比萨斜塔可以用到的地基处理方法及其原理
建筑的创造力量意大利比萨斜塔的重建之路
建筑的创造力量意大利比萨斜塔的重建之路建筑的创造力量:意大利比萨斜塔的重建之路意大利比萨斜塔是世界上最著名的建筑之一,也被誉为建筑的奇迹。
然而,它的建造年代久远,承受着岁月的磨蚀,严重倾斜的问题逐渐浮现。
本文将介绍比萨斜塔的历史,探讨其重建之路,并探讨其中所体现的建筑创造力量。
一、比萨斜塔的历史比萨斜塔位于意大利比萨市,始建于12世纪初。
它是一座高约56米的钟楼,由白色大理石砌筑而成,外观典雅华丽。
然而,在建造过程中,地基选择不当导致塔身产生了明显的倾斜。
这种不平衡的塔身使得比萨斜塔成为了一座瞩目的奇观,在世界各地吸引了众多游客。
二、重建的挑战随着时间的推移,比萨斜塔的倾斜问题越发严重,给其结构的安全带来了威胁。
为了防止塔身继续下沉,比萨斜塔于1990年关闭,并开始了为期11年的全面修复工程。
这项重建工程面临着众多挑战。
首先,重建工程要保持对比萨斜塔原有的外观和建筑特色的忠实。
修复过程中,建筑师必须确保保留原有的倾斜状态,而不是将它修复为一个垂直的建筑物。
这就要求他们在维持塔身结构稳定的同时,进行细致而复杂的工程操作。
其次,重建工程要求使用现代的技术和材料来加固塔身。
比萨斜塔的修复过程中采用了多种现代技术,如土壤排水、地基加固和重力控制等。
此外,修复工程还包括了细致的石材修复和清洁工作,以保持其原有的外观和质感。
三、建筑的创造力量比萨斜塔的重建过程彰显了建筑的创造力量。
首先,建筑师通过保留比萨斜塔原有的倾斜状态,呈现了建筑物的独特之处。
与传统的垂直建筑相比,斜塔不仅吸引了更多游客,也成为了意大利文化的象征之一。
其次,比萨斜塔的重建展示了现代科技与传统建筑相结合的能力。
借助新型的土壤排水和地基加固技术,建筑师成功地解决了地基不稳定带来的问题,并保证了建筑物的稳定性和安全性。
这表明在建筑领域,科技创新是实现大胆设计和独特建筑的重要手段。
最后,比萨斜塔的重建过程彰显了人类对历史文化遗产的珍视和保护。
通过修复工程,比萨斜塔得以延续其作为意大利国宝的地位,成为连接过去与现在、向世界展示意大利建筑文化的桥梁。
修正比萨斜塔的方法
修正比萨斜塔的方法比萨斜塔是意大利比萨的地标建筑,因其倾斜的外观而闻名于世。
由于多年来的地基沉降和结构问题,比萨斜塔的倾斜程度逐渐加剧,为了保护和修复这一世界文化遗产,需要采取一系列措施来修正比萨斜塔。
本文将介绍一些可能的修复方法。
1. 地基加固比萨斜塔的倾斜问题主要源于地基的不稳定。
为了修正比萨斜塔的倾斜,首先需要对地基进行加固。
可以采用注浆、灌浆等方法,将加固材料注入地基中,增加地基的稳定性,从而减少倾斜程度。
2. 结构加固除了地基加固外,比萨斜塔的结构也需要进行加固。
可以在塔身内部设置钢筋混凝土结构,增加塔身的强度和稳定性。
此外,还可以通过加固塔身与地基之间的连接部分,增加整体的稳定性。
3. 重心调整比萨斜塔的倾斜问题主要是由于重心偏移所致。
通过在塔顶增加重物或者在塔底减少重量,可以调整比萨斜塔的重心,从而减轻倾斜的程度。
这可以通过在塔顶增加石块、金属结构等重物,或者在塔底移除部分土壤等方式实现。
4. 监测与调整修复比萨斜塔是一个长期的过程,需要不断进行监测和调整。
通过安装传感器和监测设备,可以实时监测比萨斜塔的倾斜情况,并及时采取相应的调整措施。
这可以帮助维护比萨斜塔的稳定性,避免进一步的倾斜。
5. 公众教育与保护修复比萨斜塔不仅仅是修复一座建筑,更是保护一项重要的文化遗产。
在修复过程中,需要进行公众教育,增加人们对比萨斜塔的认识和保护意识。
同时,还需要制定相关保护政策和管理措施,确保比萨斜塔得到长期的保护和维护。
修正比萨斜塔的方法包括地基加固、结构加固、重心调整、监测与调整以及公众教育与保护。
通过采取这些措施,可以修复比萨斜塔的倾斜问题,保护这一世界文化遗产的完整性和稳定性。
修复工作需要长期进行,并需要多方合作,以确保比萨斜塔能够继续为后代人所见,并成为世界文化的瑰宝。
工程实例4.意大利比萨斜塔案例分析
工程实例意大利比萨斜塔案例分析4.1. 工程事故概况举世闻名的意大利比萨斜塔是建筑物倾斜的典型实例。
比萨市位于意大利中部,靠近罗马市与米兰市中间的佛罗伦萨市,有铁路相通,交通方便。
比萨斜塔位于比萨市北部,它是比萨大教堂的一座钟塔,在大教堂东南方向,相距约25m。
比萨斜塔是一座独立的建筑,周围空旷,游人可以环绕塔身行走与观赏。
斜塔西侧有一大片四季常青的草地,长达200m,景色秀丽。
比萨斜塔建造,经历了三个时期:第一期,自1173年9月8日动工,至1178年,建至第4层中部,高度约29m时,因塔倾斜,不知原因而停工。
第二期,钟塔施工中断94年后,于1272年复工,至1278年,建完第7层,高48m,再次停工。
第三期,经第二期施工中断82年后,于1360年再复工,至1370年竣工,全塔共八层,高度为55m。
斜塔呈圆筒形,塔身1-6层均为大理石砌成,大理石质地优良,每块大理石做得很规整,不仅高度一致,而且表面做成曲面,拼接成塔身为准确圆形。
塔基础外伸台阶也同样做成圆形。
尤其是塔周围有15根大圆柱,砌筑得更精致。
斜塔顶上7-8层为砖和轻石料砌成。
塔身砌体总厚度:第一层为4.1m,第2-6层为2.6m。
塔身内径约7.65m。
基础底面外直径19.35m,内直径4.51m。
塔身每层都有精美的花纹图案,整个斜塔是一座宏伟而精致的艺术品,令人赞叹不已。
原来游人可以登塔在各层围廊观赏眺望,因近年塔沉降加速,为了安全,于1990年1月14日被封闭。
全塔总荷重约为145MN,塔身传递到地基的平均压力为50kPa。
目前塔北侧沉降量约90cm,南侧沉降量约270cm,塔倾斜约5.5°,十分严重。
比萨斜塔向南倾斜,塔顶离开垂直线的水平距离已达5.72m,等于我国虎丘斜塔倾斜后塔顶离开水平距离的2.3倍。
幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条石质量优,施工精细,塔身没有裂缝。
比萨斜塔基础底面倾斜值,经计算为0.093。
我国国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ50007-2011中规定:高耸结构基础的倾斜,当建筑物高度Hg为50m<Hg≤100m时,其允许值为0.005。
比萨斜塔的地基处理方案
比萨斜塔的地基处理方案1. 引言比萨斜塔是世界上最著名的建筑之一。
它因为其独特的外观和倾斜的姿态而引起了全球的关注。
然而,比萨斜塔的倾斜也带来了一系列的工程问题,其中之一就是地基处理。
本文将介绍比萨斜塔地基处理的方案,并解释为什么采用这些方案。
2. 地基问题分析比萨斜塔的地基问题是由于建筑在软弱土壤之上所引起的。
这些软弱土壤无法承受大量的重量,导致建筑倾斜。
因此,地基处理成为了修复比萨斜塔的关键。
3. 地基处理方案3.1 加固土壤为了加固软弱土壤,我们可以采用以下两种方法:3.1.1 土壤改良通过添加或混合更稳定的土壤或填充材料来改善软弱土壤的承载力。
这可以通过深层扎桩、注浆等方法实现。
具体来说,我们可以在塔的周围地基区域埋设钢筋混凝土桩,并使用钢筋网和灌浆材料来加固土壤。
这将增加土壤的承载能力,从而减少比萨斜塔的倾斜。
3.1.2 土壤加固使用地基加固材料来增加土壤的稳定性和承载能力。
这些材料可以是地基加固纤维带、地基增强格栅等。
这些材料的特殊结构和性质可以提高土壤的抗压能力和稳定性,从而减小比萨斜塔的倾斜。
3.2 减轻重力负荷除了加固土壤,减轻比萨斜塔的重力负荷也可以是地基处理的方法之一。
3.2.1 空心化建筑通过将比萨斜塔内部的结构空心化,可以减少建筑的重量。
这将减轻地基的负荷,进而减缓塔的倾斜。
3.2.2 拆除部分建筑如果比萨斜塔倾斜严重,拆除部分建筑也可以考虑。
通过减少建筑的负荷,可以减小地基受力,从而降低比萨斜塔的倾斜程度。
3.3 沉降控制比萨斜塔的地基处理方案中,沉降控制也是一个重要的考虑因素。
如果地基处理不当,可能会导致地基的进一步沉降,从而加剧比萨斜塔的倾斜。
因此,沉降控制是地基处理过程中不可忽视的一部分。
4. 结论比萨斜塔的地基处理是修复建筑倾斜问题的关键步骤。
通过加固土壤、减轻重力负荷和控制沉降,可以有效地修复比萨斜塔,并确保其长期的稳定性。
地基处理方案应根据具体情况进行设计和实施,以保证有效性和持久性。
比萨斜塔的纠偏方案
比萨斜塔的纠偏方案引言:比萨斜塔(Leaning Tower of Pisa)位于意大利的比萨市,是一座闻名世界的建筑奇迹。
然而,自从其建造开始后不久,就因为结构问题导致其倾斜,成为了一颗独特的明珠。
近年来,由于比萨斜塔的倾斜程度不断加剧,引起了人们的担忧。
因此,制定并实施一项纠偏方案成为当务之急。
本文将介绍比萨斜塔的倾斜原因,并提出一种可行的纠偏方案。
倾斜原因:比萨斜塔的倾斜问题可以追溯到其建造初期。
由于塔楼修建于松软的沉积物上,地基不稳定,导致塔楼在建造过程中出现倾斜。
此外,由于基础不均匀,塔楼的质量也没有得到良好的分布,使得塔楼的重心偏离垂直线,进一步加剧了倾斜问题。
纠偏方案:纠正比萨斜塔的倾斜需要一项综合性的工程方案。
以下是一种可行的纠偏方案:1. 地基加固:首先,需要对比萨斜塔的地基进行加固。
可以采用混凝土喷涂的方法,将混凝土注入地基,增加地基的稳定性和承载能力。
2. 停止倾斜进程:为了阻止比萨斜塔继续倾斜,需要采取措施稳定整体结构。
可以在比萨斜塔的顶部安装一组反向作用力的铅锤,以平衡塔身的倾斜效应,并通过减轻顶部的重量来保持稳定。
3. 建筑结构加固:为了确保比萨斜塔的建筑结构能够承受外部环境的影响,需要对塔身进行加固。
可以在塔身的不同部位安装钢筋混凝土加固层,增加其抗震性和承重能力。
4. 游客流量控制:作为一处重要的旅游景点,比萨斜塔每年吸引着大量的游客。
然而,持续的游客流量也对塔楼的稳定造成了压力。
因此,需要制定一个有效的游客流量控制机制,确保每天参观塔楼的游客数量在一定范围内。
5. 定期检测和维护:一旦比萨斜塔的纠偏方案得以实施,定期的检测和维护将至关重要。
通过定期的结构检测和维护,可以及时发现并解决潜在的问题,保证塔楼长期的稳定性和安全性。
结论:比萨斜塔作为世界文化遗产,其倾斜问题引起了全球关注。
为了保护和保持比萨斜塔的独特性和历史价值,制定一项有效的纠偏方案至关重要。
借助地基加固、停止倾斜进程、建筑结构加固、游客流量控制以及定期检测和维护,我们可以确保比萨斜塔的稳定性和长期保存。
比萨斜塔地基工程地质
纠偏专家曹时中称比萨斜塔随时散架 2000/06/19 新闻晨报
今年70岁的曹时中从孩提时代起就对塔体由斜变正深感兴趣。1952年,他从 浙江大学毕业后便开始从事建筑设计等方面的工作,塔体纠偏是其工作的重 要内容之一。 1990年3月,曹时中用20天时间,成功地将高31.5米的舒公塔完好无损地“改 斜归正”。 1992年,他纠偏加固了倾斜1.56米的上海青龙塔。 1995年,曹历时三个月,扶正太原东塔。 迄今为止,曹已扶正危房和抢救斜塔80余座。 扶正比萨斜塔是曹时中“一生中最大的夙愿”。从60年代起,他就开始 大量收集比萨斜塔的资料,以致于他手中掌握的资料比意大利的比萨斜塔专 家还要详细。 1998年8月,曹时中应意大利拯救比萨斜塔国际委员会的邀请远赴意大利对比 萨斜塔进行实地考察。 8月12日,在对比萨斜塔的拯救工作有了系统的了解之后,曹决定在罗马举行 一次新闻发布会。 会上,曹宣布:“中国纠偏技术可以拯救比萨斜塔。”
综述:“拉直”比萨斜塔 2000/06/20 18:29 北京晚报
