明大同云冈堡遗址主要病害勘查及成因分析

牛春

摘 要：明大同云冈堡是明长城防御体系的重要组成部分，其夯筑工艺精良，建筑结构有区域特征，反映了当时军事防御体系与建筑工程的技术成就，虽历经战乱和风雨侵蚀，但仍较完整地保存下来，是研究古代军事防御设施规划、建设的重要实例。通过对明大同云冈堡进行实地调查后发现，墙体主要存在缺失、坍塌、裂隙、冲沟、掏蚀、表面风化、生物病害等，并对其成因进行了分析，为后期土墙体的保护提供了科学依据。

关键词：明代；云冈堡；病害；成因

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2023.05.010

1 云冈堡上堡概况

云冈堡上堡位于云冈石窟第9～31窟窟顶北部，是第一批全国重点文物保护单位及世界文化遗产—云冈石窟的重要组成部分。始建于明万历二年（1574），平面呈“只”字形，由主体墙、“八”字形挡墙、瓮城及城门组成，总占地面积约279437平方米（图1）。其中主体墙顶宽4.5～5米、底宽8～9米、高7～9米，东、西长211米，南、北长159米；“八”字挡墙东长97米，西长126米；瓮城平面呈“U”字形，东、西长35米，南、北宽30米；共设马面三座，分别位于东、西、北墙正中处；四角各设角台一座，除西南角台缺失外，其余三座保存较为完整；堡城开南门，瓮城开西门，两者呈拐旋出入，云冈堡上堡的遗址留有城砖砌筑的痕迹，遗址形制及其规模比较完整。

通过对云冈堡上堡断面的考古勘探，可以清楚地看到，主墙体采用夯土版筑，其下挖有基础，基宽约13米，深？米，基底以粉质沙土夯实，夯层不明显。地表之上墙体夯层较为明显，厚度为13～20厘米，土色呈淡棕红，土质致密，包含有大量白灰颗粒，并且夹杂有碎石块；地表之上为宽约9米的夯土台基，是整体砌筑而成，墙体厚度约为1米，土体强度高。

2 云冈堡历史沿革

云冈堡分为上、下两堡。明嘉靖三十七年（1558），因明蒙边界冲突爆发了右卫之战，在战争结束后，为了方便明蒙之间的交流，于是明廷就在云冈石窟前方修建了云冈堡，这就是云冈堡下堡的由来。由于云冈堡下堡是在旧石佛寺堡的基础上整修而建的，在短短数年之后，因其规模小和破败失修，无法满足抵御外敌的需要，于是在明嘉靖四十三年（1564）又进行了重修，予以包砖加固。在此背景下，云冈堡下堡因地势低下且系草创，容易受敌入侵，而被放弃了军用。据明《三云筹俎考》卷三《险隘考》中记载：“云冈堡，嘉靖三十七年土筑，本堡东西当镇城左卫孔道，旧城地形卑下，北面受敌，议于在旧堡北崖创筑一堡，移官军于其内，仍存旧堡，以便行旅”。清顾炎武所著的《天下郡国利病书》中记载：“云冈堡，嘉靖三十七年筑累上，万历二年，改建冈上”。万历二年（1574）筑的新堡即云冈上堡，由于新堡取水困难且为了加强防御，万历十四年（1586），又在新、旧二堡东西两侧修建八字墙，将上、下两堡连在一起，构成了封闭的防御体系。

进入清朝后，云冈堡成为当地百姓居住的地方。因为没有政府财力维修，且因云冈上堡地处云冈山顶部，生活取水不便，百姓渐渐搬离，致使云冈堡荒废。经过五百年的风雨侵蚀及人为破坏，目前云冈堡上堡保存得相对较为完整，而下堡却残损严重。

3 云冈堡价值考究

3.1 历史价值

云冈堡隶属于明代长城沿线九个军事城镇之一的大同镇，成为长城防御体系中重要的一部分，在防御外部侵略战争中，发挥了重要的作用。

3.2 科学价值

云冈石窟顶部明代戍堡作为明长城防御体系的重要组成部分，其结构有区域特点，因地制宜，就地取材。采用夯土筑造，砌筑工艺精良，反映了当时军事防御体系与建筑工程技术的成就。虽历经战乱和多年的风雨侵蚀，但仍较完整地保存了下来，是研究古代军事防御设施规划、建设的重要实例，对于研究明代长城的功能及建筑思想有着重要的意义。

3.3 艺术价值

云冈石窟顶部明代戍堡是珍贵的古代建筑实物，修筑工艺精良、强度高，具有重要的研究保存价值。古人建造云冈上堡是一种军事行为，而留下的艺术形象则是名垂千古的艺术品，具有极高的观赏价值与艺术价值。

3.4 文化价值

明长城是一门综合艺术，它所表现的文化内涵十分丰富，对于认识明代的建筑、宗教发展与社会审美都具有十分重要的意义。云冈堡作为明代军事防御体系的典型代表，翔实地见证了明代大同地区的军事活动，对传播云冈文化、弘扬我国悠久的历史文化具有重要价值，同时对于满足人民日益增长的文化生活的客观需要也具有潜在的价值。

3.5 社会价值

2020年5月11日，习近平总书记在山西考察时强调：“云冈石窟是世界文化遗产，保护好云冈石窟，不仅具有中国意义，而且具有世界意义。历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源，要始终把保护放在第一位。”云冈堡作为云冈石窟的重要組成部分，是人们认识明长城防御体系的重要场所，它是历史的产物，更是时代风貌的具体表现。

