浅谈大像山石窟地质灾害问题及其防治对策

张怡春

摘 要：甘谷县大像山石窟是全国重点文物保护单位，具有极其重要的历史价值、文化价值、艺术价值和社会价值。其附存山体为第四纪沉积岩，由半胶结红砂岩、砂砾岩组成，节理裂隙较为发育，斜坡处于不稳定状态，容易发生滑坡、崩塌等地质灾害。准确认识大像山石窟附存山体的地质特征，科学分析存在的地质灾害种类和诱发因素，制订有效的防治措施，对于保护大像山石窟这一重要的文化遗存至关重要。

关键词：大像山石窟;地质条件;地质灾害种类;防治措施

2018年6—7月，甘谷县范围内遭遇了50年一遇的强降雨过程，导致大像山石窟出现多处滑坡、崩塌等地质灾害，严重威胁大像山石窟、古建筑等文物的安全。这次地质灾害的发生，引起当地党委政府、文管部门、社会人士的高度关注，防治大像山石窟地质灾害的问题显得极其紧迫和重要。本文从大像山石窟的基本地质条件、地质灾害的成因、危害位置划分、危害性和发展趋势，以及防治措施等方面进行初步、浅显的探讨，希望对大像山石窟的保护有所裨益。

1 大像山石窟概况

大像山，又名“文旗山”，地处甘肃省天水市甘谷县境内，地理坐标北纬34°44′、东经105°19′，海拔1516.6米，山高215.6米，山势西低东高，岩石陡峭，林木覆盖。大像山石窟位于大像山北侧崖面之上，是第五批全国重点文物保护单位“水帘洞—大像山石窟”的主要组成部分，是融石窟寺、古建筑和自然景观于一体的重要文化遗存。石窟开凿于北朝时期，后经唐、宋、明、清、民国各代不断开凿石窟、兴建庙宇，逐渐形成现有规模。大像山石窟由东区石窟寺及西区古建筑组成。石窟寺共有石窟22个，其中6号窟为长方形拱顶窟，内塑石胎泥塑大佛一尊，高23.3米，是全国石窟造像中为数不多的珍贵文物。其余石窟多平顶方形，部分洞窟凿有禅房。古建筑共37座（含窟檐），依山脊分布，为清代及民国时期所建，地域色彩浓郁，造型各异，错落有致，疏朗自然，与石窟寺相辅相成，浑然一体。另有数量众多的匾额、楹联、碑刻等附属文物，具有极其重要的历史价值、文化价值、艺术价值和社会价值。大像山石窟是“甘谷八景”之首，在民间具有神圣而又崇高的地位。

2 大像山石窟地质灾害问题

甘谷县地处西秦岭山地和陇中黄土高原的过渡地带，大像山为秦岭余脉，大像山石窟附存在大像山北侧的崖体上。大像山北侧的崖体是石窟和古建筑等文物的载体，其稳定性直接关系着大像山石窟、古建筑和文物的安全。研究分析大像山山体北侧的地质条件，对于科学防治地质灾害，保护石窟、古建筑和自然景观具有十分重要的意义。

2.1 基本地质条件

甘谷县属于北秦岭褶皱带，大像山山体为第四纪沉积岩，由半胶结红砂岩、砂砾岩组成。山体北侧以砂砾岩为主，主要成分为石英、长石，并包含有少量蒙脱石、泥沙质结构。第四纪以来，甘谷县内渭河南北两侧地块正当性上升，渭河河谷下切，流水腐蚀作用加剧，斜坡临空面积加大。山体北侧表面覆盖砾粉土、风化砾岩等物质，厚度变化较大，节理裂隙较为发育。

2.2 气候条件

甘谷县属于北温带半湿润季风气候，四季分明，光照充足，夏无酷暑，冬無严寒，年平均气温10.7摄氏度。受大陆性季风气候和地形影响，降雨量年度变化大，时空分布不均，降水多为阵雨，集中在七、八、九月，且多中、大及暴雨，年平均降水量437.3毫米。

2.3 主要成因

大像山石窟山体陡峭，崖面坡度平均为53度，陡坎较多，山体自身存在的重力作用比较突出。岩体风化强烈，表面支离破碎，覆盖的砾粉土、风化砾岩等物质黏聚强度较低，结构松软。在排水不畅的情况下，雨水沿着裂隙渗透，既加大压力和重力，又软化岩体和土壤，往往加速结构变形，对坡体产生破坏作用。

