飞来峰保护工程设计方案2.doc

前 言受浙江省杭州市园文局灵隐管理处之委托，我所于2000年5月承担了浙江省杭州市飞来峰摩崖造像保护工程的设计任务。本次项目内容包括两部分。1、针对题刻区保存现状和文物主体的特点，制定合理的、科学的题刻区总体保护方案。2、以2129龛（龙泓洞造像区）和5968龛（冷泉造像区）为重点研究和治理对象，根据现存病害的危害程度，按照“保护第一，抢救为主”的原则，制定合理的、科学的试验性施工技术设计方案。根据任务之具体要求，我所与中国地质大学（武汉）工程学院有关技术人员于2000年9月下旬联合赴现场进行了题刻区内的水文及工程地质详勘，详勘的主要对象为题刻区重点保护范围，重点对象为龙泓洞造像区、冷泉造像区。现场主要完成了造像龛现状测绘、工程地质测绘、地质雷达勘探、电法测深、电法剖面测试及石刻表面自由吸水率测试，并提取了岩样和地下水、地表水及雨水样。2000年10月至11月，由中国地质大学（武汉）岩土工程试验室和测试中心，完成了岩样的物理力学试验、岩石的矿物成份的测定、水质分析等测试任务，并进行了有关稳定性计算。通过室内外的综合研究，现已查明了题刻区内的环境地质病害现状、类型和机理，详见杭州飞来峰摩崖造像环境地质病害防治对策研究报告、灵隐飞来峰灰岩溶蚀现象地质雷达探测报告和检测报告。本次设计方案是根据以上报告提供的测试数据、背景材料和现场勘测分析结果，按照全国及行业的有关规范和题刻区现存文物特点而制定的。设计方案包括两部分：浙江省杭州市飞来峰摩崖造像总体保护方案浙江省杭州市飞来峰摩崖造像一期保护工程施工技术方案浙江省杭州市飞来峰摩崖造像总体保护方案1. 文物概况1.1 地理位置飞来峰摩崖造像群位于浙江省杭州市西湖风景名胜区西郊的灵隐景区内，距西湖西岸2.53km，中心地理坐标北纬3015，东经12012。造像区位于冷泉溪右岸，与灵隐寺隔溪相望，造像雕凿于飞来峰北麓的山崖岩壁之上。1.2 造像分布情况根据飞来峰地形地貌特点，经文物工作者多年勘察研究，现飞来峰摩崖造像群集中段共有在编造像99龛。主要分布于飞来峰岩壁之上及青林洞、玉乳洞、龙泓洞三大洞内。其中飞来峰岩壁之上分布有80龛（编号0180），青林洞内分布有12龛（编号8192），玉乳洞分布有5龛（编号9397），通天洞分布有2龛（编号9899），总计造像约380余尊，是浙江省最大的一处摩崖造像群。1.3 历史沿革据唐代陆羽灵隐寺记载：“有僧于岩上周围镌罗汉佛菩萨”，因此，可以推断飞来峰摩崖造像始刻年代应早于唐。而目前可寻最早的题记为82#龛滕绍宗雕造的“西方三圣”，刻于五代后周广顺元年（公元951年），五代以后北宋、南宋、元、明历代大量增刻。目前，五代造像尚存2龛，10余尊像，分布在山顶和青林洞口；宋代造像26龛，200余尊像，分布在金光洞、玉乳洞、青林洞南、龙泓洞、冷泉溪南侧一带。其中43#龛南宋布袋弥勒像，龛的周长达900厘米，是飞来峰造像群中最大的一龛；元代造像66龛，100余尊像，其中题记尚清晰可辨者19尊。年代最早者至元十九年（公元1282年）。除龙泓洞内一尊观音造像外，其余分布在冷泉溪南岸和青林、玉乳、龙泓、呼猿各洞周围的岩壁之上；明代造像4龛。1.4 价值评估飞来峰摩崖造像群中的五代造像源自佛教净土宗的“西方三圣”，造像坐于高束腰仰莲须弥座之上，身后缘饰火焰纹背光，保留了晚唐的风格。北宋造像6#龛刻于乾兴元年（公元1022年）。壸门式花头龛高146厘米，宽150厘米。体裁为“卢舍那佛会”。本尊卢舍那，头戴宝冠，身着圆领通肩袈裟，端坐于高束腰莲座之上，双手作说法状；左侧文殊菩萨骑狮，由拂菻牵引；右侧普贤菩萨骑象，由獠蛮牵引；又有菩萨4尊、天王4尊分立两旁；龛楣上端有飞天两身，戴宝冠，着天衣，佩璎珞，捧鲜花，凌空飞舞散化；龛外侧刻乾兴元年（1022年）胡承德造像题记。龙泓洞口21#龛由3幅宋代浮雕组成，全长660厘米，高100厘米。一是白马驮经，浮雕两位高僧，身后饰头光，似长途跋涉状，右上角分别刻“摄摩腾”、“竺法兰”字样，其后一人牵马，上刻“从人”两字；另一浮雕是三国曹魏僧人朱士行往西域佛法；还有一幅是唐玄奘取经，唐僧双手合十，作缓步前行状。43#龛南宋布袋弥勒像，龛的周长达900厘米。主像布袋弥勒粗眉大眼，嘻笑颜开，一手按布袋，一手执念珠，袒腰踞坐，自然生动，两侧围绕十八罗汉，依山势布局，或静或动，姿态各异。是飞来峰摩崖造像这一时期的代表作。飞来峰摩崖造像群中以元代造像龛最多，始自至元十九年（公元1282年），终于二十九年（公元1293年）。据明田汝成西湖游览志余二十五卷云：“时江南释教都总统永福杨琏真伽，自至元二十二年至二十四年，恢复佛寺三十余所，如四圣观音，昔之孤山寺也。弃道为僧者七八百人，皆挂冠于上永福寺帝师殿梁间，而飞来峰石壁皆镌佛像。” 在冷泉溪南岸与壑雷亭隔溪相对处，现存的52#龛，平顶，龛高270厘米，宽220厘米。