秦始皇帝陵防洪堤调查研究★

仲伟秋，郑龙龙，尹 瑞，陈伟平

(西安工程大学城市规划与市政工程学院,陕西 西安 710600)

0 引言

从古至今，伴随着人类社会的更迭，建筑的种类和形式也日新月异，而每个时期的建筑同样也反映着这一时期人类的科技、历史与文化的特点。中国幅员辽阔，在几千年不曾间断的历史与文化的发展传承中诞生了具有丰富特点的建筑文明。地域位置的差异创造出了差异化的建筑，如为了抵御沙尘暴的入侵，北京地区发展出了四合院的建筑形式；由于天气炎热而又潮湿，南方地区出现了用竹子建造并将底层架空的建筑形式；在陕西，人们顺应着地形特点，在土坡崖壁上挖掘窑洞，虽造型简陋，却有着冬暖夏凉的居住体验。

土和木是我国古时较为常见的建筑材料，其中土质建筑是应用时间较早、使用范围较广、传承时间较长的建筑类型之一[1]。得益于西北地区长期干燥少雨的自然环境，有诸多古代土建筑遗址被保留至今[2]。目前尚存的具有代表性土建筑遗址有敦煌西北的汉长城遗址、玉门关遗址、阳关遗址，西安的秦始皇帝陵及保护其不受洪水冲击的人工夯筑大堤——五岭遗址、长安城遗址、高昌故城遗址、山西的平遥夯土古城墙遗址等。这些数量众多、种类丰富的土建筑遗址不仅为我们展现了古代劳动人民的真实生活写照，并为建筑史学、建筑工艺、建筑材料的科研发展提供了重要的历史资料。学者张虎元系统地介绍了生土建筑，总结了国内外学者对生土建筑的研究考察，并归纳提出我国古代土工建造方法分为挖余法、夯土法、垛泥法、土坯砌筑法和生土块法[3]。学者袁润等概述了史书记载中的古代夯筑工艺，通过现代X射线衍射等技术分析研究了焦山古炮台夯土成分，并对其进行了仿制，最终得出了古代夯土的近似配比[4]。学者景爱等从夯土版筑的起源出发，归纳研究了不同时期建筑夯土特点及夯筑工艺，详细剖析了夯筑长城的施工方法[5]。学者裴强强等在前人研究基础上将土建筑遗址按照结构特征及建筑工艺分为15个亚类，阐明了随着生产力的提高与需求的增长，营造技法呈递进式发展演化[6]。学者刘庆玉对川西北地区传统夯土建筑进行了实地考察，并结合文献对建造技艺与建造流程进行了全方位的研究[7]。我国现存的夯土建筑资源丰富，例如明长城夯土遗址、圆明园舍卫城夯土遗址、焦山古炮台夯土遗址、五岭遗址等，其中大多数遗址已有学者进行了多方面的科学研究，而对于秦始皇帝陵重要阻排水系统之一的五岭遗址目前仅有少量研究。本文通过对五岭遗址实地考察，结合史书记载并查阅考古报告，对五岭遗址的地理位置、尺寸规模、功能配置及夯筑工艺进行了系统的调查研究。

1 秦始皇帝陵考古概述

秦始皇帝陵位于我国陕西省西安市临潼区，南依骊山，北临渭水之滨,其位置图如图1所示。其中建筑遗址主要包括陵园、陵墓、陵邑、陵寝建筑、陪葬墓、殉葬墓、陪葬坑、修陵人墓以及地下阻排水遗址、人工防洪堤遗址、鱼池遗址、石料加工厂遗址等。《史记·秦始皇本纪》“始皇初即位，穿治郦山，及并天下，天下徒送诣七十余万人，穿三泉，下铜而致椁，宫观百官奇器珍怪徙藏满之”和《水经注》“斩山凿石，下锢三泉，以铜为椁，旁行周回三十余里，上画天文星宿之象，下以水银为四渎、百川、五岳、九州岛，具地理之势”都从文献角度记载了秦始皇帝陵宏伟的建造规模、漫长的建造历程及穷尽奢华的陪葬品[8-9]。

