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摘要:對李廣信先生趣味性講解土力學(xué)的若干事例進(jìn)行了討論,認(rèn)為:在講解土力學(xué)過程中有條件時將土力學(xué)若干概念與自然界、日常生活和社會活動中的一些事情和現(xiàn)象或自編的類似寓言的故事聯(lián)系起來是有益的,但不能脫離了科學(xué)性,否則將適得其反;如果例子雖有趣但很不恰當(dāng),則不如棄之不用。
關(guān)鍵詞:土力學(xué);教學(xué);趣味講解;李廣信;超孔隙水壓力
0引言2006年《土力學(xué)教育與教學(xué)——第一屆全國土力學(xué)教學(xué)研討會論文集》刊登了我國著名巖土工程學(xué)者李廣信先生“趣味土力學(xué)”一文(以下稱李文),該文將土力學(xué)若干概念與自然界、日常生活和社會活動中的一些事情和現(xiàn)象或自編的類似寓言的故事聯(lián)系起來,對土力學(xué)進(jìn)行趣味性講解。此文后來收入李先生《巖土工程20講——巖壇漫話》(以下稱《20講》)一書,作為第2講。關(guān)于此書,已故院士張在明先生在書序中稱贊道:這本書“亦莊亦諧”,“寓莊于諧”,“使其所涉及的基本概念和理論變得生動鮮活”,體現(xiàn)了作者“本深而末茂,實大而聲宏”、“師其意而不師其辭”的深厚功力。作為該書中最有趣的一講,李文按理是最能彰顯該書這種特色的,但筆者對李文中大多數(shù)土力學(xué)議題的論述有不同看法。
1關(guān)于“太沙基跌倒與有效應(yīng)力原理的發(fā)現(xiàn)”
李先生說,人在飽和黏土上快走會滑倒,而在干黏土和飽和砂土上不會滑倒,是因為:黏土滲透系數(shù)小,快行一步時間內(nèi),由總應(yīng)力轉(zhuǎn)化而來的超孔隙水壓力不會消散。李先生自編的寓言說:太沙基經(jīng)此一事發(fā)現(xiàn)了有效應(yīng)力原理;一個中國文人在同樣的經(jīng)歷中卻只是感到很沒面子,講了一些怪話(這里不予復(fù)述)。由此他總結(jié)說:“看來中國人跌倒時不顧屁股,不動腦子,先顧面子。”筆者認(rèn)為,這種說法是不正確的。(1)干黏土也可以是飽和黏土(即使有裂紋,裂紋也可以充水)。李先生自己就曾介紹他指導(dǎo)研究生用塑限為23%的飽和黏土做的試驗:該試驗給出了固結(jié)壓力與飽和含水率的5組數(shù)據(jù),最后2組數(shù)據(jù)的含水率均已低于塑限[1]。也就是說,這個試驗獲得了飽和的干黏土。因此,要進(jìn)行比較,需將文中的飽和黏土改為飽和軟黏土。
(2)人在飽和軟黏土上快走會滑倒,而在干黏土和飽和砂土上不會滑倒的原因主要是鞋與土接觸面摩擦系數(shù)(可簡稱鞋底摩擦系數(shù),性質(zhì)類似于基底摩擦系數(shù))不同:飽和軟黏土的鞋底摩擦系數(shù)明顯低于干黏土和飽和砂土的鞋底摩擦系數(shù)。飽和軟黏土中黏粒表面有弱結(jié)合水膜,鞋與土接觸主要是鞋與弱結(jié)合水接觸;干黏土中黏粒表面基本上只有強(qiáng)結(jié)合水膜,鞋與土接觸主要是鞋與強(qiáng)結(jié)合水接觸;飽和砂土中顆粒周圍無結(jié)合水膜,鞋與土接觸主要是鞋與顆粒接觸。因此,飽和軟黏土的鞋底摩擦系數(shù)明顯低于干黏土和飽和砂土的鞋底摩擦系數(shù)。
不同土的固結(jié)快慢是從大的時間尺度來說的,人在土面上快走時一只腳從著地到離地只是一瞬間,如果注意到砂土的滲透系數(shù)僅是1.0×10-5m/s至1.5×10-3m/s,那么,在這一瞬間不同土中的超孔隙水壓力是差不多的,即使有差異也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及鞋底摩擦系數(shù)的差異。
