保护齐长城遗址：病害分类及保护措施

（一）本体病害分析

1.病害类型及分类原则

自2008年山东省文物局开展齐长城资源调查工作以来，越来越多的人开始了解齐长城、关注齐长城。齐长城遗址的保存现状也逐渐成为人们关注的焦点，历经两千多年，它是如何保存至今的、它又存在哪些病害、这些病害是如何产生的等一系列问题促使人们不断探索和研究。

目前，有关遗址类文物病害的产生主要有自然和人为两方面的因素，这是文物保护领域已经形成的共识。因此齐长城遗址病害的成因亦包括自然破坏和人为破坏两大类。对于自然因素造成的破坏，主要采取科学的保护技术来解决；对于人为因素造成的破坏，通常采取有效的管理手段予以制止。

针对遗址类文物的保护技术，主要以消除遗址存在的安全隐患为首要任务，以改善其保存条件、防范新的损毁为根本出发点。由于遗址的破坏，往往是多种因素交替作用的结果，在研究病害的机理时，需抓住产生病害的主要因素。病害的机理不同，保护时所采用的材料和工艺方法便有差异，因此，按不同病害的形成机理对齐长城遗址的病害进行分类并提出有针对性的保护措施是十分重要的。

图2-7　齐长城遗址本体病害分布图

图2-8　齐长城遗址本体病害分类图

2.病害成因机理

（1）自然破坏

自然因素引起的破坏包括冲蚀、掏蚀、坍塌、塌落、歪闪、鼓胀及植物生长破坏等类型。

冲蚀主要指雨水的冲蚀，包括雨水的冲刷、渗透、浸蚀等，损坏现象为墙体松软、垮塌、严重的水土流失。

土砂混筑墙或土石混筑墙墙体裸露于自然环境中，不断受到风化、冻融等自然力的破坏，原本密实的墙体夯筑层的强度逐渐被削弱，导致墙体不断疏松剥离；加之雨水冲刷作用，形成局部水土流失现象。如果墙体表面无草皮覆盖，当发生降雨时，在雨蚀作用下，表面土壤被带走，年复一年对墙体的磨蚀破坏日益加剧，且一旦形成一定规模的汇水面，便会在墙体表面沿已存在的裂隙形成规模不一的冲沟。如齐长城诸城段和黄岛段，墙体以土石混筑为主，部分墙体长期作为机耕路使用，严重破坏了墙体的表面结构；雨季时，墙体在雨水的冲刷下发生严重的侵蚀作用，产生不同程度的冲沟。

掏蚀指土墙或土石混筑墙墙体在风、雨、水等单独或组合作用下不断掏蚀凹进的现象，是土墙或土石混筑墙体出现断面时的典型病害之一。

坍塌和塌落都是石墙出现的病害现象。墙体石块多属于泥质灰岩，层理明显，受自身岩

性限制，加之长期裸露于自然环境中，不断受到风化、冲蚀、冻融等自然应力及深根系灌木生长过程中产生的应力的破坏，石块强度逐渐降低。坍塌指墙体在自身重力或应力作用下超过自身的强度极限，或因结构稳定性破坏，出现歪闪、倾斜进而造成局部或整体墙体损毁的现象。墙体发生坍塌时，两侧墙体断口处常出现歪闪、倾斜、鼓胀等结构失稳现象，并存在继续坍塌趋势。塌落是墙体受各种应力扰动，墙体石块从墙体上脱离，形成规模不一的缺口的现象。从破坏程度及规模上讲，塌落弱于坍塌；坍塌是塌落的加剧表现，整段墙体呈散落状态。经现场勘察可知，失稳是墙体坍塌的必经过程。

歪闪、鼓胀指墙体歪闪、倾斜等失稳现象。受自然因素影响，墙体外层块石本身强度降低、发生碎裂，减弱了对墙体内部碎石的约束。墙芯碎石发生位移，在边墙上形成推力作用；墙体上的深根系灌木在生长发育过程中，不断产生挤压墙体石块的应力，致使墙体出现歪闪等失稳现象。根据出现的位置不同，歪闪可分为顶部歪闪、底部歪闪等。

