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［摘要］北石窟寺是陇东地区一处规模最大的佛教寺院文化遗存，距今已有1500多年的历史，现为全国重点文物保护单位。由于长年雨水的冲刷浸蚀崖面岩体，造成崖壁渗水、漏水，对石窟文物造成严重危害。北石窟寺保护面临的主要问题：石窟崖壁渗水；崖体裂隙与危岩、危石的治理；窟龛潮湿，酥碱等病害滋生；石窟文物风化日趋严重。
［关键词］北石窟寺；渗水漏水；文物危害
［中图分类号］ｋ８７９．２ ［文献标识码］A ［文章编号］1005-3115（2012）12-0058-02
一、北石窟寺环境概况
北石窟寺位于甘肃东部富饶辽阔的陇东黄土高原的西侧，蒲河和茹河交汇处东岸的覆钟山崖壁上。受河水冲刷沟壑切割形成的覆钟山，山顶坐标东经107°32＇00“，北纬35°36＇35”，低于董志塬，基座为白垩系砂岩，上覆黄土，因形似巨钟而得名。其山四周为环山梯田，下为荒坡，植被良好。北石窟寺所在地属中温带亚湿润气候，海拔高度1064～1083米，年平均降水量为561.5毫米，降雨集中在7～9月份，雨量为210多毫米；年平均相对湿度63％；年平均气温为9.9℃，年最高气温37.2℃，年最低气温－20.8℃，温差58℃。年总日照时数平均为2400～2600小时，年日照率为55％，太阳年辐射总量每平方厘米为135千卡。
北石窟寺是陇东地区一处规模最大的佛教寺院文化遗存，创建于北魏永平二年（509），距今已有1500多年的历史，现为全国重点文物保护单位。现存大小窟龛308个，石雕造像及彩塑2429尊，壁画彩绘90平方米，石碑8通，阴刻和墨书题记152方，清代建筑遗迹3处，古建戏楼1座。
二、近几年对石窟岩体渗漏调查情况
现存的308个窟龛全部分布在覆钟山下高20米、南北长120米的崖面上。石窟洞窟漏水是主要病害之一，据日常观察，石窟所在的岩体裂隙纵横交错贯通，每年的7～9月为雨季，洞窟严重渗水，开始由岩体顶部纵向裂隙渗入洞窟中的雨水出现，随着时间的推延，水由远近不同距离向洞窟的各种裂隙扩散，并在洞窟壁面的出漏点流出，渗流时间有的达数月，有的长年出现渗漏。北石窟寺的精华165窟西壁明窗上部在以前只是浮雕飞天上部有时在降雨量大的情况下出现局部渗漏，从2009年至今渗漏的面积逐渐增大，如在2010年的7月底，连续几日降大雨，窟顶西坡浮雕飞天上部出现了漏水，造成窟顶渗湿面积为100厘米×60厘米。北坡的浮雕飞天处有渗水现象，渗水面积120厘米×70厘米。西坡的西北角浮雕处有渗水，渗水面积约为450厘米×220厘米。而且整个洞窟非常潮湿，湿度98%，长达20天左右，造像上及窟内铁栏杆上挂有水珠，窟内水雾肉眼可见。西南角长年潮湿，造成造像风化严重。165窟栈道上部及南北两侧渗漏长达数月，而且栈道南侧的崖壁目前酥碱严重，下雨时从165窟上部漏下的雨水直接流在门边天王造像上，雨水中CI-、SO42-等离子及大气中CO2、H2S等气体浓度的增加，加剧了对造像的溶蚀。特别是一些能直接淋到雨水的窟龛风化破坏作用则日趋严重。
