使用该种技术筑墙时需要先在土地上挖沟,埋入基石,然后围绕着基石用木板搭建成一个四方形的“木盒”,并在木盒周围打上脚手架、立柱和绳索拴牢固定,之后挖掘黄土,添入水进行“和泥”,然后分多次将黄泥填入木盒中,而每当填入一层黄土后,工人就要用杵捣坚实,然后铺上一层芦苇,这样直到木盒全部被泥土填满,将木盒拆下后就形成了一道夯土墙 。
秦长城截面,能清晰看到两层夯土之间用芦苇等材料隔开,这样既能增加稳定性,也能增加排水性
事实上,许多段长城都是简单的夯土墙,并没有包砖,只不过在修筑长城时,工匠们向夯土内填入了大量木制插竿和芦苇等植物提高夯土墙的结构强度、稳定性和排水性,同时为了防止植物在长城上生长,破坏墙体的坚固,用于修筑长城的一些泥土有时会被“炒熟”,除此之外,工匠们还特意在长城外侧挖掘泥土,并将取土后的沟渠和坑洞拓宽成壕沟 。
秦长城的剖解图
夯土版筑法是一种高效、快捷的建筑方法,在当时一支80人的建筑队只需要用7天就能搭建出1公里长的夯土城墙,使用该种方法制作出来的城墙虽然不如砖石墙那么坚固,但是却也具有较强的防护能力,并修补起来很方便,其所需要的建筑材料不过是最平常不过的泥土和一些植物罢了 。
夯土
而黄土本身则具有一种特殊的属性,其蕴含碳酸钙(来自蜗牛壳),其接触到水后,黄土就会产生化学反应自我凝结,这能让黄土搭建的长城在风雨中矗立数千年!
骟马城要塞遗址,距今两千多年
除了用夯土制作长城外,秦朝的工匠们也会用石片交错叠压垒砌技术制作长城,他们会先在修建地附近寻找石山,然后开采切割出厚重的石片和石块,并将石片上的不平之处磨平,之后将石片拉到建筑工地交错叠压垒砌 。
石片交错叠压垒砌技术制作的秦长城
虽然在这整个修筑过程中,秦朝工匠们有时并不使用粘合剂(石灰、泥)连接石片,完全是干砌,但这种由石片垒筑而成的长城比夯土长城更坚固,也更耐风雨的侵蚀,历经两千多年的风吹日晒、雨雪冲刷都能保证不塌 。
石片交错叠压垒砌技术制作的长城
当然长城之所以坚固,和其形状也有很大关系,春秋战国时代以及随后朝代修筑的长城为了增加稳定性一般都是下大上小,横截面成梯形,并且长城的高度也不是完全统一的,比如在山岗陡峭之地修筑的长城就比较矮,而平坦地区的长城则修筑的比较高;战略位置紧要的地方修筑的长城比较高,位置重要性稍弱的地方修筑的长城就比较矮,这能很好的降低工程难度和花费 。
要塞遗址
长城的发展秦末汉初,匈奴等草原游牧部落趁中原战乱,悍然带兵越过了秦长城防线,占领了许多长城内的土地,致使汉朝在击败匈奴前,只能重新以战国时代的秦长城、赵长城和燕长城为新防线,但这些“旧长城”早已年久失修,于是汉代工匠们新修筑了一部分长城,另外修补了这些旧长城才使其变得堪用起来 。
秦长城遗址
此后强大起来的汉朝,多次派兵越过“旧长城”防线进攻草原上的匈奴人,不断压缩匈奴人的生存空间,慢慢的将国境推移到塞外,将匈奴赶回漠北,这时汉朝人重新修筑了秦末时被匈奴等草原民族破坏掉的一些秦长城,并为了满足新的军事需求还新修一些汉长城,将长城防线延至河西走廊,另外还增加了烽火台、哨所和要塞的数量,强化了长城的军事防御能力,《汉书·匈奴传》对汉武帝时代的长城修筑工作就有这样一段记述:
“建塞徼、起亭燧、筑外城,设屯戍以守之,然后边境得用少安 。”
旧长城烽火台遗址
自此之后,汉朝才逐渐放弃了战国时期各诸侯国修建的“旧长城”,但这些旧长城仍具有一部分防御能力 。并且,汉代工匠在修筑长城时延续使用了石片交错叠压垒砌技术和夯土版筑工艺,其中夯土版筑的技术已经充分成熟,但工匠们在修建长城时还大量使用土坯砌墙法 。
汉长城遗址
这里所谓的土坯砌墙法是指中国古人发明的另一种建筑方法,土坯砌墙法制作出的墙体虽然不及夯土版筑坚固,但这种建筑方法制作的长城也具有很强的防护能力,同时也更快捷、方便!该方法筑墙的方式和用砖石垒墙很像,只不过砖石墙使用的建筑材料是在砖窑里烧灼坚硬的砖石,而土坯砌墙法使用的修筑材料却是未经过烧灼的砖坯 。
制作土坯
ps:汉代时,人们将与砖形状相似的土坯称为墼(jì),后来在东汉时古人又将砖称为“墼”,许多出土的汉砖上都有“墼”字,大家不要搞混了 。
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