2022年12月29日 星期四

比薩斜塔能扶正嗎?

Image©1001Love/Getty Images

幾個世紀以來,除了工程師、歷史學家,所有人都對比薩斜塔這座標誌性的鐘樓捏把冷汗,想著不知哪一天它會倒下來。不過大家可以稍微鬆口氣了,根據最近的調查發現,它的狀況比預期還好,在21年前,工程師們努力嘗試讓它恢復直立之後,它又悄悄地站直了4公分。

這項調查是由 Opera Primaziale Pisana(O₽A)委託土木工程師團隊進行的,該組織是為保護歷史遺跡工程而成立的非營利組織。

O₽A 表示,這個有850年歷史的建築,現在水平傾斜約5米,下沉超過3米,但健康狀況良好。

比薩斜塔於1174年開始建造,在頭幾年,事實上是在建造了頭幾層後就明顯出現問題。它的地基建在了泥、沙和粘土構成的不穩定基礎上,而且南邊的地基比較軟。工程師們試圖修正傾斜,讓上一層的北側比南側高,結果讓這座樓既彎曲又傾斜。有趣的是,正因為地基下的軟土,為地震時提供了一些緩衝作用,讓塔結構在搖晃時具有更長、破壞性更小的自然振動週期。使這座「危樓」竟然在四次地震中仍未倒塌。

1987年,聯合國教育科學文化組織世界遺產委員會決議將其收入世界遺產名錄,編號第395號。多年來,隨著傾斜增加,工程師們想方設法讓這座八層高的塔別倒下來,但有時候卻讓問題更糟。到了1990年代,比薩斜塔已向南傾斜5.5度,達到工程師認為會倒塌的程度。

比薩塔的三維掃描©CyArk/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

不久後該塔即停止開放,義大利政府聘請了土木工程師 Michele Jamiolkowski 組成專家團隊來研究如何拯救它。他們曾考慮過在塔下灌注水泥,但又覺得這樣做的風險太大,於是改用 816公噸的重物將北側固定下來,企圖平衡南側的沉降,當這個方法無效時,又改把北側下面稍微挖空,讓塔慢慢一邊轉向,一邊扶正,玩過積木的人就知道這是多麼刺激又令人冒冷汗的舉動。經過長達十年的努力,穩定工程終於在2001年完成,塔樓被扶正了44公分,傾斜約3.99度,仍然是1350年完工時的兩倍。

2013年,澳洲國家科學機構 CSIRO 的研究人員用 3D 掃描儀繪製了該塔的每一個角落,重建比薩斜塔的數位模型,對其修復工作有相當的幫助。

監測小組成員之一的比薩大學岩土力學教授 Nunziante Squeglia 表示,塔樓現在只有很輕微的搖擺,平均每年擺動約半毫米,穩定性比預期好。

在義大利這個古老的國家,比薩斜塔並不是唯一因可能倒塌而受到關切的建築。幾世紀以來,科學家們一直關注米開朗基羅的大衛腳踝上的裂縫,2014年的一篇論文表示,傾斜約5度的裂縫可能導致這座世界上最完美的雕像倒塌,此文一出,大衛的問題立刻受到廣大重視。

雖然大衛的命運仍岌岌可危,但慶幸的是至少比薩斜塔在未來300年內應該安全,一些工程師甚至認為修復工作成功機率很高,比薩斜塔有一天可能會自我扶正。不過這樣一來,我們又面臨另一個問題了:比薩斜塔若真站直了,它還能叫「斜塔」嗎?

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