222窟的西壁及西南角渗漏非常严重，从2010年至今渗漏长达1年多，而且时常有水珠浮挂在壁面，窟内西壁甬道南侧造像由于长时间受到渗水的浸蚀，上面的色彩大部分脱落，窟顶西北角时常有大小不异的岩块坠落，曾经在2010年5～6月之间连续有重45.5公斤和110公斤的石块落下。32窟整个洞窟出现渗水，最严重的是中心柱和窟内西壁。据我们观察，造成32窟渗水的主要原因，可能是32窟正上面三台有一水渠，而三台地面防渗层因多年失修，在遇到下雨时水渠的水沿着缝隙渗到32窟的西壁和中心柱内，造成窟内长年渗漏。35窟整个窟长年渗漏，导致北壁造像酥碱、风化严重。而且雨水中的有害成分通过裂隙渗入到洞窟内，对碳酸盐岩层产生溶蚀。溶蚀病害除直接破坏石窟艺术雕刻品外，还在石窟雕刻品表面产生碳酸钙沉淀物，覆盖雕刻品，使石窟艺术丧失其原有的价值。267窟西北壁中部及263窟西北壁，以及20、17、18、19、9、1、267、262、等窟龛及娘娘庙的西南壁都是常年在雨季过后出现渗漏。到第二年开春之时，造像及崖壁上出现无机盐析出，造成崖面酥碱。由于崖壁长年潮湿，在潮湿地带出现堆积物，内常有苔藓、霉菌等各种病害滋长，严重损伤了文物。
236、237、218、219、220、215、228、227、222窟及西壁从2011年7月底出现渗漏而且非常严重，甚至227龛和219龛的局部有水珠悬挂。从外部观察，渗流是从上部237窟顶部向南斜向渗流最后流向215龛，导致渗流如此严重的主要原因是在219龛和209龛之间有一纵向裂隙，此裂隙曾经在2004年进行过填充注浆，但现在重新出现问题，可能是受到2008年的地震和2011年7月18日下午的风暴雨加冰雹的影响，现在渗流面积很大，至今存在。
造成渗水漏水的主要原因是岩体内裂隙纵横交错及雨水的冲刷而形成的，因此，对岩体裂隙与危岩的治理及雨棚的修建极为关键。
三、对岩体裂隙的调查
裂隙的发育是造成石窟不稳定的自然因素之一，平时由于雨水冲刷崖壁，裂隙纵横交错，有些地方崖壁非常破碎，危岩普遍存在。北石窟寺整个岩体裂隙，纵向发育的危害严重的有6条，横向发育1条。这些裂隙分布位置从北向南第一、第二条：娘娘庙上部岩体是水平纹理而且间隙松散，岩石破碎，并南侧有两条纵向裂隙贯通整个崖面，将崖面分割成三块，致使 263、258、257、262等窟、龛渗漏。第三条：219窟和209窟之间有一条纵向发育裂隙，贯通整个崖面，致使222、219、209、218、215、220、237、58、59等窟、龛渗漏。222窟的门内南侧，西壁上部渗漏极为严重，第四条：顺111、102、107、104等窟龛纵向发育，致使94、90、88、89、93、95、96、97、98、109、107、110龛渗水。第五条：顺29、32、70、37、38、20、278等窟、龛纵向发育，致使这些窟、龛常年渗漏，我们对此裂隙多次进行添堵维修，但未得到根本治理。第六条：在267窟北壁东侧有一条南北走向纵向发育的裂隙，致使267、1、35窟长年渗漏。35窟整个洞窟风化、酥碱严重。第七条：165窟明窗顶部有一条南北发育横向裂隙，贯通整个崖面。这些纵横裂隙的发育，第一，严重的影响石窟岩体的稳定性；第二，直接造成窟内渗漏，加速石窟造像风化破坏作用。 四、渗水对岩体及文物的破坏
