Све је почело 1173. године. Првобитна два нивоа куле у Пизи нису се нагињала, али је структура почела да се нагиње када је изградња прешла на трећи ниво и даље 1178. Различита решења су испробана када је архитекта приметио нагнутост 1185. године, утврдивши да је тло на изабраном месту превише нестабилно да би издржало тако велику структуру.
Изградња куле у Пизи заустављена је скоро један век због ратова Пизе са суседним градом Фиренцом. Радови су поново почели 1272. године и четири спрата су изграђена под измењеним углом у односу на претходне нивое, али је Криви торањ у Пизи почео да се нагиње у правцу више стране. Године 1284. градња је поново стала јер је Пиза у другом рату освојила Ђенова. Године 1370. торањ, који сада има осам спратова и висок 200 стопа, званично је завршен.
Проблем
Стручњаци су подељени око тога да ли је нагнутост био ефекат који су дизајнирали архитекте или је нагнутост резултат структуралних проблема у вези са тлом у подножју торња. Међутим, испитивања током 20. века су недвосмислено доказала да је нагињање почело након изградње. Проучавањем подземља откривен је међуслојни материјал глиненог типа испран подземним водама.
Темељ за кулу у Пизи је постављен 1173. године, изграђен углавном од мермера и креча; кула је изграђена у кружном јарку, око пет стопа дубоко, над земљом која се састојала од глине, ситног песка и шкољки. Узрок нагињања је реакција композита глине, ситног песка и шкољки на којима је изграђен торањ. Ова мешавина земљишта је стисљивија на јужној страни, али током година како се нагиб повећавао, Кула у Пизи је престала да тоне и почела да се окреће, што је довело до померања северне стране према површине.
Раствор
Конструкција куле у Пизи била је подложна двама главним ризицима: крхком структурном квару зидарство, а урушавање услед разбијања подземља око темеља. Недавно могуће решење подразумевало је вођење постављањем противтега од око 660 тона на северној страни основе торња како би се зауставила ротација. Није успело. Затим је током 1995. године покушано замрзавање уметнутих челичних каблова и замрзавање подземља, али је то довело до повећања нагиба.
Касније су научници и инжењери открили да је вађење тла кључно за враћање нагиба у стабилне услове. Тло је извађено из два слоја земље: горњег слоја песковитог земљишта и другог од морске глине. Теорија је била да док се тло уклања, компресија тла нарасте и да се глина консолидује, пружајући чвршћу основу.
Бушилице су извлачиле тло из унутрашњости кућишта без утицаја на друге елементе или ван њега. Шупљина бушилице се затим глатко затвара када се бушилица увуче и тло се слегне, формирајући колевку која ублажава торањ док се лагано помера ка северу.
Користећи ову методу, инжењери су смањили нагиб ка центру за 20 инча, назад на место где је био 1838. Врх торња се сада нагиње нешто више од 13 стопа од центра.
Лекција научена
Фоотингс су најважнији и најважнији део сваке зграде - може гарантовати успех или потпуни неуспех пројекта. Иако је проблем нагињања решен, то је проблем који може утицати на различите пројекте. Ево неколико савета за поступање са меким земљиштима:
- Када се гради на меком тлу, можда ће бити потребно извршити ископ преко меког места и поставити дубљи темељ.
- Замените меко тло адекватним земљиштем које ће произвести носивост наведену у пројекту.
- Изградите већи темељ и ојачајте га додатним челиком (у бетонским основама).
- Користите трење нагомилавање или крајњи носиви шипови ако је тип тла испод погодан.
- Поплавите земљу након што су ровови ископани, а затим их темељно сабијте. Ова уобичајена пракса побољшава кохезију и чини тло знатно стабилнијим за изградњу.
- Убризгајте земљу/цементну суспензију. Овај процес захтева четири кључна комада опреме: бушилицу за напредовање суспензије до пројектоване дубине, серијско постројење или резервоар за мешање цементне суспензије, пумпа за гурање суспензије до бушаће платформе и специјализоване алате за мешање цементне суспензије са земљом на лицу места.
- Користите геомреже да бисте обезбедили ефективно средство за смањење притиска испод саобраћајне површине.
Сваки пројекат је јединствен и захтеваће другачију комбинацију техника у зависности од врсте материјала који се користи, врсте структуре и специфичних услова тла у сваком случају. Имајте на уму да се захтевани прописи и кодекси морају испунити у сваком стању.
