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土方填筑施工技术与规范 （一）土堤填筑质量控制的早期成就和施工规范 　　1.先秦堤防规模和夯筑要求 　　西周时期堤防已有相当规模。据《国语？周语上》记载：“防民之口，甚于防川。川壅而溃，伤人必多。”这是召公劝导周厉王不要压制百姓对政治的议论时所说的一段话，大约出自公元前844年左右。从“川壅而溃，伤人必多”的说法来看，当年不仅堤防修筑已较普遍，而且也有相当的高度。春秋时淄水流经齐国都城东门外，为防洪水，当年东门堤有相当的高度，施工中须要动用牛马向上运输土料。到了西汉，在今河南浚县黄河的一些堤段，堤高达16米以上。这样高的土堤，又是用来挡水的，因此一定要有较高的填筑质量才行。 　　高大堤防断面也必然庞大。为保证土堤的自身稳定，要选择较缓的边坡。据《周礼？考工记》记载，战国年间的土堤边坡一般规定是：“凡为防，广与崇方。其閷分去一。大防外閷于这段文字有不同的理解。笔者从水利技术的角度理解是：”若将‘广’解释为堤顶宽，‘叁分去一’解释为堤两面坡度的总合（即每边的边坡都分别是1：1.5，也就是横1.5，纵1），这样就比较合理了。“而高大的堤防，两面边坡还要更缓一些。据此，像西汉黄河的一些堤段，大堤底宽将近80米。这种大型水工建筑物，其修筑技术和施工组织都会比较细致，以便保证质量。 　　《管子？度地》记录了战国时代土工施工的技术规定，主要有土壤含水量的掌握和施工工具的配置。 　　土工施工的合理季节在春季。技术原理是：“春三月，天地干燥……利以作土功之事，土乃益刚。”土壤含水量适宜，容易捣实，有利于提高土堤密实度和容重。而夏季多雨。秋季土壤含水量大，“濡湿日生，土弱难成……土工之事亦不立”，而冬季土壤结冻，起土困难，又不易捣实，“土刚不立”，难以保证施工质量。 　　直接决定施工质量的还有土体的夯筑程度。《管子？度地》中记录了当时水利工程常用的工具有：“笼、锸、版、筑”和土车。土车利于远距离运送土料。笼（土筐）、锸（锨）是挖土和挑土的器具。而版即今筑墙的模板。筑则是夯杵，捣实土体的工具。筑堤土壤必须分层捣实才能达到较大的容重，也才能保证一定的密度，以提高土堤抗御洪水时自身的稳定和挡水的能力。考古发现早在商代修筑宫殿的台基，就曾使用夯筑，河南偃师二里头早商宫殿台基保留有清晰的夯印。夯印呈半球状，直径3～5厘米。在此遗址中还同时出土了羊头形石杵一件。杵体呈圆柱形，上部稍细，下端磨成半球形。 　　夹板分立土体两侧，并由两旁立柱加以固定。夹板中间填土，用夯杵捣实。一般每板长2～3米，高20～30厘米。每板捣实后，上面再加一板，并继续填土和捣实。土体筑成，再拆除模板。直到唐代黄河河工上还曾使用过板筑修筑挡水土堤。 　　2.土工施工规范 　　残存的秦代法律条文中就有对于施工质量不符合规定的处罚条例，例如，工人对所修筑的墙体要担保一年，不满一年而墙体出现损坏，主持施工的官员有罪，承担修墙的工人要将墙重新修好，其重修时间不得计入应服劳役的时间内。修筑城墙也如是。为保证冬季的施工质量，秦代法律规定，冬季三天的劳动定额相当于夏季两天的劳动定额。 　　至宋代，施工技术和相应规范都较为细密。例如熙宁八年（1075）至元丰元年（1078）曾由内侍宋用臣主持重建开封城，城周长50里165步，高四丈，顶宽五丈九尺，预计用工579万有奇。后来，由于“创机轮以发土”，节省了劳动量30﹪。此处发土或作致土解，即土料的运输。机轮可能类似今天的皮带机之类。宋代筑城及筑宫室的规范备载于《营造法式》，存于今者有土料开掘、搬运、打筑、穿凿的记工标准。 　　在宋代，河防土工施工也曾有过专门的规范，惜已亡佚，现存于《河防通议》程功部分所开列的“修筑开掘等工”“开掘修砌石岸”“打筑台身”“开掘柱窝”“行墙槛子”“开挑塞河”“打筑堤道”等，大约反映出土工规范中的部分内容。 　　（二）围堤修筑的技术特点 　　太湖地区的围田，长江中下游地区的垸田和珠江、韩江三角洲的基围都是著名的水利区和高产农业区。这些地区农田近水，取水较容易而内外水位落差不大，相对于大江大河堤防来说，围堤形制较小，修筑有其特点。 　　1.围岸断面设计 　　明代万历年间常熟知县耿桔总结了太湖地区围岸修筑技术。他首先指出，常熟滨临江海，位居苏州、常州诸府下游，因此围区水利以治涝为主，故曰：“有田无岸与无田同；岸不高厚与无岸同；岸高厚而无子岸与不高厚同。”极言修堤之重要。 　　当年将本地围岸按其难易分作三等；一等是从水中筑堤，因此需要木桩、竹笆作堤两边之夹板，方可成功。在困难的地段，堤外坡尚需砌石护岸；二等是平地筑堤；三等是有旧岸作为依托，仅止扩展高厚。其中一等难修之堤，需要官府量为贴补经费。二等和三等则专用民间集资的水利款。 　　本区围岸断面，“广询父老，详稽水势，能比往年大潦之水高出一尺，则永无患矣”。常熟一般堤高均作一丈。高地则堤