石质文物保护工程勘察技术.pptx

彭 涛 一、文物保护工程概况 二、石质文物病害类型 三、石质文物勘察技术综述 文物保护工程，是指对核定为文物保护单位的和其它具有文 物价值的古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺和石刻、近现 代重要史迹及代表性建筑、壁画等不可移动文物进行的保护工 程。 石质文物主要包括石质雕像、石刻、石质牌坊、石质古建筑 等不可移动的石质文物，石碑等可移动石质文物，石刀、石斧 等石质用具以及玉器、宝石等。 石质文物保护工程主要涉及对前述文物分类中的石窟寺、石 刻等不可移动文物进行的保护工程。 石质文物保护工程主要是治理石窟寺、石刻存在的各类影响 文物保存及文物保护区安全的各类病害。 风化 岩体裂隙及软弱结构面 表面泛盐 渗水 失稳 生物 风化病害：表面粉末状、絮状剥落，片状（薄壳状）、块状、 层状剥落 石灰岩表面粉末状剥落 凝灰岩表面片状（薄壳状）剥落 砂岩表面片状剥落 砂岩表面粉末状剥落 岩体裂隙及软弱结构面：卸荷裂隙、构造裂隙 卸荷裂隙 构造裂隙与软弱结构面 表面泛盐：岩体中的盐分在表面析出，并反复溶解、结晶 凝灰岩 灰岩 砂岩 灰岩 顶板渗水 水害：石窟渗水及岩壁水流冲刷导致石质文物风化加速，形成 表面水锈、泉华、钟乳石等。 岩壁水流冲刷 顶板渗水 顶板渗水 顶板及侧壁渗水 水害：石窟渗水及岩壁水流冲刷导致石质文物风化加速，形成 表面水锈、泉华、钟乳石等。 水锈、泉华 水锈 水锈、泉华、钟乳石 水锈、泉华、钟乳石 失稳病害：岩体崩塌、掉块；山体滑坡；附属建筑地基基础失稳。 失稳病害：岩体崩塌、掉块；山体滑坡；洞室失稳；附属建筑 地基基础失稳；建筑结构失稳。 生物病害：苔藓、地衣等微生物群落及灌木、树木，加速文物 风化，严重的导致稳定性病害。 勘察就文物保护工程而言，是指对文物所存在的病害和赋 存环境的调查和分析。它是文物保护工程 技术体制中的一 个重要环节，是一切工程首先必须开展的基础性工作。其基 本任务和目的在于： (1)探明文物所存在病害的类型、严重程度和产生的原因； (2)对有关工程问题作出论证、评价； (3)为工程设计提供基础资料和必要的技术参数。 1、文物保护工程勘察的目的与任务 本体病害勘察 稳定性病害勘察 水病害勘察 石质文物保护工程勘察工作可以归纳为三个方面： 2、勘察工作分类 3、勘察工作内容 工程测绘 病害勘察 原位测试 室内试验 计算、分析与评估 4、工程测绘 文物工程通常没有各类图纸资料，获取文物本体及赋存 环境的平面、立面、剖面及关键部位、关键构件的大样图等 资料，是文物保护工程的第一步。 鉴于很多石质文物位于山体上、悬崖上，常规测绘手段 难以完成任务，目前主要采用无人机与三维扫描等技术手段 进行本项工作。 扫描仪 三维模型 立面正射影像 4、工程测绘 无人机 实景三维模型 地形图 正射影像 正射影像 4、工程测绘 全景云台 单反相机 LED冷光源 鱼眼镜头 720度全景 5、本体病害勘察 5.1 石质文物保存现状检测与评估 5、本体病害勘察 5.1 石质文物保存现状检测与评估 划痕检测 回弹检测 超声波检测 色度检测 5、本体病害勘察 5.1 石质文物保存现状检测与评估 卡斯通管表面自由渗水率检测 光泽度计与光泽度检测 表层含水率测试仪与含水率检测 5、本体病害勘察 5.2石质文物保存环境检测与评估 有害气体二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳的检测、紫外光 强度、风速、总悬浮颗粒物（TSP）、石窟周边环境中土 壤含水率的检测、土壤pH值的检测、土壤电导率的检测、 石窟寺水质pH值的检测、水质电导率的检测、石质文物 风化产物的易溶盐含量检测等。 检测项目：二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳浓度的测定 主要使用仪器：大气采样仪、便携式CO2检测仪、可见分光光度计 5、本体病害勘察 5.2石质文物保存环境检测与评估 紫外线测定仪及现场检测 热球式风速计与现场风速检测 TSP检测仪器及现场采样 pH计和电导率仪 5、本体病害勘察 5.2石质文物保存环境检测与评估 风化产物分析 检测项目：硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氯离子、钙离子、镁离子等 主要检测仪器：实验室分析仪器 5、本体病害勘察 5.3石质文物病害图制作 风化产物分析 6、失稳病害勘察 石质文物所处地质体因岩土体结构失稳或遭受地面沉降、危 岩崩塌、洞室失稳、边坡滑坡及其他地质灾害等地质危害导 致文物及其依附地质体的失稳、损毁。其中，洞室稳定性及 危岩崩塌是石质文物最常见的病害。 主要完成工作量汇总表 序 号 类 别 细目名称 单位 数量 一 工 程 测 量 1 导线图根点 点 44 2 地形测量（1:1000） 2 km 3.4 3 断面测量（1:100或1:200， 1:500出图） km/条 2.950 km/13 4 立面测量（1:200测