Падающая башня Пизы: История и стабилизация

Введение

Колокольня в Пизе, Италия

Наклонная башня Пизы (или просто башня Пизы) – колокольня собора в Пизе, или отдельно стоящая колокольня этого собора. Она известна своим наклоном почти в четыре градуса, вызванным неустойчивым основанием. Башня является одним из трех сооружений на площади Чудес в Пизе (Piazza dei Miracoli), включающей в себя собор и Пизанский баптистерий. Высота башни составляет от земли на низкой стороне и на высокой стороне. Ширина стен у основания – . Вес башни оценивается в . В башне 296 или 294 ступени; на седьмом этаже на лестнице, обращенной на север, на две ступени меньше. Башня начала наклоняться во время строительства в XII веке из-за мягкого грунта, который не мог должным образом выдерживать вес конструкции. Наклон усиливался по мере завершения строительства в XIV веке. К 1990 году наклон достиг 5,5 градусов. Конструкция была стабилизирована благодаря восстановительным работам, проведенным в период с 1993 по 2001 год, которые уменьшили наклон до 3,97 градусов.

Архитектор

Идентичность архитектора башни остаётся предметом споров. Долгое время дизайн приписывали человеку по имени Гульельмо и Бонанно Пизано, последнего – известному пизанскому художнику XII века, прославившемуся бронзовым литьём, особенно в Пизском соборе. Пизано покинул Пизу в 1185 году и отправился в Монреале, Сицилия, но затем вернулся и умер в родном городе. В 1820 году у основания башни был найден фрагмент отливки с его именем, однако он мог быть связан с бронзовыми дверями фасада собора, которые были уничтожены в 1595 году. Исследование, проведённое в 2001 году, указывает на то, что первоначальным архитектором был Диотисалви, что подтверждается временем строительства и стилистическим сходством с другими его работами, в частности, колокольней церкви Сан-Никола и баптистерием, оба расположенные в Пизе.

