石窟寺主要指开凿于山崖上的洞窟式的寺院遗迹，是我国不可移动文物的重要类型之一，具有重要的历史、科学、艺术、文化与社会价值。佛教石窟源于印度，随佛教东传而进入中国。中国石窟寺的开凿约始于3世纪，盛于5至8世纪，最晚的可至16世纪，随着佛教不断的中国化，形成了具有明显中国特色的石窟类型，主要分布于丝绸之路沿线、长江流域和黄河流域。按功能划分，我国石窟寺主要包括塔庙窟、佛殿窟、僧房窟、大像窟、佛坛窟、禅窟等类型，根据洞窟形制和主要造像的差异，可分为新疆地区、中原北方地区、南方地区和西藏地区四大区域。中国石窟寺以佛教为主体，兼有道教等其他宗教内容。根据最新的石窟寺及石刻调查数据，已知石窟寺总数2155处，主要分布于新疆、甘肃、陕西、宁夏、山西、内蒙古、河北、河南、山东、湖北、西藏、四川等省、市、自治区。

岩体开裂、坍塌等病害可导致石窟寺毁灭性破坏，因此，岩体保护加固是我国石窟寺保护中最重要、最迫切的内容，其发展历程大致可划分为四个阶段：

看守与保护萌芽阶段（19世纪末至新中国成立前）；

抢救性保护阶段（新中国成立到20世纪80年代）；

多学科介入阶段（20世纪后20年）；

新世纪后的科学保护理念指导下的技术快速发展阶段。

在石窟寺保护技术发展过程中，随着国际保护理念的引入和相关学科不断更新，病害机理研究、勘察技术与保护加固技术也随之得到快速发展。石窟寺保护加固技术涉及宗教学、考古学、历史学、建筑学、工程地质学、力学、材料学、化学等众多学科，具有典型的文理工深度交叉的特征。尽管我国石窟寺保护加固技术取得了较大进展，但还不能满足所面临复杂病害的防治需求。2019年8月，习近平总书记考察敦煌莫高窟，主持召开座谈会并发表重要讲话。2020年5月，习近平总书记视察云冈石窟，就石窟保护再次做出重要指示。2020年11月，国务院办公厅发布的《关于加强石窟寺保护利用工作的指导意见》（国办发〔2020〕41号）中明确指出“目前，我国应对石窟寺岩体风化、渗水、结构失稳等病害的关键保护技术尚未突破”。《国家“十四五”文物保护和科技创新规划》（国办发〔2021〕43号）和《“十四五”石窟寺保护利用专项规划》（文物保发〔2021〕34号）均把石窟寺保护作为重点内容进行安排部署。可见，石窟寺保护得到了党和国家的高度重视，迎来了前所未有的发展机遇。本文对保护理念、病害机理、勘察评估、设计与加固技术等方面研究进展系统梳理的基础上，展望石窟寺保护的发展趋势，研判未来技术研发方向，为石窟寺保护同行开展研究、促进抢救性保护向预防性保护转变提供参考依据。

理念是看法、思想及观念，即上升到理性高度的观念。保护理念即贯穿于文物保护全生命周期过程中的指导思想及观念，保护理念与保护技术有着紧密关系，理念是以主观认识为基础的，不是一成不变，而是不断发展变化的过程。只有在正确理念指导下，保护技术才能最大限度的发挥作用。我国是在借鉴西方相对成熟的保护体系和方法的基础上，结合自身独特的传统文化特色，探索并逐步建立了相关的理念与方法。作为重要的文物古迹类型之一，石窟寺保护理念应在符合相关国际理念的同时，也要体现出中国优秀传统文化自身特色。

