Issues about Water Pressure Ratio Theory and Effective Stress Principle

方玉樹1,2（1后勤工程學(xué)院，重慶　401311；2巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶　401311）

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關(guān)于水壓率理論與有效應(yīng)力原理的幾個(gè)問題

Issues about Water Pressure Ratio Theory and Effective Stress Principle

方玉樹1,2
（1后勤工程學(xué)院，重慶401311；2巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶401311）

摘要：近幾年來多位學(xué)者以若干試驗(yàn)成果或者不同形式的推理、證明為據(jù)，在水壓率理論和有效應(yīng)力原理的討論中，都把水壓率理論視為對(duì)有效應(yīng)力原理的推翻或否定，均認(rèn)為有效應(yīng)力原理適用于黏土。對(duì)這些試驗(yàn)成果和推理、證明進(jìn)行了分析并提供若干有效應(yīng)力原理不能解釋而水壓率理論能夠解釋的現(xiàn)象。分析結(jié)果表明：基于相關(guān)試驗(yàn)成果不能得出孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土的結(jié)論；相關(guān)推理證明存在著錯(cuò)誤。此外，還指出了另外幾種觀點(diǎn)的錯(cuò)誤所在。

關(guān)鍵詞：水壓率理論；有效應(yīng)力原理；孔隙水壓力；飽和黏土

Abstract:In the discussion of water pressure ratio theory and effective stress principle, many scholars, in the last few years, based on some test results and different forms of reasoning, regard water pressure ratio theory as the deny or amendment of effective stress principle, and consider the principle applicable in saturated clay. This paper analyzes the test results and reasoning and presents several phenomenon which cannot be explained by effective stress principle but can be done by water pressure ratio theory. The analysis results show that relevant test results cannot come to the conclusion of the principle applying to saturated clay with pore water pressure press by water pressure intensity and relevant reasoning is faulted with several other wrong viewpoints pointed out.

Keywords:water pressure ratio theory; effective stress principle; pore water pressure; saturated clay

眾所周知，目前的有效應(yīng)力原理中的孔隙水壓力是按水體水壓強(qiáng)理解的。自2007年水壓率理論在期刊《巖土工程界》發(fā)表以來，關(guān)于水壓率理論與有效應(yīng)力原理的關(guān)系及有效應(yīng)力原理適用性的討論持續(xù)數(shù)年[1-9]，引起熱議。近幾年有更多學(xué)者參與其中[10-17]。多數(shù)認(rèn)為，水壓率理論推翻或否定了有效應(yīng)力原理，是錯(cuò)誤的，有效應(yīng)力原理適用于細(xì)粒土[9-12]。也有人認(rèn)為[14-17]，細(xì)粒土的有效應(yīng)力原理表達(dá)式應(yīng)改為（1）式或（2）式：

式中，σ——總應(yīng)力；σ'——有效應(yīng)力；u——按水體水壓強(qiáng)理解的孔隙水壓力；ξs——土中水的壓力系數(shù)；n為孔隙度；α'為孔壓傳遞系數(shù)即顆粒受孔壓作用面積占顆?？偙砻娣e的比例。

筆者從孔隙水壓力的表達(dá)、若干試驗(yàn)成果的理解、結(jié)合水能否傳遞水壓力的論證、黏土中結(jié)合水含量的分析、若干土力學(xué)現(xiàn)象的解釋、有效應(yīng)力原理的推導(dǎo)等方面對(duì)近幾年有關(guān)孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理無可置疑的意見作出分析，同時(shí)也指出其他觀點(diǎn)存在的問題，希望這些工作有助于討論的深入。

1　孔隙水壓力和有效應(yīng)力原理的表達(dá)

水壓率理論[1，4，6]建立的基礎(chǔ)是：a.孔隙水壓力是單位面積土截面上的水壓力；b.孔隙水壓力（及總應(yīng)力和有效應(yīng)力）所涉及的截面是在顆粒（或膠團(tuán)）之間通過的宏觀上是平面的曲面；c.結(jié)合水不傳遞水壓力。其提出的孔隙水壓力表達(dá)式為：

