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斜塔的秘密
来源:世界之窗 作者:fs ( 字号:   )

每年,数以万计的旅游者既欢跃又战栗地登上比萨大教堂的钟楼。“它能坚持到我返回地面而不倒吗?”这句话已成了游人的口头禅。

造到第三层就倾斜

比萨斜塔于1173年8月9日奠基。除了几根柱子用花岗石外,全部外表材料均采用白色或黑色大理石。

本来塔高应为一百米左右,由于在建造过程中已逐渐倾斜,影响了当时这一大胆的工程按原计划竣工。几百年来,钟楼产生了三种互相交叠的运动:塔身向南面倾斜了;整座塔下沉了;同时又围绕轴心向西南方向扭转了一定的角度。

整座斜塔座落在由石块和灰浆砌成的地基上。当初,建筑物在造好第三层时就开始倾斜了。看来这并未使该塔的第一个建筑师波那诺感到意外,因为他了解这里的土质:整个比萨城是在一条河谷的冲积地上建立起来的,这块冲积地由粘土和砂土组成,只不过其上面有一层薄而坚固的表层罢了。这种粘土——砂土层长年累月受到水的冲刷,在斜塔的下面有一条地下小溪流过。

波那诺立即让人们停止施工,他想等基础沉降稳定后再复工。可是在他有生之年中,这个三层楼的残塔始终倾斜不止,工程几乎停顿了一百年。

一百年后继续施工

当建筑师西蒙于1275年继续进行斜塔的施工时,第三层上缘的倾斜已达九十多厘米。

对此,西蒙不加理会,于1284年又加了三层。为减轻塔上部的自重,西蒙不仅减薄了塔壁,而且采用了轻质灌注材料,并在内外壁之间留有三十至八十厘米宽的空腔,越到上面,空腔越大。

直至1350年,钟楼才建成为我们今天所看到的模样。最后一个建筑师是皮萨诺。第七层、第八层及钟架就是在他手里建成的。第七、八两层之间,钟楼来了个转折,即第八层是倾向于北面的。此外,钟楼没有楼顶,这也是建筑师们用来减轻重量和平衡倾斜的一种巧妙手法。

比萨人爱护比萨塔

第一位建筑师波那诺由于急于求成而铸成的错误,由他的接班人通过完美的建筑方式得到了弥补,斜塔终于矗立在奇迹广场上。比萨人对斜塔爱护备至,几百年来煞费苦心地护理斜塔,不让它倾倒。人们争先恐后地献计献策,提出了不少冒险性设想:用系绳气球提吊斜塔,减轻它对基础的压力;有的人想把斜塔“拔”出来,一砖一砖重新修整;有一家企业建议用钢棒支撑斜塔,另一家说用钢丝绳来固定;此外尚提到不少大规模的加固方法。

但是,任何举动基本上都是危险的。1934年,人们曾将九十吨水泥喷入地基及其四周,结果是倾斜得更快。不过,1970年那一次的行动是成功的:在方圆三公里以内禁止取用地下水,地下水位因此稳定,从而放慢了倾斜速度。

1982年秋,斜塔的北缘高五十五点二二米,南缘高五十四点五二米。塔身现已倾斜(即塔顶偏离垂线)四点二六五米,每年倾斜近一点二毫米(最近几年的平均值)。

1982年只倾斜了一毫米。结论:塔的倾斜速度缓慢了。

两千年后倒塌

比萨斜塔到底还能屹立多久?针对这一问题,教堂建筑办事处主任居瑟卜·托尼罗教授说:“如果塔的北缘超过了原先的轴线(垂线),根据万有引力定律,塔便倒塌。在每年倾斜约一毫米的前提下,还要过两千年,因为从圆柱的理想轴线至北缘的距离还有两米左右。”

“当然罗,”托尼罗继续说,“我们不能信赖于一道单纯的静力学计算题,还有很多其他因素也在起作用,如地基的变化、可能出现的地震、材料的疲劳及其他损坏。”

公用事业部比萨斜塔服务局的人则说:“首先我们要谨防贸然行动,我们能说的只是:什么也别干,这样比冒风险好。除了经常检查外,还是听其自然为好。”

检查工作是十分严格的。塔内有一层是禁止游客入内的,在这一层里放置着许多检测仪表。每天,塔的摇晃、侧移运动及塔内属地震学上的振动都被记录下来。

关于斜塔的传说

在比萨人民中流传着一则故事。尽管这是一种传说,人们却津津乐道。传说建筑师在工程结束后希望在落成典礼上领取报酬,于是教士、议员和市民们聚集在挺直如烛的钟楼前。但市长企图赖掉这笔酬金:他庄重地宣布,建筑师能为上帝的荣誉和本人的名声而造塔,应当感恩才对,应当放弃那种可鄙的钱财欲望。

于是建筑师愤然转身对着他的建筑物喊道:“来吧,钟楼,跟我走!”

人群惊愕万状,眼看着钟楼倾向它的创造者。市长仓猝追上建筑师,并答应,如果他让钟楼立住不倒,愿偿付其应得的报酬。

然而钟楼却保持了倾斜位置:作为对以后那些敢于欺骗建筑师的市长的警告。

 
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