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长城保护勘察设计十年分析
[来源:本站 | 作者:李宏松 李大伟 于 冰 张景科 | 日期:2013年6月4日 | 浏览6224 次]

 

长城保护勘察设计十年分析

李宏松李大伟 于 冰 张景科


   
长城作为中华标志性文化遗产,其保护历来受到国家高度重视。近十年以来长城保护工程开始逐步大规模展开,尤其是十一五以来,中央财政经费投入长城保护项目大幅增长,近年实施的长城保护维修项目逐渐增多。

    本文通过对2000年以来长城保护方案及有关批复意见的系统梳理,重点从勘测、勘察、设计定位与保护原则、工程技术手段及设计文本与图纸五个方面对目前勘察设计中存在的共性问题进行了系统分析,还对不同结构类型长城现存主要病害和技术措施进行了抽样分析,在此基础上提出长城保护维修工作的意见和建议。

    一、近年长城保护维修审批情况

    初步统计,20002011年国家文物局共批复涉及长城保护工作计262项,其中维修保护立项14项、保护规划立项17项、保护规划9项、保养维护2项、抢险加固52项、修缮工程25项、安全防护1项、环境整治10项、行政许可132项。其中近年长城保护方案数量快速增长,2010年和2011年方案数量达125项,几乎相当于前9年的总和。

    从审批项目类型来看,行政许可数量多达132项,超过50%,而且近两年的数量增长较快。抢险加固设计方案在所有保护维修项目中数量最多,尤其2011年数量猛增,几乎相当于前10年数量的总和。规划立项也是近两年快速增加的项目类型,而维修立项仅14项,与方案审批项目数量相差较大,表明长城保护维修项目审批流程中立项环节要求不足。

    从地区分布来看,长城沿线15个省(自治区、直辖市)近年长城保护方案审批数量差别较大。北京市、河北省的审批数量都在50个以上,而河南在近10年没有上报任何涉及长城保护的方案。个别地区长城保护项目与长城资源分布数量不相称。

    从历年长城保护方案的审批结论(同意或不同意)来看,在262项方案中,批复同意的有202项,占总数的77%,不同意的60项,占总数的23%。其中在长城保护规划仅有的9项报批方案中,审批同意率最低,不到50%,表明长城的保护规划编制仍处于不完善和不成熟阶段。涉及基础设施建设的行政许可类长城保护方案的审批通过率也较低,接近三分之一的方案未获同意。由于此类审批项目数量较大,且多涉及国家重点工程,应加强专项指导。
 
   
二、勘察设计方案问题分析

    本文对2000~2012年所有132个长城保护维修类项目方案的国家文物局批复意见进行统计分析,发现长城保护维修工程在勘测工作、勘察工作、设计定位与保护原则、工程技术手段、设计方案文本与图纸等5个方面存在一些问题,下面分类将主要问题按照出现的频率从高到低排序分别加以简述。

    (一)勘测
    现状测绘图纸不完整。存在该问题的方案占总数量的35.6%。表现为无任何现状测绘图(仅以照片说明)、保护对象的现状测绘图纸、专项现状图纸;现状测绘图纸中对病害的描述不清或过于简单、现状测绘图纸中缺乏病害类型或不完整等。

    缺乏考古工作。存在该问题的方案占总数量的26.5%。表现为无任何考古工作或仅进行少量简单的建筑形制与建造工艺调查,无法满足保护需要。部分方案缺乏考古依据的大规模复建、原材料与工艺措施笼统模糊导致缺乏可操作性、工程量过大严重影响文物本体风貌等问题。

    缺少专项现状测绘图纸。存在该问题的方案占总数量的17.4%。表现为缺少重要长城单体详细现状测绘图纸、重要建筑构造部位详细现状测绘图纸、地表水系治理缺少专项现状测绘图纸、墙体顶面处理专项现状测绘图纸等,部分方案甚至以照片来替代现状测绘。

