水城威尼斯的木桩地基,为什么在千年后不腐烂,反而愈久弥坚呢?
意大利威尼斯成为水上之城,其建造是先在水底下的泥土打下大桩木,木桩一个挨一个,这就是地基,打牢了,铺上模板,然后就盖房子,所以有人说,威尼斯城上面是石头,下面是森林。当年(约公元452年)为建造威尼斯,意大利北部的森林全被砍完了!经历了近1600年,这样的房子不用担心水下的木头烂了,它不会烂的,而且会越变越硬,愈久弥坚。此前考古者挖掘 马可.波罗 的故居,挖出来的木头坚硬如铁…
水本身并不损害木材。
真正让木材腐蚀的,是一些真菌。而这些真菌的孢子,普遍存在在空气之中。当木材中含水率达到23-31%左右时,会达到纤维饱和,超过纤维饱和之后,空气中的真菌孢子会在木材上繁殖,然后不断的腐蚀木材。它们在木材中由菌丝分泌酵素,破坏细胞壁,造成木结构强度下降,是引起木材腐烂的真正原因。
所以既然防腐,要么让木材永远不达到纤维饱和点,要么让木材永远不接触到真菌孢子,而真菌孢子恰恰在空气中有,水中少见。所以木材在水下才能千年不腐。
补充说明:
- 木材细胞壁含水率(吸着水)在饱和状态,而细胞腔无自由水时的含水率,称纤维饱和点或纤维饱和度。纤维饱和点因树种不同而异,一般为23%~31%。纤维饱和点的变化是木材性质变化的转折点。在纤维饱和点以上,木材强度性质不变;在此点以下,木材强度因含水率的减低而增加。木材含水率在纤维饱和点以上时,木材没有收缩、膨胀的变化;待到含水率降低到纤维饱和点以下时,木材伴随含水率的减少而收缩,等到减少至零,收缩达到最大。这就是为什么水下部分稳定,并且多年来强度不变的原因
- 一般含水率超过纤维饱和度后,木材明显变潮,所以才会有真菌孢子着落后繁殖。
- 至于水下部分,普遍的说法是水下0.5m一下才可以保证强度,在这高度之上,由于木材空隙吸收空气、加之水位变化等原因, 可能导致一小部分真菌繁殖, 极容易造成上面的一小部分腐蚀。从@独眼提供的文章可以看到,受腐蚀的木桩都已经明显露出水面,这种状态湿度、空气、真菌孢子都符合,更容易造成腐蚀。
- @独眼,你所提供的文章8.2.3中木桩适用范围的第四点是“桩顶应在地下水位以下0.5m左右,木桩的寿命较长,避免干湿胶体环境或在地下水位以上,受微生物作用木桩腐烂较快,即使在海水中也易被腐蚀。”,而其中配图的图8.5也显示木桩是露出水面,所以水面附近的腐烂才会加快。
题目本身不成立,威尼斯的木桩每年都因受到侵蚀而导致建筑下沉(水位也在上升),这个问题在近十几年变得非常严重。所以才有“趁威尼斯还没沉,赶紧去看看”这种话。
有关木桩的优缺点以及威尼斯木桩的情况,不妨看下面这个链接。
http://books.google.com.hk/books?id=C_R7E1HXMTwC&pg=PA341&lpg=PA341&dq=%E5%A8%81%E5%B0%BC%E6%96%AF+%E6%9C%A8%E6%A1%A9+%E5%A4%84%E7%90%86&source=bl&ots=cvUwgxqCau&sig=rUPNWt_M5QE6RcZ2MgjbvR4PN0E&hl=en&sa=X&ei=tkwMT9jLMs6yiQfJqKGFBg&redir_esc=y&hl=zh-CN&sourceid=cndr#v=onepage&q=%E5%A8%81%E5%B0%BC%E6%96%AF%20%E6%9C%A8%E6%A1%A9%20%E5%A4%84%E7%90%86&f=false
威尼斯本身是一个费钱费力保护而得以留下的城市。它在2000年曾经有过全城紧急的情况,意大利政府把圣马可广场加高了0.1m,并且在亚德里亚海和威尼斯之间修建了水闸,以免威尼斯受淹。
阿姆斯特丹也是水上造城,也用木桩。靠换水和保持河水清洁来避免污水浸泡,以尽量延续建筑寿命。
选择木桩,是那个时代唯一可行的做法。木桩之所以能支撑那些城市,一方面下桩之前要防腐,另一方面古人们用了密集的木桩,这些桩的密度远超过它们需要担负的荷载,还有……这些桩也是需要维护和替换的。威尼斯人使用硼酸盐对木材进行防腐加工。
木材,一句俗语:湿千年,干千年,干干湿湿两三年
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这个问题我也好奇了很久,直到前段时间去了一趟意大利。
对这个城市,我一直觉得挺熟悉的,随便能说出几段故事,而真到那里,问自己的好多问题却都被卡了壳:
1. 这里的先民从哪里来,多少人是当年罗马人的后裔?
