关于古建筑地基处理的方法讨论

2015-04-05 18:05怀
山西建筑 2015年1期
关键词:台基古建筑建筑物

刘 怀 瑞

(1.太原理工大学建筑与土木工程学院,山西 太原 030024; 2.运城职业技术学院,山西 运城 044000)



关于古建筑地基处理的方法讨论

刘 怀 瑞1,2

(1.太原理工大学建筑与土木工程学院,山西 太原 030024; 2.运城职业技术学院,山西 运城 044000)

介绍了古建筑地基基础的类别,主要对古代大型建筑物的地基处理与古代城墙的地基处理方法进行了阐述,分析了地基处理过程中的关键要素及主要材料,为现代建筑工程地基处理提供参考。

古建筑,地基处理,城墙,土台,山石

0 引言

我国拥有5000年的历史,有着5000年的灿烂文化。同时建筑方面也有着悠久的历史,在历史上,建筑的发展经历了几个不同的时期,同样也包括地基的处理。最原先古建筑物针对地基的处理是比较简单而且易操作的,通过对自然的土地基进行夯实处理来增加地基的承受力。随着时间的推移以及科技的进步,人们慢慢意识到简单的夯实处理已经不能满足结构承载力的需求了,因此到商周、春秋战国时期地基的处理有了很大的提高,在原先的基础上开始建造台基来处理地基,这种建筑一般高于地面,目的是用来承托建筑物,有很好的防腐、防潮功能,同时地基增加了建筑物的高度,提高了当时建筑物的高度,造就高大宏伟的气派。历史继续前行,到了西汉时期,又有了对地基处理的改良方案,就是在柱基础的处理方面开始采用平顶面明基础,柱础石的上面放置柱子,两者只是简单的物理性连接。之后在这种处理地基的方法上进行改造,对柱础石做了处理,采取了叫做“浅埋漏明”的方式,柱底部水平断开。对于相对而言正式的建筑物来说,要经过几个必要的程序,分别是“取正、定平、立基、筑基”。

1 古建筑地基基础的类别

古建筑的地基基础形成经历了漫长的时期,同时也有不同的地基类别供现代人类做出选择,其中根据建筑物的重要程度,古建筑地基的类别包括以下几种:首先是地处北方的建筑物的地基类别,在北方,大部分的地基都是黄土地,因此因地制宜的思想便是使用当地的材料作为地基的材料,黄土因此就成了地基材料不二的选择,但是黄土一些方面的性质不是特别理想,一般会在黄土中添加其他试剂(比如说石灰)作为地基的材料,然后对黄土进行逐层的夯实,确保地基的稳定。其次在比较正式的建筑中,一般结构的设计方面要考虑抗震性能,而单纯的地基材料不能满足这方面的需求,要想对抗震方面有比较理想的性能,古时候的人类没有多余的选择,一般会在地基层添加糯米粥之类的东西进行抗震设计,具体的操作程序是:每层灰土的上表面会铺一定厚度的糯米粥,具体的厚度是五六寸,然后接着是灰土,像这样的步骤一直继续,直至达到理想的地基厚度;这一般是内陆地区的地基所使用的材料;若是身处在沿海地区,则有更好的材料,那就是鹅卵石,鹅卵石的铺设可以产生同样的效果,鹅卵石作为地基基础,之后用灰泥进行砌筑;还有一种材料就是乱石,同样也可以用于地基的基础中。还有一种是在建造帝王的居住办工场所的建筑物时,对地基比较严格,会采用土加石灰的混合材料来进行地基的建设,逐层夯实,然后在地基上面建造大型的台基。上面提到的地基的材料以及处理虽然是比较简单的,但是同样也体现了在建筑工程中地基的重要性,而且古代人民充分利用他们的智慧才能根据实际的经验进行总结和利用存在的材料进行地基的建设。

2 古代大型建筑地基处理方法

在我国古代,为了区分贵族和普通平民,在建筑上的不同可以明显的告诉人们地位的区别,像一些皇宫贵族居住的皇家宫殿、王公贵族的宫殿,还有就是跟佛有关的建筑也是被列为重要的建筑如祭祀庙宇以及古塔之类的建筑物,他们的地基基础一般是通过筑台基。特别是一些像楼、阁、殿这些比较高耸的建筑物(当时的高耸跟现在的高层建筑是有一定的区别的)一般是高贵的象征,体现的是等级制度的上层,不仅仅在高度上体现地位,同时体现在结构上独特的设计。台基的规模取决于地位的高低以及所要建筑的建筑物的规模,一般认为台基的长宽高会受到房屋的高度以及出檐的限制,这样做其中一个很重要的原因是可以避免下雨时,屋檐上的水滴随着建筑物滴落到台基或者是建筑物木头材质的柱子,防止被腐蚀。

