La inclinación de la Torre de Pisa y otras curiosidades varias

Habitualmente, una obra de ingeniería civil o arquitectura es recordada por su belleza, funcionalidad y su capacidad de resistir el paso del tiempo. Como ejemplos, el impresionante viaducto de Millau, el coliseo de Roma, las pirámides egipcias… Sin embargo, hay otros que se vuelven famosos por lo contrario: colapsos inesperados, y provocar catástrofes o incluso muertes, como la presa de Tous o el colapso del puente Tacoma al entrar en resonancia.

Y en medio de estos dos grupos se encuentra la Torre de Pisa. La historia de cómo una estructura mal diseñada se ha vuelto un icono de una ciudad. Una estructura creada con el objetivo de manifestar el orgullo y riqueza -nunca aprenderemos...- de la ciudad de Pisa. Paradójicamente, todo esto ha servido para demostrar la capacidad de la ingenieril de solucionar los diversos problemas que surgen en las obras de este tipo y, al mismo tiempo, afirmar esa grandeza de todas aquellas estructuras de hace cientos (o miles) de años que aún siguen en pie y donde no se disponía ni de las herramientas de cálculo y comprobación ni de los conocimientos actuales.

La torre empezó a construirse en 1173, pero la autoría no está de todo clara, pues no hay ningún registro oficial, y se le atribuye a distintos arquitectos de la época. Incluso, como en todas las grandes obras e historias, han surgido “teorías conspiratorias” que hablan que el arquitecto inicial diseñó por sí mismo una torre inclinada a propósito. Aunque las últimas investigaciones junto a que el tipo de terreno es muy inestable, tienden a desmentir esta teoría (se trata de un terreno de arenas y limos arcillosos de lecho de río con un nivel freático situado a unos 3m de la superficie, capa que se apoya sobre una de arena hasta los 10m y a continuación una gran nivel arcilloso) . Así, durante la primera fase de su construcción (1173-1178) la torre formada por tres pisos y parte del cuarto permaneció completamente vertical. Bien es cierto que en la actualidad se aprecia que, en esa parte de la estructura, se produjo una ligera inclinación hacia el norte y que, además, ser realizaron diversas correcciones en los bloques de piedra indican que una modificación en el diseño inicial. Nada grave. Los motivos de esta primera parada fueron exclusivamente político-económicos. 

Casi un siglo después, el arquitecto Giovanni di Simone en 1272 fue el encargado de empezar la segunda fase de la construcción. En estos momentos la estructura había sufrido ya unos asientos* importantes por las casi 10.000 toneladas transmitidas y la inclinación hacia el norte era mucho mayor. Intervernir era una actuación arriesgada. Se intento corregir colocando bloques de mampostería y más carga en ciertas partes de la torre -lo que provocó que la torre tenga forma de plátano en lugar de ser recta- pero el efecto fue devastador: se pasó de una ligera inclinación hacia el norte a una inclinaciónh hacia el sur de casi un metro respecto a su eje. Afortunadamente, estas tres plantas iniciales durante casi 100 años sirvieron, de forma involuntaria o intuitiva pues el método no era aún conocido, como método de precarga y consolidación* y permitieron al terreno aguantar la construcción de hasta 7 plantas y las 13500 toneladas que en ese momento se transmitían . Por suerte, las obras se volvieron a detener en 1278 con este número de plantas, pues de haber finalizado la estructura completa en esos momentos -o de haber realizado las siete primeras plantas en la primera fase-, es seguro que se habría producido el colapso y hundimiento de la misma.

Aumenta la carga transmitida, sigue el proceso de consolidación del terreno y por tanto, siguen aunmentando los asientos y la inclinación. Otro parón de casi 100 años, hasta 1360. En esos momentos la inclinación respecto al eje era ya doble. Pese al riesgo se decide intervenir con el fin de acabar completamente la estructura, con un último octavo piso a modo de campanario. La torre alcanza el año de finalización (1370), 14453 toneladas de peso y una inclinación de 1,36m sobre su eje. Dicha inclinación equivalente a un ángulo de algo mas de un grado, para hacernos una idea, es similar a la actual torre Asinelli, situada en el centro de Bologna, formando las Due Torri.

