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长城的建筑构造和建筑材料
长城的城墙除主体墙身外，上面还有许多构筑设施。
（1） 券门：由于平时不少士兵是守在城下的，一旦有战事发生，即要登城参加战斗，所以在长城内侧每隔不远就建有一个圆拱形小门，称作"券门"，有石阶通到城墙顶上。
（2） 垛口：在墙顶外侧的迎敌方向，修筑有两米高的齿形垛口，是战斗人员了望敌情、射击敌人时掩护自己用的。具体构造时：从墙上地坪开始砌至人体胸腹部高度时，再开始砌筑垛口。垛口一般砌筑成矩形。垛口上部砌有一个小方洞即了望洞。了望洞的左右侧面砖呈内外八字形，这是为了便于了望敌人，又不易被敌箭射中。下部砌有一个小方洞，是张弓发箭的射孔。射孔底面向下倾，便于向城下射击敌人。
古时射孔射程有三限：从射孔上限射出的箭，可中的人心胸以上及头部，称"中头彩"；中限可射中敌人腰腹部，称"截腰"；下限可射中敌人的腿部，称"钉足"。如果敌人靠近城墙，射孔就无法发挥作用，只有靠投掷石块、火球一泪的武器来组织敌人架梯攻城。垛口的宽度约一点五米至一点六米，一般能并排遮掩两个人的身体，高度约二米，垛口之间距离不大于垛口宽度的三分之一。值得注意的是，城门中轴线两侧的垛口都是构筑成对称的。
（3） 擂石口：擂石口的内口高宽均约50厘米左右，它的砌法比较复杂。其内口下半是砌墙时预留的方孔，上半用异形砖拼成券状转脸。其外口上沿放石盖板，盖板内侧凿出弧形缺口，外侧凸出墙面成为垛墙外币的一层拔檐。外口之下的外檐墙面上砌有圆弧形的凹槽溜道，无论石墙还是砖墙，溜道都是用异形砖拼砌的。溜道长度虽然在不同的地段内并不相等，约自85厘米到2米，但都上深下浅，过渡得极为平滑。
（4） 垛墙：又称雉堞，设在马道外侧，基厚48厘米到40厘米。垛墙上半部开垛口，下半部砌擂石口，与垛口相错排列，也有每两个垛口才砌一个擂石口的。垛墙的砌法都是用素灰砌内外两皮城砖墙，两皮墙都顺砌十字缝，没有丁砖拉接。墙顶和垛口上再加一层预烧的封顶砖，封顶砖扩等于垛墙顶宽，上面做成坡顶，极个别垛口用垛石口。
（5） 宇墙（女墙）：在城墙顶的内侧，修有一道与垛口并行的矮墙，高约一米，叫宇墙，又叫女儿墙，它起着栏杆的作用。构筑时，一般是从一层与墙体同宽的压面条石开始的，压面条石之上开始砌筑女儿墙。女儿墙的宽度一般比压面条石略窄，用实体墙砌筑法，砌六层或八层条砖，顶面砌筑一层脊砖，脊砖是专门烧制的，也有的是在施工时用泥刀砍制而成的。
（6） 单边墙：所谓单边墙是当地群众的叫法，它与普通城墙的区别就在于它仅是一堵薄墙。单边墙砌在山势极险、山脊高耸而薄、并且边墙外侧也没有人马通过的地段。在北京附近的司马台长城就有一段著名的单边。单边墙是限于形势迫不得已才采取的建筑类型，大都采用表面未经加工的粗大毛石砌筑，以素灰做粘接材料。因为地形多变，单边墙的高度也不统一，大约在2到3.5米之间。
（7） 障墙：障墙一词是近年来在研究长城的著作中出现的约定俗成的叫法，指的是"天梯"式马道上沿大阶台边缘建造的与垛墙垂直相撞的包墙。其形制、高度与作法都与宇墙相似。它居高临下，朝向低谷方向，是为了防卫已进入边墙内侧敌人进攻而设置的。最明显的如慕田峪长城，其边段城墙上，垛墙已全部残毁，但在它的内外墙面上都有擂石口的溜道，可见是两面皆设垛口的。
