遗址博物馆土遗址病害调查与成因分析——以萧山跨湖桥遗址博物馆为例

潮湿环境土遗址的保护一直是非常困难的课题。当遗址与其他材质的文物共存时,保护难度更高。为了探讨遗址博物馆内病害发生的规律和影响因素,为未来潮湿环境土遗址保护措施的研究和设计提供依据,以杭州市萧山区跨湖桥遗址为例开展调查研究。发现盖棚可以防止雨水对土遗址的破坏,但造成了水和盐的单向迁移,是目前土遗址病害的主要根源。对于室内遗址博物馆,如何解决遗址土体水分单向迁移带来的破坏已经成为迫切需要开展研究的课题,建议尽快开展室内土遗址补水技术的实验研究。     

密闭环境下地下水分变化对唐皇城墙含光门土遗址的影响研究

含光门土遗址属于室内土遗址,通过对土遗址病害、博物馆内温湿度、不同深度含水率长期监测及土样渗透系数、硬度测量发现,在相对密闭环境中,含光门土遗址在冬春季泛碱、剥落及春季严重霉菌等病害反复发生与遗址水分“单向蒸发”周期性变化有关;周围草坪浇水、降雨、城市排水渗漏向遗址内部渗流引起土遗址管涌的直接破坏。分析了地下水分变化引起含光门土遗址病害的原因,提出了在博物馆两侧设置隔水墙为主要措施,防止周围地下水渗流对土遗址的直接破坏作用,保持博物馆内恒温恒湿,防止地下水的“剧烈”变化引起的劣化影响。本研究可为含光门土遗址保护提供参考。     

生物病害对唐皇城含光门土遗址的危害及防治措施研究

唐皇城含光门土遗址蕴含丰富的历史、文化、科技等多方面的信息,但是随着时间的推移,出现了多种生物病害,急需要抢救保护。通过对土遗址生物病害的详细调查,首次发现螨虫类和鞘翅目昆虫对遗址有强烈破坏作用,同时存在的生物病害主要还有蓝藻和霉菌等。本研究分析了这些生物病害产生的原因及腐蚀土遗址的机理,并进行了防治措施研究。这些调查分析,将对遗址进一步抢救保护打下坚实基础。     

土遗址盐分抑制保护研究进展及其发展趋势

盐分运移引起盐析是土遗址风化破坏的重要原因之一,因此,土遗址保护过程中急待解决的问题之一就是盐析现象的防治。本文介绍了传统的土遗址盐害治理方法及原理,重点分析了盐析抑制剂在土遗址防风化领域的研制和应用,以及其抑制盐害发生的机理,并在此基础上探讨了土遗址盐分抑制剂研制的发展方向和思路。     

秦陵陪葬坑土遗址安全含盐量探究

易溶盐反复结晶产生的体积膨胀,会对土遗址特别是土遗址表面迹象造成破坏,因此,以易溶盐的含量多少判断其干预时机就显得尤为重要。本研究就易溶盐含量对秦陵陪葬坑土遗址的影响,开展安全含盐量问题的探究。将Na2SO4/Na Cl质量比为1∶1混合盐掺入重塑土样中,经气候箱老化后,利用超景深显微镜测定盐胀面积判断土样被破坏的程度,结果表明含盐超过0.1%,就会导致盐胀面积突然增加,这一指标的获得以及本次实验研究中提出的利用超景深显微镜测定土壤表面盐胀面积评估盐害的方法,为土遗址开展进一步的预防性保护工作提出了初步依据和新的研究方法。     

土遗址保护锚固技术研究现状

锚杆锚固技术是加固土遗址的重要方法,可以有效地提高土遗址的稳定性。本文就目前土遗址保护中锚固技术的研究现状作了概述,介绍了土遗址保护工程中锚固技术和土木工程中锚固技术的差异,分析了目前应用较为广泛的几类土遗址锚杆的性质及研究应用现状,并对土遗址锚杆的破坏形式进行了总结,最后提出了目前土遗址保护锚固技术研究存在的问题。     

