晋阳古城西城墙防雨蚀研究

晋阳古城西南城墙水渠发掘简报作者：晋阳古城考古队来源：《文物世界》 2014年第5期晋阳古城考古队2013年5~9月，晋阳古城遗址考古队在晋源镇康培集团苗圃内进行了一次发掘，发掘城墙部分时发现一条东西向的引水渠。

水渠两端位于城墙东西两侧，中部叠压于夯土内（图一）。

2014年5月，对其进行了解剖，现将发掘和解剖的结果简报如下。

一、地层堆积根据解剖时的情况，结合水闸南壁剖面介绍如下。

第1层：现代耕土层。

灰褐色土，质地疏松，较杂乱，包含植物根系、碎石块、砖块等。

厚15~25厘米。

第2层：明清时期文化层。

浅灰色土，包含有较多的石块、砖块、瓦片以及少量青花瓷片。

砖块主要是素面长方砖，瓦片主要是素面布纹里板瓦和筒瓦。

距地表深0.15~0.25米，厚40~80厘米。

第3层：宋元时期文化层。

深黄褐色土，夹杂较多的木炭灰，包含物有石块、瓦片、砖、瓷片和陶片等。

距地表深0.55~1.05米，厚约1.4米。

第4层：五代宋初时期文化层。

黄褐色沙土与深灰色土交错叠压形成，较致密，包含物较少，距地表深1.95~2.45米，厚约0.4~0.44厘米。

二、水渠水渠位于T10201、T10202内，东西向横穿城墙，向东延伸至城内被另一条南北向的水渠打破（图二），全长约18.1米。

东西各有一水口，根据二者的水平高差判断，位于城墙西部的为进水口，城墙东部的为出水口，水的流向为自西向东。

以进水口和出水口为界，可以将水渠分为三部分。

1.进水口以西部分。

进水口以西部分保存较差，残留部分长约3米，最高处距底部约1.9米。

靠近进水口处底部用规整的条石垒砌而成，石块长约0.2~0.25米，宽约0.2米，厚约0.15米。

条石以上部分用不规则的石块垒砌。

2.进水口与出水口中间部分。

进水口处设置有一道铁栅栏。

栅栏两侧及底部用规整的方石垒砌，石块长0.2~0.25，厚约0.2米。

中间为网格状铁闸。

铁闸用6厘米宽铁条组成，横竖各5排，整体高0.63~0.78、宽1.1米。

晋阳古城遗址加固材料筛选及配比试验研究杨海军;刘平;孙博;周阿杰;潘东玥【摘要】对当前土遗址加固材料进行调研和分析基础上,提出了遗址土中加入石灰和水性丙烯酸酯乳液的加固材料方案;并对加固前后土体的强度特性、耐水性能、收缩特性等进行了试验研究.研究结果显示,石灰和水性聚氨酯/聚丙烯酸酯乳液混合加固材料对土遗址保护加固具有良好效果;并提出了加固材料的最优配比.%Based on the analysis of materials for conservation and consolidation in the field of earth sites,the scheme of adding lime and waterbornepolyurethane/polyacrylate to the soil of earth sites is proposed.These characteristics related to mechanics,strength,water resistance,shrinkage were tested.The results show that the reinforced specimens following the scheme have the best comprehensive properties.The optimal proportions of lime and acrylic emulsion have also been determined.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)019【总页数】11页(P24-34)【关键词】保护加固;土遗址;石灰;收缩特性;水性聚氨酯/聚丙烯酸酯【作者】杨海军;刘平;孙博;周阿杰;潘东玥【作者单位】山西省文物技术中心,太原 030000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000;中铁西北科学研究院有限公司,兰州 730000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000;兰州大学土木工程与力学学院,兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TB302.1岩土质文物保护加固材料的筛选研究，一直是文物保护加固工程中面临的重要课题。

