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內容簡介

　　中國古塔是世界建築遺産的重要組成部分，具有寶貴的曆史、藝術和科學研究價值。《古塔保護技術》針對文物保護和現代科學技術發展的需求，基於國內外科學研究和工程實踐的成果，對古塔的保護技術作瞭係統地歸納提煉和運用分析。《古塔保護技術》由10章組成，在分析古塔的類型與結構、損壞原因與特徵的基礎上，介紹瞭古塔的測繪技術、無損檢測技術、動力特性測試技術、模型試驗與有限元分析技術、地基基礎加固與塔體扶正技術、塔身加固技術、構件的修繕技術以及防火防雷技術，論述瞭各項技術所依據的基本原理、方法和發展趨勢，給齣瞭典型工程的應用實例。《古塔保護技術》所述的古塔保護技術，既遵循瞭文物保護和結構安全的原則，也體現瞭傳統工藝和現代科學技術的兼容性，其基本方法可推廣至同類磚石、磚木古建築的保護工程。

目錄

前言
第1章古塔的發展曆程與保護意義1
1.1塔的起源與發展曆程1
1.2古塔的類型2
1.3古塔的結構與特徵13
1.4古塔的文物價值與保護意義18
1.5全國重點文物保護單位—古塔名錄19
第2章古塔的損壞因素與損壞特徵33
2.1地震作用引起的古塔損壞33
2.2環境侵蝕引起的古塔損壞36
2.3地基失效引起的古塔損壞38
2.4人為因素引起的古塔損壞41
2.5汶川地震磚石古塔的損壞特徵與規律研究44
第3章古塔測繪技術55
3.1古塔控製測量55
3.2古塔細部測量59
3.3古塔變形測量62
3.4三維激光掃描技術在古塔測繪中的應用71
3.5典型工程應用實例——文峰塔測繪77
第4章古塔結構無損檢測技術88
4.1塔身營造材料的測試技術88
4.2古塔隱蔽部位無損檢測技術94
4.3典型工程應用實例—奎光塔隱蔽工程探地雷達檢測技術110
第5章古塔動力特性測試技術123
5.1古塔動力特性的測試與分析方法123
5.2古塔基本周期的簡化計算方法132
5.3典型工程應用實例—虎丘塔動力特性的測試與分析138
第6章古塔抗震模型試驗與有限元分析技術148
6.1古塔抗震模型試驗技術148
6.2古塔有限元模擬分析技術173
6.3典型工程應用實例—龍護捨利塔的彈塑性動力分析與破壞演化過程模擬182
第7章古塔的地基基礎加固與塔體扶正技術200
7.1古塔的地基基礎加固技術200
7.2古塔的塔體扶正技術203
7.3古塔扶正的安全保護與監控技術212
7.4典型工程應用實例——虎丘塔的傾斜控製和加固技術216
第8章古塔的塔身加固技術231
8.1塔身灌漿補強加固技術231
8.2鋼材植入加固塔身技術234
8.3碳縴維圍箍加固塔身技術238
8.4典型工程應用實例——奎光塔抗震搶險加固工程246
第9章古塔構件的修繕技術253
9.1古塔修繕的基本規則253
9.2木作修繕技術254
9.3瓦、石作修繕技術262
9.4典型工程應用實例——文峰塔修繕加固技術270
第10章古塔的防火防雷技術277
10.1古塔防火技術277
10.2古塔防雷技術288
10.3典型工程應用實例——文峰塔消防與防雷設計方案295
主要參考文獻300

精彩書摘

　　第1章古塔的發展曆程與保護意義
　　1.1塔的起源與發展曆程
　　中國自漢代開始建造寶塔，目前存世的古塔大多已有數百年或上韆年曆史，具有極高的曆史、藝術和科學研究價值，是人類寶貴的文化遺産。屹立在神州大地上的古塔，以其高聳挺拔的造型和精緻典雅的結構展示著文物建築的特有功能，構築瞭曆史文化名城和旅遊勝地的標誌性景觀，體現瞭中華傳統文化藝術和建築技術的高度成就。
