意大利斜塔 探秘为什么意大利斜塔斜而不倒 意大利斜塔
刻骨铭心意大利斜塔是意大利比萨城大教堂的独立钟楼。它位于意大利托斯卡纳比萨城背面的奇迹广场。建于1173年，由著名建筑师纳诺·比萨诺主持。意大利斜塔最著名的地方是它的倾斜度。那你为什么探究意大利的斜塔为什么倾斜而不倒？
意大利的斜塔从基础到塔顶高58.36米，从地面到塔顶高55米。钟楼墙地面宽4.09米，塔顶宽2.48米，总重量约14453吨，重心高出基础22.6米。圆形基础占地285平方米，地面平均压力为497 kPa。倾角3.99度，偏离基础外缘2.5米，顶层突出4.5米。
与意大利斜塔的原设计高度相比，是100米，但经过五六年的建设，塔从三楼开始倾斜，直到竣工。施工完成后，塔顶向南倾斜了3.5米。直到1990年，意大利政府才将其关闭并开始翻修。时隔近11年，花了2500万把意大利的斜塔拉直了44厘米。专家说300年都不会塌。
意大利的斜塔是一座著名的历史古建筑。保持这座古建筑的完整性非常重要。那么意大利的斜塔为什么会倾斜呢？是建筑技术问题还是那块土的地质问题？既然倾斜了，为什么不能掉？我们来研究一下意大利斜塔的神奇之处。
意大利斜塔的原因
意大利的斜塔在建造之初，并不是刻意建造成倾斜的形状，而是在建造过程中莫名其妙的倾斜。经过专家研究，发现比萨斜塔由于其基础下土层的特殊性而发生倾斜。比萨斜塔下有几层不同材质的土层。各种软淤泥和极软粘土的沉积物交替形成，而地下水层位于一米左右的深度。这一结论是在观察地基土层的组成后得出的。最近的发掘表明，钟楼是建在古海岸边上的，所以建的时候土壤被沙漠化，下陷了。
然而，1838年的一个项目导致意大利斜塔突然加速，人们不得不采取紧急维修措施。当时建筑师Alessandro della Gherardesca在原本封闭的斜塔基础周围进行挖掘，探索基础的形状，揭示柱基础和基础台阶是否与预期相同。这种行为使斜塔失去了原有的平衡，地基开始开裂，最严重的现象是地下水的涌入。这个项目后的调查结果显示，倾斜增加了20厘米，而之前267年的总倾斜只有5厘米。
1838年工程竣工后，意大利斜塔的加速倾斜持续了数年，然后趋于稳定，下降到每年0.1厘米左右，塔体偏离“自然姿态”超过5米。
倾斜为什么不掉？
至于意大利斜塔为什么不倒，专家已经给出了答案:第一位建筑师皮萨诺(Pisano)当时就知道，这座塔的建造地点和整个比萨城一样，位于一个河谷的冲积土地上，有粘土和沙土，下面有潜水层，表面有一层薄薄的固体层。所以他并不是不知道地基的地质构造，在发现三楼边坡时，通过停工，等待地基沉降稳定，有效地解决了一些问题。
第二个建筑师继续建造时，注意调整倾斜高度，并采取措施减轻塔的重量。
第三个建筑师在第七层和第八层之间的钟楼上做了一个转折点，第八层向北倾斜。钟楼在建造时，也吸收了清真寺尖顶的一些特点，没有屋顶，以减轻重量，平衡塔的倾斜。建筑师的做法和比萨城其他地方建筑文化的做法一模一样。
在意大利的另一座城市佛罗伦萨，建于1420年的圣玛丽亚·德尔·菲奥雷大教堂坐落在一片沼泽上。土层较软，沉陷的危险较大。然而几百年来一直没有倾斜。有专家学者推测，比萨斜塔的倾斜是建筑师所期待的，斜塔几百年的倾斜与设计者和建造者有关。
意大利斜塔的拯救
意大利修复斜塔的主要方法是基础应力解除法，人们在相反方向(北侧)的塔基础下挖土，利用基础的沉降使塔的重心后移，从而减小倾斜范围。
比萨斜塔因其危险的倾斜于1990年1月7日对游客关闭。经过11年的修复，耗资约2500万元，将斜塔拉直44 cm，基本达到了预期效果。专家认为，只要没有不可抗拒的自然因素，修复后的意大利斜塔在300年内不会倒塌。从2001年12月15日起，它将再次向游客开放。
由于意大利的斜塔靠近地中海，频繁的暴雨损坏和褪色了这座重达14500吨的塔。从2001年开始，一个强大的10人修复小组开始用激光、凿子和注射器清理塔身。他们花了八年零三个月的时间清理了24424块石头，使这座独立的八层钟楼看起来焕然一新。
据媒体报道，从2001年到2013年，意大利的斜塔倾斜程度下降了2.5 cm，似乎意大利的斜塔已经不倾斜了。
意大利斜塔中文版
在中国四川省马尔康县，有一座建于清朝乾隆年间，高43米的八角塔，在风吹日晒下倾斜2.3米半个多世纪，三次大地震后仍屹立不倒，故称中国的意大利斜塔。
这座八角塔被中国政府列为国家重点文物保护单位。据记载，知伯碉楼可以追溯到清朝乾隆年间，距今已有300多年的历史。战时主要用于通信和防御。至于瞭望塔倾斜的原因，当地村民认为水流可能侵蚀了下面的基石。
当地村民说，解放前，碉楼没有表现出明显的倾斜，至少肉眼很难看到。后来在当地修了一条引水沟，水从碉楼中流过。时间长了，下面的基石变软了，倾斜很大。
此外，他们认为水流的侵蚀和自身地基的下沉也可能导致中国的比萨斜塔倾斜。
2000年，当地政府在智博碉楼下建了一个街区进行加固。
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