夯土墙地基施工与材料配方

人类从穴居、半穴居到在地面上砌筑房屋，从来没有离开过“土”。从土和木作为自古以来建筑的主要材料，也可看出土与建筑的密切关系，这同样为梁思成先生所论到。至于“木”，在古代称为“桢”，主要用作夯土墙建筑过程中的支柱，首先要立在地基边缘，深入地下四五十公分，再将木板或圆木放于其内侧，形成“版”，即可加入三合土进行夯筑。

三合土包括石灰、泥土和砂。灰土单指石灰和泥土的拌和。石灰在我国已有三千年使用历史，陕西西周时期的夯土墙周原宫室地面采用了三合土。江苏南京西善桥的南朝墓封门前的地面是采用灰土夯实的。古人采用灰、土拌合符合现代科学原理，灰土中碱性生石灰中的活性CaO与酸性黄土中的活性SiO2结合生成粘结胶体，使之胶结凝聚后强度增大，而且生石灰吸收土中的水分后，在放热过程中体积膨胀，因而压缩了土中孔隙，使之更为密实，其抗渗能力和承载能力均有较大提高。

古代灰土地基施工方法大体上有大夯灰土、小夯灰土两种。要求不高的地基一般采用大夯灰土。灰土中白灰与黄土的配比通常为1 : 9至3: 7，判断拌好的灰土含水率是否合适，以“握紧成团，落地散开”为宜进行考量。夯筑的每一层厚度由虚铺7寸夯实至5寸，一般每层打夯三遍，打硪两遍。

要求较高的地基采用小夯灰土。灰土中白灰与黄土的配比一般为3: 7至4: 6，每层由7.5寸夯实至5寸。夯筑时先将础槽底硪拍三次后再铺灰土，每层分二次铺平后，先采用旱夯干打四遍，再铺席洒水湿灰，然后交替夯筑。要求质量更高的，还每夯一层加泼一次糯米汁， 使得灰土中的无机胶凝水化硅酸钙与有机胶结材料糯米汁实现良好的匹配复合，固结后，可使地基夯土墙体的密实性和承载力进一步增强。

除夯打地基外，古人还发明创造了其它人工地基建造技术。如换土地基，当夯土墙建筑不得已建在淤泥或杂填土上时，古代民间有采用把软性地层挖去，换上砂土或河砂的“换土地基”做法。《汴京遗迹志》记载有北宋东京(今河南开封)城垣的墙基采用了换土法。又如撼砂地基，一般挖约1米深，60~70公分宽的基槽，然后将中砂以20~30 公分为一层，填入槽内，随后在槽内灌水振撼，至砂层密实为止。依次进行，当撼至离地面约20~30公分处，则砌砖或块石墙脚。

再如筏形地基，福建泉州宋代的洛阳桥针对入海口淤泥多的实情，利用抛扔石头挤开淤泥，形成坚实基底后，再建桥墩，创造性地应用了“筏形地基”技术，有效地避免建筑的基础被剪切破坏，减少地震波对上部建筑的冲击。

劳动人民在长期的建筑实践中，但就夯土墙地基技术而言，就总结有相当多处理和材料配比方法。人们从最早发现夯筑层土可以增强建筑的坚固耐久性，逐渐发现作为重点的地基的多种砌造技术，而且根据地域地形地质的差异，通过对砂土的辨别与实验，进行选择性夯筑，创造了耐水防潮、抗压抗折的性能优越的地基及工法结构。