明代的都穆首先对秦始皇帝陵园进行实地考察，并将其成果记入《骊山记》。19世纪初，学者足立喜六对秦始皇帝陵封土外观信息进行了记录调查。20世纪20年代中期，法国学者维克托·色迦兰也对秦始皇帝陵进行了实地考察。秦始皇帝陵园的第一次考古勘察工作开始于1962年，由陕西省文物管理委员会组织进行，期间得到了首个陵园平面布局图，并对内外城墙相关尺寸进行了测量记录。1974年3月，兵马俑发掘出土，秦始皇帝陵园的发掘研究全面拉开帷幕，大量的文物和遗址相继出土，相关的历史考古研究也得到了前所未有的发展，科研著作层出不穷。近年来，一号兵马俑陪葬坑进行了第三次挖掘研究，获取到了研究完善秦文化、秦俑的新线索[10]。秦陵外城西侧的考古勘探与发掘也成果丰富，其填补了秦代高等级贵族墓葬考古的空白[11]。

2 五岭遗址记载及文献

由于千年的季节性洪水冲刷，骊山下逐渐形成了一道道呈南北走向的沟壑，其中对陵园影响最严重的是位于陵园南部的大水沟，研究认为，大水沟中的洪水沿着山上流下后共分为两条支流，呈放射状，对秦始皇帝陵可能会造成冲击破坏，其中一条的流向整体呈北偏东方向，流经陈尧村，李家村西侧，陕缝学校东侧，西孙村西侧[12]。另一条流向曲折，先是流经陈尧村向西北进发，到达陵南上陈附近后再往北直到内城南垣下，经阻挡后向西流经秦陵村，而后转西北向流过外城西城垣，其示意图如图2所示。除了上述两条支流以外，经过实地考察结合卫星地图，在今杨家村、尚家村、上杜家及上张家东南方向共有四条无名沟壑，这些沟壑都是几千年以来骊山上的溪水及季节性洪水冲刷而成，所有的走向都会经过秦始皇帝陵园及陵区。当洪水夹杂着碎石从山坡上流下时，所携带的巨大能量将会给秦始皇帝陵带来不可估量的破坏，当时的设计者也明白这一威胁，为了保护秦始皇帝陵，就必须要在陵园东南部筑造一个规模宏大、无比坚固的防洪堤使洪水改变流向。在多本古籍中对这座人工防洪堤均有记载，如晋代《关中记》中“骊山泉本北流者，皆陂障使东南流”[13]，西汉《史记·秦始皇本纪》中“始皇陵在骊山。泉本北流，障使东西流”及南北朝时期《水经注》中提到“水出骊山东北，本导源北流，后始皇葬于山北，水过而曲行，东注北转”。对于“五岭”这一名称的由来，目前尚未有确切的定论，但从地理位置上来看，五岭遗址防洪堤的南面是山洪冲刷而形成的五道沟壑，沟壑之间便形成了五座小山岭，由此对应关系合理推理即可得出“五岭”的由来，其示意图如图3所示。

3 现场实地调查研究定位

五岭遗址的详细位置及规模尺寸在古籍中并未有所提及，在近代相关考古资料文献中对此记载可总结如下：防洪堤西端起自大水沟西侧山脚，整体由西南向东北方向夯筑，中间经过陈家窑东南、杨家村东南、李家村东南，直至王硷村与三任村之间为止，全长为3 500 m，现存1 700 m，宽约90 m[14-16]。通过进行实地考察及村民走访发现，其全长约为2 600 m，方向为西南至东北方向，经过今杨家村陈尧组后穿过杨家村李家组东南，后继续向东北夯筑过杨家村杜家组东南，之后经过泊缘玉器厂，止于秦俑村庞家沟组西南，整体俯视如图4所示。在上千年的自然毁坏及人类扰动后，目前整个堤坝体多处已发生较大缺损，沿秦唐大道与杨家村李家组交界处向东北延伸至杜家组是目前保存较为完好的一段，在其南方五岭中的西岭上留有击鼓坪遗址，其位置详图如图5所示。关于击鼓坪的功能目前存在两种观点：第一种认为击鼓坪具有修建秦始皇帝陵及其附属工程时传递施工号令的功能；第二种则认为击鼓坪兼具祭祀天神和安全保卫的功能[17]。从击鼓坪上向防洪堤望去仍能看出其大致轮廓，最宽处宽度为104 m，距离地面最大高差为8.4 m。