摘要中国历史悠久，文物众多。

城墙作为悠久历史的传承与见证的代表之一也日益受到重视。

古城墙作为保存完好的由砖土构造而成的防御类古建筑，历经世事变迁之后，虽规模依旧雄伟壮丽、气势磅礴但城墙本身正在遭受多种病害侵蚀。

地面三维激光扫描技术因为其数据质量高、数据采集方式便捷使得该技术成为如今建筑遗产保护领域的热门手段。

本文以北方某地古城墙平面墙体为研究对象，通过现场病害调查并借助地面三维激光扫描技术进行点云数据采集，重点研究了城墙裂缝病害与鼓胀病害的提取方法并对其可视化表达进行拓展，主要研究内容和结论如下：（1）通过结合文献资料与实地调研将古城墙病害分为六类，并对这六类病害进行详细论述原因及目前不同病害的提取测量手段。

对北方某地古城墙墙面砖现状进行实地走访调查，对该地城墙病害进行调查并提出保护的合理化建议。

病害主要有：不均匀沉降、鼓胀变形、城墙裂缝、城墙风化与剥落、自然生物的破坏以及人为地不合理利用等现存病害。

其中以城墙裂缝、鼓胀、砂浆流失病害为主。

（2）对三维激光扫描技术的原理进行简单阐述并对影响地面三维激光扫描数据获取精度的影响因素进行分类阐述：分别从仪器本身、目标物及外界环境三个方面进行详细分析，并为城墙外业数据获取实际操作提出建议。

（3）重点研究城墙裂缝与城墙鼓胀的病害提取方法，创新使用多种成熟算法，拓展算法使用领域。

包含点云聚类、裂缝线提取、点云切片、点云平面拟合等算法，研究了算法中不同阈值设定对提取效率或精度的影响，通过实验成功提取了城墙典型病害，表明该方法的有效性。

（4）对典型城墙病害进行实例验证，城墙裂缝可识别；拟合的城墙平面与历史文献资料进行对比，误差相差0.0756°，整体来说平面可信度高，保证了后续鼓胀病害的可靠性。

