背景
三峡库区的枯水题刻有江津的莲花石、重庆灵石、巴南区上下迎春石、涪陵白鹤梁题刻、丰都龙床石、云阳龙脊石等。其中,白鹤梁题刻是规模最大,内容最丰富,价值最高,最具代表性的枯水题刻;也是三峡工程淹没区近千处文物点中惟一的全国重点文物保护单位。随着2003年三峡工程的截流蓄水,白鹤梁题刻只有2002年、2003年的两个枯水季露出江水面,时间紧迫,面对白鹤梁题刻存在的问题,如何在有限的时间里做好白鹤梁题刻的保护工作,不给后人留下遗憾,已成为世人关注的焦点。
面临的问题
白鹤梁题刻雕造在侏罗纪新田沟组的长石石英砂岩岩体上,岩石质量较好,抗风化能力较强,题刻保存比较完整。但千余年的江水冲刷,岩体的运动,题刻目前存在以下主要问题:
裂隙切割
白鹤梁题刻岩体受区域构造运动和卸荷作用的影响,整个石梁岩体被构造裂隙、卸荷裂隙等构造线切割成大小不等的棋格状破碎块体,破坏了石梁岩体的完整性,对石梁岩体及题刻岩体的滑移、垮塌破坏提供了条件。
白鹤梁岩体的滑移、垮塌
题刻所在的砂岩体厚60-150厘米,其下部为页岩,页岩结构疏松,抗风化、抵御江水冲蚀能力差。在江水的长期冲蚀作用下,沿裂隙部位的页岩被江水淘蚀掉,形成凹槽或沟槽,其上部的块状砂岩体因悬空、失重,沿砂岩与页岩的交接面错位、滑移,如果悬空体量大,砂岩块体将产生倾覆、垮塌破坏。这类破坏对题刻危害十分严重。
题刻岩体呈片状、板状剥落
白鹤梁岩体为河湖相的沉积岩,岩体体的沉积层理结构面十分发育,在江水的长期侵蚀或出露期间温差应力作用下,题刻表层岩体沿层理结构面起鼓、脱空,呈片状(厚度小于1毫米)、板状(厚度大于1~30毫米)剥落破坏。这种风化破坏是白鹤梁题刻常见的、主要破坏形式,由于此类破坏直接发生在题刻岩体上,对题刻的破坏是毁灭性的,又因起鼓块状岩体脱开的空隙小,加固难度较大。
江水及泥沙的磨蚀
题刻岩体在江水及泥沙的长期侵蚀、磨蚀下,题刻表层1~2毫米厚岩体结构疏松,呈粉末状剥落,题刻变得模糊不清。如唐代雕造的“石鱼”,需仔细观察才能分辨出来。
泥沙掩埋
2003年三峡水利工程蓄水30年后,白鹤梁题刻将永远淹没在泥沙下面,泥沙掩埋对题刻的危害问题以及如何解决这些问题,将是文物工作者面临的又一课题。
保护工作新进展
1992~1995年,天津大学制订的白鹤梁题刻“水下博物馆”保护规划方案,因技术、经费、后期管理等方面的原因未获批准,但为白鹤梁题刻的保护提供了良好基础资料,并为今后的保护工作提供了广阔空间。之后,长江委等单位、个人相继提出了许多方案、设想。经过比较和反复论证,最终确定白鹤梁题刻的保护工作分两部分:白鹤梁题刻的原址加固保护和白鹤梁题刻陆上博物馆的建设。
白鹤梁题刻的原址保护
在白鹤梁题刻的保护规划过程中,许多人提出将题刻切割下来,陆上原样重建,这与文物保护的原则相背。并非文物都是绝对不可移动,但白鹤梁题刻的主要价值是题刻所记载的1200余年来长江的水文资料,如果移位就失去了意义。另外,从技术、资金上可以解决白鹤梁题刻被江水淹没带来的问题。因而,原址保护是白鹤梁题刻较理想的保护办法。白鹤梁题刻的原址保护包括留取资料和题刻岩体的加固保护,这部分工作由中国文物研究所承担。2001年1~3月,中国文物研究所完成了白鹤梁题刻的留取资料工作——白鹤梁详细地形测绘、工程地质详勘、题刻的编录、校对、拓片、翻模、照相、摄像及题刻加固保护试验等,为将来白鹤梁题刻的研究和白鹤梁题刻博物馆的建设,提供了全面、翔实的资料。如何解决三峡水利工程蓄水后的泥沙掩埋问题,也在研究、设计中。
陆上博物馆的建设
为弥补白鹤梁题刻永远淹没水下的缺憾,向世人展示白鹤梁题刻的重大价值,将在长江左岸的涪陵市区建设白鹤梁题刻博物馆。博物馆建设分两部分:一是建造一座具有宣传、展示白鹤梁题刻价值及三峡水利工程文物保护标志的建筑——白鹤楼。另外,按1:1的比例原样复建长220米的白鹤梁。这部分工作由武汉大学承担。
原址加固保护技术
在工程地质勘察和现场、室内试验的基础上,中国文物研究所提出了白鹤梁题刻的加固保护措施:
裂隙灌浆
对白鹤梁岩体的裂隙灌注水泥砂浆,增加白鹤梁岩体的整体性、稳定性。
锚杆加固
为了加固白鹤梁有垮塌、滑动破坏危险的岩石块体,又不影响白鹤梁题刻的原状,采用长、短锚杆相结合的措施,将不稳定岩体与下部的稳定岩体铆为一个整体,消除白鹤梁岩体的不稳定性。
设置锚杆抗滑梁
据勘察,在白鹤梁题刻集中区下部的冲蚀沟槽,导致白鹤梁岩体张拉、错位、滑移。沿冲蚀沟槽设置锚杆抗滑梁,为上部白鹤梁题刻岩体提供一个坚实的基础,防止题刻岩体的滑移破坏。
题刻岩体的小锚杆加固与粘结加固相结合
这是白鹤梁题刻特有的加固技术。题刻岩体的片状、板状破坏,区域小于400平方厘米,块体与基岩的缝隙小于0.5毫米,只靠在缝隙之间灌注化学材料粘结加固,很难取得理想的效果。采用直径小于6~8毫米,长10~50厘米小锚杆锚固和化学材料灌浆粘结加固相结合的措施,将起鼓、脱缝的题刻岩体与下部稳定岩体稳固为一体。现场试验证明此项加固技术效果很好。
化学加固措施
化学加固是采用化学材料对风化题刻岩体进行加固保护,白鹤梁风化题刻的加固材料除具有一定的加固增强效果外,还应具备透水性、耐老化、材料的最终产物不能对石质文物的材质有损害等性能。根据白鹤梁题刻岩体的性质和其处的环境条件,选用德国雷马氏公司的弹性硅酸乙脂及硅酸盐填料,采用淋涂、针管注射、点滴浸渍等方法进行加固。 此方案已提交国家文物局和重庆市文物局论证、审核。