4 夯筑工艺及过程推断

夯土技术因其流程简单、取材方便及强度较高在我国古代建筑中应用广泛，目前可查到的最早的夯土痕迹出现在仰韶晚期[18]，之后便一直传承沿用。伴随社会进步和人们经验的积攒，夯土技术发展出了直接夯土与夯土版筑两大类，其中夯土版筑最早可追溯到殷商时期，后世古籍中也有记载，如《孟子》中“傅说举于版筑之间”，《尚书·费誓》中“桢、翰皆筑具，桢在前，翰在两榜”[19]，《古经解钩沉》中“桢，正也，筑墙所立两木也。翰，所以当墙两边障土者”，其中桢为支柱，用于固定模板位置[20]。翰即为木模板，用于约束夯土结构并形成其外形。可以看出夯土版筑与现代钢筋混凝土浇筑有异曲同工之妙，皆为先支护模板再使内部材料成型。其具体的夯筑流程为：当夯筑好本层后，就把两侧的木板向上平移一层并固定，而后继续加土夯打，这也就决定了夯土层的厚度即为两侧木板的宽度，此工艺能够使原始土体的抗压强度得到有效提高，减小土体孔隙率，增强其抗渗透性能。

在秦王嬴政一统六国建立秦朝之后，国力强盛，大兴土木，随着夯土建筑数量的飞速增长，夯土工艺迅速发展。具有代表性的建筑有秦咸阳城、秦始皇帝陵园、五岭遗址及秦长城等。有关秦始皇帝陵园的发掘研究已很多，查阅相关文献可知，陵园内不同建筑的夯土层厚度在2 cm～13 cm范围内，且夯层均匀[21]。在对五岭遗址考察后，发现其整体是由18层～24层夯土及底部一层石块构成，每层夯土的厚度在25 cm～40 cm不等，若使用夯土版筑法，理应每层厚度均匀，再结合堤坝整体的尺寸过大，对应的夯土模具制造困难，因此防洪堤所使用的夯筑技术应为直接夯筑中的堆土夯筑。由于堆土夯筑没有周围约束会导致夯土强度较低，因此需要超常规的夯土层数来使其满足强度要求。在底部铺放一层石块可以提高底面刚度，使上层夯土更加密实，抗压强度更高，有助于抵抗洪水冲击。遗址现场还可观察到部分夯土层中均匀存在着砂砾和卵砾石，如图6所示。在夯筑过程中加入砂砾和卵砾石可使夯土更加密实，强度和耐久性都会有所提高。

5 结语

五岭遗址防洪堤是秦始皇帝陵阻排水系统的重要组成部分之一，是我国古代人民先进夯筑工艺的体现，它的存在极大的保护了陵园及兵马俑等重要文物不受季节性洪水的冲击破坏，它宏伟的规模、巨大的工程量也表明了秦朝时期精湛的夯土技艺，更从侧面烘托了秦始皇陵本身的气势恢宏与布局严密。

1)通过查阅古籍、考古报告及研究文献中防洪堤相关记载，结合秦始皇帝陵所处位置及骊山自然气候环境，系统梳理了防洪堤的起源、功能与现状。

2)通过多次实地考察与走访村民，确定了防洪堤的地理位置、整体走向及外观尺寸。结合文献记载、时代背景与遗址现状，对其所采用的夯筑工艺进行了合理分析，发现其并没有机械的照搬已有的夯筑工艺，而是根据所需的工程要求，对夯土层厚度、层数及添加的材料都进行了相应的改变。

3)土遗址由于其自身材料特性、建造工艺及长期暴露室外等原因导致大多数都没能完好的保存下来，秦始皇帝陵防洪堤也是如此，目前已受到较大破坏，且在其附近还有多户人家及窑洞，多数窑洞已产生不同程度的损伤破坏，因此对其进行系统性研究、安全性评估及完善修缮保护措施已刻不容缓。基于此现状与前期调研工作，本团队目前正在对秦始皇帝陵防洪堤进行多角度的研究，已经完成材料特性研究和动力性能试验，正在进行抗震仿真分析、防洪及抗渗性能研究、加固措施研究及现状安全性评估等，将另文撰述。