贵州遵义养马城遗址月儿城门病害调查及成因分析★

朱建龙 申喜旺 周 睿 谷俊杰

(1.兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000； 2.中铁西北科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730000；3.四川农业大学建筑与城乡规划学院，四川 都江堰 611830)

贵州遵义养马城遗址月儿城门病害调查及成因分析★

朱建龙1申喜旺2周 睿3谷俊杰1

(1.兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000； 2.中铁西北科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730000；3.四川农业大学建筑与城乡规划学院，四川 都江堰 611830)

养马城遗址现存3座关体，6座城门，月儿城门是养马城遗址中规模最大的一座关体，现存关体损毁严重，已经严重威胁到关体自身的安全和长久保存。对养马城月儿城门进行详细工程地质勘察，为加固保护工程设计提供地质依据。根据工程地质勘察，月儿城门存在的主要病害有裂隙发育、砌块老化、城墙鼓胀、局部坍塌、生物病害以及人为破坏。

养马城遗址,月儿城门,病害调查,成因分析

0 引言

月儿城门是养马城遗址中规模最大的一座关体，由瓮城和主城组成。现存关体损毁严重，已经严重威胁到关体自身的安全和长久保存。为了深入认识养马城遗址存在的病害以及为下一步工作提供充分地质资料，本文对遗址区进行详细工程地质勘察，查明遗址区域内的地形地貌、气候条件、水文地质和地震条件，查明月儿城门类及产生原因，为加固保护工程设计提供地质依据。

1 研究区域概况

养马城属于海龙屯外围的军事设施，位于海龙屯山下东面约5 000 m的双石村，是海龙屯遗址中重要的组成部分[1-5]。

海龙屯位于贵州省遵义市城区近郊，距遵义市中区25 km[6]，景区面积3 km。2015年5月贵州省人民政府将养马城遗址列为省级文物保护单位。

1.1气候条件

养马城遗址地处低纬度，近海区域属亚热带湿润季风型气侯区，气温垂直差异明显。海拔1 000 m以上地段，年平均气温12 ℃～13 ℃，海谷地带年平均气温14 ℃～15 ℃[7]，一年中一月份平均气温最低，七月份平均气温最高。降雨丰富，年降雨量在1 100 mm～1 200 mm之间。

1.2地形地貌

养马城遗址位于大娄山山脉的腹部，遗址区内总的地貌以山区和丘陵为主，岩溶地貌发育。地形走势西北高、东南低。地貌类型属中低山及低中山地貌，按成因可分为侵蚀构造地貌及岩溶地貌，侵蚀构造地貌以松林岩孔背斜轴部一带的脊状山为标志。山头呈尖脊状，河流切割深度为100 m～200 m，河流冲沟多呈树枝状，河谷多为“V”形谷[8]。海龙屯的南东面为岩溶地貌，岩溶形态发育。

1.3水文地质条件

区内水文地质条件发育，白沙水河横亘在海龙屯遗址和养马城遗址之间。

根据遵义市水利局、统计局、环保厅及水文水资源局等多个部门的数据资料，全市多年平均降水量折合水量331.3×108m3；地表径流量178.80×108m3，约为贵州全省的17%，地下径流量43.98×108m3，占地表流量的24.4%；多年平均水资源量172.4×108m3。

1.4地震

海龙屯位于遵义—贵阳地震区域，这个区域的地震主要分布在南北向断层和北东断层交汇部位附近。

贵州地震基本上都属于浅源地震，震源深度主要集中在7 km～11 km这一区间内。据《中国地震动峰值加速度区划图》，养马城遗址抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。

