比萨斜塔倾斜了800年，为什么如今还能屹立，斜而不倒？

意大利的比萨斜塔修建于12世纪，距今已有800多年历史了，作为旅游界的网红、比萨城的标志性建筑。

比萨斜塔其实从一开始建造之时就已经倾斜了，但是当然仍然坚持完工了，而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黏土相间形成，而在深约一米的地方则是地下水层。

由于比萨斜塔建造在了地中海海岸边，因此土质在建造时便已经沙化和下沉，所以从建造开始会倾斜下沉。而经历了多次大地震后仍然不倒主要是因为塔的高度和刚度与地基土的柔软性相结合，使结构的振动特性得到了大幅度的改变，从而使塔与地震运动不产生共鸣，这正是它幸存的关键。

但是这并不能阻止比萨斜塔随着时间的推移而不断倾斜下去，所以现在我们能够看到的很大原因是人为修复的结果，作为为意大利每年旅游业至少吸引100万以上人口的地标性建筑，和意大利古典建筑和世界遗产。

比萨斜塔除了倾斜不倒外，最著名的就是16世纪著名的伽利略实验了，所以这样一座著名的能赚钱的世界遗产为了让其能够矗立不倒，意大利政府在上世纪90年代面对其即将倒塌的事实前关闭了比萨斜塔，并禁止游客参观靠近，首先为了防止再次倾斜，将塔的底座与大地分离，在塔身反方向的地方挖土，利用一万多吨的重量自然掰正回一点点，虽然这样保持了几年，但是其并没有解决实质性问题，所以后期又通过抽走改建其地下水分布系统，将塔与大地彻底分离，以避免地震对塔造成伤害。同时将整个塔身底座加固以防止塔体再次倾斜。

从这几年的天气变化和每年上百万的游客参观后，重新修建后的比萨斜塔并没有再次倾斜，说明塔体倾斜修复工作是成功的。所以在未来比萨斜塔应该依然能够矗立在亚平宁半岛。

比萨斜塔为什么不倒呢？

比萨斜塔不倒是因为地基中有大量的水泥,而且每块石砖之间都粘合得非常巧妙,能够在定程度上防止塔身倾斜弓|起断裂,而且当地有关不能进行了多次抢救性的补救，使比萨斜塔保持安全的倾斜角度。

比萨斜塔是意大利著名建筑师皮萨诺在1173年主持修建的,而且位于罗马大教堂的后面右侧,比萨城非常著名的标志之一,比萨斜塔是一种圆形地基,向世人展示了圆形建筑设计的独创性。

比萨斜塔是一道亮丽的风景，为什么比萨斜塔能斜而不倒？

比萨斜塔是一道亮丽的风景，为什么比萨斜塔能斜而不倒？

作为意大利的著名建筑，比萨斜塔可谓是当地标志性建筑了，毫无疑问的是，比萨斜塔可谓是建筑史上的一座不朽的里程碑，由于比萨城糟糕的地理位置，位于河道淤积平原之上，土层松软且地基极度不均匀，建筑难度大。而且在意大利斜塔的建造最开始的时候并不是故意建造成倾斜的形状，而是在建造的过程中莫名地产生了倾斜，之所以没有倾倒，那是因为在建造时设计师调整倾斜高度， 同时采取措施， 减轻塔身重量，减轻塔的重量和平衡倾斜，所以才能斜而不倒。

比萨斜塔不倒是因为地基中有大量的水泥，每块石砖之间都粘合得非常巧妙，能够在定程度上防止塔身倾斜引起断裂，当地有关部门行了多次抢救性的补救，使比萨斜塔保持安全的倾斜角度，所以斜而不倒。

学过数学的人都知道，比萨斜塔的倾斜度越大，又受重力的影响，很难保持平衡。由于它长期倾斜，一侧的墙壁早就受力过度，不能用支撑的方法阻止它倒，不然的话墙壁会因为支撑施加的力量而断裂。也不能在另一侧用力拉，否则松弛的地基会在拉力作用下歪向另一侧，使塔往另一边倒下去。同样道理，塔身不能够完全扶正，否则地基下会产生空档，变得不稳固，塔很容易倒下去。

早在1984年，因为比萨斜塔倾斜度不断加深，安全系数逐渐下降，意大利政府官方下令禁止攀爬比萨斜塔，同时寻求各方能人志士去恢复比萨斜塔。经过多方研究调查，文物保护人员找到了恢复意大利斜塔的主要方法是地基应力解除法，人们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。