植物生长破坏包括对土墙的破坏和石墙的破坏两种。

对土墙的破坏主要表现为乔木根系直接作用于墙体、高大乔木遮挡影响树下草皮的生存，损坏现象为墙体夯筑层被破坏、树下草皮难以生存，导致土墙完全裸露，出现水土流失等。土墙上的速生林木，随着自身生长发育，其根系直接作用于墙体，墙体夯筑层逐渐被破坏。而且，高大乔木的树冠较稠密，树下草皮难以生存，导致土墙完全裸露，受雨水冲刷严重。

对石墙的破坏主要表现为树木根系生长在墙体上挤压墙体石块、乔木所受风荷载直接传递到墙体，损坏现象为墙体石块偏移、松动，墙体两侧鼓胀、歪闪、失稳、塌落。在石墙上或紧邻石墙生长的深根系灌木，伴随着其生长发育，其根系深入石缝内，不断挤压和撬动墙体石块、扩大石缝间隙，使墙体发生鼓胀、歪闪等失稳现象，从而影响整体结构的稳定性，造成墙体失稳、坍塌。经现场勘察可知，在深根系灌木生长过程中，其根系对墙体的破坏是诱发墙体失稳甚至坍塌的主要因素。

此外，在勘察过程中还发现，自然生长的大面积黄背草、羊胡子草等当地优势草种，对土砂墙或土石混筑墙有明显的水土保持作用。草皮覆盖率偏低甚至缺失的部位，冲蚀现象比较严重。

2.人为破坏

人为因素引起的破坏，从时间上来划分，可分为古代和近现代两个时期。根据具体病害原因，可分为战争、拆改、挖掘、取石、修路、城镇建设、耕作和不当利用等类型。

战争破坏指历史上在齐长城沿线出现的战争对齐长城造成毁坏或因战争需要而改造齐长城的现象。如咸丰年间为防捻军曾重修锦阳关段墙体，在墙体外侧顶部增改垛口墙、瞭望孔（射击孔）等防御设施，在墙体内侧设巡防步道。

挖掘、取石指人们在墙体上挖掘取土、取石的现象，造成的破坏包括墙体出现挖掘断面，墙芯裸露且呈陡坡、结构失稳等。同时，墙体裸露断面在自然侵蚀作用下，出现坍塌等现象，加速了破坏进程，扩大了破坏程度。取石主要是针对干摆石墙而言的破坏现象，人们扒掉石墙上的石块用于垒砌农田围堰、建房、修路等，造成墙体石块缺失甚至墙体消失。

道路建设的破坏有过境道路、乡村道路、景区道路几种。如104国道、220国道、京沪高铁、济菏高速等过境道路横穿长城墙体，损坏现象为墙体被截断、占压，出现断面、墙体松动，存在滑坡、塌落隐患；乡间机耕路、生产路、村民登山砍伐及放牧的小道穿过墙体或直接使用墙体，损坏现象为墙体被截断、占压，墙体凹陷下沉、形成断面，墙体松动、存在滑坡、塌落隐患；部分景区内部道路迂回、多处穿过墙体，损坏现象为墙体被截断、占压。