2.1 西方文物保护修复理念

西方现代文物保护修复理念形成和发展过程相对较长，发达国家18世纪就开启了文物科学保护研究，各种修复观念异彩纷呈。代表性的保护修复理念有凡?杜克的全面修复理论（修旧如初理论，亦称为法国派）、拉斯金的英国流派也称历史浪漫主义学派（修旧如现 <现状> ，是最小介入原则的首创者）、卡米罗?博依多和乔万诺尼直接倡导的可识别性原则（意大利派，即现代国际学术界主流修复理论的基础）、切萨莱?布兰迪提出的可逆性原则、可识别性原则和最小干预性原则。针对石质文物保护需遵循的原则：可逆性、最小干预和材料的相近性，以及采用现代化学手法修缮时的审慎态度。从而，原真性、完整性、连续性渐渐成为保护文化遗产的几个关键词，但当诸多保护方法无法实现遵循这几个基本原则时，相对的“不作为”渐渐成为一个选择。因此，日常维护胜于大动干戈，灾前预防优于灾后修复，这一认识逐渐获得了文化遗产保护界专家学者的认可。《威尼斯宪章》指出：“修复是一件高度专门化的技术，它的目的是完全保护和再现文物建筑的审美和历史价值，必须尊重原始资料和确凿的文献，它不能有丝毫臆测，任何一点不可避免的增添部分都必须跟原来的建筑外观明显地区别开来，并且要看得出是当代的东西”。被列入世界文化遗产的阿旃陀石窟群（印度）、埃洛拉石窟群（印度）、象岛石窟（印度）、石窟庵和佛国寺（韩国）、巴米扬山谷文化景观和考古遗址（阿富汗）等国外的石窟修复或恢复重建均遵循以上保护理念。起源于可移动文物保存环境控制的预防性保护（preventive conservation）思想于1930年提出、20世纪30-70年代开展定义讨论、80-90年代进行广泛实践，通过不断发展成熟，已成为目前最新的保护理念。预防性保护不同于以往文化遗产损毁后的应急性保护，强调基于信息收集、精密勘察、价值挖掘和风险评估等来确定文化遗产所面临的风险因素，通过定期检测和系统监测来分析掌握遗产结构的变化规律，通过灾害预防、日常维护、科学管理等措施及时降低或消除面临的风险，使遗产处于良好的“状态”，实现遗产的真实全面保护。目前，欧洲在预防性保护方面形成了文化遗产的风险评估(Risk Map of Cultural Heritage)与文物古迹损毁诊断系统( Monument Damage Diagnostic System, MDDS)等成果。   

2.2 石窟寺保护理念的产生和发展

相对于西方发达国家，我国文物保护理念更多源于中国传统文化。梁思成先生为敦煌莫高窟崖体加固所提“有若无、实若虚，大智若愚”的指导思想，就是中国特色保护理念的典型代表。上世纪80年代，以《威尼斯宪章》为代表的国际文物保护理念被介绍到中国，根据中国文物特点和国情，我国提出了“不改变原状”的保护原则，并在《中华人民共和国文物保护法》中予以明确。通过几十年的大量实践，中国同行已对真实性、动态保护、重视保护过程和加强档案记录、应同时保护文物所依存的环境等原则有了很好的共识。进入21世纪后，我国文物保护理念与国际理念开始深度融合，即重视文化遗产价值的科学评估，抢救性保护与预防性保护的有机结合，注重遗产周边环境保护与整治等。文化遗产保护在保护范围上经历了从“文物”到“文化遗产”的扩展，在保护理念上从“修旧如旧”“不改变原状”到尊重各个时期的贡献和重视保护历史环境与价值的转变。在国际社会的广泛参与下，2000年形成的《中国文物古迹保护准则》（2000）既吸收了国际先进保护理念，又体现了中国特色。随着文化遗产保护研究与实践的不断深入，相关理念和原则更加明晰，中国特色与保护中的实际问题更加突出，因此，《中国文物古迹保护准则》也于2015年进行了修订。     

石窟寺保护理念是在遵循文物古迹保护理念的基础上，根据石窟寺自身的特点逐渐凝练而成的。上世纪50-60年代在敦煌莫高窟早期洞窟崖体加固中，古建专家梁思成提出设计指导原则经过保护专家、考古专家和工程技术人员不断碰撞磨合，在莫高窟崖体加固中得到很好的体现。天龙山石窟加固中认识到石窟区加固不同于一般山体坍塌治理，需要在遵照保护理念的前提下实现结构安全需求。姜怀英先生（2010）基于长期从事石窟保护的实践，认为石窟寺维修应当遵循“不改变原状”的原则，即修缮时应按照建筑物的法式特征、材料质地、风格手法及文献或碑刻、题铭的记载，进行修缮或采取保护性措施，或按照历代遗存复原到一定历史时期的法式特征、风格手法、构造特点和材料质地等“原状”。中国和德国巴伐利亚州文物保护局合作的彬县大佛寺石窟危岩加固中，通过双方人员不断沟通，最终提出了文物加固、整修的五原则：

①不改变原貌（包括文物赋存环境）；

②原材料、原工艺；

③可逆性；

④最小限度干扰；

⑤修旧如旧。

这些原则也体现到后来龙门石窟、云冈石窟、龟兹石窟群、吐鲁番石窟群等众多石窟抢险加固中。然而在实际实践中，不同石窟寺岩体加固中对于保护理念的理解存在差异，尤其是对于原状及价值的挖掘，造成保护后效果引起极大的争议，如克孜尔石窟一期加固工程与须弥山石窟加固工程，尤其是窟檐、参观栈道的修复或恢复，目前仍然悬而未决，争议较大。

