李廣進

中國古人無論是建造房屋、橋梁還是大型紀念建筑物，首先都要因地制宜地對建筑物進行基礎(chǔ)設(shè)計。只有基礎(chǔ)建造牢固了，才能保障建筑物的整體承重，從而達到提高建筑物穩(wěn)固性的目的，這也是中國古建抗震性能優(yōu)良的主要因素之一。中國古建的基礎(chǔ)建造有深淺之分，其中以洛陽橋為代表的“筏基礎(chǔ)”構(gòu)造，是淺基礎(chǔ)應(yīng)用的典型;而以“樁基礎(chǔ)”為代表的深基礎(chǔ)構(gòu)造也同樣應(yīng)用廣泛，比如上海的龍華塔和北京金中都水關(guān)橋基的建造都是“樁基礎(chǔ)”應(yīng)用的典范。再如世界上現(xiàn)存最高的木塔建筑——應(yīng)縣木塔，很有可能也采用的是樁基礎(chǔ)。

應(yīng)縣木塔歷經(jīng)千年而巍峨依舊，除了木制框架結(jié)構(gòu)給其帶來的絕對優(yōu)勢外，其基礎(chǔ)構(gòu)造也是不容忽視的重要因素。早在1976年，孟繁星先生利用“洛陽鏟”（考古用具）對應(yīng)縣木塔的塔基進行勘探考察時，便最早預(yù)測了樁基礎(chǔ)的存在?；蛟S限于技術(shù)有限等因素，孟繁星對樁基礎(chǔ)的細節(jié)構(gòu)造未做進一步的深查。雖然我們至今仍然難窺木塔基礎(chǔ)的真容，但這并不妨礙我們借此來向大家介紹“樁基礎(chǔ)”這一構(gòu)造原理的科學(xué)內(nèi)涵。

中國古建的基礎(chǔ)建設(shè)一般包括地表以上的臺基和地表以下的基礎(chǔ)兩部分。

建筑物的臺基，在整體建筑中除了起到防潮隔濕等作用外，還可以減小建筑物整體重量對地面產(chǎn)生的壓力。同樣以應(yīng)縣木塔為例，木塔通體總重約2800噸，而塔基由正方形和八角形兩層臺基組成，距離地面總高約3.76米，在經(jīng)受數(shù)次大地震考驗后仍巋然不倒，現(xiàn)在即便出現(xiàn)了一定程度的傾斜，但是塔基卻從未出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。如果說雙層塔基的設(shè)計確保了木塔的基本穩(wěn)固，那么再做進一步思考，則不難發(fā)現(xiàn)，如此重量的塔身和塔基，也同樣需要一個堅固的基礎(chǔ)作為其有力的保障。

如果應(yīng)縣木塔果真采用的是“樁基礎(chǔ)”，那么它應(yīng)該由“基樁”和“承臺”兩部分組成。基樁要直接支承到巖層或堅硬的土層，才能充分發(fā)揮強有力的承載作用。應(yīng)縣木塔的底層面積約1600平方米，勢必會采用“群樁基礎(chǔ)”的形式?！叭簶痘A(chǔ)”不僅在承載力上可以滿足建筑的整體負荷要求，群樁的“剛度”也能保障整體建筑免于沉陷或傾倒。除此之外，基樁的周圍還需用碎磚瓦混合土夯實，這樣應(yīng)縣木塔的基樁就像一顆顆鋼釘一樣牢固地扎進堅土層，無論是遇到強風(fēng)的侵襲還是地震波的威脅，“群樁基礎(chǔ)”就像是建筑的一顆顆“定心丸”，使得應(yīng)縣木塔都無所畏懼了。

中國古人對樁基礎(chǔ)的應(yīng)用具有悠久的歷史，最早的考古發(fā)現(xiàn)是在河姆渡遺址，距今已有7000多年。不僅如此，“樁基礎(chǔ)”這一古老的基礎(chǔ)類型，在當(dāng)代的建筑設(shè)計中也同樣備受青睞，比如地鐵等高架橋的橋樁以及高壓線鐵塔的塔基，都有選用“樁基礎(chǔ)”建造的可能。

以高壓線鐵塔為例，通常鐵塔底下的4個支腳都配有水泥灌注的正方體塔基，而在塔基的下面有時就會應(yīng)用到“樁基礎(chǔ)”，其結(jié)構(gòu)原理應(yīng)與推測的應(yīng)縣木塔“樁基礎(chǔ)”類似。但與應(yīng)縣木塔所用木樁不同，現(xiàn)代建筑的“樁基礎(chǔ)”都已采用鋼筋混凝土澆灌而成了，這也算是科技隨時代發(fā)展的表現(xiàn)吧！