    测绘不规范。存在该问题的方案数量占总数量的8.3%。表现在测绘精度不能满足要求、测绘的范围过小等。

    (二)勘察

    缺少专业检测数据。存在该问题的方案占总数量的52.3%。表现为缺乏长城建造材料的室内物理力学及水理试验、地层的现场无损检测;所取得的检测数据不能满足后续的设计需要等问题。

    病害分析不科学。存在该问题的方案占总数量的43.2%,出现该问题的方案主要表现在不能从系统的角度综合开展不同类型的病害评估分析、病害分析缺乏赋存环境背景、未能通过病害分析探索出病害的成因机制等。

    缺少定量评价。存在该问题的方案占总数量的37.9%。表现在对病害的发育程度不能定量化(如风化层厚度)、长城本体的稳定性力学模型与计算方法缺乏或不正确(稳定性系数)等问题。

    病害分析不全面。存在该问题的方案占总数量的23.5%。表现在病害分析中遗漏部分类型病害、病害的特征偏于定性而缺少定量化和图示化、单独分析病害而缺乏病害之间的共生性分析等问题。

    勘察深度未达到设计要求。存在该问题的方案占总数量的3.8%。表现在对场地工程地质条件勘查不清、气象水文资料陈旧、未能进行详细深入的开展长城的病害调查、岩土体物理力学特性不详、缺乏必须监测和检测工作量等。

    (三) 设计定位与保护原则

    保护原则不合理。存在该问题的方案数量占总数量的51.5%。表现为加固措施体量过大、加固材料与本体不兼容、保护性设施(如围栏)严重影响本体风貌等问题。

    工程范围不合理。存在该问题的方案数量占总数量的42.4%,对于长城而言,工程范围的选择问题尤为突出。有些地方将某一行政区划内的长城点/段打包为一个项目,有些地方针对某段(处)长城编报一个综合工程方案,包括各种不同性质保护工程类型实施综合治理,有些地方则将同一对象按工程性质拆分为若干工程,分别编制保护工程方案,有些地方将同一对象按资源类型分为若干工程,即使同为长城墙体的抢险加固,工程规模的确定也相差悬殊,从几十到数十公里不等。

    工程定位不准确。存在该问题的方案数量占总数量的25%。表现为以抢险加固方案为名进行保护加固或复原性工程、展示型工程,以环境整治性工程为名进行建设工程。

    (四)工程技术手段

    保护措施不全面。存在该问题的方案数量占总数量的75%。表现在保护措施仅能治理部分病害、侧重本体、缺乏场地治理措施产生治标不治本的现象等。该问题将导致后期的保护效果不良。

    保护措施实施技术依据不足。存在该问题的方案数量占总数量的59.8%。表现在采取的保护措施没有成熟的经验或规范可以依据、也没有经过科学的室内与现场试验验证。

    保护材料使用不合理,缺乏必要性分析。存在该问题的方案数量占总数量的58.3%。表现在保护材料不兼容、没有经过试验便应用于本体加固、过度强调采用化学材料封护进行防风化加固等。

    复原缺少依据和研究。存在该问题的方案数量占总数量的46.2%。表现在缺乏考古成果下的长城整体复原。该问题将对长城的价值产生重大负面效应。

    缺少监测工作计划。存在该问题的方案数量占总数量的46.2%。表现在缺少长城本体稳定性监测工作计划、缺少重要建筑物的施工过程中的变形监测、缺少新型加固措施的效果监测等。

    保护工艺不科学,缺乏可行性分析。存在该问题的方案数量占总数量的43.2%。表现在施工工艺对本体有破坏性、施工中产生对长城的污染、缺乏工艺的前期试验研究、工艺的文字表述过于笼统等。