Строительство

Строительство башни проходило в три этапа, продолжаясь 199 лет. 5 января 1172 года Донна Берта ди Бернардо, вдова и жительница дома dell'Opera di Santa Maria, завещала шестьдесят сольди Опере Кампанилис петрарум Санкте Мари. Эта сумма была использована для приобретения нескольких камней, которые до сих пор составляют основание колокольни. 9 августа 1173 года были заложены фундаменты башни. Работы над первым этажом беломраморной кампанилы начались 14 августа того же года в период военных успехов и процветания. Этот первый этаж представляет собой глухой арочный портик, оформленный пристроенными колоннами с классическими коринфскими капителями. Почти четыре столетия спустя Джорджо Вазари писал: «Гульельмо, по преданию, в 1174 году вместе со скульптором Бонанно заложил фундамент колокольни собора в Пизе». Башня начала оседать после того, как строительство достигло второго этажа в 1178 году. Это было вызвано трехметровым фундаментом, заложенным в слабый и неустойчивый грунт, что являлось изначально ошибочным решением. Строительство было приостановлено на большую часть столетия, поскольку Республика Пиза почти непрерывно вела сражения с Генуей, Луккой и Флоренцией. Это позволило грунту осесть. В противном случае башня, вероятно, рухнула бы. 27 декабря 1233 года рабочий Бененато, сын Джерардо Боттичи, руководил возобновлением строительства башни. 23 февраля 1260 года Гидо Специале, сын Джованни Пизано, был избран руководить строительством башни. 12 апреля 1264 года мастер-строитель Джованни ди Симоне, архитектор Кампосанто, и 23 рабочих отправились в горы близ Пизы, чтобы добыть мрамор. Добытые камни были переданы Райнальдо Специале, работнику Святого Франческо. В 1272 году строительство возобновилось под руководством Ди Симоне. Чтобы компенсировать наклон, инженеры построили верхние этажи, сделав одну сторону выше другой. Из-за этого башня имеет кривизну. Строительство вновь было остановлено в 1284 году, когда пизанцы потерпели поражение от генуэзцев в битве при Мелории. Седьмой этаж был завершен в 1319 году. Колокольня была добавлена в 1372 году. Ее построил Томазо ди Андреа Пизано, которому удалось гармонично сочетать готические элементы колокольни с романским стилем башни. В ней семь колоколов, по одному для каждой ноты мажорной гаммы. Самый большой колокол был установлен в 1655 году. Рассказывают, что Галилео Галилей, живший в то время в Пизе, сбрасывал с башни два пушечных ядра разной массы, чтобы продемонстрировать, что скорость их падения не зависит от массы, в соответствии с законом свободного падения. Основным источником этой информации является биография «Исторический рассказ о жизни Галилея Галилея» (Racconto istorico della vita di Galileo Galilei), написанная учеником и секретарем Галилея Винченцо Вивиани в 1654 году, но опубликованная лишь в 1717 году, спустя много лет после его смерти. Во время Второй мировой войны союзники подозревали, что немцы используют башню в качестве наблюдательного пункта. Леон Векштейн, сержант армии США, отправленный для подтверждения присутствия немецких войск в башне, был впечатлен красотой собора и его кампанилы и поэтому воздержался от приказа об артиллерийском обстреле, спасая ее от разрушения. Было предпринято множество попыток вернуть башне вертикальное положение или, по крайней мере, предотвратить ее падение. Большинство из этих попыток не увенчались успехом, а некоторые даже усугубили наклон. 27 февраля 1964 года правительство Италии обратилось за помощью в предотвращении обрушения башни. Однако считалось важным сохранить существующий наклон, поскольку он играл важную роль в продвижении туристической индустрии Пизы. Начиная с 1993 года, было добавлено 870 тонн свинцовых противовесов, которые незначительно выпрямили башню. Башня и соседний собор, баптистерий и кладбище включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, который был объявлен в 1987 году. Башня была закрыта для публики 7 января 1990 года после более чем двух десятилетий стабилизационных исследований и после внезапного обрушения гражданской башни Павии в 1989 году. Колокола были сняты, чтобы уменьшить вес, и тросы были закреплены вокруг третьего уровня и прикреплены на несколько сотен метров, а жилые дома на пути возможного обрушения были эвакуированы. Выбранным методом предотвращения обрушения башни было незначительное уменьшение наклона до более безопасного угла путем удаления грунта из-под приподнятого конца. Наклон башни был уменьшен, вернувшись к положению 1838 года. После десятилетия восстановительных и стабилизационных работ башня была вновь открыта для публики 15 декабря 2001 года и была объявлена стабильной как минимум на следующие 300 лет. После этапа (1990–2001) структурного укрепления башня подвергается постепенной реставрации поверхности для устранения видимых повреждений, в основном коррозии и почернения. Они особенно заметны из-за возраста башни и ее воздействия ветра и дождя. В мае 2008 года инженеры объявили, что башня была стабилизирована и впервые в своей истории перестала двигаться. Они заявили, что она будет стабильна как минимум в течение 200 лет.