北石窟寺的岩石属白垩系砂岩，通过物理、力学试验，显微镜岩矿鉴定，发现这种岩石抗压强度小，孔隙度大，吸水率大，抗风化能力弱。胶结物属于在水中易分散的泥质。对泥质进行差热分析、X射线衍射鉴定和扫描镜鉴定，发现在胶结的泥质中的蒙脱石含量相对高。由于蒙脱石易吸水膨胀，并易崩散开，使得沙砾岩的胶结泥质受到破坏，导致砂砾岩风化。特别是一些能直接淋到雨水的窟、龛及一些有渗水洞窟，风化破坏作用则更严重。崖壁渗水对石窟文物造成严重的危害。如果长年雨水的冲刷浸蚀崖面岩体，就会形成洞穴和大小不同的溶孔、溶隙、溶槽，造成岩体立壁呈空架结构，溶孔、溶隙与原有的裂隙相互作用，破坏了岩体的完整性，对岩体稳定性产生不良的影响。
另外，长期的浸泡、潮湿，软化崖面岩体，就会加速岩石及造像的风化崩解。我们对现在石窟文物风化现状进行了一次调查，发现风化极其严重者，只留下造像痕迹，占整个窟、龛的7%左右；风化严重者，造像的头、四肢已风化掉落，只留下身躯的轮廓，占整个窟、龛的23%左右。这些造像大部分暴露在外，无任何遮挡，长年风吹日晒。风化较严重者，造像身躯基本完好，但五官残缺，四肢不全，占整个窟、龛的10%；风化轻微者，造像基本完好，只有手、指、脚、衣褶的棱角等局部风化掉落，占整个窟、龛的60%左右。1963年清理记录的152条题记，经过不到40年的变化，已有几十条题记风化消失，即使是尚存在的题记，也因局部风化掉落，漫漶不清，无法辨认。北石窟的风化速度是惊人的，岩体的渗漏对石窟文物风化起到促进作用，要减缓风化，首先是解决岩体渗漏问题。
有的窟、龛由于渗流可抵达洞窟直接造成文物损毁。渗水可导致崖面岩体中的盐分发生溶解、迁移、表聚影响崖壁、雕塑、壁画的酥碱破坏。由于水在渗流过程中对盐酸盐岩体的溶蚀，在出漏后水分蒸发、钙质沉淀，洞壁及造像表面形成钙质沉淀物，从而覆盖了造像原貌，并使石窟文物丧失了原有的艺术价值。
五、治理方案
造成岩体不稳定，加速石窟文物风化速度，造成多种病害的滋生，都是由于水的问题而产生的。所以，水对文物的危害是北石窟寺亟待解决的问题。
（一）解决石窟崖壁渗漏
洞窟的漏水是雨水渗入通向地表的裂隙口，经洞顶的纵向裂隙或层理裂隙通道渗入洞窟，而这些裂隙相互交错成网状结构，要根治漏水，必须首先要阻止雨水渗入裂隙。其做法是首先清除洞顶蓄水效果好的松碎地表层，加施防渗层防止雨水渗入裂隙口，简称为“盖排”，这一方法只能防止水由洞顶较近的裂隙口直接渗入洞内，对于由十几米以外，乃至上百米的裂隙通道口这一渗水源，因环境及条件也不易找到源头，就不能用盖的方法解决，对此类渗入裂隙的水的治理采用化学灌浆堵止，简称为“堵”。因裂隙在岩体内互相连通，为防止被堵在岩体裂隙内的水改变通道另辟新路，从其他裂隙的洞窟壁面渗出，造成新的破坏，采取在不影响造像的前提下，在无造像的壁面钻孔将水导出岩体之外。北石窟的地下水很丰富，为防止其对文物的影响，我们曾在2005年采用导出的方法，降低地下水位，这一方法的效果很明显对文物起到保护作用。另外，对一些雨后漏水严重的洞窟，在其洞顶及立壁顶一定范围内铺设防渗层，修筑排水沟，减少雨后渗水量。及时维修长年失修水渠的防渗层。
（二）对崖体裂隙与危岩、危石的治理
防止岩体的崩塌，加强其稳定性，及时支顶危岩，封堵洞内裂隙，疏导缝内积水。我们曾经在2008年的7月对所有窟、龛内裂隙进行调查，总计有75条，其中有渗水现象的15条，对一些影响岩体稳定及渗水的裂隙、裂缝及小洞进行封堵，问题得到了缓解，但是从根本上还未根除。
（三）急需修建雨棚
