Chủ đề tháp nghiêng pisa

Câu 2:Hãy tìm hiểu địa chất khu vực xây dựng công trình hoặc lân cận và nêu nhận xét về cấu tạo địa tầng khu vực này và kèm trích dẫn minh chứng.Sơ đồ mặt bằng bên dưới Tháp gồm ba lớp đ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BÀI TẬP VỀ NHÀ 1

Chủ đề: THÁP NGHIÊNG PISA

Lớp: L02 _ Nhóm: 10

MỤC LỤC

DANH SÁCH HÌNH ẢNH 2 Câu 1: Hãy tìm hiểu thêm thông tin về công trình này trên internet (hoặc từ các nguồn khác) và cho biết thời điểm công trình bắt đầu xây dựng và xây dựng xong, và kèm trích dẫn minh chứng? 3 Câu 2: Hãy tìm hiểu địa chất khu vực xây dựng công trình (hoặc lân cận) và nêu nhận xét về cấu tạo địa tầng khu vực này và kèm trích dẫn minh chứng 3 Câu 3: Hãy cho biết hiện tượng/dấu hiệu hư hỏng ở công trình này và kèm trích dẫn minh chứng? 5 Câu 4: Phân tích nguyên nhân đã dẫn đến hiện tượng hư hỏng nêu trên Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng trên khả năng cao thuộc về đơn vị nào (giải thích cho ý kiến của mình)? 5 Câu 5: Tháp nghiêng Pisa đã được khắc phục ( sửa chữa) được hư hỏng bằng giải pháp nào ? 6 Câu 6: Theo các bạn, có thể tránh hư hỏng trên hay không? Nếu có khả năng tránh được hãy nêu các giải pháp phòng tránh? 7 Câu 7: Nhóm có ý kiến gì về hư hỏng trên không? 7 DANH MỤC THAM KHẢO 9

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1 Sơ đồ mặt bằng bên dưới Tháp 4

Hình 2 Biểu đồ thể hiện độ nghiêng của Tháp qua từng năm 4

Hình 3 Mặt cắt địa chất bên dưới Tháp 5

Hình 4 Minh họa phần móng của tháp nghiêng Pisa 6

Câu 1: Hãy tìm hiểu thêm thông tin về công trình này trên internet (hoặc từ các

nguồn khác) và cho biết thời điểm công trình bắt đầu xây dựng và xây dựng xong,

và kèm trích dẫn minh chứng?

- Tháp nghiêng Pisa nằm ở thành phố Pisa, thuộc miền trung nước Ý Tháp được xây dựng trong thời trung cổ năm vào 1173 và hoàn thành vào năm 1372 (khoảng 200 năm): + Vào năm 1178, 3 tầng đầu tiên của tòa tháp đã được hoàn thành theo như bản vẽ và nghiêng về hướng Nam Khi đó công trình đã được tạm ngưng rất lâu gần cả một thế kỷ bởi vì Pisa liên tục có nhiều chiến tranh ở những thành phố khác

+ Tháp nghiêng Pisa được khôi phục vào năm 1272 bởi Giovanni di Simone Từ đó đã xây dựng thêm 4 tầng nữa lên trên phần tháp cũ Với lối thiết kế hoàn toàn mới được cố ý điều chỉnh chiều cao của trụ cao hơn bên kia Tuy nhiên sự điều chỉnh này đã làm tình hình tòa tháp đã trở nên xấu đi Trong quá trình xây dựng ở sau đó trận chiến Meloria xảy đến công trình lại tiếp tục bị đình công vào năm 1284

+ Tiếp đó vào năm 1319, tháp Pisa đã được xây dựng đến tầng thứ 7 Đến năm 1372 thì xây thêm một phòng chứa chuông và lối đi ở gần phần nền của tháp Chúng đã khiến cho tòa tháp bị nghiêng hơn

Câu 2:Hãy tìm hiểu địa chất khu vực xây dựng công trình (hoặc lân cận) và nêu nhận xét về cấu tạo địa tầng khu vực này và kèm trích dẫn minh chứng.

