第32卷第1期 2017年3月
Journal of Southwest University of Science and Technology
西南科技大学学报
Vol. 32 No. 1
Mar. 2017
三台县鄞江金钟山崖墓群地质病害分析
黄龙阳王宁
(西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010)
摘要:四川省三台县鄭江金钟山崖墓群是鄭江汉代崖墓群中的典型代表,该墓群目前存在的地质病害主要有墓室围
岩节理裂隙发育、危岩崩塌掉块、渗水和造像与壁画的风化等。地质病害主要跟当地的水文、地形地貌、地层岩性、 地质构造等地质环境因素有关，同时其地质病害之间也相互联系:岩体裂隙有利于地下水的人渗，地下水又会促使 裂隙的发展;裂隙发展使危岩体崩塌掉块，而危岩体的掉块又反过来使母岩应力重分布，加快卸荷裂隙形成。整个 鄭江崖墓群数量庞大，且其地质环境条件与破坏模式同金钟山崖墓群极为相似,对金钟山崖墓群的地质环境与破坏 模式进行分析可为该区域内崖墓群的保护提供参考依据。关键词:金钟山崖墓群地质病害破坏模式
中图分类号:K928.7;P694
文献标志码:A
文章编号= 1671 -8755(2017)01 -0037 -04
Analysis of Geological Diseases of Jinzhongshan Cliff Tombs
in Qijiang, Santai CountyHUANG Longyang,WANG Ning
( School of Civil Engineering and Architecture y Southwest University of Science
and Technology, Mianyang 621010, Sichuan, China)
Abstract： The Jinzhongshan cliff tombs in Qijiang, Santai county of Sichuan are typical of Han dynasty
cliff tombs. The main geological diseases of these tombs include rock joints and fissures, rockfall, seepage, weathering of statues and murals. These geological diseases are related with local hydrology condition, topography and landform, rock formation, geological structure and other geological condition factors. Meanwhile, these geological diseases are also interrelated - the rock joints resulted in infiltration of groundwater, and groundwater would lead to the development of fracture, the fracture would enhance the rockfall, in turn, the rockfall enables the mother rock stress redistribution, speeding up the formation of unloading fissures. Qijiang has large quantities of cliff tombs, and the geological conditions and failure mode of these cliff tombs are very similar with Jinzhongshan cliff tombs. Therefore, the analysis of geological condition and failure mode of Jinzhongshan cliff tombs could provide references for the protection of the local cliff tombs.Key words：Cliff tombs； Geological disease； Failure mode
