基本介紹
- 中文名：夯土牆
- 外文名：rammed earth wall
- 拼音：hāng tǔ qiáng
- 含義：用夯土方法修築的牆
基本概念,歷史,夯土牆與考古,歷史傳承,與福建土樓,工具,性能,
基本概念
夯土牆 [hāng tǔ qiáng]（rammed earth wall ）指用夯土方法修築的牆。
歷史
唐長安的皇城、宮牆均為夯土牆，城內的里坊也用夯土牆分隔，到了北宋夯土技術又有進步。北宋匠作少監李誡編修的《營造法式》一書中就系統總結了當時夯土版築技術的成就。其中規定“築牆之制，每牆厚三尺，則高九尺，其上斜收，比厚減半；若高增三尺，則厚加一尺，減亦如之”。福建土樓把中國傳統的夯土施工技術推向了頂峰。
夯土牆與考古
古代建築、城牆及墓葬大量使用夯土牆，在考古中夯土牆有重要意義。
陶寺古觀象台基址夯土牆
古觀象台基地址的建築形狀為大半圓形，面積約1400平方米。原有三層台階，現僅存基礎。第一層台基基礎的第一道夯土牆，也即最外側夯土牆，其外緣距圓心25米。第二層台基基礎的第二道夯土牆，距台基圓心半徑22米。第三層台基基礎的第三道夯土牆，距圓心半徑12.25米。在第三道夯土牆與生土台芯之間，築有一道夯土柱，揭露部分總計11個，自北向南排列成圓弧狀，距圓心半徑10.5米。D11西邊D12和D13拼接為一體成一道牆。夯土柱平面以長方形為多，長度多為1.3米左右，寬度多在1米左右。夯土柱D1—D11之間有10到縫隙，縫寬多在0.2米。各縫之間縫中線夾角為6.5、7、7.5、8度，其中以7.5度為最多。據此推測，該觀象台的主要功能之一可能是觀測日出以定節令。
台基圓心，經GPS定點測量，確定為：北緯35°52′55.8″，東經111°29′55.1″，海拔572米。
首座商代都城夯土牆
商代早期都城遺址———鄭州商城是一座擁有宮城、內城、外郭城和護城壕的規模龐大的城址，其防禦體系是通過外郭城和護城壕與東部湖泊內的大面積水域構成的。這是中國商代最早而且是最大的一座王都，也是中國歷史上第一座建有城垣的王都，它擁有的城牆宮殿、手工作坊、祭祀窖藏、青銅禮器、防禦設施和配套的供排蓄水系統，在中國城市發展史上有開創性的地位。
鄭州商城外郭城的南面、西面是堅實的夯土牆，此次發現的南、西夯土牆長達6000多米，南牆和西牆的南段是護城壕。北牆距城牆10米遠處也發現有護城壕。
陝西周原周公廟遺址夯土牆
秦始皇陵夯土牆
秦始皇陵封土堆下是否真的存在地宮？這是本次科學探測所要回答的一個大問題。曾有民間傳說秦陵地宮在驪山里，另外也不排除封土堆下是用來迷惑盜墓者的假墓的可能性。在測量中，研究人員探測到了諸多的異常情況：由地宮開挖後回填夯土引起的明顯重力異常以及彈性波法的反射異常；由與開挖範圍相對應的封土堆中的細夯土牆引起的明顯磁異常；由墓室引起的高電阻率異常；圍限在開挖範圍內的汞異常和由宮牆引起的重力異常和繞射點異常，加之已知的墓道，這些異常勾勒出一個巨大的地下建築群輪廓。這說明，秦皇陵地宮就在封土堆下，因為假墓是不可能有如此配套建築的。
研究人員在進行了多次磁性測定後，發現封土有明顯磁性，且粗夯土和細夯土的磁性也有一定差異。經過證實，磁異常範圍與封土堆下方的細夯土牆的範圍近乎一致。由此推斷異常是有封土堆下方的細夯土牆引起。細夯土牆內外為粗夯土。這種複雜的封土結構也從側面證明了封土堆下方存在真墓。封土堆中存在高出地面的夯土牆，在此以前還沒有發現過。
版築夯土牆與古城牆
