汉中农村民居典型夯土墙营造技术解析及改进

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ

ｏｆ

Ａｎｈｕｉ

Ａ鲥．Ｓｅｉ．２０１０，３８（８）：４３２７—４３２９。４３８３责任编辑朱森责任校对卢瑶

汉中农村民居典型夯土墙营造技术解析及改进

张波，王赘

（陕西理工学院土木工程与建筑系，陕西汉中７２３００１）

摘要夯土墙技术是传统的乡土建筑流传下来的建造方法之一，它具有优越的物理性能和生态环保的特点，当代生土建筑被大量的工业化建筑取代，乡土建筑文化在逐渐消亡。为了传承和发展汉中地区苓土建筑，通过对汉中地区太阳岭乡、苍社乡等民居夯土墙进行实地调研，总结出当地夯土墙的特点及制作工艺，并针对建造中存在的一些不足，给出改进措施，为进一步研究民居夯土墙奠定基础，为指导村镇房屋的建造提供参考。

关键词夯土墙；营造技术：改进措施中图分类号ＴＵ２４１．４文献标识码Ａ文章编号０５１７—６６１１（２０１０）０８—０４３２７—０３

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生土建筑便于就地取材，可重复利用且成本低廉，保温与隔热性能优越，土墙倒塌或拆除后可回归土地，其生态优势符合环境可持续发展理念，有较大的发展前景，至今仍是国内外备受关注且广为采用的一种居住建筑形式。美国、澳大利亚、法国、德国以及新西兰等国的研究人员已结合当地的文化背景、社会状况和丁程特征，开展了大量的生土建筑研究，改善了生土建筑功能和抗震性能，生土建筑的设计、施工等已步入规范化进程…。我国对生土建筑的研究起步较晚，比较系统的研究还很少，但也有高校对生土材料的性能‘２“１、生土建筑墙体的抗震性能”“１、热工性能＂’等进行了研究，取得较大成就。

汉中地区的宁强、略阳、镇巴等县区均以山区为主，经济条件较差，受当地的自然条件及经济条件的限制，夯土建筑在汉中地区大量存在，如宁强县太阳岭乡和苍社乡夯土建筑占９０％以上，并且“５・１２汶川特大地震”的灾后重建中大多农民依然选择了夯土建筑哺Ｊ。该研究结合汉中地区典型民居夯土墙体的传统制作下艺进行了调查和研究分析，并针对施工工艺中的不足提出几点改进措施，以期提高民居夯土房屋的安全性能，传承和推广这一古老的建筑形式，使这种可持续发展建筑形式在广大农村继续发挥其功能优势。ｌ汉中夯土墙体的营造方法

１．１选址、准备材料选址是前期的一个重要环节，这关系到将来所建房屋的光照条件和安全性等，一般选在地势开阔，较为平坦之处。之后对选好的场地进行平整，由于当地以山地为主，一般用手工平整地基，ｔ作量较大。

场地平整好后，开始准备建房所需材料，如石材、木材、竹子和土等，一般就地取材。建房所需大量生土，尽可能直接在场地周围获取；用于砌基础的石材，取自当地山中外型相对规则、大小适中且强度较高的毛石（图１）；压墙筋的材

基金项目作者简介收稿日期

陕西理工学院科研基金项目（ｓＬＧ０８１１）。

张波（１９７６一），男，陕西泾ＩｒｍＡ．，硕士，讲师，从事土木工程教学与研究。

２００９．１２．１８

料，过去采用藤条，异常坚固，目前多用竹条，选用大拇指粗的当年生竹子（图１）；木料过去在当地山上砍伐，现由于砍伐过度及森林承包等，目前多为购置。

当地的生土种类较多，一般用来筑墙的土分为３种：其一俗称“黄泥”，根据当地工人师傅的经验，这种土筑出的墙强度高，表面光滑，干燥后墙面的颜色是黄中发白，但其缺点是干湿收缩系数过大，易产生收缩裂缝；第２种土在当地俗称“油黄泥”，一般不单独存在，总伴有一些易碎的小石子，由它夯筑的墙表面粗糙，强度较低，但在风干的过程中不易产生裂纹；还有一种俗称“白散泥”，其强度优于“油黄泥”，次于“黄泥”，但由于用该种土筑出的墙表面易风化而产生浮土，墙体会由于浮土的自然脱落而失去其应有的强度，故一般较少用来筑墙。