(3)根據(jù)上述,太沙基從在飽和黏土上快走會滑倒的事例中并不能獲得有效應(yīng)力原理的靈感,這樣,在李先生的寓言中另一個文人(中國文人)的表現(xiàn)就失去了用來與太沙基的表現(xiàn)作對比的基礎(chǔ)。因此,這則寓言并沒有學(xué)術(shù)意義。(4)李先生在《20講》一書之第1講(“巖土工程的若干哲學(xué)思考”)中強(qiáng)調(diào)過東方哲學(xué)思想和科學(xué)體系的先進(jìn)性以及巖土工程與中醫(yī)的相似性,在《20講》一書之第2講的這個議題中,又用“中國人跌倒時不顧屁股,不動腦子,先顧面子”的總結(jié)語,強(qiáng)調(diào)寬泛意義上的中國人(不是某個或某些具體人物)的落后。這是自相矛盾的。(5)在寓言中做國別或人種的優(yōu)劣對比是不應(yīng)該的,在寓言中或寓言后得出寬泛意義上的某國人落后的結(jié)論更不應(yīng)該。
2關(guān)于“看臺的倒塌與地基的沉降”
李先生在他自編的一個看臺倒塌的故事中,借太沙基之口總結(jié)道:“只要不是地基液化,地基不會突然沉降。”這種說法是不正確的。瞬時荷載作用在地基上,地基表面會有瞬時沉降。即使地基由飽和軟黏土構(gòu)成從而地基表面固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降顯著,在瞬時荷載作用下地基表面也會有不能忽略的初始沉降,初始沉降屬于瞬時彈性變形。1955年斯開普敦與潘克等研究了英國倫敦和美國芝加哥兩大城市6座建筑物實測沉降之后,發(fā)現(xiàn)黏性土地基上建筑物的初始沉降占建筑物總沉降的比例相當(dāng)可觀[2]。
3關(guān)于“驢子學(xué)土力學(xué)的好處”
李先生在兩個驢子馱鹽和棉花過河的寓言中借覆于砂土層(其中水位面低于砂土層頂面)之上飽和黏土底面的豎向有效應(yīng)力計算方法(它是飽和黏土層以浮重度計算的有效自重應(yīng)力與其豎直向下的單位水平面積滲透力之和),解釋馱棉花的驢出水后艱難站起且爬不上岸的原因。
筆者認(rèn)為,驢子馱棉花過河的歷程就是驢子負(fù)重受水的影響而變化的過程。棉花入水前,驢子負(fù)重是干棉花的重力;棉花入水后因水浸入其中而飽和,但受水的浮力作用,驢子負(fù)重是飽和棉花的浮重(受棉花低滲透性的影響,棉花入水初期,驢子負(fù)重由干棉花的浮重逐漸變?yōu)轱柡兔藁ǖ母≈?;出水后棉花所受河水的浮力消失了,驢子負(fù)重是棉花飽和重,因此驢子站起來很艱難;受棉花低透水性特別是高吸水性的影響,驢子爬岸過程中負(fù)重幾乎還是飽和重,因此驢子已爬不上岸。
李先生的解釋存在的問題是:(1)給出的黏土底面的豎向有效應(yīng)力計算方法沒有提及透水性和吸水性,沒有清楚解釋驢子“寧可馱砂也絕不馱棉花”的體會,也沒有清楚解釋驢子為何爬不上岸。根據(jù)李先生的方法,一旦飽和棉花中的水在自重作用下形成的滲流結(jié)束,驢子就可以和棉花入水前一樣輕裝前行了。這是不可能的,因為棉花有高吸水性,其所吸收的水分很大一部分需要經(jīng)由外界因素引起的氣化才能逐漸消失。
(2)給出的黏土底面的豎向有效應(yīng)力計算方法錯誤且使總應(yīng)力與有效應(yīng)力的關(guān)系復(fù)雜化了。根據(jù)有效應(yīng)力原理,既然黏土底面的孔隙水壓力為0,黏土底面的豎向有效應(yīng)力自然就是李先生所說的單位底面積的飽和重,何必繞一大圈用屬于周邊水壓力組合力性質(zhì)的浮力和滲透力去推導(dǎo)呢?實際上,按水壓率理論,李先生計算的單位底面積浮重(γ’H)和滲透力(γwH)還是錯誤的。