台基的实际作用一般可以分为两类,一类是防潮隔湿,一般台基的高度高于所处周围地坪,高度的堆砌采用的是层层夯土或者是夯土层与碎砖石块交互重叠夯筑,地表水或者是雨水不易通过,可以有效阻止地表水分上升进入室内空间,保证了建筑物的内部可以维持一个干燥的环境,对人类的居住不会产生不良的影响,更加增加了房屋的舒适度;另外一种功能是台基可以用于承重,台基的建造本身就是一个比较大的矩形结构,相比于以前的自然环境有更强的承重能力和较好的力学性能,对于上部结构传递的荷载有较强的适应性,可以有效的阻止结构的不均匀沉降。

在古书上就有关于古建筑的描述中提到:“凡屋有三分,自梁以上为上分,地以上为中分,阶为下分”的说法,而且关于各部分间的比例有较为科学合理的解释。古建筑的研究可以通过三部分进行详细的研究,分别是台基、屋身、屋顶。其中台基的古建筑是区别于现代建筑的显著特征,但是不能否认现在建筑地基的存在,只是处理方法不同而已,现代建筑一般把地基安排在地下面。台基的主要组成部分是台帮,台帮将柱础拦土墙以及磉墩包围在内。

高台基的建筑物在中国的历史上占据重要的位置,其中它的出现是在楼阁产生之前,是建筑的重要方式之一。一般上高台基建筑有两种,一种是高台基建筑的台,这种建筑是利用自然的土台或者是人工夯筑的土台,之后将土台磨平以方便在其上建造建筑物,如楼阁、宫殿之类的。土台的高度由建造者自行决定,基本上维持在10 m左右的高度,但是也有相对比较高的,可以达到25 m,而且有些土台大的可以在上面建造一座城池,这种土台的产生主要是为了维持城池不受外界的干扰,内部达到自给自足的情况。另外一种是在土台的周围建立木柱,土台的建造一般是天然形成的,有的是夯筑的,之后同样在台子上建造楼阁,秦汉时期特别流行的一种建造物,现如今遗留下来的陕西咸阳秦代一号宫殿就可以看到这样的高台。

随着社会的进步,科技的发展,台基的发展也得到了进一步的发展和更新,在封建主义时期,台基的存在与否直接决定了当时地位的高低,台基也成为了人们所敬重的东西之一。在建筑过程中,台基的形式主要包括以下几种:

1)独立台基:这种台基一般是建筑于庭院底面之上的,对于基础的做法采用传统的独立基础,其中包括“磉墩”和“拦土”,而且这两个部件之间不是直接连接的。在中国传统的四合院建筑中,台基最高的一般是正房,依次排列是后院的正房、配房,门和走廊的台基是最低的。位处山西的乔家大院各房是严格按照这种顺序设计的,北京的老四合院中也可以看到此类地基的处理。

2)台基建造在台上:这种台基的建筑会在比较大型或者是重要的建筑中看到,是高台建筑的显著特征。此外这些建筑除了拥有高台以外,部分台基单独的建立在高台之上。北京故宫的三座建筑即中和殿、保和殿以及太和殿就有自己单独的台基。

3)台和台基融合成一体的建筑台基:这种建筑物非常的重要,一般台和台基是低于建筑物的最低处的,形成了相对比较低的台基和台,而且这两种建筑是连在一起的。

3 古城墙地基处理方法

古城墙地基一般是采用山石最为合适,山石一般采用的是裸露在天然的,不加任何修饰的,南京是最为古老的城市之一,就保留了这种原始的地基,特别是南京的城墙依然保留着采用山石作为地基,大条石铺砌在岩石墙基的两侧,块石均匀铺在中间的分层中,中间分层水平铺砌块石,然后用黄土拌石灰混合浆将石头与石头之间的缝隙进行浇筑。

还有一种古城墙地处地区的地势比较低,而且周边的土壤是处于松软的状态,那么这种建筑的地基进行处理时,则需要使用转嫁力点进行砌筑地基。

临河近的地区建筑护城墙时,城墙的基础一般是要进行深筑,采用重量比较大的大条石进行堆积,深度需达到七八米之深,然后在此基础上进行建筑物的建造。

古代还有采用片石、木桩等材料进行地基的处理。

4 结语

通过对古建筑地基的处理,加深对地基处理的重要性以及在今后的建筑中,通过古代建筑地基处理的方法所表现出来的性能对现代建筑地基的处理奠定基础。

[1]张鹤年,刘松玉,洪振舜.现代城市建设对古建筑的影响与加固措施.施工技术,2007,36(5):32-34.

[2]李志强.考虑土—结构相互作用的木结构古建筑地震反应分析.西安:西安建筑科技大学,2008.

[3]杨凤丽,马恒广,孙 茜.浅谈古建筑的营造与修缮.山西建筑,2008,34(16):57-58.

[4]杨国庆.南京明代城墙.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

刘怀瑞(1981- ),男,在读工程硕士

TU753.8

A

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