Нередко эту мировую достопримечательность, шедевр средневековой итальянской архитектуры, рассматривают как какое-то самостоятельное сооружение, но на самом деле Пизанская башня (итал. Torre pendente di Pisa) является редкостной красоты частью ансамбля городского собора Санта-Мария Маджоре в Пизе. Башня - это колокольня (Campanile) Пизанского собора, расположенная на площади Чудес (итал. Campo dei Miracoli).
В 2001 году знаменитая Пизанская башня была спасена, она немного «выпрямилась» и простоит еще не одну сотню лет, радуя многочисленных туристов, посещающих Пизу ежегодно.
Без вмешательства инженеров башня неминуемо рухнула бы через 20-30 лет. Сохранить и даже отчасти «выпрямить» ее на 45 см относительно ее верхушки, вернув на позицию 1838 года, оказалось очень дорогим удовольствием (ценой 40 миллионов долларов и девяти лет бюрократических проволочек).
Башня занесена в Книгу рекордов Гиннесса и до недавнего времени считалась самым кривым сооружением на Земле. Статуса падающего чуда света ее лишило другое, куда более кривое, архитектурное сооружение - колокольня старой церкви, возведенной в XIII веке и находящейся в Германии. Также архитектурному ансамблю - кафедральный собор (Piazza del Duomo), баптистерий, колокольня и кладбище - ЮНЕСКО в 1986 году присвоило статус «Всемирное наследие».
Немного истории
В 1063 году было заложено здание городского собора, включившего в себя беломраморный собор, колокольню и баптистерий. Первым строителем храма был архитектор Бускетто, вероятно, выходец из Греции - его композиция собора восходит к идеям византийской архитектуры V века. После 1118 года строительство собора продолжил мастер Райнальдо, он удлинил главный неф здания, возвел фасады, оформил главный фасад в виде нескольких рядов легких и изящных полукруглых аркад.
В 1150-х годах строительство Пизанского собора уже было завершено. Мастера не тратили время на возведение сложных каменных сводов, так, например, перекрытие центрального нефа - деревянное. Но колонны и арки отделаны ювелирно, даже создают ощущение игрушечности; в одно целое тщательно и кропотливо соединены множество мраморных деталей.
Скульптурные работы в храме выполнил выдающийся итальянский мастер Никколо Пизано, дело продолжил его сын, Джованни Пизано. К сожалению, все внутреннее убранство собора сильно пострадало во время пожара 1596 года.
Строительство самой Пизанской башни, звонницы-кампанилы, было начало в 1174 году. Первый камень в основании был заложен 9 августа, об этом свидетельствует выгравированная у входа надпись. Правда, пизанский календарь на один год опережал общепринятый, поэтому реальной датой начала строительства следует считать 9 августа 1173 года.
Архитекторами были Вильгельм (Гульельмо) из Инсбрука и Бонанно Пизано. Построив первый этаж высотой 11 метров и два колоннадных кольца, Бонанно обнаружил отклонение колокольни от вертикали на 4 сантиметра из-за неровно положенного фундамента. Работа была прекращена, и мастер просто исчез из города. Башня начала «падать». В 1185 году было готово три ее яруса, и началась осадка всей конструкции. Заложенный на глубину трех метров фундамент опирался на естественные слои наносного происхождения - достаточно плотные на поверхности и мягкие, податливые на глубине!
Время от времени работу по строительству возобновляли. В 1198 году некоторые из колоколов временно установили на все еще незавершенный монумент. К 1233 году было построено всего четыре этажа. В 1275 году городские власти нашли смельчака и оригинала, архитектора Джованни ди Симони, который продолжил возведение колокольни. Возводя следующие три этажа, он увеличивал высоту галерей на стороне наклона и уменьшал соответственно ее с противоположной стороны. Наклон удалось уменьшить на 42 сантиметра. Высота колокольни достигла 48 метров. Окончив пятый колоннадный этаж, ди Симони работу прекратил.
В 1350 году, когда отклонение от вертикали составляло 92 сантиметра, за работу взялся архитектор Томмазо ди Андреа - приподнял следующий этаж с наклонной стороны на 11 сантиметров, а звонницу «завалил» в сторону, противоположную наклону, водрузил над восемью ярусами башни колокольню с бронзовым колоколом.
Через 164 года после начала строительство башни было наконец-то завершено, правда, в укороченном на четвертом этаже виде и без крыши. Отклонение от вертикали составило 1,43 м… Колокольня, построенная во второй половине XIV века наверху башни, стоит ровно.