式中，u——孔隙水壓力；γw——水重度；h——壓力水頭；ξ——水壓率，是土截面上的自由水面積率，反映孔隙水壓力與水體中的水應(yīng)力（即水體水壓強(qiáng)）γwh的比率。

根據(jù)上述三個(gè)基礎(chǔ)，除有裂隙、有空洞、有膠結(jié)或有結(jié)晶聯(lián)結(jié)的土體（如濕陷性黃土）外，水壓率是飽和土截面上自由水所占的面積與孔隙總面積之比。這個(gè)比值取決于截面上顆?；蚪Y(jié)合水膜之間接觸面積率，當(dāng)顆粒與結(jié)合水膜接觸面積率接近于0時(shí)這個(gè)比值接近于1，當(dāng)顆粒與結(jié)合水膜接觸面積率接近于1時(shí)這個(gè)比值接近于0。因此，不僅土的水壓率介于0～1之間，而且純黏土的水壓率也介于0～1之間。

將與應(yīng)力同量綱的孔隙水壓力定義為單位面積土截面上的水壓力是必需的，這是因?yàn)椋和林兴峭恋囊粋€(gè)組成部分，土中孔隙水壓力和有效應(yīng)力一樣是土中應(yīng)力按應(yīng)力是否有效所劃分的一個(gè)部分、一個(gè)類型（就像自重應(yīng)力和附加應(yīng)力是土中應(yīng)力按應(yīng)力是否由自重引起所劃分的兩個(gè)部分、兩個(gè)類型一樣），它不是水體水壓強(qiáng)（在水壓率等于1時(shí)才在數(shù)值上等于水體水壓強(qiáng)）?？倯?yīng)力和作為總應(yīng)力一部分的有效應(yīng)力均定義在同一土截面上，同樣是總應(yīng)力一部分的中性應(yīng)力豈有不定義在同一土截面上的道理？

當(dāng)孔隙水壓力作水體水壓強(qiáng)理解時(shí)，眾多教科書寫出的有效應(yīng)力原理的精確表達(dá)式是：

式中α為粒間接觸面積率。因沒有定義(1-α)u（當(dāng)孔隙水壓力作水體水壓強(qiáng)理解時(shí)，此項(xiàng)也無法定義），此式造成(1-α)u概念不清和有效應(yīng)力原理在文字闡述上的困難。

根據(jù)重新定義的孔隙水壓力，有效應(yīng)力原理的下列表達(dá)式在水體水壓強(qiáng)前面增設(shè)系數(shù)的情況下也是精確式而不是簡(jiǎn)化式：

一些學(xué)者認(rèn)為當(dāng)孔隙水壓力作水體水壓強(qiáng)理解時(shí)，（5）式也是精確式[12-13]。根據(jù)上述，即使此認(rèn)識(shí)正確，將孔隙水壓力定義為單位面積土截面上的水壓力也是理所當(dāng)然的，何況后面的分析表明此認(rèn)識(shí)是不正確的。

因此，水壓率理論不是推翻或否定有效應(yīng)力原理而是使有效應(yīng)力原理的本義回歸，具體地說，水壓率理論推翻或否定的是孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)γwh理解的有效應(yīng)力原理，建立的是孔隙水壓力和有效應(yīng)力一樣作為總應(yīng)力一部分的有效應(yīng)力原理；一些學(xué)者認(rèn)為有效應(yīng)力原理適用于黏土，實(shí)際上是認(rèn)為孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)γwh理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土；有效應(yīng)力原理對(duì)飽和黏土適用性爭(zhēng)論的實(shí)質(zhì)是飽和土的水壓率是否總是等于（或接近于）1。