内刻无量寿佛坐像一，高206厘米，头顶螺发、肉髻，着半披肩袈裟，全跏趺坐式，作禅定相；龛下有长篇“大元国杭州佛国山石像赞”：“永福杨总统，江淮驰重望。旌灵鹫山中，向飞来峰上。凿破苍崖石，现出黄金像。至元二十六年重阳日，住灵隐虎岩净伏谨述，大都海云易庵子安丹书，武林钱永昌刊。”文中“杨总统”，即杨琏真伽。作为“江淮诸路释教都总统”的杨琏真伽是当时杭州宗教事务管理机构的最高统治者，也是飞来峰元代造像的主要施主之一。至元二十八年（公元1291年）杨因盗掘宋陵，侵吞官物，先遭弹颏后被赦免，为报朝廷恩典，便在飞来峰大兴造像。因此，飞来峰元代造像的规模与杨琏真伽及当时的历史背景有着极其密切的联系。飞来峰摩崖造像群中的元代作品不乏上乘之作，是当时藏传佛教造像艺术的代表。其中：3#龛“华严三圣”，刻于至元十九年（公元1282年），龛高240厘米，宽400厘米，弧拱顶。本尊毘卢遮那高155厘米，头戴五佛宝冠，耳垂珥珰，着菩萨装，全跏趺坐于莲座上，双手作五字剑印；左侧为文殊菩萨，右侧为普贤菩萨，均戴宝冠，披薄纱，佩璎络，作半跏趺坐式；旁有徐僧录造像题记。在呼猿洞有两龛至元二十九年（公元1292年）杨琏真伽命工镌造的石像：一龛是无量寿佛、文殊菩萨、救度佛母像，本尊高220厘米，作禅定印；右侧文殊右手举剑；左侧救度佛母，高150厘米，右手作施愿印，均坐于亚字形须弥座上；另一龛为“西方三圣”，本尊阿弥陀佛高205厘米，全跏跌坐式；其胁侍观世音和大势至菩萨各高150厘米，均半跏跌坐于亚字须弥座上。两龛造像均有题记。26#龛大白伞佛母像，龛高235厘米，宽160厘米，像高154厘米。头戴宝冠，上身赤裸，全跏趺坐于仰莲座上，左手持伞盖。龛楣上刻藏文、汉文各一行，汉文为“一切如来顶髻中出大白伞盖佛母”。61#龛尊胜佛母。主尊佛母准提，三面八臂，容相丰满端丽，戴冠挂耳珰，上身半裸，饰璎珞，手执法器，结跏趺坐于莲台。左右胁侍菩萨身着轻衣，面带微笑，休态婀娜。两侧为四尊金刚，瞠目踞步，手掌兵器。龛上部有喇嘛塔，两侧各有供养天一尊，戴宝冠，托宝钵，乘祥云，作飞来状。综上所述飞来峰元代造像有以下特点：龛有平顶和拱券两种；佛像多螺髻高尖，菩萨宝冠上部外敞，纹饰繁缛；莲座上沿饰莲珠纹，出现亚字形须弥座；头光和身光均素面。体现了密宗造像的形制特征。因此，飞来峰元代造像从一个侧面反映了当时政教合一的历史背景，弥补了中国造像艺术史中的缺环。因此，1961年4月15日，浙江省人民政府公布飞来峰造像为省级重点文物保护单位。1982年2月23日，国务院公布为全国重点文物保护单位。 2. 造像区自然环境状况飞来峰摩崖造像群赋存的自然环境，在总体特征上具有以下特点：区内溪流横贯，沟谷纵横，溶洞深邃相连，气候温湿，绿树葱郁。以五洞（龙泓洞、玉乳洞、射旭洞、青林洞、呼猿洞）三涧（南涧、西涧、北涧）一池（冷泉池）构成了造像群总体的自然风貌。2.1 地形地貌造像区位于飞来峰北麓山崖岩壁上。崖面高差为815m。地形单元属灵隐低山丘陵区，由碳酸盐岩构成低丘。区内沟谷发育，致使丘陵地形起伏不平，各有差异。冷泉溪由西南至东北流经本区。区内莲花峰为至高点，海拔高程168.6m，飞来峰东北冷泉溪底为最低点，海拔高程39.0m，相对高差约125m。由于石灰岩易受流水侵蚀，在区内形成相对发育的岩溶地貌，较大的溶洞有龙泓洞、射旭洞、玉乳洞、青林洞等。2.2 地层岩性石刻区出露的地层为石炭系中统船山组（C2C）灰色深灰色生物碎屑灰岩、藻灰结核灰岩，以及第四系（Q4）的残坡积、崩坡积和冲洪积层。第四系残坡积物成份为棕红色粉质粘土，厚度一般小于lm；崩坡积物成份为灰岩块石，最大直径大于3m，分布于陡崖之下；冲洪积物分布于冷泉溪内，主要成分为卵砾石及含砾石粘土。造像所赋存岩层出露厚度100m，岩石软硬适中，适于雕刻。灰岩质地纯，抗溶蚀能力差。岩石的物理力学性质见表2-1及图1。根据X衍射、X荧光成份分析结果（No1、No2）表明，灰岩中方解石含量为98，化学成分以Ca0为主。根据岩石薄片鉴定结果表明，生物碎屑含量达1520%，具粉晶微晶结构，因此造像赋存地层岩石应定名为生物碎屑粉晶微晶灰岩。详见表22、表23及图2。 