版築夯土牆是我國最早採用的構築城牆的方法.它是以木板作模,內填粘土或灰石,層層用杵夯實修築成的.在長城沿線,可以看到不少地方是夯土牆.它們有的是用粘土和砂,再夾以紅柳或蘆葦的枝條夯築成的.也有的地方是用土,砂,石灰加以碎石夯築的.版築夯土牆,她的高度一般是底厚的一倍左右,頂部寬度為牆高的四分之一至五分之一,所以城牆有明顯的收分.這種牆有一定的承載能力,它能阻止敵人步,騎兵的行動,抵抗冷兵器(刀,搶,箭等)的襲擊,並可就地取材,施工也很簡便.所以隋朝以前的長城,多是採用版築夯土牆.漢代夯層在15公分左右,由於築城術的進步,唐代和明代築城夯層則在30公分左右.但這種牆容易被敵人破壞,而且不耐風雨剝蝕,天長日久會自行坍倒.例如在玉門關和漢長城烽台,明顯打有木筋,相隔數米並有規則,至今猶存.但是一些唐代如鎖陽城和明代的大同古堡,一些木筋則腐爛掉,少許耐腐蝕木料則存留.蘆葦筋在玉門關大小方盤城呈規則分布,上下左右各相隔20公分左右.漢長城厚度足夠容2個全副鎧甲士兵相向通過,現存厚度在1.2米以上.城牆高度,都在8~18米左右,體現了築城術整體的堅固和技巧. 部分長城也採用了版築夯土牆方法構築。
版築夯土古城牆遺址
版築夯土古城牆遺址歷史傳承
所謂夯土版築，就是用木棒(亦稱夯杵)將黃土用力夯打密實變硬而建造起來的樓房。夯土造屋早在殷商時代就有了。從考古發掘上來看，我國這種夯築技術的最古遺例，是在河南省湯陰縣叫做白營子的地方，它是七八千年前的新石器末期的遺址。公元前ll世紀(商代)以後，這種技術被各個領域廣泛套用，許多規模宏大的宮室和陵墓都是用夯築技術建造的，特別是夯土台基成為建築物的必有通式。在四千多年前的大禹王時代，不僅利用這種技術建造城池宮殿，而且用於修堤築壩，治理水患。現尚存河南省安陽、鄭州等三千餘年前的城池宮殿遺址，都是利用夯築技術建造的。鄭州的商城遺址四周總長6960m，採用分段版築逐段築成，質地相當堅固。這種夯築技術伴隨著漢民族的遷徙，從黃河流域跨過揚子江，向江南地區傳播，直至傳播到福建省西南部、廣東省東北部、江西省南部的山區農村。
與福建土樓
福建土樓以南靖縣典型土樓為例：圓樓懷遠樓，其外牆總高12.28米，底層牆壁厚1.3米；方樓和貴樓外牆總高13米，底層牆厚1.3米；高厚比達到10:1。若按宋《營造法式》的規定建造土樓，則底層牆厚要做到4.1-4.3米。福建土樓比宋時做法足足減薄了近3米，更不用說在永定縣一些五鳳樓中高四五層的主樓，其內外牆厚度不過50至60厘米。可見在明末清初，福建的夯土技術已經達到了巔峰。
福建古代工匠在土樓建造中從地基處理、夯土牆用料、牆身構造以及夯築方法諸方面都積累了寶貴的經驗。正因為如此，福建土樓的夯土牆才能做到這樣薄而又能達到堅固和抗震的要求。
首先是夯土牆的用料。土牆以土為材料，土質的好壞直接關係到土牆的堅固性。福建土樓所在的地區山多土多，建樓均可就地取材。一般選用黏性較好含砂質較多的黃土，如果黏性不夠，還要摻上“田岬泥”（又稱“田底泥”，即水田下層未曾耕作過的黏土）。一般淨黃土乾燥後收縮較大，夯成土牆易開裂，含砂質則可降低縮水率以減少土牆開裂，有的摻合舊牆的泥土（老牆泥）也可以減少土牆開裂。摻黏土是為了增加黏性，保證牆體的整體性與足夠的強度。由於各地方土的含砂量千差萬別，因此黃土、黏土及老牆泥的配合比例完全由經驗確定。通常不能直接使用生土，而要把生土與摻合的田底泥等反覆翻鋤，敲碎調勻，而且翻鋤得越仔細、堆放的時間越長越好。這實際上是促使土壤中的腐殖質通過發酵流失（俗稱“熟化”），這樣的泥土版築成的土牆強度高且不易開裂。
閩南沿海土樓夯土的用料更為講究，通常用“三合土”即黃土、石灰、砂子拌和夯築，有的土中還摻入紅糖和秫米漿，以增加土牆的堅硬程度。這樣的土夯成的土牆鐵釘都難以釘入，經數百年風雨仍完好無損。此外，夯築時對土中含水量的控制，也是保證土牆質量的關鍵。含水量太少，土質黏性差，夯築的土牆質地鬆散，顯然不結實；含水量過多，土牆無法夯實，水分蒸發後牆體容易收縮開裂。通常施工中依經驗掌握，熟土捏緊能成團，拋下即散開就認為水分合適。