　　中國古代建築的類型非常豐富，包括瞭樓、颱、亭、閣、殿、堂等。中國哲學思想的博大包容性和曆代政府采取的“外為己用、推陳齣新”的方針，有效地促進瞭新的建築類型的産生和發展。寶塔是在我國傳統建築的基礎上，吸收外來的藝術形式所創造齣的一種新型建築的成功典範。
　　塔的原型為印度埋藏高僧遺骨的墓式建築“窣堵波”。佛祖釋迦牟尼去世後，各地弟子築墓分藏他的捨利以為紀念，窣堵波遂成為佛教建築的一種形式。中國古代依據梵文“Stupa”和巴利文“Thupo”音譯為“窣堵波”和“塔婆”，也稱為“浮屠”“浮圖”等，後根據其造型和含義簡化為中華文字“塔”；因塔中藏有佛教珍品，故尊稱為“寶塔”。窣堵波隨佛教傳入中國，對中國早期的寶塔有一定的影響。漢末三國之際，丹陽人笮融在徐州“大起浮圖，上纍金盤，下為重樓”，是中國造塔的最早記載，該塔的類型為中式多層木樓閣與佛教建築“窣堵波”的結閤。
　　隨著社會經濟、宗教文化和科學技術的發展，塔的建築材料、類型和結構在不斷地豐富和完善，並形成瞭各個曆史時期的特色。
　　漢末和南北朝時期是佛塔在中國初步興起的階段，中國固有的木作技術在塔的建造上發揮瞭顯著的作用；木構的樓閣式塔是當時的主流，塔體大都為方形平麵，中心用上下貫通的木柱加強結構的整體性。建於北魏時期的洛陽永寜寺塔，為九層四方形樓閣式塔，舉高達數十丈，顯示瞭中國古代高層木結構的卓越建造水準。在這一時期，製磚技術和砌築工藝得到瞭快速發展，“疊澀”砌築工藝已成功地運用於佛塔的建造；現存最早的磚塔——河南登封嵩嶽寺塔，其“淩空八相而圓”的十二邊形塔體和十五層密接的塔簷，反映瞭磚結構技術的巨大進步。
　　隋、唐和五代時期，磚已基本取代木材成為造塔的主要材料，有效地提高瞭塔的防火性和堅固性。模仿木建築的樓閣式、亭閣式、密簷式磚塔大量湧現，豐富瞭古塔的造型藝術。這一時期塔的平麵以穩重大方的四方形為主，在立麵上逐層收分至塔頂。現今遺存的唐代古塔平麵基本上為正方形，如中國佛教史上著名的西安興教寺玄奘法師墓塔、體現民族文化結晶的雲南大理崇聖寺韆尋塔等。
　　宋、遼、金時期，塔的建築形式、營造技術都進入瞭高峰時期，建築材料也豐富多樣。塔的平麵已由四方形發展到六角形、八角形，既豐富瞭塔的造型，又改善瞭結構的性能和通視條件。建於遼代的山西應縣佛宮寺釋迦塔，高度達67.31米，是世界上現存最高大古老的樓閣式木塔，其特有的上下層“叉柱造”連接構造和四百多組豐富多彩的鬥栱，體現瞭中國木結構的高超技藝。建於宋代的河北定縣開元寺塔，是十一層樓閣式磚塔，高度達84.2米，開創瞭古代超高層建築的先河。金屬、琉璃等新材料也在塔的建造中得到瞭應用，建於北宋時期的河南開封祐國寺塔，全部構件和紋飾都用深褐色琉璃磚砌成，形似“鐵塔”，展示瞭精湛的琉璃工藝水平。
　　元、明、清時期，多種宗教在中國並行發展，一批新型的宗教塔，如覆鉢式塔、過街塔、金剛寶座塔、傣族佛塔群等相繼齣現，極大地豐富瞭中國塔的類型。元代引進並在明、清時期得到發展的覆鉢式塔是獨具特色的代錶，由尼泊爾匠師參與設計的北京妙應寺白塔，以穩重的“亞”字形颱座、圓渾的覆鉢式塔身、莊嚴的相輪式塔頂構築瞭輪廓雄渾的建築造型，是喇嘛教佛塔中最傑齣的創作。明清時期，受科舉考試和風水學說的影響，各地建造瞭大量風水塔以振興文風或彌補山川形勢不足；這些塔大都建造在風水勝地，以樓閣式磚木塔居多，且多以文星塔、振風塔、文峰塔等為名，在造型上也更加注重體現儒教、道教的精神氛圍。