图1 单轴压缩试验成果图表2-1 岩石物理力学实验成果表试样编号深度岩性干密度饱和密度饱和吸水率干单轴抗压强度弹性模量变形模量泊松比饱和单轴抗压强度弹性模量变形模量泊松比备注g/cm3g/cm3%MPaGpaGpaMpaGpaGpa1-1地表灰岩2.632.630.6270.322.4014.720.18046.211.747.770.088*试样沿裂缝破坏66.819.3113.230.30447.614.068.920.2902-1地表灰岩2.582.600.6348.1*8.236.490.05954.820.0612.360.32461.816.7112.110.45654.413.247.740.420测试条件：温度20，相对湿度55% 测试依据：GB/T 50123-99 测试仪器及编号：电动伺服材料试验机1346型表2-2 X荧光成分分析结果样品编号SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OTi2O烧失No.10.470.210.1454.270.390.080.020.0343.48No.20.600.230.1854.020.290.070.020.0343.35No.33.851.780.7151.170.200.090.080.0641.59注：仪器型号为德国西门子SRS-303型X射线荧光光谱分析仪表2-3 X射线衍射物相分析结果样品编号方解石石英等杂质No.198%98%90%5%2.3 地质构造造像区地质构造属扬子准地台东部钱塘台褶带。飞来峰山体为西湖复向斜中一向斜构造。飞来峰向斜地层单一，由石炭系船山组灰岩组成，岩层倾角较平缓，两翼基本对称。造像区位于飞来峰向斜的北西翼，倾向125168，倾角为1833，岩层产状变化较大。图2 X衍射图谱造像区内断裂不发育，主要分布有北西向和北东向两组构造节理。从理公塔至冷泉池西岸，沿250m测线进行的节理测量统计结果表明（见图3）：区内共发现构造节理120条，构造节理密度为0.48条m。其中走向北西320340一组节理较为密集，多陡倾角，隙宽较大，裂隙中有泥质充填和植物根系生长，根劈作用和溶蚀作用是使裂隙加宽的主要原因；走向北东3070的一组节理相对稀疏。当这两组节理与崖面大致平行时，往往构成岩体的崩塌滑动面。除上述两组节理外，岩体内还发育有层面节理和风化卸荷裂隙，构造节理和层面节理互相交切，将区内岩体切割成巨块状分离体。这些分离体在重力作用下，易产生朝临空方向的崩塌，是区内主要的动力地质现象。构造节理、层面节理和风化卸荷裂隙交切，构成区内渗水裂隙网络系统，成为地下水的渗流通道和储存空间。2.4 水文条件造像区所在飞来峰在地貌上为独立低丘，构成相对独立的水文地质单元。区内主要接受大气降水补给，以 图3 节理玫瑰花图 莲花峰为中心，汇水面积约0.35km2。区内地下水类型为岩溶裂隙水。在飞来峰北侧山脚，由冷泉池至龙泓洞一线溪沟中泉点露头较多，出露高程为39.044.0m，均为下降泉。据测量其中冷泉流量为2L/s，水样水化学分析结果表明：按库尔洛夫分类标准，造像区地下水属低矿化度、弱碱性重碳酸钙型。详见表24地下水化学成份表明地下水的循环条件较好，主要为大气降水补给。表2-4 泉水水质分析成果表离子mg/Lmeq/Lmeq%采样日期2000.9.24采样深度阳离子Ca2+63.493.1784.46水温气温Mg2+5.250.4310.91嗅味Fe3+PH值7.71沉淀Fe2+项目毫克/升项目毫克/升项目德度NH+4矿化度302.26As全硬度10.09Na+8.500.348.63游CO2Hg2+永久硬度1.57K+侵CO2CN-暂时硬度8.52耗氧量Cr6+负硬度/合计77.243.94100.0可溶 SiO2Cr3+总碱度8.52F-酚Cu2+阴离子Cl-9.930.287.11H2SPb2+SO42-29.590.6215.74Zn2+HCO3-185.503.0477.15库尔洛夫表达式CO32-细菌分析细菌总数大肠杆菌OH-个/ml指数 个/升菌值 ml合计225.023.94100.0综上所述，造像区的补径排条件为：大气降水除以面流的形式顺地表排出外，部分大气降水经残坡积层和溶蚀裂隙垂直入渗，以莲花峰和屏莲峰一线为地下水的分水岭，向四周产生径流，在作为排泄区的冷泉溪一带，以下降泉的形式排出区外。2.5 气候条件杭州市地处亚热带季风区，总体特点为：气候温和，雨量充沛，四季分明。冬夏季风交替显著，气温适中，日照较多，空气湿润。区内多年日平均气温为16.4。一年中最低气温在1月，平均气温4.2，极端最低气温为-10.1。最高气温在7月，平均气温28.6，极端最高气温为42.1。多年平均降水量9001600mm。最高月降水量514.9mm，最高日降水量141.6mm。全年各时期的降水比例为：春雨期（34月）占17，梅雨期（56月）占27，秋雨期（9月）占12。多年平均降雨天数为130170大，日降雨量2549.9mm的大雨天数平均每年为10.1天，日降雨量大于50mm的暴雨天数平均每年23天，多发生在春雨和梅雨季节。区内降水日趋酸化，据雨水样水质分析结果表明，降水的PH值偏酸性，详见表25。又据19811988年降雨监测，杭州市降雨年日平均pH值已从原5.33下降至4.27，7年间降雨酸度提高了近10倍。冬季的降雨PH值最小，为3.37；春秋季次之，为3.443.50；夏季最大，为4.83。静风或弱风时pH平均值最小，在3.854.21之间。