蒲州故城土遗址病害分类及保护
张晓红
蒲州故城相传为尧、舜帝故都，是一座具有政治、经济、文化和军事意义的历史名城，是中华民族遗留下来的宝贵文化遗存。通过对蒲州故城遗址土遗址病害的类型、成因进行深入解读，以提出针对性的保护措施，保护好这一珍贵的历史文化遗产，并为华北地区的土遗址保护提供实例与借鉴。
2019年10月，国务院核定公布了第八批全国重点文物保护单位，我国国保单位总数达到5058处，古遗址类1189处，古建筑类2162处。作为土遗址类典型代表的各类城墙、城址、军事设施、防御工程等其数量约400处，约占古遗址、古建筑类别总数的12%。其中第七批与第八批所公布的土遗址类（城墙、城址、军事设施、防御工程类）数量之和远超前六批之和。可见，随着土遗址类文物保护研究的深入，我国对于土遗址的保护愈发重视。
土遗址是人类历史遗留下来的以原土为主的建筑形式，是历史优秀文化遗存。土遗址代表了一个民族集体化、聚落化的程度，蕴含着一个民族或某个聚落群体独有的精神价值，体现着一个民族、聚落群体的生命力和创造力。伴随着文物保护力度的加强，土遗址的保护也逐渐进入到人們的视野中，相关的研究也在逐步展开。目前关于土遗址的研究主要集中在历史研究、病害成因、建筑性质、保护技术等方面。
土遗址建筑原材料强度低，水稳性差，更易受到自然环境的影响进而损伤，加上人们对土遗址的价值认识不深入，也遭受到人为因素的影响，许多土遗址在历史的进程中逐渐堙灭，乃至消失。因此，如何对土遗址类文物采取合理措施进行保护迫在眉睫。
文章以山西省永济市蒲州故城遗址为研究对象，重点剖析土遗址的病害形式及其形成原因，结合土遗址环境、建筑工艺等，针对病害提出切实、可行的保护措施。
蒲州故城遗址概况
蒲州故城遗址东西长2.49千米，南北宽1.71千米，占地面积4.258平方千米。创建于北周时期，唐时最为繁盛，先后两次设为中都，后升为四辅之一，视为京畿之地。金正大八年（1231）元兵攻城，金将截故城之半守之，形成现今东、西两城的格局。自此之后，西城成为主要城池，历代不断予以修葺，元至正十年（1350）增修;明洪武四年（1371）重筑，建四门，城墙上建有门楼、角楼、敌台、月城等，并以砖裹堞，东、南、北三面护城河环绕;明嘉靖三十四年（1555）毁于地震，复即重修;隆庆元年（1567）复加砖甓;清康熙元年（1662）和嘉庆二十一年（1816）予以重修，同治七年（1868）修补四面城墙、四门重楼及角楼。东城系金元战争时所截之余，人称“东关城”，明嘉靖二十年（1541）重建，嘉靖三十四年（1555）地震时尽圮，随即复筑，有东、南、北三门，西与西城相接。各门上均建楼，崇祯九年（1636）加砖;清康熙元年（1662）修葺。明、清以来，黄河水害频仍，城池屡遭水浸，甚至漫灌。1959年，因三门峡水库蓄水，故城将淹，城内居民全部迁出，蒲州城就此废弃。由于黄河水中的泥沙堆积和自然条件变迁，现在的自然地平面比原来有不同程度的提高，使得城外的护城河、城内的街道路网体系和古建筑遗址均被埋于地下，仅剩古城墙、西城的四门瓮城、东北角台及弓城、鼓楼、东城的东北角台遗址部分裸露于地表。
蒲州故城土遗址的病害因素分析
蒲州故城在时间的流逝中历经沧桑，风雨在其身上留下了历史的痕迹，加上长期处于荒置状态，损毁严重。其病害主要由自然因素和人为因素两方面构成。文章将对蒲州故城土遗址的病害进行总结分类，归纳其成因本质，以提出切实可行，有针对性的保护措施。
