Bí quyết gì giúp tháp nghiêng Pisa trụ vững được qua 4 trận động đất?

(giaidauscholar.com) - Mặc dù nghiêng ở một góc tới 5,5 độ, song tháp Pisa cao 58m vẫn tồn tại, không hề bị hư hại ít nhất trong 4 trận động đất ở vùng này từ năm 1280. Bí quyết gì giúp tòa tháp chuông này, được khởi xây từ năm 1173, vẫn nguyên vẹn trong các đợt thiên tai đã làm đau đầu giới chuyên môn trong suốt thời gian dài qua. Giờ các nhà khoa học tin họ đã giải mã được bí ẩn này.

• Chùm ảnh du lịch: Tháp nghiêng Pisa (Italy) đẹp đến sững sờ
• Big Ben cũng sắp thành “tháp nghiêng Pisa”?
• Tháp nghiêng Pisa đã sáng bóng

Nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Bristol và trường Đại học Roma kết luận rằng sự tồn tại của tháp Pisa có thể do hiện tượng được cho là tương tác động thái cấu trúc đất (DSSI).

“Trớ trêu thay, chính mảnh đất đã gây nên sự bất ổn định và khiến tháp Pisa có thể sụp đổ lại được ghi nhận là góp phần giúp tháp nghiêng tồn tại qua những trận địa chấn” – theo giáo sư Mylonakis thuộc Khoa Xây dựng trường Đại học Bristol, người phụ trách nhóm nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu cho biết, chiều cao và độ cứng đáng kể của tháp Pisa kết hợp với độ mềm của đất nền làm cho các đặc tính dao động của cấu trúc được thay đổi phần nào theo cách mà tháp không cộng hưởng với chuyển động đất trong động đất. Theo nhóm nghiên cứu này, đó chính là “chìa khóa” cho sự tồn tại của tháp nghiêng.

Sự kết hợp độc đáo của những đặc điểm này khiến tháp nghiêng Pisa đạt kỷ lục thế giới về hiệu ứng DSSI.

Giáo sư Mylonakis được mời tham gia cùng nhóm nghiên cứu gồm 16 thành viên khám phá bí ẩn của tháp nghiêng Pisa đã khiến các nhà khoa học đau đầu trong nhiều năm qua.

Do tính dễ bị tổn thương của cấu trúc, không trụ theo chiều thẳng đứng, nên nhiều chuyên gia từng cho rằng tháp nghiêng Pisa sẽ bị tổn hại nặng hoặc thậm chí bị sụp đổ trong những trận địa chấn ở mức độ vừa phải. Song thật kinh ngạc là những dự đoán đó không hề xảy ra cho đến nay.

Các  kết quả nghiên cứu đã được trình bày tại một số hội thảo quốc tế và sẽ chính thức được công bố tại Hội nghị châu Âu lần thứ 16 về Kỹ thuật Động đất diễn ra ở Thessaloniki, Hy Lạp, vào tháng 6.

“Cuộc chiến” bảo tồn tháp nghiêng Pisa

Năm 1987, tháp nghiêng Pisa được UNESCO công nhận là di sản thế giới trong bối cảnh lo ngại ngày càng gia tăng rằng tháp nghiêng sẽ sụp đổ và năm 1990 tháp nghiêng phải đóng cửa trong suốt 11 năm để các kỹ sư phải xúc tiến dự án tốn kém 6 triệu bảng để tháp ổn định.

Tháp nghiêng được mở cửa lại hồi năm 2001, một phần để khách tham quan được “thực mục sở thị” tòa tháp, một phần vì doanh thu bán vé góp phần trang trải cho việc bảo trì. Hiện mỗi năm tháp nghiêng Pisa thu hút hơn 1 triệu du khách.

Hồi năm 2010, các nhà phục chế làm cho tháp Pisa vững chắc hơn bằng việc  lấy bớt đất từ một mặt móng tháp, nhờ đó độ nghiêng của tháp 7 tầng này giờ chỉ còn là 3,99 độ, so với trước là 5,5 độ và có thể an toàn trong 200 năm tới.

Nhưng tháp đã nghiêng như thế nào? Giả thuyết được cho là thuyết phục nhất cho đến nay là tháp bắt đầu bị lún sau khi xây dựng đến tầng thứ 3, sau 5 năm. Nguyên nhân là do lỗi thiết kế khi móng tháp chỉ sâu 3m trong khi nền đất yếu, không ổn định.

Thời điểm đó, khu vực này đầy sự thù địch, nhiều bè phái địa phương tranh giành vị trí và quyền lực. Do các cuộc xung đột giữa Pisa và các thành phố Genoa, Lucca và Florence, công trình xây dựng tháp nghiêng bị đình lại trong gần 1 thế kỷ.

Song cũng nhờ đó mà các chuyên gia có thời gian để xử lý đất song nhiều người vẫn tin rằng tháp có thể bị sụp đổ từ cách đây nhiều thế kỷ.

Năm 1272, dưới sự chỉ đạo của kiến trúc sư Giovanni di Simone (người xây dựng Camposanto, công trình thứ 4 đồng thời là cuối cùng ở Nhà thờ lớn) các kỹ sư đã xây dựng các tầng trên với một bên cao hơn bên kia  nhằm bù lại độ nghiêng của tháp. Do vậy, tháp Pisa thực sự có đường cong.

Tuy nhiên, công trình xây dựng lại bị đình lại một lần nữa vào năm 1284 khi người Pisa bị người Genoa đánh bại trong trận chiến Meloria. Phải đến năm 1319, tầng tháp thứ 7 mới được hoàn thành. Thời điểm đó, công trình này đã được giao cho Tommaso di Andrea Pisano.

Cách biển Địa Trung Hải 7 dặm về phía Tây, tháp Pisa với trọng lượng 14.500 tấn luôn phải đối chọi với thiên tai, bão táp và song đến giờ vẫn trụ vững sau khi được tu bổ.

Tuấn Vĩ
Theo Daily Mail