Perché la Torre di Pisa pende ma non cade: come è stata salvata dal punto di vista ingegneristico

erano arrivati a metà del terzo piano quando il terreno sotto la torre iniziò a cedere, perché sì, dovete sapere che la torre di Pisa è sempre stata pendente. Oggi vediamo quali sono le cause che hanno portato al cedimento del terreno sotto la torre di Pisa e che cosa è stato fatto in tempi più recenti dal punto di vista tecnico ingegneristico per metterla in sicurezza. Piccola parentesi, abbiamo lanciato Missione Cultura, che è un'iniziativa che vuole realizzare progetti che vanno oltre i nostri classici video.

Guardate, ecco, questi sono i progetti che vogliamo realizzare sul web, come vedete, ma anche fuori dal web e lo faremo in maniera autonoma e indipendente. Quindi tra di voi chi vuole contribuire a questa missione culturale può farlo prendendo parte alla nostra membership, diventando quindi meccenati di JPOP. Sappiate che tutto quello che conoscete di Jop rimane uguale, cioè Jop rimane gratuito, ma chi vuole contribuire attivamente diventando in un certo senso parte del team può farlo.

Credo veramente che sia una nuova forma di membership nobile e inclusiva. Trovate il link nei commenti o in descrizione. Grazie mille e torniamo a noi.

Innanzitutto precisiamo una cosa. Quella che noi chiamiamo Torre di Pisa altro non è che il campanile della cattedrale di Santa Maria Assunta che insieme al Battistero, al Campo Santo e per l'appunto alla cattedrale fa parte del sito artistico noto come Piazza dei Miracoli che è patrimonio dell'umanità dal 1987. E infatti, in quanto campanile, la torre ha una cavità al suo interno e dispone sulla sua sommità di sette campane.

Perché sette? Una per ogni nota musicale. Ma arriviamo subito al dunque.

Perché la torre di Pisa pende? Come potete immaginare c'entra il terreno che c'è sotto, c'entra la geologia. La costruzione della torre cominciò nel 1173, epoca in cui Pisa era una delle repubbliche marinare.

Pisa non è sul mare, starete dicendo, quindi perché era una delle repubbliche marinare, è perché una volta la linea di costa non era dove la vediamo adesso, era molto più all'interno. In altri termini il mare arrivava a Pisa. Pisa sorge infatti sulla valle alluvionale del fiume Serchio, un'area che nel corso dei secoli si è via allargata a causa dei sedimenti trasportati dal fiume.

Piazza dei Miracoli in particolare si trova dove un tempo c'era un'ansa del fiume e poggia quindi su uno strato di terreno su un'unità argillosa, quindi argilla piena d'acqua e questa unità è denominata pancone proprio per la sua natura molto morbida e cedevole. Ci sono diversi indizi che suggeriscono che i pisani erano ben consapevoli dei rischi che correvano a costruire su un terreno del genere. Le fondazioni della torre, infatti, furono lasciate a riposare, pensate, per un anno intero prima di riprendere i lavori.

Ma nonostante queste accortezze, il terreno sotto la torre iniziò a cedere intorno al 1178, quando si era giunti appena al terzo piano, causando un'inclinazione della torre verso il lato sud. Questo incidente comportò un'altra interruzione dei lavori che questa volta durò, voi starete pensando, vabbè, altri 5 anni, 10 anni, no, durò 100 anni. I lavori ripresero nel 1275 aggiungendo alla costruzione precedente gli altri tre piani.

Nel tentativo di riaddrizzare la torre, gli ultimi piani furono costruiti con una leggera curvatura nel senso opposto della pendenza. è una cosa che non si nota tanto guardandola dall'esterno, ma dall'interno è un po' più evidente. Infatti, all'altezza della cella campanaria si può notare come i gradini dal lato nord ne siano meno rispetto all'altro lato.

E la stessa cella campanaria non è perfettamente posizionata al centro, ma è spostata leggermente verso nord, proprio per contrastare, in un certo senso la pendenza. Insomma, in termini pop, potremmo dire che la Torre di Pisa ha una specie di forma banana. Da quando è stata terminata la sua costruzione e nel corso dei successivi 500 anni la torre ha visto sostanzialmente aumentare l'inclinazione.

Nell'800 si decise quindi di intervenire con l'obiettivo di rimuovere l'acqua presente nel sottosuolo e consolidare il terreno. Quindi che venne fatto? venne fatto uno scavo, venne scavato tutto intorno alle fondazioni e poi con l'ausilio di pompe vennero aspirate grandi quantità di acqua.

Una mossa sbagliata, sbagliatissima perché perché eliminando l'acqua si innescò il cosiddetto fenomeno della subsida, la subsidenza è quel fenomeno per cui il terreno si abbassa. Quindi che successe? sprofondò ancor di più nel terreno e questo fece aumentare ancor di più l'inclinazione della torre.

Arriviamo così alla fine del secolo scorso quando il rischio di crollo si era fatto decisamente concreto. Pensate che nel 1993 lo spostamento dalla sommità dell'asse alla base era stato calcolato di circa 4,47 m, quindi veramente importante. La torre quindi fu chiusa al pubblico e furono indetti dei lavori.

I problemi da affrontare erano sostanzialmente due. la pendenza dovuta al terreno troppo morbido, come abbiamo ben capito, ma anche la tensione strutturale a cui erano sottoposte alcune sezioni della torre proprio a causa della pendenza. È chiaro che se una torre sta così e e in mezzo magari si può spezzare.

Questo è il concetto. C'era quindi il rischio di fratture anche improvvise a causa proprio di queste forze in gioco. Per prima cosa si decise quindi di cerchiare alcuni piani, cioè furono inseriti dei fili di acciaio in gergo trefoli lungo tutto il perimetro delle murature.

Questo intervento, insieme a delle iniziezioni di cemento, serviva a risolvere il secondo problema che vi dicevo, quello di tipo strutturale. Per quanto riguarda invece il sottosuolo e quindi la pendenza della torre, il piano prevedeva di sottescavare il terreno dal lato sud e per farlo era necessario applicare dei contrappesi, quindi fu costruita una trave circolare lungo il lato nord sulla quale furono appoggiati via via dei lingotti di piombo che nel loro momento massimo arrivarono a pesare circa 1000 tonnellate. Dal lato opposto si procedette quindi a sottescavare intervenendo dove necessario con l'iniezione di azoto liquido o cemento per consolidare il terreno.

L'intervento fortunatamente andò a buon fine e infatti al termine dei lavori lo spostamento dalla somità dell'asse alla base era diminuito di circa 43 cm. Quanto basta per scongiurare il rischio di crollo per i prossimi 300 anni? [Musica] Che storia, eh, ragazzi, incredibile.

E forse la cosa più incredibile è che per 100 anni i lavori sono stati fermi. Oggi noi ci lamentiamo che certe opere, la costruzione di di certe opere durino chissà quanto dicendo "Ah, però nel passato erano più bravi". E beh, non sempre.

Come vedete i i problemi tecnici, ingegneristici, geologici ci sono sempre stati. Detto ciò, grazie mille per averci seguito fino alla fine. Io vi do appuntamento al prossimo video, sempre qui su JPop, le scienze nella vita di tutti i giorni.