意大利的比萨斜塔为什么会倾斜？

比萨斜塔建于1173年，被世界公认为建筑史上的奇迹，它之所以会倾斜，主要是由于塔的地基下面土层特殊性造成的，下面就具体的看看倾斜的原因。

比萨斜塔

关于倾斜原因，其实很多专家们对此问题一直都在争论。刚开始的时候，有学者认为，建筑师是故意把比萨斜塔建成了斜的，以显示自己的高超的建筑技艺。

到了20世纪，随着人们不断对比萨斜塔进行研究，再结合以前的一些了解，事实真相逐渐浮出水面：比萨斜塔最初的设计本该是垂直的建筑，但在建造初期就开始偏离了正确位置。

其倾斜无疑是和土质有关。因为在19世纪，著名建筑师拉德斯卡就在斜塔地基中取样，证实土壤条件是造成塔身倾斜的原因。而比萨斜塔下有好几层土层，并且材质不同，各种土层的沉淀物和松软的黏土相间形成，而在深约1米的地方则是地下水层。这个结论是在对地基土层进行成分观测后得出的。最新的挖掘取样表明，钟楼建在了古代的海岸边缘，因此在建造的时候土质就已经沙化和下沉。

但一些专家又发现：首位建筑师皮萨诺当时已知道，建塔位置和比萨城一样，都是在一条河谷的冲积地上，所以他对地基的地质结构也不是全不知晓。而且他在建到第三层发现倾斜后，立刻采取停工等待地基稳定的做法已解决了一些问题。第二位建筑师续建时，又注意到调整倾斜高度，同时采取一些措施，减轻塔身重量。第三位建筑师在建到第七八层之间，钟楼却发生变化，第八层倾向了北面。并且让建钟楼时，还有一些清真寺尖塔的特点，没有设楼顶，以此减轻塔的重量和平衡倾斜。建筑师的这些做法正和比萨城其他地方建造的做法相似。

夕阳下的比萨斜塔

意大利另一个著名城市佛罗伦萨，在1420年建造的圣玛丽亚·德尔——斐奥雷大教堂，选址就是沼泽地，土层更软，下陷危险更大，但到今天已经几百年了，丝毫没有倾斜。一些专家和学者因此推测出，比萨塔的倾斜是建筑师意料之中，几百年来能够斜而不倒与设计、建筑者有关。

此时很多人可能就有疑问了，比萨斜塔不可能一下子倾斜这么多，到底是怎么一个倾斜过程呢？

比萨塔在1173年奠基，是著名建筑师波那诺·皮萨诺建造。原设计的塔高是100米左右，但开建五六年后，到了第三层塔身开始倾斜。建筑师于是命令停工，想等地基稳了之后再复工。可是在他有生之年未能实现续建的愿望。

到了1275年，塔身已倾斜90多厘米。建筑师迪·西蒙于同年恢复建塔，并针对倾斜的问题，在施工中采取了一些措施，不仅减薄了塔壁，采用轻质材料，而且在内壁和外壁间留有30至80厘米的空腔。到1284年，塔建至第六层，倾斜仍在继续，当年，迪·西蒙死去，再度停工。

此后，著名建筑师托马索·皮萨纳继续建筑第七、八层，1350年最后完工。塔高56米，总重量1.45万吨，除了几根柱子用花岗石外，外表材料全部是白色和黑色大理石。

比萨斜塔建造过程

但斜塔完工后，倾斜还在继续。据有关统计：1829—1910年间，每年平均倾斜3.8毫米。自20世纪早期后，倾斜速度变慢。1918—1958年间，每年平均倾斜1.1毫米。1959—1969年间，每年平均倾斜1.26毫米。70年代后期至1982年间，每年平均倾斜1.2毫米，其中1982年只倾斜了1毫米。其后，每年平均倾斜1.19毫米。到目前为止，塔身偏离(即塔顶偏离垂直线)已有5米多。

其实说到比萨斜塔，大家知道它为什么如此出名吗？

让我们回到1590年的一天，这天25岁的比萨大学教授伽利略正在进行一次伟大的科学实验。学生、教师和路人都在围观。当伽利略发出指令后，一个10磅重和一个1磅重的铁球同时从塔顶降落，不一会，两个球同时落地。接着又把实验重复一次，结果还是一样。

