戰(zhàn)國(guó)以降，堤防成為防洪最重要的技術(shù)手段。用土堤以御漲水，必須要維持堤防自身的穩(wěn)定和良好的水力條件。明清年間黃河臨河大堤邊坡收分規(guī)定為“外坦里陡，四二收分”，如大堤高一丈，頂寬三丈，其底則應(yīng)寬九丈，黃河下游千里長(zhǎng)堤，堤身全憑土筑，土方量巨大，勢(shì)必有一套科學(xué)的施工技術(shù)。
1.堤防基礎(chǔ)清理
清代乾隆年間黃河修防技術(shù)總結(jié)性著作《修防瑣志》中對(duì)于堤防基礎(chǔ)清理十分重視。“創(chuàng)筑堤工，每有蟄陷之病，皆由堤底虛松。應(yīng)于筑堤之始，先將本地土上樹(shù)木草根盡行刨除，行硪二三遍，是平地之病根已除，堤根無(wú)虛松之弊，他日可免蟄陷，亦無(wú)堤底滲漏之患。然后方鋪底土……”
元代至大初江浙行省圍田堤岸統(tǒng)一按都水庸田司的五等圍岸體式修筑，其中最高的堤防為七尺五寸，明萬(wàn)歷年間耿桔將常熟堤岸定為一丈，可見(jiàn)下游泄水已不如元時(shí)通暢，水位較高。
長(zhǎng)江堤防修筑，亦重地基清理。康雍年間湖北荊江筑堤時(shí)須先察土宜，原因是：“一遇缺口，必掘浮沙，見(jiàn)根土乃筑堤基。其所加換者，必用黃白壤。”
2.土料運(yùn)輸及加工處理
堤防要防滲、耐沖，因此對(duì)筑堤土料有特別要求。含沙量大的易滲漏。含水量太大或太小也將影響夯實(shí)程度，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期對(duì)此已有初步認(rèn)識(shí)。明代河臣劉天和將堤防用土簡(jiǎn)要概括為：“凡創(chuàng)筑堤，必?fù)駡?jiān)實(shí)好土，毋用浮雜沙泥，必干濕得宜。燥則每層須用水灑潤(rùn)”，清代對(duì)土料的認(rèn)識(shí)又進(jìn)了一步：
第一，土料性狀。黃河筑堤的土料大多取自河灘，一來(lái)不妨礙堤內(nèi)農(nóng)田耕作，二來(lái)可以減少灘地的淤高。但灘地的土壤性質(zhì)又有不同，從筑堤角度說(shuō)，在諸種土質(zhì)中，“總以老土為佳”。老土業(yè)經(jīng)多年淤積、風(fēng)化和多種土壤摻和，黏度、細(xì)度和級(jí)配都比較優(yōu)越，“夯硪如法，無(wú)不保錐”。但老土相對(duì)較少，一般多在堤防完成后“務(wù)尋老土，遠(yuǎn)覓膠泥，蓋頂蓋邊，栽種草根，以御雨淋沖汕，以防風(fēng)揚(yáng)之虞”。
黃河河灘率多沙土，沙土多是秋天洪水陡落之后的灘地淤積，力學(xué)性質(zhì)最差，“筑堤最忌流沙。及夏冬二季，流沙遇風(fēng)即飛揚(yáng)，遇雨則坍淋”，只能用于堤身內(nèi)層。其夯實(shí)技巧在于，“貴在潑水，趁潤(rùn)夯杵，庶能凝結(jié)為一”。沙土一般有三種顏色，其中黃的性質(zhì)較好，青白二色最松散。因此必須在堤防筑成之后，尋覓老土蓋頂一層。
膠土力學(xué)特性也不甚好，“濕則硪力難施，干則不能合一”。膠土多系伏汛之后的灘地淤積，比較好的填筑辦法是：將新到之土，令锨夫?qū)⒋髩K膠泥劈碎，使之如雞蛋大小，再令水夫澆水灌溉，待將土料泡透，然后再將其曝曬，并用尖嘴石夯帶水杵打，效果甚佳。不過(guò)膠土遇干則裂。因此，也要和沙土一樣，在堤頂用老土苫蓋一層。
兩合土：將相反性質(zhì)的沙土和膠土摻合，俗稱(chēng)兩合土，“此兩合土筑成之堤最為堅(jiān)牢。若遇無(wú)水之地（即使不另外加水），惟有一尺一坯，多加夯硪亦可”。當(dāng)然，如能挖井取水噴灑，“水土合一，更加堅(jiān)固，即經(jīng)水浸，不致潰卸”。
第二，河灘取土場(chǎng)地布置。取土必須遠(yuǎn)離堤腳15丈以外，以免順堤成河和縮短堤基滲水途徑。