通过对提取的数据进行可视化处理生成热力图、线画图，为实际城墙的安全检测与评估提供更加直观的依据。

关键词：城墙病害；点云数据；裂缝提取；鼓胀提取IAbstractChina has a long history and many cultural relics.As one of the representatives of the inheritance and testimony of a long history,the city wall is also increasingly valued.The ancient city wall is a well-preserved defensive ancient structure made of brick and earth. After the changes of the world,although the scale is still magnificent and magnificent,the city wall itself is being eroded by various diseases.The ground three-dimensional laser scanning technology has become a popular method in the field of architectural heritage protection because of its high data quality and convenient data collection method.In this paper,the plane wall of an ancient city wall in a northern area is used as the research object. Through the on-site disease survey and the use of ground three-dimensional laser scanning technology to collect point cloud data,the focus is on the extraction method of the city wall crack disease and bulging disease and its visual expression is expanded.The main research contents and conclusions are as follows:(1)The ancient city wall diseases are divided into six categories by combining literature information and field investigation,and the causes of these six types of diseases are discussed in detail and the current measurement methods for different diseases are extracted.On-site investigation was conducted on the status quo of the ancient city wall and wall bricks in a place in the north,to investigate the disease of the city wall and to put forward reasonable suggestions for protection.The main diseases are:uneven settlement, bulging deformation,city wall cracks,weathering and exfoliation of city walls,destruction of natural creatures and artificial irrational utilization of existing diseases.Among them,the main causes are wall cracks,bulging and mortar loss.(2)Briefly explain the principle of three-dimensional laser scanning technology and classify the factors that affect the accuracy of ground three-dimensional laser scanning data acquisition:analyze in detail from three aspects of the instrument itself,the target object and the external environment,and provide data for the city wall industry Get practical advice.(3)Focus on the research of the method of extracting diseases of city wall cracks and city wall bulging,innovate and use a variety of mature algorithms,and expand the field of algorithm use.Including point cloud clustering,crack line extraction,point cloud slicing, point cloud plane fitting and other algorithms,the effect of different threshold settings on the extraction efficiency or accuracy in the algorithm was studied,and the typical wall diseases were successfully extracted through experiments,indicating that this method The effectiveness.(4)The typical city wall diseases are verified by examples,and the city wall cracks can be identified;the fitted city wall plane is compared with historical literature,the error is 0.0756°,and the overall plane reliability is high,which ensures the reliability of subsequentbulging diseases.By visually processing the extracted data to generate heat maps and line drawings,it provides a more intuitive basis for the safety detection and evaluation of actual city walls.Keywords:city wall disease,point cloud data,feature extraction.目录北京建筑大学硕士学位论文原创性声明北京建筑大学硕士学位论文使用授权书中国古城墙典型病害信息提取方法研究 (II)摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国内城墙病害研究及发展现状 (2)1.2.2国外城墙病害研究及发展现状 (4)1.2.3点云特征提取研究现状 (5)1.3本文研究内容与技术路线 (7)1.4论文结构安排 (8)1.5本章小结 (9)第2章古城墙主要病害与三维激光扫描技术 (10)2.1古城墙城砖表面病害现状 (10)2.1.1鼓胀病害 (10)2.1.2裂缝病害 (11)2.1.3砌体城砖松散、缺失 (12)2.1.4面层砖的酥碱、风化 (12)2.1.5植被破坏 (13)2.1.6人为破坏 (13)2.2三维激光扫描技术 (14)2.2.1三维激光扫描系统工作原理 (14)2.2.2三维激光扫描仪误差分析 (15)2.2.3三维激光扫描仪外业操作建议 (20)2.3本章小结 (21)第3章基于点云数据的城墙裂缝与鼓胀病害提取方法 (22)3.1城墙裂缝提取方法 (22)3.1.1裂缝提取的算法思路 (22)3.1.3点云聚类 (24)3.1.4计算点云法向量 (25)3.1.5提取裂缝线 (25)3.2城墙鼓胀提取的方法 (26)3.2.1鼓胀提取的算法思路 (27)3.2.2点云切片算法 (27)3.2.3点云变化点识别 (28)3.2.4点云平面拟合 (29)3.2.5提取城墙鼓胀 (30)3.3本章小结 (30)第4章城墙病害提取实验与分析 (32)4.1实验数据准备 (32)4.1.1点云配准实验 (32)4.1.2点云数据获取 (34)4.1.2点云数据预处理 (36)4.1.3实验环境配置 (37)4.2城墙裂缝病害提取 (38)4.3城墙鼓胀病害提取 (38)4.4本章小结 (40)结论 (41)展望 (42)参考文献 (43)致谢 (48)第1章绪论第1章绪论1.1研究背景及意义中国古城墙作为中华物质文化遗产的重要部分，作为古代城池防御体系的主体见证着中国封建社会发展的全过程。

高密度电阻率法在晋阳古城考古勘探中的应用作者：张欣来源：《文物世界》 2015年第5期张欣摘要：随着科技考古的发展，大量现代勘探手段被应用到考古领域中。

在晋阳古城城墙考古勘探过程中，结合传统的考古技术手段，同时引入了地球物理方法中高密度电阻率法，研究其在考古工作中的可行性，并最终取得了较好的效果。

关键词：高密度电阻率法晋阳古城考古勘探早在20世纪60年代，我国就有用地球物理方法探查古墓的先例。

经过半个多世纪的实践应用，现已发展到将遥感、电法、磁法、探地雷达和水下声纳等多种地球物理探测手段应用到考古勘探中。

物探考古在一定程度上克服了传统洛阳铲”难以解决的砾石层和水位层等地层困难，同时实现了考古界无损探测地下文物”的愿望。

一、晋阳古城简述晋阳古城遗址位于太原市东、西两山之间的广大地区，由城池区域、古墓葬区域、宗教祭祀区域组成。

城池区域东西长4750米，南北宽3750米，面积约20平方公里。

地面现存遗迹有西墙残垣、西南城角、宫城基址等。

对晋阳古城遗址进行深入研究，确定其历史时期，对太原历史、山西历史有着重要的科学意义。

运用现代地球物理方法辅助洛阳铲勘探研究晋阳古城遗址也适应时代的需要。

二、高密度电阻率法在古城勘探中的尝试1．高密度电阻率法简介高密度电阻率法是一种阵列勘探方法，是把很多电极同时排列在测线上，通过对电极自动转换器的控制，实现电阻率法中各种不同装置、不同极距的自动组合，从而一次布极可测得多种装置、多种极距情况下多种视电阻率参数的方法。