北石窟除洞窟渗漏的病害之外，还有大量的窟、龛暴露在崖壁，一直受到雨水和环境的危害，许多造像风化、溶蚀日趋严重。对保护这些露天的窟龛，主要是断绝雨水和漏水的浸蚀，改善文物的保存条件和环境，修建雨棚是亟待解决的问题。
［关键词］北石窟寺；渗水漏水；文物危害
［中图分类号］ｋ８７９．２ ［文献标识码］A ［文章编号］1005-3115（2012）12-0058-02
一、北石窟寺环境概况
北石窟寺位于甘肃东部富饶辽阔的陇东黄土高原的西侧，蒲河和茹河交汇处东岸的覆钟山崖壁上。受河水冲刷沟壑切割形成的覆钟山，山顶坐标东经107°32＇00“，北纬35°36＇35”，低于董志塬，基座为白垩系砂岩，上覆黄土，因形似巨钟而得名。其山四周为环山梯田，下为荒坡，植被良好。北石窟寺所在地属中温带亚湿润气候，海拔高度1064～1083米，年平均降水量为561.5毫米，降雨集中在7～9月份，雨量为210多毫米；年平均相对湿度63％；年平均气温为9.9℃，年最高气温37.2℃，年最低气温－20.8℃，温差58℃。年总日照时数平均为2400～2600小时，年日照率为55％，太阳年辐射总量每平方厘米为135千卡。
北石窟寺是陇东地区一处规模最大的佛教寺院文化遗存，创建于北魏永平二年（509），距今已有1500多年的历史，现为全国重点文物保护单位。现存大小窟龛308个，石雕造像及彩塑2429尊，壁画彩绘90平方米，石碑8通，阴刻和墨书题记152方，清代建筑遗迹3处，古建戏楼1座。
二、近几年对石窟岩体渗漏调查情况
现存的308个窟龛全部分布在覆钟山下高20米、南北长120米的崖面上。石窟洞窟漏水是主要病害之一，据日常观察，石窟所在的岩体裂隙纵横交错贯通，每年的7～9月为雨季，洞窟严重渗水，开始由岩体顶部纵向裂隙渗入洞窟中的雨水出现，随着时间的推延，水由远近不同距离向洞窟的各种裂隙扩散，并在洞窟壁面的出漏点流出，渗流时间有的达数月，有的长年出现渗漏。北石窟寺的精华165窟西壁明窗上部在以前只是浮雕飞天上部有时在降雨量大的情况下出现局部渗漏，从2009年至今渗漏的面积逐渐增大，如在2010年的7月底，连续几日降大雨，窟顶西坡浮雕飞天上部出现了漏水，造成窟顶渗湿面积为100厘米×60厘米。北坡的浮雕飞天处有渗水现象，渗水面积120厘米×70厘米。西坡的西北角浮雕处有渗水，渗水面积约为450厘米×220厘米。而且整个洞窟非常潮湿，湿度98%，长达20天左右，造像上及窟内铁栏杆上挂有水珠，窟内水雾肉眼可见。西南角长年潮湿，造成造像风化严重。165窟栈道上部及南北两侧渗漏长达数月，而且栈道南侧的崖壁目前酥碱严重，下雨时从165窟上部漏下的雨水直接流在门边天王造像上，雨水中CI-、SO42-等离子及大气中CO2、H2S等气体浓度的增加，加剧了对造像的溶蚀。特别是一些能直接淋到雨水的窟龛风化破坏作用则日趋严重。
