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前言：北京故宫，昔时帝王朝堂，今日旅游胜地。
可是你知道吗，在这片占地70余万平方米的庞大建筑群中，所有的建筑物极少用到粘合剂和钉子。
从故宫建成至今的600余年中，曾经历过多次大地震，但是主要的大型建筑从未倒塌损毁。
有人认为，这是因为这些建筑都是用中国传统的榫卯结构搭建起来的，所以才如此坚固。
近年来考古的研究成果表明，榫卯结构的运用，只是故宫大型建筑具备超强抗震能力的因素之一。
那么，还有哪些因素呢？
根据故宫于2017年推出的3D全景观看体验，我们才知道，更重要的因素来源于考古专家们在故宫地下发现的秘密。
地基三叠：万丈高楼平地起，地基对于建筑物的重要性无需多言。
故宫研究院下属考古研究所的专家们，于2014年在慈宁花园东面的地下，发现了隐藏600余年的秘密。
故宫大型建筑的柱子很多，这也就是人们俗称的顶梁柱。
在这些柱子的底部，有一圈围绕着的白色基石，它们被称为“柱顶石”。
专家们在地下发现的，则是“柱顶石”的地基构件。
根据清代《工程做法例则》的记载，这些地基构件是由方形地砖呈回字形围绕中心一圈一圈砌起来的。
砖与砖之间的缝隙用白灰抹平，这种构建方式在建筑学上，俗称为“步步锦”，完工的地基构件被称为“磉墩”。
一个磉墩不仅包括由10多层方砖堆砌而成的方形构件，边长超过了4米，还包括地下的筏型地基和地钉。
让专家们感到惊异的是，在这些方砖上面居然有明朝嘉靖年间烧制窑的名字。
也就是说，清代故宫的地基，建立在明代建筑物的地基之上。
至2020年，专家们又在故宫里发掘了清代造办处的遗址，并发现了同样的四个明朝嘉靖年间的磉墩。
按照磉墩的相隔间距，专家们计算得出结果，表明当年明朝在此地的建筑，面积甚至超过了目前故宫最大的太和殿，有可能是明代的北司房或司礼监的所在地。
在距离地下2米多深的地方，专家们有了更大的发现。
这里不仅有着平整的地面，还有排木叠砌、地钉镶嵌的筏型地基，其中埋藏着包括䲭吻、滴水、瓦当在内的元代建筑构件。
也就是说，清代皇宫的地基建立在明朝皇宫的基础上，而明朝皇宫的基础，又建立在元朝皇宫的基础上。
这是考古史上的新发现，专家们为这个遗址起了一个名字：故宫考古元明清三叠层。
这个叠层所导致的直接结果就是，今天的故宫地面比明朝初建时期高了近90公分。
至于元明两代的地基为什么会埋在清代地基的下面，存在着两种说法：
一是埋藏的是原有的建筑废墟，二是把原有的建筑拆除再埋藏于地下。
但目前还没有确切的证据证实究竟是哪一种。
遍布故宫地下的磉墩，无疑就是最坚实的地基，是故宫能够具备超强抗震力的最重要的因素。
榫卯结构：在地震袭来的时候，故宫的大型建筑从未倒塌，但小型建筑如亭台楼阁之类，却发生过倒塌事件。
据专家考证发现，小型建筑也有磉墩，但都是清朝制作的，其工艺水平相对于明朝所建的而言较为粗糙。
在今天的故宫里，明朝原有的建筑为数不少，说明清代皇宫不仅没有破坏，而且还利用了明代皇宫留下的建筑遗产。
小型建筑之所以会在地震时倒塌，除了其磉墩制作工艺较差之外，还因为使用了木石之间的榫卯结构。
所谓榫卯结构，就是将需要相互衔接的两个部分，加工成能够相互契合的凹凸形状。
其中凸出部分为“榫”，凹入部分为“卯”，榫卯无缝对接，便能形成稳固的架构。
考古专家们在发掘7000多年前的余姚河姆渡遗址时，就已发现了数百件带着榫卯结构的木质器具。
在当时建造房屋的垂直衔接点中，榫卯结构也很常见。
始建于辽朝的山西朔州应县木塔，堪称为我国榫卯技术的巅峰，并被著名建筑学家梁思成赞誉为“独一无二的伟大作品”。
有一种误解认为，榫卯技术只限于木头之间的衔接，但是在故宫的小型建筑中，大量地使用了木材与石头之间的榫卯技术。
工匠们在故宫小型建筑的支撑柱下端加工出“榫”，在柱顶石上加工出“卯”。
然后将支撑柱用杠杆、滑轮和绳索以及人力拉起来，最终嵌入柱顶石内。
正因如此，当地震发生时，故宫内小型建筑的柱石契合之处会发生剪切力。
因为建筑自身的重量不够，导致木柱下端的“榫”被强大的冲击力扭断，从而造成建筑坍塌。
那么有人会问，小型建筑尚且如此，那么故宫内大型建筑的支撑柱，不是更容易断裂坍塌吗？
这里需要强调的是，故宫内并非所有支撑柱都采用了榫卯结构。
大型建筑类的支撑柱，恰恰是因为没有使用榫卯结构，所以在地震中才能固若金汤。
木金砖：故宫内所有建筑的支撑柱，其材质都是金丝楠木。
在明清时代，金丝楠木的主要产地为四川，其次是湖广等地。
故宫内大型建筑的支撑柱，其体积比小型建筑的支撑柱要大得多，分量也要重得多。
根据相关文献记载，凡大型建筑类的支撑柱，其长度超过20米，直径超过4米。
这样巨大的金丝楠木，在四川等地靠近长江和运河的地方，都有固定的种植基地。
每年的农历九月伐木，至来年的二月完工，平均每一棵金丝楠木，都需要500名工人用绳子绑住拖到江边。
到了3月份的时候，江水开始涨起来了。
此时将捆扎好的金丝楠木推入江中，长长的绳索的另一头系在大船上，就这样一路漂流北上。
等到了北京郊外通州的神木厂后，再由民工们拉到城里故宫的建筑工地上，加工完毕后拉起直接立于大殿之上，与地面平滑接触。
这里还需要提到的是大型建筑内的地砖，这些地砖都是特制的，其中有一种叫金砖，价格更是昂贵。
这些地砖每块都重达25公斤左右，而且表面非常平滑，再加上面沉重的柱子，下方坚实的磉墩，整体结构就非常稳固了。
地震发生的时候，承重的柱子下方由于受力面积远远比“榫”要大，与地砖之间只会发生轻微的错位移动，但却不会坍塌下来。
那么，故宫建筑的榫卯结构究竟集中在哪里呢？在屋顶上。
大型建筑的屋顶，因为全部铺设的都是沉重的琉璃瓦，所以其重量往往达到惊人的上百吨。
这样沉重的屋顶，正是由于巧妙地使用了榫卯结构，才能够稳如泰山。
结语：稳固的屋顶、巨大的支撑柱、平滑的地砖再加上地下最为重要的磉墩构件的完美组合，才是故宫能够承受10级地震的根本原因。
当中外游客来到故宫，通过3D全景观看体验，拆解细分故宫建筑精巧的结构时，都不由得为中华文明的博大精深而叹为观止。
参考资料：《新京报》官网：《3D全景看故宫如何“择中立宫”》
环球网：《一块故宫地砖最高价值40万，复制需29道工序费时超1年》
央视网：《考古公开课》20230625探秘紫禁城“地下宫殿”
