[发明专利]一种西北地区木结构遗址的原位保护方法

说明书

本发明公开了一种西北地区木结构遗址的原位保护方法，属于文物保护领域。通过对木结构文物遗存进行原位加固处理，从而降低木结构文物遗存中水气的传导性能；对遗址土体进行处理，使遗址土体中的水气传导性能增强；在遗址土体上布控地下水疏控管，使之形成水气传输的优良通道。通过原位加固处理前后对体系内各介质水湿传导性能的调控，改变了原有便于水气疏导的通道顺序(木结构文物遗存大于遗址土体)，使得处理之后的水气传导性能由强至弱依次为：地下水疏控管、遗址土体、木结构文物遗存。相比于现有技术中仅对木结构文物遗存进行加固，本发明方法能够从遗址腐朽的根本原因出发，进而能够有效延缓地下水对遗址中文物本体的破坏。

技术领域

本发明属于文物保护领域，涉及一种西北地区木结构遗址的原位保护方法。

背景技术

土遗址是不可移动的文物，具有极其重要的历史、文化和科学价值，分布范围较广，目前土遗址的破坏较严重，对其保护迫在眉睫。室内土遗址的保护是其主要的保护形式之一。在遗址博物馆环境中，土遗址产生病害的基本原因是水分不断从土体向上迁移和蒸发，由此引发可溶盐的向外迁移、表层土粉化、土体开裂等一系列病害。土遗址的地下水环境对是造成土遗址及其文物遗存产生各种病害及加速劣化的根本原因。因此，土遗址地下水的治理一直是全世界遗址保护的关注热点。

通常，遗址地下水治理多采用地下水降排方式，即通过在遗址的外围布设降排装置来进行地下水的引流。在公告号为CN104775444B中公开了一种用于潮湿环境保护考古现场土遗址降排水的方法，对上述传统古遗址地下水治理特点进行了比较：挡水墙对重力水的渗透有较好的阻挡作用，但不能阻挡非饱和水的运动。已授权公告号为CN210089808U、CN210051401U和CN209820583U的实用新型专利中，以及在公开号CN102535491A的发明专利中所公开的地下水观察及监测装置，也大多通过深度温湿度传感器以及水位变化进行观测。但上述遗址地下水的降排及地下水监测的方法，一方面通过水位控制能做到主动降低地下水水位，但实际施工的技术难度大，隔水设施随遗址面积增大，鉴于隔水设施的设置位点、材料、厚度、特殊性能要求及覆盖面辐射范围要求，导致无论是设计难度或施工技术难度和成本都会随之增加；另一方面，在遗址保护区域范围内及控制地带进行大体量的地下作业时，对遗址原貌及边坡稳定势必产生威胁，存在施工风险。特别是西北地区木结构遗址，主要包括古桥遗址，渡口遗址等。该类木结构遗址虽然地处西北干旱或半干旱区域，但木结构古桥或渡口遗址实际多位于古河道或临近水系河流。因此，此类遗址所处地下环境有着较丰富且发达的水系环境，季节性地下水波动对木结构遗址的危害巨大。目前，对于西北地区木结构遗址的地下水治理的方法鲜有报道。

木结构遗址中的木质文物遗存主要指能够次级生长所形成的木质化组织，它由无数细胞组成，它作为一种天然生物质材料，主要是由纤维素、半纤维素、木质素及少量的果胶和无机盐组成的高分子复合体，具有植物的生物特性，即木结构遗址内部含有大量的维管组织形成的导管，这些导管是优良的水汽毛细输出通道。因此，发掘出土的木结构遗址半埋或与遗址土体连接，极易受地下水环境的影响，季节性干湿交替环境中地下水波动导致其木质发生不同程度的腐朽、开裂、或糟朽，使木结构遗址的劣化和病害加速发育。同时，木结构所处的遗址土体环境由于地质结构的不同以及各土层的水汽和毛细水提升能力不同，使遗址土体中木结构水盐运移的输出呈现出不同的运输能力。基于上述原因，木桩所处遗址坑处的地下水水盐运移通常会选择利于水气挥发的导管类木质构件结构作为优先输出通道，而不是选择土体颗粒堆积形成的不规则孔隙结构。因此，地下水随季节性变化由下而上的输出过程，即地下水盐通过木结构遗址输出的过程中，优先选择较易通过的木桩及柱础四周疏松、有毛细通道的位置输出。公开号为CN111501714A的发明专利中公开了一种古遗址的地下水疏控管及其使用方法，通过在古遗址保护区域内设置地下水疏控管，该疏控管具有将水位线下方饱和层内水份提升的毛细作用，能够使大气、地表、地下发生联系并进行水分交换，从而实现对遗址地下水疏散引导的目的。