古文明
驿道,古人的高速公路(2)——开通隧道的古老手段
见道网 作者 :宋晓波 2019-06-07 14:37
  • 那些让后人惊叹不已的超级古工程,每一个细节都凝结着古代工程人的毅力与智慧
火药尚未发明之前,智慧的中国人即开始利用热胀冷缩的原理于高山坚石之间开辟隧道
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修建驿道,离不开“开山铺路”。在设备极其落后的古代,古人如何在高山坚石之间开通隧道呢?

东汉永平年间,以“火烧水激”的原始智慧开通石门隧道时,工匠们将开通的过程,以文字的形式刻于山崖之上。

《史记·河渠书》:“蜀守冰,凿离碓,辟沫水之害,穿二江成都之中。”裴駰集解引晋灼曰:“碓,古‘堆’字也。”宋范成大 《怀古亭》诗题注:“ 离堆分岷江水,一派溉彭蜀,而支流道郫县以入於府江。”这便是在中国火药还未发明应用的战国时代,李冰用火烧水激的办法凿开离堆,修成都江堰的史料记载。

据史料记载,东汉明帝命人通过火烧水激的方法人工开凿了一条16米长的隧洞“石门”

1900多年前,在陕西省汉中市褒河谷口石门,古人还曾经运用该法开凿出了世界上第一条长16米、高宽各约4米的人工穿山隧道。这条石门隧道完成以后,当时的人们用摩崖石刻在石洞内把这一事件记录了下来,这就是着名法书《石门颂》。它记录了东汉永平四年,也就是公元61年,汉林帝下诏开凿石门的这一重大事件。古石门开通40年之后,后汉书中也有了“烧石翦木,开漕航道”的记载。清代文人贾汉复有一首关于修栈道的诗,其中记载到,当时修栈道曾经采用过一种火烧水激的方法,就是利用岩石热胀冷缩的原理,火烧之后再迅速用水浇,这样岩石就会酥裂,甚至会变得像切豆腐一样。修凿离堆、开凿隧道都是人类征服自然界的岩石,让岩石驯服于人类主观意愿的创造性劳动,同样历史悠久的人类采矿活动,也是征服岩石-矿石的一种创造性劳动,在火药还未应用于爆破前,矿工运用“火烧水激”的原始采矿方法来获得矿石。从上述引用资料可见自战国至清代,而实际上一直到了当代,中国沿用“火烧水激”法开石或采矿的历史沿革长达两千多年。

苍南矾山溪一带的黑色岩壁是火烧烟熏所致,火烧水激的遗址依旧在证明着古人的智慧

这种火烧水激采矿法,在今浙江省苍南县矾山镇的明矾矿采掘活动中曾盛极数百年,自明清一直沿用到上世纪80年代。在当地,火烧水激法也叫火龙法、火门法,俗称烧火龙或烧火门。其过程是采矿工首先观察被采矿岩的纹路节理,选取大块矿岩并取位,用三块“牛公石”砌筑一个小火灶,称“火龙灶”,在灶中架柴片燃烧,再用一两块耐火瓦片,用于引导火焰直冲石壁焦点上。火龙灶燃烧后的火力入石,矿石渐渐开裂发声,随着温度的加高、火力的深入,岩石最后会发出爆竹声,随之石屑纷纷落下。采矿工据此可以判断出火烧达到的温度与对矿石的影响,待火龙烧到应有程度,矿工骤然向矿岩泼上冷水,暴热的矿岩突然遇冷收缩,产生裂缝。因矿岩质地纹理与坚硬程度差异,有的烧到几小时经泼水就可开裂,有的则需要水泼后的第二日才慢慢开裂。开裂后,矿工便可用錾子、锤、铲等工具沿岩石裂缝敲打撬开,将矿石肢解成冶炼所需的矿石块,挑运到炼矿窑炉冶炼。

被称为“难于上青天”的古蜀道,正是由火烧水激等古代工法一寸寸凿开

“火龙灶”因砌筑位置不同又各得其名:砌在岩壁上的称“采大排”;砌在洞顶天板上的称“采天花”;砌在裸露岩石上部的称“采趴龟”——这种灶要将火龙引向底部矿岩,相对前两种位置的烧法有一定难度;被火龙串烧的岩石焦点称为“火门疤”,火门疤大者如锅盖,小者如盖碗。烧灶所用燃料,皆为废弃旧柴片,火龙焚烧的时间,短者数小时,长者达数日,视矿岩大小、硬度、纹理、品质及酥裂程度,全凭矿工经验判断而定。

据史志载,苍南矾山的矾矿开采始于明洪武元年,迄今数百年一直延续不断。其开采方法除了初始阶段的扒开黄泥挖出小块矿石的“黄土头”法、民国后使用钢钎凿岩爆破法外,运用时间最长的还是这种“火烧水激”法。究其原因,一是黑火药应用时代爆破危险性大,加上民国时期的凿岩钢钎为进口件价格高昂,而沿用传统火烧水激法,则成本低廉;至解放前后,尽管炸药应用已较普遍,但矾山地处浙闽交界山区运输不便,价格也不菲。小的矾老板出于成本考虑也依然沿用传统烧火龙法来采矿,少数大老板才改用钢钎凿岩爆破法。

现在苍南矾山溪一带的岩壁呈黑色,悬崖上也依然可见长期被烟熏的痕迹,就是早期“烧火龙”留下的遗迹。尽管较之现代采矿方式,“火烧水激”法生产效率低劣,但这种利用热胀冷缩原理的采矿方法,仍然不失为中国劳动人民的智慧结晶。


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