Наклонный возраст. Почему Пизанская башня падает, но так и не упала
. А теперь ее даже удалось немного выпрямить
Если вы бывали в исторической части итальянской Пизы, то, безусловно, видели многочисленных туристов, позирующих ради одного и того же фото. Их руки протянуты к заметно наклоненной белой башне, которую они как будто пытаются удержать собственными силами. Возможно, у вас тоже есть подобный снимок. РБК Life рассказывает, как серьезный архитектурный просчет превратился в мировую достопримечательность, которая падает уже более 800 лет, но все никак не упадет.
Ошибка на Площади чудес
В XI–XII веках Пизанская республика, активно осваивавшая торговые пути и колонии в Средиземноморье, стала одной из ведущих морских держав в Европе. Экономический расцвет и тесные контакты с другими культурами способствовали бурному развитию архитектуры, отличающейся собственным уникальным стилем с влиянием романских, арабских и византийских традиций.
В это время в городе-государстве начал формироваться его исторический центр — Piazza dei Miracoli («Площадь чудес»), где в 1092 году заканчивали возведение Пизанского кафедрального собора. Ровно через 50 лет рядом с ним стартовало строительство баптистерия Святого Иоанна (отдельного здания для крещения), а в 1173 году был заложен фундамент третьей части величественного комплекса — 58-метровой колокольни, строительство которой продолжалось около 200 лет.
Пизанская башня в XIX веке
Именно из-за фундамента Пизанская башня и превратилась в долгострой, растянувшийся на три этапа. Пиза, стоящая на заболоченной местности между долинами крупных рек Арно и Серкьо, отличается крайне мягкой и нестабильной почвой, состоящей преимущественно из песка и глины вперемешку с морскими ракушками. Несмотря на это, средневековые инженеры решили, что фундамента глубиной всего 3 м будет вполне достаточно для здания таких размеров. В этих местах и прежде ставили большие конструкции, однако в данном случае роковую роль сыграл тот факт, что под южной частью башни грунт оказался более илистым и мягким, нежели под северной.
Первые пять лет строительство шло по плану, однако после возведения третьего яруса, когда высота конструкции достигла примерно 23 м, башня начала наклоняться. Проект подразумевал восьмиэтажную колокольню, но средневековым архитекторам быстро стало понятно, что строительство надо остановить до тех пор, пока не будет найдено решение проблемы проседания фундамента.
Новые просчеты
В результате проект был заморожен практически на столетие, чему во многом способствовала война Пизы с соседней Генуей за господство на Средиземном море, требовавшая больших финансовых и человеческих ресурсов. При этом конфликт, как ни странно, пошел только на пользу колокольне, так как за время непредвиденной задержки фундамент еще больше осел, окреп и стабилизировался, что позволило ему удерживать массу конструкции для дальнейшего строительства.
Геодезическое оборудование для исследования состояния почвы на фоне Пизанской башни
О башне снова всерьез вспомнили только в 1272 году, возобновив работы под руководством архитектора Джованни ди Симоне. Он решил компенсировать наклон путем увеличения высоты потолков коридоров на каждом новом этаже со стороны заваливания. Необычный подход привел к отклонению конструкции от центральной оси, в результате чего башня приобрела слегка бананообразную форму. Однако проблему это не решило, и башня продолжила «падать». Тем не менее к 1350 году строительство всех восьми этажей было завершено, а еще через 20 лет на вершину башни установили семь колоколов, подняв их на высоту более 50 м.
Колокола на последнем, восьмом, этаже Пизанской башни
Интересно, что дополнительной стойкости конструкции придал тот факт, что строение начало падать в «нужном направлении». Ежедневно солнце освещает башню преимущественно с южной стороны, начиная двигаться с востока утром к западному краю вечером. Из-за обилия ясных дней и теплого климата Италии солнечные лучи достаточно сильно нагревают здания, и Пизанская башня — не исключение. Особенно воздействие тепла ощущается летом, когда воздух может прогреваться до +40 °C. Солнце практически весь день светит на колокольню со стороны ее наклона, в результате чего эффект термического расширения приводит к увеличению ее высоты с южного края.
На аэрофотоснимке заметно, что солнце освещает южную часть башни, тогда как ее северная сторона всегда остается в тени
Размеры северной стороны, наоборот, никогда не меняются, поскольку эта часть постоянно остается в тени. Таким образом, под воздействием лучей конструкция выгибается к северной стороне, уменьшая общий угол наклона. Если бы башня падала в обратном направлении, то солнечный свет, напротив, увеличивал бы ее наклон, что неминуемо привело бы к катастрофе.
