土遗址病害评估

2023年6月21日发(作者：)

土遗址病害评估

一、地质灾害评估

地质灾害时影响土遗址的一个重要方面，它造成土遗址整体毁灭性的破坏。地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害对土遗址的威胁不容忽视。在进行土遗址评估时，必须对可能影响遗址安全的地质灾害进行评估。

地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作，主要评估地质灾害的破坏能力。评估的方法主要有：发生概率及发展速率的确定方法，危害范围及危害强度分区，区域危险性区划等。虽然土遗址的地质灾害评估和建设工程的地质灾害评估不完全一样，主要是地质灾害危害程度划分有所不同，建设工程地质灾害危害程度是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度，而土遗址的地质灾害评估更注重对遗址及其环境的破坏程度。因此，二者的评估标准有差异，但是，二者的评估方法、程序和体系基本相同。所以，对土遗址的地质灾害评估，可以采用地质工程的成熟的理论和方法。

二、土遗址本体的稳定性评价

土遗址本体的稳定性是指构成土遗址本体的岩土体的稳定程度。处于一定时空条件的土体，在各种力系（自然的、工程的）的作用下可能保持其力学平衡状态的程度。当土体自身或外界条件发生变化时，土体的力学平衡可能会打破，进而会产生变形，当变形超过土体的允许变形时，一部分土体相对另一部分土体产生运动，使整个土体破坏而失稳。因此，这就需要在评估土遗址病害时对土遗址本体的稳定性进行评价。如果土遗址本身的稳定性不够，也就意味着该土遗址存在的随时坍塌的可能，这就需要立即采取保护措施。土遗址的失稳主要有三种形 式：崩塌、滑坡和洞室坍塌，其中崩塌和洞室坍塌占有大多数，而坍塌是最常见的失稳模式。由于地质工程研究的对象一般体量都较大，而土遗址一般体量相对较小，因此，这些方法在土遗址的稳定性评价中还有一定的局限性，还需要进一步完善。但是，土遗址稳定性评价可以采用地质工程评价土体稳定性的理论、程序和体系。

三、表面风化的评估

（一）评估原则和内容

1) 评估原则。评估表面风化时既要考虑表面风化程度和速度，也要考虑病害对遗址的影响程度，还要兼顾文物价值的原则。因此，必须在充分收集利用已有的土遗址价值、建筑形制、考古资料、保护历史、赋存环境等资料基础上，进行详细的保存现状、土遗址土的工程特性、土遗址的病害和赋存环境调查，同时要进行必要的一定环境周期的现场观测测试资料，做出定性和定量两个方面的评价。

2) 评估内容。表面风化评估的主要内容是：阐明土遗址的价值、保存现状、土遗址土的工程特性、土遗址的病害和赋存环境基本特征；分析土遗址表面风化的特征和程度；定性定量评估土遗址保存状况；通过长期观测资料预测表面风化的发展趋势，提出土遗址表面风化程度和发展趋势的评价结论。

（二）评估指标

确定一个合理的评价指标是评估土遗址病害的关键。评估指标选择应该遵循下列原则：

1) 评估指标的获取应该是技术上可以解决的；

2) 评估指标的运用应该方法简便实用；

3) 评估指标应该能反映遗址病害发展程度和病害对遗址的影响程度。

（三）评估参数

1）风化剥蚀速率的测定。风化剥蚀速率目前还没有理论计算公式，可采用现场实测的方法测定。在遗址现场，根据遗址的不同保存特点，在不同的位置设置观测点，观测一个气候年内遗址的变化，经准确测量可得出遗址的风化剥蚀速率。因为遗址特点的不同，风化剥蚀速率有明显差异，因此，在布置观测点时应选择所有具有代表性的遗址都分别观测，同时观测点应有一定的样本数，每一类型的观测点不少于6组；另外，观测点的设置应该考虑环境影响因素，如风、雨的方向。关于观测时间，时间太短，不足以反映环境对遗址的影响，时间太长，又影响评估工作的开展，经济上不合算，一般至少应该不小于1年。对于一些遗址，如果影响其病害发育的主要因素是多年偶遇性原因，那么应适当延长观测时间，或者对于一些特别重要的遗址，应进行长期观测，研究它病害的变化规律。