Due Torri. Bologna.

Y aunque dicen que el tiempo todo lo cura, en este proceso de consolidación del terreno ocurre totalmente lo contrario. Solo 200 años más tarde la inclinación aumenta de manera exponencial hasta más de cuatro metros sobre su eje y los asientos siguen aumentando. Pero el fenómeno de consolidación va llegando a sus etapas finales y el proceso se desacelera, pero no se frena. En 1838 la base de la estructura estaba casi tres metros bajo el nivel inicial. El arquitecto Alessandro Della Gherardesca ordena desenterrarlo, pero esto provoca que se acelere el desequilibrio. Llega el siglo XX y se superan los 5 metros sobre su eje y se empiezan a intensificar los refuerzos. Pero no es hasta la década de los años 60 cuando el gobierno italiano pide ayuda para evitar un futuro colapso.

Se ponen en marcha estudios y ensayos con las nuevas técnicas de nivelación existentes y en 1990 se cierra completamente al público. En 1993 se completa la instalación de una serie de contrapesos de 600 toneladas de peso en la zona norte que reducen la inclinación de la torre y dos años más tarde se aumentan hasta casi 1000 toneladas, mientras se intentan realizar anclajes al terreno. Esto permitió abrir de nuevo al público la torre. Hacia la actualidad y de forma sucesiva se han realizado decenas de  excavaciones de estabilización en la parte norte, extrayendo hasta 70 toneladas, con el fin de permitir un asiento controlado y fuera de peligro.Esta serie de actuaciones ha generado una mayor estabilidad al mejorar el terreno y  al reducir, aunque en poca medida, la inclinación total que ronda ahora los 4 grados (llegando a valores de hace 300 años).

Finalmente, no está de más conocer una serie de curiosidades, polémicas y circunstancias que rodean a este histórico y curioso monumento...

• Durante la Segunda Guerra Mundial, USA mandó derruir todas las torres por su peligro de contener francotiradores. Tras una orden de retirada en el último instante, la torre de Pisa quedó en pie. Sin embargo, la zona sí fue bombardeada y el campanario fue incendiado y destruido. Tras finalizar la guerra, se ordenó su restauración y actualmente está en su estado original.

• El gran esfuerzo económico y humano, propiciado básicamente por la demanda turística, con el fin de evitar que un monumento el cual se diseñó mal desde el principio colapsara, no está salvo de polémica. Son muchos son critican el gran esfuerzo realizado en conservar esta mítica estructura a cambio de abandonar el cuidado y rehabilitación de otros grandes monumentos históricos de Italia.

• Se rumorea que Benito Mussolini se encaprichó en colocar la torre totalmente vertical y ordenó verter cemento en las cimentaciones. Obviamente, el resultado empeoró la inestabilidad de la torre, que se inclinó y hundió aún más.

• Dice la leyenda que la demostración empírica de Galileo Galilei de que la velocidad de caída de un cuerpo es independiente de la masa se realizó en dicha torre. Galileo dejo caer dos bolas de cañón idénticas, pero de distinta masa y llegaron al suelo al mismo tiempo.

• Aunque es la estructura inclinada más famosa, ni es la más antigua ni la más inclinada. A continuación podemos observar una comparativa con otras estructuras similares:

Capilla y  campanario de Suurhusen, récord mundial con una inclinación de más de cinco grados. 

*Se denomina consolidación, de forma simplificada a la deformación de un suelo debido a la variación en las solicitaciones actuantes y que se produce a lo largo del tiempo. Es totalmente distinta a la compactación, que es una reordenación de las partículas por la expulsión del aire y agua contenida en los huecos. La precarga es, en esencia, someter a un suelo a una carga previa que provoque un asiento (disminución de la cota del terreno) de consolidación para luego colocar la estructura final sobre un terreno ya asentado, con lo que, el asiento que sufre la estructura completa es mucho menor.