Proč se šikmá věž v Pise nezřítí?TED-Ed

„Nemají i zbytečné věci své místo v tomhle ani zdaleka dokonalém světě?“ V roce 1990 najala italská vláda přední inženýry, aby stabilizovali slavnou šikmou věž v Pise. Pokusů o narovnání už bylo v její 800leté historii mnoho, ale až počítačové modely tohoto týmu odhalily skutečnou naléhavost situace. Spočítali, že věž by se zřítila, pokud by úhel sklonu dosáhl 5,44°, přičemž aktuální úhel sklonu byl 5,5°. Nikdo netušil, jak je možné, že věž stále stojí, ale krize byla evidentní: bylo třeba vyřešit problém, který inženýry mátl po staletí, a bylo třeba to udělat rychle.

Abychom to pochopili, musíme si nejdřív vysvětlit, proč se věž vlastně naklonila. Ve 12. století se bohatá námořní Pisánská republika rozhodla proměnit Katedrální náměstí v majestátní památku. Dělníci zkrášlili a zvětšili existující kostel a přidali na náměstí masivní baptisterium s kupolí. V roce 1173 začaly práce na volně stojící kampanile neboli zvonici.

Inženýři a architekti tehdejší doby byli mistry svého oboru. Ale i přese všechny technické znalosti toho nevěděli dost o zemi, na které stáli. Název Pisa pochází z řeckého slova pro mokřady, což perfektně popisuje podloží města tvořené jílem, blátem a mokrým pískem. Starověcí Římané se s podobnými podmínkami vyrovnávali masivními kamennými sloupy, které se opíraly o stabilní skalní podloží. Architekti projektující věž však věřili, že třímetrové základy budou pro jejich relativně nízkou stavbu stačit.

Bohužel však ani ne o 5 let později už byla jižní strana věže pod zemí. Takové sesouvající se základy by byly za normálních okolností fatální vadou. Pokud by dělníci přidali další zatížení, tlak z horních podlaží by způsobil další propad stavby a fatálně zvýšil náklon. Ale výstavba se zastavila na téměř sto let u čtvrtého patra, když se Pisa zapojila do vleklého válečného konfliktu. Tato dlouhá pauza umožnila, aby se půda usadila, a když se začalo v roce 1272 znovu stavět, stály základy na o něco pevnějším podkladu.

Pod vedením architekta Giovanniho di Simone se dělníci snažili mírný náklon věže vykompenzovat tak, že několik dalších pater udělali na jižní straně vyšších. Ale kvůli tíze přidaného zdiva se tato strana propadla ještě víc. V době, kdy dokončili sedmé patro a zvonici, byl úhel sklonu 1,6°.

Po staletí zkoušeli inženýři různé strategie vypořádání se s náklonem. V roce 1838 vykopali okolo základny cestu, aby mohli prozkoumat propadlé základy. Ale odstranění podpůrného písku naklonění ještě zhoršilo. V roce 1935 italská komise inženýrů injektovala základy maltou. Malta však nebyla mezi základy rovnoměrně rozprostřena, což vyústilo v další náhlý propad. Všechny tyto neúspěšné pokusy spolu se stále se propadajícími základy věž příblížily k bodu zlomu.

A bez kompletní znalosti složení půdy nedokázali inženýři určit přesný úhel způsobící zhroucení ani navrhnout způsob, jak pádu předejít. Po 2. světové válce vědci vyvinuli testy, kterými mohli získat chybějící informace. A v 70. letech inženýři vypočítali těžiště kruhové věže. S těmito daty a novou výpočetní technikou mohli namodelovat, jak pevné podloží je, trajektorii věže i přesné množství výkopů nutných pro zachování věže.

V roce 1992 vyvrtali šikmé tunely, aby odsáli 38 metrů krychlových půdy ležící pod severní stranou věže. Potom stavbu dočasně vyvážili 600 tunami olověných odlitků a následně upevnili základnu s ocelovými kabely. Po více než šesti stoletích od jejího dostavení byla věž konečně narovnána… do asi 4° úhlu sklonu. Nikdo nechtěl, aby se věž zřítila, ale zároveň nechtěli přijít ani o nejznámější rys této památky.

Dnes se věž tyčí do výšky 55 až 56 metrů a měla by zůstat stabilní po dalších ještě aspoň 300 let jako monument dokazující, že i v nedokonalosti je krása. Překlad: marysol www.videacesky.cz