摘 要：對安徽省文物保護單位西風(fēng)禪寺摩崖石刻進行現(xiàn)場調(diào)查及分析檢測，經(jīng)XRD等實驗檢測得出西風(fēng)禪寺摩崖石刻載體巖石為風(fēng)化程度較輕的片麻巖。西風(fēng)禪寺摩崖石刻露天保存，存在載體病害以及本體病害。石刻表面存在植物病害，有苔蘚、地衣、霉菌等微生物生長，存在表層片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化和表面溶蝕等表層風(fēng)化，以及機械損傷、裂隙、表面污染與變色等病害。其中一處石刻因人工水源沖刷而存在嚴重風(fēng)化，另有兩處石刻載體在地震工況下處于失穩(wěn)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：石刻；調(diào)查；檢測；病害分析

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.02.043

西風(fēng)禪寺摩崖石刻位于安徽省安慶市太湖縣晉熙鎮(zhèn)花涼亭村鷹咀崖山上（圖1），主要分布在禪寺四周，字體各異，均為陰刻，數(shù)量較多、分布密集（表1）。2004年，西風(fēng)禪寺及摩崖石刻被安徽省人民政府公布為省級文物保護單位。據(jù)2021年實地調(diào)查統(tǒng)計，西風(fēng)禪寺摩崖石刻現(xiàn)存題刻共計28處。

1 現(xiàn)場調(diào)查及檢測

1.1 區(qū)域巖石

掌握西風(fēng)禪寺摩崖石刻載體的巖石類別、組成成分、基本性質(zhì)及保存現(xiàn)狀，為文物病害分析及后續(xù)選擇合適的保護方法和材料進行摩崖石刻保護提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。鑒于文物的不可再生性和文物保護的最小干預(yù)原則，采取無損和接近無損的方法調(diào)查摩崖石刻的保存現(xiàn)狀，在山頂及“忍”字題刻附近撿拾巖性相近的石塊作為樣品，編號為1#、2#，進行實驗室檢測（包括XRD檢測和密度、吸水率、孔隙率檢測）以判斷巖石種類，了解巖石組成成分和物理性能。

1.1.1 成分檢測

①X射線衍射譜圖。使用X射線衍射儀對樣品進行分析，所得X射線衍射譜圖如圖2。②定量分析結(jié)果。根據(jù)表2～表5的檢測結(jié)果可得，西風(fēng)禪寺石刻載體巖石為片麻巖，主要由石英、鈉長石等礦物組成，另外還含有少量沸石。

1.1.2 巖石物理性能測定

根據(jù)GB/T9966.3-2020《天然石材試驗方法第3部分：吸水率、體積密度、真密度、真氣孔率試驗》對采集來的樣品相關(guān)物理性能進行測試，結(jié)果見表6。新鮮片麻巖體積密度約為2.65～2.79g/cm3，西風(fēng)禪寺摩崖石刻現(xiàn)場試樣的體積密度為2.2g/cm3左右，說明試樣存在風(fēng)化現(xiàn)象使表面孔隙率增加。巖石真氣孔率與吸水率較小，說明巖石較密實，巖性較好。

1.2 巖體超聲波檢測

在各摩崖石刻合適的位置進行多組超聲波檢測，取平均值，計算風(fēng)化系數(shù)。根據(jù)超聲波測量結(jié)果計算出風(fēng)化系數(shù)和風(fēng)化等級。由表7可知西風(fēng)禪寺多數(shù)石刻風(fēng)化程度為弱風(fēng)化，多數(shù)石刻風(fēng)化系數(shù)小于0.4，其中XF-12西風(fēng)洞楹聯(lián)題刻屬于強風(fēng)化，其風(fēng)化程度較嚴重的原因是常年受巖層間積水滲流及雨水沖刷。

