土遗址的防水防潮技术

　　天啦噜，清华竟然发现了古墓！而且还同时发现了汉、明清三个朝代的古墓呢！这次的古墓在考古学上被定为土遗址。别高兴太早，你以为几个“土坑”是那么好保护的吗？先看看考古学家是怎么细心保护这些“土坑”的吧！ 

　　上一篇文章（《土遗址的防风化技术—— 清华有古墓！考古学家如何保护 “土坑”系列 之（一）》）介绍过，土遗址按土遗址的形态，可以分为地上和地下两大类。由于土遇水有成为“一堆烂泥”的风险，因此依据土遗址所处的干湿程度划分，可分为“干燥环境中的土遗址”和“潮湿环境中的土遗址”。 

　　干燥环境中的土遗址分布范围较小，多出现在有温带大陆性气候、高原山地气候的地区，如我国甘肃、新疆部分地区。

　　位于新疆的楼兰古城是典型的干旱环境下的土遗址（来源：维基百科） 

　　潮湿环境下的土遗址范围可就广了，在我国广大的季风气候区，这些土遗址遭受着来自雨水、地下水甚至是空气水分的威胁，保护难度极大。在这几路“水军”，对土遗址危害比较大的，就是来自地下的水军——地下水。

　　不过保护难度虽然大，在实践中考古学家还是找到了几种好方法。

　　一、 挡水墙 

　　原理：在土遗址的四周修建隔水墙。方法是用混凝土或水泥筑起防水墙的“形”，再覆上一层防水卷材（如PCV）起到防水的“灵魂作用”。如果把土遗址比作城池，把水比作敌军，那挡水墙就好比城墙。

　　优点：立竿见影地抵御来自土遗址侧面不发生水位变化的地下水（以下形象地称为“一定高度的水军”）侵袭。

　　缺点：1、地下水有时候会忽高忽低（以下形象地称为“忽高忽低的水军”），而我们挡水墙的高度是设定好的，有时，那些“忽高忽低的水军”会“爬”上“城墙”，侵袭土遗址。2、防水卷材一旦老化，连侧面“一定高度的水军”也会“破城而入”。

　　点评：连侧面“一定高度的水军”都不能完全搞定，PASS。

　　北京丰台区大葆台遗址汉墓用的是混凝土修筑的挡水墙，有一定的隔水效果，但是无法阻挡水位不定的地下水（来源：维基百科） 

　　二、 隔水廊道 

　　原理：与挡水墙原理类似（用料也是水泥或混凝土，再覆一层防水卷材），唯一不同的是，廊道增加了与土遗址之间的隔离空间。

　　优点：莫小看这个多出来的空间，考古学家可以在这多出来的空间里搞出名堂。1、在空间里增设通风设施，进一步弱化侧面“一定高度的水军”的侵扰；2、空间大了，便于在墙出现问题时及时维修，提高“城墙”的使用寿命。

　　缺点：和挡水墙一样，无法应对“忽高忽低的水军”的侵扰。

　　点评：只是强化了应对侧面“一定高度的水军”的能力，漏洞还是很大，PASS。

　　三、 抽水法 

　　原理：隔水廊道基本解决了“一定高度的水军”，但是还是无法抵御那些“忽高忽低的水军”。说明挡水墙和隔水廊道这些被动防御的策略不成了，我们必须主动进攻，这就是“抽水法”。具体就是，我们在遗址附近打几口井，在井中放入抽水泵，预设一个数值（比如地下水接近地面XX米），开始主动抽走地下水。

　　优点：不管你是“一定高度的水军”还是“忽高忽低的水军”，你还远在城外一定距离的地方“进军”，我们就把你消灭。

　　缺点：抽水容易让“千军万马”的水军集结起来，形成水军“大流”，在抽水泵的强力带动下，水军大流威力十足，甚至把流经的土壤都带走了，造成土遗址结构的破坏，甚至造成土体塌陷，给研究造成损失。所以，选好挖井地点、预测抽水最佳时间点很重要。

　　点评：能够有效解决“忽高忽低的水军”，但是要预防反作用，可以酌情使用。

　　四、 拱券法 

　　原理：拱券是古代一种特殊的建筑形式，形为半圆弧状，类似于拱桥的“拱”，有着良好的承重作用。拱券法的具体做法是，在土遗址的底部修筑石拱券，再在土遗址四周配合修筑廊道和通风设施。

　　优点：相当于从地下水必经的土遗址底部修筑挡水层，使土遗址和地下水彻底隔绝，切断遗址和地下水的联系。

　　缺点：操作难度大导致修筑拱券费用极高，一旦出现施工失误，产生漏洞，拱券作用也会立刻失效。

　　点评：理论上可以隔绝地下水，但是实际操作难度大，酌情使用。

　　河南新郑郑韩故城遗址车马坑，便是在地下修筑拱券，隔断了与地下水的联系，至今隔水防潮效果还非常好。（来源：中国考古） 

　　看来，目前常用的土遗址防水防潮措施也不那么尽善尽美，还需要在考古实践和工程技术研究的过程中寻找更有效、更经济的方式。说完水，下一个咱们再说说更猛烈的，如果土遗址面临塌陷的危险怎么办？请看下篇之三《土遗址的抗震防塌技术》

　　【参考文献】 

　　《自然地理学》（第三版）刘南威，科学出版社，2018-11-01

　　土遗址保护研究现状与进展，孙满利《文物保护与考古科学》2004年07期

　　潮湿土遗址隔水防潮技术对比研究,周双林等《东南文化》2009年02期

　　中原地区潮湿土遗址保护理念探索与对策研究，贾付春，郑州大学，2016年