Trung Quốc: Chùa Huyền Không 1.500 năm ứng dụng sợi quang để bảo tồn di tích

VHO - Một hệ thống giám sát bằng sợi quang đã được lắp đặt tại chùa Huyền Không ở tỉnh Sơn Tây, miền Bắc Trung Quốc, nhằm theo dõi độ rung của kết cấu và đánh giá rủi ro từ các tác động môi trường cũng như hoạt động của con người.

Theo Global Times, dự án được triển khai từ cuối tháng 3, sử dụng các cảm biến sợi quang phân bố tại 40 điểm quan trọng trên dầm, cột và các lối đi hẹp của chùa, cung cấp dữ liệu liên tục về phản ứng của kết cấu trước các lực tự nhiên, tải trọng do con người gây ra và cả hoạt động công nghiệp lân cận.

Được xây dựng cách đây hơn 1.500 năm, chùa Huyền Không, hay còn gọi là chùa Treo, nổi bật với vị trí nằm cheo leo trên vách đá dựng đứng. Công trình được giữ vững nhờ các dầm gỗ cắm sâu vào các lỗ đục trên vách đá, với hệ kết cấu chịu lực chính ẩn trong nền đá. Nằm trong một thung lũng sâu, ngôi chùa treo lơ lửng bên sườn núi, nhờ đó phần nào tránh được xói mòn và ánh nắng trực tiếp.

Dù có khả năng chống chịu đáng kể, công trình hiện đối mặt với nhiều thách thức. Theo Cơ quan Động đất Sơn Tây, lượng khách tham quan tăng cao, đặc biệt trong mùa du lịch, đã làm gia tăng mức độ rung động, có thể ảnh hưởng đến độ ổn định kết cấu.

Bên cạnh đó, quá trình phong hóa tự nhiên, lượng mưa và các biến động địa chất khu vực cũng làm tăng nguy cơ sạt lở đá và đất, đe dọa cả di tích lẫn du khách.

Sau nhiều thế kỷ chống chọi với gió mạnh và tải trọng, các bộ phận gỗ đã xuất hiện dấu hiệu xuống cấp và biến dạng. Ngôi chùa nằm trong khu vực có hoạt động kiến tạo mạnh, từng trải qua nhiều trận động đất lớn và vẫn tiềm ẩn nguy cơ bị ảnh hưởng bởi các hoạt động địa chấn trong tương lai.

“Hệ thống được thiết kế để giám sát các rung động do con người gây ra cũng như hoạt động xây dựng gần đó”, ông Zeng Jinyan, giáo sư kiêm trưởng nhóm nghiên cứu đổi mới về bảo vệ di sản khỏi động đất, cho biết. Theo ông, kết quả sẽ giúp xác định sức chứa tối đa an toàn cho du khách và cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn phòng ngừa.

Cùng với đó, mạng lưới giám sát kết hợp công nghệ cáp quang phân tán với các thiết bị địa chấn để ghi nhận rung động. Các cảm biến được bố trí dọc lối đi với khoảng cách 2 – 5m, trong khi các cảm biến trong cấu trúc chính được đặt tại những điểm chịu tải quan trọng như dầm chính và dầm console.

Khác với các thiết bị giám sát truyền thống, cảm biến sợi quang không xâm lấn và không cần nguồn điện chủ động, giúp giảm thiểu tác động lên cấu trúc gỗ cổ.

Theo ông Zeng, độ nhạy cao của hệ thống cho phép phát hiện những thay đổi nhỏ trong mô hình rung động và hành vi kết cấu theo thời gian, đồng thời hỗ trợ phân tích xu hướng biến đổi.

Dữ liệu thu thập được truyền về một nền tảng giám sát tập trung, cho phép trực quan hóa ba chiều tình trạng kết cấu và đánh giá theo thời gian thực.

Giáo sư Zeng cho biết việc giám sát rung động và đánh giá rủi ro địa chấn tại Chùa Treo sẽ cung cấp các nghiên cứu thực tiễn cho công tác bảo tồn kiến trúc lịch sử. Thông qua phân tích dữ liệu, các nhà nghiên cứu có thể hiểu rõ hơn cách công trình cổ phản ứng trước các tác động môi trường và địa chấn, đồng thời tìm kiếm cách ứng dụng công nghệ hiện đại vào bảo tồn.

Từ góc độ địa chấn học, Chùa Treo đã vượt qua nhiều trận động đất trong suốt hàng thế kỷ và vẫn giữ được trạng thái đáng kinh ngạc. Thiết kế độc đáo của công trình phản ánh sự hiểu biết sớm về lực địa chấn cũng như các kỹ thuật xây dựng chống động đất tinh vi.

Việc nghiên cứu phản ứng của kiến trúc cổ trước rung động cũng có thể làm sáng tỏ các cơ chế phục hồi kết cấu, từ đó mang lại những gợi mở cho thiết kế chống động đất hiện đại và thúc đẩy nghiên cứu trong cả địa chấn học lẫn kỹ thuật xây dựng.