Она чуть и не произошла в 1838 году, когда архитектор Алессандро Герардеска задумал раскопать основание Пизанской башни, которое за 500 лет успело значительно врасти в почву. Ради реставрации основы вокруг колокольни снова вырыли котлован, предположив, что со зданием ничего не произойдет, раз оно стоит и не падает уже столько лет. Однако эти доводы оказались ошибочны. Крен начал увеличиваться буквально на глазах, после чего работы сразу же остановили.
Внутренняя лестница с седьмого по восьмой (верхний) этаж
Через 100 лет, в 1934 году, исправить ситуацию решил Бенито Муссолини, который увидел в падающей башне угрозу репутации Италии. По приказу диктатора возле ее основания пробурили более 360 скважин, куда залили 90 кубометров бетона, пытаясь тем самым укрепить основу. Однако раствор был распределен неравномерно, результатом чего вновь стала значительная просадка фундамента. А через несколько лет Италия ввязалась во Вторую мировую войну, и о башне снова забыли на десятилетия.
Операция по спасению
Плотно ею занялись к 1970-м, когда развитие науки и компьютерных технологий позволило рассчитать центр тяжести и траекторию падения башни, а также получить больше сведений о плотности и поведении грунта. Кроме того, ученые выяснили, что с момента своего основания колокольня неизбежно продолжала падать, с каждым годом отклоняясь от вертикали примерно на 1 мм.
Башня вновь открылась для посетителей в декабре 2001 года — после десяти лет работ по стабилизации и укреплению конструкции
В начале 1990 года Пизанскую башню из соображений безопасности закрыли для посетителей. Исследования обрисовали критическую ситуацию — к тому времени угол наклона колокольни превысил пять градусов (для сравнения: в 1350 году этот показатель составлял 1,4 градуса). Ради спасения башни был придуман уникальный план, на который ушло более десяти лет работ и свыше €30 млн. Проект возглавил британский инженер Джон Бёрланд, а также еще 12 экспертов из разных стран мира. Работы были разделены на несколько основных этапов.
- Сначала с башни сняли колокола, чтобы уменьшить вес конструкции.
- Затем с северной стороны основания ради дополнительного равновесия установили массивные свинцовые блоки общей массой 600 тонн.
- После этого на уровне третьего яруса шедевр архитектуры обвязали гигантскими стальными тросами длиной несколько сотен метров, используемыми для строительства вантовых мостов. Они должны были предотвратить обрушение башни во время проведения грунтовых работ, а также выровнять ее на финальной стадии операции.
- Далее под башней выкопали диагональные тоннели, вытащив из-под ее северной стороны необходимое количество грунта, а также откачав воду.
- Затем строители усилили фундамент, вбив в землю 15-метровые бетонные сваи.
- Наконец, после проведения всех работ, стальные тросы, поддерживавшие башню, натянули, после чего началось постепенное выпрямление здания.
Результатом манипуляций стало уменьшение угла наклона башни до четырех градусов (уровень 1830-х годов). В 2001 году ее признали безопасной и снова открыли для посетителей. Исследования, проведенные в 2008 году, показали, что башня прекратила падение и может простоять без существенного человеческого вмешательства еще минимум 200 лет. В последний раз консилиум, посвященный состоянию достопримечательности, собрался в Пизе в конце 2022 года. Ученые подтвердили, что она «чувствует себя прекрасно» для своего 850-летнего возраста.
Пизанская башня — не единственная
Колокольная в Пизе — самая известная падающая башня в мире, но далеко не единственная. В разных странах есть множество исторических зданий, которые в процессе или уже после окончания строительства начали постепенно заваливаться набок. К ним можно отнести даже знаменитый лондонский Биг-Бен, хотя его отклонение от центральной оси бросается в глаза не так сильно.
Невьянская башня в Свердловской области, построенная в 1721–1725 годах
Есть подобные здания и в России. Одно из самых известных — Невьянская башня в Свердловской области (построена в 1721–1725 годах), у которой отклонение от вертикали в верхней точке составляет 1,85 м. В некоторой степени она чем-то похожа на Пизанскую колокольню: 57-метровая конструкция начала падать еще во время строительства из-за размытой грунтовыми водами почвы. Чтобы предотвратить обрушение и закончить работу, зодчие для придания равновесия применили на проблемной стороне особые обтесанные кирпичи, благодаря чему башня приобрела саблеобразную форму.
