意大利斜塔是位于意大利托斯卡纳省比萨城背面的奇迹广场上的意大利比萨城大教堂的独立钟楼。它建于1173年，拥有著名的建筑师那诺•皮萨诺主持建造。意大利斜塔最著名的地方是它的倾斜。那为什么要探索意大利斜塔为什么不倾斜呢？
从地基到塔顶高58.36米，从地面到塔顶高55米，钟楼墙体在地面宽4.09米，塔顶宽2.48米，总重约14453吨，重心在地基上方22.6米。圆形地基面积285平方米，平均压力为497千帕。倾斜角度为3.99度，偏离地基外缘2.5米，顶层突出4.5米。
与意大利斜塔相比，原设计高度为100米，但建成五六年后，塔体从第三层开始倾斜，一直持续到竣工。建成后，塔顶向南倾斜3.5米。1990年，意大利政府关闭并开始翻新。经过近11年的时间，花了2500万美元将意大利斜塔改为44厘米。专家表示，300年内不会倒塌。
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意大利斜塔是一座著名的历史古建筑。保持这座古建筑的完整性非常重要。为什么意大利斜塔倾斜？是建筑技术问题还是土壤地质问题？既然你倾斜了，为什么不倒下呢？让我们来研究一下意大利斜塔的魔力。
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意大利斜塔倾斜的原因
一开始，意大利斜塔的建造并不是故意建造成倾斜的形状，而是在施工过程中莫名其妙地产生了倾斜。经专家研究发现，由于其基础下土层的特殊性，比萨斜塔倾斜。比萨斜塔下有几层不同材质的土层，各种软粉土的沉淀物与非常软的粘土相间形成，地下水层深约一米。这一结论是在观察地基土层成分后得出的。最新的挖掘表明，钟楼建在古代的海岸边缘，因此土壤在施工过程中被沙化下沉。
然而，1838年的一项工程导致意大利斜塔突然加速倾斜，人们不得不采取紧急维护措施。当时建筑师Alessandron dellagherardesca在原密封的斜塔基础周围进行了挖掘，以探索基础的形式，揭示圆柱基础和基础台阶是否与想象的相同。这种行为使斜塔失去了原有的平衡，地基开始开裂，最严重的是地下水涌入。工程结束后的调查结果表明，倾斜加剧了20厘米，而267年前的倾斜总额只有5厘米。
1838年工程结束后，意大利斜塔的加速倾斜持续了几年，然后趋于稳定，每年倾斜约0.1厘米，塔体偏离“自然姿势”5米以上。
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为什么不倾斜呢？
专家研究回答了为什么意大利斜塔不倒，第一位建筑师皮萨诺当时就知道了， 与整个比萨城一样，建造塔楼的地方， 它们都在一条河谷的冲积地上，土壤是粘土和砂土， 下面是潜水层， 表面坚固的层很薄。他对地基的地质结构一无所知， 而且他在建到三层时发现倾斜，停工等待地基沉降稳定的做法有效地解决了一些问题。
第二位建筑师续建时， 还注意调整倾斜高度， 同时采取措施， 减轻塔体重量。
第三层建筑师建筑在第七层和第八层之间， 钟楼有个转折点， 第八层倾向于北面。建钟楼时， 它还吸收了清真寺尖塔的一些特点， 为了减轻塔的重量和平衡倾斜，没有屋顶。建筑师的做法与比萨城其他地方的做法相似。
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佛罗伦萨是意大利的另一个城市， 於1420 圣玛丽亚建于年•德尔-斐奥雷大教堂， 选址在沼泽地上， 土层更软, 下沉的危险更大，但几百年来一直没有倾斜。一些专家学者推测， 建筑师预计比萨塔会倾斜， 斜塔倾斜了几百年，与设计和建筑师有关。
拯救意大利斜塔
恢复意大利斜塔的主要方法是解除基础应力。人们在斜塔倾斜的相反方向（北）塔基下挖土，利用基础的沉降，使塔的重心向后移动，从而降低倾斜范围。
由于倾斜程度过于危险，比萨斜塔于1990年1月7日停止向游客开放。经过11年的修复，它花费了约2500万美元。斜塔矫正44厘米，基本达到预期效果。专家认为，只要没有不可抗拒的自然因素，修复后的意大利斜塔将在300年内不会倒塌。自2001年12月15日起再次向游客开放。
由于意大利斜塔靠近地中海，频繁的暴雨袭击损坏和褪色了重达14500吨的塔。自2001年以来，一个10人的强大修复小组开始用激光、凿子和注射器清洗塔，花了8年3个月的时间清洗了24424块石头，使这座独立的八层钟楼看起来焕然一新。
据媒体报道，2001年至2013年，意大利斜塔的倾斜度降低了2.5厘米，似乎已经停止了倾斜的趋势。
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意大利斜塔的中国版
在中国四川省马尔康县，有一座建于清朝乾隆年间的43米高的八角碉楼，在半个多世纪的风吹日晒中倾斜了2.3米。经过三次大地震，它仍然屹立不倒，被称为中国的意大利斜塔。
八角碉楼已被中国政府列为国家重点文物保护单位。根据记录，直波碉楼可以追溯到清朝乾隆300多年，主要用于战时通信和防御。对于碉楼倾斜的原因，当地村民认为水流可能侵蚀了以下基石。
当地村民说，解放前碉楼没有明显倾斜，至少肉眼很难看到。后来，当地修建了一条引水沟，水流过碉楼。长期以来，下面的基石变得柔软，倾斜较大。
此外，他们认为水流冲刷和自身地基下沉也可能导致比萨斜塔在中国的倾斜。
2000年，当地政府部门在直波碉楼下修建了挡体进行加固。
探索为什么意大利斜塔倾斜而不倒 意大利斜塔