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中国古代土结构 Ancient Chinese soil structure

时间 : 2022年7月21日分类 :工程百科阅读：167

中国古代土结构翻译：Ancient Chinese soil structure

基本定义

土结构是人类最早应用的居住结构类型之一。原始人类以石器、棍棒等简单工具，模拟天然岩洞，掏挖洞穴作为栖身之所。随着工具与技术的改进，继掏挖方式之后，又出现了夯筑、制墼等技术，推动了中国古代以土结构为主的城市、水利、房屋建筑的发展。

土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关联的综合特征，一般可分为两大基本类型：

1)单粒结构。也称散粒结构，是碎石(卵石)、砾石类土和砂土等无黏性土的基本结构形式，其对土的工程性质影响主要在于其松密程度。

2)集合体结构。也称团聚结构或絮凝结构，这类结构为黏性土所特有。黏性土组成颗粒细小，表面能大，颗粒带电，沉积过程中粒间引力大于重力，并形成结合水膜连接，使之在水中不能以单个颗粒沉积下来，而是凝聚成较复杂的集合体进行沉积。

特征

中国古代土结构（Ancient Chinese soil structure）主要有分为掏挖式土结构、夯筑式土结构与砌筑式土结构三类。

掏挖式土结构

由掏挖而成的各种洞穴。其形式主要有横穴与竖穴两种。横穴（后来发展为窑洞）一般就土崖开挖，洞穴的上部挖成半圆拱形，拱上土重和其他荷载沿拱趾传递于基土。这种土窑洞适用于中国西北地区的黄土地带，现今在河南、山西、陕西、甘肃等省，土窑洞仍然是民居形式之一。小洞穴只有几平方米，大洞穴可达几十平方米。其规模大小，主要取决于土质和使用要求，即拱的跨度大小随土的性质而不同。为了改善居住条件，延长使用年限，在土窑洞口安装门窗，加砌砖脸，也有在土拱内加砌拱形砖衬的。竖穴是由地面向下开挖而成，口小下大，截面呈“墴”状，也称袋状穴，穴边土的侧压力沿环状穴壁分布于周围土层。在使用中穴口覆以遮盖物，以防雨雪侵入。竖穴在使用中逐步演变成半穴，继而成浅穴，最后完全上升到地面，形成了各种地上建筑的原型。但用作贮藏物品的竖穴（井窖），现今在中国北方农村中仍在使用。掏挖式土结构，简便易行，经济实用，并具有保温、节能、隔声等优点，所以具有很好的使用价值。

夯筑式土结构

使用夯杵，将土捣筑坚固，加大密实度，改善土的结构，以提高其承载能力，可作为房屋的承重结构，也可作为围护结构。夯筑式土结构，对中国古代建筑的发展具有重大意义。

原始夯土都是无模夯筑，工具也无定型。从山东龙山文化遗址中所发现的夯土遗迹来看，可能是用石块、棍棒等夯筑的。氏族社会晚期至奴隶社会早期的夯土城垣，采用先将土分层夯筑后再将两侧面加以整削成型。甘肃敦煌石窟区仍保存有夯筑土塔。河南淮阳贮粮台留存有新石器时代用版筑的古城遗址，城内有土坯垒砌的房址。河南郑州一带商朝中期遗址中，发现有采用版筑的墙体。所谓版筑，即在夯土墙的两侧及两端以木板或圆木为模、并将两端锁紧，然后填土夯实；根据夯筑体需要的长度，将模板水平移动；夯实一层后，再将模板提升，夯筑另一层；直至需要的夯筑高度为止。可见中国古代已有提升模板施工的原始雏型。由无模夯土发展到版筑，是夯土结构的一个演变过程，不仅节约了工程量，加快了施工进展，同时也进一步提高了夯筑结构的强度。自氏族社会出现夯筑式结构以来，随着技术的发展和工具的改进，其应用范围也不断扩大，直至明代以前的数千年中，除历代城市的城墙外，秦、汉朝的长城大都用夯土筑成。宫室或民居的墙体、高大而坚实的台基和古代水利工程中的堤坝等，也是用夯土结构建筑。明、清两代，在福建、两广部分地区的住宅，也有用夯土作为承重结构的三层土筑楼房，夯土承重外墙厚约1米左右，福建永安住宅即是一例，直至近代，某些地区也仍然有用夯土建造的房屋和墙垣。

砌筑式土结构

土砌体所用的砌块分为“土墼”和“土坯”两种。土墼是用最佳含水量的潮湿土，放入木模中经夯筑形成。土坯则是用水和好的湿泥，放入木模中经抹平形成；在制作中也往往有加入草筋者；它们经自然干燥后即可用来砌筑。墼或坯大约产生在龙山文化晚期，在商、周时期的建筑遗址中，都曾发现有墼或坯的砌体；敦煌、西安等地汉朝的土坯墙也多有发现；新疆发现有唐、五代时期用土坯砌筑的圆形穹窿结构，直径达10米以上；不仅说明中国古代砌筑式土结构的广泛使用，更可看出当时砌筑技术的水平。墼或坯的规格虽然因时代、地区之不同而有所不同，但一般都是以便于制作、搬运和砌筑决定其尺度。墼或坯一般多以立砌为主，间以平卧的砌筑方法，这是因为墼或坯平卧砌筑较易折断；立砌时仅在上下两端用泥浆粘结，砌块的吸水面小，不致因吸水过多而软化降低结构的承载能力。