在偏北风条件下，酸雨率最高，达57。表2-5 雨水水质分析成果表离子mg/Lmeq/Lmeq%采样日期2000.9.24采样深度阳离子Ca2+10.100.5059.52水温气温Mg2+2.430.2023.81嗅味Fe3+PH值5.83沉淀Fe2+项目毫克/升项目毫克/升项目德度NH+4矿化度60.51As全硬度1.96Na+3.50.1416.67游CO2Hg2+永久硬度0.84K+侵CO2CN-暂时硬度1.12耗氧量Cr6+负硬度 /合计16.030.84100.0可溶 SiO2Cr3+总碱度1.12F-酚Cu2+阴离子Cl-3.550.1011.90H2SPb2+SO42-16.520.3440.48Zn2+HCO3-24.410.4047.62库尔洛夫表达式M0.06CO32-细菌分析细菌总数大肠杆菌OH-个/ml指数 个/升菌值 ml合计44.480.84100.0 多年平均日照数每年18002000小时。多年平均相对湿度为8082。多年平均蒸发量为12001400mm。杭州市地处亚热带季风区，风向随季节变化，冬季盛行偏北风，夏季多为东南风，79月为台风期，平均风速为2.6m/s，最大风速28m/s。 2.6 地震条件杭州市地震活动与球川萧山深断裂、昌化余姚深断裂以及临安马金深断裂自全新世以来多次活动有关，尤其与前两个深断裂交叉部位的活动关系最大。地震多为弱震（35级）和微震（13级）。2.7 土壤与植被造像区土壤属棕红色粉质粘土，是一种深度风化的矿物质土壤。母质中的原生矿物为铝硅酸盐，呈红色或黄红色。PH值6.55。有机质含量一般在土层深度835cm处为1.79%，0.58cm处为3.45%。飞来峰地区植被以常绿阔叶类、落叶阔叶类木本植物为主，古树名木较多。据调查，区内共有古树89株，其中一级保护古树49株，二级保护古树40株；名木5种，其中银杏16株，香樟12株，枫香14株，七叶树4株，珊瑚朴16株。被列为国家重点保护植物的有天木栏（三级保护植物），浙江润楠，山拐枣，光皮树。3. 造像区现存问题及原因飞来峰摩崖造像群从五代至今历经1000多年，在长期自然营力和人为因素的影响下，目前造像、石刻、题记已产生了不同程度的环境地质病害。3.1 危岩崩塌如前所述，区内岩体受两组陡倾的构造节理、缓倾的层面节理及风化卸荷裂隙的控制，使岩体多被切割成巨块状分离体。这些分离体在重力作用下，易产生朝临空方向的崩塌。这种动力地质现象在区内随处可见。最大的崩落块体直径达34m。据了解，79#龛左侧曾在冬季崩落过上吨重的岩块。在切割岩体的裂隙中，构造节理起侧向切割面作用；层面节理起水平切割面作用；卸荷裂隙面与崖面近平行，起崩落面和滑移面作用；风化裂隙一般不规则，是干湿交替作用下形成的胀缩裂隙。裂隙交切在造像区内形成局部的危岩体。这些不稳定块体的滑动和倾覆将直接威胁石刻造像，也给游客安全带来极大的隐患。据调查，造像龛周围存在岩体崩塌问题的约有29处，龛号分别为2、3、5、9、10、14、16、18、19、20、22、24、25、26、27、28、33、34、36、39、42、49、53、65、66、67、72、73、79。3.2 渗水侵蚀因造像群高程均高于地下水露头，所以地下水位的波动对造像岩体无直接影响。造像区渗水病害主要受季节性渗水的影响，是大气降水垂直入渗过程中产生的。大气降水首先通过覆盖层垂直入渗进入宽大的构造节理，通过裂隙网络通道产生渗流，当石刻立壁切割这些含水裂隙时，在石刻立壁表面就会导致地下水渗出或浸出，形成渗水或潮湿。这是飞来峰摩崖造像渗水侵蚀的主要原因。因此，渗水区域、渗水量和渗水时间，与造像龛所处位置的裂隙发育程度、顶部的汇水面积、地表覆盖层的厚度及降雨强度有着密切的关系。渗水病害主要表现为表面潮湿、沿裂隙滴挂，严重部位长有青苔和溶蚀附积现象。据调查，渗水集中区域在冷泉溪南岸一线。3.3 溶 蚀飞来峰造像区发育有两层水平溶洞。第一层溶洞的分布高程相当于现在冷泉溪谷底的高程，应为全新世形成的水平溶洞，目前泉水出露高程也大致与此层水平溶洞高程相当。第二层溶洞的分布高程相当于冷泉溪级阶地，包括青林洞、玉乳洞、龙泓洞、射旭洞和呼猿洞等，应为晚更新世形成的溶洞。比泉水露点高出3m以上的岩体中，目前以垂直溶蚀为主。雨水沿裂隙网络下渗，在下渗的过程中溶蚀裂隙和层面两侧的岩石，导致内部溶洞、溶沟、溶槽、溶孔的增多和增宽，从而增加裂隙导水网络的联通性。这一过程将产生三种不良后果：1、 裂隙加宽，导致局部危岩体稳定性下降；2、 裂隙导水网络的联通性的增加，使含水裂隙增多，渗水途径更为复杂；3、 而岩体表层成为入渗水流的排泄点，于是，在龛檐、侧壁和各种雕刻上形成溶孔、溶沟和溶槽，并在排泄点附近形成较大面积的钙质淀积层，覆盖雕刻品。3.4 风 化飞来峰摩崖造像表层以物理风化和化学风化作用为主。 