防止石窟寺大面积的崩塌的抢险加固是我国过去石窟保护工作的重点。早期开展的加固工作，由于缺乏全面的论证和计算，部分石窟经过多年的服役后，少数砌体已发生了位移、开裂和沉陷，能否抵挡未来地震的袭击尚值得探讨。此外受制于现代岩石力学的发展，现有石窟的健康状态还不能科学定量评估，可能会造成加固的盲目性和过度干预，21世纪以来极端自然灾害事件的频发，给石窟寺的保护带来极大的挑战。在此背景下，2013年，科技部组织开展的国家科技支撑计划项目“世界文化遗产地风险预控关键技术研究与示范”（2013BAK01B00），以敦煌莫高窟、长城、天坛等作为研究对象，基于风险管理理论，厘清了文化遗产所面临的风险清单，研发了具体的风险评估与防控技术，提出了“变化可监测、风险可预报、险情可预控”预防性保护管理目标，标志着预防性保护已经成为我国石窟保护的重要理念和原则。?

3.1 石窟寺赋存工程地质环境

我国石窟主要开凿于沉积岩中，其中以碳酸盐岩、砂岩、砂砾岩为主。在内外动力地质作用下极易形成直立崖体 + 崖前流水的地质景观，为石窟的营建创造了理想的地貌条件。我国大部分石窟分布于砂岩（砂砾岩）地层中，具体可分为三大类：① 南方中生代沉积红色砂岩地层，形成年代主要为侏罗纪至白垩纪；② 新生代沉积的欠固结砂岩（砂砾岩）；③ 北方砂岩（砂砾岩）地层 。

除岩性对垂直崖壁起控制性作用外，新构造运动是影响石窟寺岩体安全的另外一个重要因素。主要体现为地壳抬升与河流下切。石窟崖壁一般位于多级阶地连续分布地段。如龙门石窟崖壁主要为分布于伊河的一级至三级阶地，敦煌石窟分布于大泉河一级至三级阶地，云冈石窟为十里河的一级至三级阶地，克孜尔石窟为渭干河二级至五级阶地等，地层一般呈近水平状态分布。而洛阳龙门石窟、杭州飞来峰等受早期的构造作用影响非常明显，形成大量的断层、褶皱等地质现象 。

3.2 石窟寺岩体病害机理研究

石窟寺崖体及洞窟岩体病害的研究主要是基于区域地质环境分析，根据地质学、化学、工程地质、岩体工程、岩体力学等多学科理论方法开展的。

3.2.1 岩体风化病害

早在1985年，李最雄基于宏观物理力学特性，并结合微观结构与光谱分析、化学全分析及胶结物 X 射线衍射、差热分析等手段，查明了炳灵寺、麦积山和庆阳北石窟寺岩体胶结物中的粘土矿物导致了岩体风化；屈建军揭示了敦煌莫高窟的环境地质灾害；石玉成与黄克忠系统阐述了石窟寺保护中的工程地质问题；张秉坚研究了石质文物微生物腐蚀机理；李黎针对龙游石窟地质环境及病害开展了初步调查；杨华南研究了浚县千佛寺石窟病害原因；马在平、黄继忠研究了云冈石窟砂岩中碳酸盐胶结物化学风化及相关文物病害；樊锦诗基于莫高窟北区考古发掘成果，探究了敦煌莫高窟北区洞窟及崖面崩塌原因；王进玉全面开展了敦煌莫高窟洞窟现状调查与病害分类；石玉成研究了甘肃地区石窟文物保护中的地震危害性估计；张国军调查了莫高窟北区崖体病害；高东亮总结了碳酸盐类的石窟寺环境病害调查方法；陈永明评价了天水麦积山石窟地震构造环境；姚鲁烽研究了敦煌大泉河的河床演变及其对莫高窟崖体的影响；马朝龙分析了龙门石窟万佛洞至奉先寺北段渗漏水成因；朱华研究了龙门石窟潜溪寺凝结水病害形成机理；张金风通过文献梳理系统研究了石质文物病害机理，提出病害现状的标准化描述、无损检测的重要性以及室内外试验测试的重要性；郭青林系统研究了敦煌莫高窟壁画病害中岩体中的水盐来源；王旭东系统归纳了敦煌莫高窟崖体风化特征；王锦芳揭示了莫高窟崖体可溶盐分布特征；翁履谦 、周霄、郭芳、周华揭示了云冈石窟砂岩微观风化特征、可溶盐分布；方云分析了云冈石窟危岩发育的成因 。