2）遗址保存程度。遗址保存程度是计算遗址风化度的重要指标，这个指标虽然主要受遗址现有残留几何尺寸、形状的影响，但是还应该与遗址原有的大小有关。因此，要得到一个准确的数值来衡量它就比较困难，这个问题可以在以后具有相当多的资料累积后再进行深入研究。但是，目前可以提供一种思路来初步估算，一种办法用现状残留尺寸占原有尺寸的比例来衡量，得出比较准确的保存程度系数；另一种办法比较定性，可以对遗址的保存程度进行分级，每一类分级对应固定的值。比如可以根据遗址残存状态将保存程度分为保存好、保存较好、保存较差、保存差四个级别，对应每一个级别可以给处相应的分值，也就是给出每一类保存程度遗址一个相同的保存程度系数，然后进行风化度的计算，这种方法要求有比较多的数据积累，才能建立比较通用，遗址之间有可比性的分类标准。

3）价值权重系数。不同的遗址，其价值不一样，但是，无论从内容上、还是从方法、手段、程序上都没有统一的标准。评估报告以定性评估为主，缺乏定量评估，这问题可以在大量数据研究的基础上，按照保护单位的级别不同，给出合理的价值权重系数，即使对同一个遗址的不同单体，也可以根据价值评估结果给出不同的权重系数，这个系数需要在数据积累的结果上统一制定，才能达到不同遗址之间的相互比较。

（四）评估方法

表面风化病害的评估主要采用定性分析和定量计算相结合的方法。现代综合评价方法主要有层次分析法、模糊综合判定法、数据包络分析法、人工神经网络评价法、灰色综合评价法等。模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法。该方法特点是把定性描述和定量分析紧密地结合起来，对每一个评价指标的判定不受其他指标影响。因此，对风化度和遗址价值权重系数可以采用模糊数学的原理进行综合判定。在评估时，通过分析土遗址的赋存环境、病害特征程度，预测它的发展趋势，给出定性的评估结论。同时采用长期观测数据定量分析病害发展程度，做出土遗址病害程度的定量结论，然后采用模糊综合判定法对遗址表面风化的危险程度进行判定。当然，如何采用模糊综合判定法进行评估还有许多问题需要研究，如权重系数的分配、评估标准的确定，这里只给出一种评估思路，具体评估还需要在积累大量资料后做进一步深入研究。

（五）表面风化评估的步骤

1) 全面收集土遗址价值、建筑形制、考古资料、保护历史、赋存环境等资料；

2) 现场调查土遗址的病害，分析土遗址病害成因，确定影响土遗址病害的主要因素；

3) 根据病害特征，定性评价土遗址的病害程度；

4) 设立风化剥蚀速率观测点，观测土遗址的风化剥蚀速率；

5) 确定土遗址的风化剥蚀速率和遗址保存程度，计算遗址的风化度；

6) 根据风化度和价值系数权重，定量评估土遗址表面风化的危险程度，给出评估意见。

四、结论

土遗址病害评估是对土遗址进行科学保护、管理、利用的一项基础性工作，建立土遗址病害评估体系对科学开展土遗址的保护有着重要意义。研究认为，评估土遗址的载体和本体病害，可以采用层次分析法按照地质灾害、稳定性、表面风化三级评价体系进行。地质灾害和稳定性有其他学科相对成熟的理论和方法可以借鉴和采用，表面风化还没有成熟的评估方法和理论，提出了表面风化的评估体系和思路，认为可以采用风化度的概念、并且考虑文物价值的因素，利用模糊数学原理对表面风化的危险程度进行综合评估。

2023年6月21日发(作者：)