其次是牆身的構造處理。牆腳用卵石乾砌以防洪水浸泡。牆厚從底層往上逐漸減薄，外皮略有收分，內皮分層退台遞收，一般每層減薄3至5寸（約10-17厘米），這樣在結構上更加穩定，又減輕了牆身的自重。為增加牆身的整體性，土牆內還配筋，即在水平方向設定“牆骨”。通常的做法是將毛竹劈成一寸多寬（約3-4厘米）的長竹片，作為竹筋夾在夯土牆之中，牆的高度方向每隔三四寸（約10-13厘米）放一層竹筋，其水平間距約6至7寸（約20-24厘米）。也有用小松木枝、小杉木枝作牆骨的。兩枋之間配長的竹筋拉結，客家人稱之為“拖骨”，即在模板底伸出，比模板長一二尺（約33-66厘米）。由於夯築中上下枋之間在各層均錯開以避免通縫，所以加上牆骨、拖骨的拉結使牆的整體性大大增強。
在方形土樓中，外牆的轉角處還要特別布筋加固，即用較粗的杉木或長木板交叉固定成“L”型（當地稱“勾股”），埋入牆中，通常每三“版”土牆放一組“勾股”拉結，以增強牆角的整體性。
此外，福建土樓土牆的夯築是分階段有序地進行的。土樓每層的層高約3.6米，通常分兩個階段夯築：第一階段夯築八版，每版高40厘米，然後停一兩個月，第二階段待牆體乾燥到一定程度，再夯第九版，隨之在土牆上挖好擱置樓板龍骨的凹槽，槽的深度隨龍骨的大小有所變化，以保證樓面的水平。擱好龍骨後，不等牆體乾燥即可重複以上兩階段夯築法，夯築第二層樓的八版，如此直到頂層。這樣分階段夯築，不僅便於挖槽，使擱置樓板龍骨時牆體有足夠的強度，而且又能配合農家耕作季節，分階段地農新生空隙施工。
因為土牆高度大，又有相當的厚度，由於自重和上部荷載的作用，以及本身乾燥過程的收縮，整個牆體在施工過程中變形是比較大的，因此如何保證牆體變形之後仍能保持垂直，這是夯土牆施工的一大難點，除了施工中不斷檢測之外，客家人還從實踐中摸索出一套保持土牆垂直的經驗。由於日曬和風吹的作用，土牆的兩個面乾燥的快慢是不一樣的：向陽面即先乾的一面較硬，後乾的一面相對較軟，在巨大的自重壓力作用下，後乾的一面壓縮變形較大，因此土牆會倒向後乾的一側，民間把這種現象形象地稱為“太陽會推牆”。因此他們在夯築土牆時，依照常年積累的施工經驗，有意識地使土牆微微倒向朝陽的一側，這樣，待土牆築好之後會自動調整為垂直。有時剛建好的土樓還很難對夯牆質量下結論，要待一二年後，土牆乾透了若還能保持垂直、穩定才算高質量。這些夯土施工經驗直到今天還具有十分現實的意義。
除了夯土牆身質量之外，土牆的基礎處理更是至關重要。通常用大卵石來砌築基礎。若在土質不理想的地方建樓，比如在淤泥地、稻田等軟土地基上建造，在如今也是一個難題。土樓高四五層，牆又厚、自重又大，只有保證整座樓的牆很均勻地沉降，才不致於造成牆體開裂或倒塌，客家人在實踐中摸出一套用松木墊牆基的方法。
工具
修築夯土牆的工具需有牆篩一副，夯杵兩根(亦稱舂杵棍)，圓木橫擔若干支，大拍板一把，小拍板若干把，繩線一盤，魯班尺或楊公尺，短木尺和三角尺、水準尺各一把，鐵錘、榔鋤頭、鐵鏟、丁字鎬各一把，以及泥刀、竹刮刀、鋤頭、木鏟、簸箕若干。
牆篩以老硬杉木製作，外部略顯粗糙，但內平整。規格一般長1．5~2m，高40cm，木板厚7cm，其形狀與制磚木模相似，若建造圓土樓的牆
的土牆厚度。夯築土牆的舂杵棍，用重實而不易開裂的雜木製作而成，重約5~10kg。杵棍兩端一頭大一頭小，直徑約8~10cm，中間部分削至適於手握為準，沒有統一標準。長約與人等高。牆篩內填上虛土時用小頭夯，待夯得差不多了再用大頭夯平。大小拍板也是用雜木做成的，大拍板長約lm，小拍板長20cm，寬約7cm，都是圓把手，表面油光。作用是：毛牆夯成一版後，牆篩一脫開，就用大拍板重拍毛牆兩面的牆皮，使牆面表皮硬實；小拍板則用於補牆修光牆面。
性能
不同類型的夯土牆的抗剪性能及抗震性能