国家“十一五”科技支撑计划项目《石质文物保护关键技术研究》 开展了无损或微损检测技术在石窟保护中的应用研究，利用高光谱及其红外成像技术对石质文物粉状风化程度分布进行分析，同时开展了石窟水分来源综合探查与控制技术研究。杨志法 2017 年承担的国家自然科学基金项目 “龙游古洞室群围岩的温湿度疲劳效应及顶板开裂机制”，针对龙游石窟岩体开展长期效应和开裂过程研究。郝耐研究了敦煌石窟砂岩吸水特性及力学效应。张亦弛系统总结了川渝石窟岩石力学性能。Tianhua Meng 以云冈石窟砂岩风化为研究对象，建立的风化回归模型用于预测风化程度分级。Kunpeng Wang 基于地质环境角度分析了江西赣州通天岩石窟砂岩的病害类型、特征、等级及机理。乔榛研究了循环作用对马蹄寺石窟群岩体性能的影响。闫可恒通过多视角影像三维重建技术探索了云冈石窟风化病害的量化研究。十三五期间针对石窟寺岩体风化病害，科技部专门设置了国家重点研发计划项目 “石窟文物本体风化病害评估系统及保护技术研究”，力求有所突破。

综合已有的研究成果，不难发现石窟寺病害 是研究的难点和热点， 石窟寺病害研究还局限于具体石窟寺病害成因的探索阶段，病害的量化评估有了突破，开启了病害的预测方法研究，但尚不能量化表征病害的发育过程，还没有形成通用研究的方法，多因素病害发育机制科学解读有待深入。此外，石窟寺岩体病害与赋存的自然环境息息相关，从区域自然环境的角度，结合石窟寺岩体自身成因与特征，探寻病害发育机制的研究还远远不足。

3.2.2 石窟寺岩体变形破坏机理

石窟寺岩体变形破坏可导致毁灭性破坏，也是目前石窟寺岩体保护研究的重点。大量学者基于工程地质调查，运用极限平衡稳定性评价方法、有限元法、有限差分法和离散元法定量评价了石窟及其他古地下工程的稳定性现状和洞窟开凿的科学性；与此同时，运用工程地质调查和三维有限差分法研究了石窟的长期稳定性，以及基于动力有限元方法研究了石窟围岩地震变形破坏机制。针对石窟的破坏现状，运用广义开尔文模型下岩层的粘弹性变形应力解析解、 最大拉应力追踪法和岩石断裂过程的反演数值模型 、变形监测方法、裂隙形成假说、连续梁模型等研究了洞窟开裂的机制；在认识到数值模拟应用中岩土参数的科学取值问题后，开展了石窟岩体结构面长期抗剪强度和岩体参数的室内与现场试验研究。此外，Alexander 研究了洞窟开挖对边坡应力场的影响；姜云辉基于云冈石窟的实际建立了石窟岩体稳定性监测系统；卢育霞与 Piao 研究了三危山断层附近场地地震动对敦煌莫高窟的影响。Xiaojie Yang 针对云冈 石窟砂岩开展了干燥和饱和状态下的单轴压缩蠕变试验，研究了长期变形行为和强度特征，为预防性保护奠定基础。魏雪云分析了龙游古地下 洞室群洞内落石灾害原因。高丙丽揭示了龙游石窟 3 号洞窟顶板裂缝发育机理。于超云分析了龙游石窟 5 号洞室的破坏机理。张梦婷探究了云冈石窟石质类文物地质损伤机制。M. N. Bagde 运用落石灾害分级系统（ RHRS ）研究了印度阿旃陀石窟的落石风险。十三五期间针对石窟寺岩体结构失稳，科技部专门设置了国家重点研发计划项目 “石窟寺岩体稳定性预测及加固技术研究”，来系统推进相关成套技术的研发。

综合以上研究成果，现有的研究主要运用传统极限平衡理论、有限差分、有限元、离散元等数值方法进行模拟，试图揭示石窟寺岩体变形破坏机制。但数值模拟存在参数取值、本构模型、边界条件等实际问题。在岩石参数取值方面做了有益的探索，为后续的研究奠定一定的理论与方法储备。石窟寺岩体的材质和尺度与传统地质工程具有极大的差异，相关的研究成果无法直接移植到石窟寺岩体的保护，需要指出的是，现有的研究结论缺乏有效的监测数据验证，也需要一定期限时间的检验。?

