Pregled građevine kosog tornja u Pisi

Sve je počelo 1173. godine. Izvorne dvije razine Pisan kula nisu se naginjale, ali struktura je počela naginjati kada se gradnja preselila na treću razinu i dalje u 1178. Različita rješenja pokušali su se jednom kada je arhitekt primijetio mršavost 1185, utvrdivši da je tlo na odabranom mjestu previše nestabilno da podrži takvu veliku strukturu.

Gradnja Pisanog tornja zaustavila se već gotovo stoljeće zbog pizonskih ratova sa susjednim gradom Firenci. Rad je ponovno započeo 1272. godine, a četiri kata podignute su u promijenjenom kutu prema prethodnim razinama, ali Klesani tornja Pise počeli su se naslanjati u smjeru višioj strani. Godine 1284. gradnja se opet zaustavila jer je Genoa pobijedila Piju u drugom ratu. Godine 1370. toranj, sada osam priča i visina od 200 metara službeno je završen.

Problem

Stručnjaci su podijeljeni jesu li lean bio učinak koji su dizajnirali arhitekti, ili ako je vitak bio rezultat strukturnih pitanja vezanih za tlo na dnu tornja. Međutim, testovi tijekom 20. stoljeća definitivno su dokazali da je sklonost počela nakon izgradnje. Proučavanje podzemlja otkrilo je međuslojni materijal od glina koji je opran podzemnim vodama.

Temelj Pisajevog tornja postavljen je 1173. godine, izgrađen uglavnom od mramora i vapna; kula je sagrađena u kružnom jarku, dubokom oko pet metara, iznad zemlje koja se sastoji od glina, finog pijeska i školjaka. Uzrok lean je zbog reakcije kompozita glina, finog pijeska i školjaka na kojima se gradi toranj. Ta je smjesa tla više kompresibilna na južnoj strani, ali tijekom godina dok se nagib povećao, Pisa kula prestao je padati i počeo se okretati, uzrokujući da se sjeverna strana pomakne prema površini.

Rješenje

Struktura Tower of Pisa bila je podložna dva glavna rizika: strukturni neuspjeh krhkog zidarstva, i kolaps zbog razbijanja podzemlja oko temelja. Nedavna moguća rješenja uključuju dovodeći instaliranje protuteže od oko 660 tona na sjevernoj strani baze toranj kako bi zaustavili rotaciju. Nije uspjelo. Zatim je 1995. godine pokušano zamrzavanje umetanja čeličnih kabela i zamrzavanje podzemlja, ali to je uzrokovalo povećanje mršavosti.

Kasnije su znanstvenici i inženjeri otkrili da je ekstrakcija tla ključ ključa da se nagib vraća u stabilne uvjete. Tlo je izvađeno iz dva sloja zemlje: gornjeg sloja pješčane tla i druge morske gline. Teorija je bila da dok je tlo uklonjeno, tlačna kompresija bi se rasplamsala, a glina bi se konsolidirala, pružajući jači temelj.

Bušilice izvlače tlo iz unutrašnjosti kućišta bez djelovanja na druge elemente ili izvan njega. Šupljina bušenja se zatim glatko zatvara kada se bušilica uvlači i tlo se smiri, stvarajući kolijevku koja podupire kulu dok se lagano pomakne na sjever.

Koristeći ovu metodu, inženjeri su smanjili lean natrag prema sredini za 20 inča, natrag do mjesta gdje je bio 1838. Gornji dio tornja sada se naslanja svega 13 metara od središta.

Lekcija naučena

Podloge su najvažniji i važniji dio svake zgrade - to može jamčiti uspjeh ili ukupni neuspjeh projekta. Iako je problem naginjanja riješen, to je problem koji može utjecati na različite projekte. Evo nekoliko savjeta za rješavanje mekih tla:

1. Prilikom gradnje preko mekanog tla, možda će biti potrebno iskopirati dolje pokraj meke točke i postaviti dublje podnožje.
2. Zamijenite meko tlo odgovarajućom tlom koja će proizvesti nosivost navedenu u dizajnu.
3. Izgradite veću podlogu i učvrstite ga dodatnim čelikom (u betonskim nosačima).
4. Upotrebljavajte trenje pilića ili završnu nosivost ako je prikladna vrsta tla ispod.
5. Potopite tlo nakon što su rovovi iskopani i temeljito kompaktirani. Ova uobičajena praksa poboljšava koheziju i čini tlo znatno stabilnijim da se dalje gradi.
6. Ubrizgajte tlo / cementnu suspenziju. Ovaj proces zahtijeva četiri ključna dijela opreme: bušilicu za pomicanje kaše za projektiranje dubine, serija ili spremnik za miješanje cementne suspenzije, pumpa za guranje kaše na bušilicu i specijalizirani alat za miješanje cementne mulja s tlom na licu mjesta.
7. Upotrijebite geogride kako biste osigurali učinkovitu sredinu za smanjenje tlaka ispod prometne površine.

Svaki projekt je jedinstven i zahtijeva različitu kombinaciju tehnika ovisno o vrsti materijala koji se koristi, vrsti strukture i specifičnim uvjetima tla u svakom slučaju. Imajte na umu da potrebni propisi i kodovi moraju biti ispunjeni u svim uvjetima.