比薩斜塔的資料

比薩斜塔的資料意大利比薩斜塔修建于1173年，由著名建筑師那諾?皮薩諾主持修建。它位于羅馬式大教堂后面右側(cè)，是比薩城的標(biāo)志。開(kāi)始時(shí)，塔高設(shè)計(jì)為100米左右，但開(kāi)工五六年后，塔身從三層開(kāi)始傾斜，直到完工還在持續(xù)傾斜，在其關(guān)閉之前，塔頂已南傾（即塔頂偏離垂直線）。1990年，意大利政府將其關(guān)閉，開(kāi)始進(jìn)行整修。在實(shí)際工作中，許多有關(guān)專家比照薩斜塔的全部歷史以及塔的建筑材料、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)、水源等方面進(jìn)行充分的研究，并采用各種先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。比薩中古史學(xué)家皮洛迪教授研究后認(rèn)為，建造塔身的每一塊石磚都是一塊石雕佳品，石磚與石磚間的粘合極為巧妙，有效地防止了塔身傾斜引起的斷裂，成為斜塔斜而不倒的一個(gè)因素。但他仍強(qiáng)調(diào)指出，現(xiàn)在當(dāng)務(wù)之急是弄清比薩斜塔斜而不倒的奧妙。從事觀測(cè)該塔的專家蓋里教授根據(jù)比薩斜塔近幾年來(lái)傾斜的速度推測(cè)出，斜塔將于250年后因塔身的重心超出塔基外緣而傾倒。但是公共事務(wù)部比薩斜塔服務(wù)局的有關(guān)人員，針對(duì)蓋里教授的看法提出了反駁，認(rèn)為只按數(shù)學(xué)方式推算是不可靠的，比薩斜塔是“一個(gè)由多種事實(shí)交織成的綜合性問(wèn)題”。另一些研究者調(diào)查發(fā)現(xiàn)比薩斜塔塔身曾一度向東傾斜，爾后又轉(zhuǎn)向南傾斜，他們同樣認(rèn)為該塔在過(guò)去幾百年間斜而不倒，250年后倒與不倒恐怕不能局限于簡(jiǎn)單的假設(shè)和預(yù)測(cè)。當(dāng)然，最關(guān)心斜塔命運(yùn)的自然是比薩人，盡管他們也對(duì)斜塔的傾斜感到擔(dān)憂，但更多的是驕傲和自豪，為自己的故鄉(xiāng)擁有一個(gè)自認(rèn)為可與世界上著名建筑媲美的斜塔而感到自豪。他們堅(jiān)信它不會(huì)倒下，他們有這樣一句俗語(yǔ)，比薩塔像比薩人一樣健壯結(jié)實(shí)，永遠(yuǎn)不會(huì)倒下去。他們對(duì)那些把斜塔重新糾正豎直的建議最為深惡痛絕。如1934年，在地基及四周噴入90噸水泥，實(shí)施基礎(chǔ)防水工程，塔身反而更加不穩(wěn)，向周圍移動(dòng)，傾斜得更快。人們目前還難以預(yù)言比薩斜塔今后的命運(yùn)，但仍感慨它斜而不倒的壯觀景象比薩斜塔毫無(wú)疑問(wèn)是建筑史上的一座重要建筑。在發(fā)生嚴(yán)重的傾斜之前，它大膽的圓形建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)向世人展現(xiàn)了它的獨(dú)創(chuàng)性。雖然在更早年代的意大利鐘樓中，采用圓形地基的設(shè)計(jì)并不少見(jiàn)，類似的例子可以在拉文納、托斯卡納和翁布里亞找到，但是，比薩鐘樓被認(rèn)為是獨(dú)立于這些原型，在更大程度上，它是在借鑒前人建筑經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，獨(dú)立設(shè)計(jì)并對(duì)圓形建筑加以了發(fā)展，形成了獨(dú)特的比薩風(fēng)格。比薩大教堂和比薩斜塔形成了視覺(jué)上的連續(xù)性比方，鐘樓的圓形設(shè)計(jì)被認(rèn)為是為了同一旁的大教堂建筑形成反射而相對(duì)應(yīng)，因此有意地模仿教堂半圓形后殿的曲線設(shè)計(jì)。