4 云冈堡主要病害类型勘查及病害成因分析

由于云冈堡下堡残损严重，形制已不清晰，此次病害勘查仅限于云冈堡上堡。云冈堡处于北方干燥的气候环境中，温差大且冬春季风力比较强劲，并时伴有沙尘暴发生，再加上夏秋季雨水冲刷，造成云冈堡的破坏十分明显。根据现场勘查，遗址墙体主要存在缺失、坍塌、裂隙、冲沟、掏蚀、表面风化、生物病害及人为作用等。

4.1 缺失

缺失包括整体缺失和局部缺失，整体缺失表现为竖向范围上全部消失，仅能根据周围文物的轮廓形状推测出其位置应有的连续性，局部缺失表现为竖向范围上局部，如底部或顶部消失，不包括可确认的人为挖掘。

缺失主要是由于外力作用，如撞击、倾倒、跌落、地震及其地基沉降、受力不均等因素的影响，所发生的缺失与残损。戍堡中整体缺失原因不详，上部缺失主要是由于墙体上部全部坍塌散落所导致的。

根据现场勘查，西南角台已整体缺失、与其相连接的西八字墙北段部分墙体（图2）及南墙西段部分墙体也已单向整体缺失；除瓮城和八字墙外，其他城墙均有上部缺失。

4.2 坍塌

坍塌表现为陡峭斜坡上，部分块体脱离原位置的现象。破坏形态可分为滑移式、坠落式和倾倒式。时间较久远的土体剥落可能会呈现出粉状堆积现象。

坍塌主要是由于墙体底部在掏蚀、动物营穴等作用下，底部结构稳定性较差，上部墙体在自身重力作用及入渗的降水促进作用下，发生滑移式坍塌。

根据现场勘查，南墙内侧墙面、北墙内侧墙面、瓮城墙体内侧及东、西八字墙体（图3）均存在大面积的滑移式坍塌现象，部分坍塌现象底部已呈粉状堆积状态。

4.3 裂隙

裂隙是本体材料的不连续现象。按照其对整体稳定的影响，可分为涉及安全性和不涉及安全性的两种裂隙，即结构性裂隙和表面裂隙。

结构性裂隙是由于墙体缺失及坍塌后，墙基发生不均匀沉降，导致墙体产生裂隙；表面裂隙是由于失水收缩，外力、日温差、冻融等因素，使墙体产生纵向裂隙。

根据现场勘查，南墙西部及西八字墙北部墙体缺失后形成的断面处，夯土体出现裂隙，形成结构性裂隙，墙体随时有坍塌的可能；几乎所有墙体及角台、马面均存在表面裂隙（图4）。

4.4 冲沟

冲沟是由于降雨产生的径流沿汇水墙面流动对墙体表面造成侵蚀破坏作用。主要形成裂隙型冲沟。

裂隙型冲沟是由于降雨在墙体顶部汇集，沿已有的裂隙不断冲蚀、扩大裂隙，且规模比裂隙更大。

根据现场勘查，大部分墙体、角台、马面均有裂隙型冲沟（图5）。

4.5 掏蚀

掏蚀表现为延展方向上呈条带状或点状连续凹进现象。

底部连续掏蚀主要因为冻融作用，其水分来源主要为冬季降雪，降雪堆积在墙脚，使墙体底部赋水较丰富。历经几百年，反复冻融，在墙体底部形成连续的掏蚀现象；点状掏蚀主要是由于热力风化、风力吹蚀及盐风化共同作用的结果。

根据现场勘查，所有墙体、角台及马面大部分都存在不同程度的底部连续掏蚀现象，掏蚀深度深浅不一；墙体表面存在大小不一的点状掏蚀现象（图6）。

4.6 表面风化

表层是各种风化营力最容易直接作用的部位。一般来说，病害总是由表及里、由点到面、由弱变强地进行着。

表面风化主要是由于降雨对墙面的冲刷、大风的吹蚀与磨蚀、重力和热力等多种因素的共同作用，使墙体表面产生各种风化现象。

根据现场勘查，上堡中各墙面表现出的表层风化现象包括粉化剥落、条带状风化凹槽等（图7）。其中北墙外侧及西北角台表面风化极为严重。

4.7 生物病害

生物病害包括动物病害和植物病害。堡墙中动物病害主要因为一些动物会在土体内营穴生存，在表面（多见于墙体底部）形成密集孔洞，导致结构疏松，为其他病害提供有利条件，影响遗址稳定；植物病害主要由于杂草的生长，使墙顶排水不畅或形成集中汇水点，对墙顶面及立面造成不利影响。

根据现场勘查，东墙内侧及北墙内侧底部均出现动物营穴孔洞，对墙体稳定性有一定影响（图8）；各墙体、角台及马面顶部，部分坍塌墙体表面等生長大量杂草，对墙体表面排水有不利影响。

4.8 人为作用

人为作用是指人类活动对文物本体造成的破坏。

根据现场勘查，大部分墙体顶部、坍塌墙体斜面及部分上部墙体缺失处，均有人为踩踏痕迹，已形成小路；东墙内侧底部、东墙马面底部等位置，有人为挖掘的洞穴，造成墙体破坏（图9）。人为破坏是对云冈堡破坏最为严重的因素。

5 结语

云冈堡历经500余年的风雨，出现了缺失、坍塌、裂隙、冲沟、掏蚀、表面风化、生物病害等，这些病害交织在一起，加速了土体的风化和破坏速度，对其自身结构和稳定性造成威胁。因此，对云冈堡墙体病害的及时处理很有必要，建议在沿用传统材料与保留基本做法的前提下，增强土体夯筑强度，提高自身抗渗性能，通过科学合理的工程技术措施，能够使墙体更好抵抗病害，使遗迹能够长久保存。

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