地球的奇觀

不斷傾斜的比薩斜塔

比薩斜塔(1~ower)是世界遺產,建於1174年,塔高約60米,由於地表塌陷每年傾斜1.2毫米,按此速度推算,可能在200~1000年後倒塌。

比薩斜塔所在的奇跡廣場上,有不少幾乎和斜塔同期修建的大教堂、洗禮教堂等建築藝術傑作。修建斜塔時,它在整個廣場的設計規劃中隻是教堂的一座由乳白色大理石砌成的鍾樓,確切地說,斜塔隻是個“配角”。1174年,人們開始修建鍾樓,修建過程中因地基沉陷而發生傾斜,800多年來斜而不倒,以斜勁“喧賓奪主”。

比薩斜塔的塔體由8個層麵組成,在直徑16米的塔體中心有可以上下的螺旋形台階約300級。人們通過台階可以直接登到塔頂。每個層麵周圍是用大理石雕塑的柱廊,以前人們可以在每層柱廊間繞塔一周,但是現在為了遊人的安全,登塔者一律不準走塔體的外圈,從底層到第七層全是走塔體內的台階。走這段路時,人們幾乎看不到外邊的景色,因此對塔體的傾斜感受不深。但是,當遊人到了第七層與第八層之間時,情況就大不一樣了。由於塔體自北向南傾斜5.5°,第七層與底層相比,已經傾斜了四五米。而且,從第七層往第八層攀登時,空間是開放的,人完全走在外麵,雖有護欄保護,但由於塔體斜度加大,站在上麵總覺得自己的身體也是斜的,有搖搖欲墜之感。有些遊人的腿開始發軟,眼睛根本不敢往下看,仿佛下麵就是萬丈深淵。盡管站在高處可以觀賞比薩城的全景,但由於腳下傾斜,遊人已顧不上欣賞了。

比薩斜塔修複工程耗資約合2500萬美元,基本上達到預期效果。專家認為,經過修複的比薩斜塔,隻要不出現不可抗拒的自然因素,300年內不會倒塌。每年5月至8月問,比薩斜塔晚上也向遊人開放。屆時,遊人登上燈火通明的斜塔頂層,可一睹夜幕下的比薩古城和奇跡廣場的美景。而斜塔本身也在夜幕和燈火中顯出迷人的神秘色彩。

幾個世紀以來,鍾樓的傾斜問題始終吸引著好奇的遊客、藝術家和學者,使得比薩斜塔世界聞名。

比薩斜塔為什麽會傾斜,專家們曾為此爭論不休。尤其是在14世紀,人們在兩種論調中徘徊,比薩斜塔究竟是建造過程中無法預料和避免的地麵下沉累積效應的結果,還是建築師有意而為之。進入20世紀,隨著對比薩斜塔越來越精確的測量、使用各種先進設備對地基土層進行的深入勘測,以及對曆史檔案的研究,一些事實逐漸浮出水麵:比薩斜塔在最初的設計中本應是垂直的建築,但是在建造初期就開始偏離了正確位置。

比薩斜塔之所以會傾斜,是由於它地基下麵土層的特殊性造成的。比薩斜塔下的有好幾層不同材質的土層,各種軟質粉土的沉澱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。這個結論是在對地基土層成分進行觀測後得出的。最新的挖掘表明,鍾樓建造在了古代的海岸邊緣,因此土質在建造時便已經沙化和下沉。

比薩斜塔的垂直剖麵圖根據現有的文字記載,比薩斜塔在幾個世紀以來的傾斜是緩慢的,它和它地基下方的土層實際上達到了某種程度上的平衡。在建造的第一階段第三層結束時,鍾塔向北傾斜約0.25°,在第二階段由於糾偏過度,1278年第7層完成時,反而向南傾斜約0.6°,1360年建造頂層鍾房時,增加到1.6°。1817年,兩位英國學者Cresy和Taylor用鉛垂線測量傾斜,那時的結果是5°。1550年Giorgio Vasari的勘測與1817年Cresy和Taylor的勘測之間相隔267年,傾斜僅增加了5厘米。因此人們也沒有對斜塔進行特意的維修。

然而1838年的一次工程導致了比薩斜塔突然加速傾斜,人們不得不采取緊急維護措施。當時建築師Alessandrodella Gherardesca在原本密封的斜塔地基周圍進行了挖掘,以探究地基的形態,揭示圓柱柱礎和地基台階是否與設想的相同。這一行為使得斜塔失去了原有的平衡,地基開始開裂,最嚴重的是發生了地下水湧入的現象。這次工程後的勘測結果表明,傾斜加劇了20厘米,而此前267年的傾斜總和不過5厘米。

1838年的工程結束以後,比薩斜塔的加速傾斜又持續了幾年,然後又趨於平穩,減少到每年傾斜約1毫米。