(3)李先生借驢子之口給出的“飽和的棉花產(chǎn)生的有效應(yīng)力都靠我的四條可憐的驢腿承擔(dān)”的說法不僅多余,而且錯誤,因為:①在背部露出水面,棉花不再受到浮力時,驢子負(fù)重就是棉花飽和重,這時沒有必要討論有效應(yīng)力問題,因此用計算黏土底面豎向有效應(yīng)力的方式來反映棉花的有效應(yīng)力是多余的;②有效應(yīng)力是單位面積上的有效力,驢子承擔(dān)的棉花荷載是飽和棉花的全部重力,而不是單位底面積上的棉花重力;③“飽和的棉花產(chǎn)生的有效應(yīng)力”包括從頂?shù)降椎母鱾點,除底面壓力這個接觸壓力外,其余各點的壓力都不是由驢子承擔(dān)的。
4關(guān)于“飛起的鴿子和液化的砂土”
李先生以師生問答形式借學(xué)生之口講到:砂土液化瞬時“顆粒的浮重度產(chǎn)生了超靜孔隙水壓力”。筆者認(rèn)為,這種說法是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>
(1)在土力學(xué)中,浮重度概念是用于土而不是用于土顆粒的。(2)浮重度是單位體積土的重力與所受浮力之差,它怎么能產(chǎn)生超孔隙水壓力呢?砂土液化中的超孔隙水壓力是由振動引起的。
5關(guān)于“土的級配的問答”
土的級配是土中不同大小顆粒的組成情況。不同的級配有不同的用途。在講解土力學(xué)的某個知識點時,舉土以外的例子是為了幫助讀者更好地理解這個知識點,不應(yīng)為了舉例而舉例,脫離這個目的的舉例則是無益的且浪費了他人的時間。李先生用不同人的年齡、性別、身材、服飾和社會屬性在不同情況下的搭配來講解土的級配,沒有抓住不同大小顆粒這個要點,把清晰的土的級配概念和用途講糊涂了。他說到了一群身材如酒桶般的官員中搭配幾個身穿鮮艷服裝的窈窕少女,也說到了軍隊中不同年齡段軍人的搭配,卻沒有說這些搭配與土的級配概念與用途有何關(guān)聯(lián),當(dāng)然他也無法說出他們之間的關(guān)聯(lián),因為這些搭配與土的級配概念與用途的關(guān)聯(lián)根本就不存在。
6關(guān)于“沙灘上的觀察”
李先生在解釋潮濕的砂有假粘聚力時說道:“由于毛細(xì)壓力為負(fù)孔壓,則砂粒間有效應(yīng)力為正,會產(chǎn)生抗剪強(qiáng)度,稱為假粘聚力。”筆者認(rèn)為這種說法存在兩個問題:(1)正的有效應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度不是潮濕的砂所獨有,干砂和水下砂也有正的有效應(yīng)力,也有抗剪強(qiáng)度。根據(jù)“由于毛細(xì)壓力為負(fù)孔壓,則砂粒間有效應(yīng)力為正”的說法,如果沒有毛細(xì)壓力,砂粒間就沒有正的有效力了,這顯然是錯誤的。(2)應(yīng)力(無論是總應(yīng)力還是有效應(yīng)力)是對土體而言的,“砂粒間有效應(yīng)力”的提法是錯誤的。正確的說法是“砂粒間有效力增量為正”。
7關(guān)于“土的強(qiáng)度”
(1)李先生說:“由于土是由散碎的顆粒組成的,顆粒間的摩擦力是其強(qiáng)度的主要部分。”筆者認(rèn)為,這種說法是片面的。一般地說,土是由顆粒、水和氣體組成的三相體系。對于純的黏土,顆粒間一般不接觸,顆粒表面有結(jié)合水膜,公共結(jié)合水將相鄰顆粒聯(lián)系在一起,顆粒間無摩擦力,土的強(qiáng)度由剪切面上各膠團(tuán)間摩擦力和各膠團(tuán)間粘聚力組成。李先生的說法也與該小節(jié)中他本人提到的不固結(jié)不排水時內(nèi)摩擦角為0而粘聚力大于0的說法矛盾。