2. 1000多年前,难民如何建起这座水上城市?
3. 它为什么曾经如此繁华?
4. 50年后它会被淹没吗?
5. 这是我最后一次看到这个城市吗?
6. 木桩地基为何千年都不腐烂?
1. 空中传来一个声音:往大海的方向看
一千多年前的一天,一群可怜的罗马人,扶老携幼嘶叫哀嚎,远处是疾如风电杀人如麻的匈奴蛮族,罗马人没有任何抵抗能力,甚至跑的力气都没有,他们不能往山上跑,因为半道就会被追杀,也不能沿着海边向南跑,因为蛮族也朝这个方向进军。
“爬到塔上,往大海方向看,看到的地方,就是你们未来的家园!”空中传来一个声音。
绝望的人们迅速登上教堂高塔……哪有什么家园?!只是一片沼泽地,除了芦苇就是芦苇。但大家没有选择,只能奔向茫茫大海。蛮族士兵在岸上射箭并嬉笑他们。
大概是这样,没有带上小动物的诺亚方舟。
这群可怜的人,就是威尼斯的先民。威尼斯一段历史记录了这次逃亡,我做了点改编而已。
24年后西罗马帝国灭亡。这意味着他们可能再也回不到故土。蛮族官员记录了他们的生活:
“土地因潮水涨退,时开时闭,房子宛如水鸟一般,时而浮于水上,时而收起双翼,在地面歇息。”
你能想象他们曾经的生活吗?他们可能更擅长看奴隶野兽厮杀时扯淡,或者泡澡堂子同时兼顾喝酒和淫乱。
第一批创业伙伴刚刚立足,又一批蛮族(伦巴第人)打过来,沼泽地也不安全了,匆匆带上可怜的家当——可能只有衣服,甚至衣服都没有,向大海更深处逃亡,于是在潟湖定居下来,但几百年后又被追杀到里亚托岛。
对了,
因为中国黄岩岛也是一个“潟湖”,所以 “潟湖”最近几年频繁出现,但大家总把“潟”读成“xie”(四声),以为是“泻”的繁体字,其实不是,应该读“xì”。
在潟湖中央里亚托岛,也就是今天的rialto桥,先民们发现了潟湖的秘密。环礁湖中的水,能保护威尼斯不受大陆人的入侵。浅滩,使得来自海上的攻击变得不可能,追杀者就在浅滩上丧命。
逃难示意图,我觉得他们不会穿戴这么整齐,很多人穿没穿衣服都难说。
先民们逃到潟湖中央,一个可以长远定居的岛。在这里,他们开始建造威尼斯。
2. 在森林上建造一座城
理想很丰满,现实很骨干。理想是,活着。现实是得有房子,造房子就要有土地。但满眼是海水、沼泽和浅滩,怎么造啊?
有办法。人们把橡木或松木削得像钉子一样尖,再密密麻麻地打进沼泽里。打完桩,再铺一层层石头,石头缝隙灌上混凝土固定,于是有了土地。有了土地开始造木屋,后来觉得木屋子容易着火,又改成石头房。
所以,我们说威尼斯是建在森林上的城市,一点都不过分。
木头打下去,上面铺石头,石头上是砖,或者是
城市立体剖面图。看不懂就看这个,也看不懂我就不管了……
所以,你所见到的威尼斯教堂,广场,街道,脚下的石板……下面都是木桩。
包括浪漫,下面都是木桩……
我多少有些疑惑,不止一次问一些幼稚的问题:这些木头能经得住那么庞大的石头房子吗?
建筑师朋友说,好像不用担心,因为木桩太密了,足可以承受重得多的压力。就像几百根牙签插在一块豆腐上,那承重……我物理不太好,你试试?
另一个问题是,这些木头不会腐蚀吗?