Sơ đồ mặt bằng bên dưới Tháp gồm ba lớp địa chất riêng biệt Lớp A dày khoảng 10m chủ yếu là bùn cát, bùn sét, ngoài ra còn có lớp cát mịn dày 2m Dựa trên mô tả mẫu thí nghiệm xuyên tĩnh, các lớp đất ở phía nam của Tháp dường như có nhiều bùn và sét hơn và lớp cát mỏng hơn ở phía bắc (đây được cho là nguyên nhân Tháp bị nghiêng về phía nam)

Lớp B bao gồm đất sét biển kéo dài đến độ sâu khoảng 40m, được chia thành bốn lớp riêng biệt: Trên cùng là lớp sét yếu, tiếp theo là lớp sét cứng, lần lượt phủ lên lớp cát (cát trung gian) Dưới cùng là một loại đất sét hợp nhất

Lớp C là một lớp cát dày Mực nước ngầm nằm ở độ sâu từ 1 m đến 2 m so với mặt đất Nhận xét: Đây là nền đất yếu, và có địa chất không đồng đều, có cấu tạo địa chất phức tạp gồm nhiều loại đất sét trên cùng một lớp đất

Hình 1 Sơ đồ mặt bằng bên dưới Tháp

Tháp nghiêng Pisa tính từ mặt đất đến vị trí nóc bên thấp có chiều cao 55.86 mét Nếu tính từ mặt đất đến nóc bên cao sẽ có chiều cao 56.7 mét và có 8 tầng Tòa Tháp nghiêng Pisa nghiêng về hướng nam và có trọng lượng hơn 14.000 tấn Độ nghiêng của Tháp Pisa thay đổi theo từng khoảng thời gian khác nhau: Thời gian đầu tòa Tháp có độ nghiêng là 0.2 độ; năm 1990 độ nghiêng của Tháp tăng lên 5.5 độ, Năm 1990-2001 sau khi tu bổ và sửa chữa, độ nghiêng đã giảm còn 3.97 độ

Hình 2 Biểu đồ thể hiện độ nghiêng của Tháp qua từng năm

Có 2 nguyên nhân dẫn đến tòa Tháp nghiêng Pisa là:

• Thứ nhất: Đặc điểm vùng đất Pisa này có địa hình đất mềm chủ yếu được hình

Câu 3: Hãy cho biết hiện tượng/dấu hiệu hư hỏng ở công trình này và kèm trích dẫn minh chứng?

- Dấu hiệu hư hỏng của công trình tháp Pisa là tháp bị nghiêng dần theo thời gian Giải thích cho việc tháp nghiêng dần theo thời gian là do đặc điểm địa hình thành phố Pisa vốn là nơi có nền đất mềm với thành phần chính là đất sét, cát, bùn Thêm vào đó, sự tính toán thiếu chính xác của những nhà kiến trúc sư cũng là nguyên nhân gây nên hình thế kì lạ của tòa tháp như ngày hôm nay

Câu 4: Phân tích nguyên nhân đã dẫn đến hiện tượng hư hỏng nêu trên Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng trên khả năng cao thuộc về đơn vị nào (giải thích cho ý kiến của mình)?

Toà tháp ban đầu cũng đã từng đứng thẳng, thế nhưng vì một số lỗi kĩ thuật cũng như

địa hình nên tháp bắt đầu nghiêng sau 5 năm kể từ ngày bắt đầu xây dựng Hai nguyên

nhân khiến cho công trình bị nghiêng là:

Địa hình đất lún: Toàn bộ tháp nghiêng Pisa được xây dựng trên nền một con sông đã

được san lấp đầy đất thế nên địa hình đất khá mềm với thành phần chính là bùn cát, bùn sét (dày khoảng 10m), đất sét (dày 30m) và cát ướt ở khu vực xây dựng khiến tháp Pisa bị nghiêng

Hình 3 Mặt cắt địa chất bên dưới Tháp.1

Phần móng của tháp Pisa được làm từ hỗn hợp đất sét đặc và sâu khoảng 3m Nền móng này không đủ kiên cố và sâu để đỡ trọng lượng khổng lồ khoảng 14.000 tấn của cả tòa tháp Điều này khiến tháp Pisa bị nghiêng thêm

Hình 4 Minh họa phần móng của tháp nghiêng Pisa.2

Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng như trên khả năng cao thuộc về đơn vị thiết kế do: Trước khi thiết kế không khảo sát/ không hiểu rõ địa chất nền đất cần xây dựng công trình (địa hình đất lún) từ đó dẫn đến việc chọn sai giải pháp móng (móng được xây dựng từ hỗn hợp đất sét đặc và đặt ở vị trí khá nông), nền móng này không đủ kiên cố và sâu để đỡ trọng lượng của tòa tháp dẫn đến việc tháp bị nghiêng

Câu 5: Tháp nghiêng Pisa đã được khắc phục ( sửa chữa) được hư hỏng bằng giải pháp nào ?

