نگرشی به برج پیزا

برجی را فرض كنید كه بر روی زمینی نهاده شده است كه شامل مواد انسجام یافته ای از ژله و یا اسفنج می باشد و این مواد در عمق زمین با یكدیگر سایش دارند. انحراف برج به طور بی امان به سوی محلی كه در نهایت خواهد افتاد، در حال افزایش است. هر پارازیتی در زمین در سمت انحراف برج باعث واژگونی برج خواهد شد. از این بدتر اینكه مصالحی كه برای ساخت برج بكار گرفته شده آنقدر شكننده است كه هر فشاری كه به سبب انحراف برج بوجود می آید باعث فرو ریختگی ساختاری برج می شد این تصویر وضعیت انحراف برج پیزا را نشان می دهد و اینكه چرا تثبیت آن كنكاش مهندسین عمران را برانگیخته است.

جزئیات برج و تاریخچه زمین

تصویر شماره 1، برش عرضی (یابرش مقطعی) از برج 14500 تنی را نشان می دهد كه یك برج ناقوس در مجاورت كلیسای جامع است. برج تقریباً 60 متر ارتفاع داردو قطر پی آن 6/19 متر است پی ها در حدود 5/5 درجه به سمت جنوب شیب دارند و قرنیز هفتم در زمین در حدود 5/4 متر آویزان است.

سطوح درونی و بیرونی برج استوانه ای با مرمر پوشانده شده است اما فضای بین این پوشش با خرده سنگ و گل و آهك كه در میان آنها خلل و خرج بسیاری دیده می شود، پر شده است. یك پلكان مارپیچی، انحناء یافته در این دوایر وجود دارد.

زمین زیر برج (تصویر شماره2) از سه لایه متمایز تشكیل شده است. لایه A در حدود 10 متر ضخامت دارد و عمدتاً از رسوبات نرم شنی دهانه رودها و گل و لای رسی كه از حالات جزر و مدی به جا مانده اند، تشكیل شده است. بر اساس گونه های نمونه برداری شده و آزمایشهای  مخروط به نظر می رسد.

جنس مواد جنوب برج نسبت به شمال برج كه تراكم بیشتری دارد بیشتر از جنس رس باشد.

لایه B خاك رس نرم و حساسی است كه به طور طبیعی با خاك رس دریایی آمیخته شده است. خاك رسی كه با نام پانكون شناخته می شود و حدوداً تا عمق 40 متری گسترش یافته است.

این مواد بسیار حساس هستند و اگر دچار آشفتگی شوند استحكام خود را از دست می دهند. لایه C، شن متراكم است كه تا عمق قابل توجهی گسترش یافته است. سفره آب در گستره لایه A بین 1 تا 2 متر زیر سطح زمین قرار دارد.

سطح روی خاك رس پانكون كه در زیر برج به شكل مقعر شده است نشان می دهد كه میانگین نشست بین 5/2 و 3 متر است. كه دلیل معتبری است كه  نشان می دهد چقدر زمین زیر برج نرم است.