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立足“专精特新”,擦亮“中铁文保”特色品牌!

中国中铁  ·  · 1 周前

文化遗产不仅是历史的见证、文明的标志,更承载着中华传统文化生生不息、赓续不绝的厚重基因。文化遗产的传承与保护是增强文化自信,弘扬中华优秀传统文化,提高国家文化软实力的重要方式。

在中国中铁的大家庭中,有一支特殊的队伍,他们深耕岩土地质工程专业,“跨界”进入文化遗产保护工程领域,敦煌莫高窟、嘉峪关长城、乐山大佛、楼兰古城……从文物核心本体保护到文化遗产的综合性保护,他们攻克了文化遗产保护工作特殊要求和现代科学技术协调匹配等诸多难题,为民族文化自信贡献着来自中铁文保的科技力量。

嘉峪关关城保护项目

40年来,中铁科研院文化遗产保护研究院在钻研探索中完成了600余项工程案例、10余项以科技部课题为代表的重点文物保护课题,获得科技奖励10余项、授权专利40项,建立了“五位一体”科技创新平台,包括石窟寺文物保护工程技术集成与应用研究国家文物局重点科研基地、砖石质文物建筑保护甘肃省文物局重点科研基地、甘肃省岩土文物保护工程技术创新中心、丝绸之路文物科技创新联盟理事单位和甘肃省敦煌文物保护研究中心。













破解国内文物保护难题

历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源,文物的稀缺性与脆弱性相叠加,大大增加了对其实施保护工作的技术难度。

从20世纪60年代初,西北铁路工程局(中铁一局前身)便承担了敦煌莫高窟的保护加固工程,并圆满完成了任务。此次加固工程既保证了石窟安全,同时利用挡墙结构和挑出的悬臂梁搭设混凝土栈道,解决了洞窟上下左右之间的交通问题,可谓一举两得

莫高窟加固维修工程现场


到了20世纪90年代初,敦煌榆林窟的保护工作遇到了棘手的工程技术难题,敦煌研究院找到中铁文保共同开展石窟岩体加固、渗水治理与栈道修建工作,中铁文保专家李传珠先生,带领年轻的技术团队,以多年岩土工程技术研发成果为依托,在与敦煌研究院樊锦诗院长、李最雄副院长的深入交流与合作中,把握文物保护理念,以跨界创新的勇气和对文物的敬畏之心,融合运用到敦煌榆林窟的保护工作中

瓜州县榆林窟抢险保护项目

在这次项目实施过程中,从勘察设计到施工监测,中铁文保团队对每项技术环节都慎之又慎,精心改良研发了特种机具,精准把控现场地质条件技术参数,以扰动最小、改良精修的方式对石窟进行悉心呵护。樊锦诗院长曾在“悄然刺探”项目现场后多次发出感叹,“他们干活让人放心,他们是真心把敦煌的文物当宝贝”。

敦煌榆林窟岩体加固工程中采用了先进的锚索新技术,很好地保持了遗址原有的自然风貌和人文景观,完成了这一国内尚无先例的砂砾岩石窟抢救性保护工作,把我国的石窟岩体加固技术提高到了一个崭新的高度,达到了世界先进水平。

敦煌莫高窟北区保护项目


敦煌榆林窟项目结束8年后,中铁文保团队再次与敦煌研究院联手,在王旭东院长的悉心指导下,在最大限度保持石窟历史风貌的基础上,以“刚柔并济、内外兼顾”的组合保护加固新技术,有效治理了莫高窟北区崖体稳定、崖面风化和风沙侵蚀与面流冲刷的多重病害,也开创了践行石窟保护新理念的经典案例。













提升“中铁文保”品牌知名度

因文物本身的重要性,其修复工作通常会受到大众的广泛关注。在乐山大佛的保护工作期间,“千年大佛变成‘小鲜肉’”的评论在网络上爆火。如何在保护过程中平衡专家审核与公众评议,成为保护工作的一项难题。

乐山大佛保护项目


迄今为止已经1300岁的乐山大佛,由于长期的自然作用和人为干扰,佛像上长了很多苔藓和杂草,有些地方已经损坏,使得大佛岩体结构疏松、材质劣化,文化层与风化层高度重合。为其诊断和治理病害,并不像人们想象得那么简单,稍有不慎,很容易造成过犹不及的“保护性破坏”。

面对大佛结构失稳、材质劣化、渗水侵蚀和生物污染的多重病害,中铁文保团队针对被社会公众长期误解的“修旧如旧”理念,制订了“最小干预,强度匹配,外观协调”工作原则。在大佛佛身残损开裂部位的勘察过程中,采用文物信息多元采集分析、文物本体无损探查与微损检测、文物赋存环境监测预警等成套关键技术,为乐山大佛做了新世纪最大规模的“体检”,获得了大佛病害特征数据,并利用首创的荧光碳点示踪技术和石墨烯与地质聚合物改性传统捶灰材料,对潮湿环境下的石质文物实施了精细化修复。

2019年4月,随着世界现存最大石刻坐佛像——乐山大佛正式“出关”,来自英国《每日邮报》的一则报道,引发了网友“中国人真的什么都能修好”的感叹。中铁文保团队也在精心做好大佛保护技术工作的同时,获得了正面评价与良好品牌宣传。