著名的意大利比萨斜塔在6月16日和17日两天接待了关闭10 年后的第一批客人——他们是记者和比萨大学的大学生。 这些人是一批幸运者,因为接纳他们参观不过是为了向世人显示, 这个由重量为1.6万吨大理石建成的比萨斜塔已经安全,而后斜 塔还要关闭,到正式开放还需大约一年时间,即明年6月。 到此之前,工人将搬走重达661吨的铅块配重,拆除起稳定作用 的钢丝悬索,使斜塔恢复它原有的娇姿。 58米高的比萨斜塔在1173年开始修建,1年后,在它刚被建到 10.5米时,由于塔身重量过大,地基土壤强度不够,塔身开始向 南偏倾,但是,建塔工作却仍然继续,并在1360年完成。 比萨斜塔也因其斜而闻名于世。此外,著名的物理学家伽里略在 16世纪曾在其上做了有名的自由落体试验,更使它名声大振。
地基处理实例——比萨斜塔纠偏工程
• 比萨斜塔在建筑的过程中就已出现倾斜, 原本是一个建筑败笔,却因祸得福成为世 界建筑奇观,伽利略的自由落体试验更使 其蜚声世界,成为世界著名旅游观光圣地, 每天都吸引着成千上万的游客,因而它也 是比萨市的经济支柱。但随着时间的推移, 斜塔倾斜角度的逐渐加大,到上个世纪九 十年代,已濒于倒塌。1990年1月7日意大 利政府关闭对游人的开放,1992年成立比 萨斜塔拯救委员会,向全球征集解决方案。
地基应力解除法纠偏比萨斜也使地基应力解除 法摆脱了偏见,得到了一致认可和广泛应用,目前已 成为建筑界最常规的纠偏方法。在比萨斜塔的拯救过 程中,我国建筑专家刘祖德教授,曾多次向比萨斜塔 拯救委员会建议采用地基应力解除法,起到了积极的 作用。刘祖德在1989年用“地基应力解除法”成功 “移动”汉口取水楼长航宿舍的八层楼房:倾斜率从 1.3%降为0.63%,沉降速度减慢一半。18年来,刘祖 德教授和他的课题组用“地基应力解除法”,成功地 为149座高楼纠偏扶正,其足迹踏遍湖北、广东等全国 15个省市,仅武汉地区被纠偏的楼房就有80多座,为 国家挽回经济损失近5亿元。
5、吴宏伟,徐光明,地基应力解除法纠偏机理的离心模型试验研究,岩土工程 学报,2003年第三期
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数据
• 比萨斜塔从地基到塔顶高58.36米,从地面 到塔顶高55米,钟楼墙体在地面上的宽度 是4.09米,在塔顶宽2.48米,总重约14453 吨,重心在地基上方22.6米处。圆形地基面 积为285平方米,对地面的平均压强为497 千帕。目前的倾斜约10%,即5.5度,偏离 地基外沿2.3米,顶层突出4.5米。 1178年首次发现倾斜。
比萨斜塔纠偏加固示意(1996年的方案)
意大利比萨斜塔纠倾
工程结构检测与加固
工程结构检测与加固
3) 堆载。在斜塔北侧, 利用铅锭等重物对塔基予以施压。 4) 取土。使用斜钻, 对塔底软土进行定期抽取。 斜钻布设于重压 物外围, 斜钻与地面夹角30°, 取土时采用内径150mm 的套管螺旋钻。 斜钻呈一字排开, 共计36个孔, 取土部位为塔北侧距塔基1m 处, 深度 为6m。 1999 年4月底, 先期投入的12 孔取出浅层的淤泥与砂后, 使斜 塔回倾了7mm。 同年5月底, 又增加24 孔。 5) 塔基处理。在斜塔回倾一定程度以后, 对塔的基础进行加宽加 厚处理, 再去除铅块反压荷载。
工程结构检测与加固
工程结构检测与加固
意大利比萨斜塔纠倾索包 裹。 由于有钢筋捆绑, 而且内衬钢板, 使塔体上下刚度整体增大, 也能有效防止纠倾过程中产生的次应力对建筑结构的破坏。
2) 斜拉。 借助布设于塔身上端的箍圈, 通过钢缆在北侧拉住斜 塔。 钢缆一端与紧箍及保护大理石外墙的钢丝相连, 另一端与设在 地面上的地锚及附近建筑物上的固定支点连接, 并施加拉力, 使塔身 不致继续倾斜。
土力学 比萨斜塔不均匀沉降
土力学比萨斜塔不均匀沉降【土力学:比萨斜塔不均匀沉降的探究】1. 引言比萨斜塔,作为意大利比萨市的象征,因其明显的倾斜而闻名世界。
然而,对于为什么比萨斜塔会倾斜这一问题,土力学给出了一种解释:不均匀沉降。
本文将深入探讨土力学的相关概念,以及比萨斜塔不均匀沉降的原因和影响。
2. 土力学基础知识土力学是研究土体力学性质与土体力学行为的学科。
其中,土体的沉降性质在土力学中扮演着重要角色。
2.1 土体沉降的基本原理土体沉降是指土体在受到外部载荷或挖掘等作用后,体积发生变化并导致地表下沉的现象。
它是由于土体内部孔隙水和土体颗粒之间的相互运动引起的。
2.2 比萨斜塔的不均匀沉降现象比萨斜塔是基于意大利比萨市的一座钟楼,其建造始于1173年。
由于比萨斜塔位于河滨泥质沉积物上,土壤的不均匀沉降导致了比萨斜塔的倾斜。
3. 比萨斜塔不均匀沉降的原因比萨斜塔不均匀沉降的原因是多方面的,主要有以下几个因素:3.1 地基不稳定比萨斜塔的地基是建立在泥质沉积物上的,而这些沉积物在地下的支持能力较弱。
在长期的时间里,地基会发生沉降,导致塔楼发生倾斜。
3.2 土壤含水量土壤的含水量会影响其稳定性。
当土壤含水量较高时,土壤会变得松软,支持力减弱,从而导致比萨斜塔的不均匀沉降。
3.3 地震活动地震活动会引发土壤的振动,进而导致土体的重新排列。
这种重新排列可能会导致比萨斜塔的倾斜。
4. 比萨斜塔不均匀沉降的影响比萨斜塔的不均匀沉降对其结构稳定性和游客安全造成了一定的影响:4.1 结构稳定性下降比萨斜塔长期以来的不均匀沉降导致了塔身的倾斜,使得塔的结构稳定性下降,对塔身的承载能力产生了负面影响。
4.2 游客安全问题比萨斜塔每年吸引大量游客前来参观。
不均匀沉降造成的倾斜可能增加游客的风险。
保障游客的安全也是解决不均匀沉降问题的重要考虑因素。
5. 解决比萨斜塔不均匀沉降的措施针对比萨斜塔的不均匀沉降问题,专家们提出了一系列的解决措施:5.1 地基加固地基加固是解决比萨斜塔不均匀沉降的有效手段之一。
比萨斜塔倾斜原因及处理方法
