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一座城市的地基是木頭,幾百年過去,它們沒爛,反而比石頭還硬

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威尼斯建在水上,這大家都知道。

但很少人知道,這座城市的地基是木頭。

這些木頭泡在爛泥里幾百年,不僅沒爛,反而越來越硬,硬過石頭。

——《壹》——

公元452年前后,亞得里亞海邊的潟湖一帶幾乎沒有人煙,那里是爛泥、沼澤、漲潮退潮的灘涂,連漁民都不愿久留。



但就在那一年,一批人被迫來了。

他們不是探險家,不是開拓者,他們是逃難的人。匈奴人從北邊打過來,羅馬帝國的邊境城市一個接一個陷落。

大批平民扶老攜幼往南跑,跑到海邊,發(fā)現(xiàn)退無可退。

陸地上全是追兵,唯一的出路是往海里走,他們選了潟湖,潟湖是亞得里亞海北部的一片封閉水域,外面有沙洲擋著。

海浪進(jìn)不來,水也不深,平均只有一米多。

對蠻族騎兵來說,這片爛泥地是噩夢,對難民來說,這是唯一能活下去的地方,問題是,這里沒有陸地,只有零散的小沙洲和泥島。

在這種地方蓋房子,等于在豆腐上建樓。



時而浮在水上,時而落在地面歇息。

后來又來了一批人,公元810年,倫巴第人再次入侵,更多難民涌入潟湖深處,最終聚集在里亞托島一帶,這個地方,后來成了威尼斯的核心。

威尼斯不是被規(guī)劃出來的,是被逼出來的。

到公元1000年,這里已經(jīng)有六萬人口,一百年后,人口漲到八萬,中世紀(jì)全盛期,威尼斯成了地中海最繁榮的貿(mào)易城市,人口超過十萬。

一座建在水上的城市,支撐著十幾萬人的日常生活。

教堂、市場、宮殿、法院,全都要蓋在泥水里,房子怎么建?這才是真正的問題。

——《貳》——

潟湖底下不是巖石,是泥,軟的那種,幾米深下去才有稍微硬一點的黏土層,想在上面蓋樓,普通地基根本撐不住。



威尼斯人想出來的辦法,今天聽起來還是很離譜:打木樁。

把樹砍倒,截成兩到五米長的段,樁頭削尖,然后一根一根垂直打進(jìn)泥底,打到黏土層為止,木樁緊挨著木樁,密到幾乎沒有縫隙。

打完之后,上面鋪兩層交叉疊放的木板。

木板上再砌磚,磚上才是石頭和房子,整座威尼斯,就是這么一層一層疊起來的,木樁用的是榿木,也叫赤楊,這種樹在水里的耐腐性比一般木材強(qiáng)得多。

是當(dāng)時能找到的最合適的材料。

但即便如此,工程量仍然大到難以想象,單是安康圣母教堂這一座建筑,地基就用了超過一百萬根木樁,每根四米長。

這座教堂的建造工期是26個月。

其中大部分時間不是在蓋樓,是在打樁,一座教堂就這個數(shù),整座城市是多少?史料記錄里出現(xiàn)過幾百萬根的說法,也有更高的估算數(shù)字。



可以確定的是,為了建威尼斯,意大利北部的森林幾乎被砍光了。

木料從山上運下來,再經(jīng)水路運到潟湖,工人站在水里,用大錘把木樁一根一根砸進(jìn)泥底,這件事持續(xù)了幾百年,一代人接著一代人干。

建圣馬可大教堂,公元829年開始動工。

后來失火重建,1043年再建,1071年才算基本完工,期間地基工程反復(fù)加固,前前后后折騰了兩百多年,這是一個民族的生存賭注。

有人說威尼斯的工程量堪比中國長城。

長城是在山上用磚石壘起來的,威尼斯是在水下用木頭搭起來的,兩者難度不同,但都是人力在極端條件下硬撐出來的奇跡。

——《叁》——

這個問題,大多數(shù)人第一反應(yīng)是:不可能,木頭泡在水里肯定爛,結(jié)果呢?考古隊挖馬可·波羅故居的時候,從地基里挖出來的木頭,堅硬如鐵。



用工具敲,聲音像石頭,這件事有明確記錄。

為什么?首先要搞清楚木頭腐爛的機(jī)制,木材腐爛的元兇不是水,是真菌,真菌要活動,需要氧氣,威尼斯的木樁深埋在潟湖底下的淤泥里。

完全隔絕了空氣,真菌無法生存。

腐爛的進(jìn)程從一開始就被掐斷了,這是第一層,第二層更有意思,木樁在淤泥和海水里泡著,時間一長,水中的礦物質(zhì)會慢慢滲進(jìn)木材的細(xì)胞間隙。

