Bauphase
Alles begann 1173.
Die ursprünglichen zwei Ebenen des Turms von Pisa lehnten sich nicht an, aber die Struktur begann sich zu neigen, als sich die Konstruktion 1178 auf die dritte Ebene und darüber hinaus bewegte. Verschiedene Lösungen wurden ausprobiert, als der Architekt 1185 die Schlankheit annahm am ausgewählten Standort war zu instabil, um eine so große Struktur zu unterstützen.
Der Bau des Turms von Pisa hielt wegen Pisas Kriegen mit der Nachbarstadt Florenz fast ein Jahrhundert an. 1272 wurde wieder mit der Arbeit begonnen und vier Stockwerke wurden in einem veränderten Winkel zu den vorherigen Ebenen gebaut, aber der schiefe Turm von Pisa begann sich in Richtung der höheren Seite zu neigen. 1284 wurde der Bau wieder eingestellt, da Pisa in einem weiteren Krieg von Genua erobert wurde. 1370 wurde der acht Stockwerke hohe und 200 Fuß hohe Turm offiziell fertiggestellt.
Das Problem
Die Experten waren sich darüber einig, ob das Lean auf ein sinkendes Bodenproblem oder auf einen von den Architekten entworfenen Effekt zurückzuführen sei.
Tests im 20. Jahrhundert haben jedoch eindeutig bewiesen, dass die Neigung nach dem Bau begann. Die Untersuchung des Untergrundes ergab ein zwischengeschichtetes, von unterirdischen Gewässern gewaschenes Tonmaterial.
Der Grundstein für den Turm von Pisa wurde 1173 gelegt, hauptsächlich aus Marmor und Kalk; der Turm wurde in einem kreisförmigen Graben gebaut, ungefähr fünf Fuß tief, über dem Boden, der aus Lehm, feinem Sand und Muscheln besteht.
Die Ursache des Magerstoffs ist auf eine Reaktion des Komposits aus Ton, feinem Sand und Schalen zurückzuführen, auf die der Turm gebaut ist. Diese Bodenmischung ist auf der Südseite kompressibler, aber im Laufe der Jahre, als die Neigung zunahm, hörte der Turm von Pisa auf zu sinken und begann sich zu drehen, wodurch die Nordseite sich nach oben bewegte.
Die Lösung
Die Struktur des Turms von Pisa war zwei Hauptrisiken ausgesetzt: das strukturelle Versagen des zerbrechlichen Mauerwerks und der Einsturz des Untergrunds um die Fundamente. Eine kürzlich mögliche Lösung bestand darin, ein Gegengewicht von etwa 660 Tonnen an der Nordseite der Turmbasis anzubringen, um die Rotation zu stoppen. Es ging schief. Dann wurde 1995 das Einfrieren der einbringenden Stahlseile und das Einfrieren des Untergrundes versucht, was jedoch dazu führte, dass sich die Neigung erhöhte.
Später fanden Wissenschaftler und Ingenieure heraus, dass die Bodenextraktion der Schlüssel war, um die Neigung wieder auf stabile Bedingungen zu bringen. Der Boden wurde aus zwei Erdschichten gewonnen: die oberste Schicht aus sandigem Boden und die zweite aus marinem Ton. Die Theorie war, dass, während der Boden entfernt wurde, die Bodenkompression ansteigen würde und der Ton sich verfestigen würde, wodurch eine stärkere Grundlage geschaffen würde.
Die Bohrer extrahierten Erde aus einem Gehäuse, ohne auf andere Elemente oder außerhalb davon einzuwirken. Der Bohrhohlraum schließt sich dann glatt, wenn der Bohrer zurückgezogen wird und der Boden sich absetzt, wodurch eine Wiege gebildet wird, die den Turm abstützt, während er sich leicht nach Norden verschiebt.
Mit dieser Methode haben die Ingenieure das Lehnen zur Mitte um 20 Zoll zurückgekrümmt, zurück zu dem Ort, an dem es 1838 stand. Die Spitze des Turms liegt jetzt knapp über 13 Fuß von der Mitte entfernt.
Lektion gelernt
Fußböden sind der wichtigste und wichtigste Teil eines Gebäudes - sie können den Erfolg oder das totale Versagen des Projekts garantieren. Obwohl das Problem der Neigung gelöst ist, ist es ein Problem, das eine Vielzahl von Projekten beeinflussen kann. Hier einige Tipps zum Umgang mit weichen Böden:
- Beim Bau über weichen Böden kann es notwendig sein, über den weichen Punkt hinaus zu graben und einen tieferen Fuß zu legen.
- Ersetzen Sie den weichen Boden durch einen geeigneten Boden, der die in der Konstruktion angegebene Tragfähigkeit erzeugt.
- Baue einen größeren Fuß und verstärke ihn mit zusätzlichem Stahl (in Betonfundamenten).
- Verwenden Sie eine Reib- oder Endlagerung, wenn der unten angegebene Bodentyp geeignet ist.
- Überfluten Sie den Boden, nachdem die Gräben gegraben und gründlich verdichtet wurden. Diese gängige Praxis verbessert den Zusammenhalt und macht den Boden wesentlich stabiler.
- Injizieren Sie eine Boden / Zement-Slurry. Dieser Prozess erfordert vier wichtige Teile der Ausrüstung: ein Bohrgerät, um den Schlamm bis zur Designtiefe vorzurücken; eine Chargenanlage oder ein Tank zum Mischen der Zementaufschlämmung; eine Pumpe , um den Schlamm zur Bohranlage zu schieben, und Spezialwerkzeug, um den Zementschlamm mit dem Boden in situ zu vermischen.
- Verwenden Sie Geogitter, um ein effektives Mittel zur Verringerung des Drucks unter der Verkehrsfläche zu bieten.
Jedes Projekt ist einzigartig und erfordert eine unterschiedliche Kombination von Techniken, die von der Art der verwendeten Materialien, der Art der Struktur und den spezifischen Bodenbedingungen abhängen. Beachten Sie, dass die erforderlichen Vorschriften und Vorschriften in jedem Zustand eingehalten werden müssen.