１．２

基础的砌筑

当地夯土墙下的基础采用外型相对规

则、大小适中且强度较高的毛石直接在平整好的场地上单层干砌，且不加水泥砂浆或是其他胶凝材料，高度由毛石的大小而定，一般３００ｍｌｎ左右。砌筑好的毛石基础如图２所示。１．３夯筑土墙

１．３．１砌筑模具。当地土墙施工采用“版筑”技术，所用的模具是农民根据长期的经验自制的廉价而又好用的夯土模具。如图３—４所示，夯土模具由厚４ｅｍ左右的墙板（图３中①）制成，长１６７ｃｍ，宽３３ｃｍ；墙板用当地俗称的“牛子”即

承托墙板的木棍（图３中②）、夹片（图３中③）等进行简单的

楔卯连接，可以任意拆卸、前后移动，以便施工；在墙端、转角、门洞口时则需要当地俗称的“狮子头”（图３中④）。“狮子头”即挡土的横板，同时起到固定墙板的作用，它安插在墙板端头的４个榫口中，穿出的部分再接上活动插销（图３中⑤）防止滑落。在使用“狮子头”时，墙板另一端必然用“牛子”，使之开敞，便于进行下一板墙的夯筑。在“狮子头”的面上有一道垂直线刻入木内，在这道刻线上悬挂一细线，下面系一线锤，如果刻线和细线两线重合，墙板算水平摆放。此外，还有一个木制的木槌（图３中⑥）和与之配套使用的其他

４３２８

安徽农业科学

２０１０年

工具，以及修整墙面的泥刀等辅助下具。

一般在几版墙之间放一圈通筋，通筋由２条压破的直竹条组成，竹条宽４０ｎｌｍ左右，起到类似于圈梁内钢筋的作用（图１）。如此循环就完成了所有墙体的夯筑。按当地施工方法先预留门洞而不预留窗洞，但都需在夯筑墙体的过程中预埋木制门窗过梁（图１０）。门窗过梁长一般为门窗洞口宽的２．５倍左右。在整个墙体完成之后，毋需等墙干燥，在需要开窗的地方，直接用工具开挖出所需大小的窗洞即可。最后。待整个墙体干燥之后，开始抹面。其方法为干湿适合的泥浆加适量的麦衣后抹墙面，一般需抹２—３次，总计厚２～３２—３次抹面完成之后，整个墙体的制作完成。

ｅｍ。

图１毛石和竹筋

ｎｇ．１

Ｔｈｅ

ｒｕｂｂｌｅａｎｄｂａｍｂｏｏ

图４组装后模具

Ｆｉｇ．４

Ｔｈｅ

ｍｏｄｄａｌ［ｋｒａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ

图２砌筑好的毛石基础

Ｆｉｇ．２

Ｔｈｅ

ｂＩＩｉｌｔｒｕｂｂｌｅ

ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ

围５采土

隐．５

２建议

Ｔｈｅｓｏｉｌｓａｍｐｌｉｎｇ

当地夯土建筑依照传统，根据业主要求和凭借工匠经验建房，建造过程中几乎无抗震设施，还存在材料选择随意性

围３组装前模具

Ｆｉｇ．３

Ｔｈｅｍｏｕｌｄｂｅｆｏｒｅ

大、自主施工、土料自身强度较低等一系列问题。该研究通过对当地夯土建筑营造方法的分析，提出几点改善夯土结构受力性能的建议。

２．１提高墙体的受力性能

（１）改善土料的物理力学性能。夯土建筑中夯土墙为主要承重构件，土料的力学性能直接影响建筑的强度和耐久性。目前国内外已有关于提高墙体强度的研究心“’９】，建议汉中夯土建筑添加稻草、石灰或有机材料等来改善其力学性能。