2 养马城遗址月儿城门病害分布特征及成因分析

根据现场勘察实际情况，养马城遗址月儿城门病害主要存在以下几种类型：

1)墙体材料上，砌块存在严重老化，表面风化严重，强度不足病害严重。

2)墙体结构上，关体的城墙局部裂隙发育，基础失稳。

3)墙体稳定性上，关体的城墙存在墙体鼓胀，局部坍塌、门洞拱顶失稳。

4)赋存环境上，关体雨水渗漏严重，无排水设施，表面生物病害发育。

5)养马城遗址月儿城门关体在一定程度上存在人为破坏迹象。

根据现场勘察情况，养马城遗址月儿城门存在的主要病害有裂隙发育、砌块老化、城墙鼓胀、局部坍塌、生物病害以及人为破坏。

2.1裂隙发育

月儿城门发育有卸荷裂隙8条。其中关体正面4条，1条位于门洞左上方，另外3条分布在门洞右侧城墙上；瓮城4条，城墙2条，门洞侧壁墙体2条。

裂隙产生的主要原因有以下4点：

1)关体坍塌导致关体结构失稳，应力重分配产生的裂隙；月儿城门关体两侧发生过大面积的坍塌，坍塌后部分关体结构失稳导致关体所受应力重新分配，从而产生裂隙。

2)砌块由于风化导致老化，其抗拉或者抗压强度不能满足上部荷载的要求，从而断裂产生裂隙。

3)关体砌缝粘结较差且缺失严重，为裂隙产生提供了便利条件。

4)植物生长对关体的根辟作用，张家城门关体上长有大量的木本植物，这些植物的根辟作用会加速原有裂隙的发育也会产生新的裂隙。

2.2砌块老化

月儿城门砌块老化的现象主要集中在城墙的上部区域，经勘察主城砌块老化情况要比瓮城严重。关体历经风吹日晒，关体的石材风化明显，强度降低(见图1)。

养马城遗址关体石材主要为砂岩、泥质灰岩两种。作为关体主要石材的砂岩风化比较严重，表面风化后，在剪力作用下，沿层理易产生裂隙，垂直层理时易剪断整个砌块。泥质灰岩在关体结构中主要起嵌补作用，泥质灰岩本身抗风化能力较弱，在不稳定环境条件下，自身风化速度较快。泥质灰岩风化严重以后，不能作为受力构件，所承载的力传递到周围其他砌块上，使周围产生应力集中的现象。

2.3城墙鼓胀

月儿城门体的部分城墙出现了鼓胀现象，鼓胀区域集中在主城背侧城墙以及瓮城背侧城墙(见图2)。

月儿城门外部为砌块堆砌，内部为片石堆砌石渣填土填充，这种结构在胶结物密度降低后，易发生错位，使上部重力不能直接传到基础，对墙体产生向外的推力；同时月儿城门主城外侧墙体向内有一定的倾角，在城破之后，内部片石结构承载力不足，外侧条石下沉，挤压内部结构向外有一定的推力；此外月儿城门背侧上部墙体坍塌以后，在剩余土体的荷载作用下，有一个侧向土压力导致下部墙体产生鼓胀变形。

2.4局部坍塌

月儿城门的主城城墙及瓮城城墙均出现了大面积的坍塌现象(见图3)。

月儿城门外部为砌块堆砌，内部为片石堆砌石渣填土填充，这种结构在胶结物密度降低后，易发生错位，使上部重力不能直接传到基础，对墙体产生向外的推力。导致墙体坍塌；关体在地震作用下，结构整体性受影响，在水平推力作用下，墙体倾覆的可能性变大；与此同时植物的根辟作用会加速裂隙发育，破坏关体整体结构；此外砌块老化后使得本身无法作为承载构件，在上部荷载的作用下容易出现开裂脱落现象，导致城墙出现局部坍塌。

2.5生物病害

月儿城门存在的生物病害主要为砌块的苔藓类植物和墙面的藤本科植物对于墙体表面的破坏(见图4)。

这些植物根系直接生长至砌缝中，植物根系的根辟作用会使砌缝不断张开；此外关体表面被苔藓植物覆盖，苔藓植物的根系分泌有机酸腐蚀岩体；植物腐烂后分泌的有机酸和气体，形成腐殖质，与岩石中的不稳定矿物发生反应，腐蚀、分解岩体。昆虫在砌缝内活动加剧了砌缝内粘结物质的脱落，同时一些昆虫在砌块风化结皮内产卵，对结皮的脱落产生了促进作用，在一定程度上加剧了砌块表面风化。

