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      23塊傳感器 大佛穿上“智能外衣”

      4月26日,歷經200天閉關“體檢”的樂山大佛正式出關。在當天舉行的樂山大佛勘測維護項目竣工儀式暨成果發布會上,樂山大佛“體檢報告”——樂山大佛勘測維護項目階段性成果白皮書正式發布,介紹了大佛病害類型、表現及成因等階段性成果。
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        200天閉關“體檢”多種高科技助力
        去年10月8日,樂山大佛胸腹部開裂殘損區域前期研究及勘測設計項目正式啟動,這也是新世紀以來對樂山大佛的最大規模保護工程。
        據樂山大佛勘測維護項目承擔單位代表、中鐵西北科學研究院有限公司文保中心副主任孫博介紹,在該項目實施過程中,樂山大佛先后經歷了全面體檢、美容保養及智能監測等環節,動用了多種高科技手段。
        孫博介紹說,采用無人機航測、三維激光掃描等手段,對大佛及其胸腹部開裂區域進行測繪;采用現場調繪、手持探地雷達檢測、材料劣化性檢測等手段,對胸腹部歷史修復材料開裂病害進行現場勘察及檢測;采用高密度電阻率法,對胸腹部區域巖體內含水率分布進行檢測;采用大地自然電場法,對大佛本體兩點間電位進行檢測等。
        此外,首次在石窟寺病害勘測中采用熒光碳點示蹤法,對巖體內部滲水來源及路徑進行檢測;首次在石窟寺病害勘測中采用光纖監測系統,在文物本體布設光纖監測系統,長期有效地采集位移、滲壓、溫濕度等監測數據。
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        “體檢報告”出爐揪出病害原因
        樂山大佛勘測維護項目階段性成果白皮書顯示,對樂山大佛修繕歷史進行了全面梳理、研究和總結。歷史上有證可查的大佛本體保護達12次,即宋代2次、民國3次、新中國成立后7次。
        從“體檢”情況來看,樂山大佛整體病害類型為風化病害、水害(滲水、降水、凝結水、地下水)、生物植物侵蝕、佛身小型片狀或塊狀巖石脫落、后期修繕材料空鼓、開裂、脫落等。大佛胸腹部病害表現為2001年修繕材料層空鼓、開裂、脫落,面積約30平方米。
        據孫博介紹,樂山大佛胸腹部病害形成原因有以下四點:大佛胸腹部巖體帶狀滲水產生溶蝕作用、靜水壓力,導致粘接界面失效、修繕材料層逐漸剝離;修繕材料本身劣化;修繕材料層熱脹冷縮,形成微裂縫;植物在修復層裂隙處滋長,加速修繕層起鼓、開裂、失穩。據監測,空鼓區域共發育裂縫52條,其中橫向30條、縱向22條。
        通過調查檢測,發現佛體及兩側崖壁范圍內共有維管植物32科53屬56種,其中維管植物木本植物16種,根系發達的構樹、黃葛樹及欒樹生長茂盛。
        本次勘測還獲取了傳統捶灰材料和替代材料如混合捶灰材料的性能及配比;大佛賦存地層巖石微觀結構、小構造特征、易溶鹽分布特征、巖石孔隙特征、氧化物及元素分布特征,標識了滲水層并初步查清巖層滲水原因;樂山大佛臉部修繕層結構特征和病害數據。同時,完成樂山大佛頭部發髻病害調查并開展了日常維護工作。
        根據勘測及研究成果,項目施工方對30平方米的開裂殘損區域實施了排險加固工程。孫博表示,大佛臉花鼻黑、胸腹部開裂等病害也得到了明顯改善,同時獲得樂山大佛有史以來最為詳實的病害勘測數據,為下一步科學制定樂山大佛保護計劃奠定了堅實基礎。
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        大佛穿上“智能外衣”開展全面監測
        大佛體檢結束,但監測保護工作仍將繼續。據孫博介紹,他們將根據現場勘察及試驗研究成果,提出科學有效的本體保護措施,并對樂山大佛病害類型、特征及成因做進一步的分析與論證,尤其是對大佛巖體滲水來源及通道進行論證。
        值得一提的是,此次將光纖光柵滲壓計和位移傳感器探頭首次安裝進大佛胸部,通過它技術人員能準確探測到大佛體內滲水最細微的變化。覆蓋在大佛四周的23塊光纖光柵傳感器如同給大佛穿了一件“智能外衣”,有了它就能對大佛實施全生命周期監測。
        發布會上,樂山大佛景區還與上海大學簽訂遺產保護戰略合作協議;由10人組成的樂山大佛日常維護專業隊正式成立,將不定期開展日常維護工作;面向社會公開招募的1216名樂山大佛守護人,也將為保護大佛貢獻一己之力。
        樂山大佛景區管委會表示,該景區將繼續開展樂山大佛科研和保護項目,包括樂山大佛保護設施(大像閣或遮蓋物)建設可行性研究、樂山大佛修復材料研發、樂山大佛水害勘察和治理工程、樂山大佛九曲棧道勘察和加固等工程。

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