作为石窟寺崖体和洞窟保护工程的第一步，石窟寺保护勘察是基础，勘察的深度和精确度直接决定了后续保护工程的质量和效果。石窟寺岩体保护勘察在考虑文物特殊性的基础上，主要借鉴于成熟的岩土工程勘察技术，传统的工程地质调查、工程地质测绘、试验与测试等手段是勘察的主要手段。受石窟寺保护理念中“不改变原状、最低限度干预”等原则限制，钻探、坑探、槽探等有损勘察手段不适宜于石窟寺岩体勘察，但地球物理勘探符合保护理念和原则，在石窟寺勘察中得到了广泛的应用。

自上世纪80年代始，电阻率法、核物探法、声波法、地质雷达、地震CT 、前视全景钻孔电视等地球物理勘探技术被大量地运用到石窟寺的勘查中，赋存地层、地下水、岩体裂隙、岩体质量、岩体表层风化状况等得到进一步的查明物探方法在石窟寺勘察中的运用取得了重要的进展。此外，随着现代测量设备的发展，三维激光扫描技术、无人机测绘与拍摄引入到石窟崖体与洞窟的精细化测绘中，为石窟寺崖体及洞窟信息留存和精细化保护奠定了坚实的基础。

时至今日，无损或微损的地球物理勘探方法成为石窟寺保护勘察中的核心手段。然而，石窟寺崖体及洞窟作为文物载体和本体，均具有文物属性，从文物价值保护的角度而言，石窟寺岩体保护勘察本质上属于精细化工程地质或岩体工程勘察（王思敬言）。目前石窟寺岩体保护工程勘察中运用的地球物理勘探方法源于岩土工程领域，其勘探精度并不能达到石窟寺岩体勘探需求，造成勘探成果与实际地层岩体条件有一定的误差。如云冈石窟、龙门石窟、麦积山石窟的治水工程，由于无法精确查明水的来源与运移途径，导致渗水问题尚未从根本上解决。此外，所有的物探手段，都需要标准地层或钻孔进行校核或比对，但现有保护理念下难以获取，即使采用多种物理勘探手段相互印证也难以达到钻探的效果。最低干预原 则下物探中测线的布设、传感器与地层的耦合、激振方式等均难以达到仪器设备的要求，造成成果的离散化和失真，使得文物保护勘察成为保护中的难题。

值得一提的是中日合作莫高窟崖体水汽运移研究中，高密度电阻率仪得到了成功的应用，对于揭示壁画病害的成因提供了科学的背景支撑。因此，针对石窟寺保护勘察需求背景下的物探仪器设备研发及操作标准编制成为未来的工作重点。比如，高密度电阻率法的二次研发成果—微型电极排对于研究石窟岩体表层水分分布及运移规律取得了良好的效果。

此外，石窟寺保护勘察中的取样与室内试验也存在极大的限制。直接在石窟寺崖体及洞窟上取样原则上是不允许的，目前取样来自于坍塌岩体、附近区域类似地层，样品的数量和质量受到极大的限制，相应的室内试验数据也不足，获取的岩体参数难以准确反映石窟寺岩体自身的特性，为研究岩体的风化、变形破坏机制增加难度。石窟寺保护勘察中现场监测工作较为成功，目前被列入世界文化遗产的石窟寺均已建立了监测系统，为查明崖体及洞窟的动态变化提供了重要的基础数据支撑。?

