Автор фото, Sol de Zuasnabar Brebbia via Getty Images
Вежа в Пізі є одним із найупізнаваніших символів Італії.
Проте, це не єдина конструкція, що має нахил; від “Будинків, що танцюють” у Нідерландах до пагоди на пагорбі Хулінь у Китаї, похилі пам’ятки можна знайти по всьому світу.
Але чому ж вони нахиляються? І чому це зовсім не означає, що вони обов’язково впадуть?
Чому деякі будівлі нахиляються
Існує декілька причин, через які конструкції можуть мати нахил, за словами докторки Менді Корфф, доцентки з геотехнічної практики в Делфтському технічному університеті та Deltares у Нідерландах.
У деяких випадках, як-от із відомими нідерландськими “Танцюючими будинками”, це пов’язано з типом фундаменту.
Автор фото, Karl Hendon via Getty Images
Підпис до фото, Амстердамські "Танцюючі будинки" збудовані на дерев'яних палях, що надає їм кривого вигляду
«У центрі Амстердама більшість будинків зведені на дерев’яних палях», — каже Корфф.
Вона пояснює, що палі встановлюються попарно під стінами та фасадами будинків. Вони занурюються на 12 метрів у ґрунт, який складається з м’якої глини, торфу або піску.
«Якщо все залишається незмінним, і палі залишаються міцними, то з будинками нічого не трапляється», — стверджує вона.
Однак, за її словами, якщо палі починають руйнуватися або гнити, можуть виникнути тріщини, а нерівномірний знос або розподіл ваги з часом можуть призвести до нахилу будівель.
Випадок Пізи
Нахил будівель також може бути спричинений умовами ґрунту — саме так сталося з відомою вежею в Пізі.
Нунціанте Скуелья, професор механіки ґрунтів і фундаментів в Університеті Пізи, входить до команди, яка спостерігає за нахилом вежі.
«Вежа почала нахилятися від самого початку будівництва через надзвичайну м’якість ґрунту. [Вона просіла] на три-чотири метри», — сказав Скуелья в радіопрограмі BBC Witness History.
Будівлі також можуть нахилятися через зміни ґрунту, спричинені людською діяльністю — наприклад, вежа Oude Kerk, або Старої церкви, у Делфті.
«Вона набагато менш відома, [але] нахиляється приблизно так само, як і Пізанська вежа», — зазначає Корфф.
«Вона нахилена в бік каналу, тому що ґрунт з одного боку був вийнятий для каналу, і він там м’якший. Отже, [там] менший тиск, щоб утримувати її вертикально, і коли її будували, вона почала нахилятися».
Автор фото, Sergio Amiti via Getty Images
Підпис до фото, Вежа Oude Kerk у Делфті нахилена – частково через наявність каналу
Зміни рівня ґрунтових вод також можуть призводити до нахилу будівлі.
Іноді, за словами Корфф, будівлі нахиляються навмисно.
«Багато будинків в Амстердамі побудовані з нахилом уперед, тому що так будували купецькі будинки в минулому», — каже вона.
«Їх часто зводили вздовж каналів для зберігання, і для зручнішого транспортування всередину будинку вони фактично будувалися [з нахилом уперед]. Тому, якщо вони нахилені вперед, це не означає, що є проблема. Але коли вони нахиляються вбік, ви точно знаєте, що це не було задумано», — пояснює Корфф.
Виправлення нахилу
Тож, чи варто через це турбуватися?
Нахил будівлі не обов’язково означає, що вона є конструктивно небезпечною, стверджує докторка Корфф.
«Щоб стати конструктивно нестійкою, вона повинна нахилитися досить сильно», — пояснює вона.
Однак іноді нахил потребує виправлення — як це було у випадку з Пізанською вежею.
Хоча вона почала нахилятися дуже рано, вимірювання показали, що у XX столітті ситуація погіршилася, і нахил вежі неухильно зростав.
«Ситуація була дуже тривожною», — каже Скуелья.
Автор фото, PhotoFires via Getty Images
Підпис до фото, Пізанська вежа нахилялася дедалі більше, поки зрештою її не довелося випрямляти, щоб забезпечити безпеку
А потім, у 1989 році, обвалилася міська вежа в італійському місті Павія.
За словами Скуельї, це стало «пусковим механізмом», і наступного року вежу в Пізі закрили.
Було багато ідей, як трохи випрямити Пізанську вежу, щоб зробити її безпечною.
«Обрана техніка — це вилучення ґрунту», — каже Скуелья.
«Не торкаючись вежі, з північного боку фундаменту вилучили 37 кубічних метрів ґрунту», — додає він.
Вежу знову відкрили через 11 років.
"Особливий" випадок
Але цей метод випрямлення будівлі є нетиповим, каже Корфф.
«Це особливий випадок для Пізи — за звичайних умов такого не робили б», — каже вона.
Якщо нахилена будівля стоїть на дерев’яних палях, як будинки в Амстердамі, заміна фундаменту може зупинити подальший нахил — але це “інвазивний” процес, який передбачає видалення першого поверху.
Автор фото, Antonello NUSCA/Gamma-Rapho via Getty Images
Підпис до фото, Одинадцять років стабілізаційних робіт завершилися у 2001 році
Також можна виправити нахил, піднявши будинок домкратом, подібно до того, як піднімають автомобіль, зазначає Корфф — але іноді це може завдати більше шкоди, ніж користі.
«Якщо будівля сильно нахилена, випрямляти її досить небезпечно, бо вона вже певною мірою пристосувалася до цього стану, — каже вона. — Потрібно бути дуже обережними, щоб принаймні не зробити гірше».
Хоча деякі будівлі можна стабілізувати, це має і свої недоліки.
«З будівлями можна робити різні речі — усе можливо, — каже Корфф. — Але це коштує досить дорого [і] це складно».
Вплив зміни клімату
Автор фото, Bloomberg/Contributor via Getty Images
Підпис до фото, Тисячі будинків у Нідерландах ризикують бути пошкодженими, оскільки їхні дерев’яні фундаменти оголюються через зниження рівня ґрунтових вод
Дослідження Корфф показує, що лише в Нідерландах близько 75 000 будинків зведені на дерев’яних палях і перебувають під загрозою пошкодження, а майже втричі більше — через неглибокі фундаменти.
І ці проблеми можуть посилитися.
«Через зміну клімату та зміни рівня ґрунтових вод іноді ми спостерігаємо більш швидкі зміни», — каже Корфф.
Якщо рівень ґрунтових вод знижується, дерев’яні палі опиняються на повітрі, що може прискорити їхнє руйнування.
Зміни ґрунтових вод також можуть впливати на шари ґрунту, що, своєю чергою, позначається на будинках із різними типами фундаментів.
Однак вона додає, що це повільний процес.
Що ж до Пізанської вежі — її нахил зменшили більш ніж на 40 см після 11 років робіт, завершених у 2001 році.
Інженери вважають, що її майбутнє є безпечним щонайменше на наступні 200 років.