更重要的是，鐘樓與廣場(chǎng)上對(duì)圓形結(jié)構(gòu)的強(qiáng)調(diào)是相一致的，尤其是在宏偉的、同樣是圓形的洗禮堂奠基以后，整個(gè)廣場(chǎng)更像是有意設(shè)計(jì)成耶路撒冷復(fù)活教堂〔Anastasis〕的現(xiàn)代版本。這種的設(shè)計(jì)正來(lái)源于經(jīng)典的古代建筑。鐘樓的裝飾風(fēng)格繼承了大教堂和洗禮堂的經(jīng)典之作，墻面用大理石或石灰石砌成深淺兩種白色帶，半露方柱的拱門(mén)、拱廊中的雕刻大門(mén)、長(zhǎng)菱形的花格平頂、拱廊上方的墻面對(duì)陽(yáng)光的照射形成光亮面和遮蔭面的強(qiáng)烈反差，給人以鐘樓內(nèi)的圓柱相當(dāng)沉重的假象。大教堂、洗禮堂和鐘樓之間形成了視覺(jué)上的連續(xù)性。傾斜的原因和趨勢(shì)幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，鐘樓的傾斜問(wèn)題始終吸引著好奇的游客、藝術(shù)家和學(xué)者，使得比薩斜塔世界聞名。比薩斜塔為什么會(huì)傾斜，專家們?cè)鵀榇藸?zhēng)論不休。尤其是在14世紀(jì)，人們?cè)趦煞N論調(diào)中徘徊，比薩斜塔究竟是建造過(guò)程中無(wú)法預(yù)料和防止的地面下沉累積效應(yīng)的結(jié)果，還是建筑師有意而為之。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著比照薩斜塔越來(lái)越精確的測(cè)量、使用各種先進(jìn)設(shè)備對(duì)地基土層進(jìn)行的深入勘測(cè)，以及對(duì)歷史檔案的研究，一些事實(shí)逐漸浮出水面：比薩斜塔在最初的設(shè)計(jì)中本應(yīng)是垂直的建筑，但是在建造初期就開(kāi)始偏離了正確位置。比薩斜塔之所以會(huì)傾斜，是由于它地基下面土層的特殊性造成的。比薩斜塔下的有好幾層不同材質(zhì)的土層，各種軟質(zhì)粉土的沉淀物和非常軟的粘土相間形成，而在深約一米的地方則是地下水層。這個(gè)結(jié)論是在對(duì)地基土層成份進(jìn)行觀測(cè)后得出的。最新的挖掘說(shuō)明，鐘樓建造在了古代的海岸邊緣，因此土質(zhì)在建造時(shí)便已經(jīng)沙化和下沉。比薩斜塔的垂直剖面圖根據(jù)現(xiàn)有的文字記載，比薩斜塔在幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)的傾斜是緩慢的，它和它地基下方的土層實(shí)際上到達(dá)了某種程度上的平衡。在建造的第一階段第3層結(jié)束時(shí)，鐘塔向北傾斜約1/4°，在第二階段由于糾偏過(guò)度，1278年第7層完成時(shí)反而向南傾斜約0.6°，1360年建造頂層鐘房時(shí)增加到1.6°。1817年，兩位學(xué)者Cresy和Taylor用鉛垂線測(cè)量?jī)A斜，那時(shí)的結(jié)果是5°。1550年GiorgioVasari的勘測(cè)與1817年Cresy和Taylor的勘測(cè)之間相隔267年，傾斜僅增加了5厘米。因此人們也沒(méi)有對(duì)斜塔進(jìn)行特意的維修。然而1838年的一次工程導(dǎo)致了比薩斜塔突然加速傾斜，人們不得不采取緊急維護(hù)措施。當(dāng)時(shí)建筑師AlessandrodellaGherardesca在原本密封的斜塔地基周圍進(jìn)行了挖掘，以探究地基的形態(tài)，揭示圓柱柱礎(chǔ)和地基臺(tái)階是否與設(shè)想的相同。