2.6人为破坏

月儿城门本是连接养马城和外界的重要通道，但是由于整座门洞都被土体掩埋，当地百姓从关体顶部开辟了新的道路通行。为了修筑新的道路，破坏了月儿城门左侧上部整个关体，将城墙拆除并开挖了土体。此外月儿城门整个门洞被百姓用土封堵住，门洞两侧墙体已经产生变形。

3 结语

1)本次对养马城遗址月儿城门进行了详细的地质勘察工作，分析和确定了月儿城门现存关体病害的类型、特征及成因。

2)月儿城门关体的主要病害包括裂隙发育、砌块老化、城墙鼓胀、局部坍塌、生物病害和人为破坏等。病害分布范围广，关体破坏很严重。

3)建议对月儿城门城墙表面发育的裂隙进行注浆；对城墙局部坍塌的部位进行砌补归安并做旧处理；对砌块表面进行防风化处理，对砌块间的砌缝进行注浆粘结，增加整体强度；清除关体表面植被，降低植物根辟作用对关体的破坏；在不对关体产生破坏的前提下对关体结构失稳区域采用钢结构框架进行支护；对城墙鼓胀区域进行支护加固，防止城墙坍塌；同时对裂隙变形和城墙变形进行全方位监测。

[1] 孙 华.土司遗址[J].世界遗产,2014(8)：34-36.

[2] 石 斌,王松涛.海龙屯文物保护工程与环境整治[J].中国文化遗产,2014(6):127-131.

[3] 陈季君,裴恒涛.跨文化视域下的播州民族文化变迁——基于海龙屯考古及播州土司墓的考察[J].2014(3)：189-193.

[4] 袁东山,蔡亚林.贵州遵义市养马城遗址调查与试掘简报[J].考古,2015(11):28-46.

[5] 吴侔卫.文化遗存与地方互动：海龙屯土司文化遗存的历史人类学研究[D].重庆：西南大学,2015.

[6] 黄光彬.贵州省体育旅游资源优势及开发对策研究[J].商情,2013(4)：8.

[7] 陈茹茜.遵义土司文化旅游资源开发的思考[J].商情,2014(26)：113.

[8] 王 健,黄业鹏.旅游资源开发项目环境监理探讨[J].科技风,2014(12):247,250.

[9] 丁恒成.贵阳花溪区低丘缓坡带不同岩石类型上覆土壤养分特征[J].安徽农业科学,2013,41(16)：7030-7131,7148.

[10] 吴先彪,邓 虎.黔北地区桃园向斜铝土矿矿床地质特征及找矿方向[J].地质与资源,2013,22(3)：218-223,228.

InvestigationandanalysisofdiseasesofYangmaruinsYueergateinZunyicityofGuizhouprovince★

ZhuJianlong1ShenXiwang2ZhouRui3GuJunjie1

(1.CollegeofCivilEngineeringandMechanics,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,China；2.NorthwestResearchInstituteCo.LtdofChinaRailwayEngineeringCorporation,Lanzhou730000,China; 3.CollegeofArchitectureandUrban-RuralPlanning,SichuanAgriculturalUnivisity,Dujiangyan611830,China)

Yangma ruins site existing three passes, six gates, Yueer gate is the largest pass in the site of a passes, the existing pass damage is serious, it has a serious threat to the body of their own safety and long-term preservation. In this paper, to provide a geological basis for reinforcement engineering design, the detailed investigation of the engineering geology survey is carried out. According to the engineering geological survey, the main diseases that exist in the Yueer gate are fissure development, block aging, wall bulging, local collapse, biological disease and man-made destruction.

Yangma ruins, Yueer gate, diseases investigation, genetic analysis

1009-6825(2017)30-0043-03

2017-08-14

★:贵州省文物保护研究中心课题：遵义海龙屯申报世界文化遗产保护关键技术与研究项目(黔科合SY字[2014]3072)

朱建龙(1994- )，男，在读硕士

K854.3

A