地基應力解除法的原理是,對於發生偏斜的建築,在其傾斜方向的反方向地基下面抽取土壤,使地基向偏斜的反方向自然沉降,建築物的重心會逐漸向安全的位置回歸。從整體上,也是從根本上解除安全隱患。
該方法的雛形於1962年,由義大利工程師Terracina針對比薩斜塔的傾斜惡化問題而提出,最初提出時叫做“地下抽土法”。由於比薩斜塔是向南傾斜的,具體方案是:從斜塔北側開設一系列斜孔,從塔基下地基土層中抽出部分沙土,使斜塔的重心北移,減小傾斜程度,從而避免斜塔的倒塌。該方法提出之初,由於理論過於淺顯,顯得不夠深奧而被擱置甚至遭到譏笑。
隨著時間的推移,比薩斜塔傾斜角度不斷加大,瀕於倒塌。1990義大利政府出於安全,被迫關閉對遊人的開放,又成立了比薩斜塔拯救委員會,向全球徵集解決方案。斜塔的拯救歷經多種加固和糾偏方案,均未奏效。最終還是於1999年,重新啟用地下抽土的方法,從地基的北側下面抽土,使比薩斜塔的傾斜減小,得以拯救,重新向遊客開放。
這個方法針對比薩斜塔而提出,又因最終拯救了比薩斜塔而名揚世界,其間被埋沒了近40年。而在我國,則得到了深入研究和廣泛套用。“地基應力解除法”這個名詞,就是由我國專家武漢大學劉祖德教授提出的,劉祖德教授還做出了多項具有開創性的巨大貢獻。早在1983年,他就首次提出“地基應力解除法”,並在1989年用此法成功“移動”漢口取水樓長航宿舍的八層樓房:傾斜率從1.3%降為0.63%。此後的18年,劉祖德教授和他的課題組用“地基應力解除法”,成功地為149座高樓“糾偏”扶正,其足跡踏遍湖北、廣東、福建、新疆等全國15個省(區、市),僅武漢地區被糾偏的樓房就有80多座,為國家挽回經濟損失近5億元。
1992年,義大利比薩斜塔拯救委員會中的英國專家約翰·伯蘭(Prof.Burland)教授,在劉祖德的學生王釗(現為武漢大學博士生導師)訪問英國期間,曾兩次請其詳細介紹了“地基應力解除法”的基本原理和施工方法。在隨後的幾年,拯救委員會的三四位專家仔細了解了“地基應力解除法”的基本原理和施工方法。這對比薩西塔的拯救最終採用該方法,起到了重要的參考和推動作用。
地基應力解除法在醫學矯形領域的套用
地基應力解除法目前不僅在建築業得到廣泛採用,還被套用到了人體力學領域,為人類健康服務,成為醫療康復的最新方法。是針對人的地基(足)的受力矯正,矯正姿勢,也要矯正地基,方法更為簡便易行。具體方法是:在站立時,把前腳墊高,使腳掌的高度高於腳跟,強制人體重心後移,可以有效矯正站立姿勢,矯正骨盆前傾和腰椎前凸,從而治療腰肌勞損等姿勢性腰痛,被稱為腰痛足療法。該療法用於腰椎間盤突出,被稱為姿勢調衡法,獲得了科研專項資金的支持,成果獲得省部級科技獎勵。在行走時,還可以用一種前高后低的負跟鞋進行矯正,替代倒走鍛鍊,更安全,更容易堅持,效果更鞏固。這種前高后低的負跟鞋,在歐美地區比較普遍。在日本,腰痛患者更是好評如潮。