比萨斜塔倾斜原因及处理方法哎哟,说起比萨斜塔,那可真是咱们世界建筑史上的一朵奇葩。
我刘震云今天就给你们聊聊这比萨斜塔为啥歪歪斜斜的,还有那些专家是怎么把它扶正的。
记得第一次看到比萨斜塔的时候,我还是个小屁孩。
那会儿,我心想,这塔怎么就这么歪?是不是人家建的时候没好好建啊?后来长大了,才知道,这比萨斜塔的倾斜可是一门大学问。
我们先说说这比萨斜塔是怎么歪的。
其实啊,这得归功于比萨城的地理环境。
比萨城地处地震多发区,地基不牢固,加上建塔时地基处理不当,塔身就渐渐倾斜了。
当时,比萨城的工程师们可没想到这后患无穷啊。
再说说这处理方法。
那时候,比萨斜塔倾斜得厉害,有人提议把它炸掉重建,可这可是世界文化遗产啊,咋能说炸就炸呢?于是,专家们开始想办法,想把这歪塔扶正。
当时,有个意大利工程师叫洛伦佐·洛梅里,他提出用千斤顶把塔身顶正。
这方法看似简单,实则风险极大,稍有不慎,塔身就可能会倒塌。
但是,为了世界文化遗产,为了让后人能够看到这个历史奇迹,洛梅里还是硬着头皮上了。
在这过程中,洛梅里和他的团队可没少吃苦。
他们要日夜不停地监测塔身倾斜情况,还要时刻准备应对各种突发状况。
有一天,塔身突然加速倾斜,洛梅里急得像热锅上的蚂蚁,只好一边安抚团队,一边想方设法解决问题。
终于,在经过数年的努力后,比萨斜塔被成功扶正。
那一刻,洛梅里激动得热泪盈眶,仿佛看到了自己一生的努力得到了回报。
比萨斜塔的故事让我想起了咱们中国的成语“歪打正着”。
虽然这塔歪歪斜斜的,但它却成为了世界建筑史上一道独特的风景。
我想,这也正是比萨斜塔的魅力所在吧。
比萨斜塔地基工程地质
比萨斜塔地基工程地质1. 简介比萨斜塔位于意大利比萨市中心,是一座世界闻名的建筑奇迹。
然而,这座独特的斜塔倾斜的原因源于其地基工程地质条件。
本文将对比萨斜塔地基工程地质进行分析和讨论。
2. 地质背景比萨斜塔位于比萨这个小城市的中心,坐落在河岸平原上。
地质上,该地区主要由两种地层组成:居那河碎屑沉积物和代尔塔沉积物。
•居那河碎屑沉积物:这是该地区的主要地层,由石英砂和粘土构成。
居那河是比萨地区最重要的河流之一,其水流带来了大量的沉积物,形成了平原上的沙丘和沉积层。
•代尔塔沉积物:这一地层主要分布在比萨河岸附近,由河流冲积物和泥炭组成。
代尔塔是比萨河的支流,在历史上曾多次改变河道位置,留下了一些沉积层。
3. 地质问题比萨斜塔的地质问题主要是由于地质条件不稳定和地基松散造成的。
以下是导致比萨斜塔倾斜的地质问题:3.1 地质条件不稳定比萨地区的地质条件不稳定是该地区地基问题的主要原因之一。
居那河和代尔塔河的水流活动使地面发生了许多变化,导致地层不平衡和差异应力的产生。
这些变化使得地基在不同地点具有不同的承载力和稳定性。
3.2 地基松散由于主要地层由碎屑沉积物和泥炭组成,地基非常松散。
这意味着地基的承载能力较低,难以支撑重型建筑物。
此外,地基松散还增加了地震和地表运动对斜塔的影响。
4. 地基处理为了解决比萨斜塔的地质问题,地基处理变得至关重要。
以下是一些关键的地基处理方法:4.1 地基加固地基加固是为了提高地基的承载能力和稳定性。
在比萨斜塔的地基处理中,采取了以下加固措施:•加固混凝土基础:在斜塔底部,增加了混凝土板作为承重基础,以增加地基的承载能力。
•加固地基土壤:通过通过夯实和灌注材料的方式加固松散的地基土壤。
4.2 地基排水地基排水是为了减少地下水位和地基土壤的饱和度,以提高地基的稳定性。
通过以下方法来实现地基排水:•安装排水系统:在地下部分安装排水管道,将地下水导入河流或排水渠。
•表面排水:改进基础周围的地表排水系统,避免雨水聚集在基础周围。
土力学 比萨斜塔不均匀沉降
土力学比萨斜塔不均匀沉降比萨斜塔是意大利比萨市的标志性建筑,以其独特的姿态而备受世人瞩目。
然而,长期以来,比萨斜塔一直面临一个严重的问题,那就是沉降不均匀。
本文将探讨土力学在解决比萨斜塔不均匀沉降问题中的应用。
比萨斜塔建于12世纪初,由大理石和砂岩组成。
它的不均匀沉降问题始于最初的建造过程中。
由于斜塔的重量较大,不同地点的地基条件也存在差异,导致斜塔沉降的速度不同,最终造成了建筑物的倾斜。
为了解决这个问题,土力学的概念被引入。
土力学是关于土的力学性质和行为研究的学科。
它研究土壤的变形和力学特性,以帮助工程师设计和建造结构。
在比萨斜塔的案例中,土力学的研究是为了找到解决不均匀沉降问题的最佳解决方案。
首先,土壤的类型和特性对比萨斜塔的沉降起着重要作用。
在斜塔周围的土壤主要是由粘土和砂组成。
粘土在干燥时会收缩,而当湿润时会膨胀。
此外,砂的侵蚀也会导致土壤性质的变化。
因此,了解土壤的力学特性对解决不均匀沉降问题非常重要。
其次,为了解决比萨斜塔的不均匀沉降问题,土壤改良技术被应用。
土壤改良是通过改变土壤的某些特性来提高其工程性质的方法。
在这个案例中,一种常见的土壤改良方法是通过注入水泥砂浆来加固土壤,并增加土壤的稳定性。
注入水泥砂浆能够减少粘土膨胀和收缩,从而减小沉降差异。
此外,排水系统的建设也是解决比萨斜塔不均匀沉降问题的重要方面。
在比萨斜塔的周围,必须建造完善的排水系统,以确保降雨时土壤不会过于湿润。
湿润的土壤会导致粘土膨胀,使沉降更加不均匀。
因此,正确设计和建设排水系统是解决沉降问题的关键。
在处理比萨斜塔的不均匀沉降问题时,土力学不仅帮助工程师了解土壤的力学特性,还提供了解决问题的有效方法。
通过对土壤和沉降原因的深入研究,工程师可以采取相应的措施来解决不均匀沉降问题并确保建筑物的结构安全。
综上所述,土力学在解决比萨斜塔不均匀沉降问题中发挥了重要作用。
通过研究土壤特性、使用土壤改良技术和建设排水系统,工程师能够找到解决方案,使比萨斜塔在沉降问题上获得稳定和均匀的结果。
比萨斜塔倾斜原因及处理方法
比萨斜塔倾斜原因及处理方法比萨斜塔是世界著名的历史遗迹之一,以其独特的倾斜姿态吸引了无数游客前来参观。