片状剥蚀：土遗址在外力作用或内力作用下，出现土体表层疏松、起壳，壳层在外力、重力单独或联合作用下，造成层片状或块粒状剥落。分为风蚀剥离和雨蚀剥离。其区分方法在于观察剥蚀面：土遗址表面有大量的结石小突起的残留系因风力长期作用，吹蚀松散土粒，仅残留相对硬质或结合紧密的部分。土遗址表面成松散、层壳状，系因暴雨冲蚀后日光照射蒸发水分，土遗址表层泥浆化收缩成层片。
裂隙（缝）：主要有两种形式：一种由于遗址内部水分蒸发，墙体急剧变干收缩而形成裂隙，由于裂隙面土体存在环境发生变化，裂隙断面风化，土粒脱落使得裂隙宽度逐渐变大。另一种是在自然、人为破坏单独或共同作用下，土遗址的夯土结构受力发生了变化引起的卸荷裂隙，即墙体垂直坍塌后，结构应力重新分布，向一面或多面释放，从而引起土体变形，产生裂隙。
掏蚀：在风、雨、水、盐等多种因素下单独或者组合作用下，土体发生掏蚀凹进，其内部的可溶盐在表面富集，在多重因素下不断结晶、溶解，体积发生变化，导致土体反复膨胀和收缩，土体结构疏松，在风力、水流的共同作用下形成凹进，其与冲沟的区别在于掏蚀多为横向，冲沟为纵向，其多分布在地势较低处的夯土下部。
冲沟：由于流水在墙体顶部形成汇水，形成径流后侵蚀墙体表面，带走表面松软的土体，长期作用下形成冲沟，汇水冲沟一旦形成，会不断地加剧冲沟两侧及冲沟内土体的冲刷，对夯土土体结构安全形成威胁。
崩塌：是诸类病害中对土遗址本体原貌性造成最严重破坏的一种，其形成原因有：夯土墙体凹进过深时，上部土体缺乏支撑，释放应力造成坍塌;排水不畅，造成局部土体吸收水分，增加自重，进而发生塌落;深根系植物根系不断生长，枝干粗大外扩土体，应力变化，偏向植物的夯土土体向临空面发生坍塌。
植被破坏：夯土墙体上常年植物生长，生长于墙体顶部边缘或立面的植物倒伏，进而带落土体;根系较为发达的植物，随着根系的生长扩大，直接破坏夯土内部，松散土体，形成隐患，同时影响了城墙观感外貌。
孔洞：是指在土遗址表面出现的各类小型孔洞，其主要是动物巢穴、鼠洞、虫洞以及人为掏洞两种。动物洞穴不断对土体进行机械破碎，在外营力的作用下，加速城墙自然侵蚀，人为掏洞不仅松动土体，还易造成雨水汇聚软化墙体。
人为破坏：包括取土、农田水利、生产建设性破坏等，对遗址的完整性构成破坏，影响遗址的安全稳定性。
水蚀：是破坏土遗址的最主要的因素，对各种病害的形成和继续发展起着主要的作用。蒲州地处山西南部，西邻黄河，东靠中条山，年均降水量为500～650mm，具有明显的季节性特征，主要集中在夏季和秋季。夏季集中降水冲刷表面土体，形成泥皮。持续降雨导致土体含水量剧增，天气干燥后水分快速蒸发，使表层土体形成片状剥蚀。部分降水顺夯土墙体的低洼处渗透，汇聚成流形成沟壑。蒲州冬季寒冷漫长，长达5个月（11月至次年3月），吸附水在低温状态下转化成凝结水，形态体积膨胀，导致土体形成新的裂隙。另，在温度的变化下，可溶盐反复出现溶解、结晶现象，体积膨胀收缩使土体疏松，更易导致土遗址发生酥碱。
风蚀：风蚀是破坏土遗址的动力之一，是各类病害发生、发展的催化剂。由于蒲州地区紧邻黄河，东为中条山，早晚温差较大，年平均风速3.23m/s，风向多为东北风，最大风力25m/s。强风会对遗址产生破坏作用，在多重外力共同影响下，易导致土体出现片状剥蚀、土体掏蚀等病害。
温度变化：蒲州紧邻黄河，在温差的作用下，土体内部微观结构累积收缩、膨胀，使表土疏松，强度降低。
生物侵蚀：分为动物活动和植物生长。动物活动指老鼠、蚂蚁、蚯蚓及其他穴居类动物在夯土上挖洞筑居;植物生长是指植物根系扎根夯土内部，破坏土体内部结构。
地震：地震会直接造成土体的松动、开裂甚至坍塌，明嘉靖三十四年（1555 年）蒲州地震，建筑全毁。虽未有关于城墙损毁情况具体记载，亦严重破坏城墙本体结构稳定性，根据史料所载明隆庆元年（1567）年对城墙加固，可见地震对土遗址类破坏性。