- Ban đầu độ nghiêng của tháp Pisa chỉ là 0,2 độ qua nhiều thế kỉ con số này lên đến 5,5 độ vào năm 1990 gần đến ngưỡng được cho là sẽ đổ, chênh lệch mặt phẳng giữa đỉnh tháp và chân tháp là 4,6m do đó trong những năm tiếp theo một dự án đã được triển khai để ổn định tòa tháp này khi tòa tháp tạm thời đóng cửa, những quả chuông đã được dời đi nhằm giảm trọng lượng và các dây cáp được cố định quanh tầng 3 để níu giữ tháp, người dân khu vực xung quanh được di tản để đảm bảo an toàn

- Nhiều phương án đã được đề xuất để ổn định tháp như việc đưa thêm hàng trăm tấn chì nhằm làm đối trọng với phần đáy tháp đang nâng lên Phương án khác, ngăn chặn sự sụp đổ của tháp là hơi nâng tháp lên tới một góc an toàn hơn bằng cách trút đi một lượng lớn khối đất dưới đáy đang bị nâng lên (phía Bắc) Sau một thập kỉ sửa chữa và ổn định, độ nghiêng của tháp đã giảm từ 5,5 độ xuống còn 3,97 độ và tháp mở cửa cho công chúng tới tham quan năm 2001

Câu 6: Theo các bạn, có thể tránh hư hỏng trên hay không? Nếu có khả năng tránh được hãy nêu các giải pháp phòng tránh?

Theo nhóm có thể phòng tránh hư hỏng trên Một số giải pháp phòng tránh hư hỏng trên là:

- Trường hợp công trình đã được xây dựng rồi: Thường xuyên kiểm tra, bảo trì và sửa chữa công trình Vì thương xuyên kiểm tra và theo dõi công trình có thể phát hiện sớm những dấu hiệu hư hỏng từ đó có biện pháp khắc phụ kịp thời tránh dẫn đến hư hỏng - Trường hợp chuẩn bị xây dựng công trình:

+ Khâu chọn lựa các bên liên quan như Nhà thầu, Chủ đầu tư, Nhà thầu phụ, Tư vấn, Thiết kế, Khảo sát, phải có năng lực, uy tính và trách nhiệm Khâu này khá quan trọng vì nguyên nhân chính dẫn đến hư hỏng công trình là bên Khảo sát chưa khảo sát đúng địa hình khu vực xây dựng công trình để sau vài năm công trình bị lún và nghiêng Một nguyên nhân quan trọng không kém làm toà tháp hư hỏng là bên Thiết kế chưa thiết kế đủ khả năng chịu lực của tháp góp phần với nền đất yếu làm cho toà tháp ngày càng nghiêng thêm Như vậy ta thấy được tầm quan trọng trong việc lựa chọn các bên liên quan trong việc xây dựng công trình

+Sau khi chọn lựa kĩ càng các bên liên quan cần phải quy định rõ quyền cũng như nhiệm vụ và trách nhiệm của các bên Một khi quy định rõ ràng thì công việc thực hiện sẽ hiệu quả hơn và tránh đùng đẩy trách nhiệm cho nhau

+Cuối cùng công trình sau khi hoàn thành thì phải thường xuyên sửa chữa bảo trì để tránh tình trạng hư hỏng

- Trường hợp sau khi khảo sát phát hiện nền đất dùng để xây dựng tháp Pisa quá yếu không thể xây dựng trực tiếp thì cần gia cố nền đất trước khi xây dựng công trình như: +Phương pháp gia tải trước

+Phương pháp gia tải trước kết hợp thoát nước bằng giếng cát +Dùng cọc tre và cọc tràm gia cố phần nền trước khi xây dựng móng +Dùng cọc đất vôi, đất xi măng

- Trường hợp sau khi phát hiện nền đất yếu và đã gia cố nền đất thì nhóm kiến trúc sư thiết kế cần tính toán và lựa chọn phương án móng hợp lý và đủ khả năng chịu lực để chịu toàn bộ tải trọng của toà tháp Các khu vực nền đất yếu ưu tiên dùng phương án móng cọc để có thể cấm sâu vào lớp đất tốt đảm bào khả năng chịu lực hơn là phương án móng băng hay móng bè

Câu 7: Nhóm có ý kiến gì về hư hỏng trên không?

mọi người Nhưng ngược lại tháp Pisa vẫn đứng vững cho đến ngày hôm nay và còn là một biểu tượng du lịch của nước Ý, cho thấy các kỹ sư đã rất giỏi khi xử lý được vấn đề này Theo nhóm có tìm hiểu thì một phần biện pháp mà các kỹ sư đã dùng là đặt các đối trọng bằng chì vào phần chân đế rồi đặt giàn giáo ở những phần yếu nhất của tháp Tìm mọi cách để điều chỉnh được độ nghiêng và có thể giảm nguy cơ sập

DANH MỤC THAM KHẢO