比萨斜塔

加速倾斜的原因
• 然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜，人 们不得不采取紧急维护措施。当时建筑师Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘，以探 究地基的形态，揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相 同。这一行为使得斜塔失去了原有的平衡，地基开始开裂 ，最严重的是发生了地下水涌入的现象。这次工程后的勘 测结果表明倾斜加剧了20厘米，而此前267年的倾斜总和 不过5厘米。 1838年的工程结束以后，比萨斜塔的加 速倾斜又持续了几年，然后又趋于平稳，减少到每年倾斜 约1毫米。而现在塔身偏离“自然姿势”已有5米多。
数据
• 比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米，从地面到塔顶高55米 ，钟楼墙体在地面上的宽度是4.09米，在塔顶宽2.48米， 总重约14453吨，重心在地基上方22.6米处。圆形地基面 积为285平方米，对地面的平均压强为497千帕。目前的倾 斜约10%，即5.5度，偏离地基外沿2.3米，顶层突出4.5米 。 1178年首次发现倾斜。
史料记载
• 根据现有的文字记载，比萨斜塔在几个世纪以 来的倾斜是缓慢的，它和它地基下方的土层实 际上达到了某种程度上的平衡。在建造的第一 阶段第3层结束时，钟塔向北倾斜约1/4°，在 第二阶段由于纠偏过度，1278年第7层完成时 反而向南倾斜约0.6°，1360年建造顶层钟房时 增加到1.6°。1817年，两位英国学者Cresy和 Taylor用铅垂线测量倾斜，那时的结果是5°。 1550年Giorgio Vasari的勘测与1817年Cresy和 Taylor的勘测之间相隔267年，倾斜仅增加了5 厘米。因此人们也没有对斜塔进行特意的维修 。
外国建筑史课堂汇报
19世纪以来的国外著名建筑
指导老师：徐牧野 环艺一班 苏霄
斜塔简介
斜塔历史
建筑风格 倾斜原因 维修拯救 斜塔文化
斜塔简介 • 比萨斜塔（意大利语：Torre pendente di Pisa或Torre di Pisa ）是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，于意大利托斯卡 纳省比萨城北面的奇迹广场上。广场的大片草坪上散布着 一组宗教建筑，它们是大教堂（建造于1063年—13世纪） 、洗礼堂（建造于1153年—14世纪）、钟楼（即比萨斜塔 ）和墓园（建造于1174年），它们的外墙面均为乳白色大 理石砌成，各自相对独立但又形成统一罗马式建筑风格。 比萨斜塔位于比萨大教堂的后面。 • 钟楼始建于1173年，设计为垂直建造，但是在工程开始后 不久（1178年），便由于地基不均匀和土层松软而倾斜， 1372年完工，塔身倾斜向东南。 比萨斜塔是比萨城的 标志，1987年它和相邻的大教堂、洗礼堂、墓园一起因其 对11世纪至14世纪意大利建筑艺术的巨大影响，而被联合 国教育科学文化组织评选为世界遗产。
拯救办法 ——地基应力解除法
• 比萨斜塔在建筑的过程中就已出现倾斜，原本是一个建筑败笔，却因祸得福成为世界 建筑奇观，伽利略的自由落体试验更使其蜚声世界，成为世界著名旅游观光圣地，每 天都吸引着成千上万的游客，因而它也是比萨市的经济支柱。但随着时间的推移，斜 塔倾斜角度的逐渐加大，到上个世纪九十年代，已濒于倒塌。1990年1月7日意大利政 府关闭对游人的开放，1992年成立比萨斜塔拯救委员会，向全球征集解决方案。 斜塔的拯救，历经的很多的方案，但都未见效。最终拯救比萨斜塔的，是一项看似简 单的新技术——地基应力解除法。其原理是，在斜塔倾斜的反方向（北侧）塔基下面 掏土，利用地基的沉降，使塔体的重心后移，从而减小倾斜幅度。该方法于1962 年， 由意大利工程师Terracina针对比萨斜塔的倾斜恶化问题提出，当时称为“掏土法”， 由于显得不够深奥而遭长期搁置，直到该法在墨西哥城主教堂的纠偏中成功应用，又 被重新得到认识和采纳。比萨斜塔拯救工程于1999年10月开始，采用斜向钻孔方式， 从斜塔北侧的地基下缓慢向外抽取土壤，使北侧地基高度下降，斜塔重心在重力的作 用下逐渐向北侧移动。2001年6月，倾斜角度回到安全范围之内，关闭了十年的比萨斜 塔又重新开放，一个世纪的愿望终于实现了。 比萨斜塔的拯救，作为经典范例， 也使地基应力解除法摆脱了偏见，得到了一致认可和广泛应用，目前已成为建筑界最 常规的纠偏方法。在比萨斜塔的拯救过程中，我国建筑专家刘祖德教授，曾多次向比 萨斜塔拯救委员会建议采用地基应力解除法，起到了积极的作用。刘祖德在1989年用 “地基应力解除法”成功“移动”汉口取水楼长航宿舍的八层楼房：倾斜率从1.3%降 为0.63%，沉降速度减慢一半。18年来，刘祖德教授和他的课题组用“地基应力解除法 ”，成功地为149座高楼纠偏扶正，其足迹踏遍湖北、广东等全国 15个省市，仅武汉地 区被纠偏的楼房就有80多座，为国家挽回经济损失近5亿元。