三台县鄞江崖墓群是全国重点文物保护单位， 位于四川省西北部三台县鄞江镇与安居镇，距县城 南约40 km，区域面积约15 km2 [1]。据史料记载，鄞 江镇历史悠久，为古代鄞王城遗址，西汉至南朝为鄞 县治所，其地“有山原田，富国盐井”，经济富庶[2]。
收稿日期：2016 -09 -26
第一作者简介:黄龙阳（1992—），男，硕士研究生，研究方向为岩土工程,E - mail :2774394241 @ qq. com
崖墓地层岩性为砂岩与紫红色泥页岩互层，地貌类 型为侵蚀性浅丘斜坡地貌，岩石质地细软，较易开凿 洞穴，故遗存有大量东汉时期的崖墓[3]。目前已发 掘的崖墓有数百座，其总数估计达千座以上[4]，多 成群分布在鄞江镇周围的砂岩山坡上。
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金钟山墓群是郢江崖墓群中地质病害较典型、 规模较大的汉代墓群之一，位于郢江镇1村，紧邻郢 江镇西北面，南坡面为郢江河。该墓群建筑结构细 致，墓室内平面雕刻与彩绘结合，保存完整程度较 高，具有较高的研究价值和旅游价值。几千年来，该 墓群遭受自然营力与人为活动等多种因素的损害， 特别是2008年汶川特大地震和近年来夏季强降雨 的影响，使不少墓室目前出现了开裂、渗水、危岩掉 ±夬、剥落、崩塌等地质病害，造像和壁画出现风化、变 Ml，M2均由4间小墓室沿进深方向串联，轴向进深
约30 m，宽约3. 5 m;M3由2间墓室串联，进深约 9 m，最宽处约5.5 m;M4包含3间小墓室，间宽约 8 m，由开凿时保留的石柱支撑，才使如此大的开间 得以存在。
1.1气象与水文条件
金钟山崖墓群所在区域属亚热带湿润季风气 候，雨量充沛，常年气温在16 °C左右，年均降水量 820.9 mm，降雨主要集中于7 -9月，占全年降雨量 色和泛碱等现象。因此对金钟山墓群所在地区的地 质条件和崖墓所受到的地质病害现状进行分析研 究，能够为该地区的墓群保护提供地质参考依据。
1金钟山崖墓群环境地质条件
金钟山崖墓群主要由4个大型墓室组成，即墓
室1 -墓室4(M1 -M4)，其平剖面布置见图1、图2。
日
/艇榧韜避
249。乙 4。
360
| | I | | I I | I |
I~
0 5
10 15 20 25
平距/m
图2金钟山崖墓群Fig. 2 Crosssection map of Jinzhongshan Cliff Tombs^ Ml号墓剖面图
Ml chamber
由于汉代崖墓内部结构流行按照人间的生活方 式设计，故该处较大型的墓室均为多间小墓室组成。
的 75%。
该区域地下水类型可分为第四系松散层中孔隙 潜水和基岩裂隙水。前者主要分布于鄞江两岸冲洪 积层中，后者主要分布于泥岩、砂岩浅部强风化带裂 隙含水层内。雨季常使基岩强风化带处于饱和状 态，加快裂隙扩大，影响岩体稳定性。地下水均为大 气降水补给，循环条件较好。崖墓顶部基岩上覆盖
的松散堆积物厚度为1〜2 m，透水性良好，每年雨 季常降暴雨，对松散堆积物具有一定的冲刷作用。 1.2地形地貌特征
金钟山崖墓群位于四川盆地的西北部边缘地 区，属低山丘陵地貌。地面高程360 ~ 375 m，相对 高差15 m左右。金钟山坡体下部较陡，上部较缓， 地形起伏较大，自然坡度50°〜80°，坡脚为开阔平 地，坡顶覆盖浅层残坡积体，植被茂盛。崖墓群即开 凿在坡体下部局部裸露的基岩中。1.3地层岩性
该区域所出露地层由老到新可分为白垩系苍溪 组砂岩与粉质泥岩互层和第四系全新统松散堆积 物。其中砂岩呈灰白色，细粒砂质结构，巨厚层状结 构，泥钙质胶结，岩石软硬适中，适于雕刻，在坡体中 下部出露，出露部位岩体节理裂隙发育。正是因为
该砂岩硬度不是很高，才使得在该岩层中开凿墓室 较为容易，但同时也使墓室开凿后期围岩应力重新 分布，局部应力集中，容易使岩体开裂，进而出现岩 块掉落现象。粉砂质泥岩为紫红色，在局部地段有
露头，岩体风化严重，稳定性较差。岩层上面的第四 系全新统松散堆积物，坡顶、坡脚均有分布。以碎石 土与粉质黏土为主，棕红色，硬塑-可塑状态，坡地
含砂、泥岩碎块较多，局部夹有孤石，层厚1〜2 m。 1.4地质构造
该区域构造上属绵阳帚状旋扭构造东南部，观 音场一金华镇背斜和牛家一金家场向斜之间的宽缓
第1期 黄龙阳，等:三台县郢江金钟山崖墓群地质病害分析 39
部位，地层倾角近于水平，其深部无大的断裂构造从 场地及附近区域通过，地质构造不发育。
2金钟山崖墓群主要地质病害分析
金钟山崖墓全貌如图3所示。经现场调查分析，
金钟山崖墓群存在的地质病害主要有墓室围岩节理裂 隙发育、危岩崩塌掉块、渗水和造像与壁画的风化等。
