摘 要：嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城是嘉峪關(guān)西長(zhǎng)城重要的組成部分，與懸壁長(zhǎng)城將嘉峪關(guān)東西往來(lái)的通道—石關(guān)峽扼守，由于所處的地理位置特殊，其修建時(shí)的軍事防御作用更顯得重要。受人為和自然因素影響，該段長(zhǎng)城病害頻發(fā)。通過(guò)對(duì)病害的成因分析，對(duì)病害進(jìn)行有效的處置。同時(shí)，通過(guò)技術(shù)手段對(duì)長(zhǎng)城保存狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)定量分析，及時(shí)掌握科學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)城的保護(hù)第一時(shí)間做出反應(yīng)，確保該段長(zhǎng)城資源的永續(xù)保存和合理利用。

關(guān)鍵詞：暗壁支線長(zhǎng)城;病害成因;保護(hù)措施

0 前言

嘉峪關(guān)始建于明洪武五年（1372），通過(guò)168年的修建，于明嘉靖十九年（1539）建成了主要由關(guān)城、城垣、外壕、城臺(tái)、堡城、墩臺(tái)等幾部分組成的嘉峪關(guān)西長(zhǎng)城防御體系。西長(zhǎng)城以嘉峪關(guān)關(guān)城為界，分為明墻和暗壁，明墻起于關(guān)城以南的討賴河，暗壁則起于關(guān)城以北的石關(guān)峽。嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城位于嘉峪關(guān)關(guān)城以北約7千米的石關(guān)峽口東南側(cè)山坡上，也叫石關(guān)峽長(zhǎng)城，與懸壁長(zhǎng)城形成掎角之勢(shì)，將石關(guān)峽緊緊扼守，是嘉峪關(guān)西長(zhǎng)城的重要組成部分。石關(guān)峽在漢代開(kāi)始就是東西往來(lái)的重要通道，也是最早的玉門(mén)關(guān)關(guān)址所在地。這凸顯出嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城在嘉峪關(guān)西長(zhǎng)城防御體系中的重要作用。

1 保存現(xiàn)狀

嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城與嘉峪關(guān)西長(zhǎng)城暗壁段相互連接，呈“T”形分布于山脊上。暗壁支線長(zhǎng)城遺址原長(zhǎng)約34米，2001年經(jīng)文物部門(mén)批準(zhǔn)嘉峪關(guān)市黃草營(yíng)村村民楊永?；I資對(duì)該段長(zhǎng)城進(jìn)行了修復(fù)，修建了營(yíng)盤(pán)1座，敵臺(tái)1座，復(fù)建了石關(guān)峽口墩，修建長(zhǎng)城墻體約510米。2016年石關(guān)峽口墩由于結(jié)構(gòu)和質(zhì)量缺陷而垮塌。2019年敦煌研究院文物保護(hù)技術(shù)服務(wù)中心對(duì)該墩臺(tái)進(jìn)行重建。由于該段長(zhǎng)城修建在山坡上，附近沒(méi)有黃土，遠(yuǎn)處取土、運(yùn)土比較困難，長(zhǎng)城修建就地取材。從現(xiàn)存的長(zhǎng)城來(lái)看，黃土夾砂石修建的長(zhǎng)城占到該段長(zhǎng)城的70%。自2001年該段長(zhǎng)城修復(fù)后，在自然和人為因素影響下，長(zhǎng)城墻體局部坍塌，墻體根部嚴(yán)重酥堿，墻基塊石壘砌松散，垛口破損，隱患極多，并且病害仍在繼續(xù)發(fā)育。

