砂岩质文物风化病害勘察规范

砂岩质文物风化病害勘察规范1范围本标准规定了砂岩质文物风化病害勘察的工作内容、工作程序、工作方法及报告编制等的技术要求。本标准适用于野外不可移动砂岩质文物风化病害勘察与保护工作。馆藏砂岩质文物的风化病害勘察与保护工作可参照执行。2规范性引用文件下列文件中对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T17412岩石分类与命名方案GB50021岩土工程勘察规范GB/T30688馆藏石质文物病害与图示WW/T0063石质文物保护工程勘察规范WW/T0028砂岩质文物防风化材料保护效果评估方法3术语和定义GB/T17412、GB/T30688、WW/T0063界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1砂岩质文物sandstonemonument以砂岩作为建造材料的，或以砂岩岩体作为赋存基础的，有历史、艺术、科学、文化和社会价值的文物古迹。3.2砂岩质文物病害DiseaseoftheSandstoneMonument砂岩质文物在自然作用及人为因素影响下形成的，影响其结构安全和价值体现的异常或破坏现象。3.3砂岩质文物风化weatheringoftheSandstoneMonument自然作用导致的砂岩质文物在物质成分、结构构造、外貌形态上所发生的一切不利于文物安全保存和价值体现的变化过程。3.4风化病害勘察weatheringInvestigation为使砂岩质文物风化病害得到有效保护，查明其保存现状、材料特性、赋存环境、风化病害类型及成因而进行的调查、取样、实验、分析和编制勘察文件的活动。主要包括：价值评估、环境调查、风化病害勘测、测试分析、病害评估。4价值评估调查4.1价值评估调查方法通过文献调研、现场调查、艺术史和图像学研究、勘探发掘、考古研究等方法了解并认识保护对象的价值。4.2价值评估调查内容4.2.1历史价值因某种重要历史原因而开凿或建造，并真实地反映了该历史背景；真实反映某重要事件或重要人物活动；反映某一历史时期的物质生产、生活方式、思想观念、宗教信仰、风俗习惯等；可以证实、订正、补充文献的史实；年代和类型独特珍稀，或在同一类型中具有代表性；能够反映出同类文物不同历史阶段的发展变化。4.2.2艺术价值雕刻风格独特，具有鲜明的地域性、阶段性、民族性等风格特征，或在同一类型中具有代表性；具有被当前或以往，或是部分区域内民众的审美要求和审美倾向所认可的审美效果；在年代、类型、题材、形式、工艺等方面具有创意的构思和表现手法。4.2.3科学价值表现或记录了重要的科学技术资料；文物及其装饰层结构、材料、工艺，以及它们所代表的当时科学技术水平，或科学技术发展过程中蕴含的重要环节、科学技术进步信息等。社会价值在知识记录与传播、文化精神传承、社会凝聚力产生等方面的效益和影响；所包含的社会记忆、情感、教育等内容。4.2.5文化价值体现民族文化、地区文化、宗教文化的多样性特征所具有的价值；文物及其所处环境的自然、景观等要素因被赋予文化内涵所具有的价值；文物相关的非物质文化遗产所具有的价值。5环境调查5.1调查方法采用收集文献资料、现场调查、人员访谈、监测、测试、试验等方式，采集、分析、研究影响砂岩质文物保存相关的各类信息或数据。除给出参照执行的标准外，其他涉及监测、测试、试验等调查方法应采用相关的国家或行业标准进行。5.2调查内容主要包括影响砂岩质文物保存的气象环境、地形地貌、水文地质环境、污染物、光照度、生物环境等的调查。若有对砂岩质文物产生影响或潜在影响的其他情况，也应进行调查。5.2.1气温变化特征调查内容包括：多年平均气温及月变化规律、多年平均最高气温、多年平均最低气温、多年极端最高气温、多年极端最低气温等。对于直接暴露于野外的砂岩质文物，应调查（监测或测试）夏季在阳光直射和雨水作用下，砂岩质文物表面及内部温度变化情况；冬季时，砂岩质文物表面温度情况。5.2.2大气降水特征调查内容包括：多年平均降水量、年平均降水量及月分布情况、降水集中时间段及最大降雨强度、降雨pH值。5.2.3蒸发量特征调查内容包括：年平均蒸发量及月分布特征等。5.2.4湿度变化特征调查内容包括：大气和砂岩质文物表面年度湿度变化特征；对于洞窟（洞室）类砂岩质文物和砂岩质建筑构件应查明洞窟或建筑内外空间相对湿度的差异性及变化特征。