222窟的西壁及西南角渗漏非常严重，从2010年至今渗漏长达1年多，而且时常有水珠浮挂在壁面，窟内西壁甬道南侧造像由于长时间受到渗水的浸蚀，上面的色彩大部分脱落，窟顶西北角时常有大小不异的岩块坠落，曾经在2010年5～6月之间连续有重45.5公斤和110公斤的石块落下。32窟整个洞窟出现渗水，最严重的是中心柱和窟内西壁。据我们观察，造成32窟渗水的主要原因，可能是32窟正上面三台有一水渠，而三台地面防渗层因多年失修，在遇到下雨时水渠的水沿着缝隙渗到32窟的西壁和中心柱内，造成窟内长年渗漏。35窟整个窟长年渗漏，导致北壁造像酥碱、风化严重。而且雨水中的有害成分通过裂隙渗入到洞窟内，对碳酸盐岩层产生溶蚀。溶蚀病害除直接破坏石窟艺术雕刻品外，还在石窟雕刻品表面产生碳酸钙沉淀物，覆盖雕刻品，使石窟艺术丧失其原有的价值。267窟西北壁中部及263窟西北壁，以及20、17、18、19、9、1、267、262、等窟龛及娘娘庙的西南壁都是常年在雨季过后出现渗漏。到第二年开春之时，造像及崖壁上出现无机盐析出，造成崖面酥碱。由于崖壁长年潮湿，在潮湿地带出现堆积物，内常有苔藓、霉菌等各种病害滋长，严重损伤了文物。
236、237、218、219、220、215、228、227、222窟及西壁从2011年7月底出现渗漏而且非常严重，甚至227龛和219龛的局部有水珠悬挂。从外部观察，渗流是从上部237窟顶部向南斜向渗流最后流向215龛，导致渗流如此严重的主要原因是在219龛和209龛之间有一纵向裂隙，此裂隙曾经在2004年进行过填充注浆，但现在重新出现问题，可能是受到2008年的地震和2011年7月18日下午的风暴雨加冰雹的影响，现在渗流面积很大，至今存在。
造成渗水漏水的主要原因是岩体内裂隙纵横交错及雨水的冲刷而形成的，因此，对岩体裂隙与危岩的治理及雨棚的修建极为关键。
三、对岩体裂隙的调查
裂隙的发育是造成石窟不稳定的自然因素之一，平时由于雨水冲刷崖壁，裂隙纵横交错，有些地方崖壁非常破碎，危岩普遍存在。北石窟寺整个岩体裂隙，纵向发育的危害严重的有6条，横向发育1条。这些裂隙分布位置从北向南第一、第二条：娘娘庙上部岩体是水平纹理而且间隙松散，岩石破碎，并南侧有两条纵向裂隙贯通整个崖面，将崖面分割成三块，致使 263、258、257、262等窟、龛渗漏。第三条：219窟和209窟之间有一条纵向发育裂隙，贯通整个崖面，致使222、219、209、218、215、220、237、58、59等窟、龛渗漏。222窟的门内南侧，西壁上部渗漏极为严重，第四条：顺111、102、107、104等窟龛纵向发育，致使94、90、88、89、93、95、96、97、98、109、107、110龛渗水。第五条：顺29、32、70、37、38、20、278等窟、龛纵向发育，致使这些窟、龛常年渗漏，我们对此裂隙多次进行添堵维修，但未得到根本治理。第六条：在267窟北壁东侧有一条南北走向纵向发育的裂隙，致使267、1、35窟长年渗漏。35窟整个洞窟风化、酥碱严重。第七条：165窟明窗顶部有一条南北发育横向裂隙，贯通整个崖面。这些纵横裂隙的发育，第一，严重的影响石窟岩体的稳定性；第二，直接造成窟内渗漏，加速石窟造像风化破坏作用。 四、渗水对岩体及文物的破坏
北石窟寺的岩石属白垩系砂岩，通过物理、力学试验，显微镜岩矿鉴定，发现这种岩石抗压强度小，孔隙度大，吸水率大，抗风化能力弱。胶结物属于在水中易分散的泥质。对泥质进行差热分析、X射线衍射鉴定和扫描镜鉴定，发现在胶结的泥质中的蒙脱石含量相对高。由于蒙脱石易吸水膨胀，并易崩散开，使得沙砾岩的胶结泥质受到破坏，导致砂砾岩风化。特别是一些能直接淋到雨水的窟、龛及一些有渗水洞窟，风化破坏作用则更严重。崖壁渗水对石窟文物造成严重的危害。如果长年雨水的冲刷浸蚀崖面岩体，就会形成洞穴和大小不同的溶孔、溶隙、溶槽，造成岩体立壁呈空架结构，溶孔、溶隙与原有的裂隙相互作用，破坏了岩体的完整性，对岩体稳定性产生不良的影响。