2 病害類型

2.1 人為破壞

人類生產(chǎn)生活對(duì)該段長(zhǎng)城破壞較為嚴(yán)重。主要表現(xiàn)為以下幾種：①農(nóng)業(yè)灌溉對(duì)長(zhǎng)城的危害。附近農(nóng)田一直延伸至長(zhǎng)城本體墻基處，水渠就在長(zhǎng)城跟前，甚至有澆灌農(nóng)田的管涵從長(zhǎng)城下穿過(guò)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)導(dǎo)致長(zhǎng)城墻體損壞。②植被破壞。長(zhǎng)城附近因?yàn)闅v史原因，東西兩側(cè)有大片樹(shù)林，樹(shù)木根系生長(zhǎng)，以及長(zhǎng)期對(duì)樹(shù)木澆灌，對(duì)長(zhǎng)城造成一定程度的破壞。③擅自攀爬破壞。該段長(zhǎng)城建于山坡之上，2019年之前，該段長(zhǎng)城的周?chē)丛O(shè)置保護(hù)圍網(wǎng)，長(zhǎng)城處于開(kāi)放環(huán)境中，時(shí)常有外來(lái)人員順山坡翻越長(zhǎng)城，造成長(zhǎng)城墻體損壞、垛口坍塌。

2.2 土體長(zhǎng)城表面風(fēng)化

在干旱的環(huán)境中，夯土長(zhǎng)城墻體的風(fēng)化層通常比較厚，但是由于長(zhǎng)期的日曬雨淋及冰雪凍融等外部環(huán)境因素影響，墻體表面形成較薄硬殼，而土體內(nèi)部由于濕度溫度等因素變得松散。久而久之，土體表面形成細(xì)微裂紋，土體長(zhǎng)城表面逐層風(fēng)化。

2.3 土體長(zhǎng)城裂隙

土體長(zhǎng)城裂隙發(fā)育主要有風(fēng)化裂隙、卸荷裂隙、建筑工藝裂隙等類型。風(fēng)化裂隙經(jīng)常出現(xiàn)在土體長(zhǎng)城構(gòu)造較為薄弱的區(qū)域，如夯筑時(shí)密實(shí)度欠缺或者是夯土中砂石含量過(guò)高的區(qū)域。在自然力作用下以上區(qū)域往往會(huì)逐漸酥堿風(fēng)化，形成裂隙。卸荷裂隙是由于長(zhǎng)城墻體坍塌變形后失重而產(chǎn)生的較大裂隙，多集中于土體長(zhǎng)城墻體上部，卸荷裂隙往往對(duì)長(zhǎng)城的破壞是致命的。建筑工藝裂隙在土體長(zhǎng)城修筑時(shí)由于工序工藝、修筑時(shí)間先后等因素而產(chǎn)生，這種裂隙是修筑長(zhǎng)城時(shí)無(wú)法避免的。這三種裂隙類型在暗壁支線長(zhǎng)城上均存在，也是土體長(zhǎng)城的特性所決定的。

2.4 土體長(zhǎng)城局部坍塌

土體長(zhǎng)城的坍塌多集中在長(zhǎng)城的上部，主要原因則是由于長(zhǎng)城底部風(fēng)化酥堿掏蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致墻體懸空，為上部土體長(zhǎng)城坍塌提供了有利的條件，在土體自重和自然外力作用下，土體長(zhǎng)城會(huì)不斷尋求平衡和穩(wěn)定，造成土體長(zhǎng)城不斷坍塌。如沒(méi)有人為的干預(yù)，土體長(zhǎng)城局部坍塌的病害將繼續(xù)發(fā)育，直至長(zhǎng)城最終毀損。

2.5 土體長(zhǎng)城局部酥堿

土體長(zhǎng)城酥堿病害是由其修建材料的性質(zhì)所決定的。土體中含有易溶鹽，由于雨水、雪水以及空氣濕度和鹽的溶解度隨時(shí)變化，引起土體中鹽分的結(jié)晶與溶解始終交替進(jìn)行，導(dǎo)致長(zhǎng)城墻體表面出現(xiàn)酥堿病害。酥堿病害常出現(xiàn)在土體長(zhǎng)城的墻基位置。