5.2.5XX变化特征砂岩质文物所在空间的XX时数、XX变化数据，至少应包含1个自然年度数据。5.2.6风向风力特征砂岩质文物所在区域的风向、风力变化数据，至少应包含1个自然年度数据。5.2.7雨水酸化特征搜集文物所在区域50年特别是近30年雨水酸化资料，包括pH值变化及年出现频率变化。5.2.8污染物及污染源调查调查文物区的大气环境数据及分布规律，如SO2、CO2、CO、NOx、悬浮颗粒等，并调查周边可能存在的污染源。存在液体和固体污染物对砂岩质文物保存造成影响或潜在影响时，应进行相应的环境污染物调查。5.2.9渗水分布及渗水变化特征调查对于受渗水影响的砂岩质文物，调查内容包括：渗水位置、渗水分布面积、渗水量变化特征，并取渗水进行水质分析，水质分析项目可参照附录B。0地下水变化特征及埋深调查对于受地下水影响的砂岩质文物，调查内容包括：地下水侵蚀主要区域、地下水埋藏情况、地下水位变化情况，并取地下水进行水质分析，水质分析项目可参照附录B。1地表水体分布及地表径流调查对于受地表水影响的砂岩质文物，调查内容包括：地表水分布、流量变化特征，并取地表水进行水质分析，水质分析项目可参照附录B。5.2.12地形地貌及地质特征调查调查内容主要包括：文物保护单位保护范围及建设控制地带的地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、不良地质现象等。5.2.13生物调查主要调查动物、植物、微生物对砂岩质文物的影响。6风化病害调查6.1病害甄别肉眼检查砂岩质文物表面各部位，观察有无风化裂隙、空鼓、表面溶蚀、粉化、酥碱与泛盐、层状剥落、水锈结壳、表面颜料病害等病害类型。6.2病害测量对文物存在的风化病害进行肉眼识别后，通过观察进一步确定病害的发育程度、分布状况、分布特征等，并详细量化记录病害面积、宽度、长度、厚度、体积等。砂岩质文物风化病害对应的测量项目如下表。病害类型测量项目风化裂隙空鼓表面溶蚀粉化酥碱泛盐层状剥落水锈结壳表面颜料病害长度★★★★★★宽度★★★★★★面积★★★★★★★厚度/深度★★★★6.3病害表示按照GB/T30688的规定以图示和文字形式对砂岩质文物风化病害类型和分布状况准确展示并说明，可选择计算机绘制或手工绘制风化病害图。6.4病害拍摄6.4.1拍摄主要内容砂岩质文物所在文物保护单位的外景及周边环境照片；砂岩质文物整体现状照片；凸显价值的重要砂岩质文物现状照片；反映砂岩质文物风化病害特征的清晰照片；人为干预现状照片。6.4.2拍摄方式拍摄时应保持相机的水平或与拍照对象垂直；拍摄应使用恒定色温光源，色温值宜在5500K，拍摄区域布光应均匀；典型病害照片应有正光照片及侧光照片；所有照片需带有大小合适、有刻度单位的色标卡；照片宜使用JPG、TIF格式；f）对于分布较大，一张照片不能将砂岩质文物整体拍摄下或拍摄不能满足精度要求时，应对其分区域并编号，按照从左到右、从上到下网格状顺序依次分幅拍照。各相邻照片重叠度应保持10%～15%之间。6.4.3拍摄精度拍摄对象实际分辨率不应低于600dpi。6.4.4照片记录格式a）文物保护单位、文物单体、周边环境的照片及整体照片按照实际名称命名。b）文物照片命名格式：文物保护单位名称-文物单体-位置-正光/侧光。示例2：牛角寨石窟-18窟-南壁-侧光c）典型病害照片命名格式：文物保护单位名称-文物单体-位置-病害名称-正光/侧光。示例3：XX大佛-麻洞-南壁-粉化-侧光d）历史干预照片命名格式：文物保护单位名称-文物单体-位置-干预名称-正光/侧光。示例4：XX半月山摩崖造像-大佛-脚部-修复痕迹-正光7分析测试7.1分析测试项目及要求7.1.1砂岩质文物环境测试（监测）分析对文物所在区域地下水、地表水、渗水、雨水、空气颗粒物取样分析（监测），综合分析气候、XX、风、雨水及大气质量等环境对文物的影响。7.1.2新鲜岩石分析取砂岩质文物的载体新鲜岩石，对其岩相、化学组份、矿物组构、微观结构及可溶盐含量进行观察和分析，对其物理力学指标（密度、孔隙率、渗透系数、吸水率、力学强度、变形参数、软化系数等）进行测试。7.1.3风化样品分析对所取的风化样品进行岩相、化学组份、矿物组构、微观结构及可溶盐含量进行观察与分析；根据样品风化状况，选择可实施的物理力学指标进行测试。7.2分析测试方法7.2.1选择原则分析检测优先考虑原位无损或微损的检测方法，如确需取样分析，则应先按照管理要求，规范报批与建档工作。