奇迹般的缺陷.docx

环境工程1102 xx 学号：11033xxxx在小时候第一个印象深刻的国外著名建筑，就是比萨斜塔举世闻名的比萨 斜塔是世界著名的建筑奇观和旅游胜地它巍然耸立在意大利的比萨城，历经千 年多灾多难的风雨洗礼，演绎了无数的沧桑故事1.简介意大利比萨斜塔并非是迪士尼乐园古怪 的观光景点，它是建筑史上的瑰宝，是中世纪 欧洲最重要的遗迹之一，即使它不倾斜站立 在神奇广场，它是由大教堂（Duomo）、钟塔（斜 塔）、洗礼堂和墓地（墓场）四个主要的白色 闪光的中世纪建筑物构成的综合建筑的一部 分就广场的其它建筑，钟塔象征着富裕的比 萨市市民的自豪和光荣，而它本身是优美的、 独特的、迷惑的比萨斜塔是比萨教堂建筑群中的钟塔，在 比萨大教堂的东南侧位置，是该建筑群中最著 名的建筑在大教堂的同一轴线上还矗立着圆 形的洗礼堂这三座形体各异的建筑均为白色 大理石建造，空券廊装饰，风格统一和谐，构 成了一个建筑整体在周围碧绿的草地映衬 下，既没有宗教神秘气氛，也没有威严震慑力 量，亲切生动，优雅秀丽，是这一时期欧洲建 筑中的杰作2.建筑说明塔八层，高53.3m，重14,500公吨塔的 砖石地基的直径为19.6m，最大深度5.5m。

塔 基向南倾斜，与地面成5.5°，第七层在南面 突出4.5m塔是用柱廊围成一个空心的圆柱 体的形式建造的，圆柱体的内表面和外表面用 密缝的白色大理石复面,但复面嵌缝的材料是 由灰浆和石头构成，发现其中有大量的空隙 在塔的墙内盘绕着螺旋形的楼梯第二层南边 砖石结构的稳定性是问题的关键铺底部分由三个独立层构成A层厚约 10m，由10,000年前的浅水区（环礁湖、河流 和港湾）沉积的各种软质粉土沉淀物构成B 层由30000年前沉积的非常软的灵敏海相粘土 组成，厚度达40m此断层横向非常均匀C 层是密实甚深的砂石A层的地下水位深在1m 和2m之间塔四周甚至是地下的许多钻孔显示由于上面的塔的重量，B层的表面是盆形的从此现象可推断出塔的平均沉降 为2.5m~3.0m，铺底的土壤是非常可压缩的3.建筑历史塔的建造始于1137年8月，约到1178年工 程停止时，已造了四层，完成了 1/4停工的 原因不知道，但再继续建造下去，B层的土壤 难以承重，塔可能会倒塌约在1272年，建议 继续建造那时，粘土由于在塔的重压下强固 （即使那时还不知道这）约在1278年，再次 停止建造，建筑已造了七层毫无疑问，如果 在此阶段将塔完工，塔会倒塌。

约在1360年， 铺底的粘土再次强固时，开始钟房的建造约 到1370年完成一距开始建造约200年另一个重要的历史性细节是：在1838年， 建筑师 Alessandro della Gherardesca 在塔 基周围挖了一个走道（Catino）来揭示圆柱柱 础和地基台阶是否与原先设想的相同结果是 由于挖掘的地方低于地下水位，在南边有水流..” 入，很显然，在当时塔的倾斜已超过1/41995 年发现GherardescA在走道的底下放了一个0.7m厚的混凝土环5.建筑风格比萨斜塔毫无疑问是建筑史上的一座重要建筑在发生严重的倾斜之前，它 大胆的圆形建筑设计已经向世人展现了它的独创性虽然在更早年代的意大利钟 楼中，采用圆形地基的设计并不少见，类似的例子可以在拉文纳、托斯卡纳和翁 布里亚找到，但是，比萨钟楼被认为是独立于这些原型，在更大程度上，它是在 借鉴前人建筑经验的基础上，独立设计并对圆形建筑加以了发展，形成了独特的 比萨风格比如，钟楼的圆形设计被认为是为了同一旁的大教堂建筑形成反射而相对 应，因此有意地模仿教堂半圆形后殿的曲线设计更重要的是，钟楼与广场上对 圆形结构的强调是相一致的，尤其是在宏伟的、同样是圆形的洗礼堂奠基以后， 整个广场更像是有意设计成耶路撒冷复活教堂（Anastasis）的现代版本。

这种 的设计正来源于经典的古代建筑钟楼的装饰格调继承了大教堂和洗礼堂的经典之作，墙面用大理石或石灰石 砌成深浅两种白色带，半露方柱的拱门、拱廊中的雕刻大门、长菱形的花格平顶、 拱廊上方的墙面对阳光的照射形成光亮面和遮荫面的强烈反差，给人以钟楼内的 圆柱相当沉重的假象大教堂、洗礼堂和钟楼之间形成了视觉上的连续性4.倾斜历史塔的中心线不是直的一它向北弯曲为了纠正倾斜，曾在每一层用锥形的 砖石块来改变塔中心线的弯曲仔细分析砖石建筑的相对倾斜揭示了塔的倾斜历 史在第一阶段结束时，塔实际上已向北倾斜约1/4°，然后随着第四层以上的 楼层的建造，开始向南移并慢慢增加，以致到1278年，第七层造好后，向南倾斜 了约0.61360年开始建造钟房时，已增加到了 1.61817年，二位英国建筑 师用一铅垂线测量倾斜，那时已经是5°了这样，钟房的建造对倾斜引起了显 著的增加先进的计算机分析显示在柔软的地毯上的模型砖上直接模拟建造塔， 当到达第七层和增加钟房时，倾斜快速增加它只能造到一定的临界高度，不能 再高，而且要注意的一点是一知道倾斜不稳定的现象它正好在它的临界高度 且很容易倒塌走道的开挖再一次使得塔非常容易倒塌。

从1911年开始的精确的测量结果显示在20世纪期间，塔的倾斜每年都在不可 抗拒的增加从1930年中期，倾斜率成倍增长1990年，倾斜率相当于每年顶部 水平移动约1.5mm，加上一些对塔的干扰也导致了倾斜的明显增加例如，1934 年用灌浆方法来加固地基，结果突然向南移动了约10mm； 1970年从低处的砂石中 抽地下水，结果使移动增加了约12mm这些反应确定塔的平衡是多么的敏感，塔 的稳定要用怎样细致的方法我对于比萨斜塔的关注与兴趣，就是从伽利略的自由落体实验开始的传说 1590年，出生在比萨城的意大利物理学家伽利略，曾在比萨斜塔上做自由落体实 验，将两个重量不同的球体从相同的高度同时扔下，结果两个铅球几乎同时落地， 由此发现了自由落体定律，推翻了此前亚里士多德认为的重的物体会先到达地 面，落体的速度同它的质量成正比的观点这一实验，轰动了世界，一举推翻了禁锢人们2000多年的亚里士多德的定律， 引起了物理界的一场革命从此，比萨斜塔文明全球，成为比萨斜塔的象征我想，比萨斜塔可以说是歪打正着，因失误而名扬天下，成为建筑史上的奇 迹，留给后人一道美丽的景观，美丽的艺术品，立面呈现正丰富的明暗变化，富 有韵感，是意大利独一无二的圆塔。

但是，比萨斜塔的设计师未考虑到地基沉陷 问题而导致塔身倾斜，在长达百年的修建过程中，执著地与自然做着斗争带来的 尴尬结果，是更应该吸取的深刻教训。