Деформация строения в форме «банана»
Пизанская башня при среднем давлении под фундаментом Рср = 5 кг/см² = 50 т/м² = 500 кН/м²= 0,5 МПа претерпела значительные деформации с развитием крена.
Схема грунтовых условий и деформации башни
Причина такой неравномерной деформации - недооценка свойств грунтов, найденных в свое время по одной скважине, пробуренной под ее центром.
Схема отклонения башни от вертикали
Вообще существуют разные предположения, объясняющие причины наклона злополучной башни.
Самая неправдоподобная - архитекторами кривизна башни была задумана изначально, как демонстрация их удали и незаурядного умения.
Работы по решению проблемы наклона башни, конечно же, велись уже тогда. Первая комиссия экспертов работала над ней в 1298 году. Проверки проводились в 1396 году, в 1550, неоднократно в XVII-XIX веках. Очередная комиссия была созвана в 1840 году…
Выпрямить Пизанскую башню ученые пробовали и по приказу Бенито Муссолини, он хотел видеть колокольню «совершенно вертикальной». С целью стабилизации отклонения в 1932 году в фундамент башни было произведено нагнетание через 351 скважину около 1 000 тонн жидкого цемента, однако после этого башня «дала просадку» вглубь.
В 1989 году разрушилась колокольня собора Pavia, и эта трагедия, унесшая несколько человеческих жизней, подстегнула Консорциум проекта Пизанской башни (Consorzio Progetto Torre di Pisa) вновь поручить инженерам стабилизировать «Падающую» башню.
С 1990 года перестали допускать в башню туристов из опасений возможного в любую секунду обрушения. Башня пережила и «черный сентябрь» 1995 года, когда инженеры заключили в тиски 18 стальных колец, фундамент утяжелили свинцовыми блоками, а грунт укрепили, закачав под землю бетон. За одну ночь башня еще больше ушла в землю и получила почти годовое увеличение крена.
Чудесное спасение
Летом 2001 года завершились работы по очередному, но на сей раз успешному, приведению башни в вертикальное положение. Работа была проделана колоссальная! С помощью самых современных технологий и умов ученых со всей Европы наклон башни уменьшился на 45 сантиметров (с 4, 5 метров) и вернулся в положение 1838-го года.
Международная группа по спасению башни, состоящая из 14 человек, вынула из-под ее фундамента с северной стороны 70 тонн почвы. Башня стала более маневренной и повернулась в эту сторону. Движение контролировалось свинцовыми грузами на 600 тонн и системой металлических тросов.
16 июля 2001 года была завершена очередная реконструкция этого, одного из самых печально знаменитых памятников архитектуры в истории человечества - «башни неприятностей, беспокойства» (a Tower of troubles). Башня стала вновь безопасной для посетителей, инженеры вздохнули с облегчением, а жители Пизы возликовали, празднуя открытие 180-футовой башни после 11 лет реставрационных и восстановительных (ремонтных работ).
Для туристов башня снова открыла свои двери 15 декабря 2001 года. На площади Чудес снова стали бывать миллионы туристов, но в башню им было разрешено заходить только небольшими группами.
В последнее столетие было создано и распущено 15 комиссий по восстановлению башни. И хотя «правительство проявляло слабый интерес к решению проблемы, возникали беспрестанные разногласия по поводу предлагаемых многочисленных инженерных решений». В сущности, никому не приходило в голову «придать ей солдатскую выправку», то есть выпрямить ее окончательно.
В итоге дебатов все остановились на плане стоимостью $40 млн. Основная идея - вернуть башню, строительство которой началось в 1173 году, к углу наклона 184-летней давности, т. е. сделать ее положение на 0,5° прямее путем забора грунта из-под более высокой части фундамента. Ожидалось при этом, что башня более приподнятой стороной углубится в землю.
Джон Берланд (John B. Burland), инженер-геотехник, использовал систему забора почвы через 41 диагональную буровую скважину, проделанную с помощью «Архимедова винта», это позволило сократить крен башни, не изменяя ее внешнего вида.
В ходе работ было вынуто 1 760 кубических футов почвы. «Мы обнаружили этот метод выемки грунта 18 месяцев назад, - сообщал Берланд, профессор известного лондонского колледжа (Imperial College), - тогда как он был впервые применен одним британским инженером еще в 1832 году при работе по восстановлению церковного шпиля в Северной Англии».
