新書《土中水壓原理辨析與應用研究》簡介

方玉樹

（1 陸軍勤務學院，重慶 401311；2 巖土力學與地質環(huán)境保護重慶市重點實驗室，重慶 401311）

新書《土中水壓原理辨析與應用研究》日前已由重慶出版社出版。 該書是一部分析研究土中水壓原理及其應用的專著。 土中水壓原理是提出的土力學新的基本原理。該書首先闡釋關于水壓原理及其在土力學中應用的理論——水壓率理論，然后回應一些學者對以水壓原理為核心的水壓率理論的質疑，最后用水壓原理分析一些與孔隙水壓力和有效應力有關的認識（包括對地下結構浮力、有效應力、有效自重應力、水土壓力、固結、基坑突涌、滲流破壞的認識）存在的問題。

土中水壓原理與有效應力原理、滲流定律一樣，具有十分簡單的表達式。水壓率理論是關于土中水壓原理及其在土力學中應用的理論，因其關鍵概念是水壓率而得名。

以土中水壓原理為核心的水壓率理論在土力學中的基礎性意義可以從知名學者清華大學教授李廣信先生的兩句話中體會到。 他在《巖土工程界》2007 年第9 期發(fā)表的討論文章“對‘基于水壓率討論土中孔隙水壓力及有關問題’一文的討論”（此文已收入2010 年李廣信先生《巖土工程50 講——巖壇漫話》（以下簡稱《50 講》）一書，作為第29 講）中說，水壓率理論“對于經典土力學學科的主要課題都進行了系統(tǒng)的改造”，在《巖土工程界》2008 年第2 期發(fā)表的討論文章“再議水壓率”（此文已收入《50 講》一書，作為第30 講）中說：“如果水壓率理論被證實，那可能是土力學百年來最重要的前進和發(fā)展。 ”

水壓率理論的公開發(fā)表可謂一波三折。 1991 年《后勤工程學院第三屆科學報告會宣讀論文匯編》首次刊載闡述水壓率理論的文章“水下土力學若干問題”，1993 年《后勤工程學院學報》第2期刊登了作者闡述水壓率理論的文章“飽和土孔隙水壓力及有關土體變形破壞問題的研究”。 因這兩部書刊在當時均非正式出版物，讀者寥寥。 1990 年代作者曾向某刊物投稿遭退回（未附退稿理由）。 本世紀初作者將稿件轉投另一刊物也遭退回， 退稿意見稱：“文章是對土力學中若干基本概念的重復闡述，沒有新意”。后將文章投向第三個刊物又遭退稿， 三位審稿者中一位的意見是：孔隙水壓力計算時應乘以孔隙度即（但未說明為什么）；另兩位的意見是：孔隙水壓力計算不應進行折減，因為結合水能傳遞水壓力。 其中一位舉例說：2003 年毛昶熙主編的《滲流計算分析與控制》（第二版）一書中就有結合水能傳遞水壓力的意見（為此作者特意買了這本書來看，發(fā)現就只有一句話）。這兩條意見的正誤姑且不論（關于正誤，本書有分析），兩者相左是十分明顯的：前者認為折減是對的但折減系數（它介于0～1 之間）不對（應取孔隙度，它既遠大于0 也遠小于1），后者認為折減是不對的。 這就是說，該刊編輯部對同一個孔隙水壓力議題，寧肯采信審稿者用寥寥數語表達的兩種完全不同的意見而退稿卻不愿意刊登用數千字闡述的新觀點。 最后,闡述水壓率理論的文章在《巖土工程界》2007年第5 期公開發(fā)表。