然而,这座塔的倾斜并非一开始就存在,而是由于多种原因逐渐形成的。
本文将对比萨斜塔的历史背景、倾斜原因、斜塔现状及处理方法进行简要介绍。
一、历史背景比萨斜塔位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场,始建于1173年,原设计为6层,但由于地基问题,在建造过程中出现了倾斜。
工程曾间歇期间断,直至1372年才完工。
二、倾斜原因1.地基问题:比萨斜塔的地基土层复杂,下层为松软的粘土和泥沙,而上层则是强度较高的粘土。
建筑师在建造时未能充分考虑到地基的不均匀性,导致塔身逐渐向南倾斜。
2.地下水的影响:奇迹广场位于沼泽地带,地下水位较高。
在建造过程中,工人们未能有效阻止地下水流入地基,导致地基软化,增加了塔身的倾斜度。
3.施工误差:在建造过程中,由于施工技术和测量工具的限制,施工误差较大。
这使得塔身的垂直度受到影响,随着时间的推移,塔身逐渐向南倾斜。
三、斜塔现状目前,比萨斜塔的倾斜度约为3.97度,塔高55米,但向南倾斜约5米。
尽管历经数百年风雨,斜塔仍然屹立不倒,成为世界各地游客争相参观的景点。
然而,斜塔的安全问题一直备受关注。
四、处理方法为了确保比萨斜塔的结构安全和稳定,政府采取了多项措施:1.禁止攀爬:为了保护斜塔的结构安全,政府已禁止攀爬比萨斜塔。
游客只能在外围欣赏其壮丽景色。
2.监测与维护:政府定期对比萨斜塔进行监测和维护,以确保其结构安全。
通过先进的监测技术,可以及时发现斜塔的微小变化,采取相应措施进行加固和维护。
3.基础加固:为了稳定斜塔的基础,政府采取了基础加固措施。
通过在地基中增加混凝土桩和其他支撑结构,以增强地基的稳定性。
4.限制地下水流入:政府采取了措施限制地下水流入斜塔区域,以减少对地基的影响。
例如,在地下水流入区域设置排水沟和过滤网等设施。
5.限制游客数量:为了减轻游客对斜塔的压力,政府采取了限制游客数量的措施。
意大利斜塔改装方案
意大利斜塔改装方案1. 引言意大利的比萨斜塔(Leaning Tower of Pisa)作为世界上最著名的象征之一,每年吸引了大量的游客。
然而,随着时间的推移,斜塔的倾斜问题越来越严重,为了保护和提升其价值,改装斜塔成为了一个备受关注的话题。
本文将提出一个意大利斜塔的改装方案,既能够修复斜塔的倾斜问题,同时又能够保持其原有的历史和文化特色。
2. 斜塔倾斜问题的原因斜塔倾斜问题的主要原因是在修建初期就存在的地基问题。
斜塔建于12世纪,当时建筑师采用了浅基础设计,没有考虑到地基的不稳定性。
这导致斜塔在建造过程中逐渐倾斜,并在后期加速倾斜。
3. 改装方案概述改装方案的目标是修复斜塔的倾斜问题,同时保持其原有的历史和文化价值。
以下是改装方案的主要步骤:3.1 地基加固为了解决地基不稳定的问题,需要对斜塔的地基进行加固。
这可以通过注入浆液或地基加固材料来增强地基的稳定性。
加固后的地基能够支撑斜塔的重量,并防止其进一步倾斜。
3.2 结构加固斜塔的结构加固是为了增强斜塔的稳定性和抗震能力。
这可以通过在斜塔内部安装钢结构或增加混凝土支撑柱来实现。
结构加固还可以修复现有的损坏,并确保斜塔在未来的使用中保持稳定。
3.3 游客流量管理为了保护斜塔的结构和提供更好的游客体验,改装方案还需要考虑游客流量管理。
这可以通过限制每次进入斜塔的游客数量、设立预约系统或增加观光时间段来实现。
这样可以减少斜塔承受的负荷,延长其使用寿命。
3.4 周边环境改善改装方案还应考虑对斜塔周边环境的改善。
这可以包括修复周围的建筑物、增加绿化植被、改善公共交通等。
这样可以提升游客体验,同时也能为斜塔提供更好的保护。
4. 实施计划为了更好地实施改装方案,需要明确的实施计划。
以下是一个可能的实施计划:4.1 研究和设计阶段在这个阶段,需要进行详细的研究和设计,包括斜塔的结构分析、地基加固方案的选择、游客流量管理的规划等。
这需要由专业的建筑师和工程师团队进行。
比萨斜塔可以用到的地基处理方法及其原理
比萨斜塔可以用到的地基处理方法及其原理摘要:在意大利濒临热那亚湾的比萨城,举世闻名的比萨斜塔斜然耸立。
整个建筑造型古朴而灵巧.其实八百年前的建筑师们并非要建造这样一座斜塔,但建至第三层时,塔体开始倾斜,几度被迫停止。
全塔建成后,此后倾斜度不断加剧。
原本是一个建筑败笔,却因祸得福成为世界建筑奇观,伽利略的自由落体试验更使其蜚声世界客,因而它也是比萨市的经济支柱。
比萨斜塔为什么会倾斜,专家们曾为此争论不休。
尤其是在14世纪,人们在两种论调中徘徊,比萨斜塔究竟是建造过程中无法预料和避免的地面下沉累积效应的结果,还是建筑师有意而为之。
进入20世纪,随着对比萨斜塔越来越精确的测量、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测,以及对历史档案的研究,一些事实逐渐浮出水面:比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建筑,但是在建造初期就开始偏离了正确位置。
比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。
比萨斜塔下的有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。
这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。
最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜,人们不得不采取紧急维护措施。
当时建筑师Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘,以探究地基的形态,揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。