知乎说,好像不用担心,因为导致腐烂的敌人,主要是空气中的真菌,而海水恰恰能把真菌隔开。
据说当时威尼斯人为了建城,把意大利北部的森林都砍光了……不难想象,这些威尼斯人如何艰难地度过了建城时期。夏天是高温和潮湿,流行性的传染病,让人生不如死,冬天又是大雪和寒风刺骨。
若非被赶上绝路,若非神启,很难理解这些创造了奇迹的人们,下定了怎样的决心。
3. 小梳子一样的城市和运河
他们开始布置新家,沼泽地什么庄稼都种不了,所以都改行成为渔民。潟湖里多的是鱼,鱼不仅仅用来吃,还可以当钱使用,买木头粮食,甚至美酒。
在这里生存,最重要的工作,是“治水”。水有两种,一种雨大了会导致洪水,一种风浪大会被海水倒灌,两拨水都惹不起。
于是从811年开始,威尼斯设立了 “水务行政官”,核心任务是搞定上面的两拨水。就职仪式上,大boss会非常严肃地告诉水务官:若玩忽职守,就把你绞死!水务官估计会说:我一定鞠躬尽瘁,绞死而后已……
水务官的差事不好干,一定程度得是数学家。他需要精密计算海水涨潮与河水的流量,或者河水泛滥与海水的关系。他们想了一个办法, 在适当的地方,开凿出如梳子般密集的运河,用来抵消水的冲力。
运河网和小梳子们。
正是运河网,保证了城市不被洪水和海水淹,也正是运河网奠定了城市的成功。
脚踩运河……
船下是运河……
但运河多数利用岛和岛、沙洲和沙洲之间已有的河道,再用木头和石头加固两岸,只有个别地方是人工挖的。
所以,我们会看到很多木桩,它们其实是运河航道的标识。
潟湖里到处是这种木桩,用来标示航道,再小的船也只能在木桩标示的范围内航行。
就这样,大大小小的岛被组合到一起,中间都是运河隔开,运河上修起几百座桥,一座水上城市就建起来了。
到处都是桥,叹息桥,里阿托桥,乳房桥,400多座桥,各种桥。
桥下最适合的运动包括但不限于:
其实,桥上也可以。
后来每隔几年,威尼斯人都会把运河堵起来,把水抽干,工人在坑里来回走动,查找漏洞,看哪个木桩坏了,哪个不稳固了,哪个要修修了,哪个该换新的了。
这些木桩对本地人来说,非常清楚怎么走,但对侵略者来说,就像个世界最大迷宫之西直门立交桥,威尼斯人稍微动动手脚,就都迷糊了。
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不过现在,“城会玩”们在这里多了一种玩法:玩迷路。
Dare or not?You can you up.
4. 新的“蛮族”入侵,威尼斯沉没?
蛮族入侵非但没有毁灭威尼斯,反倒成就了威尼斯,而1000多年后的人类,有可能自己把威尼斯给毁了。
一是环境污染气候变暖导致海平面升高,威尼斯正一点一点“沉没”,二是这里游客太多,不是被海水淹没就是被人潮淹没。
威尼斯人最多的圣马可广场,同时也是全城的最低处。20世纪初,圣马可广场平均一年被潮水淹没7次。现在一年100多次,科学家说,气候改变将导致海平面上升,而且威尼斯自身也在下沉。
不过人们好像习以为常。
搓麻将正好。
意大利政府开出的药方是,建一个大坝,美其名曰“摩西工程”,摩西是圣经里,带着以色列人劈开红海、逃出埃及的大英雄。
简单说,就是在潟湖亚得里亚海一侧修一个大坝。
这三个位置,修三个闸门。
具体说,将78扇有铰链的金属大门,安放在威尼斯潟湖的三个隧道中。这些门20米宽、5米厚、28米长,300吨重的大门被放到海底,当水位涨到一定程度的时候,这些屏障会自动充气,30分钟内变成一个大坝,水退去的时候,大门在15分钟内回到海底。
具体原理是这样的:
但这个工程从开始就被认为“知其不可而为之”。因为海平面预计上升的高度,远远超过大坝浮出水面的高度。
另有一个原因是,太贵。它需要持续砸钱,据说预算从55亿到104亿不等,单位可是:美元。
威尼斯被称为“全球十大即将消失的景点之一”,有人预计2050年这里就会被海水淹没,但这里的人已经习惯成自然,顶多是垃圾清理的难度大了些。
但有朝一日,淹到两米的时候呢?
5. 真正的威尼斯人差不多都跑了
海风拂面,天朗气清。
这是威尼斯平常的一天:
这个场面总让我想起
但这不是十一也不是劳动节,就是随随便便威尼斯的一天。
这些人从哪里来?从全世界来。
每年来威尼斯的游客将近两千万。原来的威尼斯人呢?稀稀拉拉剩了5.5万原住民,其他多数都跑到大陆上了。
对原住民来说,威尼斯已经不属于他们。当年逃到这里,本是为了躲避入侵者,现在入侵者以另一种身份——游客,来到这里。
本来这里是世界的角落,现在这里成了世界的中心。
所以,你在街道里看到的人,你在广场上看到的人,咖啡馆里看到的人,喂鸽子听音乐的人,都是,外地人,外省人,外国人。
留下来的威尼斯人,要么在抗议,
2016年底,威尼斯原住民大游行。
要么做着服务游客的生活,卖旅游纪念品。
威尼斯
这样的面具在威尼斯满大街都是,大概15欧一个。
甚至卖纪念品的,也都是外面的人。真正的威尼斯人,则把房子租出去,跑到陆地上,过起与世隔绝的生活。
也许有一天,威尼斯真的沉没。那时,陆地 威尼斯回归一片潟湖,最后一群人循着祖先来的足迹,划着船,永远地离开。水鸟会来到这里,它们收起双翼浮在水面,威尼斯宛如过去那一栋栋房子。
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你可以去威尼斯看看,在海面上标记航路的木桩,很多都已经腐烂了,需要定期更换。