石窟寺岩体加固技术是直接作用于石窟寺崖体及洞窟，确保长期保存的综合手段，技术的成熟度直接决定加固效果，是长期以来石窟寺保护研究的重点和难点。

国内石窟寺保护加固技术以敦煌莫高窟、榆林窟、麦积山石窟、云冈石窟、龙门石窟、龟兹石窟群等加固工程最具代表性。

5.1 莫高窟岩体保护加固技术

上世纪 50 年代至 60 年代和 80 年代，针对莫高窟南区洞窟密集、严重破碎、文物集中等特性，采用了危岩清理、块石支柱、挡墙支、顶、挡的工程技术进行全面加固，有效遏制了濒临坍塌的崖体和洞窟的破坏，该工程的成功实施不仅解决了崖体与洞窟的塌毁问题，也为石窟有效利用提供了良好的通道。1999 年对莫高窟的木桥廊区段进行了重新加固，其主要工程技术为清理崖顶、崖面危岩，在斜坡沙、碎石覆盖层布设小锚杆，然后进行PS喷涂加固 。借鉴自榆林窟岩体预应 力锚索加固的成功经验，2003 年采用预应力锚索、块石支顶、PS-F 裂隙灌浆、PS 表面防风化等综合保护技术开展了莫高窟北区崖体及洞窟加固工程。2009 年采用预应力锚索、危岩体支顶、PS-F 裂隙灌浆 、 PS 表面防风化等综合技术对莫高窟南区濒危崖体及洞窟进行了全面加固。此外对于石窟顶层薄顶洞窟，采用复合土工膜防 渗材料开展了薄顶洞窟防渗加固；对于崖顶强风化层， 开展了 PS 花管注浆加固试验工艺研究。国家十二五科技计划课题，开展了崖体及洞窟岩体的预防性保护研究，逐步探究了监测体系建设、风险评估与预警。对于保护历史和体系比较清晰的莫高窟，我们也在 2021 年系统梳理了崖体的保护加固历史，基于层次分析法评估了莫高窟崖体的保存状态和风险，总结了莫高窟岩体预警监测体系，系统评估了崖体的加固效果。

5.2 麦积山石窟岩体保护加固技术

甘肃天水麦积山石窟处于地震多发区，石窟分布于140 米高的陡崖上，砂砾岩体被多条裂隙切割，危岩丛生，处于危险的不稳定状态。由于加固难度大，直到1977年才从搬迁、重力挡墙等多种方案中确定使用喷锚加固的方案，具体措施为钢筋水泥砂浆锚杆锚固、裂隙灌浆（ 107 胶水泥浆 和 PS-C 灌浆）、风化严重的崖面采用了挂钢网喷 射混凝土等技术。为解决山体排水的问题，1998 年，开展了“堵截与疏排相结合，远堵近疏，上截下排的多项实验性工程，并完善渗水处引水孔，对山顶微细裂隙进行防渗注浆，注浆以水玻璃 为基本材料，掺以适当附加剂配制而成的具有缓 凝和高渗透性的灌浆材料” 的综合治水措施。目前麦积山石窟岩体仍然存在渗水、局部危岩体等病害，正在开展治水专项工作。有关局部危岩体治理，也有学者探索了BFRP锚杆在麦积山石窟岩体加固应用。

5.3 榆林窟岩体保护加固技术

榆林窟在地层岩性上与莫高窟相似，1993—1994年，首次引入预应力锚索技术运用于榆林窟濒危崖体及洞窟的加固，并获得成功。针对石窟寺的预应力锚索技术，通过低风压钻进而解决了施工震动威胁壁画安全的隐患，采用套管跟进与导向棒技术解决了弱胶结砂砾岩体中的定向成孔难题，采用反向压浆技术确保了锚孔饱满灌浆的难题。综合运用预应力锚索锚固技术、砂砾岩崖体裂隙灌浆技术（ PS-C 、PS-G 、PS-Z 和PS-F ）、冲沟整治、PS 表面防风化加固技术开展了东崖 6 窟以北和西崖的加固。吸取麦积山加固工程的教训，对风化、风蚀严重的崖面和斜坡并没有采用挂钢网喷射混凝土的技术方案，而是采用直接喷涂 PS 渗透的加固方法。锚索拉拔试验、裂隙灌浆效果无损检测以及安全服役近30年的实践检验表明加固效果良好。2016—2017年，又开展了冲沟整治与崖顶防渗加固。值得一提的是顶层洞窟的防渗治理问题，经过调查和 1995 年7月进行的专家论证后，揭取了原来的混凝土防渗层，建造了三合土防渗层，防渗效果仍然不理想，2016年采用了架空覆盖，目前效果还在评估之中。

5.4 云冈石窟岩体保护加固技术

云冈石窟崖体及洞窟面临的病害主要为裂隙发育、岩体风化及渗水等。针对以上问题，采用的加固技术主要为钢筋水泥砂浆锚杆锚固、裂隙灌浆、表面防风化及岩体防渗等。裂隙灌浆材料 先后采用了吠喃改性环氧树脂浆液、甲基丙烯酸 甲醋、低分子量 5101 环氧树脂为主剂的改性环氧树脂灌浆材料等。