对取得的多种参数经相应程序的处理和自动反演成像，可快速、准确地给出所测地电断面的地质解释图件，从而提高了电阻率方法的效果和工作效率。

高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法。

其原理与普通电阻率法相同，所不同的是在观测中设置了高密度的观测点。

其工作原理如图一所示。

此次高密度电法野外工作使用的仪器为E60M型高密度电法工作站，它是一种新型的电法仪。

仪器采用程控方式进行数据的采集和电极控制，采集的数据以图像的形式实时显示在屏幕上，以便随时可以监控资料的质量。

晋阳古城西城墙病害原因分析土遗址是一类以土为建筑材料的古遗址，它属于不可移动文物。

其本身具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。

由于其自身本体体积一般较大，多数遗存于野外，受自然环境影响因素较多，致使其保护工作有极大的难度。

同时由于其不可再生性，一旦其遭受破坏就会造成永久性的损失。

本文通过对其他文献的参考及对晋阳古城西城墙的调查，（1）确定了晋阳古城西城墙遗址在土遗址中的划分，按建造方式，晋阳古城西城墙属于粉土夯筑；按建筑用途，晋阳古城西城墙属于古城类土遗址。

（2）确定了晋阳古成西城墙的病害主要有顶面冲沟、剥蚀、酥碱、生物风化及人为的破坏。

（3）初步分析了晋阳古城西城墙本体病害的成因。

关键词：晋阳古城西城墙，土遗址，病害一、前言随着国家经济的快速发展，国家对传统文化的重视与弘扬发展也越来越重视。

晋阳城作为中国北部重要的政治、经济和军事中心之一，在中国历史的进程中具有显著的作用，是中原王朝安危所系的战略屏障，为中华民族多元文化的融合做出了重要贡献。

晋阳古城从建成伊始沿用了1500余年，是城市格局较为完整、文化遗存埋藏较为丰富的古代城市遗址。

它本身就是我们传统中华文化的一部分，同时它也是中华传统文化的载体，保护好晋阳古城遗址对于我们了解民族历史，弘扬我们的优秀传统文化有着重要的意义。

晋阳古城遗址（公元前5世纪～公元10世纪）位于山西省太原市晋源镇，是我国中原地区历史悠久、价值突出的大型城市遗址之一，曾为战国时期赵国的都城（早期）、北齐的陪都、北汉的别都、唐代的北都，在春秋至宋代的1450余年间，特别是隋唐五代时期一直是我国北方的军事、政治、经济重镇。

现存古城遗址面积约20平方公里，较完整地保存了唐、五代时期的城市规模，2001年被国务院公布为第五批全国重点文物保护单位【1】。

晋阳古城西城墙作为晋阳古城遗址的重要一部分，研究它所处的自然地理环境及所受病害的类型及成因，对于保护古城遗址及对以后类似遗址建筑的保护有着重要作用。

国家文物局关于晋阳古城西城墙遗址抢险加固保护方案的批复文章属性•【制定机关】国家文物局•【公布日期】2012.06.08•【文号】文物保函[2012]1412号•【施行日期】2012.06.08•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】文物及历史文化遗产保护正文国家文物局关于晋阳古城西城墙遗址抢险加固保护方案的批复（文物保函〔2012〕1412号）山西省文物局：你局《关于审批晋阳古城遗址西城墙保护展示设计方案的请示》（晋文物〔2012〕129号）收悉。

经研究，我局批复如下：一、原则同意开展晋阳古城西城墙遗址抢险加固保护工作。

二、晋阳古城城墙遗址保护工作应根据《晋阳古城遗址保护规划纲要》的相关内容和要求，坚持最小干预和可识别原则，重点对存在结构稳定性问题的城墙遗址进行抢险加固，以传统夯筑、土坯支护和充填为主，锚杆和灌浆措施仅用于破坏严重、濒临坍塌的部位。