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。 比萨大教堂和比萨斜塔形成了视觉上的连续性 • 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。
维修
• 因为比萨斜塔的倾斜和它同时具有的美丽，从1173年建造伊始 至今，它一直受到人们的关注。在建造过程中，起初人们先是 采用特殊的建筑设备试图阻止倾斜的继续，其后又替换掉柱子 和其他破损的部件，现在人们又在地基间插入材料，大大地减 少了倾斜程度，保证塔楼能够维持更长时间而不倒塌。进入20 世纪以后，随着科学技术的发展和政府部门的投入，对比萨斜 塔维护的研究工作有了进展，专家成立委员会评估任何一个可 能导致倾斜加剧的危险可能性，并研发阻止继续倾斜直至逆转 倾斜的方法。由于倾斜程度过于危险，比萨斜塔曾在1990年1月 7日停止向游客开放，经过12年的修缮，耗资约2500万美元，斜 塔被扶正44厘米，基本达到了预期的效果。专家认为，只要不 出现不可抗拒的自然因素，经过修复的比萨斜塔，300年内将不 会倒塌。2001年12月15日起再次向游人开放。意大利比萨斜塔 在经过了11年的持续维修之后倾斜度得到了恢复，而之后一个 10人组成的强力修复小组又开始用激光、凿子等清洗塔身，耗 时八年零三个月的“美白”和“矫正”，24424块石头焕然一新 ，比萨斜塔恢复了昔日风貌。
斜塔历史
• 过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的，但是现在人们清楚 地知道事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼，1173年8月9日开始建 造时的设计是垂直竖立的，原设计为8层，高54.8米，它独特的白色闪
光的中世纪风格建筑物，即使后来没有倾斜，也将会是欧洲最值得注 意的钟楼之一。 但是1178年，当钟楼兴建到第4层时发现由于地 基不均匀和土层松软，导致钟楼已经倾斜偏向东南方，工程因此暂停 。期间的1198年，记载了钟楼内撞钟的存在，这标志着钟楼虽然倾斜 ，但至少悬挂了一个撞钟，实现了它作为钟楼的初衷。 1231年， 工程继续，第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措施修 正倾斜，刻意将钟楼上层搭建成反方向的倾斜，以便补偿已经发生的 重心偏离。1278年进展到第7层的时候，塔身不再呈直线，而是为凹 形。工程再次暂停。 1292年，Giovanni Pisano用铅垂线测量了钟 楼的倾斜度。 1360年，在停滞了差不多一个世纪后钟楼向完工开 始最后一个冲刺，并作了最后一次重要的修正。1372年摆放钟的顶层 完工。54米高的8层钟楼共有7口钟，但是由于钟楼时刻都有倒塌的危 险而没有撞响过。而且一直不断地向下倾斜。
在此添加文字
比萨大教堂和比萨斜塔形成了视觉上的连续性
比萨 斜 塔的 斜
倾斜原因
Why
why
加速倾斜的原 因
倾斜趋势
Tren d斜Biblioteka Ho w维修与拯救办
法
史料记载
Histor y
Dat a
数据
倾斜的原因和趋势 • 几个世纪以来，钟楼的倾斜问题始终吸引着好奇的游客、 艺术家和学者，使得比萨斜塔世界闻名。 比萨斜塔为 什么会倾斜，专家们曾为此争论不休。尤其是在14世纪， 人们在两种论调中徘徊，比萨斜塔究竟是建造过程中无法 预料和避免的地面下沉累积效应的结果，还是建筑师有意 而为之。进入20世纪，随着对比萨斜塔越来越精确的测量 、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测，以及对 历史档案的研究，一些事实逐渐浮出水面：比萨斜塔在最 初的设计中本应是垂直的建筑，但是在建造初期就开始偏 离了正确位置。 • 比萨斜塔之所以会倾斜，是由于它地基下面土层的特殊性 造成的。比萨斜塔下的有好几层不同材质的土层，各种软 质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成，而在深约一米 的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层成份进行 观测后得出的。最新的挖掘表明，钟楼建造在了古代的海 岸边缘，因此土质在建造时便已经沙化和下沉。