比萨斜塔.doc

比萨斜塔 比萨斜塔（意大利语：Torre pendente di Pisa 或 Torre di Pisa）是意大 利比萨城大教堂的独立式钟楼，于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上。 广场的大片草坪上散布着一组宗教建筑，它们是大教堂（建造于 1063 年—13 世 纪）、洗礼堂（建造于 1153 年—14 世纪）、钟楼（即比萨斜塔）和墓园（建造于 1174 年），它们的外墙面均为乳白色大理石砌成，各自相对独立但又形成统一罗 马式建筑风格。比萨斜塔位于比萨大教堂的后面。 比萨斜塔从地基到塔顶高 58.36 米，从地面到塔顶高 55 米，钟楼墙体在地 面上的宽度是 4.09 米，在塔顶宽 2.48 米，总重约 14453 吨，重心在地基上方 22.6 米处。圆形地基面积为 285 平方米，对地面的平均压强为 497 千帕。倾斜 约 10%，即 5.5 度，偏离地基外沿 2.3 米，顶层突出 4.5 米。1173 年首次发现倾 斜。 倾斜原因 过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的， 比萨大教堂和比萨斜塔 形成了视觉上的连续性但是事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼，1173 年 8 月 9 日开始建造时的设计是垂直竖立的，原设计为 8 层，高 54.8 米，它独特的 白色闪光的中世纪风格建筑物，即使后来没有倾斜，也将会是欧洲最值得注意的 钟楼之一。比萨斜塔[2]为什么会倾斜，专家们曾为此争论不休。尤其是在 14 世 纪，人们在两种论调中徘徊，比萨斜塔究竟是建造过程中无法预料和避免的地面 下沉累积效应的结果，还是建筑师有意而为之。进入 20 世纪，随着对比萨斜塔 越来越精确的测量、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测，以及对历史 档案的研究，一些事实逐渐浮出水面：比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建 筑，但是在建造初期就开始偏离了正确位置。 在 1178 年，当钟楼兴建到第 4 层时发现由于地基不均匀和土层松软，导致 钟楼已经倾斜偏向东南方，工程因此暂停。期间的 1198 年，记载了钟楼内撞钟 的存在，这标志着钟楼虽然倾斜，但至少悬挂了一个撞钟，实现了它作为钟楼的 初衷。 1231 年，工程继续，第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措 施修正倾斜，刻意将钟楼上层搭建成反方向的倾斜，以便补偿已经发生的重心偏离。1278 年进展到第 7 层的时候，塔身不再呈直线，而是为凹形。工程再次暂 停。1292 年，Giovanni Pisano 用铅垂线测量了钟楼的倾斜度。根据现有的文字 记载，比萨斜塔在几个世纪以来的倾斜是缓慢的，它和它地基下方的土层实际上 达到了某种程度上的平衡。在建造的第一阶段第 3 层结束时，钟塔向北倾斜约 1/4°。在第二阶段由于纠偏过度，1278 年第 7 层完成时反而向南倾斜约 0.6°。 1360 年建造顶层钟房时增加到 1.6°。1817 年，两位英国学者 Cresy 和 Taylor 用铅垂线测量倾斜，那时的结果是 5°。1550 年 Giorgio Vasari 的勘测与 1817 年 Cresy 和 Taylor 的勘测之间相隔 267 年，倾斜仅增加了 5 厘米。因此人们也 没有对斜塔进行特意的维修。 1360 年，在停滞了差不多一个世纪后钟楼向完工开始最后一个冲刺，并作 了最后一次重要的修正。1372 年摆放钟的顶层完工。54 米高的 8 层钟楼共有 7 口钟，但是由于钟楼时刻都有倒塌的危险而没有撞响过。而且一直不断地向下倾 斜。 比萨斜塔之所以会倾斜，是由于它地基下面土层的特殊性造成的。比萨斜塔 下有好几层不同材质的土层，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。这个结论是在对地基土层成份进行观测后得 出的。最新的挖掘表明，钟楼建造在了古代的海岸边缘，因此土质在建造时便已 经沙化和下沉。 然而 1838 年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜，人们不得不采取紧 急维护措施。当时建筑师在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘，以探究地基的 形态，揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。这一行为使得斜塔失去了原 有的平衡，地基开始开裂，最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的 勘测结果表明倾斜加剧了 20 厘米，而此前 267 年的倾斜总和不过 5 厘米。 1838 年的工程结束以后，比萨斜塔的加速倾斜又持续了几年，然后又趋于 平稳，减少到每年倾斜约 0.1 厘米，塔身偏离“自然姿势”已有 5 米多. 拯救保护方法 地基应力解除法：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， 成为世界著名旅游观光圣地，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。 斜塔的拯救，历经的很多的方案，但都未见效。最终拯救比萨斜塔的，是一 项看似简单的新技术——地基应力解除法。其原理是，在斜塔倾斜的反方向（北 侧）塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔体的重心后移，从而减小倾斜幅度。 该方法于 1962 年，由意大利工程师 Terracina 针对比萨斜塔的倾斜恶化问题提 出，当时称为“掏土法”，由于显得不够深奥而遭长期搁置，直到该法在墨西哥 城主教堂的纠偏中成功应用，又被重新得到认识和采纳。比萨斜塔拯救工程于 1999 年 10 月开始，采用斜向钻孔方式，从斜塔北侧的地基下缓慢向外抽取土壤， 使北侧地基高度下降，斜塔重心在重力的作用下逐渐向北侧移动。2001 年 6 月， 倾斜角度回到安全范围之内，关闭了十年的比萨斜塔又重新开放。 意大利政府于 1990 年起关闭斜塔，斥资 2500 万英镑开始修复工程，包括加 固地基和抽走地下水，并以钢缆支撑塔身。该修复工程于 2001 年完成，斜塔当 时已立刻变直近 38 厘米。 香港《文汇报》2013 年 10 月 30 日报道，意大利比萨斜塔终于止住倾斜趋 势，最新调查发现，该塔的倾斜幅度在 2001 年至 2013 年间，减少 2.5 厘米。 (本文来源：百度百科，有删节)