（一）采用灰土挤密桩法加固城墙基础，对遗址干扰较大，暂不同意实施该项目。

（二）采用“三合土”修补墙体易造成修补部位与原有夯土的强度差异，建议考虑采用夯土或土坯进行修补。

补充城墙体洞穴填补的具体措施。

（三）应进一步论证采用土工XXX覆土方法进行墙顶排水防渗的科学性，并考虑覆土拍实等其他防渗方法的可行性，进行多方案比选试验。

墙基附近修建排水暗沟对遗址本体影响较大，暂不同意该项目，建议考虑其他防排水措施。

三、应结合晋阳古城遗址整体展示和国家考古遗址公园建设需要，统筹考虑遗址展示设计原则、主题和内容，合理确定展示形式、功能布局和相关设施建设，保证遗址展示的整体性和协调性。

现有展示设计方案对遗址本体和景观风貌影响较大，暂不同意方案一和方案二的设计思路。

（一）应在系统总结考古研究成果的基础上，采用现状展示、地表标识等多种方式，充分展示遗址的价值和内涵，尽量减少对遗址本体和周边环境的影响，并避免园林化倾向。

（二）应根据游客量分析和展示需要，科学确定遗址功能分区，论证观光游览区、文化博览区、文化体验区等设置的必要性，合理确定遗址展示方式和服务设施功能布局。

晋阳古城遗址公园│中国“庞贝城”的前世今生晋阳古城遗址公园昨日，一个好消息传来：太原要建晋阳古城遗址公园了！一个热议多年的宏大设想终于将付诸实施。

早在五年前，即对建设晋阳古城遗址开始关注。

之所以关注，不仅仅在于它是中国一处重要的都城遗址；也不仅仅它是国家文物局和山西省文物局重点关注的大型城市遗址保护展示项目。

而是关乎当下：它是太原这座古老城市被摧毁的脊骨；它是生活在其中的数十万庶民的福祉。

它是太原建城2500年的实物见证，它是一座城市的记忆。

它的开建，意味着从宋代被突然隔断的太原，在物态上终于续接为一个年代连贯的有机整体。

晋阳古城片区控制性详细规划作为全国重点保护的古城遗址，晋阳古城遗址的保护面积有2000公顷。

规划筹建的晋阳古城遗址公园总面积121.09公顷，目标，是将其建成具有世界影响力的古城遗址公园。

建设中，将借鉴安阳殷墟、长安城、洛阳城等大型城址的保护经验，保护历史遗迹。

对于发掘已确定的宫殿、城门、道路、里坊区等重要的建筑遗迹，将采取地下封存、地上抬高原址的方式进行保护和展示。

同时，选择遗迹现象埋藏较深，大部分已不复存在的城址东部，作为复原展示景观。

晋阳古城遗址公园建成后，将重点展示现存晋阳古城的西城城墙、西南城角以及夯土建筑。

建设中，还将通过在部分区段种植花草树木，并结合标识说明，来阐释城垣道路、宫殿衙署、里坊街市、河渠园囿等城市布局结构，让市民可以更直观地了解晋阳古城的宏大规模。

在保护范围内，严禁有与遗址保护无关的建设行为，下一步还将逐步外迁居民，对城墙和护城河采取原址保护等措施。

位于晋阳古城遗址西南部的明代太原县城，基本保存了明、清太原县城的建制特色，是晋阳古城历史的延续，县城内城墙齐整，庙宇寺观林立，民居故宅比比皆是。

将结合晋阳古城遗址公园建设，完整地保护古城、名镇，使之成为晋阳古城遗址公园建设中的亮点。

在建设晋阳古城遗址公园的基础上，还要统筹开发建设周边区域，最终建成包括新城综合生活区、汾河文化休闲带等在内的晋阳生态文化新区，总面积32.36平方公里，服务人口15.9万人。

古城墙维护可行性研究报告一、古城墙的现状分析1.1 古城墙的历史价值古城墙是中国传统建筑的重要组成部分，具有悠久的历史和文化积淀。

古城墙见证了城市的发展变迁，承载着丰富的历史记忆和文化遗产，是城市的重要象征和标志。

1.2 古城墙的现状及存在问题然而，由于长期的风吹雨打和人为破坏，许多古城墙已经残破不堪，甚至有些部分已经倒塌。

古城墙在面临着严峻的保护挑战，急需进行维护和修复。

二、古城墙维护可行性分析2.1 维护古城墙的重要性保护古城墙不仅是为了保护历史文化遗产，也是为了传承和弘扬中华传统文化，提升城市的文化软实力，促进旅游与文化产业的发展。