（8） 挡马墙(拒马沟)：长城城墙外面敌方向在冷兵器的射程范围内修建的矮墙或沟堑。阻止敌兵快速靠近城墙的辅助防御工事，其实并不是完全为防御敌骑兵而进行的设计。
（9） 城墙顶面：顶面一般宽约五米，可容五马并骑，十人并行。为了防滑，路面多用三至四层方砖铺砌而成，铺砖方法采用十字缝的形式，用石灰勾缝砌筑，嵌缝平整。这样做客观上还防止了破环地面的野草滋生。有的地段，由于地形陡峭，长城城墙只能依山势修筑城倾斜的，这时城墙的顶面也就用条石或青砖砌成阶梯形的地面，叫做梯道，否则人员难以行走。有的梯道顺山脊从山脚一直砌到山顶。
（10） 马道：在城楼旁边，靠内檐墙一般都有一条倾斜的，从地面通向城墙顶面的通道，它是人、马上下城墙的通路，叫做马道。马道宽约五至六米，道的内侧一面砌筑有一米上下的宇墙，起栏杆作用。由于马道一般都是三十度上下的倾斜面，为了防滑，道面全将青砖侧面朝上，砌筑成十字形的嵌缝。有的城墙较高，马道还修城二次阶形，在地面马道的入口处，还建有门楼。像嘉峪关东西两城楼的北侧，均筑有宽敞的马道。
（11） 排水沟及吐水嘴：为了能及时排泄积于城墙顶地面上的积水，每隔一段距离，就筑有一道排水沟，雨水通过排水沟及内檐墙上的吐水嘴排于城墙基础之外。吐水嘴一般均伸出墙面一米左右，很好地保护了墙基不被雨水长久侵蚀冲刷。
（12） 城门洞：最早的关隘城门洞，是用"过木"的办法构筑的；随着建筑技术的发展和砖的广泛使用，城门洞改为用砖、石伐（石旋）的办法构筑由于城门洞平时是交通衢道，战时是出击敌人的通口，所以要求它能构筑得宽敞一些。但采用"过木"的办法往往满足不了要求，它只能适用于跨度很小的门洞。采用伐（石旋）的办法，油漆是半圆（石旋），则可以使城门洞的跨度增大到所需要的尺寸，不少关隘地门洞跨度宽达五至八米。一般先用长方形条石做基础，再用三至五层长方形条石构筑台基，高约一至一点五米，再上用水平砖砌筑"上身"。达到设计的要求后，再伐（石旋）。伐（石旋）时，又根据构筑要求，用立砖伐（石旋）一层再砌一层伏砖，一般均要砌筑立砖、伏砖三至五道。门洞上方嵌有长方形时刻门额。上面镌刻关隘名称等。有些门洞的伐（石旋）的上方砌几层雕有花饰的砖或砌石活，以增加门洞庄严华美。门洞内还装有两扇木质大门，有的外包铁皮，防止攻城敌人从城门洞突入。
（13） 城楼：城楼是战时观察关外敌情，指挥作战用的。一般采用一、两层，多至三层的大屋顶建筑形式。屋顶的结构和式样有庑殿式、歇山式、悬山式等，一般均是雕梁画栋，结构精巧，巍然耸立于城门之上。它们丰富多彩的艺术形象，显示出尊严、威武和华贵。在城楼周围的城墙墙台面上，均筑有砖砌垛口，以备战时使用。
（14） 城台：在长城城墙上每隔二、三百米就构筑有一座高出城墙顶面一米左右的台子。它突出于迎敌方向的墙身以外。外墙上砌有垛口，战时居高临下，从侧翼射杀架梯攻城的敌人。城台又根据用途、构筑情况分三种：墙台，敌台（敌楼）和战台。
（15） 墙台：台面与城墙顶面相差不大，只是突出一部分于迎敌方向的外檐墙外，墙上砌有垛口，台上还建有遮蔽风雨的简单房子。
（16） 敌台：敌台又分空心敌台和实心敌台两种。
