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比薩斜塔是意大利最具代表性的地標之一。
但它並不是唯一傾斜的建築——從荷蘭的「跳舞屋」到中國的虎丘塔,世界各地都有這些歪斜的地標。
那麼,為什麼它們會傾斜?又是為什麼傾斜並不代表會倒塌呢?
根據荷蘭台夫特理工大學(Delft University of Technology)和三角洲研究院(Deltares)的岩土工程副教授曼蒂・科夫博士(Dr Mandy Korff) 的說法,建築物傾斜的原因有很多。
在某些情況下,例如荷蘭的「跳舞屋」,是由於地基形式造成的。
「在阿姆斯特丹市中心,多數房屋是以木樁作為地基,」科夫說。
她解釋說,這些木樁成對設置在建築物牆體下方,深入約12米的土層中,而土壤通常是柔軟的黏土、泥炭或砂。
「如果木樁狀況良好,房屋通常不會出現問題,」她說。
但是如果木樁開始腐朽,或是磨損不均,加上重量分佈不平均,就可能導致建築隨時間推移逐漸傾斜。
土壤條件也可能導致建築物傾斜往一邊,而比薩斜塔正是典型的例子。
比薩大學土壤力學與基礎工程教授努齊安特・斯奎利亞(Nunziante Squeglia)是監測斜塔傾斜進展的團隊成員之一。
「這座塔從一開始建造時就開始傾斜,原因是地基土壤極為鬆軟,導致塔身下沉了約3至4米,」斯奎利亞在接受BBC電台節目《見證歷史》(Witness History)訪問時說。
建築物也可能因為人為改變土壤而產生傾斜——例如位於代爾夫特的「舊教堂」(Oude Kerk)鐘塔。
「這座塔比較少人知道,但它的傾斜方式其實與比薩斜塔相當類似,」科夫說。
「它會朝運河方向傾斜,是因為其中一側的土壤在開鑿運河時被挖走,導致那一側的地基變得較為鬆軟,支撐力不足。因此,在建造過程中,它就開始產生傾斜了。」
地下水位的變化也可能導致建築物傾斜。而科夫指出,有時候建築其實是刻意設計成傾斜的。
「阿姆斯特丹的許多房屋會向前傾斜,因為過去的商人住宅就是這樣設計的,」她說。
「這些房子通常建在運河旁,用來儲存貨物;為了方便將物品搬運進屋,建築會刻意向前傾斜。所以,如果建築是向前傾,並不代表出現問題;但如果是向側邊傾斜,那就可以確定並非原本的設計意圖。」
那麼,既然有這麼多傾斜的建築,為什麼我們不太擔心呢?
根據科夫博士的說法,建築物傾斜並不一定代表結構不安全。
「必須傾斜得相當嚴重,才會影響到結構穩定性,」她說。
不過,在某些情況下仍然需要進行矯正——比薩斜塔就是一個例子。
雖然這座塔從建造初期就開始傾斜,但測量數據顯示,在20世紀期間情況進一步惡化,傾斜角度持續增加。
「當時的情況非常令人擔憂,」斯奎利亞說。
然後在1989年,意大利帕維亞市的市政塔倒塌。斯奎利亞認為,這起事件成為一個「轉捩點」,比薩斜塔也因此在翌年關閉。
當時提出了許多讓比薩斜塔稍微回正、恢復安全的方法。
斯奎利亞說:「最終採用的是『抽取土壤』的技術。」
「在不直接接觸塔身的情況下,工程人員從地基北側移除了約37立方米的土壤。」
11年後,斜塔才重新對外開放。
不過,科夫指出,這種把建築物扶正的方法其實並不常見。
「這對比薩斜塔來說是相當特殊的做法——在一般情況下不會這樣處理,」她說。
如果傾斜的建築像阿姆斯特丹的房屋一樣使用木樁地基,更換地基確實可以防止傾斜繼續惡化,但這種工程具有「侵入性」,通常需要拆除建築的一樓結構。
科夫說,也有可能像頂起汽車那樣,把整棟房子撐起來加以矯正,但有時候這樣做反而弊多於利。
「如果建築物已經傾斜得很嚴重,再把它拉正其實相當危險,因為整棟房子已經在某種程度上適應了這種傾斜狀態,」她說。
「因此在處理時必須非常小心,至少不能讓情況變得更糟。」
雖然某些建築可以進行穩固處理,但這些方法也都有其代價。
科夫說:「在技術上,各種處理方式幾乎都做得到——沒有不可能的。」
「但問題是成本相當高,而且過程也十分複雜。」
科夫的研究發現,僅在荷蘭就有約7.5萬間房屋是建立在木樁地基上,並面臨受損風險;而因為淺層地基而有風險的房屋數量,更是接近其三倍。
而且,這些問題未來可能會進一步惡化。
「隨著氣候變化與地下水環境的改變,我們有時會觀察到變化速度加快的情況,」科夫說。
當地下水位下降時,木樁會暴露在空氣中,因而加速腐朽與損壞。此外,地下水變動也會影響土壤層結構,進一步牽連到使用不同類型地基的建築物。
不過她也補充,這整個過程通常進展緩慢。
至於比薩斜塔,經過11年的整修工程,2001年完成修復時,其傾斜程度已減少超過40公分。工程師認為,它在未來至少200年內都能維持安全無虞。
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15/05/2026 05:00PM
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