(2)李先生還說:“土的強(qiáng)度實際上是土骨架的強(qiáng)度而不是土顆粒的強(qiáng)度。只與有效應(yīng)力有關(guān)。亦即在1萬米深的海底,砂石顆粒受到100MPa的壓力,但有效應(yīng)力為0,也不會破壞。”筆者認(rèn)為,這些說法是有問題的。①土的抗剪強(qiáng)度不僅與土的有效內(nèi)摩擦角和有效粘聚力有關(guān),還與剪切面上的有效應(yīng)力有關(guān)。按有效應(yīng)力原理,土中有效應(yīng)力是土中總應(yīng)力與土中中性應(yīng)力之差。土骨架本身是無自由水的,所以土骨架中傳遞的力都是有效力。但飽和土是可以有自由水的,非滲流引起的孔隙水壓力將導(dǎo)致土中有效應(yīng)力減小。因此,土的強(qiáng)度不是土骨架的強(qiáng)度。
�、谟行�(yīng)力原理建立在顆粒和水不被壓縮的基礎(chǔ)上,顆粒的破壞不是有效應(yīng)力原理管轄的范圍,說有效應(yīng)力應(yīng)該針對土而不是顆粒。當(dāng)說“有效應(yīng)力為0”時,分析的對象應(yīng)是包含海底顆粒在內(nèi)的海底處的一層水且將其視為土(但它不是土)。對這層“土”而言,總應(yīng)力與中性應(yīng)力相等(均是海底水壓強(qiáng)),因此有效應(yīng)力為0。對顆粒說有效應(yīng)力為0的話是荒謬的,顆粒受水壓作用和受其他介質(zhì)的相同分布的壓力作用時,效果是一樣的。
�、塾行�(yīng)力是否為0不是土中一點是否不破壞的判斷依據(jù),土中一點是否發(fā)生剪切破壞取決于剪應(yīng)力是否達(dá)到抗剪強(qiáng)度。地表水平且處于自重應(yīng)力狀態(tài)的土體中的一點,雖然不同方向的有效應(yīng)力均大于0,但不會發(fā)生剪切破壞。④砂石顆粒受到來自海水的高達(dá)100MPa的壓力不會破壞,不是因為別的,而是因為:作用在砂石顆粒上的壓力雖然很大但壓力差小到微乎其微,小到完全可以忽略不計。實際上,這種極其微小的壓力差在極高圍壓條件下更難使顆粒變形破壞,作用在砂石顆粒上的海水壓力只能使其體積減小,但因砂石顆粒體積壓縮模量極大,砂石顆粒的體積減小量也極小。
8關(guān)于“為什么雨雪后路面撒砂”
(1)對于下雨后在土路上撒一層砂可避免滑倒和車輛事故一事,李先生解釋道:這是因為“砂土的滲透系數(shù)很高,撒砂以后,在荷載作用下產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力會迅速消散”。筆者以為:這樣解釋是不正確的。①砂土的滲透系數(shù)是1.0×10-5~1.5×10-3m/s。一只腳從著地到離地、一輛車從路面上某點駛過都只是一瞬間,在這一瞬間超孔隙水壓力的消散完全可以忽略不計。②撒一層砂可避免滑倒和車輛事故的原因不是別的,是撒砂后道路上與腳和車輪接觸的物質(zhì)換成了砂土,性質(zhì)與基底摩擦系數(shù)類似的鞋底摩擦系數(shù)和輪底摩擦系數(shù)提高了,導(dǎo)致人和車輛抗滑穩(wěn)定性提高。其機(jī)理相當(dāng)于對擋墻的軟土地基做換土墊層處理,提高了基底摩擦系數(shù),從而提高擋墻抗滑穩(wěn)定性(在這種情況下,無論滑動面是位于基底還是位于土內(nèi)其他位置,擋墻抗滑穩(wěn)定性均獲得提高)。
