文峰塔建筑藝術及結構受力分析

崔小敬　許紹超

1 文峰塔簡介

許昌文峰塔又稱文明寺塔，意欲振興許昌文風。文峰塔位于許昌市文化博物館內，東經113°49′52.4″，北緯34°01′076″。”文峰聳秀”為許昌十景之一。

1963年文峰塔被公布為省級文物保護單位，1991年8月，國家投資25萬元由河南省古代建筑保護研究所對該塔進行測繪、維修。2006年05月25日被國務院批準列入第六批全國重點文物保護單位名單。

2 建筑藝術特點

文峰塔秀麗挺拔，逐層收分，呈柔美弧線。首層開有門洞，門上橫額，上書“文筆聳秀”。門前立兩塊石碑，赑屃馱負，磚墻瓦頂圍護，記錄歷代重修寶塔之事。每層塔角皆懸風鈴，清脆悅耳。每層腰檐皆磚砌斗栱，菱角牙。磚砌臺基上是石制須彌座，中間束腰。從大門進入文峰塔，有踏步可攀登。踏步位于雙層夾心墻之間，堅實牢固。

許昌文峰塔平面呈八角形，為十三層樓閣式磚塔，通高51.3米，由基臺、基座、塔身、塔剎等部分組成。基臺為八角形，用條磚平臥順砌而成。基座為石質八角形束腰須彌座，表面浮雕出連續性的仰覆瓣蓮和卷草花紋，玲瓏秀麗。基座之南砌筑有半圓形如意踏跺。除第一層外，其他各層之面闊自下而上逐層稍有收斂，諸層高度均勻遞減。塔身由外壁、回廊、塔心柱或塔心室等部分組成，內外壁皆用青灰條磚壘砌而成。塔檐用仿木結構磚質斗拱挑出，斗拱為七踩出三翹，巧妙地分配相領各攢斗拱所施之正心瓜拱、廂拱及外拽瓜拱，形成規整有序的的布局。角科自坐斗斜出七踩三翹斗拱一縫。各翼角伸出石雕龍頭角梁，并用條磚砌出生頭木，使翼角翹起，各角懸掛風鐸。塔身四面均辟有半圓拱券門窗，塔身第一層南面辟半圓拱券門，門上嵌一長方形石塔銘，正中陰刻"文筆聳秀"四字，左上方豎刻有陰文"萬歷四十二年"字樣，第一層塔心室的藻井采用疊澀磚層，菱角牙子磚和磚制小拱頭相間砌筑。

3 結構及受力分析

許昌文峰塔共十三層，由四部分組成：地宮、塔基、塔身、塔剎。塔身采用了由下而上逐層遞減的收分技術，呈自然緩和的錐形體，不僅從建筑藝術上感到秀麗舒暢，更從結構上增強了穩定性。

許昌文峰塔為磚塔結構，磚塔為砌體結構，墻體承重。砌體結構抗剪強度低，抗震性能較差。且隨著高度增加，所受壓應力減小，其抗剪強度亦隨之減小。許昌文峰塔每層設有門窗孔洞，由于門窗孔洞削弱了塔身的截面積，故這些地方構成了強度的薄弱環節。

文峰塔塔身截面尺寸由下而上逐層遞減，塔身呈自然緩和的錐形體，增強了結構穩定性。在地震時，可以減少扭轉效應。而且層間抗力與地震力相協調，避免了中下部形成薄弱層的不利情況。

許昌文峰塔采用壁內折上式結構的方法，在塔的外部之內設塔梯，按塔的平面形狀折上，樓層用磚層，砌塔外壁的同時砌樓層。因此，樓層、外壁、塔梯這些部分構造結合在一起，層層如此，這樣就使塔的內部增加了整體性，上下左右聯接在一起，具有較好的剛度。

4 地基加固的研究

許昌文峰塔自建成以來已經300多年，于清康熙、嘉慶，同治年間多次維修。文峰塔建成300多年來，傾斜了不足1米。而據許昌勘察設計院觀測，1990年到2004年短短14年，塔頂相對塔基軸線，向東北方向偏斜了近14厘米，塔身傾斜1.18度，超過了過去300多年的傾斜度。許昌文峰塔每年傾斜約1厘米。而比薩斜塔，每年的傾斜度只有1毫米，文峰塔年傾斜度是它的10倍，堪稱“超級比薩斜塔”。

文峰塔出現快速傾斜后，引起了當地有關部門的高度重視。目前，糾偏糾斜的第一步工作已經啟動。由于年代久遠和防護措施滯后，文峰塔塔基和三通文峰碑風蝕損毀嚴重，碑文斑駁無法辨認，塔基磚石也已酥散開裂。但是對雄立了300多年的文峰塔來說，這些都稱不上“大礙”，最致命的是，它正整體向東北方向傾斜，而且最近10年的傾斜度，超過了過去300多年的傾斜度。

文峰塔傾斜的原因來自兩個方面：一是自然因素，二是人為因素。

自古有“十塔九斜”之說。因為南陽北陰，隨著時間的推移，塔南塔西，由于朝陽，地基里的水分較少，相對干旱，而塔北面向為陰，近400年的雨雪侵蝕，使北面地基里的水分較多，潮濕。因此，在1萬多噸的自重壓力下，塔向東北方向傾斜，這是自然因素。

二是人為因素，也是最主要的因素。文峰塔保護區原有一個地下防空洞，2000年前后，防空洞在改建現在的文峰圖書音像城（總面積約4000平方米）時，大量抽排地下水，造成文峰塔地下及其周邊區域形成地下漏斗，導致沉降現象出現。再一個，文峰塔東側70米處，有條貨運窄軌鐵路，列車通過時對地質造成巨大震動，也對文峰塔構成嚴重威脅。

對此，專家擬訂了兩套糾斜方案。一是在文峰塔的南、北兩側地基分別鉆孔，注入鋼筋水泥，人為壓下南側地基和夯實北側地基；二是在塔的周圍地基中打入一定厚度的混凝土，起到牢固地基的作用，避免塔基因再次下沉而產生傾斜。

如果能夠成功正身，文峰塔就會像比薩斜塔一樣，在不遇到強震的情況下，再聳立千年沒問題。比薩斜塔就是采取糾偏措施后，傾斜幅度明顯下降，其所實施的糾偏原理與上述第一套方案相同。

5 結束語

古塔因此優美的建筑造型，以及合理的結構形式，已經逐漸成為新的建筑類型。今天，祖國神州大地上保存著形形色色的古塔建筑，它們歷經時代滄桑，飽受風雨襲擊及各種損害依然高聳峻秀，神秘瑰麗，點綴著祖國的大好河山，是我國傳統建筑文化的重要組成部分。隨著我國經濟的不斷發展及對文化保護的不斷重視，必須加強和完善對古塔建筑保護的理論研究。

參考文獻

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[12]碩士論文 《磚石古塔的力學性能及鑒定與加固方法的研究》