石刻岩体受温差作用和干湿变化的影响，导致表层产生大量的风化裂隙。灰岩温差应力系数一般为0.20.25MPa。若按年平均温差变幅为24.4计，则岩石表面的温差应力为4.86.1MPa。 化学风化主要表现为大气降水在与石材中矿物进行化学反应过程中，使石材内部结构构造遭到破坏，成份发生改变，产生一些在地表条件下稳定的新矿物。在造像区取岩体表面物质进行了矿物成份分析，结果表明残留在风化残积物中的主要成份为方解石（90）、石英等杂质（5）。又据X-荧光成分分析结果表明，风化残积物中Fe2O3、Al2O3和Si02的含量比新鲜岩石分别提高了58倍。此外，水化作用和氧化作用均会在造像岩石表层产生褐铁矿交代浸染。新生成的褐铁矿会在石雕表面产生黑褐色浸染，破坏石雕艺术品的美观，如27#龛造像的下颌处的褐黄色浸染。 造像区的生物风化主要表现为植物根系的根劈作用，根系在构造裂隙中生长使隙宽加大，岩体进一步破裂，导致局部岩块稳定性下降。另一方面，苔癣等低等植物在造像表面生长，所分泌的有机酸类物质以及长期附积在岩石表面的遗骸，对石材都具有腐蚀作用。3.5 环境污染由于大气环境的污染造成空气中的二氧化硫、硝酸根离子含量增高，形成酸雨、酸雾，这些有害成份与造像表层岩石组份发生水化学作用，从而加剧溶蚀作用，使造像表面破坏速度加快。另一方面，游客在灵隐景区燃放鞭炮也导致造像区小环境质量的下降。3.6 人为因素因飞来峰摩崖造像属开放型露天展示，而大多造像龛与游客间又无隔离设施，因而人为的触摸和攀援再所难免，这种现存状况对造像的长期维护和文物安全而言是极大的隐患。4. 保护范围、依据及原则4.1 保护范围飞来峰摩崖造像的重点保护范围以飞来峰为中心，约0.35km2，飞来峰景区周边建设控制地带约2公顷。4.2 保护依据1、中华人民共和国文物保护法2、中华人民共和国文物保护法实施细则3、纪念建筑、古建筑、石窟寺等修缮工程管理办法4、“十五”期间杭州飞来峰石刻造像抢救保护计划 杭州园文局灵隐管理处4.3 保护原则1、 从“抢救第一，保护为主”的原则出发，综合考虑造像区目前的保存现状，飞来峰摩崖造像的抢险保护工作应将危岩加固、防渗工程放在首位。2、 因造像所在岩体岩溶发育程度极高，在治理危岩和防渗工程方面，岩溶地区的工程实践尚需进行试验性施工。本着对文物负责的态度，在具备成功工程实例的基础上，方可进行大规模的工程实践。因此，飞来峰摩崖造像一期保护工程应定位在试验性设计、施工的基础上，在勘察、设计和施工中作好检测和室内实验、评价论证工作。3、 造像区的保护工程应强调综合治理，在保护文物主体的同时，应注重文物赋存自然和人文环境的保护。4、 区内珍稀古木、树种是飞来峰景区有机的组成部分，在保护植被环境的同时，应适当调整植被的分布结构，降低植被对造像主体的影响。5、 适当调整参观路线，增加造像龛周边的防护设施，降低人为因素对造像的影响。6、 结合保护工程加强对造像及造像题记的整理、编录、校核工作和造像区的现状测绘工作。7、 进行造像抢险保护工程的同时，尽快制订飞来峰景区的保护规划，使开放展示在文物主体保护的基础上更趋于合理化、科学化。5. 保护工程概述5.1 危岩加固对不稳定的危岩体拟采用锚杆支护和锚喷支护相结合的工程技术手段。对大型危岩体采用锚杆支护或下托支撑的工程技术措施，对破碎岩体采用锚喷支护技术。为防止漏浆，拟采用套管、快速水泥砂浆和二次成孔的工程技术手段。所有工程均考虑采用隐蔽工程，表面作旧，从而不影响自然环境景观的总体效果。5.2 地表防渗对造像龛区顶部拟采用砌筑和铺设柔性防渗材料相结合的工程技术手段。砌筑目的在于添平沟壑，为铺设防渗材料提供良好的基层；柔性防渗材料优点在于可适应不同起伏坡度的工程场地。5.3 地面排水整个造像区的地表排水拟采用三级排水系统。一、山顶排水明沟在山顶分水岭北坡沿参观道路设置排水明沟，目的在于截断大气降水对造像区补给途径，并将水流导出造像区。对大型溶洞顶部周边砌筑截水墙。二、防渗区排水明沟对地表防渗区周边设置地表排水明沟，明沟底部作好防渗处理。目的在于确保防渗层的稳定性，并有效的截断大气降水垂直入渗的途径。三、龛顶截水沟对造像龛周边严重溶蚀，有可能加大对造像影响的部位，在有足够依据的前提下，可考虑砌筑修补；在造像龛顶部剔凿截水沟，使地表水沿截水沟排至龛两侧，控止水流对造像表面的进一步影响。5.4 表面淀积、附积层的清除清除造像表面有害的钙质淀积层和苔藓遗骸附积层，拟考虑采用物理和化学相结合的工程技术措施。该部分工作，必须在实验基础上，经分析研究和论证后方能实施。前期拟选一至二处淀积层发育严重部位（造像区外）进行表面淀积层清除实验，并提交相应实验及检测报告。5.5 调整造像区周边植被清除造像区顶部大型木本植物，培以草本植物。5.6 调整参观路线，增加造像龛周边的防护设施. 