這一行為使得斜塔失去了原有的平衡，地基開(kāi)始開(kāi)裂，最嚴(yán)重的是發(fā)生了地下水涌入的現(xiàn)象。這次工程后的勘測(cè)結(jié)果說(shuō)明傾斜加劇了20厘米，而此前267年的傾斜總和不過(guò)5厘米。1838年的工程結(jié)束以后，比薩斜塔的加速傾斜又持續(xù)了幾年，然后又趨于平穩(wěn)，減少到每年傾斜約1毫米。而現(xiàn)在塔身偏離“自然姿勢(shì)”已有5米多。維修因?yàn)楸人_斜塔的傾斜和它同時(shí)具有的美麗，從1173年建造伊始至今，它一直受到人們的關(guān)注。在建造過(guò)程中，起初人們先是采用特殊的建筑設(shè)備試圖阻止傾斜的繼續(xù)，其后又替換掉柱子和其他破損的部件，現(xiàn)在人們又在地基間插入材料，大大地減少了傾斜程度，保證塔樓能夠維持更長(zhǎng)時(shí)間而不倒塌。進(jìn)入20世紀(jì)以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和政府部門(mén)的投入，比照薩斜塔維護(hù)的研究工作有了進(jìn)展，專家成立委員會(huì)評(píng)估任何一個(gè)可能導(dǎo)致傾斜加劇的危險(xiǎn)可能性，并研發(fā)阻止繼續(xù)傾斜直至逆轉(zhuǎn)傾斜的方法。由于傾斜程度過(guò)于危險(xiǎn)，比薩斜塔曾在1990年1月7日停止向游客開(kāi)放，經(jīng)過(guò)12年的修繕，耗資約2500萬(wàn)美元，斜塔被扶正44厘米，基本到達(dá)了預(yù)期的效果。專家認(rèn)為，只要不出現(xiàn)不可抗拒的自然因素，經(jīng)過(guò)修復(fù)的比薩斜塔，300年內(nèi)將不會(huì)倒塌。2001年12月15日起再次向游人開(kāi)放。比薩斜塔的拯救方法——地基應(yīng)力解除法比薩斜塔在建筑的過(guò)程中就已出現(xiàn)傾斜，原本是一個(gè)建筑敗筆，卻因禍得福成為世界建筑奇觀，伽利略的自由落體試驗(yàn)更使其蜚聲世界，成為世界著名旅游觀光圣地，每天都吸引著成千上萬(wàn)的游客，因而它也是比薩市的經(jīng)濟(jì)支柱。但隨著時(shí)間的推移，斜塔傾斜角度的逐漸加大，到上個(gè)世紀(jì)九十年代，已瀕于倒塌。1990年1月7日意大利政府關(guān)閉對(duì)游人的開(kāi)放，1992年成立比薩斜塔拯救委員會(huì)，向全球征集解決方案。斜塔的拯救，歷經(jīng)的很多的方案，但都未見(jiàn)效。最終拯救比薩斜塔的，是一項(xiàng)看似簡(jiǎn)單的新技術(shù)——地基應(yīng)力解除法。其原理是，在斜塔傾斜的反方向〔北側(cè)〕塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔體的重心后移，從而減小傾斜幅度。該方法于1962年，由意大利工程師Terracina針比照薩斜塔的傾斜惡化問(wèn)題提出，當(dāng)時(shí)稱為“掏土法”，由于顯得不夠深?yuàn)W而遭長(zhǎng)期擱置，直到該法在墨西哥城主教堂的糾偏中成功應(yīng)用，又被重新得到認(rèn)識(shí)和采納。比薩斜塔拯救工程于1999年10月開(kāi)始，采用斜向鉆孔方式，從斜塔北側(cè)的地基下緩慢向外抽取土壤，使北側(cè)地基高度下降，斜塔重心在重力的作用下逐漸向北側(cè)移動(dòng)。2001年6月，傾斜角度回到安全范圍之內(nèi)，關(guān)閉了十年的比薩斜塔又重新開(kāi)放，一個(gè)世紀(jì)的愿望終于實(shí)現(xiàn)了。比薩斜塔的拯救，作為經(jīng)典范例，也使地基應(yīng)力解除法擺脫了偏見(jiàn)，得到了一致認(rèn)可和廣泛應(yīng)用，目前已成為建筑界最常規(guī)的糾偏方法。