23块传感器 乐山大佛穿上“智能外衣”

2019年04月27日07:55  来源:成都商报电子版
 
原标题:23块传感器 大佛穿上“智能外衣”

  4月26日,历经200天闭关“体检”的乐山大佛正式出关。在当天举行的乐山大佛勘测维护项目竣工仪式暨成果发布会上,乐山大佛“体检报告”——乐山大佛勘测维护项目阶段性成果白皮书正式发布,介绍了大佛病害类型、表现及成因等阶段性成果。

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  200天闭关“体检” 多种高科技助力

  去年10月8日,乐山大佛胸腹部开裂残损区域前期研究及勘测设计项目正式启动,这也是新世纪以来对乐山大佛的最大规模保护工程。

  据乐山大佛勘测维护项目承担单位代表、中铁西北科学研究院有限公司文保中心副主任孙博介绍,在该项目实施过程中,乐山大佛先后经历了全面体检、美容保养及智能监测等环节,动用了多种高科技手段。

  孙博介绍说,采用无人机航测、三维激光扫描等手段,对大佛及其胸腹部开裂区域进行测绘;采用现场调绘、手持探地雷达检测、材料劣化性检测等手段,对胸腹部历史修复材料开裂病害进行现场勘察及检测;采用高密度电阻率法,对胸腹部区域岩体内含水率分布进行检测;采用大地自然电场法,对大佛本体两点间电位进行检测等。

  此外,首次在石窟寺病害勘测中采用荧光碳点示踪法,对岩体内部渗水来源及路径进行检测;首次在石窟寺病害勘测中采用光纤监测系统,在文物本体布设光纤监测系统,长期有效地采集位移、渗压、温湿度等监测数据。

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  “体检报告”出炉 揪出病害原因

  乐山大佛勘测维护项目阶段性成果白皮书显示,对乐山大佛修缮历史进行了全面梳理、研究和总结。历史上有证可查的大佛本体保护达12次,即宋代2次、民国3次、新中国成立后7次。

  从“体检”情况来看,乐山大佛整体病害类型为风化病害、水害(渗水、降水、凝结水、地下水)、生物植物侵蚀、佛身小型片状或块状岩石脱落、后期修缮材料空鼓、开裂、脱落等。大佛胸腹部病害表现为2001年修缮材料层空鼓、开裂、脱落,面积约30平方米。

  据孙博介绍,乐山大佛胸腹部病害形成原因有以下四点:大佛胸腹部岩体带状渗水产生溶蚀作用、静水压力,导致粘接界面失效、修缮材料层逐渐剥离;修缮材料本身劣化;修缮材料层热胀冷缩,形成微裂缝;植物在修复层裂隙处滋长,加速修缮层起鼓、开裂、失稳。据监测,空鼓区域共发育裂缝52条,其中横向30条、纵向22条。

  通过调查检测,发现佛体及两侧崖壁范围内共有维管植物32科53属56种,其中维管植物木本植物16种,根系发达的构树、黄葛树及栾树生长茂盛。

  本次勘测还获取了传统捶灰材料和替代材料如混合捶灰材料的性能及配比;大佛赋存地层岩石微观结构、小构造特征、易溶盐分布特征、岩石孔隙特征、氧化物及元素分布特征,标识了渗水层并初步查清岩层渗水原因;乐山大佛脸部修缮层结构特征和病害数据。同时,完成乐山大佛头部发髻病害调查并开展了日常维护工作。

  根据勘测及研究成果,项目施工方对30平方米的开裂残损区域实施了排险加固工程。孙博表示,大佛脸花鼻黑、胸腹部开裂等病害也得到了明显改善,同时获得乐山大佛有史以来最为详实的病害勘测数据,为下一步科学制定乐山大佛保护计划奠定了坚实基础。

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  大佛穿上“智能外衣” 开展全面监测

  大佛体检结束,但监测保护工作仍将继续。据孙博介绍,他们将根据现场勘察及试验研究成果,提出科学有效的本体保护措施,并对乐山大佛病害类型、特征及成因做进一步的分析与论证,尤其是对大佛岩体渗水来源及通道进行论证。

  值得一提的是,此次将光纤光栅渗压计和位移传感器探头首次安装进大佛胸部,通过它技术人员能准确探测到大佛体内渗水最细微的变化。覆盖在大佛四周的23块光纤光栅传感器如同给大佛穿了一件“智能外衣”,有了它就能对大佛实施全生命周期监测。

  发布会上,乐山大佛景区还与上海大学签订遗产保护战略合作协议;由10人组成的乐山大佛日常维护专业队正式成立,将不定期开展日常维护工作;面向社会公开招募的1216名乐山大佛守护人,也将为保护大佛贡献一己之力。

  乐山大佛景区管委会表示,该景区将继续开展乐山大佛科研和保护项目,包括乐山大佛保护设施(大像阁或遮盖物)建设可行性研究、乐山大佛修复材料研发、乐山大佛水害勘察和治理工程、乐山大佛九曲栈道勘察和加固等工程。

  成都商报-红星新闻记者 顾爱刚 摄影报道

(责编:高红霞、罗昱)