1.3 表面強度檢測

選擇摩崖題刻范圍以外相鄰的隱蔽部位，在不影響文物外觀和安全的情況下進行測試。每處摩崖石刻所在巖石平面取6點進行測試，最后取回彈儀測值的平均值作為參考數(shù)據(jù)，測試結(jié)果見表8。本次西風(fēng)禪寺摩崖石刻載體巖石密度取2.6kg/m3，可得各測試點的單軸抗壓強度。此外，表層回彈強度的測定可輔助評估石質(zhì)文物本體表層風(fēng)化程度。由表8數(shù)據(jù)分析可知，西風(fēng)禪寺摩崖石刻本體回彈強度范圍基本在60～140MPa，最大值與最小值相差比較大，最小值為25MPa，出現(xiàn)在XF-13趙樸初“西風(fēng)洞”題刻，但趙樸初“西風(fēng)洞”題刻表面為混凝土，所以所得強度僅具有參考價值。相關(guān)資料表明，微風(fēng)化－新鮮凝灰?guī)r的抗壓強度在117.7～196.1MPa，而此處測得抗壓強度值在60～140MPa，由此可見，西風(fēng)禪寺摩崖石刻載體表面有不同程度的風(fēng)化現(xiàn)象，部分石刻表面風(fēng)化問題較嚴重。

2 主要病害及原因分析

西風(fēng)禪寺摩崖石刻病害主要從石刻載體和石刻本體兩方面考慮。摩崖石刻載體病害主要從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性角度出發(fā)，經(jīng)測算，載體病害主要表現(xiàn)為石刻孤石載體滑移傾覆風(fēng)險；本體主要存在表面生物病害、機械損傷、表層風(fēng)化、裂隙、表面污染與變色等五類病害。另外在現(xiàn)場勘察中發(fā)現(xiàn)部分石刻存在前期清洗、拓印、描紅等措施處理不當而遺留的問題。

①危巖體。目前，工程領(lǐng)域?qū)率愇r體安全穩(wěn)定性的評估尚無規(guī)范，參考刊登于地質(zhì)領(lǐng)域權(quán)威期刊《地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護》2018年04期的相關(guān)學(xué)術(shù)論文《孤石賦存形態(tài)的分類及穩(wěn)定性分析》，對西風(fēng)禪寺摩崖石刻的危巖體進行安全穩(wěn)定性計算，并參考《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘察規(guī)范》（DB50/145-2003）中關(guān)于防治工程分級的規(guī)定進行安全穩(wěn)定性評估。經(jīng)計算，XF-21“近溪羅”孤石本體在常態(tài)下屬于欠穩(wěn)定狀態(tài)，在地震工況下屬于不穩(wěn)定狀態(tài)。另，XF-24～XF-28石刻孤石組內(nèi)應(yīng)力未超過其強度，但其表面風(fēng)化明顯，抗壓強度以及抗剪強度相較于新鮮巖石有明顯下降，并且?guī)r體在長時間受力狀態(tài)下，下部孤石內(nèi)部產(chǎn)生蠕變，強度進一步降低，內(nèi)部裂隙增大，受壓及受剪面積減小，其內(nèi)部所受壓應(yīng)力和剪應(yīng)力隨之增大，巖石抗剪強度遠低于抗壓強度，所以在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力以相同速率增大時，巖石首先發(fā)生剪切破壞。故必要時應(yīng)對上述兩組石刻載體設(shè)置重力擋墻或支撐，以降低地震工況下失穩(wěn)的可能。

②表面生物病害?，F(xiàn)場使用超景深照相機對西風(fēng)禪寺摩崖石刻進行無損的微觀形貌分析（圖3），嘗試區(qū)分微生物的各種類型。相機放大倍數(shù)為200倍，可觀察苔蘚、地衣、霉菌等微生物微觀形貌（圖4）。西風(fēng)禪寺摩崖石刻大部分存在微生物病害（圖5），少部分存在植物病害，大多表面同時存在大面積青苔、地衣與霉菌。

