Een bouwoverzicht van de scheve toren van Pisa

De leunende Toren van Pisa, maar niet een van de zeven wonderen van de oude wereld, heeft het op verschillende andere 'wonderen van de wereld' lijsten gemaakt van andere tijdperken. Volgens de geschiedenis is het ontwerp ietwat gelijk aan het ontwerp van de Toren van Babel. De Toren van Pisa is 55 meter hoog met 284 trappen en de klokkentoren heeft zeven klokken die op muzikale schaal afgestemd zijn en tellen.

Bouwfase

Het begon allemaal in 1173.

De oorspronkelijke twee niveaus van de Toren van Pisa leunen niet, maar de structuur begon te schuinen, toen de constructie naar het derde niveau en verder ging in 1178. Verschillende oplossingen werden geprobeerd zodra de architect in 1185 kennis heeft genomen van de magerheid, waarbij werd vastgesteld dat de bodem op de gekozen plaats te instabiel was om zo'n grote structuur te ondersteunen.

De bouw van de Toren van Pisa stopt al bijna een eeuw wegens de oorlogen van Pisa met de naburige stad Florence. Het werk is in 1272 opnieuw gestart en vier verdiepingen werden in een gewijzigde hoek gebouwd naar de vorige niveaus, maar de Leuning Tower of Pisa begon in de richting van de hogere kant te leunen. In 1284 werd de bouw weer gestopt omdat Pisa in Genua in een andere oorlog werd overwonnen. In 1370 werd de toren, nu acht verhalen en 200 voet hoog, officieel afgerond.

Het probleem

Deskundigen zijn verdeeld over de vraag of de mager te wijten was aan het zinken van grondproblemen of eigenlijk een effect ontworpen door de architecten.

In de 20ste eeuw hebben tests echter bewezen dat de helling na de bouw begon. De studie van de ondergrond onthulde een tussenlaagse klei-type materiaal gewassen door ondergrondse wateren.

De basis voor de Toren van Pisa werd in 1173 gelegd, hoofdzakelijk gebouwd uit marmer en limoen; De toren werd gebouwd in een cirkelvormige sloot, ongeveer vijf meter diep, over de grond bestaande uit klei, fijn zand en schelpen.

De oorzaak van de mager is te wijten aan een reactie van het composiet van klei, fijn zand en schelpen waarop de toren is gebouwd. Deze grondmix is ​​meer samendrukbaar aan de zuidkant, maar door de jaren heen toen de kanteling toegenomen, stopte de Toren van Pisa, zinkende en begon te roteren, waardoor de noordzijde naar het oppervlak beweegde.

De oplossing

De structuur van de Toren van Pisa was onderhevig aan twee hoofdrisico's: structurele mislukking van de breekbare metselwerk en ineenstorting door de opbreek van de ondergrond rond de grondslagen. Een recent mogelijke oplossing betrof de leiding door een tegengewicht van ongeveer 660 ton aan de noordkant van de toren te installeren om de rotatie te stoppen. Het is mislukt. Vervolgens werd in 1995 geprobeerd bevriezing van de stalen kabels en de bevriezing van de ondergrond te proberen, maar dit zorgde ervoor dat de maan toenam.

Wetenschappers en ingenieurs ontdekten later dat de grondwinning de sleutel was om de kanteling terug te brengen naar stabiele omstandigheden. Bodem werd geëxtraheerd uit twee lagen van de aarde: de bovenste laag zandgrond en de tweede mariene klei. De theorie was dat terwijl de bodem werd verwijderd, de grondcompressie zou stijgen en de klei zou consolideren, waardoor een sterkere basis zou worden gegeven.

De boorden haalden de bodem van binnen in een behuizing zonder op andere elementen of daarbuiten te handelen. De boorholte sluit dan vlot wanneer de boor teruggetrokken is en de bodem vestigt, een wieg vormt die de toren kussent als het iets naar het noorden verschuift.

Door deze methode te gebruiken, hebben de ingenieurs de leun terug naar het centrum verminderd met 20 centimeter, terug naar waar het in 1838 was. De top van de toren leunt nu net meer dan 13 voet van het centrum.

Lesson Learned

Footings zijn het belangrijkste en belangrijkste onderdeel van een gebouw - het kan het succes of het totale falen van het project garanderen. Hoewel het probleem van kantelen is opgelost, is het een probleem dat een verscheidenheid aan projecten kan beïnvloeden. Hier zijn enkele tips voor het behandelen van zachte bodem:

1. Bij het bouwen van zachte grond kan het nodig zijn om langs de zachte plek te graven en een dieper voeten te plaatsen.
2. Vervang de zachte bodem met voldoende grond die de in het ontwerp gespecificeerde draagvermogen zal produceren.
3. Bouwen een grotere voet en versterk het met extra staal (in betonnen voeten).
4. Gebruik de wrijvingsopening of de lastbelasting, indien het bodem type hieronder geschikt is.
5. Vloei de grond zodra de loopgraven zijn gegraven en dan grondig comprimeren. Deze gebruikelijke praktijk verbetert de cohesie en maakt de grond aanzienlijk stabieler om verder te bouwen.
6. Injecteer een bodem / cement slurry. Dit proces vereist vier belangrijke uitrustingsstukken: een boorinstallatie om de slurry naar de diepte te ontwerpen; een batchinstallatie of tank om de cementoplossing te mengen; een pomp om de slurry naar de boorinstallatie te duwen, en gespecialiseerd gereedschap om de cementoplossing met grond in situ te vermengen.
7. Gebruik geogrids om een ​​effectief middel te geven om druk onder het verkeer te verminderen.

Elk project is uniek en vereist een andere combinatie van technieken, afhankelijk van het gebruikte materiaal, het type structuur en de specifieke bodemomstandigheden in elk geval. Houd er rekening mee dat in elke voorwaarde de vereiste regelgeving en codes moeten worden voldaan.