鈣、硅、鐵這類礦物質(zhì)一點一點沉積。

最終讓木材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得致密,接近石化,泡得越久,越硬,這是礦化作用,類似的現(xiàn)象在化石形成過程中也會發(fā)生。

有機(jī)物在無氧環(huán)境下,被礦物質(zhì)逐漸替代。

最終保留形態(tài)但質(zhì)地變成石頭,威尼斯的木樁沒有完全石化,但已經(jīng)足夠硬,足夠在黏土層里再撐幾百年,有人擔(dān)心威尼斯會垮,以為是木樁的問題。

實際情況是,木樁沒問題,地上的部分才是問題。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,威尼斯從1727年有記錄以來到今天,整體下沉了大約67厘米,但這不是木樁松了,是海平面在漲,加上地下水被過度開采導(dǎo)致地層下陷。



硬化的木樁依然牢牢扎在黏土里,沒有哪根動搖。

這里有一個細(xì)節(jié)值得注意,威尼斯的地基結(jié)構(gòu)里,木樁只負(fù)責(zé)把力傳到黏土層,本身不承重,上面的石板才是承重面。

木樁像牙簽一樣密密扎進(jìn)豆腐。

它的作用是固定和傳導(dǎo),不是單根扛壓,幾百萬根木樁同時受力,相當(dāng)于整片黏土層都被激活成了承重結(jié)構(gòu),這個思路,放在今天的工程學(xué)里,叫做摩擦樁基礎(chǔ)。

威尼斯人在中世紀(jì)用經(jīng)驗摸索出來了。

——《肆》——

如果故事就到這里,威尼斯是個純粹的奇跡,但現(xiàn)實沒那么干凈,威尼斯的地基扛住了千年,正在被海平面慢慢吞噬。



非洲板塊向北擠壓歐洲板塊。

意大利北部的地殼長期受力,威尼斯所在的位置本身就在緩慢下沉,每一百年約下沉1.3厘米,這是地質(zhì)層面的問題,無法人為干預(yù)。

20世紀(jì)工業(yè)化之后,人為因素疊進(jìn)來。

周邊工廠大量抽取地下水,加速了地層塌陷,21世紀(jì)頭二十年,威尼斯下沉了30厘米,海平面在漲。

全球變暖導(dǎo)致極地冰川融化。

亞得里亞海的水位每年以約2.5毫米的速度上升,兩個方向同時發(fā)力,一個往下沉,一個往上漲,結(jié)果是威尼斯每年要遭受一百多次不同程度的洪水。

每隔十五到二十年,就會遭遇一次大規(guī)模洪災(zāi)。

1966年那次最嚴(yán)重,洪峰水位達(dá)到194厘米,圣馬可廣場徹底變成湖面,一樓建筑全部被淹,這個紀(jì)錄到今天還沒被打破。

2008年,城內(nèi)水位漲到1.56米,幾乎沒有一條街道干燥。

木樁撐住了,但潮水還是進(jìn)來了,為了對抗這個趨勢,意大利政府從上世紀(jì)70年代就開始討論對策,爭論了將近三十年。

直到2003年才正式啟動"摩西計劃"。

這個名字取自圣經(jīng)里分開紅海的摩西,用意很明顯,他們需要一個能分開海水的工程,工程方案是在威尼斯?jié)暫娜齻入?诜謩e建造活動水壩。

總共78個閘門,每個閘門寬20米、長最大約29.5米、重約300噸。

平時閘門沉在海床上,不影響通航,當(dāng)潮水漲到1.1米以上的警戒線,向閘門里注入壓縮空氣,水被排出,閘門靠浮力升起。



在海面形成一道臨時堤壩,最高可抵擋3米高的潮水。

原理并不復(fù)雜,但做起來極其麻煩,最初預(yù)算是16億歐元,最終花了55億,每年維護(hù)費再加千萬級別,工期從最初預(yù)計的2011年,拖到2021年才算基本完工。

2020年10月,摩西計劃終于第一次實際投入使用。

成功阻擋了一次較大規(guī)模的漲潮,但爭議隨之而來,有研究發(fā)現(xiàn),閘門頻繁關(guān)閉,會阻止亞得里亞海的泥沙進(jìn)入潟湖。

潟湖里的鹽沼每年本來靠泥沙補(bǔ)充地基。

威尼斯有被列入《瀕危世界遺產(chǎn)名錄》的風(fēng)險。

威尼斯政府隨即采取行動,禁止大型郵輪駛?cè)霛暫,這些措施暫時把威尼斯從"瀕危名單"的邊緣拉了回來。

但按照目前潟湖水位的上升速度,威尼斯被淹沒是遲早的事。

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