5.5 龙门石窟岩体保护加固技术

龙门石窟崖体及洞窟面临的病害也是裂隙发育、岩体风化及渗水等。1971—1973 年间，奉先寺进行了高分子化学材料与金属锚杆相结合的全面的加固工程。高分子化学材料先后采用了甲基丙烯酸醋类、环氧树脂、低分子量的6101 环氧树脂、吠喃型改性环氧树脂、环氧混凝土及环氧砂浆。上世纪 70 年代以来，文物保护工作者针对裂隙及岩体崩塌的问题，采用环氧树脂进行裂隙灌浆及锚杆加固的方法，基本上解决了整个洞窟的稳定性问题。关于风化石雕的保护问题，目前国内外均采用一定的化学材料（包括憎水与加固两种作用）喷涂在风化石雕表面，从而提高其强度及抗风化能力，减缓石雕的进一步风化速度。同云冈石窟一样， 水害问题也是困扰龙门石窟岩体的难题。

5.6 龟兹石窟群岩体保护加固技术

克孜尔石窟及库木吐喇千佛洞崖体及洞窟岩体主要病害为裂隙发育、冲沟发育、岩体表面风化等。主要的保护加固技术为钢筋水泥砂浆锚杆、挂网砼喷锚、裂隙注浆、混凝土板挡雨棚等。近年来，王磊研究了克孜尔石窟砂岩 PS 加固后抗冻融效应。

5.7 其他岩体保护加固技术

在国内其他石窟的保护加固中，大足妙高山石窟主要开展脱落造像岩体复原粘接、龛窟岩体加固、局部渗漏水治理等；龙游石窟的加固中采用了碳纤维布包裹的方法；新疆吐鲁番柏孜克里克石窟针对薄顶濒危洞窟提出钢梁吊顶结构加固的新方法。柴新军研究了针对砂岩石窟窟 顶浅层剥落病害的微型松木锚杆加固技术。龙山石窟裂隙加固中采用了无机矿物聚合物。赵林毅研究了基于仰韶水泥的砂岩石窟裂隙灌浆材料的性能研究。王逢睿以“无机矿物聚合反应” 为研究切入点，以增强材料在环境因素影响下的耐久性能为目标，验证“通过无机矿物聚合反应提高保护材料耐久性”这一技术推断。Zhigang Tao 基于大足石刻圆觉洞复杂的砂岩顶板力学特征和地质条件开展了精细化勘察，并基于物联网和传感技术，运用压力传感器、光栅传感器，GNSS位移监测仪、激光测距仪、温湿度监测仪系统开展了平顶板洞窟顶板稳定性监测，并进行了数据初步分析。

石窟主要分布于丝绸之路沿线国家，受制于这些国家的社会经济条件，相关加固工作多未开展，相关文献极少。值得一提的是阿富汗巴米扬石窟被破坏后，联合国教科文组织开展了石窟岩体加固工作，提出的技术为锚固与裂隙灌浆。

5.8 古代石窟寺营造技术的科学性阐释

近年来石窟寺崖体及洞窟保护主要集中于兼容性加固化学材料的研发，如有机硅材料、纳米材料、仿生材料、水气两硬改性材料等。另外，一个很有价值的研究也在开展，就是古代石窟营造工艺与技术的挖掘及科学性阐释。早在2001 年，孙均和杨林德就提出从工程科学角度看浙西的龙游石窟，俞茂宏从结构力学的角度初步挖掘了中国古代建筑的智慧。针对我国的石窟寺保护，王思敬和杨志法均提出工程地质领域中岩石地下工程长期稳定性问题的基础研究。以上学者一致认为已稳定200a以上跨度接近的同类古地下工程为现代重大岩石地下工程长期稳定性研究提供了一个实物为基础的研究平台，而且为揭示蕴藏于其中的古人朴素的科学思想和高超技术的研究提供可行途径。典型的研究包括基于文献与考古探索敦煌莫高窟历史保护智慧，唐代以来云冈石窟修缮保护的挖掘与梳理，龙游石窟古代保护方法考证等。

从石窟寺崖体及洞窟岩体保护加固技术的发 展历程不难看出， 技术的进步与理念的发展是紧密相关的。在砂砾岩上开凿的敦煌石窟群的保护，从最初的挡墙支顶、发展到隐蔽性更强的锚固技术、局部支顶技术、裂隙灌浆技术、表面防风化技术等，并开展了相应材料与工艺的研发，整个历程充分体现出最小干预、最大兼容、适度保护等理念与原则，在石窟寺崖体及洞窟岩体抢险加固时期发挥了重大作用。随着重大险情的消除，石窟寺步入科学保护阶段，目前预防性保护理念在以上重要石窟中得到了重视，相应的监测预警体系建设 为后期预防性保护奠定了基础。因此，任何保护技术都要放在当时的时代背景和条件下去评价。

毋庸置疑，随着我国文物保护与西方发达国家的深度融合，未来在石窟寺保护加固技术方面我们的优势会进一步凸显，具备向一带一路沿线国家石窟寺保护技术输出的能力。?

