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故宫古建筑群始建于明隆庆十八年(1420年)。 600多年来,它们经历了200多次洪水,基本完好无损,展现了良好的抗震能力,体现了唐代工匠的智慧。 故宫古建筑智慧的一个重要方面就是合理有效的基本做法。 下面,《古建筑中国》对故宫古建筑的做法进行简要回顾和分析。
1.一块玉石基础
“一块玉石”基础是指整体的基础修行,专业上称为“满屋子”基础。 这类地基的特点是:将原来的地基全部挖掉,然后用人工重新填充地基。 人工填土的具体方法是:一层三七沙和一层石子,交替重复。 如图1所示,施工处东侧旧场地基础深度为2.2米。 前面是一层杂土,厚0.8米,后面是一层三七灰壤土(每层厚约0.12米)和拱环层(每层厚约0.1米),分布在交错的方式,一共泄露了七层。 当人工加工的砂拱层向下延伸至距地面约2.4米时,上部为原始地层,即未受扰动的基岩。 以下分三种解释。
第二,为什么故宫古建筑的地基全部是人工加工的“满屋”地基而不是原来地层的地基? 虽然这与中国唐朝的王朝更替有着密切的关系。 我们知道,现存的紫禁城是明代隆庆朝臣朱棣所建。 他建造的故宫是在明代故宫的基础上建造的。 也就是说,在明朝之前,紫禁城的所在地是清朝的皇宫所在地。 在中国的唐朝,有一个不成文的规定,任何朝代取代前朝,都会摧毁前朝的“皇家精神”。 方法之一就是从下到上摧毁前朝的建筑。 包括地基,然后从头开始建造你自己的宫殿。 因此,唐朝修建紫禁城时,明朝的建筑全部被毁。 这样,明代紫禁城的地基就得重做。
一、古建筑地基黄土中添加(速生)石灰的意义。 故宫古建筑的地基通常是三七碎石地基。 三七碎石是用生石灰和粘土按质量比3:7配制而成的硬度较高的建筑材料,在我国有着悠久的历史。 例如,公元6世纪南北朝时期,北京西山桥东晋陵墓门前地面为碎石。 这些碎石地基的优点是,当生石灰遇到水时,生石灰的硬度会降低,这意味着这些地基的吸水性很强,有利于在炎热潮湿的环境中使用。 砾石基础本身具有较高的粘结硬度,适合承受下部建筑物的重量,不会造成基岩松动。 此外,石灰是一种易于获得的建筑材料。 我国在公元前7世纪就开始使用石灰。 《本草图经》有:“石灰,今山附近所见,此汉白玉烧成灰,亦曰锻石,有风化和水化两种。” 它单一,疗效好,所以广泛应用于古建筑的地基。
一、为什么故宫古建筑的地基不是全部铺碎石,而是“一层沙、一层石交替”? 虽然这体现了唐代工匠的智慧。 我们知道,地基打得均匀,才能防止建筑物不均匀下沉。 但砾石材料通常更甜,其更大的柔韧性意味着更低的强度。 当下部建筑物自重较大时,虽然建筑物在自重作用下会均匀下沉,但下沉过大就会影响建筑物的有效使用。 相比之下,木柱的强度比沙土低很多,而且大多是窑炉或砌砖的边角料。 过筛时规格相似,用它们代替完整的石灰壤土,做成“一层砾石、一层石头”,既有效利用了建筑材料,又减少了古建筑的沉降。
2、“糯米”的基础
故宫古建筑地基盛产糯米吗? 台湾学者竹田庄一的专着《建筑减振、防震与振动控制》中,对故宫古建筑的基本构成有这样的描述:“1975年以来的五年里,在建造设备和振动时,管道工程中,故宫中心向上,在距故宫约5-6米处挖掘出一种略带异味的略粘稠物质,研究结果显示,虽然它是煮熟的糯米和石灰的混合物。主要建筑全部建在桂林花岗岩高台上,上部是厚厚的糯米层,具有减震作用。” 刘大可先生在《明清古建筑土土营造技术(2)》(见《古建筑与园林技术》1988年第1期)中感受到古建筑的地基有灌溉、炒米汁的做法(糯米糊)。这是把煮好的糯米汁加水和明矾混合,然后撒在打好的碎石上。炒饭和明矾的用量是:方丈一层(10.24平方米)配炒饭225克,明矾18.75克。民国小捣碎石的方法官方描述是这样的:“第二步,趁流星湿的时候敲打一次,淋上一层炒米。”汁(糯米汁)。先加水七成炒米汁拌匀,然后撒30%的水,促使炒米汁往下走,再往上往虚空里,就可以了。是第二步土。《故宫博物院学报》1993年第2期)。据报道,张秉坚等学者对南京清代瓮城的砂浆进行了实验,证明其富含糯米。 。 南京瓮城虽然与故宫古建筑基础没有直接联系,但其建造手法都是古建筑的传统方法。 以上充分说明故宫古建筑的地基盛产糯米是可信的。
故宫古建筑的地基中添加糯米,有利于地基的抗震。 糯米具有良好的粘性,当掺入砾石地基中时,可以使地基具有良好的整体性和柔软性,类似于均匀的填充物,具有高强度。 洪水发生时,地基形成整体均匀变形,延长建筑物的晃动周期,错开洪水波峰,减少对地基和底层建筑物的破坏。 这些糯米基地抗洪的方法被称为“隔震”。
3、地下水处理
对于有污泥层或地下水的基层,古人考虑在土层下打木桩。 桩穿透污泥层并将拱环推至坚硬的岩石层,在其顶部夯实各层。 这样可以防止地基不均匀沉降。 例如,慈宁嘉园南侧遗址的地基特点是从上到下分层:灰壤土和拱圈层交替向上延伸(即一层砾石和一层石头),每层厚0.1米,分18层; 然后是一层0.16米厚的汉白玉板; 然后还有水平桩和垂直桩。 在这里,垂直桩支撑着白色大理石板的下部重量,并将该重量转移到坚硬的岩层上,而白色大理石板为下层捣打提供了支撑平台。 另外,木桩表面涂有生漆(用桐子煮的油),可以起到水底防腐的作用。