乌兹别克斯坦希瓦古城修复项目

此外,乌兹别克斯坦希瓦古城修复项目也让中铁文保开始有了国际知名度。2017年2月,中铁文保团队开始参与建设援乌兹别克斯坦花剌子模州历史文化遗迹希瓦古城修复项目。在修复过程中,中铁文保团队采用螺旋钻孔微型桩和无粘结植筋等微创技术手段对建筑地基基础进行加固保护,成功阻止了建筑病害继续恶化。乌兹别克斯坦希瓦古城修复过程中,中方技术人员带来的文物保护理念与技术让乌方受益良多。

希瓦古城修复项目作为中国援外工程,其修复成果得到了中乌双方的高度认可。2017年5月12日,中乌两国领导人签署的《中乌两国关于进一步深化全面战略伙伴关系的联合声明》第四节中提到“双方高度评价希瓦古城的保护修复工作,将继续推动在考古、文物保护和修复、专业人员培训等领域的合作。”













突破传统工艺与现代科技挑战

对于土遗址类修复,中铁文保团队已有30余年的产研结合经验,但极端恶劣环境下的土遗址保护和修复工作仍是一个极大的考验。新时代背景下,如何将数字化技术与文物保护充分结合,成为中铁文保团队面前的全新挑战。


楼兰古城抢救性修复项目是中铁文保团队第一次在荒无人烟、没水没电没手机信号的无人区进行的保护作业。那里环境极为恶劣,年均8级大风天数高达80天,浮尘天气115-193天,7-8月地表温度可达65摄氏度,传统修复工艺已经不足以应对极端气候条件。已经消失多年的楼兰,经过此次修复究竟能抵抗多少年的风沙侵蚀,如何才能更有效地进行预防性保护监控,成为中铁文保团队该项工程的主要任务。

中铁文保团队通过对遗址区环境影响因素开展不间断监测,对风沙侵蚀与遗址损毁模式开展研究,对遗址本体结构残损与表层劣化实施了精细修复,并开展了一项名为“数字楼兰”的科技保护与文化展示工作,将技术成果集成在了定制研发的“数字楼兰遗址综合信息系统”之中。

建立九要素小型气象站,对楼兰遗址进行全天候微环境监测

该系统基于卫星遥感、无人机、地面环境监测站组成了“天-空-地”一体化监测体系,通过遗址区多源卫星高分辨遥感、无人机高精度倾斜摄影、激光雷达三维扫描的结构化数据支撑,叠加整合历史空间地图数字化解析和基础地理信息,包含了遗址及周边地貌环境变化的高精度大尺度远程监测、多参数气象状况的实时自动监测、遗址景观三维精细展示、遗址区720全景虚拟漫游、楼兰古城历史行政区域演变与相关文化资料查询等多重功能。

中铁文保团队在楼兰古城的修复技术与数字化平台有机融合,不仅为楼兰古城遗址的保护、管理、监控提供了科技支撑,也让人们跨越了时空阻隔,在万里之外守望千年楼兰,为极端环境下遗址预防性保护监控、相关历史资源深度挖掘和文化遗产要素多元化展示作出了有益探索。













攻克全国首例水下文物保护难关

2015年,随着国之重器金沙江乌东德水电站的全面开工,位于水电站淹没区内的皎平渡红色遗址,将在水电站投产后被完全淹没,一场遗迹保护与大国基建的兼顾难题摆在了中铁文保团队面前。

为了最大限度地保护这一红色革命遗址,中铁文保团队在项目开始阶段就开展了大量的前期工作,运用三维激光扫描、3D打印、立体数字化测量、精细工程地质综合勘察、三维模拟试验等先进科学技术手段获取了第一手精准资料,基于充分的勘察成果,引入了可靠度分析理论,建立了数值模型和物理模型,进行了遗址山洞在天然状态、长期库水作用、地震等多种组合工况下的稳定性模拟试验。

四川会理皎平渡红军渡江遗址保护项目

依托这一项目,中铁文保团队围绕松散岩土文物原址封护与水下预加固技术开展科技攻关,研发出了一套深水环境下松散岩土体文物保护关键技术,成功解决了弱胶结土质文物在深水环境下的保护加固难题,是国内首次对深水环境下松散岩土体红色革命遗址原址保护技术研究的突破和探索;提出了复杂地质条件、超深库水作用下,松散岩土体遗址保护的勘察设计新理念、新方法、新保护结构、新材料和新工艺,并成功应用了新型保护结构与材料体系、特种施工工艺,圆满完成了这项全国首例、川内最大的深库水淹没区特殊岩土文物遗址保护工程,为国内乃至世界类似保护工程提供了成功范例,积累了丰富宝贵的科学经验,推动了水下文物保护的技术进步,为类似水库淹没区文物保护关键技术应用研究提供了借鉴。

未来,中铁文保团队将持续以“专精特新”为发展定位,不断引入相关科学领域理论帮助,充分发挥中国中铁技术与创新优势,推动中华优秀传统文化的创造性转化和创新性发展,在文物、历史与观众之间架起多元便捷的沟通桥梁,更好地担负起新的文化传承使命,为建设中华民族现代文明贡献中铁文保力量。



END


执行主编丨李元、沈苏
责任编辑丨刁远(六局)肖作佳(科研院)
内容来源丨中铁科研院

中国中铁融媒体中心



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