意大利:比薩斜塔
古往今來出了無數(shù)的英雄人物,他們靠著自己的事跡在歷史上留名,而有的國家他靠著自己的建筑聞明全世界,而世界上有一座歪的建筑全世界人都耳聞過,那就是比薩斜塔。下面小編帶您去看看:揭秘意大利斜塔為什么能夠傾斜不倒?
意大利斜塔介紹
意大利斜塔從地基到塔頂高58.36米從地面到塔頂高55米,鐘樓墻體在地面上的寬度是4.09米,在塔頂寬2.48米,總重約14453噸,重心在地基上方22.6米處。圓形地基面積為285平方米,對地面的平均壓強為497千帕。傾斜角度3.99度,偏離地基外沿2.5米,頂層突出4.5米。
比意大利斜塔原來設計的高度是100米,但是在動工五六年后,塔身從第三層開始傾斜,一直持續(xù)到完工,在修建完成之后,塔頂已經(jīng)南傾3.5米。1990年,意大利政府才將其關閉,開始進行整修。經(jīng)過將近11年的時間,花費了2500萬才將意大利斜塔扶正44厘米,專家稱,能夠保持300年不會坍塌。
意大利斜塔形成的原因
對于意大利斜塔的建造最開始的時候并不是故意建造成傾斜的形狀,而是在建造的過程中莫名的產(chǎn)生了傾斜。經(jīng)過專家的研究發(fā)現(xiàn),比薩斜塔之所以會傾斜,是由于它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層,各種軟質粉土的沉淀物和非常軟的粘土相間形成,而在深約一米的地方則是地下水層。這個結論是在對地基土層成份進行觀測后得出的。最新的挖掘表明,鐘樓建造在了古代的海岸邊緣,因此土質在建造時便已經(jīng)沙化和下沉。
然而1838年的一次工程導致了意大利斜塔突然加速傾斜,人們不得不采取緊急維護措施。當時建筑師Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周圍進行了挖掘,以探究地基的形態(tài),揭示圓柱柱礎和地基臺階是否與設想的相同。這一行為使得斜塔失去了原有的平衡,地基開始開裂,最嚴重的是發(fā)生了地下水涌入的現(xiàn)象。這次工程后的勘測結果表明傾斜加劇了20厘米,而此前267年的傾斜總和不過5厘米。1838年的工程結束以后,意大利斜塔的加速傾斜又持續(xù)了幾年,然后又趨于平穩(wěn),減少到每年傾斜約0.1厘米,塔身偏離“自然姿勢”已有5米多。
意大利斜塔解決方法
第一位建筑師皮薩諾當時已了解到, 建塔的地方與整個比薩城一樣, 都處於一條河谷的沖積地上, 土壤為粘土和砂土, 再下面是潛水層, 表面堅固層較薄.所以他對地基的地質結構并非一無所知, 而且他在建至三層發(fā)現(xiàn)傾斜時, 采取停工等待地基沉降穩(wěn)定的做法已有效地解決了一些問題。第二位建筑師續(xù)建時, 又注意到調(diào)整傾斜高度, 同時采取措施, 減輕塔身重量。第三位建筑師建筑第七八層之間, 鐘樓來個轉折, 第八層傾向北面.建鐘樓時, 還吸收了清真寺尖塔的一些特點, 也沒設樓頂, 以此減輕塔的重量和平衡傾斜.建筑師的做法正是與在比薩城其他地方建培的做法相似。
在意大利的另一個城市佛羅倫薩, 於1420 年建造的圣瑪麗亞?德爾--斐奧雷大教堂, 選址就在一片沼澤地上, 土層更軟, 下陷危險更大, 但至今幾百年來絲毫沒有傾斜.一些專家學者由此推測出, 比薩塔的傾斜是建筑師意料之中, 幾百年來斜塔斜而不倒與設計、建筑者有關。恢復意大利斜塔的主要方法是地基應力解除法,人們在斜塔傾斜的反方向(北側)塔基下面掏土,利用地基的沉降,使塔體的重心后移,從而減小傾斜幅度。
舊貌換新顏的意大利斜塔
由于傾斜程度過于危險,比薩斜塔曾在1990年1月7日停止向游客開放,經(jīng)過11年的修繕,耗資約2500萬,斜塔被扶正44厘米,基本達到了預期的效果。專家認為,只要不出現(xiàn)不可抗拒的自然因素,經(jīng)過修復的意大利斜塔,300年內(nèi)將不會倒塌。2001年12月15日起再次向游人開放。由于意大利斜塔距離地中海較近,頻繁的暴雨襲擊讓重達14500噸的塔身受損和褪色。從2001年開始,一個10人的強力修復小組開始利用激光、鑿子和注射器清洗塔身,他們花費了八年零三個月的時間,清洗了24424塊石頭才讓這座獨立的八層鐘樓看起來煥然一新。