赤壁山肌头岩摩崖石刻现状与保护

司彩亚(中国地质大学资源学院,湖北武汉430074)

作者简介：司彩亚（1985-），女，河北石家庄人，硕士研究生，主要研究方向：土地利用规划。

摘要:简要介绍了赤壁山肌头岩摩崖石刻的保护意义与自然环境条件，分析了该文物面临的变形破坏现状并做出稳定性评价。最后提出了针对的治理措施。

关键词:赤壁山肌头岩摩崖石刻；破坏现状；稳定性评价；治理措施

1摩崖石刻简介

摩崖石刻有广义和狭义之分，广义的摩崖石刻是指人们在天然的石壁上摩刻的所有内容，包括各类文字石刻、石刻造像，还有一种特殊的石刻岩画也可归入摩崖石刻。狭义的摩崖石刻则专指文字石刻，即利用天然的石壁刻文记事。摩崖石刻在中国分布很广，是人类宝贵的文化遗产，也是重要的旅游资源。

赤壁位于湖北省东南部长江流域中下游。“赤壁之战遗址”是湖北省重点文物,位于赤壁市北39km处长江南岸的赤壁镇。镇西北角矶头临江的陡壁保存有历代以来的摩崖石刻多处[1]。赤壁摩崖石刻的保护意义体现在：赤壁古战场不仅是湖北省古战场保留最为完好的文物地，在全国古战场遗址中也是首屈一指的。由于其摩崖石刻上恢弘的“赤壁”二字，成为了湖北三国文化的一张名片。

2赤壁山自然环境条件

2.1地貌条件

赤壁市所处为幕阜山脉与江汉平原接壤的丘陵地带，地势由南向北逐渐倾斜。境内山地、丘陵、平原、湖泊依次排列，构成“六山二水二分田”的格局。

2.2气候条件

赤壁市地处江汉南沿、幕阜山北缘，属亚热带季风气候区。由于季风环流影响，冬季盛行大陆来的极气团，夏季盛行海洋来的热带气团，春秋两季为季风交替的过渡时期。由于地理位置、大气环流、地形的作用，形成了本地雨量丰富、日照充足、气候温和、四季分明、雨热同季、无霜期长的气候特点。

2.3水文条件

赤壁市境内河流呈东西排列，南北流向，纵贯全境，湖泊处于河流尾闾，像金线串珠，均北向注入长江。大部分处于石灰岩地区，岩溶发育，地下水通道较多，自流泉分布较广，自古素有“九港十八畈，四十八名泉”之说，在人民群众中广为流传，意指冲垅平畈田主要依靠港、泉水灌溉。

2.4环境工程地质背景

赤壁山一带的地层走向为北西—南东向，总体产状为NW315／SW∠80，表现为单斜地层，而在金鸾山一带的TJw/Pm分界面却以断层接触，断层产状为275-290/NE∠75°，表现为正断层。另外在赤壁山矶头的岩壁上，可见有大量构造裂隙，裂隙的优势方位有两位，一组产状为NE86/SE∠40°，另一组产状为NW346/SW∠64°，这些裂隙使岩体产生破碎，造成山体两侧多处崩落。

除了地质构造使岩体产生破碎外，新构造运动对赤壁山一带的地貌景观也有一定的影响，区内新构造运动具体表现为差异升降运动，形成现代地貌景观。长江以南相对抬升，形成剥蚀残丘地貌。以北相对下降，形成现代湖冲积平原地貌。尽管赤壁山一带的地势相对高差不大，只有30～40m，但由于山体比较陡峭，沿江部分不仅具有很好的临空面，而且还受到浪蚀作用、地下水冲刷作用以及山体顶部植物的根劈作用等，从而使赤壁山矶头摩崖石刻岩壁上多处产生崩塌现象。

3赤壁山变形破坏现状及稳定性评价

3.1变形破坏现状

①赤壁山矶头山体虽然不高，从枯水位江面到山顶最高点只有40m左右，但四周均为陡壁，尤其是临江的摩崖石刻文物群岩壁，不仅地形坡度较陡，形如刀削，而且存在大量构造裂隙，加上长期以来山体自重卸荷作用，使矶头许多地段产生了卸荷裂隙，致使部分地段的陡壁形成危岩体，有崩落的危险存在。

②赤壁山矶头平行山体走向，即北西—南东向的层间破劈理带比较发育，其顺层破劈理带通常发育在含页岩的软弱岩层中，这类破劈理带一是由于层间滑移破裂作用，形成密集的破劈理，使层间破碎严重，另外则是由于地表水的冲刷，将其中的泥质成分或页岩“淘空”，从而使这类构造岩层单元出现明显的裂缝，其宽度大小不一，一般的宽度有几十厘米，最宽的可达1m多。这种层间破劈理带或裂隙带，对赤壁山矶头摩崖石刻的整体稳定性，有很大的影响，是整体治理的关键对象。

