Этой статьей мы открываем цикл познавательных материалов о особенностях строения фундаментов шедевров мировой архитектуры.

Пизанская башня – чудо или ошибка архитектора? В разные времена, люди по разному ответили бы на этот вопрос. Но сейчас мы с уверенностью можем сказать, что это была ошибка архитектора. Пизанская башня имеет высоту 55,86 м. на самой низкой стороне и 56,7 м. на самой высокой. Вес башни ровняется 14 453 т. Строение представляет собой пустой цилиндр с винтовой лестницей. На сегодня башня отклонилась уже на  5 метров.

Так почему же она наклоняется? Устойчивость любого сооружения зависит от почвы под ним. Перед строительством необходимо найти оптимальное решение, при котором бы почва использовалась эффективно  и не перегружалась.  Почва, на которой стоит Пизанская башня, представляет собой глину, которая никогда не поддавалась давлению и сохранила вязкость. Ухудшило положение наличие грунтовых вод. Ситуация выглядит так: из-за мягкости почвы, башня, своим весом создает давление, при котором грунт начинает «плавать», что и привело в итоге к наклону. Возможно, повлияло на грунт и строительство собора по соседству. Можно это представить себе как строительство кирпичных домов на водяном матраце.

Но и это не единственная теория, почему башня наклонена.  Это сегодня мы подробно знакомы с технологиями строения фундаментов на любом виде почвы. В XIII-XIV века архитекторы обладали гораздо меньшими познаниями в строительстве.

Работы по возведению башни поручили подрядчику Бонанно Пизанскому. И в 1113 году он начинает работы с рытья котлована глубиной до начала монолитной почвы. Для строительства фундамента башни он выбирает карьер, откуда впоследствии вырубали мраморные блоки. Он лично руководил работами. Но обстоятельства сложились так, что не все блоки, приготовленные для возведения фундамента, были с одного карьера. Дело в том, что Бонанно заболел и не успел проследить за погрузкой всех блоков. Он поручает привезти оставшуюся часть своему помощнику. И по великой случайности помощник привозит мраморные блоки с другого карьера. Архитектор долго ругался на него за такую оплошность, но решил не затягивать со строительством и принялся возводить фундамент из имеющихся материалов. В результате в северной и южной частях уложили одни блоки, а в восточной и западной – другие. Чтобы никто не догадался, Бонанно соединил блоки сверху в одну сплошную толстую плиту. Что было очень большой ошибкой.

Блоки из разных карьеров отличались по коэффициенту линейного расширения. То есть, при воздействии температуры – расширялись либо сужались не равномерно. По принципу домкрата, одна сторона башни медленно начала поднимать другую. А сила притяжения задала ей наклон.

Итак, площадь фундамента составила 285(м²), радиус – 19,58 метров, внутреннее отверстие – 4,5метра, давление на грунт – 497(Па). Смещение центра нагрузки на фундамент составляет 2,3 метра.

Фундамент был заложен на глубине 3 метров. И, как полагалось для прибрежных  районов, после закладки выждали год.

На примере Пизанской башни, мы можем понять, насколько ответственно надо подходить к строительству фундамента. Важен каждый нюанс. От выбора материала, до технологии строительства.