(2)對于雪后難行和在路面上撒砂可防滑一事,李先生解釋道:雪后難行“主要是由于其表面存在一薄層未凍水,它們隔絕了固體間的接觸,在受力時產(chǎn)生超靜孔壓”。雪后在路面上撒砂可防滑是因為“撒砂能夠避開冰雪中的未凍水膜,靠砂粒間的摩擦力提供前進(jìn)的反力”。筆者以為:這樣解釋也是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>
�、俦嫔系奈磧鏊c土中水不同,是單純的水層,水的排出是直接的,不受土的滲透系數(shù)影響。人和車輛行進(jìn)中,因未凍水極薄且鞋和車輪與道路接觸面積很小,鞋和車輪與道路一經(jīng)接觸,未凍水就會被排出,超水壓力(因未凍水是單純的水層,相應(yīng)水壓不宜稱作孔壓)可以忽略不計。雪后難行并不是因為未凍水在受力時產(chǎn)生了超靜孔壓,而是因為道路上與腳和車輪接觸的物質(zhì)是水和冰,其性質(zhì)與基底摩擦系數(shù)類似的鞋底摩擦系數(shù)和輪底摩擦系數(shù)很低。②撒砂后道路上與腳和車輪接觸的物質(zhì)換成了砂土,人和車輛前進(jìn)的反力靠什么來提供與鞋底情況和輪胎表面情況以及砂層厚度有關(guān),不一定靠砂粒間的摩擦力提供,既可能靠由鞋底摩擦系數(shù)和輪底摩擦系數(shù)決定的鞋底摩擦力和輪底摩擦力提供,也可能靠砂層與冰層間的摩擦力提供。
9關(guān)于“浮密度和浮重度”
(1)李先生說:“土的浮重度就是單位體積的土骨架重量減去水對它的浮力γw(1-n)。”這種說法有兩個問題:①骨架不包括氣體和自由水,骨架的體積不是土的體積。土的浮重度中的單位體積是土的體積不是骨架的體積。“單位體積的土骨架重量減去水對它的浮力”應(yīng)改為“單位體積土中的骨架重量減去水對它的浮力”。②單位體積土中的骨架重量減去水對它的浮力的數(shù)學(xué)表達(dá)式γw(1-n),從計算結(jié)果來看是不準(zhǔn)確的,因為它沒有考慮結(jié)合水重度與自由水重度的不同。③上述表達(dá)式從概念上來說是不正確的,因為:一方面,對于細(xì)粒土,鄰近顆粒是通過公共結(jié)合水建立起聯(lián)系的,顆粒之間一般不接觸,單靠顆粒不能形成骨架;另一方面,結(jié)合水不傳遞水壓力。故不應(yīng)僅將顆粒視為骨架的組分而不將結(jié)合水納入。
(2)李先生還說:“浮重度在計算水下土層的有效自重應(yīng)力時很方便:σ’z=Σγ’ihi。”筆者認(rèn)為,計算方便需置于計算基本正確的前提下,如果計算是錯的,方便則無從談起。處于地下水位面下方的堅硬致密黏土內(nèi)部各單元連自由水都沒有,何來水壓力呢?實際上,迄今無人在黏性土中測到與壓力水頭相應(yīng)的�?紫端畨毫�,此時無浮重度可言。
10關(guān)于“塑性指數(shù)與液性指數(shù)”
(1)李先生說:塑性指數(shù)是不變的,液性指數(shù)隨含水率變化。這種說法是不準(zhǔn)確的。塑性指數(shù)反映了重塑土含有弱結(jié)合水的能力,這取決于顆粒周圍弱結(jié)合水膜的厚度,而這除了與土中顆粒大小有關(guān),還與水溶液的化學(xué)成分有關(guān)。例如:對相同的離子濃度,水溶液中低價離子多的土顆粒弱結(jié)合水厚度大于水溶液中高價離子多的土顆粒弱結(jié)合水厚度。因此,水溶液中低價離子多的土之塑性指數(shù)大于水溶液中高價離子多的土之塑性指數(shù)。
