劉 懷 瑞

(1.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024; 2.運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)

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關(guān)于古建筑地基處理的方法討論

劉 懷 瑞1,2

(1.太原理工大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，山西 太原 030024; 2.運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)

介紹了古建筑地基基礎(chǔ)的類(lèi)別，主要對(duì)古代大型建筑物的地基處理與古代城墻的地基處理方法進(jìn)行了闡述，分析了地基處理過(guò)程中的關(guān)鍵要素及主要材料，為現(xiàn)代建筑工程地基處理提供參考。

古建筑，地基處理，城墻，土臺(tái)，山石

0 引言

我國(guó)擁有5000年的歷史，有著5000年的燦爛文化。同時(shí)建筑方面也有著悠久的歷史，在歷史上，建筑的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同的時(shí)期，同樣也包括地基的處理。最原先古建筑物針對(duì)地基的處理是比較簡(jiǎn)單而且易操作的，通過(guò)對(duì)自然的土地基進(jìn)行夯實(shí)處理來(lái)增加地基的承受力。隨著時(shí)間的推移以及科技的進(jìn)步，人們慢慢意識(shí)到簡(jiǎn)單的夯實(shí)處理已經(jīng)不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)承載力的需求了，因此到商周、春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期地基的處理有了很大的提高，在原先的基礎(chǔ)上開(kāi)始建造臺(tái)基來(lái)處理地基，這種建筑一般高于地面，目的是用來(lái)承托建筑物，有很好的防腐、防潮功能，同時(shí)地基增加了建筑物的高度，提高了當(dāng)時(shí)建筑物的高度，造就高大宏偉的氣派。歷史繼續(xù)前行，到了西漢時(shí)期，又有了對(duì)地基處理的改良方案，就是在柱基礎(chǔ)的處理方面開(kāi)始采用平頂面明基礎(chǔ)，柱礎(chǔ)石的上面放置柱子，兩者只是簡(jiǎn)單的物理性連接。之后在這種處理地基的方法上進(jìn)行改造，對(duì)柱礎(chǔ)石做了處理，采取了叫做“淺埋漏明”的方式，柱底部水平斷開(kāi)。對(duì)于相對(duì)而言正式的建筑物來(lái)說(shuō)，要經(jīng)過(guò)幾個(gè)必要的程序，分別是“取正、定平、立基、筑基”。

1 古建筑地基基礎(chǔ)的類(lèi)別

古建筑的地基基礎(chǔ)形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)期，同時(shí)也有不同的地基類(lèi)別供現(xiàn)代人類(lèi)做出選擇，其中根據(jù)建筑物的重要程度，古建筑地基的類(lèi)別包括以下幾種：首先是地處北方的建筑物的地基類(lèi)別，在北方，大部分的地基都是黃土地，因此因地制宜的思想便是使用當(dāng)?shù)氐牟牧献鳛榈鼗牟牧?，黃土因此就成了地基材料不二的選擇，但是黃土一些方面的性質(zhì)不是特別理想，一般會(huì)在黃土中添加其他試劑(比如說(shuō)石灰)作為地基的材料，然后對(duì)黃土進(jìn)行逐層的夯實(shí)，確保地基的穩(wěn)定。其次在比較正式的建筑中，一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面要考慮抗震性能，而單純的地基材料不能滿(mǎn)足這方面的需求，要想對(duì)抗震方面有比較理想的性能，古時(shí)候的人類(lèi)沒(méi)有多余的選擇，一般會(huì)在地基層添加糯米粥之類(lèi)的東西進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，具體的操作程序是：每層灰土的上表面會(huì)鋪一定厚度的糯米粥，具體的厚度是五六寸，然后接著是灰土，像這樣的步驟一直繼續(xù)，直至達(dá)到理想的地基厚度；這一般是內(nèi)陸地區(qū)的地基所使用的材料；若是身處在沿海地區(qū)，則有更好的材料，那就是鵝卵石，鵝卵石的鋪設(shè)可以產(chǎn)生同樣的效果，鵝卵石作為地基基礎(chǔ)，之后用灰泥進(jìn)行砌筑；還有一種材料就是亂石，同樣也可以用于地基的基礎(chǔ)中。還有一種是在建造帝王的居住辦工場(chǎng)所的建筑物時(shí)，對(duì)地基比較嚴(yán)格，會(huì)采用土加石灰的混合材料來(lái)進(jìn)行地基的建設(shè)，逐層夯實(shí)，然后在地基上面建造大型的臺(tái)基。上面提到的地基的材料以及處理雖然是比較簡(jiǎn)單的，但是同樣也體現(xiàn)了在建筑工程中地基的重要性，而且古代人民充分利用他們的智慧才能根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和利用存在的材料進(jìn)行地基的建設(shè)。