Fig. 3 Close -图 up 3
view of Jinzhongshan 金钟山崖墓全貌图
Cliff Tombs
2.1墓室围岩节理裂隙分布特征
围岩节理裂隙主要分布于金钟山崖墓群各墓室
内前半段与室外边坡上，以Ml，M2号墓最为发育。 由于该墓群位于观音场一金华镇背斜和牛家一金家 场向斜之间的宽缓部位，受构造作用较小，因此构造 裂隙不发育，但墓群进深较大，由于墓室开挖，围岩 应力重新分布，造成局部应力集中，故围岩节理裂隙 主要为卸荷裂隙和风化裂隙。裂隙主要为张节理，裂 隙面粗糙，走向上中间宽，向两头逐渐变窄至尖灭，从 岩体表层往下，裂隙的开口由宽变窄，直至闭合。裂 隙宽度主要为〇. 1〜2.0 cm，充填有少量泥沙，多成组 排列，间距0.5 ~2.0 m，延伸长度为1.0 ~4.0 m。墓 室前半部分与室外边坡上的节理裂隙发育程度较 高，既降低了岩体的稳定性，同时也给墓室顶部渗水 提供了通道。
该崖墓群围岩节理裂隙主要有3组：I组产状 196。~235。乙68。~80。，张开宽度 1 ~20 mm，间距 0.50 ~1. 00 m，延伸长1.00 ~ 3.50 m，裂面局部充 填泥质，结合差；n组产状92。~ 145。乙75。~81。，微 张，间距〇. 50 ~ 1.50 m，延伸长1.00 ~2.00 m，裂面局 部充填泥质，结合差；m组产状18。~ 46。乙65。~ 77。， 微张，间距0.50 ~ 1.50 m，延伸长1.00 ~2. 00 m，裂 面局部充填泥质，结合差。其裂隙玫瑰花图见图4。
2.2危岩崩塌掉块
危岩崩塌掉块主要发生在金钟山崖墓群的墓室 门口上方与墓室外的边坡上。由于墓室前半段上方
坡体为强风化砂岩与泥岩，厚度约2.0〜3.0 m，裂 隙十分发育，它们将围岩体分割成块状分离体，即危 岩体。节理裂隙面构成了岩体失稳的滑移面和崩落 面。边坡面倾向约为211°，坡度约为78°，结构面I
与边坡倾向接近，是最不利结构面。在重力作用或 外界触发作用下，危岩体极易向临空面发生崩塌掉 块，这种现象在墓群区局部出现，最大的崩落块体直 径达1.0 m。区内节理裂隙赤平投影图见图5。
2.3裂隙渗水
金钟山崖墓群渗水主要是受季节性渗水的影 响，由大气降水人渗补给，山坡顶部松散覆盖层渗透 性较好，下渗的雨水通过岩体内部的各种裂隙和节 理网络通道，到达墓室内部，形成渗水或潮湿。因 此，渗水量和渗水区域既与岩体节理、裂隙部位和发 育程度有关，还与地表覆盖层厚度和降雨强度有关。 如果渗水得不到及时治理，将使裂隙逐步加宽，降低 危岩体的稳定性，同时会增加节理、裂隙导水系统的 联通性，使含水裂隙增多，渗水途径更加发达。
崖墓裂隙渗水的另一个特点是墓群室内渗水主
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要集中在各墓室的前半部分。这主要是因为墓室前 半部隙最为发育，联通性更好，同时墓室前缘顶 部的覆盖层也更薄，有利于降雨入渗。2.4造像与壁画的风化
金钟山崖墓群内部造像与壁画的风化主要是物 理风化与化学风化。物理风化主要是造像岩体受到 温度和干湿度变化的影响，使岩体表面逐渐产生风 化裂隙，这些裂隙由小变大，不断发展，最终使造像 表面的岩体出现剥落现象。化学风化主要是通过裂 防止地质灾害对文物的损坏，应对已有的不良地质 与安全隐患进行工程治理。针对该崖墓地质环境特 点，结合现有的石窟文物修复技术[6]，提出以下治 理措施:（1)对墓室内部节理裂隙进行环氧树脂灌 浆，并进行做旧处理，防止裂隙的进一步发展；（2) 采用型钢对墓室门口上方的大块危岩体进行支护， 防止其进一步的发展和掉落；（3)在坡顶修建排水 设施，减少地表降水的入渗，从而保持墓室内部干 燥；（4)对风化的造像裂隙采用环氧树脂灌浆，并且 隙产生的渗水，使造像岩体随季节变化而处于浸润 和干燥交替状态，水与岩体内部组成成分发生化学 反应，导致造像岩体产生泛碱现象[5]。同时由于水 的浸泡，使壁画的颜色逐渐变浅。上述风化作用主 要发生在墓室的前半部分，向墓室深处逐渐减弱，这 是由于前半部分离外面大气环境更近，受温度和大 气的影响更为剧烈。
3结论与治理建议
鄞江金钟山崖墓群作为鄞江汉代崖墓群中的典
型代表，其地质病害主要与区域的水文、地形地貌、 地层岩性、地质构造等地质环境因素有关。墓群岩 体裂隙若进一步发育，既影响到崖墓文物的保护，又 会威胁崖墓参观人群。为了保护该墓群地质环境，
表面进行做旧处理。
[1] 参考文献
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宁
