潘鋒
隨著七聲清脆洪亮的鐘聲，自1990年1月7日關(guān)閉的意大利比薩斜塔于2001年12月15日重新向游人開放，人們沿著294層螺旋狀的樓梯登上了54.5米高的塔頂，而這些臺階已經(jīng)有4359天沒有接待過游人了。
12年前意大利文化部由于擔(dān)心比薩斜塔的傾斜角度太大而有可能倒塌，宣布正式對游人關(guān)閉，當(dāng)時(shí)比薩斜塔的塔心已經(jīng)偏離垂直線超過4.5米，為了拯救這一歷史名勝，各國建筑學(xué)家和糾偏技術(shù)專家想盡了辦法并隨后展開了長達(dá)10年之久的維修和糾偏工程。
對比薩斜塔的“扶正”從它修建時(shí)就已經(jīng)開始。早在1272年，建造比薩斜塔的工人為了糾偏，減薄了塔身南面的大理石厚度，后來在塔頂上還加上了一個鐘樓，工人使這個鐘樓略微向北傾斜以達(dá)到糾偏的目的。但由于沒有抓住根本因素，比薩斜塔斜塔繼續(xù)傾斜，從1550年到1817年的267年間，比薩斜塔共傾斜了5厘米。1838年，比薩斜塔又出現(xiàn)了一次較大幅度的傾斜，此后，斜塔以每年平均1毫米的速度繼續(xù)傾斜，曾有人預(yù)言，比薩斜塔將在2003年一2004年間轟然倒塌。
為防止比薩斜塔倒塌，在關(guān)閉比薩斜塔以后意大利政府成立了“比薩斜塔拯救委員會”并向全世界征集“扶正”和延緩比薩斜塔傾斜速度的辦法，中國專家也為糾偏出謀劃策，武漢大學(xué)博士生導(dǎo)師劉祖德教授的“地基應(yīng)大解除法”對制定比薩斜塔糾正方案起了一定的參考作用。
經(jīng)過百年之久的反復(fù)論證后，拯救委員會選擇了一個非常簡單的糾偏辦法，那就是從比薩斜塔的北側(cè)地基下抽出部會渣土使斜塔的傾斜自然北移，而這一辦法卻是一位意大利人1961年提出的，當(dāng)時(shí)由于其原理過于簡單和淺顯，一直沒有引起專家的重視。但此人后來到了墨西哥并用這一方法將出現(xiàn)傾斜的墨西哥大教堂“扶正”了。
英國帝國理工學(xué)院的約翰比蘭教授在抽土糾偏方案的實(shí)施過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。比蘭教授說，比薩斜塔傾斜不止的關(guān)鍵在于，它的造基不是建在石頭上，而是建在軟土上。由于塔是向南傾斜，因此抽土糾偏主要是想通過向北側(cè)地基打洞、抽出部分淤泥而進(jìn)行人工沉降，從而扭轉(zhuǎn)斜塔向南傾斜的角度。比蘭為此設(shè)計(jì)出了一種特殊的鉆管，它直徑約20厘米，其中有個類似開酒瓶塞子的鉆頭，能夠深入地下的同時(shí)抽出軟土。在經(jīng)過精確的設(shè)計(jì)和充分的準(zhǔn)備后，比薩斜塔的抽土工程在2000年2月13日開始，41條抽土管深深地插入20米深的比薩斜塔的塔基下面，工程以每日抽土100公斤的速度進(jìn)行；與此同時(shí)幾條鋼索環(huán)繞捆住斜塔的二層，向北拉住塔身，斜塔內(nèi)的120臺精密儀器從各個角度和高度嚴(yán)密監(jiān)視斜塔的動靜。
對險(xiǎn)象環(huán)生比薩斜塔的拯救工程耗時(shí)12年，耗資550億里拉，約合2500萬美元，負(fù)責(zé)比薩斜塔拯救工程監(jiān)督工作的意大利建筑專家皮耶爾弗朗切斯科帕奇尼說，目前塔頂中心點(diǎn)偏離垂直中心線的距離比拯救前減少43．8厘米，已基本恢復(fù)到18世紀(jì)末的水平，足以確保它在300年內(nèi)不會發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)。雖然斜塔向北回復(fù)了40多厘米，但比薩斜塔的偏斜之美依然不減當(dāng)年。現(xiàn)代工程技術(shù)的力量，使得時(shí)光仿佛在斜塔身上實(shí)現(xiàn)了“倒流”。
(摘自《科學(xué)時(shí)報(bào)》)