Lezioni di costruzione dalla torre pendente di Pisa

Tutto è iniziato nel 1173. I due livelli originali della torre di PISA non si appoggiarono ma la struttura iniziò a inclinarsi quando la costruzione passava al terzo livello e oltre nel 1178. Varie soluzioni furono provate una volta che l'architetto si accorgeva della magra nel 1185, determinando che il terreno nel sito prescelto era troppo instabile per supportare una struttura così grande.

La costruzione della torre di Pisa si fermò per quasi un secolo a causa delle guerre di Pisa con la vicina città di Firenze. I lavori sono ricominciati nel 1272 e quattro piani sono stati costruiti in un angolo alterato rispetto ai livelli precedenti, ma la torre pendente di Pisa ha iniziato a appoggiarsi nella direzione del lato più alto. Nel 1284 la costruzione si fermò di nuovo perché Pisa fu conquistata da Genova in un'altra guerra. Nel 1370 la Torre, ora otto piani e 200 piedi di altezza, fu ufficialmente completata.

Il problema

Gli esperti sono stati divisi sul fatto che la snella fosse un effetto progettato dagli architetti o se la snella era il risultato di questioni strutturali relative al suolo alla base della torre. Tuttavia, i test nel corso del 20 ° secolo hanno dimostrato in modo conclusivo che l'inclinazione è iniziata dopo la costruzione. Lo studio del sottosuolo ha rivelato un materiale di tipo argilloso intervallo lavato dalle acque sotterranee.

La base per la torre di Pisa fu posata nel 1173, costruita principalmente da marmo e calce; La torre è stata costruita in un fossato circolare, profondo circa un metro e mezzo, sopra il suolo composto da argilla, sabbia fine e conchiglie. La causa della magra è dovuta a una reazione del composito di argilla, sabbia fine e conchiglie su cui è costruita la torre. Questa miscela di terreno è più comprimibile sul lato sud, ma nel corso degli anni con l'aumentare dell'inclinazione, la torre di Pisa ha smesso di affondare e ha iniziato a ruotare, facendo muovere il lato nord verso la superficie.

La soluzione

La torre della struttura di Pisa era soggetta a due rischi principali: fallimento strutturale della muratura fragile e collasso a causa della rottura del sottosuolo attorno alle basi. Una recente soluzione possibile prevedeva l'installazione di un contrappeso di circa 660 tonnellate sul lato nord della base della torre per interrompere la rotazione. E 'fallito. Quindi, nel 1995, è stato tentato il congelamento dell'inserimento di cavi in ​​acciaio e il congelamento del sottosuolo, ma ciò ha causato l'aumento della magra.

Più tardi, scienziati e ingegneri hanno rilevato che l'estrazione del suolo era la chiave per riportare l'inclinazione in condizioni stabili. Il terreno è stato estratto da due strati di terra: lo strato superiore di terreno sabbioso e il secondo di argilla marina. La teoria era che mentre il suolo veniva rimosso, la compressione del terreno sarebbe aumentata e l'argilla si sarebbe consolidata, fornendo una fondazione più forte.

I trapani estraggono il terreno dall'interno di un involucro senza agire su altri elementi o al di fuori di esso. La cavità del trapano si chiude quindi senza intoppi quando il trapano viene retratto e il terreno si deposita, formando una culla che arricchisce la torre mentre si sposta leggermente a nord.

Usando questo metodo, gli ingegneri hanno ridotto la schiena verso il centro di 20 pollici, dove si trovava nel 1838. La parte superiore della torre ora si sporge a poco più di 13 piedi dal centro.

Lezione appresa

Le basi sono la parte più principale e importante di qualsiasi edificio, può garantire il successo o il fallimento totale del progetto. Sebbene il problema dell'inclinazione sia risolto, è un problema che può influenzare una varietà di progetti. Ecco alcuni suggerimenti per trattare con terreni morbidi:

1. Quando si costruisce su terreni morbidi, potrebbe essere necessario scavare oltre il punto morbido e posizionare una base più profonda.
2. Sostituire il terreno morbido con un terreno adeguato che produrrà la capacità del cuscinetto specificato nella progettazione.
3. Costruisci una base più grande e rafforzalo con acciaio aggiuntivo (in basi di cemento).
4. Utilizzare l'attrito di attrito o il cuscinetto del carico finale Se il tipo di terreno seguente è adatto.
5. Invadere il terreno una volta scavate le trincee e poi compatte accuratamente. Questa pratica comune migliora la coesione e rende il terreno considerevolmente più stabile su cui costruire.
6. Iniettare una sospensione di terreno/cemento. Questo processo richiede quattro pezzi chiave di attrezzatura: un impianto di perforazione per far avanzare la sospensione alla profondità di progettazione, un impianto di lotto o un serbatoio per mescolare la sospensione del cemento, una pompa per spingere le sospensioni al perforo e strumenti specializzati per fondere il liquame al cemento di cemento con terreno in situ.
7. Usa le geogrid per fornire una media efficace per ridurre la pressione al di sotto della superficie del traffico.

Ogni progetto è unico e richiederà una diversa combinazione di tecniche a seconda del tipo di materiali utilizzati, del tipo di struttura e delle condizioni specifiche del suolo in ciascun caso. Tieni presente che i regolamenti e i codici richiesti devono essere soddisfatti in ogni condizione.