比萨斜塔自我修正... 略微

自2001年为减少倾斜而进行的工程完工以来,额外发生了四厘米的扶正

工程师每年都会测量比萨斜塔危险的倾斜度。上周他们宣布,这座塔已经自我修正了十多年,并且最终停止了。这一意外的收获使这座地标建筑扶正了四厘米。虽然这看起来微不足道,但在经历了几个世纪对建筑物可能倒塌的担忧之后,这是一个令人欣慰的礼物。

伦敦帝国学院的名誉教授约翰·伯兰在凌晨 4 点的电话中得知了这个消息。早在 1989 年,这位土壤力学专家就受邀领导一个由 13 名成员组成的委员会,以拯救这座建筑免于倒塌。这座建于 1173 年、顶部沉重的钟楼似乎违背了物理定律。“无论我们进行多少计算,这座塔都不应该还能屹立不倒,”伯兰告诉《大众科学》。“高度和重量,再加上多孔的土壤,意味着它应该在几个世纪前就倒塌了。” 虽然今天他仍然不能确定它为何还能屹立不倒,但他确信,如果委员会没有介入,它肯定无法支撑更久。

修复工作于 1992 年开始。当时,塔基北侧已经下沉,导致这座 187 英尺高、14,700 公吨重的建筑向北倾斜 5.5 度。当该项目于 2001 年结束时,倾斜度已降至略低于 5 度,使塔身离垂直方向约 13 英尺。


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伯兰的团队每次小心翼翼地从塔基南侧下方提取约 20 升土壤,并稳步安装隧道和水井系统,以排出使土壤保持湿润的水,从而导致塔基下沉。修复工作使北侧的塔基抬高了四米,并连同整个塔身一起抬升。伯兰说,在挖掘过程中,他们发现了 1828 年建造的混凝土基础的残余物;他们用巨大的链条将塔身连接到地基上,从而创造了更坚固的基脚。

他们还在塔楼五层的周围安装了金属环,该楼层在维修期间出现裂缝,并在另一侧用钢缆拴住重物,以帮助建筑物沉降到新排干的地基中。当一切完成时,塔身已经扶正了 40 厘米,使其达到 1810 年的倾斜度。那一年标志着一段剧烈运动和失败干预的开始。它逐年倾斜得越来越厉害,直到 1989 年,倾斜度超过了 5.5 度。那时,该市关闭了这座建筑物,禁止游客参观,并清理了下方的土地,认为它会倒塌。

伯兰称自 2001 年干预措施完成以来额外获得的 4 厘米是一个额外的奖励。但他并不感到惊讶。“这和我预期的差不多,”他说,尽管他当时没有做出任何预测。塔楼继续沉降,但几年前就停止了。工程师们等到最近的年度检查才宣布他们认为自动修正已经停止。鉴于此,伯兰说,“我不期望它会完全垂直。” 他希望这座建筑物现在将保持稳定,并且不会随着下方土壤的自然侵蚀和移动而再次开始进一步倾斜。

事实上,即使倾斜度完全修正,这座塔也永远不可能垂直。早在 1173 年建造开始后不久,塔楼就开始明显倾斜。设计这座塔的工程师博纳诺·皮萨诺试图通过在建造者继续建造时简单地向上弯曲它来纠正它。他们在三层和八层的柱子上,北侧做得更高。“它就像一根香蕉,”伯兰说。“这东西从来就不是直的。”

工程师预计,根据预测的土壤状况和石材质量,这座塔至少可以再存在 200 年才需要另一次干预。地下隧道和水井也使这座古老的建筑物具有很强的抗震性,这在地震最近摧毁了历史建筑的意大利尤其重要。

“我看不到任何理由说明它在 200 年后不应该还能屹立不倒,”伯兰说。“当我刚开始这个项目时,我无法说出如此乐观的言论,但现在却很容易说出来了。”

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