ａｓ嘲ｎｂＵｎｇ

１．３．２施工工艺。夯土墙的施工过程为：采土一支模一倒入材料一夯实—拆模几个主要步骤，如图５～９所示。

墙角砌好后，便开始筑墙，第一板墙从门洞一边开始筑，首先将端板对着门洞方向。支好模板，然后往模板装入从采土场地采来的干湿合适的生土材料，接着采用夯实工具夯实墙体，一板墙高３３０ｍｉｌｌ，做完整个一圈墙体的第一板墙之后，重复第ｌ圈墙的制作方法，开始第二版墙的夯筑。当地

３８卷８期张波等汉中农村民居典型夯土墙营造技术解析及改进

４３２９

图６支模

Ｆｉｇ．６

Ｔｈｅ

图９拆模

Ｆｉｇ．９

ｆｏｒｍｗｏｒｋ

Ｔｈｅ

ｆｏｒｍｒｅｍｏｖａｌ

图７倒入土料

Ｖｌｇ．７

Ａｄｄｉｎｇｓｏｉｌ

图ｌＯ预埋的窗过梁

Ｆｉｇ．１０

Ｔｈｅ

ｍａｔｅｒｉａｌｓ

ｐｒｅ—ｂｕｒｉｅｄ

ｗｉｎｄｏｗｌｉｎｔｅｌ

２．２增强墙体的整体性

（１）设置压墙筋。夯土墙建造时每层之间有间隙，每板夯实时虽有错缝，但在墙角处错缝过小，消弱了墙体的整体性，地震时尤其不利。建议每层墙之间放置压墙筋（竹条），同时转角处直接将竹条用力扭到另一面墙上，不能将竹条断开，

通筋之间的搭接最好在墙段中部，搭接长度为１５０～３００哪。

（２）设置水平和竖向加强带。夯土建筑破坏为脆性破坏，地震时安全裕度低，可以设置水平类似“圈梁”和竖向类似“构造柱”的加强带提高房屋的整体性。

（３）加强基础的整体性。建房前只手工将场地平整一下就直接砌筑基础和墙体，且基础单层干砌，不加泥浆或其他胶凝材料，因此整体性较差，受力时容易散开，发挥不了材料

图８夯买中

Ｆｉｇ．８

Ｔｈｅｔａｍｐｉｎｇ

的性能，建议基础应有一定埋深，最少５００ｎｌｌｎ，地基应夯实，基础砌筑时最好用水泥砂浆砌筑。

２．３布局力求简单、规则因当地的生产方式和生活习惯，建造生产生活辅助用房时直接搭建在原有建筑上，使生土建筑平、立面布置不规则，质量和刚度变化不均匀，对结构受力不利，建议建筑平面布置和立面处理应力求简单、规整。３结语

该研究从选址、准备材料、基础的砌筑和夯筑土墙介绍了汉中民居典型夯土房屋的营造方法，针对房屋建造中的不

（下转第４３８３页）

（２）获得最佳夯实度。从营造方法可知每一板墙夯打时土料直接填满，这样夯实不一定均匀，为了获得最佳的强度，建议分层上土，分层夯打。

（３）满足局部受压。汉中夯土民居建筑屋盖多采用檩条承重，悬山搁檩，檩下无任何加强措施，往往使檩条墙体局部承压能力不足，在使用阶段就产生竖向裂缝，对房屋抗震性能不利。建议檩条下设置木垫块或垫梁，檩条在木垫块或垫梁上的搁置长度不应小于３７０