人为破坏：主要分为对土遗址本体和周边环境的破坏。蒲州故城遗址位于鹳雀楼——黄河滩——普救寺旅游区内，城内布有鱼塘、耕地、道路、水渠、废弃厂房等，部分城墙高度较低，缺乏围护设施，村民、游客可随意攀登踩踏，或人为取土掏洞，此类生产生活建设都会对故城遗址的安全性、完整性构成潜在的影响，使遗址整体风貌失调。
具体保护措施
针对蒲州故城土遗址所出现的不同病害及成因，在遵循文物保护原则的前提下，采取针对性的保护措施，消除隐患，尽最大程度地保存遗址的真实性与完整性。
片状剥蚀：采用PS（高模数的硅酸钾溶液）、硅丙乳液等经过实验结果表现优良的材料对土遗址表面进行喷洒或点滴渗透方法处理，使层片状、松散的土体微观结构发生变化，提高土遗址表面强度，延缓病害发展。
裂隙：裂隙处入渗雨水导致土体的软化，促使遗址本体裂隙进一步发育，严重影响城墙的稳定性，导致土体剥离，严重情况下会导致城墙坍塌。对于较小的裂隙，使用石灰、当地黏土细砂及适量清水制备的灰土浆进行灌浆。灌浆的原理是将浆液采用无压或者低压的方式渗入土体孔隙，固化后成为具有强度且粘接周围土体的固体，充填原有的空间。对于危险的土体，应在灌浆加固的基础上合理埋设锚杆以增强土体与灌浆之间的拉结。
掏蝕：对于墙体根部因自然、人为因素造成缺失，基础不稳的情况，采用土坯方法进行加固。主材为当地纯净土制备人工土坯砖，并掺加比重5%～10%的麦秸草作为粘结物。先对土体失去粘结力的土层进行剥离，并适当修正;采用小竹钉结合病害区域自上而下顺序成排布设，增加原土体与砌补土坯的粘结力，砌筑后的土坯之间缝隙使用草拌泥进行填补，并最后进行表面处理，使砌体外形结构和观感与原土体协调。
冲沟：清理冲沟及沟两侧、底部的虚土层及风化疏松层，使用石灰、黏土、细砂搅拌好的三合土进行夯补。夯土与原土体间缝隙灌浆加固，最后进行表面处理，使外形结构和观感与原土体协调。在夯填时应注意顶面排水方向，避免后期雨水冲刷再度形成冲沟。
崩塌：对于崩塌部位的墙体，应根据历史照片、周边墙体走势及考古资料补夯。首先清理地表虚土至基础层，使用三合土逐层人工夯打，夯打中应根据夯筑土体情况采用锚固法增强补夯土体与原土体的粘结性。
植被破坏：植物对土遗址具有破坏和保护的双重作用，在具体实施过程中应区别对待。对于根系发达、粗壮的乔灌木，应在日常巡查中及时检查和清除。对于根系弱小的草本植物，应充分研判对土遗址的破坏作用大小，适当保持密度，美化环境，亦防止土体表面水土流失。
人为破坏：首先应加强遗址区的土地使用管理，对于蒲州故城遗址保护范围的土地，合理调整土地使用性质。征购各瓮城、鼓楼及重要遗址周边土地，对于遗址范围内的鱼塘、农房及其他构筑物，应实施清除及搬迁。管理机构应建立长久有效的监测和保养维护制度。在日常管理中加强巡查及必要的养护作业。整体做好环境整治工作，恢复自然景观视线，保护遗址区的景观环境。
蒲州故城土遗址上文中所提及的各类病害其成因为风蚀、水蚀、温度变化、生物侵蚀、地震及人为破坏单独或者复合作用下形成，在具体的保护中应针对不同病害，对症下药，根据成因制定具有针对性和操作性的保护措施。
蒲州故城土遗址自北周始，至唐而盛，明清延续，集历朝筑城工艺，见证历代经济、军事发展变迁，为研究各历史时期古城构成提供了宝贵资料，其保护工作对于研究城市功能的组成和发展具有重要的历史意义。蒲州故城土遗址的保护在文物本体保护的同时，也应加强周边赋存环境的整治。保护好这一珍贵的文化遗存，发挥其促进经济和社会可持续发展的作用。
作者单位：永济市文物保护中心
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