2 古代大型建筑地基處理方法

在我國(guó)古代，為了區(qū)分貴族和普通平民，在建筑上的不同可以明顯的告訴人們地位的區(qū)別，像一些皇宮貴族居住的皇家宮殿、王公貴族的宮殿，還有就是跟佛有關(guān)的建筑也是被列為重要的建筑如祭祀廟宇以及古塔之類(lèi)的建筑物，他們的地基基礎(chǔ)一般是通過(guò)筑臺(tái)基。特別是一些像樓、閣、殿這些比較高聳的建筑物(當(dāng)時(shí)的高聳跟現(xiàn)在的高層建筑是有一定的區(qū)別的)一般是高貴的象征，體現(xiàn)的是等級(jí)制度的上層，不僅僅在高度上體現(xiàn)地位，同時(shí)體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上獨(dú)特的設(shè)計(jì)。臺(tái)基的規(guī)模取決于地位的高低以及所要建筑的建筑物的規(guī)模，一般認(rèn)為臺(tái)基的長(zhǎng)寬高會(huì)受到房屋的高度以及出檐的限制，這樣做其中一個(gè)很重要的原因是可以避免下雨時(shí)，屋檐上的水滴隨著建筑物滴落到臺(tái)基或者是建筑物木頭材質(zhì)的柱子，防止被腐蝕。

臺(tái)基的實(shí)際作用一般可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是防潮隔濕，一般臺(tái)基的高度高于所處周?chē)仄?，高度的堆砌采用的是層層夯土或者是夯土層與碎磚石塊交互重疊夯筑，地表水或者是雨水不易通過(guò)，可以有效阻止地表水分上升進(jìn)入室內(nèi)空間，保證了建筑物的內(nèi)部可以維持一個(gè)干燥的環(huán)境，對(duì)人類(lèi)的居住不會(huì)產(chǎn)生不良的影響，更加增加了房屋的舒適度；另外一種功能是臺(tái)基可以用于承重，臺(tái)基的建造本身就是一個(gè)比較大的矩形結(jié)構(gòu)，相比于以前的自然環(huán)境有更強(qiáng)的承重能力和較好的力學(xué)性能，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以有效的阻止結(jié)構(gòu)的不均勻沉降。

在古書(shū)上就有關(guān)于古建筑的描述中提到：“凡屋有三分，自梁以上為上分，地以上為中分，階為下分”的說(shuō)法，而且關(guān)于各部分間的比例有較為科學(xué)合理的解釋。古建筑的研究可以通過(guò)三部分進(jìn)行詳細(xì)的研究，分別是臺(tái)基、屋身、屋頂。其中臺(tái)基的古建筑是區(qū)別于現(xiàn)代建筑的顯著特征，但是不能否認(rèn)現(xiàn)在建筑地基的存在，只是處理方法不同而已，現(xiàn)代建筑一般把地基安排在地下面。臺(tái)基的主要組成部分是臺(tái)幫，臺(tái)幫將柱礎(chǔ)攔土墻以及磉墩包圍在內(nèi)。

高臺(tái)基的建筑物在中國(guó)的歷史上占據(jù)重要的位置，其中它的出現(xiàn)是在樓閣產(chǎn)生之前，是建筑的重要方式之一。一般上高臺(tái)基建筑有兩種，一種是高臺(tái)基建筑的臺(tái)，這種建筑是利用自然的土臺(tái)或者是人工夯筑的土臺(tái)，之后將土臺(tái)磨平以方便在其上建造建筑物，如樓閣、宮殿之類(lèi)的。土臺(tái)的高度由建造者自行決定，基本上維持在10 m左右的高度，但是也有相對(duì)比較高的，可以達(dá)到25 m，而且有些土臺(tái)大的可以在上面建造一座城池，這種土臺(tái)的產(chǎn)生主要是為了維持城池不受外界的干擾，內(nèi)部達(dá)到自給自足的情況。另外一種是在土臺(tái)的周?chē)⒛局僚_(tái)的建造一般是天然形成的，有的是夯筑的，之后同樣在臺(tái)子上建造樓閣，秦漢時(shí)期特別流行的一種建造物，現(xiàn)如今遺留下來(lái)的陜西咸陽(yáng)秦代一號(hào)宮殿就可以看到這樣的高臺(tái)。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，臺(tái)基的發(fā)展也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和更新，在封建主義時(shí)期，臺(tái)基的存在與否直接決定了當(dāng)時(shí)地位的高低，臺(tái)基也成為了人們所敬重的東西之一。在建筑過(guò)程中，臺(tái)基的形式主要包括以下幾種：