土遗址保护中的多学科应用

我国是世界上文明发源较早的国家之一,土遗址类文物数量众多,且大多仍在野外原址保存。这类文物由于自身的不可移动且构成复杂、破坏影响因素众多,这些特点决定了对其保护的复杂性。土遗址的保护必须依靠现代迅速发展的多学科的技术手段,利用多学科之间的协作对其进行全方位的综合保护,这就要求土遗址保护工作者必须掌握多学科的知识．认识和了解这些知识和技术手段在土遗址保护中所起到的作用。     

陕西几处土遗址保护方法的探索

土遗址历经千年的风雨洗礼,受自然因素和人为因素的破坏,其本体已经非常脆弱,而如何对其采取有效的保护措施及合理的展示手段．一直以来都是文物保护工作中的难点之一。本文通过笔者工作中所接触的几处宫殿及场馆遗址保护方式与做法的概述,从现在广泛使用的覆土封闭保护、砖砌封闭保护、棚罩式保护方式,以及土遗址现状保护的陈述和对其保护方式的相互比较,试图对土遗址的保护做初步探索,以期对土遗址的保护管理工作有所促进。     

略论遗址博物馆展示环境设计的可持续发展

"遗址博物馆的展示环境"包括博物馆内部的展示环境及遗址和博物馆所依存的外部环境,受到很多环境因素的影响和制约,这些因素相互作用于文物本身、遗址的保护和展示的效果之间。遗址博物馆展示环境的设计,以文物与遗址的科学保护为前提,通过对影响和制约遗址博物馆展示环境的某些因素进行的分析,进而说明在针对遗址博物馆所做的展示环境设计中,贯彻可持续发展设计理念的重要性和必要性。     

土遗址防风化保护概况

土遗址的风化表现为遗址的表面在各种环境因素的作用下,原来因各种因素作用互相结合的土体颗粒之间的结合力减弱或消失,颗粒间距加大以至脱落,使表面减薄、形貌改变,由此造成承载文化信息的表层破坏的现象。探讨土遗址表面风化的原因、机理,以及对防风化保护材料的应用性研究,对保护大批濒临破坏的土遗址具有重要意义。     

石窟壁画可溶盐破坏过程的实验室模拟研究

石窟壁画是十分珍贵的文化遗产,但是其保存一直受到可溶盐及相关病害的威胁。研究石窟壁画可溶盐破坏过程是治理和预防这类病害的基础工作,深入的基础研究既需要全面的现场勘测,也需要实验室的模拟研究,能否制作出反映实际情况的试验样品仍然是十分艰巨的挑战。为此,作为一系列应用基础研究的第一步,通过对敦煌莫高窟壁画典型制作工艺和病害情况的调研,在敦煌研究院工作的基础上,规范地制作出便于实验室研究的模拟样品。通过对样品的破坏循环实验表明,所做样品可以重现可溶盐的迁移过程、分布状况和破坏情形。同时,样品的各种性能变化参数能够比较方便准确地测定,呈现的病害状况基本符合文物现场的实际现象,初步实现了石窟壁画病害的实验室模拟研究。本工作建立的模拟方法为深入开展壁画保护的基础科学研究开辟了一种途径。     

金沙土遗址盐害分布与演化特征

金沙土遗址表面存在泛盐、粉化、空鼓等盐害。对这些盐害的分布特征与演化过程的研究是科学保护金沙土遗址的第一步，也是进一步探讨盐害致病机理的前提条件。本工作收集整理了2010～2020年金沙土遗址病害调查资料，通过现场调查和图像处理技术对盐害的类型、分布特征与演化过程进行定性和定量分析；采用X射线衍射、离子色谱和扫描电镜等测定了不同高度土样的成分、盐分含量以及微观结构。结果显示金沙土遗址主要的盐害类型为表面泛盐、粉化、空鼓、片状剥蚀和掏蚀；主要分布区域是西北向走廊和古河道附近，机挖坑侧壁最为严重；在探方侧壁上盐害由上到下依次由表面泛盐过渡到单独粉化，再到空鼓和片状剥蚀，最底层为掏蚀。金沙土遗址盐害的发育过程可以概括为四个阶段，每个阶段主要发育的盐害类型不同，依次为表面泛盐、粉化、片状剥蚀和掏蚀。越到后期，各类盐害分布范围越大，发展速度越快，对土遗址破坏性越大。离子浓度沿高度的分布与毛细上升作用有关，也与病害的劣化程度和发育进程有关。硫酸钙类是导致土遗址泛盐、粉化和脱落的主要盐分之一。     

