Пизанская башня

В 1990 году в Пизу по приглашению правительства Италии прибыли ведущие инженеры, чтобы стабилизировать знаменитую Пизанскую башню. На протяжении 800-летней истории башни было сделано немало попыток выпрямить конструкцию, но на этот раз, согласно полученным результатам компьютерного моделирования, ситуация оказалась критической. По прогнозам башня должна была рухнуть, когда угол наклона достигнет 5,44°, а на тот момент угол уже составлял 5,5°! Неизвестно, почему башня до сих пор не упала, но ясно было одно: ситуация чрезвычайная, и задачу, которая ставила в тупик инженеров на протяжении многих веков, на этот раз предстояло решить незамедлительно.

Чтобы понять сложность ситуации, прежде всего сто́ит разобраться, почему башня наклонилась. В XII веке властители процветающей морской державы — Пизанской республики — решили построить на соборной площади выдающийся архитектурный шедевр. Зодчие украсили облик стоящего там храма и существенно расширили его размеры, а на площади возвели массивный баптистерий, завершённый куполом. В 1173 году начались работы по строительству отдельно стоя́щей кампанилы, или колокольни.

Инженеры и архитекторы того времени были настоящими мастерами своего дела. Но при всех своих достижениях в области инженерного искусства их познания в геологии были чрезвычайно скудны. Название Пизы происходит от греческого слова «заболоченное место», что как нельзя точно описывает грунтовый слой местности, представляющий собой сочетание глины, ила и мокрого песка. Инженерным решением древних римлян при строительстве в подобных геологических условиях было возведение массивных каменных колонн, или свай, на устойчивых пластах коренных пород. Однако архитекторы, проектировавшие колокольную башню, посчитали, что для такой относительно невысокой постройки будет достаточно и трёхметрового фундамента. Но увы, не прошло и пяти лет, как южная сторона башни ушла под землю.

При иных обстоятельствах такое смещение основания могло привести к роковым последствиям. Если бы вес конструкции увеличился, в результате давления верхних этажей башня бы просела и от увеличившегося крена в конце концов упала. Однако Пиза погрязла в затяжной войне, и строительство четвёртого яруса приостановилось почти на сто лет. За это время почва уплотнилась, и, когда в 1272 году возобновилось строительство башни, пласт грунта в основании конструкции оказался уже более прочным.

Под руководством архитектора Джованни ди Симоне строители компенсировали небольшой наклон башни, сделав более высокими потолки нескольких последующих ярусов на южной стороне здания. Однако от веса новой кладки конструкция просела ещё глубже. И когда завершились работы по постройке седьмого яруса и колокольни, угол наклона башни составил 1,6°.

На протяжении многих веков инженеры пытались выпрямить крен. Чтобы помочь им лучше изучить проблему, в 1838 году у основания башни прорыли траншею. Однако, убрав опорный песчаный пласт, строители лишь усугубили положение. В 1935 году по решению Итальянской гильдии инженеров в основание башни залили строительный раствор. Но, как оказалось, раствор был залит неравномерно, и башня снова резко просела.

В результате неудачных попыток выпрямить угол наклона и из-за непрекращавшегося проседания основания над памятником нависла угроза обрушения. Не обладая точными знаниями о составе грунта, инженеры не могли рассчитать предельный угол наклона, при котором башня должна была рухнуть, равно как не могли предотвратить её падения.

После Второй мировой войны опытным путём учёным наконец удалось восполнить недостающие знания. В 1970-е годы они смогли рассчитать центр тяжести падающей башни. Вооружившись новыми знаниями и возможностями компьютерных технологий, инженеры рассчитали плотность грунта, траекторию падения башни и точный объём земли, который необходимо было выкопать, чтобы башня устояла.

В 1992 году строители прорыли диагональные туннели и извлекли из-под северной стороны башни 38 кубических метров грунта. Затем при помощи 600 тонн свинцовых брусков на время уравновесили конструкцию и с помощью стальных тросов наконец закрепили основание. И вот по прошествии более шести столетий с момента окончания строительства башни конструкцию удалось выпрямить... и теперь угол наклона башни составляет 4°. Никто не хотел, чтобы башня упала, но никто также не пожелал, чтобы этот архитектурный памятник потерял свою уникальность.

Пизанская башня продолжает возвышаться на 55-56 метров. И она должна ещё простоять минимум лет 300 как памятник красоте несовершенства.

--------

Перевела: Анна Пекот. Отредактировал: Ростислав Голод.