这一行为使得斜塔失去了原有的平衡,地基开始开裂,最严重的是发生了地下水涌入的现象。
这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20厘米,而此前267年的倾斜总和不过5厘米。
因为比萨斜塔的倾斜和它同时具有的美丽,从1173年建造伊始至今,它一直受到人们的关注。
在建造过程中,起初人们先是采用特殊的建筑设备试图阻止倾斜的继续,其后又替换掉柱子和其他破损的部件,现在人们又在地基间插入材料,大大地减少了倾斜程度,保证塔楼能够维持更长时间而不倒塌。
比萨斜塔纠偏方案
比萨斜塔纠偏方案1. 引言比萨斜塔是意大利佛罗伦萨市的地标性建筑,因其倾斜度而闻名于世。
然而,多年来比萨斜塔的倾斜度一直在增加,给塔身稳定性带来了严重威胁。
本文将介绍比萨斜塔纠偏方案,旨在提供一种有效并可行的方法来修复和稳定比萨斜塔,以确保其长期的安全运行。
2. 问题分析比萨斜塔的倾斜度主要是由于地基不稳定造成的。
在建造比萨斜塔时,地基的不平衡和沉降导致了塔身的倾斜。
此外,比萨斜塔周边的土壤组成也对其稳定性产生了影响。
因此,我们需要针对这些问题提出解决方案。
3. 解决方案本文将提出以下比萨斜塔纠偏方案:3.1 地基加固地基加固是解决比萨斜塔倾斜问题的关键。
我们将采取以下措施来加固地基:•通过注入浆液加固地基。
我们将在地基下方的土层中注入特殊的浆液,以增加土壤的强度和稳定性。
这将有助于减少地基的沉降和不平衡。
•安装钢筋混凝土桩。
我们将在地基周围边缘区域挖掘并安装钢筋混凝土桩,以提供额外的支撑和稳定性。
这将有助于减少地基的变形和塌陷。
3.2 塔身加固除了地基加固外,塔身的加固也是必不可少的。
以下是我们的加固措施:•安装支撑结构。
我们将在比萨斜塔的塔身上安装额外的支撑结构,以提供额外的稳定性和强度。
这些支撑结构将通过螺栓和钢制构件固定在塔身上,确保其牢固可靠。
•加固塔身表面。
我们将对比萨斜塔的塔身表面进行加固处理,使用特殊材料和技术来提升其抗震性能和稳定性。
这将有助于降低倾斜度并防止进一步倾斜。
3.3 环境监测和维护为了确保比萨斜塔的长期稳定,我们建议进行定期的环境监测和维护:•建立监测系统。
我们将安装倾斜度监测仪器和传感器,用于实时监测比萨斜塔的倾斜度和变形情况。
这将帮助我们及时发现问题并采取相应措施。
•定期检查和维护。
我们将制定定期的检查和维护计划,对比萨斜塔进行定期检查和必要的维护工作。
这将确保比萨斜塔保持在良好的状态,并及时处理任何问题。
4. 结论通过地基加固、塔身加固以及定期监测和维护,我们可以有效地解决比萨斜塔的倾斜问题,并确保其长期的安全运行。
比萨斜塔纠偏方案
比萨斜塔纠偏方案摘要:比萨斜塔是意大利比萨市的一座古老建筑,因其倾斜而著名。
随着时间的推移,比萨斜塔的倾斜程度不断加剧,需要采取纠偏方案来稳定和保护这座宝贵的历史遗迹。
本文将介绍比萨斜塔纠偏方案的背景、目标和具体措施,以及其对比萨斜塔的重要性和影响。
1. 引言比萨斜塔作为意大利的国家地标,吸引了来自世界各地的游客。
然而,由于多年来的地基沉降和土壤侵蚀,比萨斜塔逐渐倾斜,威胁到了其结构的安全性和稳定性。
为了保护比萨斜塔并使其能够继续作为旅游景点,采取纠偏方案是至关重要的。
2. 背景比萨斜塔始建于12世纪,最初是作为比萨大教堂的钟楼。
然而,由于土地不稳定和地基问题,比萨斜塔在建造过程中就开始倾斜。
到了20世纪初,比萨斜塔的倾斜程度达到了威胁到结构安全的地步,引起了广泛的关注。
3. 纠偏目标比萨斜塔的纠偏目标是保持其原有的外观和历史价值,同时确保其结构的稳定和安全。
纠偏方案应该能够减小斜塔的倾斜角度,同时防止未来的沉降和倾斜。
4. 纠偏措施为了实现纠偏目标,需要采取一系列措施:4.1 地基加固地基加固是解决比萨斜塔倾斜问题的关键。
采用钢筋混凝土桩或钢管桩等方式,将比萨斜塔的地基插入到较稳定的土层中,加强地基的承载能力,从而减少沉降和倾斜。
4.2 导向系统安装导向系统可以控制比萨斜塔的倾斜。
导向系统由一系列水平和垂直的钢缆构成,在斜塔的顶部和地面之间建立连接,通过调整钢缆的张力来控制比萨斜塔的倾斜角度。
4.3 潮汐场控制比萨斜塔的倾斜程度会受到周围土壤湿度的影响。
通过控制比萨斜塔周围的潮汐场,可以减小土壤的水分变化,从而减少比萨斜塔的倾斜。
4.4 轻质填充材料在比萨斜塔的地基中填充轻质材料,如膨胀土或聚苯乙烯颗粒泡沫,可以减轻地基的负荷,从而减少地基沉降和比萨斜塔的倾斜。
5. 重要性和影响比萨斜塔作为世界上最著名的斜塔之一,对意大利和世界各地的人们具有重要的历史和文化意义。
保护比萨斜塔,不仅能够让人们继续欣赏其美丽和独特的建筑风格,还可以保护重要的历史遗产,并推动旅游业的发展。
地基不均匀沉降——意大利比萨斜塔
地基不均匀沉降——意大利比萨斜塔第一篇:地基不均匀沉降——意大利比萨斜塔十、地基不均匀沉降——意大利比萨斜塔举世闻名的意大利比萨斜塔是建筑物倾斜的典型实例。
1.工程事故概况比萨市位于意大利中部,靠近罗马市与米兰市中间的佛罗伦萨市,有铁路相通,交通方便。
比萨斜塔位于比萨市北部,它是比萨大教堂的一座钟塔,在大教堂东南方向相距约25m。
比萨斜塔是一座独立的建筑,周围空旷,游人可以环绕塔身行走与观赏。
斜塔西侧有一大片四季常青的草地长达200m,景色秀丽。
比萨斜塔建造,经历了三个时期:第一期,自1173年9月8日动工,至1178年,建至第4层,高度约29m时,因塔倾斜而停工。
第二期,钟塔施工中断94年后,于1272年复工,至1278年,建完第7层,高48m,再次停工。
第三期,经第二次施工中断82年后,于1360年再复工,至1370年竣工,全塔共八层,高度为55m。