水壓率理論引起的反響也相當特別。

2006 年3 月上旬闡述水壓率理論的文章在重慶市地質礦業(yè)協(xié)會舉辦的重慶市地質災害防治學術研討會上交流，獲該協(xié)會一等獎。 2006 年3 月下旬在重慶召開的全國第五次地質災害防治學術大會上作者用幾分鐘時間簡單地報告了水壓率理論，桂林工學院（今桂林理工大學）一位教授表現出很大興趣，向作者索取資料。 2006 年12 月中國工程勘察設計協(xié)會勘察與巖土分會在杭州舉辦巖土工程中的地下水問題研討會，會議安排的半天討論主要圍繞作者前一天在會上已做過學術報告的水壓率理論進行，贊同和反對水壓率理論的人數大約各占一半，反對者的意見與上述第三個刊物退稿時所附三位審稿者的意見相同（即有兩種完全不同的意見）， 在作者對這些意見作出回復后反對者既未提出新的意見也未轉而表示贊同。 2007 年12 月中國建設教育中心在西安舉辦建設部質量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司委托若干單位編寫的《建筑工程勘察技術措施》培訓班，2009 年8 月重慶市勘察設計協(xié)會舉辦重慶市注冊土木工程師（巖土）繼續(xù)教育培訓班，這兩個培訓班的部分參加者對作者在培訓班上闡述的水壓率理論頗有興趣。在本世紀里，《巖土工程學報》和《巖石力學與工程學報》以及其他學術刊物發(fā)表過多篇質疑水壓率理論或觀點與水壓率理論不同的文章。

說到對水壓率理論的反應，不能不提兩位同行。

一位是李廣信先生。 他是水壓率理論的強烈反對者，他認為水壓率理論推翻了有效應力原理，將導致土力學大廈傾覆。他在6篇文章（其中4 篇已收錄其《50 講》一書）里對水壓率理論進行了批判，其言辭之獨特當屬學界罕見，讓作者受驚若寵（見本書第3章、第4 章、第6 章、第7 章）。 作者與李廣信先生關于水壓率理論的爭論受到了巖土工程界網友的關注。 在互聯(lián)網上搜索“清華大學李廣信教授與某教授關于孔隙水壓力的討論”，可以發(fā)現，有網友將作者與李廣信先生關于水壓率理論的幾篇爭論文章中的前5篇以 “方李論戰(zhàn)” 之名打包發(fā)至互聯(lián)網上， 截止2015 年4 月19日，有25844 人閱讀，1385 人下載，214 人發(fā)言（其中的一些發(fā)言，例如“一看名字，作者就知道李老師是對的”、“大師們的爭論讓我們這些小人物怎么辦”，讓作者不勝唏噓）。 一些網友表達了收齊“方李論戰(zhàn)”全部文章的愿望。

另一位對水壓率理論似乎喜歡過度。 在“方李論戰(zhàn)”之后，他無視作者闡述水壓率理論的文章關于水壓原理及其在浮力、浮重度、有效應力、有效自重應力、土壓力、滲透力、固結系數、貯水率、滲流破壞、振動液化、基坑突涌等相關議題上應用之論述的獨創(chuàng)性，發(fā)表數篇觀點與作者相同或相似的文章，在這些文章中，他將作者文章的一些內容（包括孔隙水壓力計算新方法，水壓率估算方法，浮力計算新方法，浮重度計算新方法，（總）自重應力、有效自重應力和孔隙水壓力的新關系式，基坑突涌新臨界方程）以不同的語句和符號這種包裝方式（即換一個“馬甲”）復述一遍，同時將作者文章的一些內容（土壓力計算新方法，滲流破壞新臨界方程，等等）胡改一通，不僅不說明其所復述和被其修改的這些內容來自作者的文章，還強調是他的新理論、新方法、新成果。 因這些文章內部概念混亂、遣詞任性，這些文章之間術語變換頻繁、方法存廢隨意，好端端的水壓率理論被其弄得支離破碎，面目全非。 對不太了解水壓率理論的讀者來說，他的這些文章把水壓率理論的原貌連同原創(chuàng)遮擋得嚴嚴實實。

這一切讓作者感到有必要推出一部多方面研究土中水壓原理及其應用或者說多角度地論述以土中水壓原理為核心的水壓率理論及其合理性的著作。 為此，作者將闡述水壓率理論的文章、回應質疑水壓率理論的文章、 用水壓原理分析觀點不同的文章加以整理和補充，寫成此書。

以土中水壓原理為核心的水壓率理論在可以解釋和回答經典理論能夠解釋和回答的土力學現象和問題的同時，可以解釋和回答經典理論不能解釋和回答的諸多土力學現象和問題。 該書值得巖土工程師和巖土工程科技人員一讀。