2.2 维护古城墙的难点及挑战古城墙的维护工作具有一定的难度和挑战性。

首先，古城墙建筑复杂，结构繁杂，修复难度大。

其次，古城墙所在地区环境复杂，气候多变，会对修复工作造成一定的影响。

另外，维护古城墙的成本较高，需要大量资金支持。

2.3 古城墙维护可行性研究在当前情况下，为了更好地维护古城墙，我们可以采取以下几点措施：（1）加强政府支持：政府应加大对古城墙维护的支持力度，增加资金投入，加大管理力度，制定相关政策法规，明确保护责任。

（2）加强社会参与：鼓励社会力量参与到古城墙维护中来，组织志愿者、专业人士参与维护工作。

（3）开展科技创新：引入科技手段，利用先进技术设备，提高古城墙维护的效率和质量。

（4）加强宣传教育：加强对古城墙的宣传教育工作，提高公众的保护意识和文化自觉。

三、结论与建议通过分析古城墙的现状和存在问题，我们可以得出结论：维护古城墙的可行性是存在的，但需要政府、社会、科技等多方面的支持和努力。

建议未来在维护古城墙方面可以从多个方面入手，包括加强政府支持力度，鼓励社会参与，开展科技创新，加强宣传教育等方面，共同努力保护好古城墙这一宝贵的文化遗产。

从古城营村及周边看古晋阳遗址西城遗存的特点作者：张玮来源：《文物世界》 2016年第1期张玮摘要：古城营村是古晋阳遗址中心西城遗址的核心区域，村内文物古迹众多，是晋阳文化渊源的重要组成部分，其中古遗址、古建筑、碑铭等遗物一定程度上反映了晋阳西城遗存的特点：遗存种类繁多，大多与皇室相关；遗存内涵丰富，多元文化融合；遗存风格带有明显唐朝色彩，并且保存完整。

保护历史遗迹，恢复历史风貌，传承历史文化，兴建晋阳古城遗址公园已成民心所向，大势所趋。

关键词：古城营村晋阳古城西城太原（古称晋阳）作为我国著名的历史文化名城，具有悠久的历史和丰厚的文化底蕴。

在晋阳古城的发展史上，经历了帝尧、西周、战国、西晋、东魏、北齐、隋唐等不同时期的创建、重修和增筑，形成著名的太原东、中、西三城。

西城作为唐北都太原三城的主体部分，建城历史最为悠久，文物古迹最为典型，成为太原市建城2500年的实物见证，承载了一座城市的记忆。

古城营村作为晋阳西城遗址的核心区域，遗存丰富，特点鲜明。

一、晋阳古城的历史沿革晋阳城位于中原农耕文明与北方各族游牧文明结合的中心地带，这一特殊地理位置使其成为定都于关中的历代王朝的北门屏障，在长期的历史发展中渐渐成为古代北方的政治、经济、文化、军事中心之一。

古城规模也由起初“城周四里”的边塞小城发展为“城周四十里”的大都会城市，在唐代城市发展达到顶峰，号称“北都”。

（一）晋阳古城的城址布局与历史变迁晋阳城[1]由春秋末年赵鞅家臣董安于负责建筑。

他熟知太原盆地地形，将城址定于西山之下的汾、晋二水交汇处。

西晋时任并州刺史刘琨扩建并州城，城址布局由原来的周边2公里的小城变成了里外两座“城套城”的建筑格局。

南北朝时期，545年高欢在晋阳城东北处，建起著名的晋阳宫，从此晋阳城便有了南宫、北宫的叫法[2]。

565年，北齐高纬即位，在古晋阳城中建造大明宫[3]，古晋阳城因新宫殿而更名为“大明城”。

隋朝时晋阳城是防御突厥南下的“北门锁钥”，在这里进行了一系列建设：589年扩建晋阳宫，更名为新城。