分年度实施计划总体保护工程实施计划如下：2002年-2003年：危岩加固、地面防渗实验性施工； 调整造像区顶部植被结构； 表面淀积、附积层清除实验； 现状测绘（1：500地形图、造像龛近景摄影测绘）； 飞来峰景区保护规划设计。2003年-2004年：危岩加固、地面防渗试验性施工论证验收； 表面淀积、附积层清除实验方案论证； 地面排水工程施工； 飞来峰景区保护规划设计评审。2004年- ：按飞来峰景区保护规划分年度实施； 浙江省杭州市飞来峰摩崖造像一期保护工程施工技术方案经现场勘察研究，飞来峰摩崖造像一期保护工程（试验性施工）选择的区域为2129龛（龙泓洞造像区）和5968龛（冷泉造像区）。选择这两个区域作为试验性施工场地的原因有二：1、这两个区域为造像密集区，岩壁陡峭，病害类型明显，又靠近主参观路线，一旦发生危岩崩塌将威胁重要文物和游客的安全。因此，需首先采取加固措施。 2、两个区域在地形和水文单元上又有所不同，龙泓洞造像区相对独立，冷泉造像区与后部山体相连。在防渗工程上可考虑选择不同的处理手段，因而对下一步实施大规模的防渗工程具有一定的借鉴意义。1. 病害成因分析及评价1.1 龙泓洞造像区（2129龛）本区位于飞来峰摩崖造像区东段冷泉溪南岸，地形上为一向北突出的山嘴。造像分布在山嘴两侧，崖壁高812m。一、 危岩崩塌本区内据现场勘察，共发育有8处危岩体。1#危岩体位于28龛之上，块体高4.2m，宽2.7m，厚2.0m，体积为22.68m3，重596kN（照片3）。以产状31060的构造节理为滑裂面，成为悬空的孤立体。该危岩体中发育有一组卸荷节理，岩体破碎，稳定性差。当卸荷节理切入一定深度后，危岩体将在重力作用下失稳。其可能的破坏模式为剪断滑动倾覆破坏。Kf = 公式1G 危岩体的自重，596kN；滑动面的摩擦角，取22.9；C 滑动面的粘聚力，取0.1Mpa；滑动面倾角， 60 ；l 有效粘结长度，4.2m。该岩块的饱和密度为2.63g/cm3将各计算参数代入上式得：Kf1.06当Kf =1.O时，危岩体处于极限平衡状态。在工程实践中，Kf等于1或稍大于1，并不能说明岩体处于稳定状态。工程上Kf值必须满足一个最起码的安全需要，称为容许安全系数。对于石刻文物岩体加固的容许安全系数，目前尚无明确规定。由于文物的重要性，可将容许安全系数相对提高。建议在分析飞来峰摩崖造像区岩块体稳定性时，取Kf =1.2作为容许安全系数，并按下述标准进行稳定性分析。 Kf1.O 不稳定 1.OKf1.2 欠稳定 Kf1.2 稳定根据以上标准，1#危岩体Kf=1.06，目前接近极限平衡状态，稳定性极差，应及时采取工程加固措施。2#危岩体位于27龛顶部，块体高3.8m，宽1.3m，厚0.62m，体积为3.06m3，重80kN（照片4）。其南侧受构造节理切割，岩体十分破碎。岩体内部发育一条平行崖面的卸荷节理，产状为31080。该裂隙曾采用水泥砂浆封填处理。该危岩体被构造节理和卸荷节理相互交切，现己成为悬空石梁，有效粘结长度为0.85m。其破坏模式为剪断滑动倾覆破坏，根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.15。目前主要靠石梁两端与山体相连，处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。3#危岩体位于26龛顶部，块体高1.3m，宽2.0m，厚0.6m，体积为1.56m3，重41kN（照片5）。其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏，滑动面倾角为75。危岩体与下伏岩体之间己沿滑裂面拉开，有效粘结长度0.4m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.12。处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。26龛顶部的岩体中发育一组走向275290的构造节理，受卸荷和溶蚀作用的影响，该组节理的隙宽增大，岩体十分破碎（照片6）。必须采取整体加固的工程措施。以上三块危岩体均位于龙泓洞山嘴西侧。4#危岩体位于24龛西侧，块体高7.3m，宽2.3m，厚1.2m，体积为20.2m3，重530kN（照片7）。其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏，滑动面倾角为75。危岩体与下伏岩体之间的有效粘结长度为4.8m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.05。目前接近极限平衡状态，稳定性极差，应及时采取工程加固措施。5#危岩体位于22龛上部，块体高4.6m，宽4.0m，厚0.7m，体积为12.88m3，重338kN（图1-6，照片6）。