比薩斜塔自我修正... 略微

自2001年為減少傾斜而進行的工程完工以來,額外發生了四釐米的扶正

工程師每年都會測量比薩斜塔危險的傾斜度。上週他們宣佈,這座塔已經自我修正了十多年,並且最終停止了。這一意外的收穫使這座地標建築扶正了四釐米。雖然這看起來微不足道,但在經歷了幾個世紀對建築物可能倒塌的擔憂之後,這是一個令人欣慰的禮物。

倫敦帝國學院的名譽教授約翰·伯蘭在凌晨 4 點的電話中得知了這個訊息。早在 1989 年,這位土壤力學專家就受邀領導一個由 13 名成員組成的委員會,以拯救這座建築免於倒塌。這座建於 1173 年、頂部沉重的鐘樓似乎違背了物理定律。“無論我們進行多少計算,這座塔都不應該還能屹立不倒,”伯蘭告訴《大眾科學》。“高度和重量,再加上多孔的土壤,意味著它應該在幾個世紀前就倒塌了。” 雖然今天他仍然不能確定它為何還能屹立不倒,但他確信,如果委員會沒有介入,它肯定無法支撐更久。

修復工作於 1992 年開始。當時,塔基北側已經下沉,導致這座 187 英尺高、14,700 公噸重的建築向北傾斜 5.5 度。當該專案於 2001 年結束時,傾斜度已降至略低於 5 度,使塔身離垂直方向約 13 英尺。


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伯蘭的團隊每次小心翼翼地從塔基南側下方提取約 20 升土壤,並穩步安裝隧道和水井系統,以排出使土壤保持溼潤的水,從而導致塔基下沉。修復工作使北側的塔基抬高了四米,並連同整個塔身一起抬升。伯蘭說,在挖掘過程中,他們發現了 1828 年建造的混凝土基礎的殘餘物;他們用巨大的鏈條將塔身連線到地基上,從而創造了更堅固的基腳。

他們還在塔樓五層的周圍安裝了金屬環,該樓層在維修期間出現裂縫,並在另一側用鋼纜拴住重物,以幫助建築物沉降到新排乾的地基中。當一切完成時,塔身已經扶正了 40 釐米,使其達到 1810 年的傾斜度。那一年標誌著一段劇烈運動和失敗干預的開始。它逐年傾斜得越來越厲害,直到 1989 年,傾斜度超過了 5.5 度。那時,該市關閉了這座建築物,禁止遊客參觀,並清理了下方的土地,認為它會倒塌。

伯蘭稱自 2001 年干預措施完成以來額外獲得的 4 釐米是一個額外的獎勵。但他並不感到驚訝。“這和我預期的差不多,”他說,儘管他當時沒有做出任何預測。塔樓繼續沉降,但幾年前就停止了。工程師們等到最近的年度檢查才宣佈他們認為自動修正已經停止。鑑於此,伯蘭說,“我不期望它會完全垂直。” 他希望這座建築物現在將保持穩定,並且不會隨著下方土壤的自然侵蝕和移動而再次開始進一步傾斜。

事實上,即使傾斜度完全修正,這座塔也永遠不可能垂直。早在 1173 年建造開始後不久,塔樓就開始明顯傾斜。設計這座塔的工程師博納諾·皮薩諾試圖透過在建造者繼續建造時簡單地向上彎曲它來糾正它。他們在三層和八層的柱子上,北側做得更高。“它就像一根香蕉,”伯蘭說。“這東西從來就不是直的。”

工程師預計,根據預測的土壤狀況和石材質量,這座塔至少可以再存在 200 年才需要另一次干預。地下隧道和水井也使這座古老的建築物具有很強的抗震性,這在地震最近摧毀了歷史建築的義大利尤其重要。

“我看不到任何理由說明它在 200 年後不應該還能屹立不倒,”伯蘭說。“當我剛開始這個專案時,我無法說出如此樂觀的言論,但現在卻很容易說出來了。”

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