　　為瞭滿足時代的發展和社會需要的變化，塔的功能也逐漸超越宗教的範圍在不斷地拓展。利用高聳的塔體登高眺望，是中國古塔的一個主要功能；建造在古代邊境區域的寶塔，大多兼具戰時觀察敵情、平時觀賞風景的雙重用途。依據醒目地段的高塔作為地理標記，是中國古塔的又一實用功能；位於江河岸邊或高山之巔的寶塔，是古代交通導嚮和現代航拍繪圖的重要標誌性建築物。藉用高聳寶塔的象徵性意義來潔淨心靈、促進文風，已成為中國古塔的普遍性功能；屹立在神州大地上的古塔，以其精美的結構、挺拔的姿態展現著我國先民的智慧和創造力，並激勵著中華民族繼往開來、譜寫齣人類文明新的篇章。型可分為樓閣式塔、密簷式塔、亭閣式塔、覆鉢式塔、金剛寶座塔、花塔等；按建築材料可分為土塔、木塔、磚塔、磚木塔、石塔、金屬塔等。
　　1.2.1古塔按建築造型分類
　　1.樓閣式塔
　　樓閣式塔體型高大、數量眾多，是中國古塔中最具代錶性的建築類型。在佛教傳入之前的戰國、秦、漢時期，我國木結構技術已經發展到一個相當高的水平，修建瞭大量的多層樓閣。“窣堵波”傳入中國後，首先與先進的造樓技術相結閤，産生瞭樓閣式的木塔。唐代以後，隨著磚結構技術的發展，磚木結構和磚石仿木構的樓閣式塔成為古塔的主要類型。
　　樓閣式塔一般具有以下特徵：①每一層之間的距離較大，一層塔身相當於一層樓閣的高度；②每層均設有門、窗、柱、枋、鬥栱等，與木結構相仿；③塔簷大都仿照木結構房簷建造，木結構或磚木結構的樓閣式塔在轉角處有懸挑較大的飛簷；④塔內一般都設有樓梯，能夠登臨眺望。
　　現存的著名樓閣式古塔有：陝西西安大雁塔、山西應縣佛宮寺釋迦塔、蘇州雲岩寺塔、浙江杭州六和塔、福建泉州開元寺雙塔等。建於唐長安年間（701～704年）的西安大雁塔，為七層方形仿木樓閣式磚塔（圖1-1），高64.5米，是我國盛唐時期遺留的佛教勝跡。建於遼清寜二年（1056年）的應縣佛宮寺釋迦塔，為五層八角形樓閣式木塔，高67.31米，是我國保存最為完整、年代最早的木塔（圖1-2）。
　　圖1-1西安大雁塔
　　圖1-2應縣佛宮寺釋迦塔
　　2.密簷式塔
　　密簷式塔是多層古塔中的一種主要類型，大多建造於遼代，分布在我國的北方地區。密簷式塔基本采用磚砌築，運用“疊澀”工藝構造齣密接的塔簷。這種塔的主要特點如下：①第一層塔身特彆高大，其上每層之間的距離很小，塔簷緊密相連，形似重簷樓閣的重簷；②第一層塔身開設門窗，其上各層一般不開門窗或設置假窗。少數密簷塔為瞭內部采光的需要，在簷與簷之間開設瞭少量的采光小孔；③遼、金時期的密簷式塔基本為實心塔體，不能登臨眺望。一些采用空心筒壁的密簷式塔，如嵩嶽寺塔、小雁塔等，也不適閤於登眺之用；④仿木建築的密簷式塔，塔身第一層大多有佛龕、佛像、門窗、柱子、鬥栱等裝飾。
　　現存的著名密簷式古塔有：河南登封嵩嶽寺塔、陝西西安小雁塔、雲南大理崇聖寺韆尋塔、北京天寜寺塔、河北昌黎元影塔等。建於北魏正光元年（520年）的河南登封嵩嶽寺塔（圖1-3），高41米，采用磚砌空心筒體結構，外部造型為十二角尖錐體，是我國年代最久的密簷式塔。建於遼代大康九年（1083年）的天寜寺塔是北京地區年代最久的古建築，塔高57.8米，為八角十三層密簷式實心磚塔，塔簷逐層收減，呈現齣豐富有力的捲刹（圖1-4）。
　　圖1-3登封嵩嶽寺塔
　　圖1-4北京天寜寺塔
　　3.亭閣式塔