此外，當(dāng)所取水壓率不總是接近于1時(shí)，利用（3）式還可以清楚地分析論述孔隙水壓力與浮力及其變化。提出（1）式和（2）式的學(xué)者同意孔壓應(yīng)有折減但又不采用（3）式，結(jié)果得出浮力可以用有效應(yīng)力原理計(jì)算[14]、對(duì)應(yīng)于有效應(yīng)力的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可以采用在不固結(jié)不排水總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)與有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)之間取值的“統(tǒng)一強(qiáng)度指標(biāo)”[14-16]、一維固結(jié)也可以有Mandel-Cryer效應(yīng)[17]等錯(cuò)誤結(jié)論。

2　若干試驗(yàn)結(jié)果的理解

一些學(xué)者得出水壓率理論錯(cuò)誤和孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土的結(jié)論，是基于一些試驗(yàn)成果（包括早期的試驗(yàn)結(jié)果）。然而，分析表明，根據(jù)這些試驗(yàn)成果并不能得出這個(gè)結(jié)論。

a.陳愈炯介紹說，Rendulic在飽和的粉質(zhì)黏土上施加不同的總應(yīng)力，測(cè)定土在不排水條件下引起的孔隙壓力，發(fā)現(xiàn)兩者的增值是相同的。他認(rèn)為：這說明孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土[11]。這種認(rèn)識(shí)是不正確的，理由是：試樣中是有自由水的，只是自由水沒有將顆?；蚰z團(tuán)分隔開來。而只要飽和試樣中有相互連通的自由水，無論水壓率大小如何，在不排水條件下，孔隙水壓力與所加壓力便會(huì)相等，因?yàn)樽冃螞]有發(fā)生，所施加的壓力全部由自由水來承擔(dān)。本文（3）式反映的是孔隙水壓力與其壓力水頭的關(guān)系，它并不反映孔隙水壓力與所加壓力的大小關(guān)系。就加壓引起的超孔隙水壓力而言，本文（3）式說明的是：水壓率不同時(shí)，相同超孔隙水壓力下的超壓力水頭是不同的，水壓率越低，超壓力水頭越高。

b.陳愈炯提到了等量地提高總應(yīng)力和孔隙壓力的試驗(yàn)，但未介紹如何等量地提高總應(yīng)力和孔隙壓力，更未介紹土的變形或強(qiáng)度變化的觀測(cè)結(jié)果[11]。由于本文（3）式反映的是孔隙水壓力與其壓力水頭的關(guān)系，它并不反映孔隙水壓力與所加總應(yīng)力的大小關(guān)系，如果試驗(yàn)中孔隙水壓力是實(shí)測(cè)得到而不是通過實(shí)測(cè)壓力水頭與水重度相乘計(jì)算出來的，那么即使試驗(yàn)中土的變形或強(qiáng)度無明顯變化，也不能說明孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土。陳先生也提到了Bishop對(duì)砂土進(jìn)行的試驗(yàn)，但因未介紹是什么樣的試驗(yàn)，又因人們質(zhì)疑的是孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理對(duì)細(xì)粒土的適用性，在未給出具體證明的情況下顯然不能如陳先生所說這種試驗(yàn)對(duì)黏土也有實(shí)際意義?？梢婈愊壬倪@些介紹均不能說明孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土。

c.陳愈炯還提到Taylor，Laughton和其它學(xué)者都對(duì)黏土進(jìn)行過類似研究工作，但未介紹這些“類似研究工作”是什么[11]。如果是與Rendulic的試驗(yàn)類似或者也是等量提高總應(yīng)力和孔隙壓力的試驗(yàn)而試驗(yàn)中孔隙水壓力也是實(shí)測(cè)得到而不是通過實(shí)測(cè)壓力水頭與水重度相乘計(jì)算出來的，那么同樣不能說明孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土。