1. Якорные тросы
К стальным тросам с грузами прибегли в 1998 году для стабилизации конструкции во время земляных и экскавационных работ. Каждый трос длиной 335 футов (примерно 102 м) удерживал груз весом до 150 т. Они так и не были максимально растянуты. Удалены в июле 2001 года.
2. Трубы для выемки грунта
Крен в южном направлении вызвал подъем северной стороны башни. Именно отсюда было изъято около 1760 кубических футов земли посредством 41 трубы, проложенных под углом для некоторой усадки. Это позволило башне выпрямиться почти на 16 дюймов.
3. Свинцовое «грузило»
Для противовеса было использовано до 830 тонн свинца. «Грузило» было снято в январе 2001 года.
4. Нагрузка на каменную кладку
Башня - это полый цилиндр с облицовкой из мраморных блоков. Тонкие тросы опоясывают второй этаж, точку максимальной нагрузки на каменную кладку для предотвращения ее прогиба.
4.1. Мраморные блоки.
4.2. Разлом.
4.3. Направление нагрузки.
5. Отклонение от центра
Зыбкая почва являлась причиной постоянного отклонения «падающей» башни в южную сторону с XIII века. В 90-е годы XX века инженеры пришли к заключению, что крен создал серьезную перегрузку для каменной кладки башни и является прямой угрозой ее разрушения. В результате реставрационных работ, начавшихся в 1993 году, удалось остановить крен и вернуть башню почти на 16 дюймов к ее исходному состоянию. Вполне достаточно для безопасного существования памятника в течение 300 лет.
5.1. Прямая позиция.
5.2. Сегодня (около 5°).
5.3. До 1993 года (около 5,5°).
6. Точка вращения
Строительство началось в 1173 году, но было остановлено пять лет спустя, когда был обнаружен северный крен. Инженеры преодолели первые трудности, работы были возобновлены в 1272 году, когда башня начала заваливаться к югу. Южный крен был остановлен в 1370 году. К 1817 году крен достигал 5°. Неоднократные попытки справиться с ним в 1838-м, 1934-м, в 60-е и 70-е годы XX века только увеличили крен…
Это интересно!
©2007 Kingdom, Yoonessi & Gheorghiu
Два изображения Пизанской башни? Нет, это одна и та же фотография!
При оптическом обмане мозг человека воспринимает две картинки так, как если бы они были частью одного целого. Именно поэтому кажется, что изображений два и на правом кадре башня сфотографирована с другой точки и наклонена больше…
В 2001 году знаменитая Пизанская башня была спасена, она немного «выпрямилась» и простоит еще не одну сотню лет, радуя многочисленных туристов, посещающих Пизу ежегодно.
Без вмешательства инженеров башня неминуемо рухнула бы через 20-30 лет. Сохранить и даже отчасти «выпрямить» ее на 45 см относительно ее верхушки, вернув на позицию 1838 года, оказалось очень дорогим удовольствием (ценой 40 миллионов долларов и девяти лет бюрократических проволочек).
Башня занесена в Книгу рекордов Гиннесса и до недавнего времени считалась самым кривым сооружением на Земле. Статуса падающего чуда света ее лишило другое, куда более кривое, архитектурное сооружение - колокольня старой церкви, возведенной в XIII веке и находящейся в Германии. Также архитектурному ансамблю - кафедральный собор (Piazza del Duomo), баптистерий, колокольня и кладбище - ЮНЕСКО в 1986 году присвоило статус «Всемирное наследие».
Немного истории
В 1063 году было заложено здание городского собора, включившего в себя беломраморный собор, колокольню и баптистерий. Первым строителем храма был архитектор Бускетто, вероятно, выходец из Греции - его композиция собора восходит к идеям византийской архитектуры V века. После 1118 года строительство собора продолжил мастер Райнальдо, он удлинил главный неф здания, возвел фасады, оформил главный фасад в виде нескольких рядов легких и изящных полукруглых аркад.
В 1150-х годах строительство Пизанского собора уже было завершено. Мастера не тратили время на возведение сложных каменных сводов, так, например, перекрытие центрального нефа - деревянное. Но колонны и арки отделаны ювелирно, даже создают ощущение игрушечности; в одно целое тщательно и кропотливо соединены множество мраморных деталей.
Скульптурные работы в храме выполнил выдающийся итальянский мастер Никколо Пизано, дело продолжил его сын, Джованни Пизано. К сожалению, все внутреннее убранство собора сильно пострадало во время пожара 1596 года.