2.6 部分墻基塊石壘筑松散

暗壁支線長(zhǎng)城部分墻基由塊石壘筑，在長(zhǎng)期自然力作用下，塊石壘筑間的灰泥老化。尤其在強(qiáng)降雨作用下，雨水沖蝕塊石砌筑黏結(jié)泥漿，塊石砌筑泥漿在匯集水流作用下逐漸被掏蝕，導(dǎo)致塊石松散局部有掉落，造成塊石壘筑的墻基局部失穩(wěn)塌落。

暗壁支線長(zhǎng)城病害具有如下特點(diǎn)：

其一，受自然環(huán)境的影響，該段長(zhǎng)城上述病害類型都有發(fā)育，但程度不同，且局部坍塌失穩(wěn)及表面風(fēng)化病害占比較大，其他類型病害處于從屬地位。

其二，受墻體的方位和夯土的質(zhì)量影響，破壞的形式也有所不同。

其三，人為因素加大了該段長(zhǎng)城病害的產(chǎn)生，實(shí)施保護(hù)難度較大。

3 暗壁支線長(zhǎng)城的具體病害情況

3.1 營(yíng)盤(pán)主要病害（圖1、圖2）

受風(fēng)雨侵蝕，營(yíng)盤(pán)敵臺(tái)北側(cè)墻體受雨水沖刷形成兩道貫通沖溝，墻體轉(zhuǎn)角連接處由于墻體沉降導(dǎo)致裂隙不斷發(fā)育，墻體外表面風(fēng)化嚴(yán)重，墻體上草泥脫落嚴(yán)重，根部掏蝕發(fā)育，營(yíng)盤(pán)上有3處明顯坍塌。

3.2 長(zhǎng)城墻體主要病害（圖3、圖4）

長(zhǎng)城墻體沖溝發(fā)育，表面酥堿風(fēng)化嚴(yán)重，片狀剝離，人為修筑的灌溉涵管穿過(guò)墻體底部，局部裂隙發(fā)育。由于人為和自然作用，長(zhǎng)城上多處垛口損壞坍塌，部分墻體底部基礎(chǔ)由塊石壘筑，在長(zhǎng)期雨水沖刷和風(fēng)蝕作用下，塊石砌體泥漿填充嚴(yán)重掏蝕，塊石壘筑墻基表面松散，局部坍塌。

3.3 敵臺(tái)主要病害（圖5、圖6）

敵臺(tái)整體保存較完善。敵臺(tái)立面表面無(wú)明顯病害，在長(zhǎng)期自然力作用下，垛口表面酥堿，垛口局部塌落。

4 建議保護(hù)措施

4.1 土坯（夯筑）砌補(bǔ)

土坯（夯筑）砌補(bǔ)技術(shù)措施的運(yùn)用，主要針對(duì)局部掏蝕懸空、局部?jī)A斜的土體長(zhǎng)城，采用與土體長(zhǎng)城相同或相近的材料進(jìn)行砌補(bǔ)、夯筑。采取砌補(bǔ)或者夯筑措施，取決于病害的嚴(yán)重程度，具體如下。

4.1.1 黏土夯筑

根據(jù)夯土長(zhǎng)城維修的相關(guān)規(guī)范，通常情況下掏蝕深度大于20厘米的區(qū)域采用黏土夯筑。黏土夯筑工藝包括材料準(zhǔn)備、基礎(chǔ)清理、支模、夯筑、拆模、表面處理、伸縮縫處理等工序。在實(shí)施黏土夯筑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①黏土夯筑前，應(yīng)對(duì)原土體進(jìn)行化學(xué)分析。

