比萨斜塔之所以会倾斜,是因为其地基土层极其复杂:不仅被不同材质的土壤分成了若干层,而且这些土层又由各种柔软的黏土质物质和砂质淤泥相间而成。
更糟糕的是,地基下的地下水位也非常浅,深度只有大约1米。最新的地质勘探发现,钟楼的选址位于古代的海岸线上,也就是说,在建造之时地基土壤就早已沙化。如此一来,比萨斜塔这个“大家伙”刚一建造就注定很快将产生不均匀沉降和倾斜。
比萨斜塔在建筑的过程中就已出现倾斜,原本是一个建筑败笔,却因祸得福成为世界建筑奇观,伽利略的自由落体试验更使其蜚声世界,成为世界着名旅游观光圣地,每天都吸引着成千上万的游客,因而它也是比萨市的经济支柱。
但随着时间的推移,斜塔倾斜角度的逐渐加大,到上个世纪九十年代,已濒于倒塌。1990年1月7日意大利政府关闭对游人的开放,1992年成立比萨斜塔拯救委员会,向全球征集解决方案。
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比萨斜塔斜而不倒的原因
虽然意大利的比萨斜塔有5度的倾斜度,但这座58米高的斜塔自1280年以来已经经历了至少4次大地震而屹立不倒。
在研究了它的特征和建筑现象后,科学家们发现了比萨斜塔长年稳定不倒的秘密。斜塔稳定可以用与“建筑——地面”动态相互作用有关的效应来解释。研究人员认为,塔身的高度和硬度与它基座所在的地面相互作用,鉴于此,斜塔在地震时不会与地面产生共振。
英国布里斯托大学教授米罗纳基斯指出:“具有讽刺意味的是,正是迫使塔倾斜的土壤帮助塔在地震中幸存朗下来。”
参考资料:
百度百科-比萨斜塔
人民网-比萨斜塔为何长年不倒?
原因:
比萨斜塔竣工于1350年,但是工程早于1174年就开始了。当年,工程进行到第三层时,人们就发现,由于地基、建筑结构等原因,塔身出现了倾斜。于是工程中断了。后来,当政者变了,又延请了新建筑师继续了此工程。
随着时间的推移,比萨塔的倾斜程度不断增大,目前已达到4.5米,而且倾斜度还以每年1毫米的速度继续增加。可能正是由于它的斜,和别人不一样,名气应了“歪打正着”,变得越来越大,参观者络绎不绝。
为了确保游人的安全,并保护这一罕见的古迹,避免其因过度倾斜而倒塌,意大利政府不得不于1990年取消了比萨斜塔的对外开放,加固和纠偏工程自此开始。
目前,斜塔地基下的一百吨污物已被清除,已比年初时拉正了二寸。专家讲,工程完成后,斜塔会比原来拉正六寸,倾斜度将减少50厘米,即偏离垂直面四米。这样,斜塔可再安全度过250年。另外,地下还有重达八百吨的铅块在支撑着地基。
有些学者认为,是建造此塔的建筑师有意为之,从而来显示自己的建筑才华。这个建筑师就是著名建筑师那诺·皮萨诺。他运用建筑上预应力结构的原理,在观察了此地的地形和风向等自然条件后,有意使塔的重心向南倾斜。现在650年过去了,钟楼不仅未倒,就连一条裂缝也没有。
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比萨斜塔的正确参观姿势:标志性的斜塔是所有人都想要去比萨的原因所在。不过一旦你感受过奇迹广场的疯狂景象(乱七八糟的草坪,踢足球的校队,摆姿势拍照的混乱人群……),你很有可能只想逃离这座城市。
为了避免在离开时对欧洲这座最伟大的地标之一感到失望,可以将斜塔及其超大的广场留到当天的晚些时候去参观—或者,更好的办法是等到天黑后再去领略其迷人氛围(6月中旬至8月),届时夜色为这座闪闪发光的白色建筑笼罩上某种魔力,旅游大巴也早已离开。
参观比萨斜塔时,每次仅限40人上塔,8岁以下儿童禁止入塔/上塔,8~10岁儿童必须有成年人牵着。参观需要30分钟,而且还要攀登300多级偶尔湿滑的台阶。所有包—包括手提包,都必须在检票口隔壁的免费寄存处寄存。能带上塔的大概只有照相机。
参考资料:比萨斜塔 百度百科
比萨塔之所以会倾斜,首要关键之处在于所处的地底土层较为复杂,不仅被不同材质的土壤分成了好几个层级,而且这些土层又由各种柔软的黏土物质和砂质淤泥混合,更不利的是,地基下的水位也很浅,深度大约只有1米,这么一来,比萨塔这么个大家伙,自然刚一建造就因为以上种种原因而产生不均匀沉降和倾斜。
开始的时候建到了4层,人们就不敢再往下建了,生怕还没等建好就倒了,直到50年之后,才再次恢复工程,当初预计是要建造八层,放钟的那一层,更是直到1350年才加建。
后来的加建中,人们为了防止斜塔过于倾斜,都为此伤透脑筋,他们在向上加建时故意向反方向倾斜,试图“扳正”重心,在2007年的测量中,竟然发现塔身被成功扶正了约45厘米!当然在关于它成型的不断争论中。