比萨斜塔全景斜塔呈圆筒形,塔身1~6层均由大理石砌成,大理石质地优良,每块大理石做得很规整,不仅高度一致,而且表面做成曲面,拼接成塔身为准确圆形。
塔基础外伸台阶也同样做成圆形。
尤其是塔周围有15根大圆柱,砌筑得更精致。
斜塔顶上7~8层为砖和轻石料筑成。
塔身砌体总厚度:第1层为4.1m,第2~6层为2.6m。
塔身内径约7.65m。
基础底面外直径19.35m,内直径4.51m。
塔身每层都有精美的花纹图案,整个斜塔是一座宏伟而精致的艺术品,令人赞叹不已。
原来游人可以登塔在各层围廊观赏眺望,因近年塔沉降加速,为了安全,于1990年1月14日被封闭。
全塔总荷重约为145MN,塔身传递到地基的平均压力约500kPa。
目前塔北侧沉降量约90cm,南侧沉降量约270cm,塔倾斜约5.50,十分严重。
比萨斜塔向南倾斜,塔顶离开垂直线的水平距离已达5.27m,等于我国虎丘塔倾斜后塔顶离开水平距离的2.3倍。
幸亏比萨斜塔的建筑材料大理石条石质量优,施工精细,尚未发现塔身有裂缝。
比萨斜塔倾斜的原因以及治理措施
比萨斜塔倾斜的原因以及治理措施夏培炎建工一班1501160226关于倾斜的原因根据文章中写到的,原因是“不管多么牢固的结构,当它一旦达到了某一临界值,很小的扰动都可引发不稳定倾斜,不稳定性倾斜不是因为地面力量的缺乏,而是得不到足够的刚度,软地基上新建的砖塔建筑将会很容易出现这一现象”。
它仅仅是一种毫无意义的借口,我利用超过20辆坦克来做实验,发现倾斜于Ω值具有密切的联系,Ω是坦克基础下的沉降与作用面积的比值当。
Ω<0.25时,没有发生倾斜;当Ω>0.25时,发生倾斜,这时,倾斜随着Ω的值增加而增加;因此Ω=0.25是临界值,表2中所写第一阶段沉降量是37.05cm,当Ω=0.13时,沉降就要比Ω=0.25时小多了,此时塔是直的,第二阶段。
Ω=0.5时,临界值的两倍大,这时,塔就不是单一方向的倾斜了,先向北,而后偏向南倾斜同时又都发生了沉降,,形成了一种恶性循环,配重的目的就是结束这种循环。
在塔的底部周围,土层有A,B1,B2,B3,B4和C,A是一种带有粘性的土黄色淤泥,B1是粘土,旋转的土层同样是以变形为主,委员会的专家们普遍认为B1之前是黏土层,然后把它与A分开分层是在1997年,如下所述“基础的运动形式说明了一个非常重要的结论,那就是在过去塔的持续长期旋转是位于地平线A而不是位于黏土层,根据基础的运动形式他不是严格的定义层,根据我的计算结果,如今的土层在表3中。
表3不同土层的百分比计算配重的理论依据和工程实践防止比萨斜塔的持续倾斜的关键就在于控制它的沉降及不定性偏移,但是到目前为止委员会还没有得到任何相关的数据,因为没有可靠的参数可用来说明土的非线性变形特征,我发现了一个充满科学和技术的被称为弦线模量的参数,在一个能住1000人的建筑物内进行测试,均满足且符合实际进行的调查结果。
根据1969年使用和弦模量的实例,利用同样的配重技术来解决一个倾斜的烟囱的问题。
烟囱和比萨斜塔有一些共同的特征或相似的地方,如下:①相同的高度:55米;②同样的浅基础(埋深在:2.57米和3.36米);③结构采用的是砌筑砖或条石砌筑而成的;④在初期建设时,这两个结构都开始倾斜,然后在后期建设中采用措施来组织这个问题的继续发展,但是最终还是变成了跟香蕉一样的形状;⑤在石头和砖面上均存在应力集中现象。
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比萨斜塔可以用到的地基处理方法及其原理摘要:
在意大利濒临热那亚湾的比萨
城,举世闻名的比萨斜塔斜然耸
立。
整个建筑造型古朴而灵巧.
其实八百年前的建筑师们并
非要建造这样一座斜塔,但建至第
三层时,塔体开始倾斜,几度被迫
停止。
全塔建成后,此后倾斜度不
断加剧。
原本是一个建筑败笔,
却因祸得福成为世界建筑奇观,伽
利略的自由落体试验更使其蜚声
世界客,因而它也是比萨市的经济
支柱。
比萨斜塔为什么会倾斜,专家
们曾为此争论不休。
尤其是在14
世纪,人们在两种论调中徘徊,比
萨斜塔究竟是建造过程中无法预料和避免的地面下沉累积效应的结果,还是建筑师有意而为之。
进入20世纪,随着对比萨斜塔越来越精确的测量、使用各种先进设备对地基土层进行的深入勘测,以及对历史档案的研究,一些事实逐渐浮出水面:比萨斜塔在最初的设计中本应是垂直的建筑,但是在建造初期就开始偏离了正确位置。
比萨斜塔之所以会倾斜,是由于它地基下面土层的特殊性造成的。
比萨斜塔下的有好几层不同材质的土层,各种软质粉土的沉淀物和非常软的粘土相间形成,而在深约一米的地方则是地下水层。
这个结论是在对地基土层成份进行观测后得出的。
最新的挖掘表明,钟楼建造在了古代的海岸边缘,因此土质在建造时便已经沙化和下沉。
然而1838年的一次工程导致了比萨斜塔突然加速倾斜,人们不得不采取紧急维护措施。
当时建筑师Alessandro della Gherardesca在原本密封的斜塔地基周围进行了挖掘,以探究地基的形态,揭示圆柱柱础和地基台阶是否与设想的相同。
这一行为使得斜塔失去了原有的平衡,地基开始开裂,最严重的是发生了地下水涌入的现象。
这次工程后的勘测结果表明倾斜加剧了20厘米,而此前267年的倾斜总和不过5厘米。
因为比萨斜塔的倾斜和它同时具有的美丽,从1173年建造伊始至今,它一直受到人们的关注。
在建造过程中,起初人们先是采用特殊的建筑设备试图阻止倾斜的继续,其后又替换掉柱子和其他破损的部件,现在人们又在地基间插入材料,大大地减少了倾斜程度,保证塔楼能够维持更长时间而不倒塌。
关键字:建筑造型,倾斜的形成,倾斜的过程,斜塔的维修,地基的处理。
1 引言
1973 年8 月9 日, 比萨人开始为自己的城市兴建一座钟塔。
当时,意大利大地上遍布
自治城邦, 比萨就是其中最有的一个。
这座滨海城市借助舟辑之便, 使比萨商船队的帆影遍布整个地中海区域, 其足迹西达马略卡岛(位于西班牙东)东到君士坦丁堡。