③機械損傷（圖6）。位于西風(fēng)洞洞口左側(cè)立石上的趙樸初“西風(fēng)洞”題刻較為特殊，載體材質(zhì)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其上部所受荷載不均勻分布導(dǎo)致載體左立面頂部產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，加之混凝土結(jié)構(gòu)本身抗拉強度較低，造成載體左立面表面混凝土層整體拉裂錯位。裂縫沿左立面邊緣分布，裂縫總長約6.8m，縫寬約0.2～3.0cm。

④表層風(fēng)化（圖7）。西風(fēng)禪寺摩崖石刻的表面風(fēng)化主要呈現(xiàn)為表層片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化和表面溶蝕三種現(xiàn)象。表層片狀剝落指由于外力擾動、水鹽破壞、溫度周期變化等使石質(zhì)文物表層呈現(xiàn)片狀、板塊狀剝落現(xiàn)象，且多伴隨表面空鼓翹起現(xiàn)象。孔洞狀風(fēng)化指石質(zhì)文物表面溶解風(fēng)化、軟質(zhì)夾雜物溶解脫落，在石質(zhì)文物上形成孔洞的風(fēng)化現(xiàn)象。表面溶蝕主要是大氣降雨及酸雨等因素造成的，最終導(dǎo)致字跡模糊。

⑤裂隙（圖8）。西風(fēng)禪寺摩崖石刻的裂隙病害基本表現(xiàn)為風(fēng)化裂隙和機械裂隙。受溫濕度影響產(chǎn)生的脹縮和水鹽遷移會加劇裂隙發(fā)育，風(fēng)化裂隙附近容易發(fā)生影響石質(zhì)文物表層形態(tài)的劣化；而機械裂隙則威脅文物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，應(yīng)盡早處理。

⑥表面污染與變色。西風(fēng)禪寺摩崖石刻皆為露天保存，表面變色與污染主要呈現(xiàn)為大氣及粉塵污染、水銹結(jié)殼?，F(xiàn)場使用超景深照相機對西風(fēng)禪寺摩崖石刻進行了無損的微觀形貌分析。放大倍數(shù)為200倍，可以觀察石刻表面污染、表層顏料的微觀形貌，詳見圖9。部分石刻表面有深色污染物，顏料層表面也有微生物生長；部分石刻有顏料層老化、起翹、脫落現(xiàn)象。

3 結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場勘察對西風(fēng)禪寺28處摩崖石刻文物本體進行現(xiàn)狀評估，結(jié)論如下：①多數(shù)石刻本體保存現(xiàn)狀較好，但存在部分石刻由于水害、局部受壓等，保存現(xiàn)狀一般甚至較差，若繼續(xù)任其發(fā)展，則可能對石刻本體造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，亟須采取具有針對性的保護措施。其中XF-12西風(fēng)洞楹聯(lián)題刻比較特殊，人為制造的落水景觀使其表面常年受水流沖刷，風(fēng)化嚴重，應(yīng)采取措施將此處人工水源移除。②根據(jù)現(xiàn)場超聲波測算石刻表面風(fēng)化程度以及回彈儀測試石刻表面強度可以得出：西風(fēng)禪寺摩崖石刻本體整體保存現(xiàn)狀較好，表面風(fēng)化程度多屬弱風(fēng)化，多數(shù)石刻表面單軸抗壓強度較高，與超聲波測量風(fēng)化結(jié)果大致一致。③西風(fēng)禪寺摩崖石刻主要分為載體病害和本體病害，載體病害具體為XF-21“近溪羅”孤石本體和XF-24～XF-28石刻孤石載體在地震工況下存在滑移傾覆風(fēng)險；本體病害主要存在表面生物病害、機械損傷、表層風(fēng)化、裂隙、表面污染與變色等五類。另外在現(xiàn)場勘察中也發(fā)現(xiàn)部分石刻存在前期清洗、拓印、描紅等措施處理不當而遺留的問題。

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