d.陳愈炯介紹了Bishop等人的含大量鈉離子海淤黏土固結(jié)試驗(yàn)：當(dāng)黏土固結(jié)穩(wěn)定后，通過滲流辦法用含有鈣離子的水取代孔隙水中的原有鈉離子，目的是通過減少土顆粒周圍結(jié)合水膜的厚度獲得附加壓縮。但是在試驗(yàn)中卻無附加壓縮[11]。陳先生認(rèn)為，這間接說明結(jié)合水占孔隙水比例很小。筆者認(rèn)為，根據(jù)陳先生所介紹的試驗(yàn)結(jié)果尚不能得出這一結(jié)論，因?yàn)椋杭炔恢獣詮脑嚇又辛鞒龅乃欠褚淹瓿呻x子交換，也不知曉試樣中結(jié)合水含量有無減小（滲流前后試樣塑限減小與否及減小量可反映結(jié)合水含量減小與否及減小量）。

e.陳愈炯從這些試驗(yàn)結(jié)果和其它試驗(yàn)結(jié)果還得出初始水力坡度不存在的判斷[11]。其實(shí)水壓率理論并不承認(rèn)初始水力坡度的存在[4,6]，恰恰是水壓率理論的一位反對(duì)者將初始水力坡度作為孔壓偏小的原因之一[2,3,5]。應(yīng)當(dāng)指出，陳先生將結(jié)合水很少作為初始水力坡度不存在的理由是不恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)椋阂恍┱惩粒ㄈ鐖?jiān)硬黏土）孔隙中的結(jié)合水是很多的；自由水沖開結(jié)合水的條件應(yīng)是“壓力”（而不是“壓力差”）達(dá)到一定數(shù)值，有自由水沖開結(jié)合水的機(jī)制不反映初始水力坡度存在[4,6]。

f.據(jù)李廣信介紹，宋磊做過防滲土料試樣頂面加一層0.5m厚的水后測(cè)底面水壓力的試驗(yàn)，結(jié)果是：試樣飽和含水率大于塑限時(shí)施加的水壓力完全傳遞到試樣底部，試樣含水率小于塑限時(shí)水壓力為施加水壓力的70%～80%，且達(dá)到此值需要很長(zhǎng)時(shí)間。這個(gè)試驗(yàn)曾被李先生用作孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土的證據(jù)[9]。其實(shí)這個(gè)試驗(yàn)并未起到這個(gè)作用。

試樣頂面加水后，只要在試樣底面量測(cè)到水壓力，其壓力水頭就是水層厚與試樣高之和即0.58m。當(dāng)水壓率為1時(shí)，底面水壓力應(yīng)是5.8kPa。實(shí)測(cè)底面水壓力均小于5.8kPa且試樣稠度越高實(shí)測(cè)值越低，正是試樣水壓率小于1且隨稠度增加而減小的體現(xiàn)。至于底面水壓力初始值為0則是因?yàn)樵嚇颖砻婕皟?nèi)部各處的自由水受結(jié)合水影響而未完全連通，需要承受較大壓力才能將結(jié)合水沖開。應(yīng)當(dāng)指出，由于在試樣與橡皮膜或?yàn)V紙之間試樣表面的透水性大于試樣內(nèi)部，試驗(yàn)所測(cè)水壓力應(yīng)是受試樣與其它試驗(yàn)材料接觸面水壓率控制的水壓力。因試樣與周邊接觸材料接觸面水壓率大于試樣內(nèi)部水壓率（接觸面性質(zhì)與試樣內(nèi)部在膠團(tuán)間通過的截面差別越大，水壓率差別越大）[1]，故能測(cè)得相對(duì)高一些的水壓力。同時(shí)，小規(guī)格試樣的吸水膨脹能明顯增加試樣的自由水含量，從而明顯增大試樣的水壓率，這也會(huì)導(dǎo)致實(shí)測(cè)水壓力明顯增大。排除這兩個(gè)因素后，試樣底面的水壓力應(yīng)是極小的，這一點(diǎn)早已在實(shí)際工程中得到印證：當(dāng)承壓含水層以黏土層為隔水頂板、承壓水位面已高于基坑底面數(shù)米但坑下剩余隔水頂板自重仍顯著大于隔水頂板底面水壓力時(shí)，基坑中既見不到水也不見水從坑底滲出。而這不就是一個(gè)超大型的對(duì)防滲土料試樣底面施加水壓力后測(cè)頂面水壓力的原位試驗(yàn)嗎？

