土遗址的建造工艺及结构——生土挖造、粉土夯筑、土坯砌筑、湿土或泥垛筑
作者:李最雄


保存在我国西北古丝绸之路上的土遗址,一部分是埋在地下的,如发掘出的殿堂、居住房屋遗址、坑、窑、窖及穴等。大部分土遗址保存在地面上,如古城、长城、关隘、戍堡、烽燧及陵墓等。但其建造方法主要有:生土挖造、粉土夯筑、土坯砌筑、湿土及泥垛筑以及以上几种方法综合建造。所使用的材料一般就地取材。有的地面土体黏性好,就完全用土分层夯筑;有的地面土中含有较多的沙、碎石,黏性差,若完全用土夯筑有困难,因此夯筑时,每层夯土中铺夹一层灌木枝条或芦苇等柴草加筋,以增强每层的连接力和墙体的整体性。
特别是在甘肃秦安县的大地湾出土的仰韶时期的房屋地面中,大量应用了人造陶粒轻骨料,和以这种骨料为集料、料礓石烧制的水泥为胶结材料的轻混凝土,这不但在我国,在世界建筑史上也是一大奇迹。
一、生土挖造、粉土夯筑、土坯砌筑、湿土或泥垛筑
1.生土挖造
古代建筑一般都建造在地势较高的台地上或山坡上。先在生土层上挖造基础,然后营造建筑。而坑、穴、窑、窖等建筑,直接在土层较厚的生土中挖掘建造而成。新疆吐鲁番的交河故城是一典型实例。该城修建在一个高约20余米的柳叶形河间台地上,城中的地穴、半地穴、窑洞式房屋及街道、围墙基础,都是在生土层上挖造而成。城中的大部分建筑物,如寺院、佛塔、民居等的墙基,也是由生土挖造的。其上面分别用夯土、垛泥、砌土坯等方法建造建筑物墙体。
敦煌地区的玉门关、河仓城、汉长城及烽燧都用同样的方法建造,先在较高台地的生土上挖造基础,之后再夯筑、坯砌造建筑物墙体。
2.粉土夯筑
这种建造方法是以厚木板式排列的椽子(即小的原木)为模具(有的地区称夹板),就地取湿土,夯筑建造墙体。有的建造比较考究,先将土中的碎石、杂物除去,并用水将土拌和到适当的含水量,上面遮盖一层草或树叶之类,堆放闷捂适当时间,待土湿润后夯筑。夯筑时,用石础(杵)夯或木夯夯筑,每层夯土的厚度一般在8~12cm,大多数古建筑的墙体,如古城墙、长城、烽燧及陵墓的墙土,都是就地取土夯筑而成。如果土质较好,黏性强,整个墙体完全以土分层夯筑而成(图11-1)。如果土中含沙、碎石较多,黏性差,就铺撒一层粉土,再铺一层灌木枝条或芦苇等杂草加筋,分层夯筑而成。如敦煌的玉门关、河仓城就是以粉质黏土夯筑的基础和墙体(图11-2),其夯筑层非常均匀、密实,每层厚约8~10cm。交河故城的大佛塔、大佛殿的中心塔柱等,先在生土中挖造基础,之上用粉质土夯筑塔基。
敦煌地区的戈壁上,土中含有较多的沙和碎石,因此,在建造汉长城时,铺撒一层沙土,再铺一层芦苇或红柳,这样可增强每层夯土的连接力,以增大墙体的强度和整体性。一部分烽燧也是用这种工艺方法建造的(图11-3)。
3.土坯砌筑
保存在地上的许多土遗址是以粉土夯筑和土坯砌造相结合建造而成的。如古城、关隘、戍堡、烽燧等,先在生土层中挖造基础,然后建造一定高度的夯土墙体,之上用土坯砌建墙体,当然也有直接在生土或夯土基础上用土坯砌造墙体的。砌建用的土坯有两种做法,一种将土用水拌和到一定的含水量,反复拌和均匀,盖上一层遮盖物堆放适当时间,以防水分大量挥发,让土体的颗粒充分吸水崩散,然后在木模具中夯筑而成。还有一种做法是将土用水拌和成泥,盖上一层遮盖物堆放适当时间,然后在木模具中做成,有些地区把这种做法叫“脱土坯”。在西北地区的农村,现在还用这两种方法制做土坯建造住房,也还有建造夯土墙体的住房。
