| 《比萨斜塔治理情况通报》
该《通报》是由1990年3月意大利政府任命成立的比萨斜塔维护委员会岩土工程专家发出。[注：专家是J.B.Burland教授（英国人）、M.Jamiolkowski教授（意大利人）、R.Lancellotta教授（意大利人）G.A.Leonards教授（美国人）C.Viggiani教授（意大利人）。] 任命专家是因为1989年帕维亚教堂古塔没有预兆的倒塌，死亡4人。它是威尼斯钟塔突然破坏的重演。这两个塔和比萨斜塔有共同的地方，它们都是用填充结构的墙造成。所以维护委员会考虑它的结构安全决定向游人关闭。 早些时候维护委员会已经考虑到决定塔安全的不仅是倾斜，还有结构随时有破坏的危险。倾覆和砌体压屈两个破坏机理是相互有关的。倾斜增加了南部砌体压力，1987年第一层由于楼梯的减损最危险的断面已经达到8MPa。图1表示在第一层挑橼上由于楼梯砌体断面减少形成塔的最高压力断面。 更严重的是第二层直接放在第一层的填充结构的墙上。所以在外墙面形成结构局部受压破坏的临界区的破坏随时可能发生。 根据以上情况维护委员会为了防止倾斜增加引起连锁反应（目前每年6弧秒）决定施行以下永久性的维护措施，预计在1995年完成。 1.全面研究包括艺术史，修复，结构工程和岩土工程； 岩土工程方面的研究包括现场全面调查、实验室岩土实验、塔的整体结构三维数值分析、离心机模拟塔从施工开始到目前的情况、地震破坏分析和风力对塔的影响等。 2.增加新的监测系统，对地基和上部结构同时监测。 3.由于考虑到永久性的稳定地基和加固上部结构的措施都需要很长的时间，维护委员会决定采取临时的完全可以逆转的能够略微改善塔的地基和结构稳定性的措施。 第一项措施在1992年已经实施：在第一层加予应力钢索，如图3所示，以避免外部墙面的破坏保护结构的整体性。 第二项临时措施是在基础的北缘施加600t的反压如图4所示。目的在于略微增加塔的稳定性。该项措施将减少倾覆弯矩10%左右。施加反压的准备工作在1993年的3月开始，铅块将以很慢的速度在6-9月之间放置，对塔的反应连续严密监控。根据数值计算和定量理论分析，期望反压能减少倾斜值5-10弧秒，并缓解以后几年的倾斜速度。（笔者注：期望反映在上述征询表上）。 4. 在这期间维护委员会研究稳定地基和加固上部结构的方法。在诸多方案中委员会倾向于最稳妥的方案：增加北部地基沉降以停止倾斜或者能减少1度以下，而不触动塔的结构。这样的方法有明显的优点，既不触动塔体结构而又解决了稳定地基和加固上部结构的问题。可能减少倾斜0.5-1.0度和相应减少南部墙体的高压应力。目前维护委员会考虑的有两种方法： 减少比萨粘土上层，即B1层（图5）的体积，用Calabresi和Mitchell在1911年建议的电渗处理法； 用Terraccina 1962年建议的在塔下掏土技术，它最近用在墨西哥城以减少包括建于16世纪大教堂在内一批受1985年地震影响建筑物的差异沉降。掏土技术是有控制地掏掉A层北部基础下一部分土如图6所示。 为这两个方法做的现场试验已经进行，结果在1994年初研究。 对比萨斜塔的历史，它的沉降情况和地基条件等参考Croce等1984年，AGI1991年和Jamiolkowski等1993年的文章。 |
单位：西安振华岩土工程研究所 |