    工程措施影响景观协调性存在该问题的方案数量占总数量的34.8%。表现在隐蔽措施较少、多采用明示措施(如挡墙、钢结构等)、加固措施的色泽与周围岩土体差异过大等。

    保护效果不符合历史风貌存在该问题的方案数量占总数量的16.7%。表现在加固体量过大、展示型构筑物喧宾夺主、防护性设施结构与色泽与历史风貌严重不符等。

    (五)设计方案文本与图纸

    概算过大。存在该问题的方案数量占总数量的71.2%。表现在工程量大于设计图中的计算值、加固措施单价缺乏分析且过大等,造成工程投资过大。

    图纸不规范存在该问题的方案数量占总数量的54.5%。表现在无比例尺、标注不清或错误、工程量计算有误、图纸中的设计说明错误或模糊、图纸中的标题栏中无签名等。

    图纸不完整存在该问题的方案数量占总数量的51.5%。表现在缺少总平面图、具体加固区域的平立剖面图、加固措施的结构详图等。

    设计说明不规范存在该问题的方案数量占总数量的47%。表现在加固措施说明不详、尤其是工艺流程缺乏或不清、材料的规格及参数指标不清、施工前的试验方案过于简单等,造成施工可行性较差。
  
 概算缺乏依据存在该问题的方案数量占总数量的11.4%。表现在单价无依据也缺少分析、概算编制缺乏依据或依据有误等,造成工程投资过大。

    设计深度不够存在该问题的方案数量占总数量的8.3%。表现在设计说明和图纸无法满足施工的需求。

    三、各类长城主要病害与技术措施抽样分析

    本文选择了砖结构(11个方案)、石结构(8个方案)和土质长城(9个方案)三大类保护维修设计方案进行抽样,从稳定性控制、防风化、生物治理、环境整治、防止人为破坏等五个大类,对各方案中的技术措施进行统计分析。

    (一)砖结构长城主要病害与技术措施

    砖结构长城的主要病害为结构稳定性病害和风化病害,生物破坏和环境病害次之,人为破坏因素考虑较少。采取的主要技术措施为稳定性控制和防风化,生物治理和环境整治次之,防止人为破坏措施较少。除防止人为破坏措施较少外,其他技术措施与相应病害分布特征较为一致。

    结构稳定性病害主要为坍塌、裂缝、内部顶部砌筑的宇墙不均匀下沉、整体内倾斜、局部凹进等形式,目前主要采取土坯砌筑、裂隙灌浆、回填窑洞、灰土补夯、布置防腐木锚杆、加固松动砖砌体砖券、归整等措施;风化病害主要为墙体表面风化剥落、砖表面风化凹进、墙体外皮砖酥碱、胶结丧失、材料风化失效等,目前主要采取表面化学溶液渗透防风化加固、风化凹进处补砌或补夯、砖缝灌浆等措施;生物破坏主要为生物虫害、杂草树木丛生、砖表面苔藓滋生等,目前主要采取清除表面植被;环境病害主要为墙体表面渗水、水蚀病害、凹陷处积水、墙面雨水冲刷等,目前采取主要措施为墙顶防渗排水、增设排水沟、补砌内墙下沿的拦水挡土墙、防水加固墙体等;人为破坏主要为现状居民房屋局部侵占城墙建造、台面海曼方砖缺失、人为攀爬践踏等,目前主要采取清理表面渣土、替换残损地砖等。

    (二)石结构长城主要病害与技术措施

    石结构长城的主要病害为结构稳定性病害和环境病害,风化破坏、生物破坏和人为破坏次之。采取的主要技术措施为稳定性控制和环境整治,生物整理和防风化次之,防止人为破坏措施较少。对于石结构长城,存在一定的加固措施过度现象,而防止人为破坏措施较为不足,其他技术措施与相应病害分布特征较为一致。

    结构稳定性病害主要为失稳塌落、局部缺失等形式,目前主要采取修补、重砌复原、灌缝修补、补夯加固、归砌、补砌坍塌缺失的上身砖砌体及坍塌外皮砖、裂缝剔补灌白灰浆等措施;风化病害主要为冰雪冻融、墙面外皮砖风化酥碱等,目前主要采取表面化学溶液渗透防风化加固、风化凹进处补砌或补夯、砖缝灌浆等措施;生物破坏主要为树木生长、杂草树木的破坏、草皮覆盖等,目前主要采取清除表面植被、植草保护、乔木清理等措施;环境病害主要为局部墙体断裂、滑坡、缺失、水土流失、墙体排水不畅等,目前主要采取绿化及道路环境整治、撤销苗圃性林木、清理环境等措施;人为破坏主要为农田道路和林木占用,目前主要采取清理表面渣土、消失段标示、建立保护标志碑及警示碑等措施。