比萨发达的航海贸易为城市带来了大量财富,也为城市建设注人前所未有的活力。
当时, 比萨城中充斥宏伟的罗马式建筑, 比萨钟塔就是其中的代表之一。
然而, 建筑设计师在选择钟塔的地基时却犯下了致命大错, 他把比萨钟塔的地基选择在一片土质松软的冲积平原上, 一条干河床阴险的埋伏在平原下面。
最初几级台阶修好后,设计师惊讶的发现,塔钟开始向北倾斜。
作为补救, 设计师立即修改了施工方案, 使钟塔北面廊柱和拱门的尺寸略高于南面, 以挽回倾斜造成的影响。
后来, 人们沮丧地发现, 这不过是为寻求视觉平衡而做的治标之举, 它并没有止住比萨钟塔倾斜的脚步1978年, 比萨钟塔的修造工作暂时停止, 这时钟塔已经修到了第四层。
停工是因为人们惊恐地发现钟塔修得越高, 它的倾斜角度就越大。
不过, 经过反复思考后决策者认定, 既然他们不愿把钟塔推倒重来,索性就把错误进行到底。
这就是比萨斜塔形成的原因。
2 背景
从1550年到1817年的267年间,比萨斜塔共倾斜了5厘米。
1838年,比萨斜塔又出现了一次较大幅度的倾斜,斜塔的保护工作从此开始,在意大利政府的参与组织下,各领域的专家学者成立了专门的拯救委员会,研究制定纠偏的办法。
此后,斜塔以每年平均1毫米的速度继续倾斜,塔身重心线偏离10%。
早在20世纪80年代初期曾有人预言,比萨斜塔将在2003年到2004年间轰然倒塌,这使全世界关心比萨斜塔的人们心急如焚,斜塔拯救委员会向全世界征集办法,以期延缓斜塔倾斜的速度。
但是,鉴于1934年向塔基土层内注入水泥后,反而使斜塔在1年内多倾斜了6毫米的教训,面对收集上来的各种方案,拯救委员会一直无法抉择。
最终选择了继续拯救比萨斜塔。
3 工程分析
建筑物倾斜的原因。
1、上部结构方面的原因;
1.1 荷载偏心;
1.2 建筑平面多变,立面高差大,荷载分布不均匀;
1.3 施工误差或施工顺序不当,加载不均。
2、地基基础方面的原因;
2.1 土质变化不均,压缩性差异大;
2.2 土质软弱,承载力不足;
2.3 膨胀、湿陷等不良工程地质;
2.4 施工不当,基底未清理干净,垫层不密实等。
3、外界原因。
3.1 邻近新增建筑物或堆载引起附加沉降;
3.2 附近抽降地下水引起附加沉降;
3.3 附近施工扰动,破坏土体结构引起附加沉降;
3.4 邻近基坑开挖或挡土结构破坏,引起地基土体侧移;
3.5 风力和日照可引起高耸构筑物倾斜。
各类纠偏方法概述
1、顶升纠偏;
原理:通过隆胀地基,顶托基础或顶托上部结构,将倾向侧抬高,达到纠偏目的。
实施步骤:计算顶升反作用力-安置传力构件-千斤顶就位-顶升-材料填充适用性:适用广泛,但施工难度较大,费用较高。
2、降水纠偏;
有效应力原理,在反倾侧降低地下水位
实施步骤:确定降水深度-施工降水-监测-降水至纠偏完成
适用性:简单易行,经济,但效果有限,对环境影响较大。
3、浸水纠偏;
原理:利用土的湿陷性,人工注水加大反倾侧的沉降
步骤:浸水试验-布设浸水点-注水、监控至纠偏完成
适用性:湿陷性黄土地区的建(构)筑物
4、掏土纠偏;
原理:在反倾侧一侧掏土,达到纠偏目的
实施步骤:掏土量估计-掏土
适用性:原理简单,易于实现,费用较低;但应控制速率,防止突变。
5、地基应力解除法纠偏;
原理:在倾斜较小一侧密集钻孔取土,使地基应力局部得到解除或转移,增大该侧沉降,
达到纠偏目的。
实施步骤:钻孔-掏土量估计、调整-拔管、封孔-监测
适用性:纠偏效率高,费用低,施工较文明、安全,应用广泛。
6、堆载与加压纠偏;
原理:将建(构)筑物倾斜视为倾斜力矩作用结果,施加与倾斜力矩大致相等的反向力矩
实施步骤:估算纠偏力矩-分批堆载或加压-严密监控至纠偏结束
适用性:如条件适当,能获得良好的纠偏效果
4 倾斜原因分析
18世纪记载,当时就有两派不同见解
●历史学家兰尼里·克拉西:比萨塔有意建成不垂直;
●建筑师阿莱山特罗:比萨塔的倾斜归因于它的地基不均匀沉降
1、钟塔基础底面位于第2层粉砂中。
施工不慎,南侧粉砂局部外挤,造成偏心荷载,使
塔南侧附加应力大于北侧,导致塔向南倾斜;
2 、塔基底压力高达500KPa,超过持力层粉砂的承载力,地基产生塑性变形,使塔下沉。
塔南侧接触压力大于北侧,南侧塑性变形必然大于北侧,使塔的倾斜加剧;
3、钟塔地基中的粘土层厚达近30m,位于地下水位下,呈饱和状态。
在长期重荷作
用下,土体发生蠕变,也是钟塔继续缓慢倾斜的一个原因;
4、在比萨平原深层抽水,使地下水位下降,相当于大面积加载,这是钟塔倾斜的重要
原因。
比萨斜塔的相关数据:
大理石砌体结构塔直径19.6m
重量14500t塔高60m,
共7层基础埋深4~4.5m
向南倾斜5度11分20秒。
5 比萨斜塔的纠偏方
法及实践
经过8年之久的反复论证,拯救委员会选
定了一个非常简单的纠偏方法:从斜塔的北侧地基下抽出部分沙土,
使斜塔的倾斜自然北移。
这一方法是一位意大利人早在1961年提出来
的,因为其原理过于浅显,一直没有引起专家们的重视。
但此人后来
到了墨西哥,用此方法将出现倾斜的墨西哥城主教堂扶正了。
在经过精确的设计和充分的准备之后,抽土工程于今年2月13日正式开始。
41条抽土管深深地插入20米深的北侧塔基地下,工程以日抽土100公斤的速度进行。
与此同时,几条钢索环绕捆住斜塔的二层,向北拉住塔身,120部精密仪器从各个角度和高度严密监测斜塔的动静。
一切正常,斜塔的倾斜开始出现了回复的迹象!2001年6月,倾斜角度回到安全范围之内,关闭了十年的比萨斜塔又重新开放,一个世纪的愿望终于实现了。
现在的比萨斜塔如下:
6.结论
1.修建建筑物时要充分考虑当地的地形是、地貌,
不要在危险的地方修建建筑物。
2.在处理有危险的建筑物是要认真考虑地形,选好地基
处理的方案。
,
3.考虑实际,不要因为简单的方案而看不起。