另外，长期的浸泡、潮湿，软化崖面岩体，就会加速岩石及造像的风化崩解。我们对现在石窟文物风化现状进行了一次调查，发现风化极其严重者，只留下造像痕迹，占整个窟、龛的7%左右；风化严重者，造像的头、四肢已风化掉落，只留下身躯的轮廓，占整个窟、龛的23%左右。这些造像大部分暴露在外，无任何遮挡，长年风吹日晒。风化较严重者，造像身躯基本完好，但五官残缺，四肢不全，占整个窟、龛的10%；风化轻微者，造像基本完好，只有手、指、脚、衣褶的棱角等局部风化掉落，占整个窟、龛的60%左右。1963年清理记录的152条题记，经过不到40年的变化，已有几十条题记风化消失，即使是尚存在的题记，也因局部风化掉落，漫漶不清，无法辨认。北石窟的风化速度是惊人的，岩体的渗漏对石窟文物风化起到促进作用，要减缓风化，首先是解决岩体渗漏问题。
有的窟、龛由于渗流可抵达洞窟直接造成文物损毁。渗水可导致崖面岩体中的盐分发生溶解、迁移、表聚影响崖壁、雕塑、壁画的酥碱破坏。由于水在渗流过程中对盐酸盐岩体的溶蚀，在出漏后水分蒸发、钙质沉淀，洞壁及造像表面形成钙质沉淀物，从而覆盖了造像原貌，并使石窟文物丧失了原有的艺术价值。
五、治理方案
造成岩体不稳定，加速石窟文物风化速度，造成多种病害的滋生，都是由于水的问题而产生的。所以，水对文物的危害是北石窟寺亟待解决的问题。
（一）解决石窟崖壁渗漏
洞窟的漏水是雨水渗入通向地表的裂隙口，经洞顶的纵向裂隙或层理裂隙通道渗入洞窟，而这些裂隙相互交错成网状结构，要根治漏水，必须首先要阻止雨水渗入裂隙。其做法是首先清除洞顶蓄水效果好的松碎地表层，加施防渗层防止雨水渗入裂隙口，简称为“盖排”，这一方法只能防止水由洞顶较近的裂隙口直接渗入洞内，对于由十几米以外，乃至上百米的裂隙通道口这一渗水源，因环境及条件也不易找到源头，就不能用盖的方法解决，对此类渗入裂隙的水的治理采用化学灌浆堵止，简称为“堵”。因裂隙在岩体内互相连通，为防止被堵在岩体裂隙内的水改变通道另辟新路，从其他裂隙的洞窟壁面渗出，造成新的破坏，采取在不影响造像的前提下，在无造像的壁面钻孔将水导出岩体之外。北石窟的地下水很丰富，为防止其对文物的影响，我们曾在2005年采用导出的方法，降低地下水位，这一方法的效果很明显对文物起到保护作用。另外，对一些雨后漏水严重的洞窟，在其洞顶及立壁顶一定范围内铺设防渗层，修筑排水沟，减少雨后渗水量。及时维修长年失修水渠的防渗层。
（二）对崖体裂隙与危岩、危石的治理
防止岩体的崩塌，加强其稳定性，及时支顶危岩，封堵洞内裂隙，疏导缝内积水。我们曾经在2008年的7月对所有窟、龛内裂隙进行调查，总计有75条，其中有渗水现象的15条，对一些影响岩体稳定及渗水的裂隙、裂缝及小洞进行封堵，问题得到了缓解，但是从根本上还未根除。
（三）急需修建雨棚
北石窟除洞窟渗漏的病害之外，还有大量的窟、龛暴露在崖壁，一直受到雨水和环境的危害，许多造像风化、溶蚀日趋严重。对保护这些露天的窟龛，主要是断绝雨水和漏水的浸蚀，改善文物的保存条件和环境，修建雨棚是亟待解决的问题。