(2)李先生還說:“塑性指數(shù)如同你的姓,將你劃入了哪一家就不能變了。液性指數(shù)如同你的年齡,是狀態(tài)的表述。”由于姓與年齡的關(guān)系和塑性指數(shù)與液性指數(shù)的關(guān)系沒有相似性,這種比喻對人們理解塑性指數(shù)與液性指數(shù)沒有幫助。
11關(guān)于“主動和被動土壓力”
李先生說:“在一個擁擠的公共汽車上,我們必須使出被動土壓力才能擠上去;有人下車,車門打開時我們受到的是主動土壓力,感覺壓力小多了。”上述說法中的概念是模糊、混亂的:首先,無論是在用到主動土壓力概念時還是在用到被動土壓力概念時,都沒有明確“我們”和車?yán)锏钠渌酥心牟糠窒喈?dāng)于土,哪部分相當(dāng)于擋墻。其次,根據(jù)前句,“使出被動土壓力”的是“我們”,而被動土壓力是作用在擋墻上的。
因此,“我們”是土,車?yán)锏钠渌耸菗鯄Α5�,擁擠的車?yán)锏钠渌擞泻芏鄠,這群人是散體而不是一個完整體,又不能充當(dāng)擋墻;再者,人只能一個一個從車門處上車,故“使出被動土壓力”的“我們”實際上是“我”一個人,這樣,充當(dāng)土的人數(shù)反而比充當(dāng)擋墻的人數(shù)還少得多。因人數(shù)相對多少反映土和擋墻平面面積的相對大小,從這個角度講,“我們”充當(dāng)土,車?yán)锏钠渌顺洚?dāng)擋墻也是不合適的。上述說法更沒有反映主動極限平衡狀態(tài)和被動極限平衡狀態(tài)的概念。因此,上述說法對人們清楚理解主動土壓力和被動土壓力是沒有幫助的。
12關(guān)于“滲透力”
李先生說:“在擁擠而流動的人群中,我們站著不動,會感到人流的沖擊和拖曳力,我們會感受到所謂的滲透力。”筆者認(rèn)為,這種說法是不恰當(dāng)?shù)摹?1)提供滲透力的主體是水,它能從各個方向(包括逆水流方向和上下方向)給客體施加壓力,土體與客體的這種關(guān)系是不動的人和走動的人之間的關(guān)系無法比擬的。(2)把滲透力說成是拖曳力是讓人費解的,因為拖曳是牽引、拉扯之意,而滲透力作為周邊水壓力的組合力之一不可能產(chǎn)生牽引、拉扯之力。(3)把滲透力說成是沖擊力是不準(zhǔn)確的,因為沖擊力是作用在物體的某一面上的,而滲透力作為周邊水壓力的組合之一,不是作用在物體的某一面上的。故上述說法對人們理解滲透力是沒有幫助的。(4)土單元所受滲透力其實就是該單元周邊水壓力組合而成的兩個不同方向力中的一個(另一個是浮力),是該單元邊界以總水頭差為壓力水頭差時的總水壓之差(也即單純由流動引起的總水壓之差),不是獨立存在的新力,探討其作用機(jī)理是無意義的。
13關(guān)于“達(dá)西定律與歐姆定律”
李先生說:水力坡度與電壓都是一種“勢”,滲透系數(shù)的倒數(shù)與電阻都是一種“阻”,水流速與電流都是一種“流”。“流”正比于“勢”,反比于“阻”。他的說法中勢的概念及流與勢的關(guān)系是不正確的。(1)電壓不是“勢”而是“勢差”,水力坡度不是“勢”而是“勢沿流程的降低率”。(2)“流”不是正比于“勢”而是正比于“勢差”。“勢”不變時無“流”。靜水位面之下土中的水有壓力勢和重力勢,但因各點總勢相同而不流動。
14關(guān)于“水平等效滲透系數(shù)和垂直等效滲透系數(shù)”
