Tahap Konstruksi
Semuanya dimulai pada 1173.
Dua tingkat Menara Pisa asli tidak ramping tetapi struktur mulai miring ketika konstruksi pindah ke tingkat ketiga dan seterusnya pada tahun 1178. Berbagai solusi dicoba setelah arsitek memperhatikan ramping pada tahun 1185, menentukan bahwa tanah di lokasi yang dipilih terlalu tidak stabil untuk mendukung struktur besar semacam itu.
Pembangunan Menara Pisa berhenti selama hampir satu abad karena perang Pisa dengan kota tetangga Florence. Pekerjaan dimulai lagi pada tahun 1272 dan empat lantai dibangun dengan sudut yang diubah ke tingkat sebelumnya, tetapi Menara Miring Pisa mulai condong ke arah sisi yang lebih tinggi. Pada tahun 1284 pembangunan berhenti lagi karena Pisa ditaklukkan oleh Genoa dalam perang lain. Pada 1370 menara, sekarang delapan lantai dan tinggi 200 kaki, secara resmi selesai.
Masalah
Para ahli telah dibagi tentang apakah lean disebabkan oleh masalah tenggelamnya tanah atau sebenarnya efek yang dirancang oleh para arsitek.
Namun, tes selama abad ke-20 telah secara meyakinkan membuktikan bahwa kemiringan dimulai setelah pembangunan. Studi tentang lapisan tanah mengungkapkan jenis lempung berlapis-lapis yang dicuci oleh air bawah tanah.
Landasan untuk Menara Pisa diletakkan pada 1173, dibangun terutama dari marmer dan kapur; menara itu dibangun di sebuah parit melingkar, sekitar lima kaki, di atas tanah yang terdiri dari tanah liat, pasir halus, dan cangkang.
Penyebab lean adalah karena reaksi dari komposit tanah liat, pasir halus, dan cangkang yang dibangun menara. Campuran tanah ini lebih bisa dimampatkan di sisi selatan, tetapi selama bertahun-tahun saat kemiringan meningkat, Menara Pisa berhenti tenggelam dan mulai berputar, menyebabkan sisi utara bergerak ke atas ke permukaan.
Solusinya
Struktur Menara Pisa terkena dua risiko utama: kegagalan struktural dari batu yang rapuh dan runtuh akibat putusnya lapisan tanah di sekitar fondasi. Solusi baru-baru ini melibatkan memimpin dengan memasang penyeimbang sekitar 660 ton di sisi utara pangkalan menara untuk menghentikan rotasi. Gagal. Kemudian, selama tahun 1995, pembekuan kabel baja dan pembekuan lapisan tanah bawah tanah telah dicoba, tetapi ini menyebabkan peningkatannya.
Kemudian, para ilmuwan dan insinyur mendeteksi bahwa ekstraksi tanah adalah kunci untuk membawa kemiringan kembali ke kondisi stabil. Tanah diekstraksi dari dua lapisan bumi: lapisan atas tanah berpasir dan yang kedua dari lempung laut. Teorinya adalah bahwa sementara tanah sedang dihapus, kompresi tanah akan melonjak dan tanah liat akan mengkonsolidasi, memberikan fondasi yang lebih kuat.
Pengeboran itu mengambil tanah dari dalam casing tanpa bertindak atas elemen lain atau di luarnya. Rongga bor kemudian menutup dengan lancar ketika bor ditarik dan tanah mengendap, membentuk dudukan yang mendorong menara saat bergeser sedikit ke utara.
Dengan menggunakan metode ini, para insinyur mengurangi kemiringannya ke pusat sebesar 20 inci, kembali ke tempatnya pada tahun 1838. Bagian atas menara sekarang hanya berjarak lebih dari 13 kaki dari pusat.
Lesson Learned
Pijakan kaki adalah bagian yang paling utama dan penting dari setiap bangunan - dapat menjamin keberhasilan atau kegagalan total proyek. Meskipun masalah miring dipecahkan, itu masalah yang dapat mempengaruhi berbagai proyek. Berikut ini beberapa kiat untuk mengatasi tanah lunak:
- Saat membangun tanah lunak, mungkin perlu menggali tanah melewati titik lemah dan menempatkan pijakan yang lebih dalam.
- Ganti tanah lunak dengan tanah yang memadai yang akan menghasilkan kapasitas bantalan yang ditentukan dalam desain.
- Bangun pijakan yang lebih besar dan perkuat dengan baja tambahan (dalam pondasi beton).
- Gunakan friction piling atau end load bearing menumpuk jika jenis tanah di bawah ini cocok.
- Banjir tanah setelah parit-parit tersebut digali dan kemudian dipadatkan secara menyeluruh. Praktek umum ini meningkatkan kohesi dan membuat tanah jauh lebih stabil untuk dikembangkan.
- Suntikkan bubur tanah / semen. Proses ini membutuhkan empat kunci peralatan: rig pengeboran untuk memajukan bubur ke kedalaman desain; batch plant atau tangki untuk mencampur bubur semen; pompa untuk mendorong bubur ke rig pengeboran, dan perkakas khusus untuk mencampur bubur semen dengan tanah di situ.
- Gunakan geogrid untuk memberikan arti efektif untuk mengurangi tekanan di bawah permukaan lalu lintas.
Setiap proyek adalah unik dan akan memerlukan kombinasi teknik yang berbeda tergantung pada jenis bahan yang digunakan, jenis struktur dan kondisi tanah spesifik dalam setiap kasus. Perlu diingat bahwa peraturan dan kode yang diperlukan harus dipenuhi dalam setiap kondisi.