②材料選取時(shí)，選取可溶鹽含量、成分與原土體接近的黏土。

③黏土夯筑前必須清理原土體表面虛土，以增強(qiáng)黏土與原土體的黏結(jié)性。

④黏土夯筑時(shí)每層厚度保持在8～10厘米，要分層夯筑，并在原土體上人工成孔，預(yù)埋入麻撮，使新夯土與原土體更好地粘接。

⑤黏土夯筑后應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行平整處理，使其與原土體長(zhǎng)城外部形制基本保持一致。

4.1.2 土坯砌補(bǔ)

根據(jù)夯土長(zhǎng)城維修的相關(guān)規(guī)范，通常情況下掏蝕深度小于20厘米的區(qū)域采用土坯砌補(bǔ)。土坯砌補(bǔ)工藝包括材料準(zhǔn)備、錨釘拉接、土坯砌筑、滲透灌漿、邊角處理、表面處理等工序。在實(shí)施土坯砌補(bǔ)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①土坯砌補(bǔ)前，應(yīng)對(duì)原土體進(jìn)行化學(xué)分析。

②土坯材料選取時(shí)，選取可溶鹽含量、成分與原土體接近的黏土。

③為保證砌補(bǔ)土坯與原土體有較好的連接，可在原土體上設(shè)置竹錨釘，以增強(qiáng)土坯砌筑的穩(wěn)定性。

④土坯砌補(bǔ)后，要對(duì)土體內(nèi)的空洞進(jìn)行注漿，以提高土坯與原土體的連接強(qiáng)度。

⑤土坯砌補(bǔ)后應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行處理，對(duì)砌補(bǔ)部位通過(guò)修整和偽裝等方法使其形制、色彩等與原土體整體保持一致。

4.2 裂隙處理

裂隙是土體長(zhǎng)城坍塌的誘因。裂縫中經(jīng)常滲入雨水會(huì)導(dǎo)致土體軟化，導(dǎo)致墻體裂隙不斷發(fā)育，必須及時(shí)進(jìn)行灌漿充填，否則土體長(zhǎng)城將最終坍塌，造成無(wú)法挽回的損失。經(jīng)過(guò)多年對(duì)夯土長(zhǎng)城保護(hù)維修經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，裂隙的處理已經(jīng)在文物界已形成了一套科學(xué)的規(guī)范。裂隙注漿就是一種行之有效的土體長(zhǎng)城維修保護(hù)的措施，通過(guò)PS混合溶液定量注入裂隙，阻止裂隙繼續(xù)發(fā)育，使長(zhǎng)城裂隙病害得到有效的治理。由于裂隙處理是利用現(xiàn)代材料進(jìn)行的，因此對(duì)溶液的使用量、配比及工藝要求上相當(dāng)嚴(yán)格。因此施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①為了保證裂隙注漿的效果，PS溶液的濃度必須嚴(yán)格控制在5%，所選取的粉土可溶鹽含量要低于0.5%。

②注漿時(shí)一次注漿量不能太多，要防止?jié){液外溢。

③注漿時(shí)要采用不同裂隙間隔注漿的方法，防止注漿過(guò)量。

④注漿結(jié)束，拔除注漿管后要使用PS溶液與粉土漿液封閉注漿孔，防止出現(xiàn)次生裂隙。

4.3 沖溝治理

長(zhǎng)城本體沖溝的形成與降雨量、土體結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系，是不可避免的病害。沖溝的治理只能采取疏導(dǎo)為主，補(bǔ)強(qiáng)為輔的措施。通過(guò)夯筑砌補(bǔ)、表面PS加固等措施填補(bǔ)長(zhǎng)城本體表面已形成的沖溝，恢復(fù)墻體本體表面原有分散排水。如沖溝較深，可以采取本體內(nèi)埋管的方式及時(shí)排疏積水，防止本體進(jìn)一步受雨水的浸泡、沖蝕。沖溝治理時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①?zèng)_溝治理前，應(yīng)對(duì)原土體進(jìn)行化學(xué)分析。