Строительство самой Пизанской башни, звонницы-кампанилы, было начало в 1174 году. Первый камень в основании был заложен 9 августа, об этом свидетельствует выгравированная у входа надпись. Правда, пизанский календарь на один год опережал общепринятый, поэтому реальной датой начала строительства следует считать 9 августа 1173 года.
Архитекторами были Вильгельм (Гульельмо) из Инсбрука и Бонанно Пизано. Построив первый этаж высотой 11 метров и два колоннадных кольца, Бонанно обнаружил отклонение колокольни от вертикали на 4 сантиметра из-за неровно положенного фундамента. Работа была прекращена, и мастер просто исчез из города. Башня начала «падать». В 1185 году было готово три ее яруса, и началась осадка всей конструкции. Заложенный на глубину трех метров фундамент опирался на естественные слои наносного происхождения - достаточно плотные на поверхности и мягкие, податливые на глубине!
Время от времени работу по строительству возобновляли. В 1198 году некоторые из колоколов временно установили на все еще незавершенный монумент. К 1233 году было построено всего четыре этажа. В 1275 году городские власти нашли смельчака и оригинала, архитектора Джованни ди Симони, который продолжил возведение колокольни. Возводя следующие три этажа, он увеличивал высоту галерей на стороне наклона и уменьшал соответственно ее с противоположной стороны. Наклон удалось уменьшить на 42 сантиметра. Высота колокольни достигла 48 метров. Окончив пятый колоннадный этаж, ди Симони работу прекратил.
В 1350 году, когда отклонение от вертикали составляло 92 сантиметра, за работу взялся архитектор Томмазо ди Андреа - приподнял следующий этаж с наклонной стороны на 11 сантиметров, а звонницу «завалил» в сторону, противоположную наклону, водрузил над восемью ярусами башни колокольню с бронзовым колоколом.
Через 164 года после начала строительство башни было наконец-то завершено, правда, в укороченном на четвертом этаже виде и без крыши. Отклонение от вертикали составило 1,43 м… Колокольня, построенная во второй половине XIV века наверху башни, стоит ровно.
Деформация строения в форме «банана»
Пизанская башня при среднем давлении под фундаментом Рср = 5 кг/см² = 50 т/м² = 500 кН/м²= 0,5 МПа претерпела значительные деформации с развитием крена.
Схема грунтовых условий и деформации башни
Причина такой неравномерной деформации - недооценка свойств грунтов, найденных в свое время по одной скважине, пробуренной под ее центром.
Схема отклонения башни от вертикали
Вообще существуют разные предположения, объясняющие причины наклона злополучной башни.
Самая неправдоподобная - архитекторами кривизна башни была задумана изначально, как демонстрация их удали и незаурядного умения.
Работы по решению проблемы наклона башни, конечно же, велись уже тогда. Первая комиссия экспертов работала над ней в 1298 году. Проверки проводились в 1396 году, в 1550, неоднократно в XVII-XIX веках. Очередная комиссия была созвана в 1840 году…
Выпрямить Пизанскую башню ученые пробовали и по приказу Бенито Муссолини, он хотел видеть колокольню «совершенно вертикальной». С целью стабилизации отклонения в 1932 году в фундамент башни было произведено нагнетание через 351 скважину около 1 000 тонн жидкого цемента, однако после этого башня «дала просадку» вглубь.
В 1989 году разрушилась колокольня собора Pavia, и эта трагедия, унесшая несколько человеческих жизней, подстегнула Консорциум проекта Пизанской башни (Consorzio Progetto Torre di Pisa) вновь поручить инженерам стабилизировать «Падающую» башню.
С 1990 года перестали допускать в башню туристов из опасений возможного в любую секунду обрушения. Башня пережила и «черный сентябрь» 1995 года, когда инженеры заключили в тиски 18 стальных колец, фундамент утяжелили свинцовыми блоками, а грунт укрепили, закачав под землю бетон. За одну ночь башня еще больше ушла в землю и получила почти годовое увеличение крена.
Чудесное спасение
Летом 2001 года завершились работы по очередному, но на сей раз успешному, приведению башни в вертикальное положение. Работа была проделана колоссальная! С помощью самых современных технологий и умов ученых со всей Европы наклон башни уменьшился на 45 сантиметров (с 4, 5 метров) и вернулся в положение 1838-го года.
Международная группа по спасению башни, состоящая из 14 человек, вынула из-под ее фундамента с северной стороны 70 тонн почвы. Башня стала более маневренной и повернулась в эту сторону. Движение контролировалось свинцовыми грузами на 600 тонн и системой металлических тросов.