取土?xí)r按工程所需土料，在料場(chǎng)劃分土塘，土塘之間留有馬路。大約十夫之塘，馬路留寬一丈，以便挑夫往來(lái)。土塘分布如格子形，塘間要多留橫界。日后黃水漲發(fā)，一淤便平。若起土成河形，恐大溜一歸，汕刷成險(xiǎn)工。所以說(shuō)：“（堤）內(nèi)面成河形則引盜入室；外面成河形則開(kāi)門(mén)放賊也，切宜慎之。”
土塘劃分之后，取土要先遠(yuǎn)后近。多留縱橫走路，以防陰雨。
第三，土料運(yùn)輸。“浚河筑堤之遲速，一視運(yùn)土之遲速而已”，主要是由于土方工程量大。當(dāng)大力挑擔(dān)不及供給時(shí)，最初多用驢馱。但牲口草料準(zhǔn)備，飼養(yǎng)人工等相當(dāng)繁瑣，并不合算。最便捷的運(yùn)輸工具是獨(dú)輪車(chē)。這是由于，雙輪車(chē)運(yùn)載能力雖強(qiáng)，但料場(chǎng)高低不平，道路又不宜太寬，不便運(yùn)轉(zhuǎn)。而獨(dú)輪車(chē)一人操作，靈活便捷，比人的載重量也大，直到今天在水利施工場(chǎng)地仍然常見(jiàn)。
3.堤身夯筑規(guī)范
“筑堤如何使其堅(jiān)？全在行硪得法耳”，概括了土堤夯筑的重要作用。
第一，夯筑器具：明代堤防夯實(shí)主要用杵和夯，單人、雙人或四人同時(shí)操作。筑堤“必用新制石夯。每土一層，用夯密筑一遍。次石杵，次鐵尖杵，各筑一遍，復(fù)用夯筑平”。到了清代，夯筑工具中既有杵、夯，更主要的是硪。早期的硪多用石料鑿成，嘉慶道光以來(lái)又有鐵鑄的。硪有多種形制，據(jù)道光年間成書(shū)的《河工器具圖說(shuō)》記載，硪分兩大類(lèi)：云硪，（主要用于打樁，由于高高拋起空中而得名），和地硪（用于土工夯筑）。地硪之中又有墩子硪、束腰硪（主要用于平地）；燈臺(tái)硪和片子硪（主要用于兩面堤坡）。地硪一般重約60斤到100斤，直徑一尺一寸到一尺二寸，厚五寸，四周系有8至10條麻繩，由8至10人同時(shí)操作，夯打料土，提高了夯筑工效和質(zhì)量。取土?xí)r按工程所需土料，在料場(chǎng)劃分土塘，土塘之間留有馬路。大約十夫之塘，馬路留寬一丈，以便挑夫往來(lái)。土塘分布如格子形，塘間要多留橫界。日后黃水漲發(fā)，一淤便平。若起土成河形，恐大溜一歸，汕刷成險(xiǎn)工。所以說(shuō)：“（堤）內(nèi)面成河形則引盜入室；外面成河形則開(kāi)門(mén)放賊也，切宜慎之。”
土塘劃分之后，取土要先遠(yuǎn)后近。多留縱橫走路，以防陰雨。
第三，土料運(yùn)輸。“浚河筑堤之遲速，一視運(yùn)土之遲速而已”，主要是由于土方工程量大。當(dāng)大力挑擔(dān)不及供給時(shí)，最初多用驢馱。但牲口草料準(zhǔn)備，飼養(yǎng)人工等相當(dāng)繁瑣，并不合算。最便捷的運(yùn)輸工具是獨(dú)輪車(chē)。這是由于，雙輪車(chē)運(yùn)載能力雖強(qiáng)，但料場(chǎng)高低不平，道路又不宜太寬，不便運(yùn)轉(zhuǎn)。而獨(dú)輪車(chē)一人操作，靈活便捷，比人的載重量也大，直到今天在水利施工場(chǎng)地仍然常見(jiàn)。
4.質(zhì)量檢驗(yàn)
土方工程夯筑堅(jiān)實(shí)與否，古代主要依靠簽試檢驗(yàn)。簽試用鐵錐，長(zhǎng)二尺至三尺六寸，用木槌打入新筑土方內(nèi)，再緩緩拔出，于錐孔中灌水。視錐孔中水滲入速度，可知夯實(shí)程度。
第一，簽試評(píng)價(jià)：若一灌即瀉，名曰漏錐；半存半瀉，名曰滲口；存而不瀉，名曰飽錐。簽試可以“每加筑三尺即簽試一回”，關(guān)鍵堤段，“必須層坯層簽”，即每夯實(shí)一層，簽試一遍。
第二，防止作弊：簽手包庇堤工作弊有多種手段。例如，入錐時(shí)將鐵簽傾斜（尤其是簽試堤坡）；起錐時(shí)用力四面搖晃，使錐孔四壁壓實(shí)光滑；掌內(nèi)藏一圓形土塊，起錐時(shí)偷偷放入；在灌水的水壺內(nèi)摻入鲇魚(yú)涎或榆樹(shù)皮汁等，都將妨礙簽試的準(zhǔn)確。
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