27. 右圖是義大利的比薩斜塔,與它相鄰的大教堂、洗禮堂、墓園均對 11 世紀至 14 世紀義大利建築 藝術有巨大影響,被聯合國教科文組織評選為世界遺產。比薩斜塔塔身傾斜主要和它位於哪種地 層區有關?
(A)火山角礫岩
(B)沉積層
(C)珊瑚礁
(D)砂岩
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統計: A(52), B(113), C(11), D(20), E(0) #1972650
統計: A(52), B(113), C(11), D(20), E(0) #1972650
詳解 (共 2 筆)
#7369651
比薩斜塔之所以「斜」,並非建築師的刻意設計,而是典型的地質與工程力學問題。以下是詳細解析:
1. 地理背景與成因
比薩(Pisa)位於義大利亞諾河(Arno River)的出海口附近。
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地層組成: 這一帶的地層主要是由亞諾河長期沖積而成的河口沉積層。
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具體成分: 這些沉積層主要由黏土(Clay)、粉砂(Silt)和細砂(Sand)組成,地質結構非常鬆軟且含水量高。
2. 為什麼會傾斜?
1173 年斜塔開始動工後,剛蓋到三樓,地基就出現了不均勻沉陷(Differential Settlement):
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土層不穩: 斜塔的地基下有一層深厚的鬆軟黏土層。由於南側的土層比北側更為鬆軟且不穩定,塔身的重力導致南側地基被過度壓縮。
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地基太淺: 當時設計的地基僅約 3 公尺深,相對於高達 55 公尺、重達 1.4 萬噸的石塔來說,地基深度完全不足以支撐其重量在這種軟弱沉積層上的分布。
3. 選項解析
| 選項 | 解析 |
| (A) 火山角礫岩 | 火山岩通常結構堅硬穩定,若蓋在這種岩層上,塔身不太可能發生嚴重的地基沉陷。 |
| (B) 沉積層 | 正確。 比薩斜塔位於亞諾河沖積平原,鬆軟的沉積黏土是導致傾斜的主因。 |
| (C) 珊瑚礁 | 比薩斜塔並非位於熱帶淺海環境,且珊瑚礁多屬石灰岩質,質地與河口沉積物截然不同。 |
| (D) 砂岩 | 雖然沉積層中含有砂,但單純的砂岩(Sandstone)是固結的岩石,具有一定的承載力,不如鬆散的沉積黏土層那樣容易導致劇烈傾斜。 |
歷史補帖:現代搶救工程
1990 年代,斜塔因傾斜角度過大面臨倒塌風險。工程專家最後採取了「抽土法」(從斜塔北側下方抽走少量沉積土,讓北側也跟著下沉一點點),成功讓塔身「扶正」了約 40 公分,目前已趨於穩定。
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