城镇建设破坏指部分村庄、城镇因扩建需要侵占墙体，直接造成墙体消失。

耕作破坏指在土墙墙体顶面开垦农田、在墙体侧面取土培田、在石墙上取石修围堰。损坏现象为墙体失稳、损毁、消失。

不当利用指未经文物部门批准，人们以错误的认知，在墙体遗址上重建或新建城墙，导致墙体遗址被占压、毁坏，墙体特征被误导。

采石、采矿破坏指在个别长城点段所在山体及附近建立采石场，造成墙体所在山体被破坏。

图2-9　土墙-雨水冲蚀（诸城段）【由东向西拍摄】　

图2-10　断面掏蚀（黄岛段）【由北向南拍摄】

图2-11　纵向断面掏蚀（诸城段）【由北向南拍摄】　

图2-12　墙体坍塌（章丘段）【由南向北拍摄】

图2-13　墙体塌落（章丘段）【由东向西拍摄】　

图2-14　墙体塌落（章丘段）【由西向东拍摄】

图2-15　墙体塌落（章丘段）【由南向北拍摄】　

图2-16　石墙-墙体风化（章丘段）【由南向北拍摄】

图2-17　土墙-植物根系破坏（黄岛段）【由东向西拍摄】

图2-18　土墙-采矿破坏（诸城段）【由南向北拍摄】

图2-19　土墙-利用墙基作为道路（诸城段）【由西向东拍摄】

图2-20　开山采石破坏（长清段）【由西向东拍摄】(www.chuimin.cn)

图2-21　土石混筑-道路破坏（黄岛段）【由西向东拍摄】

图2-22　道路建设破坏（黄岛段）【由东向西拍摄】

图2-23　城镇建设（博山段）【由东向西拍摄】　

图2-24　村落建设（黄岛段）【由东向西拍摄】

图2-25　水利设施建设（黄岛段）【由西向东拍摄】

图2-26　未经批准重建（黄岛段）【由西向东拍摄】

（二）保护修缮对策

齐长城遗址主要的维修措施包括植物清理、归安、补夯加固、培土植草、设置文物标识等。

1.植物清理

清理过程中要根据植物的生长位置和对墙体的影响程度采取不同的措施。对于已成景观且生长于墙体顶部、对墙体影响较小的乔木，以及墙体及其范围外生长的浅根系灌木，予以保留。

深根系植物的根系极为发达，在生长过程中，其根系深入墙体内部，易对墙体造成严重危害。因此，清除影响墙体稳定的深根系植物是保护工程的首要任务。

清理深根系植物主要是针对生长在边坡或石缝间隙的乔木、墙体上的深根系灌木、墙体范围外生长的距离墙体较近且影响墙体安全的深根系植物。清理的范围为墙体上及墙体内外两侧各1米的带状区域内。1米范围的选择是基于现场勘查结果而定的，对于生长在墙体范围外且贴近边墙的深根系植物，在其根系生长过程中会深入墙体内部，对墙体造成不同程度的破坏；而远离墙体生长的植物，随着距离的逐渐增加，其影响逐渐减弱，因此清理范围暂定为墙体内外两侧各1米。

清理时禁止翻刨伸入墙体内部的根系，而应在不扰动墙体石块的前提下，尽可能多地去除根部。对于已造成墙体失稳的植物根系，可在后续工程施工中彻底清除。施工时尽量避免在边墙上走动，避免对墙体造成二次破坏。实施保护工程后，应加强日常维护和监测，及时清除滋生的乔灌木。

清理的工程做法主要包括对深根系灌木的清理、对刺槐等乔木的清理以及清理完成后所采取的措施三方面。

对深根系灌木的清理指通过手工或机械逐棵、逐片进行割除。清理工作宜在植物生长旺盛期、种子成熟前进行，且割除后应堆放处理。

对刺槐等乔木的清理主要采取砍伐注射的方法，具体做法为：①砍伐。齐地面砍伐。②药剂注射。对残留树桩采用注射腐烂处理。③渗透灌浆。对树桩腐烂后残留的树洞进行渗透灌浆。

材料准备要求：①注射药剂。可使用8％的铵盐溶液或者0.2％—4.6％的二氯苯氧醋酸。②泥浆制作。选择当地可溶盐含量低于0.5％的黏土，粉碎后经过1毫米的筛分，与石灰粉按照灰土比3∶7混合均匀，与糯米浆液按照水灰比0.4拌制加固浆液。③石灰选用要求。石灰最好选用磨细生石灰粉，或块灰浇以适量的水并经放置24小时成粉状的消石灰。