滑动面倾角为70，其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏。危岩体与下伏岩体之间己沿滑裂面拉开，有效粘结长度为3.2m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.16。处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。6#危岩体位于25龛上方，由一组垂直卸荷节理将岩体切割成四块。整体高1.8m，宽2.0m，厚2.3m，体积为8.28m3，重218kN（照片9）。滑动面倾角为40，其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏。危岩体与下伏岩体之间的有效粘结长度为0.9m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.15。处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。7#危岩体位于23龛北上方，块体高7.0m，宽1.9m，厚0.5m，体积为6.65m3，重175kN（照片10）。滑动面倾角为80，其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏。危岩体与下伏岩体之间己沿滑裂面拉开，有效粘结长度为1.7m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.06。目前接近极限平衡状态，稳定性极差，应及时采取工程加固措施。8#危岩体位于25龛南侧，块体高1.4m，宽1.0m，厚0.6m，体积为0.84m3，重22kN（照片11）。滑动面倾角为75，向山体内倾。由于危岩体位于滑裂面下方，由重力所产生的抗滑摩擦力为0，该危岩体的有效粘结长度为0.25m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.17。该危岩体除了验算抗滑稳定性以外，还应进行抗拉稳定性验算。由计算可得重力为22kN，单位面积上的拉应力为15.7kPa。而岩体的抗拉强度可根据岩块的单轴抗压强度换算为32kPa。其抗拉稳定系数为32/15.7=2.04。文物保护工程上要求满足的抗拉稳定安全系数为23，考虑到危岩体的溶蚀风化现状，抗拉稳定系数还会进一步降低，因此无论从抗滑稳定性还是从抗拉稳定性方面来分析，该危岩体目前均处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。以上五块危岩体均位于龙泓洞山嘴东侧。二、 渗水侵蚀本区冷泉溪一带发育有大规模的溶洞，使山崖北部悬空（照片1、2）。山崖顶部由两级平台构成，第一级平台比冷泉溪溪谷高出8m，受两组陡倾节理切割，使崖顶岩体呈柱状。一组节理走向为NE1025，另一组节理走向为NW275290。其中部分节理与龛顶相通，构成渗水裂隙通道。第二级平台比冷泉溪溪谷高出12m，垂直节理发育。其上方与山体泻水沟谷相连，平台中发育一直径约1m的落水洞，与下部的龙泓洞相通。区内发育有两个大规模的溶洞。其中龙泓洞沿NE60方向的断裂构造发育，长12m，洞内宽6.5m，高10m，中部有一落水洞直通山顶。射旭洞沿近东西向的断裂构造发育，与龙泓洞洞口相连。其规模略小，长10m，宽6m，高7m。这两个溶洞的存在对于来自南面山体内的地下水起到了很好的疏导和拦截作用。区内冷泉溪旁的溶洞中有一泉点出露，流量为0.1L/s，泉点出露高程低于造像龛区底部3m，地下水位的波动对石刻岩体无直接影响。区内渗水病害主要受季节性渗水的影响，是大气降水垂直入渗过程中产生的。大气降水垂直入渗进入岩体中的构造节理，使裂隙含水。当造像立壁切割这些含水构造节理时，裂隙水便在立壁表面渗出或浸出，形成渗水或潮湿。这是龙泓洞造像区立壁渗水病害的主要成因。各龛情况分述如下：21龛（高僧取经浮雕组像）：裂隙较发育，沿龛顶发育一条近水平向层面节理，造像岩体后部发育有溶洞。层面节理、层间裂隙和溶洞构成渗水网络通道，造成本龛中部和南部严重渗水，局部有苔癣生长。22龛（弥勒像）：龛南侧岩体较为破碎，是渗水主要集中区域。龛内潮湿，有苔癣生长。龛顶外侧溶蚀现象较为明显。23龛（释伽如来像）：从龛顶经头部至左肩上方分布有一裂隙，是雨季渗水的主要通道。24龛（普慈观音像）：造像本身无渗水迹象。因东侧溶沟发育，致使上方的龛檐溶蚀破坏，造成雨水直接下渗，对造像局部产生溶蚀。25龛（布袋弥勒造像）：顶部溶沟较发育，龛内南侧有两条溶蚀裂隙，造像双肩雨季渗水严重。渗水水源主要来自顶部。2125龛位于山嘴的东侧。26龛（大白伞盖佛母像）：龛内渗水严重。