    (三)土质长城主要病害与技术措施

  土结构长城的主要病害为结构稳定性病害、风化病害和人为破坏,生物破坏次之,环境病害较少。土结构为现存长城主要材质类型,尤其在中部和西部地区分布最为广泛,土质长城与地貌融为一体,极易遭受人蓄活动破坏。采取的主要技术措施为稳定性控制和防风化,生物整理和环境整治次之,防止人为破坏措施最少。这与病害分布特征不尽一致,主要原因土结构长城在防止人为破坏和生物治理的措施目前还没有成熟的管理办法、材料与工艺。

    结构稳定性病害主要表现为坍塌、裂缝与裂隙发育、基础掏蚀坍塌等形式,目前主要采取夯筑加固、裂缝修补、土坯填补、回填窑洞、锚杆加固、局部坍塌体工字钢支顶加固等措施;风化病害主要表现为墙体表面风化剥落、基础酥碱、风蚀凹进等,目前主要采取表面化学溶液渗透防风化加固;生物破坏主要表现为植被生长及笼统的生物破坏等,目前主要采取植被整治;环境病害主要表现为地表冲沟威胁,目前主要采取墙基墙顶排水、冲沟整治等;防止人为破坏主要采取防护围栏等。

    四、加强长城保护维修工作的对策建议

    长城为我国乃至世界规模最为庞大的文物古迹,其保护维修工作(包括存在的问题)既具文物保护维修工作的普遍性,又有复杂性与特殊性。通过对近年长城保护维修工作的回顾性分析,可以看出长城的保护维修工作是涉及各个方面、各个环节的系统工作,包括价值评估、规划编制与实施、涉建项目管理、生态环境监控、日常养护巡查和保护修缮等综合措施。下面重点对长城保护修缮工作的改进提出建议。

    尽快研究建立长城保护规划体系框架。目前长城保护规划的编制从进度到质量普遍较为滞后,缺乏统筹安排和相关编制依据。作为极为庞大、复杂的特殊文化遗产,长城亟须制订专项保护规划体系编制规范,对长城的遗产构成、价值评估、现状评估、保护措施和管理要求提出分类、分级规定,指导和规范长城保护总体规划和各地规划的编制,为长城保护维修项目的定位与选择确立坚实基础。

    加强长城保护维修项目的立项审核,对工程定位与项目范围的确定进行前置管理。立项报告内容应包括拟维修区段长城价值、保存现状和维修紧迫性说明,维修工程范围及定位说明,经费估算与实施计划与措施。特别应加强对维修项目范围和项目性质的审核。

    长城保护维修以日常保养维护和抢险加固为主。长城本体的抢险加固是长城保护维修工作的首要任务,除结构安全需要外,长城保护维修不应进行主体结构及相关设施的复原和复建。长城的日常保养维护是最基本和最重要的保护手段。亟须加强长城保存状况观测及安全隐患巡查的日常工作,及时清理威胁长城本体结构安全的植被、积水(雪)等,对存在轻度损坏部位采取必要的临时性防护措施,预防和降低重大安全风险。

    提高长城保护维修勘察设计质量。应加强对长城保护维修勘察设计工作的技术指导与规范要求,提高长城保护维修勘察设计方案的编制水平。

    加强长城保护维修项目实施管理与效果跟踪。调研发现,长城保护维修方案审批之后监管不足。审批意见是否得到修改落实、工程资金到位后是否及时开工、工程竣工验收是否及时合规等缺乏相关资料信息。对于工程实施和技术措施有效性也缺乏后续的监测跟踪,致使无法对各类技术措施的效果进行系统评估。建议针对各类长城已实施的各种技术措施效果开展专项评估,并建立工程后续监测跟踪和记录制度,确保原有的长城破坏因素得到有效防制,并通过经验积累不断完善和改进同类长城的保护维修技术措施的选用与组合。

20135175版)

 


责任编辑:张云鹏

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