　　亭閣式塔是印度窣堵波與我國傳統建築中的亭閣相結閤的産物，基本上與樓閣式塔在同一時期齣現。亭閣式塔大多采用磚石建造，也有少數用土坯修建。亭閣式塔的特點是：塔身為單層的方形、六角、八角或圓形的亭子，下建颱基，頂部冠以塔刹；也有的在塔頂上加一小閣，上置塔刹。建於東魏時期的山東曆城神通寺四門塔（圖1-5），高15米，采用青石砌築，是中國現存最早、保存最完整的單層亭閣式石塔。
　　高僧墓塔常采用亭閣式塔的造型，著名的有山東長清慧崇禪師塔、河南登封淨藏禪師塔、山西平順明惠大師塔等。山西五颱山佛光寺的祖師塔是一種特殊形製的亭閣式塔（圖1-6），塔室之上小閣的高度較大、構造精美，也可視為兩層的樓閣式塔。
　　圖1-5曆城神通寺四門塔
　　圖1-6五颱山佛光寺祖師塔
　　4.覆鉢式塔
　　覆鉢式塔的外形與印度窣堵波的形製非常接近，塔的下部為一高大的基座，其上砌築瓶式或鉢式塔身，塔身之上為逐層收縮的相輪，頂上設有華蓋和寶刹。由於塔身的造型類似一個倒置的喇嘛教化緣鉢，所以稱為“覆鉢式”塔。自元代以來，喇嘛教建佛塔常采用此種形式，所以又稱為喇嘛塔。
　　元代時期喇嘛教在我國廣泛傳播，其中尤以西藏最盛，這種源於窣堵波式的塔逐成為喇嘛教建塔的基本形式。覆鉢式塔在內地發展的過程中，結閤瞭高層樓閣式塔和密簷式塔的建築成就，形體更加高大雄偉。現存全國最大的覆鉢式喇嘛塔—北京妙應寺白塔（圖1-7），高59米，建於元朝至元八年（1271年），由尼泊爾工匠阿尼哥主持設計，是我國建造最早的覆鉢式塔。明清時期喇嘛教繼續發展，覆鉢式塔修建得更多，而且成為高僧墓塔的主要形式。覆鉢式塔有時也被作為園林的點綴，如北京北海瓊華島白塔、江蘇揚州瘦西湖蓮性寺白塔等。在過街塔和金剛寶座塔之上所建的小塔，大多也采用覆鉢式塔。
　　5.金剛寶座塔
　　金剛寶座塔在佛教上屬於密宗一派，以五方佛為內容，象徵須彌山五形。以北京真覺寺金剛寶座塔（圖1-8）為例，據明成化九年（1473年）“創建真覺寺金剛寶座塔碑記”和《帝京景物略》上記載，此塔係仿照中印度的規式與佛陀伽耶（BundaGaya）的金剛寶座大塔而建；但是與兩者相比，也不完全一緻。佛陀伽耶塔塔座較低，颱上五塔中間一塔較大；而真覺寺金剛寶座塔的颱座極為高大，中塔稍大，其餘四塔相去不遠。尤其是雕刻技法、風格，均具中國傳統藝術特點，鬥栱、柱子、椽飛、瓦壟等均為中國建築的結構形式。值得注意的是，金剛寶座塔結閤瞭我國古代高層建築的特點，颱座修建得十分高大，以顯示其不凡的氣勢。
　　現存金剛寶座塔的實物不多，約十來座，大都為明清時期建造，計有雲南昆明妙湛寺金剛寶座塔，北京真覺寺金剛寶座塔、碧雲寺金剛寶座塔、西黃寺金剛寶座塔，內濛古呼和浩特金剛座捨利寶塔，山西五颱山圓照寺金剛寶座塔、甘肅張掖金剛寶座塔等。建於明成化九年的北京真覺寺金剛寶座塔，為五座密簷方形石塔，石造金剛寶座高7.7米，中心寶塔高8米，是我國最早的金剛寶座塔。
　　圖1-7北京妙應寺白塔
　　圖1-8北京真覺寺金剛寶座塔
　　6.花塔
　　花塔，也稱華塔，其特徵是在塔的上半部裝飾有巨大的蓮瓣，或密布佛龕及獅子、大象等動物形象，或點綴其他裝飾，看去形如一束巨花，因此被稱為花塔。花塔的齣現，受印度、東南亞佛教國傢寺塔雕刻裝飾的影響，也代錶瞭我國古塔發展從高大樸質嚮華麗的趨勢。花塔最初的發展是從亭閣式的墓塔開始的，即在亭閣式塔的塔頂之上加上幾層大型仰蓮花瓣為裝飾，山西佛光寺東南的唐代亭閣式墓塔即是初期花塔的例子。
　　花塔大多數是遼金時期建造的，到元代以後較為少見。在古塔發展過程中，
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