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很多学者都为此做了大量的准备工作,他们用先进的仪器对斜塔的制作材料和结构等进行了测试,专门研究这个的一个著名史学家认为,制造这座塔的每块石头都是精品,石块之间的咬合堪称精妙,有效防止了塔身倾斜引起的断裂,他认为这是塔之所以不倒很重要的一个内在因素。
不过比萨斜塔像如今这么倾斜,不是完全由于土层的变化,而是在1838年,某建筑师为研究比萨斜塔地基挖掘了比萨斜塔周围的地面,导致了比萨斜塔失去了原有的平衡,突然加速倾斜,大约加剧了20厘米的倾斜,几年后又趋于平稳,这也是此塔的神奇之处,一直屹立不倒。
比萨斜塔地基下面的土层由各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层,比萨斜塔刚建造就因为地基原因产生倾斜。
比萨塔之所以会倾斜,首要关键之处在于所处的地底土层较为复杂。不仅被不同材质的土壤分成了好几个层级,而且这些土层又由各种柔软的黏土物质和砂质淤泥混合。
更不利的是,地基下的水位也很浅,深度大约只有1米,这么一来,比萨塔这么个大家伙,自然刚一建造就因为以上种种原因而产生不均匀沉降和倾斜。
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比萨斜塔是意大利的独立式钟楼,是建筑史上的一座重要建筑。人们为了防止斜塔过于倾斜,都为此伤透脑筋,他们在向上加建时故意向反方向倾斜,试图“扳正”重心,在2007年的测量中,竟然发现塔身被成功扶正了约45厘米!
当然在关于它成型的不断争论中,很多学者都为此做了大量的准备工作,他们用先进的仪器对斜塔的制作材料和结构等进行了测试,专门研究这个的一个著名史学家认为,制造这座塔的每块石头都是精品。
石块之间的咬合堪称精妙,有效防止了塔身倾斜引起的断裂,他认为这是塔之所以不倒很重要的一个内在因素。
参考资料:
百度百科--比萨斜塔(意大利地标之一)
几个世纪以来,比萨斜塔倾斜的原因一直是人们关注的问题,各种解释众说纷纭,莫衷一是。有人说是建塔施工中的精确度偏离了设计方案造成的,有人认为是设计本身的问题。进入20世纪后,“地基原因”说逐渐占了上风。这种解释认为,由于粘土和砂组成的地基难以平衡地承受重达14553吨的塔身,从而导致了倾斜。1817年,两名英国的研究者在这方面提出了令人信服的研究报告,“地基原因说”自此开始广泛地被人们接受。
从1550年到1817年的267年间,比萨斜塔共倾斜了5厘米。1838年,比萨斜塔又出现了一次较大幅度的倾斜,斜塔的保护工作从此开始,在意大利政府的参与组织下,各领域的专家学者成立了专门的拯救委员会,研究制定纠偏的办法。此后,斜塔以每年平均1毫米的速度继续倾斜,塔身重心线偏离10%。
(二)早在20世纪80年代初期曾有人预言,比萨斜塔将在2003年到2004年间轰然倒塌,这使全世界关心比萨斜塔的人们心急如焚,斜塔拯救委员会向全世界征集办法,以期延缓斜塔倾斜的速度。但是,鉴于1934年向塔基土层内注入水泥后,反而使斜塔在1年内多倾斜了6毫米的教训,面对收集上来的各种方案,拯救委员会一直无法抉择。
1988年,比萨斜塔向游人关闭,从1990年1月起斜塔全部关闭,纠偏工程开始进入确定方案并具体实施阶段。或许是由于承受了太大心理压力的原因,意大利政府和比萨斜塔拯救委员会在近10年的时间里一直对纠偏工程低调处理,媒体对工程的进展和效果也绝少提及。
现在的比萨斜塔拯救委员会主任是米凯莱·雅米乌科夫斯基,这位已在意大利都灵工业大学教了30年书的工程教授是位波兰人。在当初刚刚领导比萨斜塔拯救委员会的工作时,摆在他和同事们面前有成千上万种方案,这些方案五花八门,无奇不有。有人建议,先将斜塔分解拆除后,保存好,待夯实地基土层后再重新“组装起来”。另一位美国人建议,应设计一个透明的巨大罩子,将斜塔笼住。还有一位英国人提出,干脆在斜塔的南侧与斜塔并排再建一塔,抵住可能倒塌
的斜塔……雅米乌科夫斯基教授和同事们还要接待来自全球的登门荐贤者和毛遂自荐者。
谈起在这项工程进行中的感受,雅米乌科夫斯基教授心有余悸:“担心始终伴随着我们,每次要触动斜塔时,我们都提心吊胆。”这也难怪,因为比萨斜塔已经不再是个普通的文物古迹了,它已经是全世界的一份珍贵文化遗产。