Construction of the tower occurred in three stages over 199 years. On 5 January 1172, Donna Berta di Bernardo, a widow and resident of the house of dell'Opera di Santa Maria, bequeathed sixty soldi to the Opera Campanilis petrarum Sancte Marie. The sum was then used toward the purchase of a few stones which still form the base of the bell tower. On 9 August 1173, the foundations of the tower were laid. Work on the ground floor of the white marble campanile began on 14 August of the same year during a period of military success and prosperity. This ground floor is a blind arcade articulated by engaged columns with classical Corinthian capitals. Nearly four centuries later Giorgio Vasari wrote: "Guglielmo, according to what is being said, in the year 1174, together with sculptor Bonanno, laid the foundations of the bell tower of the cathedral in Pisa". The tower began to sink after construction had progressed to the second floor in 1178. This was due to a mere three metre foundation, set in weak, unstable subsoil, a design that was flawed from the beginning. Construction was subsequently halted for the better part of a century, as the Republic of Pisa was almost continually engaged in battles with Genoa, Lucca, and Florence. This allowed time for the underlying soil to settle. Otherwise, the tower would almost certainly have toppled. On 27 December 1233, the worker Benenato, son of Gerardo Bottici, oversaw the continuation of the tower's construction. On 23 February 1260, Guido Speziale, son of Giovanni Pisano, was elected to oversee the building of the tower. On 12 April 1264, the master builder Giovanni di Simone, architect of the Camposanto, and 23 workers went to the mountains close to Pisa to cut marble. The cut stones were given to Rainaldo Speziale, worker of St. Francesco. In 1272, construction resumed under Di Simone. In an effort to compensate for the tilt, the engineers built upper floors with one side taller than the other. Because of this, the tower is curved. Construction was halted again in 1284 when the Pisans were defeated by the Genoese in the Battle of Meloria. The seventh floor was completed in 1319. The bell chamber was finally added in 1372. It was built by Tommaso di Andrea Pisano, who succeeded in harmonizing the Gothic elements of the belfry with the Romanesque style of the tower. There are seven bells, one for each note of the musical major scale. The largest one was installed in 1655. Galileo Galilei, who lived in Pisa at the time, is said to have dropped two cannonballs of different masses from the tower to demonstrate that their speed of descent was independent of their mass, in keeping with the law of free fall. The primary source for this is the biography Racconto istorico della vita di Galileo Galilei (Historical Account of the Life of Galileo Galilei), written by Galileo's pupil and secretary Vincenzo Viviani in 1654, but only published in 1717, long after his death. During World War II, the Allies suspected that the Germans were using the tower as an observation post. Leon Weckstein, a U. S. Army sergeant sent to confirm the presence of German troops in the tower, was impressed by the beauty of the cathedral and its campanile, and thus refrained from ordering an artillery strike, sparing it from destruction. Numerous efforts have been made to restore the tower to a vertical orientation or at least keep it from falling over. Most of these efforts failed; some worsened the tilt. On 27 February 1964, the government of Italy requested aid in preventing the tower from toppling. It was, however, considered important to retain the current tilt, due to the role that this element played in promoting the tourism industry of Pisa. Starting in 1993, 870 tonnes of lead counterweights were added, which straightened the tower slightly. The tower and the neighbouring cathedral, baptistery, and cemetery are included in the Piazza del Duomo UNESCO World Heritage Site, which was declared in 1987. The tower was closed to the public on 7 January 1990, after more than two decades of stabilisation studies and spurred by the abrupt collapse of the Civic Tower of Pavia in 1989. The bells were removed to relieve some weight, and cables were cinched around the third level and anchored several hundred meters away, and residences in the path of a potential collapse were vacated. The selected method for preventing the collapse of the tower was to slightly reduce its tilt to a safer angle by removing of soil from underneath the raised end. The tower's tilt was reduced by , returning to its 1838 position. After a decade of corrective reconstruction and stabilization efforts, the tower was reopened to the public on 15 December 2001, and was declared stable for at least another 300 years. After a phase (1990–2001) of structural strengthening, the tower has been undergoing gradual surface restoration to repair visible damage, mostly corrosion and blackening. These are particularly pronounced due to the tower's age and its exposure to wind and rain. In May 2008, engineers announced that the tower had been stabilized such that it had stopped moving for the first time in its history. They stated that it would be stable for at least 200 years.

Выживание после землетрясения

С 1280 года башня пережила по меньшей мере четыре сильных землетрясения. Инженерное исследование 2018 года пришло к выводу, что башня выстояла во время толчков благодаря динамическому взаимодействию между сооружением и грунтом: высота и жесткость башни в сочетании с мягкостью грунта основания влияют на ее вибрационные характеристики таким образом, что она не входит в резонанс с сейсмическими колебаниями. Та же мягкая почва, которая вызвала наклон и довела башню до грани обрушения, помогла ей уцелеть.

Рекорд Гиннеса

Две немецкие церкви оспаривают статус башни как самого наклонённого здания в мире: квадратная башня Сурхузена XV века и колокольня XIV века в городе Бад-Франкенхаузен. Книга рекордов Гиннеса измерила башни Пизы и Сурхузена, установив, что наклон Пизанской башни составляет 3,97 градуса. В июне 2010 года Книга рекордов Гиннеса сертифицировала здание Capital Gate в Абу-Даби, ОАЭ, как "Самую наклонённую башню, построенную человеком"; её наклон составляет 18 градусов, что почти в пять раз больше, чем у Пизанской башни, однако она была специально спроектирована с учётом наклона. Наклонная башня Ванаки в Ванаке, Новая Зеландия, также была построена преднамеренно и наклонена на 53 градусов к земле.