經歷六百年，比薩斜塔為何依舊屹立不倒？土壤與堅石的完美配合

從地圖上來看，被列為世界文化遺產的比薩斜塔，位於義大利託斯卡納省比薩城北面的奇蹟廣場上，是比薩大教堂的一座獨立式鐘樓，塔高54.45米，傾斜角度約為3.99度，始建於1173年8月，至今已有800多年的歷史，是義大利知名景點，也是中古世紀七大奇蹟之一，你發現了嗎？義大利的比薩斜塔因偉大的物理學家伽利略的鉛球實驗而舉世聞名，對關於這座著名的建築，相信大多數人僅僅知道它是斜的，事實上，比薩斜塔建造還未完成之際就已經傾斜了，當建造者在建第二層的時候，就已發現這座塔開始傾斜了，它傾斜的原因是建在了柔軟的沼澤地帶，柔軟的地基無法承擔這個厚重的建築，14世紀，人們普遍認為，比薩斜塔是施工過程中，地面沉沒或建築師刻意的不可預測和可避免的累積效應的結果。

20世紀，隨著比薩斜塔的測量越來越精確，人們使用了各種先進設備對地面土壤進行深入調查，以及對歷史檔案的研究，才讓一些事實逐漸浮出水面，例如，比薩斜塔最初的設計應該是一個垂直建築，然而建築開始後，它卻漸漸地偏離了正確的位置，究其原因你會發現，比薩斜塔下有好幾層不同材質的土層，是各種軟質土層的沉澱物和非常軟的粘土相間而成，在約1米深的地方是地下水層，鑑於地基上的鐘樓塔身又重又高，再加上地基僅3米深，從而導致塔身的不均衡故而下沉，順帶一提，比薩斜塔在建造過程中曾一度停工，原本的計劃中，建設它的高度約為60米，可動工5年後出現了傾斜的現象，大約170年，人們又繼續施工，為防止傾斜，設計師曾設法將塔的重心轉移，遺憾的是，由於塔身底部三層傾斜已成事實，人們想要整修也於事無補，因此只能保持著這一傾斜程度，致使塔在建成後形成了現在的特殊風格，令人詫異的是，建成於1372年的比薩斜塔，有5度傾斜度，58米高的比薩斜塔所在地區600年以來，經歷了4次大地震，竟能屹立不倒，它始終吸引著大量遊客前來，人們也往往驚嘆於其卓越的建築成就。

一千年來，比薩斜塔的脆弱性一直令工程師和科學家們困惑不已，按說，中度地震活動應該就能讓它嚴重受損甚至倒塌，然而現實是，這樣的情形並未發生，也令人深感不可思議，直到2018年，英國布里斯托大學一個由16名工程師組成的研究小組，真正揭秘了「比薩斜塔」百年不倒之謎，他們從地震學、地質工藝學及比薩斜塔結構等方面進行分析，認為這是斜塔結構、高度和堅硬建築材料和塔下鬆軟土壤相互配合的結果，一般來說，當地震發生時，建築物本身的共振頻率與地震頻率相近時，就會引發共振效應，增加建築物受搖晃程度，由於比薩斜塔底下的泥土較為鬆軟，而塔的建築結構本身相對堅硬，兩者配合下產生了「動態土壤、結構互動的現象，改變了斜塔本身的共振頻率，使它不會在地震發生時產生共振，從而減低了搖晃的劇烈程度，使得比薩斜塔能夠在經歷數次強烈地震後，依然安然無恙，可以說，比薩斜塔地基下方的土壤既是風險又是功臣，正是迫使塔傾斜的土壤幫助了斜塔在地震中倖存下來，多年以來，人們為維護這一歷史建築做出了多次努力，上世紀20年代，人們在其地基中注入了水泥灌漿，以此穩定塔身，在1990年，又因擔心比薩斜塔會倒塌，相關部門還決定將比薩斜塔完全對遊客關閉，這是比薩斜塔近800年來首次對遊客關閉，而後，比薩斜塔在2001年重新開放，仍是義大利最著名的旅遊景點之一，實際上也有專家檢測出，斜塔比標誌性的傾斜度減少了2.5釐米，這說明它在逐漸變直，不過這大概是幾百年以後才會發生的事。

鮮為人知的是，在距離四川阿壩藏族羌族自治州馬爾康縣城15公裡的松崗鎮，有個松崗碉群，共有3座碉樓，建於清朝乾隆年間，其中兩座碉樓位於直波村，被稱為直波碉樓，藏語意為「峽谷口上的官寨」，不得不說，直波北碉樓存在非同一般，這座43米高的八角碉樓，已經傾斜2.3米，距今已有300餘年，有專家經考證後指出，建造之初的直波碉樓並不傾斜，真正出現傾斜的應該是在最近100年內，肉眼可見的傾斜應該超過了50年，綜合來看，無論哪一種推測，直波碉樓都至少經歷過2次大地震，其中一次為芮氏8級地震，對於碉樓傾斜的原因，當地人認為可能是水流侵蝕了下面的基石，的確，水流衝刷可能是碉樓傾斜的原因之一，但另一個可能的原因，則是碉樓建成已有數百年，自身地基發生了沉降，好啦，今天的內容就到這裡，對此，大家是如何看待的？歡迎在評論區下方留言，感謝觀看本期視頻，我們下期再見。