石窟寺，精美绝伦。敦煌莫高窟、龙门石窟、云冈石窟、安岳石窟、大足石刻……这些文化历史遗迹是中国乃至世界的瑰宝。但由于长期处于风吹日晒的露天环境中，这些瑰宝也面临着岩体风化、渗水等多种病害，其中不少都是世界范围内石窟寺的保护难题。

李黎

在第七个文化和自然遗产日来临之际，6月9日，第三届文物科技创新论坛在成都举行。中国文化遗产研究院副院长李黎以《石窟寺岩体稳定性预测与加固关键技术研究进展与思考》为题，分析了当前石窟寺存在的问题，以及采取的保护技术和目前取得的研究成果。

(资料图)

探测手段适用性低 加固技术难度大

石窟寺的保护仍存在很多难题

“我国石窟寺数量庞大，且分布范围十分广泛，分布在27个省、自治区、直辖市，按照石窟寺的地理分布情况，可以细分为8个小区。”李黎说。

她从专业的角度分析了石窟寺受损的原因。“石窟寺多依山而建，由于岩体的结构和开凿方式以及自然营力的影响，它的结构面的发育，且面临长期的风化作用。”除此之外，不同形制的石窟岩体的稳定性也不相同，“中心柱穹顶窟的这种石窟往往较为稳定，但是平顶板、大跨度的这种石窟，它的失稳的突发性概率就比较强”。

但目前在石窟寺的保护中，石窟岩体多尺度结构的探测仍然是技术难题，众多结构探测手段在石窟岩体结构探测中的适用性不强，探测精度难以满足岩体加固的实际需求；岩体稳定性预测方法与石窟岩体结构演化规律的衔接还不够紧密；大跨度顶板岩体加固难度大且加固效果评价手段不足等问题。

针对上述问题，李黎及其团队进行了岩体的变形失稳机理、稳定性预测监测技术以及加固材料、加固工艺技术的研究。

“最终我们的目标就是要揭示石窟寺岩体耦合失稳机理、完善岩体稳定性预测理论，构建石窟多尺度岩体加固技术体系，并将研究成果分别在干旱地区的庆阳北石窟和潮湿地区的安岳石窟进行应用示范。”李黎说道。

石窟保护历程十分长远

构建稳定的监测加固体系

在岩体变形破坏模式上，李黎团队根据工程地质的成因类型和工程地质历史的类型，将石窟的岩体变形破坏模式进行区分和分类。“我们针对我国西北和西南地区的主要石窟调查分析，并对石窟的破坏现象进行了综合分类。”

李黎表示：“我们选取了西北地区的庆阳北石窟，以及西南地区四川盆地的安岳石窟，进行了研究示范和实验。”

安岳石窟（图源：四川文旅）

对示范区石窟岩体损伤劣化的实验研究发现，位于甘肃省的庆阳北石窟劣化主控因素主要是温度劣化和盐析劣化，而地处西南部的安岳石窟，其劣化主控因素是酸雨侵蚀、干湿劣化和盐析劣化。

李黎表示，在前期研究实验基础上，团队进行结构探测设备的研发，利用智能探测平台，可以搭载红外热成像仪、双目相机、三维激光扫描仪等探测仪器，实现智能化、全覆盖的多重病害的探测。

此外在石窟的专项监测方面，李黎及其团队将传统的监测手段和创新的监测技术相结合，运用红外热成像、三维激光扫描、光纤技术以及传统的应变片等技术相结合的方式，对石窟工程地质区、洞窟区和关键块体进行了监测。“我们分别在西安北石窟和安岳石窟布设了监测点，提出了石窟监测的技术要求，这也是我们这个项目的目标。”

在演讲最后，李黎也对石窟保护行业提出了展望和思考：“石窟寺岩体稳定性问题的涉及的学科非常多，但对于其内涵的认识还没有形成坚定的共识，所以石窟特色的岩体失稳理论研究是未来的方向和重点。在技术上，目前用于石窟岩体勘察、监测、加固材料技术非常多，既有传统办法也有新技术，应该兼顾传统和创新方法，协同推进；另外，应在我国石窟保护70多年的成就和经验上，尽快推动构建石窟保护技术体系、提出技术评价指标、建立技术方法的标准规范。”

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