１１１１１１。

３８卷８期李娟等基于粗糙集的农业决策支持系统研究４３８３

施。③生长周期管理决策对板栗在各个生长期的生长状态

进行评价，给出应对措施。④系统管理模块用于用户查看相关说明、刷新屏幕和退出系统。

３．２数据库设计在基于粗糙集理论的知识获取系统中建立了Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ数据库，在该数据库中首先建立了４个临时表和其他用于测试的数据表。４个临时表分别保存用户选择的需要处理的数据表信息，保存可辨识矩阵，保存属性约简完成的数据表．保存约简完成后所获得的规则，该规则用“ＩＦ

…ＴＨＥＮＩｏ．Ｉｔ结构表示。其他的数据表是用户根据自己的处

治理。

３．３．３生长周期管理。以成长期为例进行说明。该模块获取田间的各种传感器测量得到如气温、土壤水分、土壤ｐＨ值等各项数据，与该阶段栗树成长所需要的各项指标进行比对，从而判断出该状态下栗树的生长状况，如出现不正常的状态，就指导用户如何进行田间管理。

３．４

系统功能测试对板栗生长管理决策系统进行病害诊

断模块测试，选择病害的各种症状进行诊断。系统会计算出每条诊断结果的置信度概率，为了方便用户进行进一步的判断，用户可以查看该病的详细病状，同时还会得到该病的病原及发病规律信息，并且给出防治方法供用户参考。该测试以诊断推理为例，即选择发病部位为“树干”，病部颜色为“紫褐色”，病部形状为“水肿状”，发病症状为“有水肿状病斑和橘黄色子座，树皮和木质部之间有羽毛状扇形菌丝体”，诊断的结果为“板栗癌肿病”，得出的置信度概率为７６．６７％。与推导结果一致。因此，测试结果表明系统可以实现对病害的诊断决策，并且能计算出结果的可信度。４结论

将粗糙集理论应用于决策支持系统中的数据库知识发现中，建立了基于粗糙集的农业决策支持系统模型，对该模型的总体结构进行介绍，并且分别说明了各个模块的功能及组成。最后根据这个模型，对板栗病害的诊断决策过程进行了详细的描述。结果表明，粗糙集理论可以应用到农业决策支持系统中，并且能够实现不确定知识的规则获取和推理。参考文献

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３．３．１知识获取系统。在知识获取系统中，用户首先选择要处理的信息表或决策表，然后对信息表进行属性约简处理，在该系统中实现了属性约简的正域方法、互信息方法和可辨识矩阵方法３种处理方法，实现前２种方法的目的是为了与可辨识矩阵方法进行比较分析。最后，还需要对决策表进行值约简．从而获得规则。另外，系统还记录了日志信息，方便用户查看知识获取过程中每个步骤的详细信息。３．３．２病虫害诊断。根据已经获得的病害诊断规则，该模块实现了病害的诊断功能。根据规则库中的条件属性设计了供用户选择的属性值，有发病部位、病部形状、病部颜色、发病时间、病状描述及其他症状等。用户可以选择其中的任意几种进行诊断分析，系统除了给出可能的病害名称外，还会根据前文给出的粗糙隶属度的计算方法，计算出通过规则获得诊断结果的可信度。用户还可以对诊断结果的详细信息进行查看，可以通过病害图片与现实情况进行对比，做出进一步的判断。如果符合实际情况就可以对该病进行更加详细的了解，并且采用系统给出的防治方法进行预防和

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＋－＋－—卜－＋－・・卜－—卜－－－．．・＋－—卜－＋－＋・＋－＋－＋－・＋—＋——卜—・－卜－—卜－＋－＋－＋－・・卜－＋－＋一＋－＋－＋—＋・＋－＋－＋－＋－＋一＋一＋－＋－＋－－＋一－＋－＋——卜－—卜一＋－＋－＋—＋・（上接第４３２９页）

足，提出关于提高墙体的受力性能，增强墙体的整体性等几点建议，对提高当地夯土建筑的受力及抗震性能．规范夯土

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汉中农村民居典型夯土墙营造技术解析及改进

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

张波， 王赟

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JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES2010,38(8)8次

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