交河故城佛塔的圈柱形塔身,覆钵式塔顶都是以土坯建造的,敦煌地区的部分烽燧(图11-4)也是用土坯建造的。有一些古城的角墩,如甘肃安西县的锁阳城的角墩也是用土坯建造的。一般建造古城、关隘、烽燧和戍城的土坯都较大,如敦煌地区建造烽燧的土坯的体积为一般都在35cm×20cm×13cm左右。
4.湿土或泥垛筑
这一做法在新疆较为常见,其做法是:将土用水拌和成半干的泥块或泥片,有的用模具,有的不用模具将泥块紧密堆垒建造墙体。如交河故城的一些佛殿和小寺院的墙就以这种方法建造成的(图11-5)。
5.生土挖、夯筑、土坯砌、泥垛的综合方法
土遗址中,有相当一部分是直接在生土上挖造而成,如窑、窖、穴等;或完全以粉沙土夯筑而成,如汉长城,部分烽燧、戍堡、古城、塔等;或完全用土坯砌建而成,如汉长城、部分烽燧、戍堡、塔、房屋等;或完全用泥垛垒而成,如交河故城的部分佛殿寺院的墙体等。但有许多古遗址是生土挖、夯筑、土坯砌、泥垛垒等综合的方法建造而成的。
一般先在生土层中挖造基础,之上夯筑一定高度的墙体,之上再用土坯砌建。有些烽燧、土塔,周围先用土坯砌建,中心用粉土夯筑。有的在夯筑和土坯砌建时,分层中间铺夹灌木枝条或芦苇一类的柴草。
敦煌地区的汉长城和部分烽燧,是一层沙土、一层芦苇或红柳夯筑而成,如富昌燧等烽燧(图11-6),三层土坯中间夹一层芦苇砌建而成。新疆若羌县楼兰古城中的佛塔,1~4层为夯土层,底部一层下铺垫厚约10cm的红柳层,5层以上全用土坯垒砌,在每层土坯间夹10~15cm厚的红柳枝层。另一个与其相似的实例也是新疆且末县的阿亚克塔他让烽燧遗址,其建造方法是在地面铺厚约30cm的草和土,夯实后上砌土坯,砌5层土坯后铺一层厚3cm红柳枝,其上再砌土坯。
在垛筑墙体时,也有中间夹柴草的,如新疆阿克苏地区柯坪县的沙牙提古城和乌什县的古力瓦克古城的墙是用这种方法建造的。
土遗址中,还能见到两种特别的做法,一种是木骨架泥墙或木骨架夯土墙,另一种是泥石混合砌建。如西安半坡遗址中的部分房居和甘肃秦安大地湾的F901房屋的墙体都是木杆或木柱做骨架,粉土夯筑而成。
新疆阿尔金山、昆仑山北麓,塔克拉玛干沙漠南缘的若羌县、民丰县、于田县和策勒县一带,建造古城中开间不是很大的寺庙和居室时,以大木材作框架,编红柳、胡杨或是芦苇成夹壁,其外再抹草泥而成墙壁的一种因地制宜、快捷方便的建造方法。如民丰县的汉—晋时期的尼雅遗址和若羌县汉代楼兰古城的墙体都是用这种方法建造的(图11-7)。
新疆塔什库尔干塔吉克自治县的晋—唐时期城址的城墙是用一层泥夹一层碎石子砌成,再如乌鲁木齐市阿拉沟的唐代戍堡石垒,以及塔什库尔干塔吉克自治县的瓦奇力烽燧遗址都是用泥砌卵石筑成。
丝绸之路石窟遗址保护/李最雄编著.-北京: 科学出版社, 2003;