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。     

几个红烧土遗址过火温度的科学推断

土体的矿物组成在其过火焙烧过程中发生了一系列变化,由于其焙烧温度不尽相同,进而导致土体强度和其耐破坏能力与未过火土体相比变得或强或弱。在实地调查大河村遗址、钧窑遗址、牛河梁遗址和兵马俑遗址后发现,这些过火土遗址病害的类型和严重程度存在差异。排除环境因素后,过火温度的高低是导致过火土遗址出现不同病害的主要因素。因此,通过实验对比法,科学判断过火土遗址的过火温度,对遗址本体病害原因进行分析,采取有针对性的保护措施具有重要意义。     

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。     

土遗址病害的评估体系研究

土遗址病害评估是对土遗址进行科学保护、管理、利用的一项基础性工作,但土遗址病害评估的体系还没有建立。为此,通过对土遗址病害的分析,借鉴地质工程、岩土工程的相关理论和方法,采用逐次分析的方法评估土遗址的载体和本体病害,探讨了土遗址病害评估体系。通过研究认为,可以从地质灾害、稳定性、表面风化三方面对土遗址病害程度进行评估。地质灾害和稳定性有其它学科相对成熟的理论和方法可以借鉴和采用。表面风化评估应考虑到风化剥蚀速率、遗址保存程度和文物价值三个方面,引进风化度和文物价值权重系数的概念,利用模糊数学原理对表面风化的危险程度进行综合评估是一种新思路。     

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。     

高昌故城土遗址病害调查及因素分析

自然因素和人为因素是高昌故城土遗址破坏的主要因素,墙体的结构坍塌是土遗址破坏的重要体现。为了保护和继承这一优秀的历史文化遗产,笔者在对高昌故城土遗址病害细致调查的基础上,论述了故城土遗址破坏的成因进行分析,可为以高昌故城土遗址保护为代表的西北干旱地区土遗址结构的加固、保护提供一定的事实依据和借鉴。     

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。     

基于环境监测的三星堆遗址祭祀坑考古现场预防性保护

目前考古现场保护主要以应急保护技术与临时加固材料的研究和应用为主,而关于考古现场预防性保护少有报道。本次三星堆遗址祭祀坑发掘保护构建了由考古舱、考古舱环境调控系统、空气质量监测系统、土遗址监测系统、区域气象站、预防性保护措施、监测信息智能管理平台组成的预防性保护体系。发掘前,通过土遗址监测系统和区域气象站获取文物埋藏环境信息和区域气象信息,为考古舱内环境设置提供了依据。发掘过程中,采取舱内温湿度调控、保湿、空气杀菌净化、控制舱内人数与新风换气等预防性保护措施,达到控制考古舱温湿度、减少细菌和真菌总数、降低舱内CO_(2)浓度,减缓象牙等文物失水速度的目的,有效控制了出土文物开裂、酥粉、霉菌暴发等病害发生,为考古发掘与保护赢得了时间。三星堆祭祀坑考古现场预防性保护的创新探索与实践为以后重要遗址的现场保护指引了方向、提供了可借鉴经验。     

预防性保护理念下的土遗址保护——以统万城遗址为例

统万城遗址距今已有近1600年的历史,是十六国时期匈奴族后裔赫连勃勃建立的大夏国国都遗址。统万城遗址留存有大量历史遗迹,是研究中国古代城发展、民族交流,特别是研究生态脆弱地区环境变迁的重要实例。由于自然损坏、人为破坏和管理不善等原因,统万城遗址存在不同程度的损坏。根据不同病害产生的原因、病害的发展特征以及对遗址稳定性的影响差异分析,统万城遗址病害主要表现为风蚀酥碱、人为破坏、生物破坏、自然坍塌、裂隙发育等。在"不改变文物原状"的原则下,统万城遗址的保护修复以现状加固维修为主,尽量减少对遗址本体的干预,并通过系统监测和日常维护,对遗址面临的风险进行预判和采取必要保护措施,把统万城遗址的风险降到最低。     

水硬性石灰改性土修复加固材料性能研究

针对土遗址土体坍塌、残缺等病害,为选择更好的土遗址修复加固材料,通过遗址土中添加水硬性石灰进行改性,分析检测水硬性石灰改性土修复材料的性能,并与石灰改性土材料性能进行对比分析。研究结果表明,与石灰改性土性能相比,水硬性石灰改性土修复材料夯土收缩率小、水稳定性好、抗压强度大和强度增加快、耐冻融性好;其性能优于石灰改性土材料的性能,适合土遗址土体坍塌、残损病害的修补加固,其研究成果为土遗址的保护修复加固提供科学依据。     