（17） 空心敌台：根据明朝戚继光著：《练兵实纪》中记载："今建空心敌台，尽将通人马冲处堵塞，其制高三、四丈不等，周围阔十二丈，有十七、八丈不等者，凡冲处数十步或一百步一台，缓处或百四、五十步或二百余步不等者为一台，两台相应，左右相救，骑墙而立。造台法：下筑基与边墙平，外出一丈四五尺有余，内出五尺有余。中层空豁，四面箭窗，上层建楼橹，环以垛口，内卫战卒，下发火炮，外击敌人，敌矢不能及，敌骑不能近。"八达岭处的敌楼多分为上下两层，下层可住十余士卒，四周有箭窗可供观察和射击使用。有木制楼梯可登至楼顶，楼顶地面平整，四周墙上有垛口，可供了望敌情和射击敌人使用。有的还设有燃放烟火的设备，以及生活设备。
（18） 实心敌台：作圆形，台的下半部分为实心土筑，周围包砌条石和青砖。在辽东镇镇远关东部的二台子高13米，下部是个土筑实心的圆敦，外面包砖，上面用砖铺成平面，沿圆形平面砌以女墙。
（19） 木结构敌台：指实心敌台出现前，敌台内部结构主要采用木料搭建二层结构，其外部还是用砖石构建。
（20） 战台：在长城沿线的险要地方，筑有一座比敌楼高达的建筑物，它驻守有较多士兵，储存有较多的粮秣、武器，是长城沿线上次于关隘的据点。底面积有十米见方，高达十二米左右，上下分三层，底层是一座设有门窗的高台，第二层开有门洞箭窗射孔和了望孔，这是住人和堆放武器、物资的地方，顶层是敞顶的，四周筑有垛口。
长城的修建方法
从公元前7～6世纪的春秋时代开始，直至公元17世纪的明朝末年，长城的修筑持续了两千余年。在长城历史栏目中可以看到长城的整个修建历史。由于所处时代的生产力、技术水平不同，也由于各个政权所面临的军事形势有所不同，历代修建的长城在构造、建筑方法及形制方面都互有不同；而由于所处地段地理条件的差异，即便同一时代所修的长城面貌也互有区别。就工程技术的大势而言，北魏以前各朝代所修的长城，以版筑夯土为主，北魏时期出现了砖石结构的长城，明代长城则广泛运用了石砌法、砖砌法、砖石混砌法。不过，就构筑长城的基本原则而言，历朝历代却是共同的。这个共同的基本原则，可以用"因地制宜，据险制塞"八个字概括。所谓因地制宜，一是指巧妙地根据所在地形条件而构筑工程，二是指充分利用当地的自然资源选择合适的材质为建筑材料。所谓据险制塞，主要是指利用地理天险御敌而言。以下的诸条例证，可以对此给予很好的说明。
敦煌玉门关附近的西汉长城的最高一段，建在当谷隧以东约300 米，现存墙体系用流沙、散石、红柳或芦苇筑成。这完全是由当地自然地理条件决定的，这里没有黄土和石材，只出产流沙和小石子，而附近的沼泽地中则生长有芦苇和红柳，汉人筑城时，便就地取材，以流沙、石子和芦苇等物掺和，层层上铺，一般每层的厚度为20～30厘米不等，整个墙体的高度可达3 米多。而内蒙古锡尼乌苏山以西的一段汉长城，均用石块垒砌而成，而从锡尼乌苏向东，有一段是由石片外包而实夯土，再向东行，则全部为土筑而成，这也是因为就地取材所致。明代仍循前代的做法，在“因地制宜，就地取材，据险制塞”的筑城方法上更加灵活，形式也更加多样化，在长城建筑工程上达到了高峰。墙体高度亦依地形地势制宜，一般在山岭陡峭之处较低，平坦之地较高。在少石多土之地，多为版筑夯土墙，或者用土坯垒砌，例如辽东长城的部分和嘉峪关附近的长城墙体就是如此。在多石的山区一般利用山脊为墙基，外包砌条石、青砖，内填黄土或者碎石，这样可以节省建筑材料，省工省力。