意大利比萨斜塔(意大利比萨斜塔图片)

科学史上出现过很多次的比萨斜塔近日爆料，它在“倾斜”的路上前进了4厘米。只是一根火柴的长度。这是值得的新闻，对不对？但是，经过深入研究，旷湾发现，这个“4cm”背后的故事真的不简单。

从一开始，它就去了北方。

先说比萨斜塔的建造。比萨斜塔的建造始于1173年。但在第三层开始施工时，发现由于地基不均匀、土质松软，钟楼已经开始向北倾斜。

歪了，施工时勘察地基土不是基本要求吗？其实当时的人真的没有这种意识。尤其是圆柱筒形建筑，更容易遇到地基失稳的问题。

当时的比萨人早已习惯了歪歪扭扭的建筑，因为比萨还有另外几座斜塔:圣米歇尔·德·卡尔齐教堂的钟楼和圣·尼古拉斯教堂的钟楼。

这么多烂尾楼都是因为比萨的地理位置不好。比萨在希腊语中是“沼泽”的意思。顾名思义，它的土地非常松软，土壤结构复杂。

一条河流穿过这座城市。

比如比萨斜塔下面，有几层不同材质的土层，由各种软淤泥沉积和非常软的粘土组成，地下水层大约有一米深。基于这么复杂的环境，比萨斜塔没有马上倒下来就不错了。......

试着站直，但是向南方倾斜。

那么，钟楼歪了怎么办？建筑商也容易受到批评。在建造第三层之前，人们试图通过增加下沉一侧的拱门和柱子来补偿倾斜。后来在1231年继续修建钟楼时，他们故意将上层建筑向反方向倾斜。

结果一不小心用力过猛。当我到达第七层时，塔不再是一条直线，而是一个凹形——香蕉的样子。大家了解一下吧。

在这个过程中，比萨斜塔的倾斜方向从北向南发生了变化。这是一个神奇的意大利语。他扔下了塔。

这些变化使工程推迟了近一个世纪，直到1360年斜塔才得以重建。最终，斜塔于1372年完工，但无论我们如何努力，在随后的几个世纪里，倾斜的情况仍在恶化。对了，为了避免“刺激”到比萨斜塔，挂在钟房的七口钟从来没有敲响过，一直是作为摆设。......

三次人祸，危险仍在继续。

时间快进到1838年，好奇的建筑师亚历山德罗·德拉·盖拉德斯卡挖掘了比萨斜塔的周长，以研究地基的形状。这种行为直接让整座塔的倾斜度增加了20cm，人们不得不采取紧急维修措施——好奇心差点要了这座塔的命。

然而，比萨斜塔的灾难还没有结束，下一个跑去害它的人是意大利独裁者墨索里尼。1934年，他认为这座“歪歪扭扭的塔”丢了意大利的脸，于是决定把它拉直。他让工程师们在地基周围钻了361个洞，然后向洞里注入了90立方米的水泥。结果，塔的倾斜变得更加严重。

放弃当“建筑师”的墨索里尼

1990年，由于塔变得越来越危险，意大利政府不得不关闭比萨斜塔。负责维护的委员会主席萨尔瓦托勒·塞蒂斯(Salvatore Settis)宣称，“如果我们没有干预，这座塔将在2030年至2040年之间倒塌”。

为了减缓比萨斜塔的倒塌，他们采取了一系列措施；第一步，用钢筋将比萨斜塔的第一层和第二层围起来，使砌体结构稳定，这样可以消除一些裂缝，减少弯曲倒塌的可能性。

腰带

第二步，在塔底铺设混凝土环，然后在北方堆积600吨特种铅块。目的是通过向北方施加重量来改变整个塔向南的倾斜度。这一招很有效，塔身的倾斜停止了，甚至回落了0.828度左右。

弯曲腿部肌肉

但是爱美的披萨人不干了——这堆铅块真的不好看。本来比萨斜塔的关闭使当地旅游收入减少了45%，导致当地旅游业崩溃。

维修委员会不得不一再向公众保证这只是一项临时措施。随后他们找到了10根锚杆，将这些锚杆沉入塔北侧地下40多米，以替代铅块产生的重量。

然而，比萨斜塔下的高地下水位是一个非常麻烦的问题。聪明的委员会想出了提前用液氮冷冻整个粉底的办法，结果悲剧又发生了。

因为一个简单的常识被委员会忽略了:水结冰时体积会膨胀。所以地下水解冻后，地基下出现缺口，塔体迅速下沉倾斜。

1995年9月7日晚，塔楼向南倾斜的程度超过了前一年的总和，工程运营被紧急叫停。

这一失败的举动让Pisa从官方到民间都极为愤怒。委员会成员外出时受到西红柿的热烈欢迎，其中一名美国工程师在1996年死于心脏病发作——大概是由于压力过大。

救世主，塔回到北方。

1998年，英国工程师约翰·伯兰德扭转了局面。他提出的解决方案是土壤挖掘——通过在斜塔的北面挖出一部分土壤，就可以自动拉直塔身。

约翰·伯兰德，一位扭转了潮流的英国教授

这个想法实际上是由维多利亚时代的工程师詹姆斯·特鲁布肖在1832年修正南威奇倾斜的教堂塔楼时提出的。该计划被委员会一致通过。它的优点是不需要触碰斜塔本身，也就是说不需要给伤痕累累的比萨斜塔再添伤口。

该项目始于1999年，结束于2001年。为了避免重蹈覆辙，挖掘工作进行得非常小心。工程师们在一个只有18英尺宽的地方钻了十几个洞，每天严格控制挖掘速度和土方量。

还有现场技术人员监控120个传感器的数据。工程结束时，北侧共清除土壤77吨，斜塔扶正近40厘米，整体恢复到1838年的水平。

对此，委员会自信地宣称，比萨斜塔在未来300年内是安全的。即使倾斜再次发生，工程师也可以采取同样的方式来挽救。

然而，这个项目并没有真正解决斜塔的下降趋势。然而，伯兰德通过数据分析找到了斜塔向南倾斜的真正原因:塔基下有一条起伏的水位线，每到雨季北侧水位上涨，使得塔身向南倾斜。

Burland的解决方案是在比萨斜塔所在的奇迹广场北侧引入新的排水系统。将地基下的土地与雨水隔离，以减少季节变化。

这项历时10年的工程共耗资3000万欧元，最终拯救了这个拥有800年历史的景区。后来的修复工程基本都是照搬这个成功经验，包括前面提到的4cm成果。

所以，几厘米虽然看起来很小，却凝聚了工程师和学者多年的心血和智慧。如果你以后有机会亲自去参观比萨斜塔，可以好好体验一下这个百年工程奇迹。毕竟“200年烂尾，600年扶正”的历史，恐怕是世界上绝无仅有的。

参考资料:

五世=trZgC8icFVU

. telegraph . co . uk/culture/art/architecture//Solving-the-800年的比萨斜塔之谜

. com/facts/how/how-Pisa-leanking-tower-stabilized

engineering . com/case-study-the-lean-tower-of-Pisa/