水硬性石灰改性土修复加固材料性能研究

针对土遗址土体坍塌、残缺等病害,为选择更好的土遗址修复加固材料,通过遗址土中添加水硬性石灰进行改性,分析检测水硬性石灰改性土修复材料的性能,并与石灰改性土材料性能进行对比分析。研究结果表明,与石灰改性土性能相比,水硬性石灰改性土修复材料夯土收缩率小、水稳定性好、抗压强度大和强度增加快、耐冻融性好;其性能优于石灰改性土材料的性能,适合土遗址土体坍塌、残损病害的修补加固,其研究成果为土遗址的保护修复加固提供科学依据。     

秦陵百戏俑坑土遗址纵向水盐运移的模拟土柱实验研究

风化盐析是影响土遗址最为严重的病害之一。了解不同深度处土遗址可溶盐的含量以及变化规律可为土遗址的盐析病害提供理论依据和技术支撑。为此,本实验采用有机玻璃土柱装置和应用EM50传感器探头监测土柱不同深度处的含水率、电导率的变化规律,并结合实验室分析测定了不同时间土柱表面的含盐种类以及含盐量、不同深度处的含盐量等。结果表明,不同深度处土样的含水率越小电导率越大,且土壤表面的含水率最小,电导率最大;利用离子色谱法测定结果表明,除K+之外,Na~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Cl-and SO_4~(2-)的含量随深度的变化趋势与含盐量随深度的变化趋势一致。本研究可为土遗址盐析病害的防治提供理论参考。     

对大型土遗址的植物病害研究——以西安阿房宫遗址为例

在植物对土遗址作用的研究中,鲜有就真实的遗址来展开调查,以及讨论植物给土遗址带来的负作用及其机理。为此,本研究选取西安地区大型土遗址秦阿房宫为研究对象,利用现场调查结合样带法、图像分析法并采集土样,开展对遗址区植物分布、根系产生的裂隙和土壤环境的研究。结果表明:造成土遗址病害现象的主要原因为植物根系作用,加之雨蚀、风化作用及人为破坏的叠加作用,使遗址保存面临严重威胁;其中酸枣、臭椿等萌生树种所产生的根劈裂隙及植物根系对土壤环境的影响十分明显。现存土遗址由植物以及风雨作用而引发的主要病害,其类型包含了边缘夯土的基础掏蚀、洞穴遗存、开裂坍塌、冲沟发育、表面剥蚀,这些是阿房宫遗址面临的主要威胁,也是半干旱地区土遗址存在的特有问题。研究结果既有助于揭示植被对土遗址的作用机理,又能为土遗址保护的植物选择提供理论依据和技术支撑。     

秦陵百戏俑坑土遗址纵向水盐运移的模拟土柱实验研究

风化盐析是影响土遗址最为严重的病害之一。了解不同深度处土遗址可溶盐的含量以及变化规律可为土遗址的盐析病害提供理论依据和技术支撑。为此,本实验采用有机玻璃土柱装置和应用EM50传感器探头监测土柱不同深度处的含水率、电导率的变化规律,并结合实验室分析测定了不同时间土柱表面的含盐种类以及含盐量、不同深度处的含盐量等。结果表明,不同深度处土样的含水率越小电导率越大,且土壤表面的含水率最小,电导率最大;利用离子色谱法测定结果表明,除K+之外,Na⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Cl-and SO₄^2-的含量随深度的变化趋势与含盐量随深度的变化趋势一致。本研究可为土遗址盐析病害的防治提供理论参考。     

植物对土遗址的保护作用初探——以内蒙古东部地区土遗址为例

位于内蒙古东部的土遗址上普遍长有植物,由于植物本身对土遗址具有双重作用,既有保护作用,也有破坏作用,采用植物保护土遗址就是最大限度的发挥其有利的一面,故此研究植物在遗址中发挥的保护作用尤为重要.选择应昌路故城、元上都遗址和辽上京遗址作为研究对象,采用现场调查的方法从植被覆盖度、根系分布情况两方面研究植物对土遗址的作用.结果表明,遗址顶面普遍被以羊草、冰草、紫羊茅、马蔺、旋覆花为主的低矮草本植物覆盖,其覆盖度集中在30％～60％;这些植物对防止降水冲刷遗址有明显的作用,对遗址的整体外貌影响也比较小.因此,针对长有植被、雨蚀病害严重、其他保护手段技术还不成熟、达不到理想的保护效果的遗址,可采用植物保护土遗址,并且其思路是可行的.     