土遗址病害评估

一、地质灾害评估

地质灾害时影响土遗址的一个重要方面，它造成土遗址整体毁灭性的破坏。地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害对土遗址的威胁不容忽视。在进行土遗址评估时，必须对可能影响遗址安全的地质灾害进行评估。

地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作，主要评估地质灾害的破坏能力。评估的方法主要有：发生概率及发展速率的确定方法，危害范围及危害强度分区，区域危险性区划等。虽然土遗址的地质灾害评估和建设工程的地质灾害评估不完全一样，主要是地质灾害危害程度划分有所不同，建设工程地质灾害危害程度是指地质灾害造成的人员伤亡、经济损失与生态环境破坏的程度，而土遗址的地质灾害评估更注重对遗址及其环境的破坏程度。因此，二者的评估标准有差异，但是，二者的评估方法、程序和体系基本相同。所以，对土遗址的地质灾害评估，可以采用地质工程的成熟的理论和方法。

二、土遗址本体的稳定性评价

土遗址本体的稳定性是指构成土遗址本体的岩土体的稳定程度。处于一定时空条件的土体，在各种力系（自然的、工程的）的作用下可能保持其力学平衡状态的程度。当土体自身或外界条件发生变化时，土体的力学平衡可能会打破，进而会产生变形，当变形超过土体的允许变形时，一部分土体相对另一部分土体产生运动，使整个土体破坏而失稳。因此，这就需要在评估土遗址病害时对土遗址本体的稳定性进行评价。如果土遗址本身的稳定性不够，也就意味着该土遗址存在的随时坍塌的可能，这就需要立即采取保护措施。土遗址的失稳主要有三种形 式：崩塌、滑坡和洞室坍塌，其中崩塌和洞室坍塌占有大多数，而坍塌是最常见的失稳模式。由于地质工程研究的对象一般体量都较大，而土遗址一般体量相对较小，因此，这些方法在土遗址的稳定性评价中还有一定的局限性，还需要进一步完善。但是，土遗址稳定性评价可以采用地质工程评价土体稳定性的理论、程序和体系。

三、表面风化的评估

（一）评估原则和内容

1) 评估原则。评估表面风化时既要考虑表面风化程度和速度，也要考虑病害对遗址的影响程度，还要兼顾文物价值的原则。因此，必须在充分收集利用已有的土遗址价值、建筑形制、考古资料、保护历史、赋存环境等资料基础上，进行详细的保存现状、土遗址土的工程特性、土遗址的病害和赋存环境调查，同时要进行必要的一定环境周期的现场观测测试资料，做出定性和定量两个方面的评价。

2) 评估内容。表面风化评估的主要内容是：阐明土遗址的价值、保存现状、土遗址土的工程特性、土遗址的病害和赋存环境基本特征；分析土遗址表面风化的特征和程度；定性定量评估土遗址保存状况；通过长期观测资料预测表面风化的发展趋势，提出土遗址表面风化程度和发展趋势的评价结论。

（二）评估指标

确定一个合理的评价指标是评估土遗址病害的关键。评估指标选择应该遵循下列原则：

1) 评估指标的获取应该是技术上可以解决的；

2) 评估指标的运用应该方法简便实用；

3) 评估指标应该能反映遗址病害发展程度和病害对遗址的影响程度。

（三）评估参数

1）风化剥蚀速率的测定。风化剥蚀速率目前还没有理论计算公式，可采用现场实测的方法测定。在遗址现场，根据遗址的不同保存特点，在不同的位置设置观测点，观测一个气候年内遗址的变化，经准确测量可得出遗址的风化剥蚀速率。因为遗址特点的不同，风化剥蚀速率有明显差异，因此，在布置观测点时应选择所有具有代表性的遗址都分别观测，同时观测点应有一定的样本数，每一类型的观测点不少于6组；另外，观测点的设置应该考虑环境影响因素，如风、雨的方向。关于观测时间，时间太短，不足以反映环境对遗址的影响，时间太长，又影响评估工作的开展，经济上不合算，一般至少应该不小于1年。对于一些遗址，如果影响其病害发育的主要因素是多年偶遇性原因，那么应适当延长观测时间，或者对于一些特别重要的遗址，应进行长期观测，研究它病害的变化规律。

