圖為傅志斌(右一)在2023年北京最美科技工作者學(xué)習(xí)宣傳活動現(xiàn)場(受訪者供圖)
巖土工程與文物保護(hù),看似不相干的行業(yè),卻讓他干出了諸多精彩,成為以工程手段進(jìn)行文物保護(hù)的“跨界”巖土專家。他就是近日在北京市委宣傳部、市科協(xié)等部門組織開展的遴選活動中榮獲2023年北京“最美科技工作者”稱號的建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院有限公司副總工程師傅志斌。
興趣激發(fā),“石油生”迷上巖土
傅志斌告訴記者,他大學(xué)時(shí)學(xué)的是石油工程,畢業(yè)后工作不久,被快速發(fā)展的橋梁、隧道、地下空間開發(fā)所吸引。要探索這些工程中的秘密,就離不開巖土和地質(zhì)知識。為此,業(yè)余時(shí)他泡在圖書館,從書山文海中挖掘知識寶藏,就這樣逐漸了解、愛上了巖土工程學(xué)科,并考上了中科院的碩士研究生。此后他一直從事巖土工程與地質(zhì)工程的研究和工程實(shí)踐,期間還獲得巖土工程工學(xué)博士學(xué)位。
“興趣是最好的老師”,正是由興趣激發(fā)出的求知欲和探索精神,引導(dǎo)傅志斌獲得了扎實(shí)的理論知識基礎(chǔ),為他今后在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中孜孜以求、銳意創(chuàng)新并成長為一名卓有成就的巖土工程專家奠定了基礎(chǔ)。
滲水風(fēng)化,石窟保護(hù)日益嚴(yán)峻
大同云岡石窟是我國規(guī)模最大的古代石窟群之一,以其石刻雕像最為精美揚(yáng)名于世。這一世界文化遺產(chǎn)的防水保護(hù)勘察設(shè)計(jì)工作,令傅志斌印象深刻。
“這是我參加的第一個(gè)文物保護(hù)工程?!备抵颈笙蛴浾呓榻B,文物已成為一種寶貴的文化資源,但是微量破損就會對文物價(jià)值形成巨大傷害,這一點(diǎn)對暴露在自然環(huán)境中不可移動的巖土質(zhì)文物更加突出。文物保護(hù)勘察要盡量采用無損手段,變形和滲水控制的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè),這也是巖土文物保護(hù)與一般建筑工程項(xiàng)目開展勘察設(shè)計(jì)工作的最大不同之處。
“云岡石窟雕琢于距今已經(jīng)1500多年的北魏時(shí)期,在漫長的歲月中石窟遭受著自然界各種風(fēng)化營力的侵蝕破壞,尤其是暴露于石窟外壁的雕像與題記,損毀、消蝕程度很高,加強(qiáng)石窟保護(hù)工作迫在眉睫。”傅志斌介紹說。
2002年,傅志斌團(tuán)隊(duì)從全國7家競標(biāo)單位中脫穎而出,承擔(dān)了云岡石窟防水保護(hù)勘察設(shè)計(jì)這一非常重要又極富挑戰(zhàn)性的工作,工作目的是通過勘察搞清導(dǎo)致石窟風(fēng)化加劇的水的來源,并提出了防水保護(hù)治理設(shè)計(jì)的建議。其保護(hù)需要跨學(xué)科的綜合知識與技術(shù),同時(shí)也要基于文物不可再生、極易破壞的獨(dú)特特點(diǎn)制定勘察方案,因此是非常復(fù)雜的。
大膽探索,國內(nèi)首創(chuàng)文物防水保護(hù)方案
“治理風(fēng)化,關(guān)鍵核心是治水;水是導(dǎo)致石窟雕刻破壞的重要因素?!备抵颈笳f。
那么,水是從哪里來?研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過匯總、分析、研究,發(fā)現(xiàn)主要是4個(gè)方面:一是窟頂巖體上的大氣降水;二是空氣冷凝水;三是大風(fēng)大雨打進(jìn)石窟的雨水;四是窟底積水在砂巖中上升形成的毛細(xì)水。
問題找到了如何解決?“給文物做個(gè)全面‘體檢’!”傅志斌和團(tuán)隊(duì)大膽創(chuàng)新,探索嘗試將地質(zhì)雷達(dá)、井間CT、鉆孔成像、示蹤等多種手段應(yīng)用于該項(xiàng)目工程勘察,然后依據(jù)地質(zhì)科學(xué)和工程物探理論和試驗(yàn)、實(shí)測資料綜合分析、滲流過程模擬等,進(jìn)行石雕風(fēng)化水害來源、運(yùn)移方式的診斷和治理方案研究,確定石窟滲水主要來源于大氣降水。大氣降水通過窟區(qū)砂巖內(nèi)廣泛分部的各種裂隙網(wǎng)絡(luò)下滲,遇相對隔水的泥巖夾層會改變地下水滲流方向,使地下水沿泥巖層面在石窟內(nèi)出露,這項(xiàng)研究揭示了頂部降水對石窟造成危害的滲水機(jī)制,為云岡石雕的風(fēng)化保護(hù)工作提供了科學(xué)依據(jù)。
該文物保護(hù)項(xiàng)目中,探索使用勘察技術(shù)的多樣性、多項(xiàng)技術(shù)手段解析印證的可靠性、勘察角度的全面性、勘察成果分析的定量程度,均是國內(nèi)巖土文物勘察工作的首例。這對今后類似大型巖土質(zhì)文物保護(hù)勘察工作具有指導(dǎo)意義。
不僅如此,在勘察成果基礎(chǔ)上,傅志斌還在國內(nèi)首次提出采用膨潤土防水毯(GCL)進(jìn)行文物防水保護(hù)新技術(shù),并與相關(guān)高校合作開展了GCL的斜面摩擦試驗(yàn)、極端氣候條件下的凍融和干濕循環(huán)試驗(yàn)等系列研究,為將GCL應(yīng)用于大型巖土文物的防水保護(hù)奠定了理論和試驗(yàn)基礎(chǔ),此技術(shù)在吉林高句麗墓等很多文物保護(hù)工作中得到應(yīng)用,促進(jìn)了我國文物保護(hù)工作的發(fā)展。
“作為在文物保護(hù)工作中責(zé)無旁貸的勘察人,我們有責(zé)任讓這些寶貴的文化遺產(chǎn)在未來繼續(xù)散發(fā)它特有的魅力。”傅志斌說。
來源:科普時(shí)報(bào)記者 胡利娟
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