1)獨(dú)立臺(tái)基：這種臺(tái)基一般是建筑于庭院底面之上的，對(duì)于基礎(chǔ)的做法采用傳統(tǒng)的獨(dú)立基礎(chǔ)，其中包括“磉墩”和“攔土”，而且這兩個(gè)部件之間不是直接連接的。在中國(guó)傳統(tǒng)的四合院建筑中，臺(tái)基最高的一般是正房，依次排列是后院的正房、配房，門(mén)和走廊的臺(tái)基是最低的。位處山西的喬家大院各房是嚴(yán)格按照這種順序設(shè)計(jì)的，北京的老四合院中也可以看到此類(lèi)地基的處理。

2)臺(tái)基建造在臺(tái)上：這種臺(tái)基的建筑會(huì)在比較大型或者是重要的建筑中看到，是高臺(tái)建筑的顯著特征。此外這些建筑除了擁有高臺(tái)以外，部分臺(tái)基單獨(dú)的建立在高臺(tái)之上。北京故宮的三座建筑即中和殿、保和殿以及太和殿就有自己?jiǎn)为?dú)的臺(tái)基。

3)臺(tái)和臺(tái)基融合成一體的建筑臺(tái)基：這種建筑物非常的重要，一般臺(tái)和臺(tái)基是低于建筑物的最低處的，形成了相對(duì)比較低的臺(tái)基和臺(tái)，而且這兩種建筑是連在一起的。

3 古城墻地基處理方法

古城墻地基一般是采用山石最為合適，山石一般采用的是裸露在天然的，不加任何修飾的，南京是最為古老的城市之一，就保留了這種原始的地基，特別是南京的城墻依然保留著采用山石作為地基，大條石鋪砌在巖石墻基的兩側(cè)，塊石均勻鋪在中間的分層中，中間分層水平鋪砌塊石，然后用黃土拌石灰混合漿將石頭與石頭之間的縫隙進(jìn)行澆筑。

還有一種古城墻地處地區(qū)的地勢(shì)比較低，而且周邊的土壤是處于松軟的狀態(tài)，那么這種建筑的地基進(jìn)行處理時(shí)，則需要使用轉(zhuǎn)嫁力點(diǎn)進(jìn)行砌筑地基。

臨河近的地區(qū)建筑護(hù)城墻時(shí)，城墻的基礎(chǔ)一般是要進(jìn)行深筑，采用重量比較大的大條石進(jìn)行堆積，深度需達(dá)到七八米之深，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑物的建造。

古代還有采用片石、木樁等材料進(jìn)行地基的處理。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)古建筑地基的處理，加深對(duì)地基處理的重要性以及在今后的建筑中，通過(guò)古代建筑地基處理的方法所表現(xiàn)出來(lái)的性能對(duì)現(xiàn)代建筑地基的處理奠定基礎(chǔ)。

[1]張鶴年,劉松玉,洪振舜.現(xiàn)代城市建設(shè)對(duì)古建筑的影響與加固措施.施工技術(shù),2007,36(5):32-34.

[2]李志強(qiáng).考慮土—結(jié)構(gòu)相互作用的木結(jié)構(gòu)古建筑地震反應(yīng)分析.西安：西安建筑科技大學(xué),2008.

[3]楊鳳麗,馬恒廣,孫 茜.淺談古建筑的營(yíng)造與修繕.山西建筑,2008,34(16):57-58.

[4]楊國(guó)慶.南京明代城墻.南京：南京出版社,2002.

Discussion about ancient building foundation treatment method

Liu Huairui1,2

(1.CollegeofArchitecture&CivilEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China;2.YunchengPolytechnicCollege，Yuncheng044000，China)

The paper introduces categories of ancient architecture foundation types, mainly describes ancient large-scale architecture foundation treatment and ancient city wall foundation processing methods, and analyzes critical foundation processing factors and materials, which has provided some guidance for modern building engineering foundation treatment.

ancient architecture, foundation treatment, city wall, stereobate, hillstone

1009-6825(2015)01-0061-02

2014-10-29

劉懷瑞(1981- )，男，在讀工程碩士

TU753.8

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