏水现象(见图1)。2所属洞窟裂隙编号260J189260J190260J190265J195266J199266J201267J205268J203275J208284J60287J160288J129290J166由表1 可知,区域内发育的裂隙主要为
6、构造裂隙、卸荷裂隙及层面裂隙,其中以构造裂隙发育为主。共调查裂隙1 7 5 7 条,其中构造裂隙1 4 5 3 条,卸荷裂隙2 0 9 条,层面裂隙9 5 条。洞窟内裂隙迹长1 2 6 6 m,隙宽1 4 0 0 mm,环氧树脂充填4 1 0条,钙质充填7 6 9 条,方解石充填3 0 条,铁质充填2 2 条,无充填6 5 条;崖壁裂隙迹长7 3 6.6 m,隙宽1 2 0 0 mm,环氧树脂充填9 条,钙质充填7 1条,方解石充填3 条,水泥充填1 9 条。所调查裂隙中渗水裂隙1 6 2 1 条,不渗水裂隙1 3 6 条。区域岩体主要为巨厚层白云岩,岩体层理不明显,发育较少。出露的层面裂隙宽
7、度通常较小,多为钙质充填,连通性一般,渗水量较小,为非主要渗水通道。部分层面裂隙受到拉张作用,裂隙宽度较大,连通性较好,渗水较为严重,并有明显溶蚀洛阳理工学院学报(社会科学版)害,主要为洞窟渗漏水及坡面径流无序排放。由于区域洞窟窟顶基岩裸露、裂隙发育、地表水无有效排放措施等因素造成大气降水垂直人渗补给,加速洞窟及崖壁岩体风化,并产生了一系列衍生病害,因此急需对该区域水害进行治理。二、洞窟渗漏水裂隙调查与分析洞窟渗漏水的主要途径为裂隙渗水,为探究区域洞窟渗漏水病害发育情况,笔者对区域发育的裂图1 坡面径流现象隙进行了系统调查,部分裂隙调查结果见表1。表1区域裂隙调查表(部分)位置迹长(cm)隙宽
8、(mm)西壁63西壁77西壁52西壁95西壁100西壁43西壁22西壁58顶板330顶板60南壁132西壁50第3 8 卷根据调查可知,敬善寺区域存在较为严重的水裂隙性质充填情况510层面裂隙12构造裂隙卸荷裂隙13层面裂隙26层面裂隙12构造裂隙12层面裂25构造裂隙13构造裂隙15构造裂隙13构造裂隙13层面裂隙12构造裂隙及钙质沉积物现象。这部分裂隙渗水渗透路径较长,渗水持续时间也较长。洞窟内裂隙多为构造裂隙,局部为卸荷裂隙,以南北走向裂隙为主,产状变化较大。其中渗水裂隙主要为近垂直及平行坡面裂隙,这些裂隙大多切割洞窟顶板,延伸较好,为主要渗水通道。现场发育一组东西走向近垂直裂隙,该组裂
9、隙延伸较好,切割洞窟顶板时形成渗水通道。洞窟内裂隙大多进行了环氧树脂封堵。崖壁上发育几组控制性的构造裂隙,一组南北走向近垂直的裂隙,产状摆动较大,该组裂隙发育规模较大,延伸性好,甚至贯通整个区域。该组裂隙大多被水泥封堵,降雨时是主要渗水通道。区域北侧因三组节理切割岩体缺失,形成汇水区域,降雨时汇人雨水影响文物美观及稳定性。根据现场调查及资料收集,经研究发现区域水害水源有无渗水钙质充填渗水钙质、苔藓充填渗水无充填渗水钙质、铁质充填渗水钙质充填渗水钙质、水泥充填渗水钙质充填渗水钙质、苔藓充填渗水方解石充填渗水环氧树脂充填渗水钙质、苔藓充填渗水钙质充填渗水钙质、环氧树脂充填渗水第4 期主要为降雨产生
10、的地表水。该区域受构造作用,岩体节理裂隙发育,地形呈多级台阶陡坎,雨水汇集后无序排放对文物造成极大的破坏。坡面径流对岩壁和节理裂隙主要产生冲蚀作用,少部分产生溶蚀作用。部分雨水沿节理裂隙渗人岩体,进人文物本体和载体中,其中一部分水沿通道较好的裂隙很快流出,这种水既有冲蚀作用也有溶蚀作用,但作用时间很短。还有少量的水残留在岩石裂隙和岩石的矿物颗粒中及文物本体和载体的表面,残留在岩石中的水则对其残留的部位继续产生溶蚀作用,同时岩石因残留水分使洞窟壁面潮湿,造成微生物大面积滋生,对文物造成新的破坏。三、水害治理探讨从调查和分析可知,区域水害主要水源为大气降水,破坏方式为洞窟渗漏和坡面径流。因此,治理
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