教科书上比萨斜塔插图

这个实验验证了亚里士多德“物体降落速度和重量成正比”的说法是错误的。同时证明了自由落体定律——物体不论大小轻重，在自由下落的过程中，如果把空气阻力的影响除去，其加速度完全相同。伽利略的这个实验不仅纠正了物理学长期以来的一个谬误，也使比萨斜塔闻名世界。

比萨斜塔闻名世界，其实专家和民众都是非常关心的，都担心会不会倒下。

据比萨斜塔近年倾斜速度来看，专家盖里教授认为，如果按此倾斜率计算的花，而又没有其他原因导致其突然坍塌，250年后斜塔将因塔身的重心超出塔基外缘而倾倒。

但比萨斜塔服务局相关人员认为，按数学方式推算显然不可靠，比萨斜塔是一个综合问题。一些研究人员也发现这样的问题，比萨斜塔塔身曾一度向东倾斜，而后又转向南倾斜，认为该塔几百年斜而不倒，如果只用数学方式推算250年后倒与不倒恐怕不是那么简单的事。

奇迹广场

说到底，最关心斜塔的还是比萨人，他们那边有一句俗语，比萨斜塔和比萨人一样健壮结实，永远不会倒下。

不过话说回来，每当专家采取加固斜塔地基的一些措施时，其倾斜速度反而加快。比如1838年，对其进行加固性施工，1934年，在地基喷入九十吨水泥，实施防水工程，塔身反而更加不稳，竟然向周围移动，倾斜更快。但在1973年至1975年间，关闭了斜塔方圆3公里内私人水井和禁止取用地下水后，地下水位稳定后，倾斜速度放慢下来了。

1990年1月7日，意大利著名电视节目某主持人宣布：比萨斜塔暂停开放。市政府决定将斜塔暂时关闭，进行修理，这是比萨斜斜塔自建塔以来首次正式对公众关闭。

意大利政府斥资2500万英镑启动修复工程，包括加固地基和抽取地下水，并用钢丝和缆绳支撑塔身。修复工程2001年修复工程完成，当时立刻变直约38厘米。最新调查发现，比萨塔倾斜幅度在2001年至2013年间，减少了2.5厘米。

看到这，大家是不是对比萨斜塔有了更深的了解，她不仅是意大利著名地标之一，也是意大利人的骄傲，更是人类创造精神的杰作，同时它还被收入世界遗产名录。伟大的建筑或许真的需要一些机缘巧合，如果当时的建筑师知道地质不宜建塔，可能也看不到这个伟大建筑了，不过我们更能从中看到每位地质工程人的辛苦结晶。

为什么比萨斜塔能斜而不倒？

原来，比萨斜塔之所以会倾斜，是因为其地基土层极其复杂：不仅被不同材质的土壤分成了若干层，而且这些土层又由各种柔软的黏土质物质和砂质淤泥相间而成。更糟糕的是，地基下的地下水位也非常浅，深度只有大约1米。最新的地质勘探发现，钟楼的选址位于古代的海岸线上，也就是说，在建造之时地基土壤就早已沙化。如此一来，比萨斜塔这个“大家伙”刚一建造就注定很快将产生不均匀沉降和倾斜。

为了防止斜塔的过度倾斜，不少人伤透了脑筋。1173年钟楼开始修建时，原计划建造8层。然而兴建到第四层时，建筑就已经明显地发生倾斜。工程停顿了近50年后才重新启动，放置铜钟的这一层直到1350年才加建。这一次，建造者在向上建楼层时故意向反方向倾斜，以补偿和修正重心的偏离。当建造到第七楼层时，塔身不再呈垂直状而变成了弧形——矫枉过正的结果是斜塔开始以更大的角度和速度向反方向倾斜。随着时间的推移，斜塔和其下方的土层似乎达到了某种程度的平衡。然而，1838年的一次勘测实验意外地破坏了斜塔和土层间的平衡，使塔顶的水平位移骤然增加了20厘米之多。1972年当地发生地震，斜塔再次受到强烈冲击，倾斜速度明显加快，到再次修复之前，塔顶已偏离设计铅垂线达4.2米的距离。1990年起，意大利政府开始了漫长的拯救斜塔工程。这一次，为了不再因沉重的设备和脚手架而造成新的麻烦，工人们像蜘蛛侠一样被悬挂在轻巧的铝制平台上工作。2007年6月，比萨斜塔的塔身被成功扶正了约45厘米。