(1)李先生說:“通過算例可以發(fā)現(xiàn),對于滲透系數(shù)差別很大的多層土,前者(指水平等效滲透系數(shù))往往由滲透系數(shù)最大的那層土控制。”這種說法把經(jīng)驗擴(kuò)大化了。根據(jù)水平等效滲透系數(shù)計算式可知,當(dāng)各層土的厚度相當(dāng)而某層土滲透系數(shù)比其他層土大很多時,水平等效滲透系數(shù)由那層土控制。因此,有水平等效滲透系數(shù)由滲透系數(shù)最大的那層土控制的算例出現(xiàn)是很正常的。得到水平等效滲透系數(shù)由滲透系數(shù)最大的那層土控制這個結(jié)果的條件是該層土的厚度不能過小。李先生在陳述規(guī)律時沒有要求該層土厚度不能過小。按他提出的條件,如果滲透系數(shù)比其他層土大很多的那層土厚度比其他土小得更多,那么,水平等效滲透系數(shù)由那層土控制的結(jié)果根本不會出現(xiàn),甚至可能出現(xiàn)那層土無足輕重的結(jié)果。
(2)李先生還用各級官員開會由最大官說了算的例子來幫助人們理解水平等效滲透系數(shù)的規(guī)律,這是不妥的:首先,各級官員開會時,各級官階都有,把官階不同比作各層土滲透系數(shù)差異時,最大官的官階與比其低一級的官員的差別遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上懸殊;其次,各級官員開會時,最大官的數(shù)量最小,把各級官員數(shù)量不同比作各層土厚度差異時,官階最高的官員數(shù)量對決定權(quán)并不起權(quán)重作用。
結(jié)論
李先生將土力學(xué)若干概念與自然界、日常生活和社會活動中的一些事情和現(xiàn)象或自編的類似寓言的故事聯(lián)系起來,以增強(qiáng)教學(xué)的趣味性,加深對土力學(xué)知識的理解,這種用意是良好的,但李文在“太沙基跌倒與有效應(yīng)力原理的發(fā)現(xiàn)”、“看臺的倒塌與地基的沉降”、“驢子學(xué)土力學(xué)的好處”、“飛起的鴿子和液化的砂土”、“土的級配的問答”、“沙灘上的觀察”、“土的強(qiáng)度”、“為什么雨雪后路面撒砂”、“浮密度和浮重度”、“塑性指數(shù)與液性指數(shù)”、“主動和被動土壓力”、“滲透力”、“達(dá)西定律與歐姆定律”、“水平等效滲透系數(shù)和垂直等效滲透系數(shù)”、“有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)和總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)”、“流網(wǎng)”、“土顆粒的壓縮性與土骨架的壓縮性”、“承載力的深度修正”等議題上沒有將其想講清楚的概念講清楚。
巖土論文投稿期刊:巖土工程學(xué)報是由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管,由中國水利學(xué)會、中國土木工程學(xué)會、中國力學(xué)學(xué)會、中國建筑學(xué)會、中國水力發(fā)電工程學(xué)會、中國振動工程學(xué)會六個全國性學(xué)會聯(lián)合主辦的學(xué)術(shù)性科技期刊。
其中,有的是李先生對土力學(xué)某些概念的理解存在偏差;更多的是所舉的例子不恰當(dāng),也就是諧有余而莊不足,雖然在講解土力學(xué)的某些概念時所舉的自然界、日常生活和社會活動中的例子不一定要十分準(zhǔn)確,但既然用意是通過舉例將土力學(xué)概念講得更加清楚,讓讀者對土力學(xué)概念的印象更深刻,選擇的例子恰當(dāng)還是十分必要的,如果從自然界、日常生活和社會活動中舉不出恰當(dāng)?shù)睦樱蔷筒槐孛銖?qiáng)。
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作者:方玉樹1,2
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