清理完成后，应采取培土植草等后续工程措施。

2.归安

归安是针对石墙中出现塌落、坍塌、鼓闪等失稳变形部位所采取的保护措施，具体包括石边墙坍塌、周边存留散落石块的边墙部位及现存石边墙出现歪闪、鼓胀、松动等失稳变形部位。对出现失稳现象且周边存留散落石块的边墙部位，仅做清理归安，以清理出的石块量为准，不添配新石块；对于无石块存留的边墙部位，不做归安处理，仅做现状保存。

施工过程中要遵循如下要求：①禁止大面积拆除现存边墙，仅做局部归安。②严格按照原工艺归安石边墙，边墙归安程度以能明显区分为准，不追求墙体完整，且归安所用石块为周边散落石块，不添配新石块。③归安高度不超过现存墙体高度。④新、旧石墙间应选用长条石（长度不得小于40厘米）作为拉结石，做好墙体拉结。

归安的工程做法包括划定范围、清理、放线、归安四个阶段。划定范围指根据墙体出现的病害，划定操作范围。清理包括清除引起石边墙变形的不利因素，如内侧生长的深根系灌木、内侧墙芯的垮塌淤土等；清理边墙周边散落的石块，码放待用。放线指以考古勘探为依据，对需维修的墙体进行放线。归安包括对墙体顶部及其他区域变形部位的归安，对于墙体顶部变形部位，采取直接规整发生位移的墙体石块的措施；对于其他区域变形部位，在保证墙体安全的情况下进行拆卸归安。

3.补夯加固

补夯加固是针对夯土墙和土石混筑墙出现的断面、挖掘沟、凹陷、挖掘坑等部位所采取的保护措施，防止失稳墙体进一步坍塌。墙体上已出现的断面、挖掘沟、凹陷、挖掘坑等仍处于发育状态的病害，如果不在保护中予以修缮，势必会继续演变，使墙体的损毁程度进一步加大、加深。对处于稳定状态的病害，原则上可保留现状，但如果影响到整体保护效果的有效性，则做适当维修。对墙体上的断面、挖掘沟、凹陷、挖掘坑等残损部位的补夯加固，以能排除隐患为准，不追求完整。

补夯加固的工程做法包括清理断面、补夯、放坡、顶部新旧断面接缝处理、植补草皮五个阶段。清理断面包括：①墙体风化表层，清理厚度不超过5厘米。②清理断面底部塌落堆积物，清理宽度视补夯情况而定。补夯指把土和碎石按照维修部位的墙体土石比例进行混合，进行分段、分层打夯压实。根据断面长度进行夯筑分段，每次夯筑长度控制在10—20米间，土石虚铺厚度为20厘米，压实率约为92％。放坡是按照设计要求进行放坡。顶部新旧断面接缝处理时，顶部应略高于断面顶部1—2厘米，再用木板修整找平，为后续的植补草皮做准备。③植补草皮指在墙芯表层植补草皮，具体做法参照培土植草措施。

施工过程中要保证满足材料及工程要求：①土与碎石均就近选择，且碎石粒径不大于10厘米。②土的含水量以12％—15％为宜（可捏成团，轻掰即散）。③墙体放坡以能满足后续保护工程需要为依据，不追求墙体完整。④新的夯层厚度不与原墙体一致，以示区分；不能以补夯形式变相加高墙体，亦不得重建墙体。

4.培土植草

为更好、更有效地保护墙体，在对其实施以上保护措施的基础上，进行培土后植入当地优势草种，如结缕草、狗牙草等，使其在墙体表层形成浅根系保护网，有效地阻止墙体水土流失。

在对墙体实施清理深根系植物和补夯加固措施后，墙体表层处于裸露状态，缺少防护层。降水时，墙体必然会出现水土流失现象，从而影响到长久的保存。在裸露墙芯表层培土植草，能降低雨水的冲蚀强度，减少甚至避免墙体表层土颗粒的流失，加强土颗粒与土体间的结合作用，改善坡面流水条件，起到保护墙体坡面的作用。同时，培土植草即能保持生态平衡，又能美化环境，使保护工程更加人性化、自然化。因此，后续的培土植草措施是必不可少的保护环节。

