Les leçons de construction de la tour penchée de Pise

Tout a commencé en 1173. Les deux niveaux d'origine de la tour de Pise ne se penchaient pas mais la structure a commencé à inclination lorsque la construction est passée au troisième niveau et au-delà en 1178. Diverses solutions ont été jugées une fois que l'architecte a pris note du lean en 1185, déterminant que le sol sur le site choisi était trop instable pour soutenir une structure aussi grande.

La construction de la tour de Pise s'est arrêtée pendant près d'un siècle à cause des guerres de Pise avec la ville voisine de Florence. Les travaux ont recommencé en 1272 et quatre étages ont été construits sous un angle modifié aux niveaux précédents, mais la tour penchée de Pise a commencé à se pencher dans le sens du côté le plus haut. En 1284, la construction s'est de nouveau arrêtée parce que Pise a été conquise par Gênes dans une autre guerre. En 1370, la tour, maintenant huit étages et 200 pieds de haut, a été officiellement achevée.

Le problème

Les experts ont été divisés quant à savoir si le lean était un effet conçu par les architectes, ou si le lean était le résultat de problèmes structurels relatifs au sol à la base de la tour. Cependant, les tests du 20e siècle ont prouvé de manière concluante que l'inclinaison a commencé après la construction. L'étude du sous-sol a révélé un matériau de type argile inter-couches lavé par des eaux souterraines.

La fondation de la tour de Pise a été posée en 1173, construite principalement de marbre et de chaux; La tour a été construite dans un fossé circulaire, d'environ cinq pieds de profondeur, au-dessus du sol constitué d'argile, de sable fin et de coquilles. La cause du lean est due à une réaction du composite d'argile, de sable fin et de coquilles sur lesquelles la tour est construite. Ce mélange de sol est plus compressible du côté sud, mais au fil des ans, à mesure que l'inclinaison augmentait, la tour de Pise a cessé de couler et a commencé à tourner, provoquant le montage du côté nord vers la surface.

La solution

La structure de la tour de Pise était soumise à deux risques principaux: défaillance structurelle de la maçonnerie fragile et s'effondrer en raison de la rupture du sous-sol autour des fondations. Une solution possible récente impliquée menant en installant un contrepoids d'environ 660 tonnes sur le côté nord de la base de la tour afin d'arrêter la rotation. Ça a échoué. Puis, en 1995, la congélation des câbles en acier insérant et la congélation du sous-sol ont été tentés, mais cela a provoqué une augmentation du lean.

Plus tard, les scientifiques et les ingénieurs ont détecté que l'extraction du sol était la clé pour ramener l'inclinaison dans des conditions stables. Le sol a été extrait de deux couches de terre: la couche supérieure de sol sableux et la seconde d'argile marine. La théorie était que pendant que le sol était enlevé, la compression au sol allait augmenter et que l'argile se consoliderait, fournissant une base plus forte.

Les exercices ont extrait le sol de l'intérieur d'un boîtier sans agir sur d'autres éléments ou à l'extérieur. La cavité de perceuse se ferme ensuite en douceur lorsque le foret est rétracté et que le sol se réglera, formant un berce.

En utilisant cette méthode, les ingénieurs ont réduit le maigre vers le centre de 20 pouces, à l'endroit où il était en 1838. Le haut de la tour se penche maintenant à un peu plus de 13 pieds au centre.

Leçon apprise

Les semelles sont la partie la plus principale et la plus importante de tout bâtiment - elle peut garantir le succès ou l'échec total du projet. Bien que le problème de l'inclinaison soit résolu, c'est un problème qui peut affecter une variété de projets. Voici quelques conseils pour faire face aux sols mous:

1. Lors de la construction sur des sols mous, il peut être nécessaire de fouiller au-de.
2. Remplacez le sol mou par un sol adéquat qui produira la capacité de roulement spécifiée dans la conception.
3. Construisez une semelle plus grande et renforcez-la avec de l'acier supplémentaire (en semelles en béton).
4. Utilisez un empilage de frottement ou un empilage de palier de chargement si le type de sol ci-dessous est approprié.
5. Inonder le sol une fois les tranchées creusées, puis compacter soigneusement. Cette pratique courante améliore la cohésion et rend le sol considérablement plus stable pour s'appuyer sur.
6. Injecter une suspension de sol / ciment. Ce processus nécessite quatre pièces d'équipement clés: une forage pour faire avancer la suspension pour concevoir la profondeur, une usine de lots ou un réservoir pour mélanger la suspension de ciment, une pompe pour pousser la suspension à la forage et un outillage spécialisé pour mélanger la suspension de ciment avec du sol in situ.
7. Utilisez des géogrides pour fournir une moyenne efficace pour réduire la pression sous la surface de la circulation.

Chaque projet est unique et nécessitera une combinaison différente de techniques en fonction du type de matériaux utilisés, du type de structure et des conditions de sol spécifiques dans chaque cas. Gardez à l'esprit que les réglementations et codes requis doivent être respectés dans toutes les conditions.