浅谈石质文物保护中的工程地质理论应用

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1、西北大学研究生专业课课程论文课程名称：遗址文物的地质环境院系：文化遗产学院专业：文物保护学年级：2010级导师姓名学号：201020464二零一二年一月五日浅谈石质文物保护中工程地质理论的应用1前言石质文物是指历史上遗留下來的，以天然岩石为材料制造而成的或赋存于天然岩休中的历史遗迹或遗物，包括石窟寺、摩崖造像、摩崖题刻、摩崖石刻、岩画、石塔、石桥、石阙、经幢、石牌坊、岩墓等多种类型。由于石质文物相对于其它类型文物耐久性好，对环境变化不敏感，因此得以大量留存下来。在我国历史文化遗产的保护和研究屮，石质文物的保护占有举足轻重的地位。工程

2、地质学是研究与人类丄程建设活动有关的地质问题的科学，它的研究对象是地质环境与工程建设两者Z间的相互制约、相互作用的关系，以及由此而产牛的地质问题，包括对工程建筑冇影响的工程地质问题和对环境地质冇影响的环境地质问题。它的任务是为各类工程建设的规划、设计、施工提供地质依据，以便从地质方面保证工程建设的安全性、可靠性和合理性。古遗址作为历史上人类活动的产物，其本身农现为一种主动的建设行为，它在建造时期也不可回避地将面对它所赋存的自然地理环境和地质条件。通过対古代历史遗迹与文献记载的研究和科学调查表明，屮国古代建造的一些大型工程，已初步具备

3、了工程地质的概念。例如公元前250年建造四川都江堰灌溉工程时，就巧妙地利用了地形地貌条件，并根据河流侵蚀、沉积规律制定了“深掏滩、低做堰”的治理原则，同时按照岩休构造特点，成功地开凿出宝瓶口饮水源，从mj将岷江引入川西平原广大农m,造就了著名的“天府之国”。再如举世闻名的万里长城，其在地形上充分利用山脊分水岭的特点，选择坚硬岩石作为地基，从而确保了其主体结构菇础的坚固和稳定。因此，从这点意义上讲，古老人类文明的发展历程也是人类适应自然、利用自然和改造自然地历史，而早期与工程地质相关概念的形成，为古代人类建设行为提供了科学依据，并确保

4、了古代遗迹的长久存留。2工程地质学对石质文物保护的作用作为古老文明守护者的我们也必修遵循自然法则和科学原理，这样才能更好地进行文化遗产保护工作。因此，地质学作为一门棊础性的自然科学，为研究和实施工程实践提供了理论基础，尤其是石质文物的保护，因其材料和结构与地质体有着紧密的联系，所以更需要地质学特别是工程地质理论和实践经验的支持，具体衣现在以卜•三个方面：(1)工程地质学研究所形成的勘查技术体系为石质文物环境及保存现状的描述提供了町以借鉴的技术方法。文物保护工程的首要任务是对文物主体实施棊础信息采集工作，目的在于客观地、科学地、全面地

5、记录文物丄体及其相关环境的信息，为保护和规划工作提供详实的基础资料，我们称之为描述性研究阶段。描述研究的主要内容包括：文物的历史信息、文物主体的形制特征、文物赋存的环境状况及文物的保存现状。其中前两项更多的依赖于历史、考古、建筑和测绘专业的支持，后两项就必须更多的依靠工程地质学的支持。众所周知，近几I•年来在工程地质学基础上迅速发展起来的岩土工程专业，它在工程实践上已经形成了较为完整的技术规范体系，如《岩土工程勘查规范》(GB50021—2001).《工程岩体分级标准》(GB50218—94).《工程岩体试验方法标准》(GB/T50

6、266—99)等。这些标准及规范为文物保护工作者提供了描述客观事实可以借鉴的技术路线、勘查方法及相关术语标准，从而为石质文物保护工程勘查技术标准的建立提供依据。(1)工程地质学所涉及的岩石力学、岩体力学、环境地质学、水文地质学等分支学科的发展为石质文物破坏机理的分析研究提供了理论依据。文物保护工程的最终目的在于通过工程技术措施，抑制文物的破坏速度，从而延长其存在的时间。因此，揭示文物遭受破坏的原因是文物保护丄程设计的基础性丄作，我们称其为分析性研究阶段。通过该阶段的工作成果，应对文物主体的保存现状进行客观、科学的分析,并进行针对性的

7、定性和定量评价。但对于文物保护工程而言，由于其实施保护对象的特殊性和复杂性，须依靠相关基础学科的理论支持方能完成该阶段的任务。而石质文物保护对象与地质体是紧密相联系，从工程技术而言，可以划归为岩土工程范畴，所以有关岩土工程的基础学科，如岩石力学、岩休力学等，他们的发展为文物保护工作者研究文物破坏原因和预测破坏发展趋势，提供了可以借鉴的理论体系。同时，由于工程地质学还研究人类工程行为引起的环境地质问题及对工程建筑本少和周围环境的影响。因此，他的研究成果对文物主管部门的决策者，在文物保护区以及周边地域进行建设行为而言，无疑也是具有指导意

8、义的。(2)工程地质学所开展的岩土工程实践所获得经验为石质文物保护设计的可行性研究提供了强大的技术支持。石质文物保护作为一门新兴的工程技术，它集考古学、地质学、岩土工程学、工程测量学、应用化学等多门学科为一体，其复杂程度不言而喻；同时