2．1　古代土木工程

古代土木工程有着很长的时间跨度，它大致从新石器时代（约公元前5000年起）开始至17世纪中叶。随着年代的推移，古代土木工程具有代表性的有：

（1）中国黄河流域的仰韶文化遗址（约公元前5000—前3000年我国新石器时代的一种文化称仰韶文化，1921年首次发现于河南渑池仰韶村，分布于黄河中下游流域，遗留有残穴和平面为圆形、方形和多室联排矩形的地面建筑残迹）和西安半坡村遗址（约公元前4800—前3600年，1954年开始发掘）。半坡村遗址有很多圆形房屋的痕迹。经分析是直径为5～6m圆房屋的土墙，墙内竖有木柱，支承着用茅草做成的屋面，茅草下有密排树枝起龙骨作用。现仍遗存有木柱底的浅穴和一些地面建筑残痕。半坡村房屋复原示意如图

图2．1　西安半坡村房屋复原示意

2．1。

（2）埃及帝王陵墓建筑群——吉萨金字塔群，建于公元前27世纪。其中以古王国第四王朝法老胡夫的金字塔最大。该塔塔基呈方形，每边长230．5m，高约146m，用230余万块巨石砌成。塔内有甬道、石阶、墓室等（详见附录1）。

（3）公元前7世纪春秋时期的楚国开始建造绵延数百里的长城；公元前221年秦统一中国后将战国时期各国修筑的自卫长城连接起来，长达约2　500km。以后汉、南北朝、隋、金直至明朝都大规模修筑长城。至今西起嘉峪关，东至山海关绵延8　850km的万里长城，是明代遗留下来的。

（4）约公元前256—前251年（战国时期）始建于秦昭王末年

的四川都江堰大型引水枢纽，是世界历史上最长的无坝引水工程。此工程以灌溉为主，兼有防洪、水运、供水等多种效益，一直沿用至今。其规模之大，规划之周密，技术之合理，均为前所未有。

（5）公元532—537年间建造在君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布尔）的索菲亚大教堂（Hagia　Sophia）。该教堂为砖砌穹顶（圆形球壳），直径30余米，穹顶高50余米，穹顶支承在大跨砖拱和用巨石砌筑的巨型柱（截面约7m×10m）上，如图2．2所示，详见附录3。(www.daowen.com)

（6）公元590—608年建造在河北省赵县洨河上留存至今的隋代敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥，即赵州桥（图2．3）。该桥全长50．82m，桥面宽约10m，跨度37．02m，采用28条并列的石条砌成拱券形成。拱券矢高7．23m。拱上设有4个小拱，既能减轻桥身自重，又便于排洪，且更显美观。该桥无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上都达到极高成就，是世界上最早的敞肩式拱桥，早于欧洲同类桥约1　000年。

图2．2　索菲亚大教堂结构示意

图2．3　赵州桥

（7）公元1056年建成的山西应县木塔（佛宫寺释迦塔），塔高67．3m，八角形，底层直径30．27m。该塔共9层，其中8层是用3m左右长的木柱支顶重叠而成，为一内外两环柱网，用交圈的扶壁拱组成的双层套筒式结构；是保存至今的唯一木塔，也是我国现存的最高的木结构之一。它经多次大地震仍完整无损，足以证明我国历史上木结构的辉煌成就（见5．4节图5．12）。

（8）中国历代封建王朝建造的大量宫殿和庙宇建筑，都系木构架结构。它是用木梁、木柱做成承重骨架，用木制斗拱做成大挑檐，四壁墙体都是自承重的隔断墙（见5．4节图5．11）。

（9）西欧各国以意大利比萨大教堂和法国巴黎圣母院（见5．5节图5．16）为代表的教堂建筑，都采用了砖石拱券结构。

在这个历史时期内，土木工程所用的材料最早只是当地的天然材料，如泥土、砾石、树干、树枝、竹、茅草、芦苇等。后来发展了土坯、石材、砖、瓦、木、青铜、铁、铅以及混合材料如草筋泥、混合土等。土木工程的工艺技术，最早只是利用石斧、石刀等简单工具，后来发展了斧、凿、钻、锯、铲等的青铜和铁制工具，兴起了窑制和煅烧加工技术，以及打桩机、桅杆起重机等施工机械。工程上的分工也日益细致，工程分化有木工、瓦工、泥工、土工、窑工、雕工、石工、彩画工等。

但是，在这个历史时期内，除了有一些经验总结和形象描述土木工程的著作，如我国公元前5世纪的《考工记》，北宋李诫（？—1110年）在公元1100年编写成书的《营造法式》，意大利文艺复兴时期阿尔贝蒂著的《论建筑》外，土木工程缺乏理论上的依据和指导。