秦俑坑土遗址的研究与保护

秦俑坑土遗址是秦俑遗址——这一大型地下土木建筑工程——的重要组成部分,是秦文化研究的珍贵资料,也是观众了解秦俑遗址的极佳展品.然而,土遗址在发掘后不久,便出现裂隙,且愈演愈烈.目前,土遗址表现出的另一个问题是其表面的风化.若不及时治理这些问题,不但会损害土遗址及其上附属的多种其它考古迹象,而且也危及陶俑群的安全.鉴于此,对于土遗址保护这一课题,从1988年起,我们进行了探索性的研究实验,选择物理加固法,对一号坑隔梁、东壁、三号坑进行了加固保护.91—92年,又利用德方赠送给我馆的无振动钻具对一号坑隔梁进行了重新加固.同时对土遗址表面风化问题进行了初步研究,提出了保护措施的设想.本文就俑坑土遗址的研究保护情况,概括一下我们的工作.     

遗址博物馆内土遗址本体可溶盐和霉菌危害预防与治理的进展

在博物馆建筑的保护下,尽管避除了由于风蚀、雨淋、日晒等有害因素所导致的土遗址裂隙、崩塌等病害现象,但是可溶盐迁移及霉菌滋生导致的表层风化等一系列危害会造成土遗址本体破坏和信息损失 ,所以进行这方面的研究尤其重要且迫切。本文主要综述了可溶盐、霉菌的破坏作用、产生原因、影响因素、防治措施等,并探讨了遗址博物馆内土遗址防治可溶盐及霉菌危害的可行性保护研究方法。     

良渚古城老虎岭水坝遗址考古剖面保护研究与工程实践

良渚古城老虎岭水坝遗址是我国迄今发现最早的大型水利工程系统中的一处典型遗存,对中国文明起源和世界文明史的研究具有重要意义。为清晰地展示老虎岭水坝土遗址上“草裹泥”筑坝工艺的痕迹,针对温热、潮湿、多雨环境土遗址保护的难题,在总结吸取国内土遗址保护经验教训的基础上,借助浙江大学的研究成果和敦煌研究院的工程经验,提出了一套避免使用化学材料加固,而以“黑屋+隔水+控湿”为主的小环境控制工程策略,包括:构建遮光大棚以避雨和抑制绿色生物生长;铺设防水毯以防止坝体渗水;设置电加热玻璃罩以保湿和封闭展示面;采用气相补水以调控空气湿度和土体含水率;采用植物精油等绿色环保技术防治微生物;同时做好遗址实时监测和管护等。这套综合保护措施是土遗址保护理念和工程实践的一次新的尝试。     

室内土遗址气-液相变补水的可行性研究——以杭州萧山跨湖桥遗址博物馆为例

土遗址保护具有很大难度,其中土体中水分的单向迁移和蒸发是室内土遗址产生各种病害的重要原因,实践表明保存原状或采用各种化学材料进行加固都很难预防。利用人工"气-液相相变补水"的原理,在不改变土遗址原状的条件下,控制和维持室内土遗址水分的平衡,以达到稳定土中盐分、防止土体开裂和粉化的目标,这可能成为一种室内土遗址保护的新技术。为此,以杭州萧山跨湖桥遗址博物馆为例,进行了一系列研究工作,包括:实验室气-液相变补水小试验、建立水汽冷凝速率方程、开展室内土遗址现场补水实验等。初步探索了各种控制条件对补水速率的影响,验证了气-液相变补水的可行性与效果,为未来更大规模试验提供了基本方法。     

基于定量分析的克孜尔尕哈烽燧遗址本体病害特征研究

克孜尔尕哈烽燧遗址本体发育主要病害为裂隙、掏蚀、冲沟、坍塌和片状剥蚀。为了确定病害是否危及遗址稳定,为保护工作提供有效数据支持,采用OKIO-Ⅱ光栅式三维扫描系统进行了14个月8期次的高精度病害变化特征监测。通过监测数据发现,遗址本体风化年缩进量比较大,北立面风化缩进量最大、风化最严重,西立面次之,南立面最小。冲沟侵蚀缩进量受水流作用的影响小于风化作用的影响,病害特征为:沿中心线侵蚀量大,冲沟两侧小;顶部侵蚀量大,底部小。掏蚀病害发展速率居首位,掏蚀区纵深缩进量两端变化较大,中间变化较小。裂隙病害扩张幅度较小,但绝大部分横向扩张,少数呈现横向收缩现象,整体趋势是扩张的。目前遗址发育的主要病害不影响遗址的整体稳定性,为遗址保护措施的选择提供了有效的数据支持。