河北曲阳北岳庙动物病害调查与防治对策研究

鸽子和蝙蝠的活动与排泄物污染是威胁北岳庙德宁之殿古建筑与古壁画安全的关键因素。本研究首先开展了德宁之殿动物病害现状调查,利用安防监控系统监测了大殿内蝙蝠的夜间活动特点,使用观鸟望远镜观测了鸽子的白天活动规律,并测定了病害动物排泄物的酸碱度和易溶盐含量。针对德宁之殿当前的动物病害问题,引入超声波驱赶法对大殿内病害动物进行驱逐,结合数字式声级计和单位面积蝙蝠排泄物重量变化对驱赶效果做出判定。结果表明:有近千只蝙蝠和数百只鸽子在德宁之殿内、外频繁活动;蝙蝠尿液呈酸性,富含硝酸盐和硫酸盐,其粪便为碱性,硝酸盐含量较高;鸽子粪便内含有较高的硝酸盐;病害动物排泄物易造成古壁画原有保存微环境改变,产生病害。安装超声波动物驱赶器后,大殿内蝙蝠平均活动时间缩短,活动强度受到了明显抑制,活动区单位面积内排泄物重量降低;大殿外鸽子也受到了驱赶器的影响,延迟返巢。超声波驱赶法在古建筑蝙蝠与鸽子病害防治过程中具有一定优势,同时有必要实施其它物理防治和机械防治等主动干预措施,以进一步提高综合防治效率。     

典型硫酸盐环境中砖质文物的脱盐与加固材料

中国保存有众多砖质文物建筑,目前这些文物多处于户外环境中,面临严重盐害导致的掏蚀损毁问题。因而,研究兼具脱盐功能的加固材料成为砖质文物等保护的一种创新思路,加固材料的研制和工艺技术的开发是其重点和难点,具有重大的社会需求和急迫性。为此,本工作从可溶性盐的破坏机制出发,研究出一种双组分无机加固材料,加固方法是Ba(OH)_2甲醇溶液与H_2C_2O_4、H_3PO_4乙醇溶液交替滴加,并模拟可溶性盐(NaCl、KCl、Na_2SO_4)分布的典型环境,进行加固、除盐,借助X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)和无线阻尼抗钻仪等现代科学仪器,追踪盐的流出与转化过程。结果表明,本材料不仅能够加固模拟样品,同时能对最具破坏性的盐Na_2SO_4实现不可逆转化,生成重晶石的主要成分BaSO_4,加固与脱盐一次完成,是一种具有实际应用潜力的新材料。     

敦煌莫高窟降雨分布及入渗特征研究

敦煌莫高窟文物具有唯一性和脆弱性,干燥环境是壁画和塑像长久保存的保障,降雨是病害发生诱因。为了弄清降雨对文物的损害机制,本研究通过气象监测数据分析和野外人工降雨模拟试验,分析莫高窟降雨分布特征和窟顶戈壁降雨入渗和产流规律,为开展洞窟内壁画病害发育机理分析和实施莫高窟洪水风险预控提供理论依据。25年气象监测数据分析表明,莫高窟区域多年平均降水量39mm,集中在5~8月,降雨类型主要为微雨和小雨,频现大于76%,大雨及暴雨均为突发性强降雨,频现仅为1.5%,常常伴随区域洪水的发生。降雨模拟试验结果表明,当平均降雨强度0.75mm/min,降雨历时160min时,入渗湿润锋迁移至深度80cm左右即趋于平衡。但是,高密度电阻率探测表明洞窟地层2~3m处,水分饱和度可达60%左右,极易带动可溶盐向壁画地仗层富集,致使病害发生发展。经计算,窟顶戈壁径流系数0.016,产流能力非常低。区域洪水主要来源于莫高窟周边戈壁及野马山地带降雨汇流。     