在比薩斜塔的拯救過(guò)程中，我國(guó)建筑專家劉祖德教授，曾多次向比薩斜塔拯救委員會(huì)建議采用地基應(yīng)力解除法，起到了積極的作用。劉祖德在1989年用“地基應(yīng)力解除法”成功“移動(dòng)”漢口取水樓長(zhǎng)航宿舍的八層樓房：傾斜率從1.3%降為0.63%，沉降速度減慢一半。18年來(lái)，劉祖德教授和他的課題組用“地基應(yīng)力解除法”，成功地為149座高樓糾偏扶正，其足跡踏遍湖北、廣東等全國(guó)15個(gè)省市，僅武漢地區(qū)被糾偏的樓房就有80多座，為國(guó)家挽回經(jīng)濟(jì)損失近5億元。比薩斜塔位于意大利中部比薩古城內(nèi)的教堂廣場(chǎng)上，是一組古羅馬建筑群中的鐘樓。比薩斜塔于1174年開(kāi)工興建，1350年完工，為8層圓柱形建筑，全部用白色大理石砌成，塔高54．5米，塔身墻壁底部厚約4米，頂部厚約2米余，塔體總重量達(dá)1．42萬(wàn)噸。在底層有圓柱15根，中間六層各31根，頂層12根，這些圓形石柱自下而上一起構(gòu)成了八重213個(gè)拱形券門(mén)。整個(gè)建筑，造型古樸而靈巧，為羅馬式建筑藝術(shù)之典范。鐘置于斜塔頂層。塔內(nèi)有螺旋式階梯294級(jí)，游人由此登上塔頂或各層環(huán)廊，可盡覽比薩城區(qū)風(fēng)光。建塔之初，塔體還是筆直向上的。但興建至第三層時(shí)，發(fā)現(xiàn)塔體開(kāi)始傾斜，工程被迫停工。塔體出現(xiàn)傾斜的主要原因是土層強(qiáng)度差，塔基的基礎(chǔ)深度不夠〔只有3米深〕，再加上用大理石砌筑的塔身非常重，因而造成塔身不均衡下沉所致。這種情況的發(fā)生，完全是由于建筑師對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造缺乏全面、縝密的調(diào)查和勘測(cè)，使其設(shè)計(jì)有誤、奠基不慎造成的。塔停建96年后，又開(kāi)始繼續(xù)施工。為了防止塔身再度傾斜，工程師們采取了一系列補(bǔ)救措施。如，采用不同長(zhǎng)度的橫粱和增加塔身傾斜相反方向的重量等來(lái)設(shè)法轉(zhuǎn)移塔的重心。但由于建成的三層傾斜已成事實(shí)，所以，全塔建成后，塔頂中心點(diǎn)還是偏離塔體中心垂直線2米左右。600多年來(lái)，因松散的地基難以承受塔身的重壓，仍然繼續(xù)而緩慢地向南傾斜。塔基南面已開(kāi)始下沉。特別是近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，塔已向南傾斜了大約30厘米，斜度到達(dá)8度，塔身超過(guò)垂直平面5．1米。1972年10月，意大利發(fā)生的一次大地震使斜塔受到了強(qiáng)大的沖擊，整個(gè)塔身大幅度搖晃達(dá)22分鐘之久，極其危險(xiǎn)。幸運(yùn)的是，該塔仍巍然屹立。這種“斜而不傾”的現(xiàn)象，堪稱世界建筑史上的奇跡，使比薩斜塔聞名遐邇。據(jù)說(shuō)，1590年意大利偉大的科學(xué)家伽利略，曾在斜塔上做過(guò)著名的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。他使兩個(gè)重量不等的鐵球從塔頂垂直自由落下，結(jié)果同時(shí)著地，從而一舉推翻了古希臘著名學(xué)者亞里士多德關(guān)于重量不同的物體，其下落的速度也不同的定理。由此，比薩斜塔更加名噪全球。為了使這座世界聞名的歷史建筑物免遭坍塌之厄運(yùn)，從19世紀(jì)開(kāi)始，人們就對(duì)其采取了各種挽救措施