2）遗址保存程度。遗址保存程度是计算遗址风化度的重要指标，这个指标虽然主要受遗址现有残留几何尺寸、形状的影响，但是还应该与遗址原有的大小有关。因此，要得到一个准确的数值来衡量它就比较困难，这个问题可以在以后具有相当多的资料累积后再进行深入研究。但是，目前可以提供一种思路来初步估算，一种办法用现状残留尺寸占原有尺寸的比例来衡量，得出比较准确的保存程度系数；另一种办法比较定性，可以对遗址的保存程度进行分级，每一类分级对应固定的值。比如可以根据遗址残存状态将保存程度分为保存好、保存较好、保存较差、保存差四个级别，对应每一个级别可以给处相应的分值，也就是给出每一类保存程度遗址一个相同的保存程度系数，然后进行风化度的计算，这种方法要求有比较多的数据积累，才能建立比较通用，遗址之间有可比性的分类标准。

3）价值权重系数。不同的遗址，其价值不一样，但是，无论从内容上、还是从方法、手段、程序上都没有统一的标准。评估报告以定性评估为主，缺乏定量评估，这问题可以在大量数据研究的基础上，按照保护单位的级别不同，给出合理的价值权重系数，即使对同一个遗址的不同单体，也可以根据价值评估结果给出不同的权重系数，这个系数需要在数据积累的结果上统一制定，才能达到不同遗址之间的相互比较。

（四）评估方法

表面风化病害的评估主要采用定性分析和定量计算相结合的方法。现代综合评价方法主要有层次分析法、模糊综合判定法、数据包络分析法、人工神经网络评价法、灰色综合评价法等。模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法。该方法特点是把定性描述和定量分析紧密地结合起来，对每一个评价指标的判定不受其他指标影响。因此，对风化度和遗址价值权重系数可以采用模糊数学的原理进行综合判定。在评估时，通过分析土遗址的赋存环境、病害特征程度，预测它的发展趋势，给出定性的评估结论。同时采用长期观测数据定量分析病害发展程度，做出土遗址病害程度的定量结论，然后采用模糊综合判定法对遗址表面风化的危险程度进行判定。当然，如何采用模糊综合判定法进行评估还有许多问题需要研究，如权重系数的分配、评估标准的确定，这里只给出一种评估思路，具体评估还需要在积累大量资料后做进一步深入研究。

（五）表面风化评估的步骤

1) 全面收集土遗址价值、建筑形制、考古资料、保护历史、赋存环境等资料；

2) 现场调查土遗址的病害，分析土遗址病害成因，确定影响土遗址病害的主要因素；

3) 根据病害特征，定性评价土遗址的病害程度；

4) 设立风化剥蚀速率观测点，观测土遗址的风化剥蚀速率；

5) 确定土遗址的风化剥蚀速率和遗址保存程度，计算遗址的风化度；

6) 根据风化度和价值系数权重，定量评估土遗址表面风化的危险程度，给出评估意见。

四、结论

土遗址病害评估是对土遗址进行科学保护、管理、利用的一项基础性工作，建立土遗址病害评估体系对科学开展土遗址的保护有着重要意义。研究认为，评估土遗址的载体和本体病害，可以采用层次分析法按照地质灾害、稳定性、表面风化三级评价体系进行。地质灾害和稳定性有其他学科相对成熟的理论和方法可以借鉴和采用，表面风化还没有成熟的评估方法和理论，提出了表面风化的评估体系和思路，认为可以采用风化度的概念、并且考虑文物价值的因素，利用模糊数学原理对表面风化的危险程度进行综合评估。