16 июля 2001 года была завершена очередная реконструкция этого, одного из самых печально знаменитых памятников архитектуры в истории человечества - «башни неприятностей, беспокойства» (a Tower of troubles). Башня стала вновь безопасной для посетителей, инженеры вздохнули с облегчением, а жители Пизы возликовали, празднуя открытие 180-футовой башни после 11 лет реставрационных и восстановительных (ремонтных работ).
Для туристов башня снова открыла свои двери 15 декабря 2001 года. На площади Чудес снова стали бывать миллионы туристов, но в башню им было разрешено заходить только небольшими группами.
В последнее столетие было создано и распущено 15 комиссий по восстановлению башни. И хотя «правительство проявляло слабый интерес к решению проблемы, возникали беспрестанные разногласия по поводу предлагаемых многочисленных инженерных решений». В сущности, никому не приходило в голову «придать ей солдатскую выправку», то есть выпрямить ее окончательно.
В итоге дебатов все остановились на плане стоимостью $40 млн. Основная идея - вернуть башню, строительство которой началось в 1173 году, к углу наклона 184-летней давности, т. е. сделать ее положение на 0,5° прямее путем забора грунта из-под более высокой части фундамента. Ожидалось при этом, что башня более приподнятой стороной углубится в землю.
Джон Берланд (John B. Burland), инженер-геотехник, использовал систему забора почвы через 41 диагональную буровую скважину, проделанную с помощью «Архимедова винта», это позволило сократить крен башни, не изменяя ее внешнего вида.
В ходе работ было вынуто 1 760 кубических футов почвы. «Мы обнаружили этот метод выемки грунта 18 месяцев назад, - сообщал Берланд, профессор известного лондонского колледжа (Imperial College), - тогда как он был впервые применен одним британским инженером еще в 1832 году при работе по восстановлению церковного шпиля в Северной Англии».
1. Якорные тросы
К стальным тросам с грузами прибегли в 1998 году для стабилизации конструкции во время земляных и экскавационных работ. Каждый трос длиной 335 футов (примерно 102 м) удерживал груз весом до 150 т. Они так и не были максимально растянуты. Удалены в июле 2001 года.
2. Трубы для выемки грунта
Крен в южном направлении вызвал подъем северной стороны башни. Именно отсюда было изъято около 1760 кубических футов земли посредством 41 трубы, проложенных под углом для некоторой усадки. Это позволило башне выпрямиться почти на 16 дюймов.
3. Свинцовое «грузило»
Для противовеса было использовано до 830 тонн свинца. «Грузило» было снято в январе 2001 года.
4. Нагрузка на каменную кладку
Башня - это полый цилиндр с облицовкой из мраморных блоков. Тонкие тросы опоясывают второй этаж, точку максимальной нагрузки на каменную кладку для предотвращения ее прогиба.
4.1. Мраморные блоки.
4.2. Разлом.
4.3. Направление нагрузки.
5. Отклонение от центра
Зыбкая почва являлась причиной постоянного отклонения «падающей» башни в южную сторону с XIII века. В 90-е годы XX века инженеры пришли к заключению, что крен создал серьезную перегрузку для каменной кладки башни и является прямой угрозой ее разрушения. В результате реставрационных работ, начавшихся в 1993 году, удалось остановить крен и вернуть башню почти на 16 дюймов к ее исходному состоянию. Вполне достаточно для безопасного существования памятника в течение 300 лет.
5.1. Прямая позиция.
5.2. Сегодня (около 5°).
5.3. До 1993 года (около 5,5°).
6. Точка вращения
Строительство началось в 1173 году, но было остановлено пять лет спустя, когда был обнаружен северный крен. Инженеры преодолели первые трудности, работы были возобновлены в 1272 году, когда башня начала заваливаться к югу. Южный крен был остановлен в 1370 году. К 1817 году крен достигал 5°. Неоднократные попытки справиться с ним в 1838-м, 1934-м, в 60-е и 70-е годы XX века только увеличили крен…
Это интересно!
©2007 Kingdom, Yoonessi & Gheorghiu
Два изображения Пизанской башни? Нет, это одна и та же фотография!
При оптическом обмане мозг человека воспринимает две картинки так, как если бы они были частью одного целого. Именно поэтому кажется, что изображений два и на правом кадре башня сфотографирована с другой точки и наклонена больше…
М. ДАНИЛОВА, аналитик направления РИА «Норма»