6.1 石窟寺岩体保护理念

石窟寺岩体保护理念是石窟寺保护技术研发和应用的关键和前提，也是相关保护技术是否适用的衡量标准。未来，仍需强化价值的充分挖掘与科学阐释，尤其是深度融合艺术学、考古学、宗教学等学科，在满足稳定性和耐久性的基础上凝练出更好满足“不改变原状”的综合保护技术， 最大限度地保护和展示遗产价值。此外，要借鉴世界文化遗产保护最新研究成果，结合石窟寺个性需求，深度挖掘中国优秀传统文化所蕴含的哲学思想，不断丰富和完善石窟寺保护理念，为从业者提供一个清晰、明确且可操作性强的指导思想，为石窟寺保护提供中国方案是未来研究的重要任务。

6.2 石窟寺岩体的精细化勘察与病害评估

已有勘察和施工的精细化程度还不能完全满足石窟寺岩体保护加固的要求。因此，基于价值的石窟寺岩体成套精细化勘察技术是石窟岩体保护加固的主攻方向。勘察的精细化程度决定着“最小程度干预”“不改变原状”等理念能否得以实现。针对岩体风化现状与评估、防风化加固效果评估、变形裂隙发育特征及加固效果评估等技术需求，开展高精度专用无损检测仪器与装备研发、测试技术、评估方法等均需要多学科联合攻关，尤其是石窟寺渗水、水汽运移机制研究更是需要迫切开展的工作。石窟寺全生命周期演化进程科学表征，赋存环境、岩体特征等与石窟病害关联性研究等也是未来研究的重要内容。

6.3 石窟寺精细化成套保护加固技术

已有石窟寺岩体保护加固技术（支、托、锚、 灌、喷）的效果评价与服役时效无疑是未来研究的重点，先进保护理念指导下的不同病害定量精细化保护加固技术，以及支持技术实现的成套装备研发是未来石窟寺岩体保护发展的重要方向。保护材料研发将在石窟保护技术研发中占有非常重要的地位，因此，兼容性、耐久性及不改变原状理念下的保护材料与工艺的深入研发，可以为石窟寺的科学保护提供直接保障。

6.4 石窟寺岩体预防性保护

预防性保护是通过管理与技术有机结合，从而实现更广阔视野和更真实有效的长久保护。石窟寺保存环境的不断改善和潜在病害风险因子的不断消除，是保护技术更好发挥作用的前提。目前，除了列入世界文化遗产的石窟寺已经开展较为全面的监测体系建设外，其他石窟寺的监测工作开展相对较少，因此，基于风险的石窟监测预警体系技术的完善与布置及相关阈值的研究，是当前和今后一段时期内的工作重点，也是石窟寺岩体预防性保护研究的难点。此外，深度挖掘和解读石窟寺开凿的科学内涵和长期保存机制，并将相关研究成果应用于石窟寺预防性保护也是未来研究的重点。?

石窟寺因其特殊的文物价值与属性，与现代岩体工程有极大差异，是一种承载了丰富文化属性的古代建筑工程。石窟寺岩体加固技术的研究不仅对古代岩土工程具有重要意义，也为如何提高现代地下工程的使用寿命提供有益的参考。

石窟寺岩体保护加固大致可分为四个主要阶段，保护加固从最初的安全性控制需求，逐步发展到充分考虑遗产价值、最小干预及加固材料与工艺兼容性的技术需求，再到深入岩体风化、渗水、变形破坏机制的科学解读，以及基于风险管理理论的预防性保护研究，整个发展历程与相关学科以及世界文物保护理念的不断发展息息相关。

已有研究和工程实践对于具有重要文物价值的石窟寺长久保存起到了重要作用。然而，距离基于价值的石窟寺真实、完整、长久保存需求还有较大差距。石窟寺保护理念还不够完善，病害机理研究还不够深入，保护技术精细化水平还不够高，部分加固技术的科学性还需时间的检验，风化和渗水等难题还没有得到有效地解决，成熟的保护加固材料比较紧缺，预防性保护监测体系建设还处于初级阶段等。当前，我国石窟寺保护正处于前所未有的战略机遇期，相信随着国家级科研平台的建设，在多学科团队的共同参与下，突出价值的石窟科学保护利用体系将迅速构建，必将推动我国 从“石窟大国”向“石窟强国”的转变。同时，相关研究成果也会对摩崖造像、石刻、墓葬和古遗址等的保护提供借鉴和技术支撑。?