比薩斜塔為什麼不會倒?結果令人敬佩

2020-08-30 嶽悅於世

比薩斜塔傾斜個這麼久,為什麼不倒?難道它有一種神秘力量能夠抵抗地心引力?沒有那麼超自然,從建築結構上看,從開始建造這個塔的那天開始,這個著名的結構就一直處於倒塌的危險中。

比薩斜塔的建造

比薩斜塔,自1173年開始建造,它就已經在走傾斜路線了。其實當時的建築商造比薩斜塔的時候是按垂直型設計的,只不過選的那個地方是由泥土沙子和黏土組成的軟土地,地基下的地下水位也非常淺,深度只有大約1米。最新的地質勘探發現,比薩斜塔的選址位於古代的海岸線上,也就是說,在建造之時地基土壤就早已沙化。如此一來,這座塔的命運在剛一建造就註定:它很快將產生不均勻沉降和傾斜。

結果原定8層的塔在建了快4層的時候,人們發現這座塔是向北傾斜的。正在人們思考補救措施的時候,趕上了當時的戰爭和政權動蕩,這件事也就暫且擱置下來。過了50年,人們才開始重新改建這座塔,這次採取了補救措施:反向墊高來來讓塔的重心偏回到正軌。結果弄巧成拙,在建造第七層的時候人們發現塔變成了香蕉的形狀。這樣七層塔建成後又向南傾斜了,於是1278年這個工程再次停建。最終,在1360年至1370年之間,工人們完成了該項目,並再次嘗試通過向第八層傾斜,使鐘樓向北傾斜來糾正傾斜。總之,這個塔建了將近兩百年。

越來越斜

雖然工程師們已經盡力讓這座塔的重心不偏於垂線,但是前四層的傾斜已成事實,接下來的600年,它傾斜得越發明顯。工程師繼續補救,這期間還有工人們認為這塊土地下面的地下水影響土質,於是在地下鑽了幾個孔網灌入水泥,結果又弄巧成拙塔傾斜的程度更大了。

儘管做了多種嘗試,比薩塔還是以每年1.27毫米的速度傾斜,樓塌的危險越來越大。在1989年,義大利北部帕維亞的一座類似建造的鐘樓突然倒塌。到1990年,比薩斜塔也已經偏離垂直線5.5度、或者說差不多4.57米了。那一年,比薩塔關閉,工程師開始維修加固它。

下面揭開比薩斜塔不倒之謎

比薩斜塔會一直傾斜,而且沒有人維護的情況下它肯定會倒,揭開不倒之謎倒不如說是探究工程師怎麼阻止它傾斜。那怎麼阻止它繼續傾斜呢?很簡單,要麼「掰直它」,要麼給給它加固底座,要麼改變一下土壤。因為義大利土壤的特殊組成,義大利的建築都是斜的,改變土壤顯然很困難。而這個塔已經建到第八層了,再加建是能調整重心但也增加了倒塌的風險,所以加固一下底座這個方案是最保險的。

義大利官員們非常擔心比薩斜塔會遭受與帕維亞倒塌的塔相似的命運,畢竟名勝古蹟這東西少一個是一個。於是政府請了一個國際團隊來繼續補救,方法就是在傾斜的那一面放一個上百噸的鉛塊支撐住不讓塔傾斜,然後在塔架的底部澆築了一個新的混凝土環取出多餘的土。這樣塔會向下沉,然後再用纜繩將動塔向傾斜反方向拉動。幾年來,他們在41個不同的位置重複了此操作,並不斷評估其進度。

到2001年,團隊將塔的傾斜度降低到了安全的數值,比薩斜塔重新被開放。不過加固工程一直沒停。2008年,經過修正48釐米之後,傳感器顯示斜塔停止繼續傾斜了。從理論上說,這些工程師大佬們設計出的穩定結構是永久穩定的,但條件是這個底座一直存在。但是鑑於混凝土材料的老化問題,這個永久變成了200年一次的維修。不過最主要的是地質災害,一場地震就可能讓這個混凝土底座碎裂,造成災難性的後果。

總之,衝著義大利人民多年的努力,希望比薩斜塔這個巨人能屹立不倒。

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