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類史上最偉大的“爛尾” — 比薩斜塔糾偏記
來源:非結構   發布時間:2020-06-28   點擊:2374次

? ? 比薩斜塔建造于1173年,距今已超過840年,最初預想是用來當做當時最宏偉的比薩城大教堂的獨立式鐘樓,位于意大利托斯卡納省比薩城北面的奇跡廣場上。正是因為它斜,每年都會吸引上百萬的游客來搞怪和幫假忙。


? ? 其實,塔樓最初的設計并不是斜的,而是一個8層,高54.8米園形柱廊聯拱式建筑。用了五年蓋到第三層的時候,塔體的一側就已經下陷了30-40cm,偏離了正常軌道約0.25度。

不過,比薩人并沒有因為塔的傾斜而過分擔心,因為據說比薩城有1萬多個塔都是歪的。

? ? ?比薩塔在建完第四層后,工程就被叫停了。有說是因為建筑師不知道該怎么糾正傾斜的塔身,還有說是因為比薩和弗洛倫薩要開戰不得不叫停。不管怎樣,過了一個多世紀,這座爛尾的斜塔直到1272年又繼續被意大利人建了三層。在建造的過程中,工程師們還特意采取了給南側的石頭加高、調整承重柱的粗細以及改變墻體厚度等方法,來糾正比薩塔偏離中心的問題。萬萬沒想到,當建到第七層的時候,比薩塔不但沒有改歸正,反而從原來的朝北傾斜變成了朝南傾斜,而且扭曲度比之前還要慘。意大利人這次是真的怕了,又停工了一個世紀。直到1372年,整座斜塔才被最終建成,也就是我們現在看到的比薩斜塔全貌。完工是完工了,可此時的斜塔已經偏離正常軌道近17.78cm

然而,精彩的劇情才剛剛開始......

? ? 自竣工以來,比薩斜塔不僅逐年變得越來越斜,而且還在不斷下沉。直到19世紀,就沉了3米,八層塔迷幻的變成了七層。為了不讓這些美麗的柱子永遠被埋在地底下,大膽的意大利工程師們又想出了一個把塔周圍的泥都挖掉的餿主意。結果,挖著挖著就冒水了,原本500年來都沒咋動的塔,這一鐵鍬下去又開始斜了。

? ? 可憐的斜塔之后又經歷了意大利法西斯獨裁者和二戰的摧殘。直到1990年,比薩斜塔稀里糊涂的一共偏離了正常軌道5.5度。意大利政府坐不住了,終于將斜塔關閉,并成立了拯救比薩斜塔國際委員會。提出的第一個有效的臨時糾偏方案就是在塔的北側加了830噸的鉛,雖然丑,但是至少掰回去了2.54cm

? ? 當所有人都以為一切都要變好的時候,工程師又提出把1040m長的錨桿深入地下,用來連接北側的基礎,并且施工團隊還提出了一個大膽的決定 --- 用液氮把地下水冷凍上以便控制住比薩地區過高的地下水水位。雖說液氮冷凍技術在巖土工程領域已經被開發數年,但應用并不多。

? ?結果一夜之間,這個塔歪了0.158cm,比塔身一年的傾斜量還要大。原因是水結冰后體積會膨脹,地基發生了可怕的起拱現象。而且一旦冰融化了,塔的基礎和土壤之間就會立刻形成縫隙,斜塔不但會急劇傾斜和下沉,同時還會伴隨塔身內部結構的開裂。事件發生在1995年的9月,被人們稱作是比薩斜塔歷史上的“Black September”(黑色九月)。整個工程團隊立刻終止了錨桿的安裝,緊急之下又拉來了300多噸的鉛塊壓在了塔的北側,暫時緩解了安裝錨桿導致的斜塔劇烈傾斜的狀態。

接下來的兩年,委員會開始公開向全世界征集有效方案拯救斜塔。但是幾乎沒有讓委員會中意的。

? ? 再后來,在帝國理工學院任職的John Burland教授正式接手了比薩斜塔的扶正項目。1998年,永久的糾偏方案被Burland教授提出 --- 用斜鉆孔掏土的方式掏掉斜塔北側的土!這也是最后Burland教授成功的關鍵,斜塔開始慢慢被扶正了,整整有38cm。此后,斜塔被再一次展現在公眾面前,而后的十年內,斜塔又繼續恢復了2.5cm,照這樣下去,這座世界聞名的建筑還能再堅持三百年。

? ? 全世界的人都知曉這座斜塔,而這座斜塔之所以能屹立不倒,這背后無數偉大的工程師付出的智慧和心血卻鮮為人知。John Burland教授在參與比薩斜塔扶正項目的這二十多年中,早已視比薩斜塔為自己的生命。耄耋之年的他仍時不時活躍在課堂上,講述自己與比薩斜塔的故事。

參考資料

CLEVE R. WOOTSON JR.The Leaning Tower of Pisa Should Have Crumbled in an Earthquake Long Ago. Now We Know How It Survived. THE WASHINGTON?POST.2018.08.08

紀錄片《拯救比薩斜塔》

不土不木.John Burland與比薩斜塔

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