取样应在目视观察之后进行，取样前制定取样分析计划，明确取样目的、分析和取样方法。取样分析要避免损害文物的价值。所取样品应能反映文物整体情况，满足病害勘察需求。在文物本体上取样时，要综合考虑文物现状、研究需求、取样量选择取样点。7.2.2原位分析测试依据文物保护“不改变文物原状”与“最小干预”原则，在砂岩质文物风化病害勘察中优先采用原位无损或微损分析测试方法。原位无损分析可选用的主要分析方法及其适用的病害类型见下表。分析方法病害类型内窥镜照相显微镜分析多/高光谱照相X光探伤CT检查超声波检测X射线荧光（便携）红外光谱（便携）激光拉曼光谱（便携）裂隙与空鼓★★★★★表面溶蚀★★★粉化★★★★★酥碱泛盐★★★★★层状剥落★★★★水锈结壳★★★生物病害★表面颜料病害★★★★★7.2.3取样分析测试a）取样原则根据风化病害勘察、保护工作的目标和需求，确定取样位置；根据可能采取的分析方法确定取样量，取样量以满足检测分析最低需求即可，尽可能进行微量分析取样。b）取样方法针对不同的分析检测目标决定取样的方法，可取块状、粉末状样品。取砂岩质文物载体新鲜岩样可以采用钻孔取样的方法。c）样品编号与记录样品编号可以用英文、拼音字母加序号来区别反映取样部位、样品种类等信息。样品记录内容包括：项目名称、取样目的、取样人、取样时间、样品编号、取样位置、样品描述、取样方法、分析方法等，应配有必要的取样位置照片（照片应附有比例尺和色标卡）。取样位置和编号应在文物病害图中标示。分析方法样品类型岩矿分析土工试验水质分析扫描电子显微镜X射线衍射X射线荧光红外光谱激光拉曼光谱离子色谱化学全分析裂隙水样★大气降水样★砂岩体★★★粉化样品★★★★★★★表面泛盐样★★★★★★★水锈结壳样★★★★彩绘颜料样★★★★★★8风化病害评估与保护建议8.1评估根据文物实际情况，肉眼判断岩砂质文物表面风化病害种类（病害包括：风化裂隙、空鼓、表面溶蚀、粉化、酥碱与泛盐、层状剥落、水锈结壳等），对病害进行初步分析，通过原位无损分析与微损取样分析对病害种类、性质、危害程度进行详细判断。按照GB/T30688的要求，绘制文物病害图，在病害图上记录、区分病害类型并统计病害发生面积等数据。结合上述结果，对砂岩质文物的风化病害现状做出评估，提出评估意见。评估意见应包括识别出的风化病害种类、风化深度、危害程度及病害对文物长期保存的影响等。8.2保护修复建议根据8.1的风化病害评估结论，提出砂岩质文物风化病害保护修复与预防性保护建议。9勘察报告编写现场勘察与室内分析检测结束后，编制规范的风化病害勘察报告，应根据任务要求、文物特点和环境条件等具体情况编写。9.1勘察封面和扉页9.1.1报告封面封报告封面格式见附录A。9.1.2报告扉页其格式根据字数的多少选择字号、字体，并进行适宜编排，主要内容包括：a）委托单位、承担单位、技术负责人、项目负责人、报告编写人、报告审核人、主要参加人员等内容；b）用于保护修复工程的风化病害勘察报告应附有勘察承担单位含相应专业的文物保护工程勘察设计资质证书。9.2勘察报告正文9.2.1勘察报告正文内容勘察报告正文主要内容包括：a）前言：包括文物概况（文物级别、区位、文物历史沿革、考古调查、研究概况等）、勘察的目的、任务要求、依据的技术标准、勘察方法和勘察工作布置及工作量等；b）价值评估：包括历史价值、艺术价值、科学价值、社会价值、文化价值评估；c）工程地质环境勘察：包括气候（含气温、降水、温湿度、XX、风力风向等）、地形地貌、地层与岩性、地质构造、水文及水文地质条件、地震地质背景及地震活动性、不良地质作用等；d）风化病害勘察：包括勘察区砂岩质文物的风化病害类型、规模、展布特征及病害程度等；e）分析试验报告：包括新鲜岩体与风化样品的岩相、化学组份、矿物组构、微观结构及可溶盐的分析检测方法与结果；鲜岩体与风化岩样物理力学性能测试方法与结果等；f）风化病害特征及成因分析；g）风化病害评估；h）结论及建议；i）附图；j）与正文有关的数据、图片和检测报告附件等。9.2.2勘察报告正文格式勘察报告正文幅面宜为A3纸，字体采用宋体、小四号字，格式编排应清晰明了。

附录A（规范性附录）勘察报告封面格式图A.1规定了勘察报告封面的格式。××××（文物名称）风化病害勘察报告××××（承担单位）××××年××月XX省文化和旅游厅制图A.1砂岩质文物风化病害勘察报告的封面附录B（资料性附录）风化病害勘察—