其南侧有一导水构造节理，龛顶有一贯通崖顶的开放型卸荷节理，造像颈部近水平向展布一渗水裂隙，右肩上部有两条陡倾裂隙。这些裂隙相互交切，构成本龛的渗水网络通道，致使造像胸腹和左半身严重渗水。渗水水源主要来自顶部。27龛（金刚萨陲菩萨像）：南壁中上部发育一开放型溶蚀裂隙，雨季有水渗入。致使龛内底部长满苔藓。28龛（观世音像）：左肩局部渗水，其他部位均未见明显渗水点。南壁有一渗水裂隙，岩壁潮湿，有植物生长。由于北部龛形不完整，雨水可直接侵蚀造像，致使右手被溶蚀。29龛（秘密大侍金刚像）：南部有一溶蚀深槽，其上部为山顶第二平台泻水口。右上角发育一产状为16444的裂隙，沿裂隙发育有一直径为25cm的溶洞直通山顶。本龛渗水病害特别严重，造像的左半身长满青苔，常年处于潮湿状态。2125龛位于山嘴的西侧。为查明龙泓洞造像区岩体内岩溶发育规模和节理分布规律，本次勘察采用地质雷达检测技术进行了地球物理勘探（照片21）。根据测试结果分析可得如下结论：1、 岩体表面溶蚀带的影响深度为0.50.9m；2、 岩体内部主要发育两组溶蚀裂隙，一组走向为NE1025，另一组走向近EW向；3、 靠近山顶部位的岩体比较破碎，陡倾角裂隙较为发育，深部岩体完整性较好；4、 在造像岩体的中下部发育有直径大于1m的溶洞，其展布方向与近EW向构造节理方向一致；5、 岩体内部的溶洞和各种裂隙之间的连通性较好，构成了本区的渗水网络通道。 1.2 冷泉造像区（5968龛）本区位于飞来峰摩崖造像区中西段灵隐寺对岸，冷泉南岸，飞来峰北壁之上，造像龛分布高程为51.6559.10m。一、 危岩崩塌本区内据现场勘察，发育有1处危岩体。9#危岩体位于65、66龛上部，块体高6.0m，宽1.6m，厚1.8m，体积为17.28m3，重454kN（图2-1，照片12）。滑动面倾角为77，其可能破坏模式为剪断滑动倾覆破坏。危岩体与下伏岩体之间的有效粘结长度为4.0m。根据公式1计算可知其稳定系数Kf=1.12。处于欠稳定状态，应采取工程加固措施。二、 渗水侵蚀本区造像岩体的底部高出泉水出露点5m，因此造像不受地下水位波动的影响。季节性渗水是造成造像区渗水病害的主要因素。大气降水垂直人渗，进入岩体中的构造节理，通过裂隙网络通道产生渗流，当造像立壁切割这些含水构造裂隙时，就会造成造像龛内部的渗水或潮湿。由于本区与屏莲峰山体相连，因此汇水面积近5000m2。各龛情况分述如下：59龛（佛像）60龛（释伽如来像）：两龛相邻。其顶部为一平台，长4.6m，宽2.8m，其后为陡崖。植被发育。59龛内东壁发育一条产状为355730的卸荷节理。顶部和西壁均有溶孔发育，最大直径达30cm，造成龛内渗水。龛底座溶蚀严重。龛外东侧发育两组裂隙，产状分别为28545、4574，使岩体破碎，形成泻水溶沟。沟两壁岩溶发育，溶孔、溶沟密布；60龛顶两角均有溶孔发育，龛内西壁有一溶沟，宽约10cm，东壁有一条溶蚀裂隙，产状6575。该龛后壁和底座溶沟、溶孔密布，龛内雨季渗水较为严重。两龛之间中上部岩体比较破碎。据推测，渗水水源的汇水区域主要集中在上部平台。61龛（尊胜佛母像）：龛内东、西两侧渗水严重。西侧中上部发育多处溶孔，造成渗水和溶蚀淀积。东侧发育溶沟和溶蚀裂隙造成严重渗水。62龛（菩萨像）：龛顶有一条缓倾裂隙，右上方有一直径约10cm的溶洞。整龛渗水严重，渗水水源来自顶部。63龛（菩萨像）：龛内西侧有一裂隙穿过，造成西龛顶残缺和西区渗水溶蚀。64龛（菩萨像）：龛顶裂隙发育，渗水迹象明显，造像肩部以下布满青苔。65龛（阿弥陀佛像）66龛（无量寿佛像）：两龛相邻。西外壁上部岩体破碎，形成9#危岩体。有一产状27059的裂隙从两龛西下角切过，形成一溶沟。66龛西下侧发育一缓倾层面节理和一直径约30cm的溶洞。裂隙交切形成的渗水网络，造成了两龛的渗水。据推测渗水原因应与顶部植被发育，岩体破碎有关。67龛（大势至像）：龛外两侧各发育一条溶沟，内有碎石土充填。造像头顶有一条陡倾裂隙，直通崖顶。致使造像右脸和头部以下渗水较严重。68龛（密里瓦巴像）：龛顶为一鞍状洼地，雨季有水聚积。龛内发育两条构造节理，一条从龛顶切过造像直贯龛底，产状为7668，隙宽12cm：另一条从造像右侧切过，产状为3879，隙宽8cm。构造节理与层面节理相互交切，形成渗水网络，龛壁严重渗水。造像长期遭水冲蚀，呈暗绿色。 2. 设计原则及设计依据2.1 设计原则 飞来峰摩崖造像保护主体为石刻造像，其保护的最终目的是为了有效地延缓石刻造像的破坏速度，最大限度地将现存文物主体赋存的历史信息及相关的环境风貌留给后人。从这一根本目的出发，本次一期保护工程施工技术方案是以以下几点原则为基础制定的：一、渗水治理工程为试验性工程 岩溶地区石刻的保护，尤其是渗水病害治理，目前这方面的工程实例和科学测试数据还为数不多。由于岩溶裂隙水渗流通道的复杂和不均一性，因此，在渗水治理工程中，应遵循从大环境整治（即汇水