2.4 地质灾害种类及位置

从地质灾害的种类来看，大像山石窟存在的地质灾害主要表现形式有滑坡和不稳定斜坡两种。从大像山山门至最高处的三圣殿，经过实地勘查，总共有9处滑坡和不稳定斜坡，分别是送子殿至大佛段、神医殿至药王洞段、西武当栈道下、无量殿后门至景区后山门、藏经阁后、西武当大门北侧、娘娘殿、文昌阁南侧、梅葛殿过厅下至土地庙旁。其中，送子殿至大佛段、神医殿至药王洞段、西武当栈道下、无量殿后门至景区后山门、藏经阁后5处为滑坡体，西武当大门北侧、娘娘殿、文昌阁南侧、梅葛殿过厅下至土地庙旁4处为不稳定斜坡。总体情况是：滑坡所在斜坡高陡，坡度为53～80度，不同位置的坡度有变化，随着山势增高坡度逐渐加大;临空位置高，高差为20～210米，具体高差随着山势增高而加大;个别位置植被存在变形和位移的问题。有的流水冲刷的凹坑比较明显，有的坡面存在多级滑坡陡坎，有的裂隙充分发育。

2.5 危害性及发展趋势分析

送子殿至大佛段、神医殿至药王洞段、西武当栈道下、无量殿后门至景区后山门、藏经阁后5处滑坡体，是沿着基岩表面发生的浅表层滑塌，在滑坡的高处、与基岩连接的地方出现裂缝。雨水冲刷坡面形成多条沟槽，沟槽基岩裸露，残留的堆积土壤和植被层呈条状分布。由于位置高陡，表层覆盖的堆积土壤在砂砾岩上难以稳定附着，在强降雨条件下极其容易发生再次滑塌，对大佛所在的6号窟岩体结构产生严重影响，受力产生复杂变化，持续发展有可能对大佛造成灾难性后果。同时，这将对药王洞等其他石窟，神医殿和药王殿等古建筑，连接石窟和古建筑之间的栈道，以及附着生长的白皮松、丁香花等独具特色的景观植物，失去附存的岩体和土层基础，产生严重的危害。

西武当大门北侧、娘娘殿、文昌阁南侧、梅葛殿过厅下至土地庙旁4处不稳定斜坡，坡顶位置发育多条裂缝，从坡顶至坡脚出现多条雨水冲沟，局部位置发生不同程度的滑塌，致使文昌阁、梅葛殿等多处古建筑出现裂缝、地基沉降等问题，造成建筑结构主体倾斜、神像基座和墙面壁画破裂、连接各古建筑的栈道出现悬空，持续发展将严重危害石窟和古建筑的安全。

由于滑坡和不稳定斜坡出现的局部滑塌，造成砂砾岩以悬臂梁的形式裸露出来，形成危岩悬空悬垂。长期来看，受岩体风化、雨水冲刷等外在因素影响，将会导致裸露岩体变形，与母岩脱离，形成崩塌。

3 大像山石窟地质灾害问题的防治措施

目前，针对大像山石窟地质灾害问题的保护措施还是比较简单落后，在娘娘殿斜坡底部修建了局部防护墙，在西武当栈道下方位置做了防护支架，其他地方未做有效防护。根据大像山石窟地质灾害的种类和成因，针对存在的9处滑坡和不稳定斜坡，坚持具体问题具体分析，采取建设微型桩、锚杆和锚索、挡土墙等多种科学有效的防治措施，实现既治标又治本的目的，保护好大像山石窟这一千年历史遗存。

①送子殿至大佛段、神医殿至药王洞段、西武当栈道下3处滑坡，采取微型桩、加固坡体、支撑栈道的方式加固。

②无量殿后门至景区后山门处滑坡，采用锚杆框架的方式加固。

③藏经阁处滑坡，采用锚杆和锚索框架的方式加固。

④娘娘殿处斜坡顶端，采用锚杆肋板墙的方式加固，底端坡脚位置修建重力式挡土墙。

⑤文昌阁南侧下方斜坡，采用桩板式挡土墙的方式加固，底端坡脚位置修建重力式挡土墙。

⑥西武当大门北侧下方斜坡，底端坡脚位置修建扶壁式挡土墙。

⑦對无量殿等古建筑的地基进行注浆处理，对室内地坪进行防水处理。

⑧对西武当栈道修建防护栏，下方加固支柱。

⑨在送子殿至大佛段、神医殿至药王洞段、西武当栈道下、无量殿后门至景区后山门、藏经阁后5处滑坡体的顶端，文昌阁南侧斜坡的平台处，修建排水渠。

⑩对滑坡和不稳定斜坡的坡面进行修整，并进行植树植草绿化。

k对送子殿至大佛段下方滑坡坡体喷射植被混凝土。

l对危岩体采用锚杆、锚索、裂隙封填相结合的方式进行加固处理。

m安装监控、检测装置，随时关注滑坡和不稳定斜坡的状态，并及时预警。

4 结语

大像山石窟地质灾害的防治问题是一个跨学科、综合性的课题，是一项极其重大而又复杂的工程。坚持“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的方针，既要保护石窟、古建筑的平面布局、立体形态和周围空间环境的协调统一，还应当保护大像山石窟的地域特点、时代痕迹和历史文化信息。上述大像山石窟地质灾害防治措施，还是比较浅显、粗略的，需要在以后进一步完善充实。