还有用石块垒砌的石垛墙，利用险峻山岭、随山就势人工劈凿的劈山墙，利用大山险阻作为障壁的山险墙等，如辽东山区和燕山山脉的居庸关、八达岭、金山岭、慕田峪等处的长城就是这样。此外，还有用树木、木板等在山崖处设置的崖榨，在低洼多水、不宜修建墙体之处因地制宜挖成的边壕，在河岸、山谷，利用自然的陡峭山崖，往往稍加修整即成险阻，加之河流、谷溪的天堑，就构成了一道坚固的防线。这些就地取材，因地制宜的长城构筑方法，既减少了工程量，还达到了制险御敌的理想效果。
就长城的形制和防御功能而言，从长城产生之日起，就不单是一堵孤立的城墙，而越到后期越完善、越严密，使长城的整体防御能力不断增强。
从在今河北、内蒙等地的战国时期长城遗迹来看，这时的长城沿线已分布有烽燧、城障等设施，情报传递系统和纵深的防御配置就已建立。秦汉时期各种设施进一步完善，除了烽燧和亭障以外，在长城内外还增加屯戍城等，而且向纵深发展，形成网络。据文献记载，结合出土汉简和实地考察可知，烽燧数量多且一直延伸到长城以外很远的地方。屯戍城石屯驻重兵之所，面积一般较大，有数百米见方。长城经过的交通要冲之处，均设立关隘，严密防守。长城的建造者们还在城墙、城堡的外侧有意地设置一些障碍物，如僵落、虎落等。秦朝在河套长城一带，广植榆树，以阻挡骑兵，人称榆关。北齐时期在长城内侧设戍，险要之处置州镇，筑扎军队，形成前沿线状布防。金代长城大部分在今内蒙的草原上，城墙外侧普遍挖有护城河状的堑壕，交通要冲之处还双壕双墙并列，形成外壕、副壕、内壕、主墙几重防线，墙外附筑有马面与烽燧，内侧分布有戍堡或关城。壕墙结合的金长城，增强了前沿的防御能力。马面的增筑，便于保护守城士兵的安全，也有利于射杀攻至城墙下的敌人。
明代长城的工程技术、形制和防御功能均达到了我国长城修筑史上的高峰。明长城墙体结构坚固，形制设置灵活多样。作为京畿屏障的北京西北宣府镇长城，因处于蒙古族南下的要冲，地理位置十分重要，这里就筑有内外两道长城，在内长城上置有居庸关、紫荆关、倒马关组成的"内三关"。形成以外长城掩护内长城，内长城护卫内三关，内三关拱卫京师的纵深防御体系。明长城重要关口的建制和防御设施非常周全，一般都建有方形和多边形的关城，附筑有瓮城，有的还有罗城与护城河，布防十分严谨。此外，在长城沿线还设立障、堡、敌台、了望墩台等设施，构成了由点到线，由线到面的防卫体系。明长城把军事重镇、关城、隘口等有机地连接在一起，使其互为犄角，遥相呼应。这样几十某一地失守，也能滞缓敌军行动，迅速集结兵力，重新组织有效的防御。其构思之巧妙，布局之合理，由此可见一斑。
历代长城的修筑都是采用分区、分片、分段包干的办法来完成的。主要是依靠军队和征调民夫。秦朝在蒙恬率领几十万军队击败匈奴之后，遂以部队为主力修筑长城。当然秦始皇还从长城沿线强征了大量民工，后来秦朝政府又在长城沿线设置12郡，承担维修长城和防守的重任。汉代在修建河西长城时，由武威、张掖、酒泉、敦煌四郡分段负责，然后各郡再依次把任务划给下属县、段，层层分段包干，最后落实到各防守据点的戍卒身上。明代亦沿用此法。著名的蓟镇长城就是戚继光带领军民共同修筑的。
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