汉代铸造铸钱金属范之陶范的分析研究

汉代的铸钱遗址中出土了大量铸造铸钱金属范的阳文陶范,阳文陶范既反映出了铸造金属范时的铸型,又可看出所铸造的铸钱金属范的铸型.为揭示铸钱金属范的铸造工艺及变迁,本工作从铸造工艺角度对阳文陶范进行分析,通过对汉代阳文陶范出土概况的统计,了解了阳文陶范铸型的变迁.以西安相家巷和窝头寨铸钱遗址采集的阳文陶范为基础,对陶范的面层与背层进行了X射线荧光成分分析,在电子探针下对型腔面进行了形貌和成分分析.分析结果表明,阳文陶范分层制作的原因是为了将模上的钱币铭文和形状清晰地复印到陶范上,型腔面的检测不能表明是否使用了表面涂料.     

3D Digital Documentation,Assessment, and Damage Quantifi cation of the Al-Deir Monument in the Ancient City of Petra,Jordan

Abstract

The rock-cut monuments in the ancient city of Petra in Jordan form an outstanding tangible heritage site. Unfortunately, this important part of the world's cultural heritage is gradually being diminished due to weathering and erosion problems. In this research, an approach combining in situ surveying and laboratory analysis is applied in order to provide sufficient and comprehensive data regarding the documentation and evaluation of the status of the Al-Deir monument in Petra. The purpose was not only to quantify the damage, but also to make a first step towards creating a 3D monitoring programme of the deterioration rate. The approach presents a correlation study between the environmental condition and the surface weathering damage, using 2D mapping of the weathering form and accurate 3D realistic modelling from laser scanning and digital photogrammetry. The 2D mapping provides detailed weathering damage information for the entire stone surface of the monument, whereas the 3D modelling provides information on the spatial distribution and texture of the damage. Additionally, the 3D digital model can provide reference data as an exact guide to the restoration needed. In order to support the visual presentation of 3D surface details, a hybrid approach combining data from laser scanning and digital imagery was developed.

Studies of stone texture and spatial distribution of soluble salts were carried out at the monument in order to explain the mechanism of the weathering problem. Relative humidity, temperature, and wind are the main factors in the salt damage process. In order to study the effect of these conditions in the salt crystallization process a series of fieldwork investigations and laboratory work were undertaken. The results show that visible zoning of weathering damage is correlated to different salt concentrations.     

Geotechnical Reconnaissance of the 2016 ML6.6 Meinong Earthquake in Taiwan

On February 6, 2015, a local magnitude (M_L) 6.6 earthquake struck southern Taiwan, devastating the Tainan area. A field investigation was conducted by a survey team from the National Center for Research on Earthquake Engineering immediately after the earthquake. This paper summarizes the observed geotechnical damage features caused by the earthquake, including liquefaction, slope sliding, levee failure, and dam performance. Several liquefaction sites were observed despite the intensity of ground shaking being moderate (peak ground acceleration, ~0.2 g). Most of these sites were originally old ponds that were backfilled during different periods in the last three to eight decades. Two significant types of damage to the levee of the Tseng-wen River were observed. At the Jianshan site, a typical type of levee damage was observed, in which the level crest subsided and the side slope developed several cracks. At the Rixin site, a flow-type of failure caused tremendous loss of levee (~400 m in total) at three adjacent locations. The levee embankments had “flowed” up to 60 m into the river.     

降雨对陕西省榆林市榆阳区明长城破坏的初步分析

降雨是陕西省榆林市榆阳区明长城的主要破坏因素之一。调查中发现,降雨对遗址破坏严重。为了研究降雨对遗址的破坏,在对遗址详细调查的基础上,结合遗址特征与遗址区降雨特点,并参考土壤侵蚀学等方面理论,分析了降雨对遗址的破坏形式及影响因素。结果表明,降雨对遗址的破坏形式可分为直接破坏和间接破坏两大类。其中,主要破坏形式为冲沟侵蚀、片流面蚀和雨蚀剥离。影响因素包括降雨特点、遗址形态、土的性质、植物生长状况和地幔层等,不同破坏形式的主要影响因素各有不同。本结果不仅丰富了降雨对土遗址破坏方面的研究,还为后续陕西榆阳区明长城保护加固措施的选择提供了依据。