目前，对于坡面植草防护的浅层加固已有很多理论支持和相关成功案例。如周锡九在《坡面植草防护的浅层加固作用》[4]中提出，植草边坡防护具有使坡面水流冲蚀作用降低的效应，当植草的覆盖率超过一定临界值时，冲蚀强度趋近于零，冲蚀可有效制止。据现场试验证实，植草对于一般黏性土的临界覆盖率为75％；彭书生在《植被护坡对土质边坡浅层稳定性影响研究》[5]中提出，草本植被提高边坡的入渗率和减少土壤流失相互促进，共同作用的结果是保持水土，增加地下水补给。由于大多数植物的根系分布在浅层，根际区土壤储水能力强，植被对根际区下层土壤的渗透性影响不大，植被根系不影响根际区下层土的渗透性能，因此植被对降雨深层渗漏的影响不明显，不影响边坡深层稳定性。这些理论研究及成功案例从多方面证实，培土植草措施能有效防止墙芯表层水土流失。

培土植草是针对墙体冲蚀区域、实施清理深根系植物措施区域及补夯加固后的墙体表层区域所采取的保护措施。

培土植草的工程做法包括培土压实、放坡、植补草皮、成活检查四个阶段。培土压实指虚铺30厘米，压实率为60％，共铺两层。放坡指按照工程设计的排水坡度进行放坡。植补草皮需在专业技术人员指导下进行。成活检查指随时检查草种成活情况，及时补足草皮。

材料及工程要求为：土就近选择，且粒径不大于1厘米；土的含水量以12％—15％为宜（可捏成团，轻掰即散）；墙芯顶部需做出向两侧的排水坡度，设计排水坡度为2％—3％；植草种类应选择墙体区域内普遍生长的结缕草；墙体表面冲蚀区域应先做培土，然后再进行植草保护；补种后的草皮覆盖率应达85％以上。

5.设置文物标识

在齐长城遗址特殊节点位置设置文物标识，可以起到警示作用，以提醒人们减免对齐长城遗址的破坏行为。针对齐长城遗址的文物标识包括保护标志碑、保护界桩和保护说明牌。

文物标识设置的具体位置需经考古调查后确定，不得随意设置，以避免对齐长城遗址本体造成扰动或破坏。保护标志碑依据齐长城所在线路设置，在墙体间断出现处等特征点进行布置。保护界桩主要针对现存墙体，原则上每50米设置一组，分为内、外两个界桩，分别设置于墙体内、外边缘。保护说明牌应设置在人为活动频繁区域，且靠近长城墙体位置。

保护标志碑由碑座和碑身两部分组成，碑座1.9（长）×0.72（宽）×0.65（厚）米，碑身1.5（长）×1（宽）×0.25（厚）米。碑身文字自左至右书写，正面标示齐长城遗址的级别、名称、公布机关、公布日期、树标机关以及树立日期等；背面标示该段齐长城遗址的认定编码、时代、长度、性质、保护范围及建设控制地带等。

保护界桩为长方体，尺寸为：1（高）×0.2（宽）×0.2（厚）米，埋深0.5米。界桩四侧面两两相对，其中一组标注“齐长城遗址”，另一组标注“注意保护”字样。界桩顶部标注该段齐长城遗址的认定编码，如同一段落长城需设置若干界桩，则在编码后面加设序号“-小写阿拉伯数字”予以标识。

保护说明牌为匾额立柱式，其中匾额尺寸为1（高）×0.5（宽）×0.05（厚）米；立柱尺寸为1.5（高）×0.15（宽）×0.15（厚）米，埋深0.5米。保护说明牌需对工程内容、实施范围、保护理念等进行简要阐释。

保护标志碑、保护界桩、保护说明牌材质均为花岗岩。混凝土标号C25，钢筋保护层厚度25毫米。施工时，基槽挖毕后必须进行钎探，如遇不良情况，应按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）有关规定并结合实际情况进行处理，并经工程技术监理验收合格后才能施工。基槽垫层必须夯实，垫层压实系数不小于0.93。然后再按基础设计图施工。基础施工过程中，严禁槽内浸水。