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羌族修建的军事防御设施碉楼:为何能在千年时间抗住地震的伤害

九寨沟发生7.0级地震,造成了大量人员伤亡,牵动全国人民的心。

对于大多数人而言,九寨沟是大自然“赏赐”给人间鬼斧神工的美景,是中国的国家5A级景区。但是很多人不知道的是,九寨沟也是中国一个古老少数民族——羌族的聚集区。这个被誉为“生活在云朵上的民族”,在秦汉时代原本在生活在甘、青地区,不过在长期的战乱中,逐渐迁徙到了川西北的岷江上游地带。或许这些抱着逃避战火愿望的羌族先辈,没有想搞的是为自己的后人挑选的这处栖息之地,会在之后的数百年里承受了风雨洗礼和多次强烈地震考验。

川西北的羌族碉楼

因为这里是中国第一和第二阶梯的分界线,是青藏高原板块与四川盆地板块的对冲地,地下有一条东北方向到西南方向走向的黑色大裂缝,裂缝长约400公里,宽70公里,地质学上称之为龙门山断裂带。据史料记载,公元638年2月,松潘南就发生过 5级地震,之后的数百年间,地震依旧频仍。1488年茂县5.5级地震;1607年,松潘漳腊6级地震;1 713年,茂县叠溪6.5级地震。从1900年至2008年5月12日之前的一百多年里,龙门山断裂带发生5级以上的地震就有十几次,这其中发生在松潘境内的6级以上地震4次,茂县境内的6级以上地震5次。

面对自然的考验,羌族人民并没有消极的逃避,反而在长期的与自然的搏斗中,建立起了震而不倒碉楼。碉楼的形成除了羌人自古以来就有垒石建屋的技能之外,还考虑到了地理环境和气候因素,以及对外械斗和战争的军事防御用途。碉楼一般为羌族所修,所以又被称为羌碉,根据羌语的音译又称为“邛笼”。碉楼从外形上看,分为四角、五角、六角、八角、十二角,高度在10至30米之间,最高为13层。碉楼按功能可分为房碉、村碉和战碉。房碉即民居,较低矮,一般分三层或四层,底层养畜,中层住人,高层堆物;村碉修建于寨旁高处或中央,用住人、圈畜、存物、驻守;战碉专用于战争,可驻扎车队,守关把隘,多建于雄奇险的山峰或巍峨的关口要道。不论是外形如何,功能如何,所有碉楼都有一个共同的特点——抗震。甚至在史无前例的汶川8.0级地震中,羌区的大部分碉楼仍然只是局部受伤,主体建筑基本没被损坏。那么碉楼为何如此抗震呢?

川西北的羌族碉楼

很多专家学者对碉楼抗震有一个共同的认识,就是因为碉楼的石墙很厚,很多石砌建筑的墙体有一两米厚。而且碉楼的碉楼的墙体不但外墙厚,房间之间的隔墙也很厚,这有效地增强了碉楼的抗震性。之所以能砌出这么厚的墙,完全是因为羌族的特殊技能。羌族有一个特殊的技术工种,就是“墙匠”,砌筑碉楼的工作必须由他们来完成。墙匠在建筑之时不绘图、不吊线,也不搭架支撑,全凭眼力和手工技艺。因此,墙匠需要从小学习,由师傅手把手教会各种技术。

当然,也有学者说:“一个建筑是否抗震更多地取决于结构设计而不是用什么材料建造”。中国建筑科学研究院工程抗震研究所研究员程绍革就是这种说法的支持者。那么碉楼是否真的只是因为“墙壁厚”就能抗震呢?答案当然是否定的。因为羌族修建碉楼时不仅是大量采用石头作为墙壁的材料,在建筑时还注意了多方面因素。

川西北的羌族碉楼

其一,就是“施工时,先挖地基”。挖地基是任何房屋建筑时的必须过程,不过羌族在修筑碉楼时所挖的地基则与众不同。羌族的“墙匠”会凭目测掘出11形沟槽,槽深1米左右,沟内以片石砌出墙基,宽约65厘米,稍宽于墙身厚度。

其次,就是碉楼的外形结构具有天然的抗震功能。碉楼的墙壁用毛石砌成,砌筑时石块的大头向外,交接处要采用“品”字形结构。而且四角、六角等不同形式的造型也有稳固作用。据四川师范大学旅游规划研究所所长李小波博士介绍,“四角碉的稳固有一定科学性,基础牢实,底座大而顶部小,向上5度倾斜成锥状。六角的比四角稳,八角的又比六角稳”。因为这些角从外到内差不多有两米厚,这些角翘出来,就好像是建筑物主体的筋,起加固作用。

碉楼,神秘的东方古堡

再次,碉楼的内部结构也经过了防震处理。碉楼的楼面铺的是木板,先用大的圆木嵌入墙体作为“墙筋”,增强墙体的稳固性,做辅助承重体。然后再横向铺木板,在此过程中将麦秆、青稞秆和麻秆用刀剁成寸长,按一定比例与黄胶泥搅拌后接缝,使泥石胶合,这样将墙体连在一起,使石木结构相互依托,房屋在楼板的作用下形成了一个筒形体。这样建成的碉楼,因为是用用不规则的石块和水泥砌成的墙体,受力不会均匀,因此有一定消解地震波的作用。而木质的楼面又有极强的韧性,也能消解地震波的力量。这种木石结构的组合,无论是遇到的地震波纵波还是横波,抗震性能都优于其他房屋。除了石木结构之外,在碉楼的背部有一条斜着向上的‘鱼脊背’,这条脊背线让碉楼形成一个三角形的支撑,因此碉楼更加稳固。

最后,就是因为碉楼的房间面积狭窄。碉楼每个房间的面积大多只有3~4平方米,每一间都结合得非常紧密,甚至连开窗也特别小,这种构造在反而加强了建筑的结构强度。不过,也正是因为房间过于狭隘,墙壁太厚,再加上碉楼在门窗设计时,太过注重战争而忽视了居住的条件。碉楼内部的通风、采光效果极差,还过于阴冷、潮湿。逐渐不再适合人们的居住,羌族群众也逐渐从碉楼之中搬出。

用石块和泥土砌成的房子

但是,无论如何因为军事防御而建立的碉楼,这种没有钢筋水泥加强的古代建筑,面对数百年的地震,依然可以高傲的耸立于川西北,足以证明羌族先辈拥有伟大的建筑技能,以及超凡脱俗的建筑天赋。


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