②材料選取時(shí)，選取可溶鹽含量、成分與原土體接近的黏土。

③沖溝夯實(shí)砌補(bǔ)前必須清理沖溝表面虛土，以增強(qiáng)黏土與原土體的粘接性，確保治理效果。

④沖溝夯實(shí)砌補(bǔ)后應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行平整處理，并進(jìn)行PS溶液補(bǔ)強(qiáng)。

4.4 保護(hù)性監(jiān)測(cè)

嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城常年受風(fēng)雨的侵蝕，本體不同部位產(chǎn)生不同類型的病害，如果任其發(fā)育，最終將導(dǎo)致長(zhǎng)城墻體坍塌，失去它的歷史信息。為有效地防止、減緩各類病害持續(xù)發(fā)育，可對(duì)墻體本體進(jìn)行不間斷保護(hù)性監(jiān)測(cè)。通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確掌握長(zhǎng)城本體的細(xì)微變化，預(yù)測(cè)病害的發(fā)生和發(fā)展。從而采取及時(shí)、有效的措施保證長(zhǎng)城本體的安全。

4.5 阻止人為破壞

為阻止暗壁支線長(zhǎng)城的人為破壞，根據(jù)保護(hù)現(xiàn)狀，分不同情況可采取以下措施。

4.5.1 加強(qiáng)文物保護(hù)設(shè)施的設(shè)置

為阻止違規(guī)攀爬長(zhǎng)城的行為，在長(zhǎng)城周邊設(shè)置保護(hù)圍網(wǎng)，使長(zhǎng)城變開(kāi)放式管理為封閉式管理，并安裝監(jiān)控設(shè)備，及時(shí)掌握長(zhǎng)城周邊的安全情況。

4.5.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)長(zhǎng)城破壞的整治

①長(zhǎng)城兩側(cè)樹(shù)林整治。與林業(yè)部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)，將樹(shù)木移至他處種植，樹(shù)木太大無(wú)法種植則進(jìn)行砍伐回購(gòu)，減少樹(shù)木灌溉對(duì)長(zhǎng)城的影響。

②穿越長(zhǎng)城底部水渠整治。與水利農(nóng)業(yè)部門(mén)協(xié)調(diào)，將明渠改為暗渠，水渠位置不再改變，將水渠滲漏對(duì)長(zhǎng)城的影響降到最低。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于所處的地理環(huán)境不同，長(zhǎng)城病害產(chǎn)生的類型也不盡相同，嘉峪關(guān)暗壁支線長(zhǎng)城病害也呈現(xiàn)一些特殊性。通過(guò)傳統(tǒng)工藝、傳統(tǒng)材料、傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行修舊如舊的專業(yè)保護(hù)維修。同時(shí)吸收一些具有推廣價(jià)值的科學(xué)做法，運(yùn)用到該段長(zhǎng)城保護(hù)工作中，使保護(hù)措施更趨于科學(xué)、規(guī)范和有效，將更有利于該段長(zhǎng)城的永久保存和利用。

參考文獻(xiàn)

[1]李并成.石關(guān)峽：最早的玉門(mén)關(guān)和最晚的玉門(mén)關(guān)[J].中國(guó)地理叢書(shū)，2005（2）：120-125.

[2]王錦芳，嚴(yán)耿升，龍玉鳳.非飽和狀態(tài)土遺址水鹽運(yùn)移特征研究[J].科技風(fēng)，2011（8）：11-12.

[3]孫滿利，王旭東，李最雄.西北地區(qū)土遺址病害[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010（6）：41-45.

[4]甘肅省文物局.嘉峪關(guān)長(zhǎng)城墻體（夯土）保護(hù)維修工程（四期）設(shè)計(jì)方案[S].2017.

【作者簡(jiǎn)介】李建榮，男，漢族，甘肅嘉峪關(guān)人，本科，文博助理館員，研究方向：干旱地區(qū)土遺址的保護(hù)及維修、巖畫(huà)的病害成因及預(yù)防措施研究。