3.2稳定性评价

①由于赤壁山矶头岩一带是由一套比较坚硬的砂砾岩所组成，因此，该岩石组构对山体的总体稳定性应该有利，从现场调查来看，除了少量页岩层外，其岩体总体比较坚硬，目前所出现的一些局部失稳问题，均是由于裂隙切割所造成，并非岩石强度较低所致。

②岩层层面倾向山外，即向临江面倾斜，但倾角较大，通常达到80°左右。根据对自然滑坡、人工边坡包括露天矿边坡、公路路堑边破、铁路路堑边坡的研究，山体的整体滑动主要是由于存在缓倾角的顺坡结构面所致，而高陡边坡多形成崩落、崩塌现象。赤壁山矶头岩一带主要是一套顺坡高陡边坡，一般不会产生整体滑移，但会产生崩落和崩塌现象，摩崖石刻岩壁之下的大量崩塌堆积物，便是证据。

③由于赤壁山临江一带为陡壁，这种陡壁在卸荷和自重作用下产生了与临空面平行的卸荷裂隙，经长期风化作用，裂隙不断发展，当卸荷裂隙发展到陡壁底部或发展到某一深度而与缓倾角节理相通时，则有可能引起陡壁岩石崩落或滑落等[2]。

4赤壁山矶头岩环境病害工程治理

赤壁山矶头岩一带摩崖石刻所面临的破坏和威胁，既有地质本身存在的问题，也有自然应力的作用结果，例如大气降水对岩体裂隙的冲刷和侵蚀，夏季涨水期江水的长时间浸泡，冬季冰冻期冰劈作用等物理作用，均加剧了赤壁山岩体的破碎和裂隙的扩大，另外，由于赤壁山顶生长有大量的植物，尤其是一些比较古老的树，其树根通常沿岩石的裂隙生长、扩展，形成根劈作用，对岩体也有很大的破坏作用，因此，为了保证赤壁山石刻文物的安全，必须对其进行综合治理。

4.1赤壁山矶头岩地质体稳定性加固

①防浪堤的修建。尽管赤壁山一带的地势相对高差不大，只有30～40m，但由于山体比较陡峭，沿江部分不仅具有很好的临空面，而且还受到浪蚀作用，拟修建防浪堤以减小浪蚀作用。

②裂缝治理。裂缝治理主要通过锚杆孔灌浆进行充填，提高破碎岩层结构强度和整体稳定性，同时裂缝充填密实后可阻断风、气、水循环通道，防止风化发展。对所有外露的主要裂隙都要注浆，尤其是控制性结构面上的主要裂隙。注浆材料采用水泥砂浆和环氧树脂。

③部分植被的整理。树木杂草的根系会沿着裂缝往下不断发展，使裂缝不断扩大，造成巨大的破坏作用。因水源丰富，气候暖湿，岩体长年积湿，危岩上部山坡上植被生长十分茂盛，树木根系沿岩体裂隙生长产生的根劈作用，加剧了岩体的破碎，因此，需进行部分植被的整理。同时，对于根劈作用已造成的挡土墙开裂等进行修补，对于其他裂隙采用灌浆处理。

④边坡治理。南侧的边坡，拟清理植被后沿自然边坡修建浆砌片石护坡，局部区域使用锚杆加固。设计原则如下：根据场地规划和项目实际条件，确定安全、合理的放坡坡率；采用合理、经济的治理措施，尽量避免大挖大填；边坡治理措施及环境造型设计有机结合起来。

⑤不稳定性监测。在已修建或拟修建的挡土墙与护坡上，以及经过治理的裂缝上，设置若干不稳定性观测点，定期监测其沉降与位移情况。

4.2赤壁山矶头岩地质体表面风化加固

赤壁山矶头摩崖石刻已经受了长时期的风化作用，石刻表面严重酥碱，剥落，有些石刻己模糊不清，字迹难辩。从目前的技术来看，岩体风化是很难根治的，不过可以采取有效措施以减缓风化速度。例如用化学粘胶剂胶结表面剥落岩块及用有机硅等材料进行地表面喷涂处理，但最重要的是进行综合治理。

根据石质文物风化机理，一方面石料逐渐发生老化变质，这是不可抗拒的自然规律；另一方面，环境污染加速了岩石的老化，即自然因素和人为因素相互作用导致了石质文物的风化[3]。然而，大量的石刻等露天石质文物置于大环境而非博物馆中，其环境的控制及调节实属不易，涉及化工、环保、水文、地质、文保等多个部门，是一项系统工程，需要综合治理，这无疑要耗费大量人力和资金。因此，通过对文物进行渗透加固来延缓文物的老化，是一种切实可行的保护露天石质文物的方法。

参考文献：

[1]彭自强,张明远,任伟中.赤壁摩崖石刻环境地质问题与病害[J].国外建材科技,2005,26(3):51-53.

[2]方云,邓长青,李宏松.石质文物风化病害防治的环境地质问题[J].现代地质,2001,15(4):458-461.

[3]汪东云,刘东燕,张赞勋.摩岩石刻文物保护防风化研究现状及深化方向[J].重庆建筑大学学报,1997,19(2):106-111.