至于試樣可以固結(jié)到含水率比塑限23%還低一些的20.1%，那是因?yàn)椋篴.測(cè)得的塑限是重塑樣的塑限而不是原狀樣的塑限，如同測(cè)得的液限是重塑樣的液限而不是原狀樣的液限一樣。原狀樣中孔隙大小差別較重塑樣大，在含水率相同的情況下，當(dāng)重塑樣孔隙基本無自由水時(shí)，原狀樣的相對(duì)較大孔隙仍可以有自由水。b.次固結(jié)一直伴隨著主固結(jié)。試樣中水分的減少是主固結(jié)和次固結(jié)的共同結(jié)果。

3　結(jié)合水能否傳遞水壓力的論證

水壓率是否總是等于（或接近于）1取決于結(jié)合水能否傳遞水壓力。結(jié)合水不能傳遞靜水壓力的陳述由來已久，在眾多教科書中均能見到，但相關(guān)文獻(xiàn)沒有具體說明理由。一些學(xué)者之所以反對(duì)水壓率理論、認(rèn)為孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土，就是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為結(jié)合水能傳遞水壓力。筆者認(rèn)為，無論是在靜止條件下還是在滲流條件下，結(jié)合水都不能傳遞水壓力，理由是：

a.實(shí)驗(yàn)室里固態(tài)的無裂隙飽和重塑黏土樣不含自由水而只含結(jié)合水。當(dāng)它受壓時(shí)，既不能見到水從土中流出，也不能測(cè)出水壓力或壓力水頭。

b.承壓含水層以固態(tài)黏土層為隔水頂板且其上無地表水體和潛水或上層滯水時(shí)，在高于隔水頂板底面（即含水層頂面）的鉆孔孔底和基坑底面，無論是高于承壓水位面還是低于承壓水位面，既不能見到水，也不能測(cè)出水壓力或壓力水頭。

c.承壓含水層以固態(tài)黏土層為隔水頂板且其上無地表水體和潛水或上層滯水時(shí)，若承壓水位面位于隔水頂板中，那么，高于承壓水位面的粘土層部分，其壓力水頭為0，因而不會(huì)有水壓力。

d.黏土中顆粒被結(jié)合水包圍，顆粒之間并不接觸，如果結(jié)合水能傳遞水壓力，那么，土中顆粒就都處于懸浮狀態(tài)，黏土對(duì)任何接觸面產(chǎn)生的壓力就都是水壓力，其側(cè)壓力系數(shù)就都為1，其有效應(yīng)力就始終為0，黏土滲透固結(jié)就無法進(jìn)行。

e.黏土中顆粒被結(jié)合水包圍而互不接觸，當(dāng)結(jié)合水能傳遞水壓力時(shí)，黏土就成了一種密度比自由水大的流體。如果黏土已經(jīng)是一種流體，哪還需要?jiǎng)澐謭?jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑狀態(tài)和用以劃分這些狀態(tài)的液性指數(shù)呢？如果黏土已經(jīng)是一種流體，哪還有什么黏土基坑突涌的現(xiàn)象發(fā)生呢？如果黏土已經(jīng)是一種流體，哪還有什么黏土中的滲透問題呢？如果黏土已經(jīng)是一種流體，為什么作為流體的水具有浮力而黏土不具有浮力呢？

f.黏土中顆粒被結(jié)合水包圍，顆粒之間并不接觸，如果結(jié)合水能傳遞水壓力，那么，位于水位面之上的粘土層中各點(diǎn)有效自重應(yīng)力就將與由天然重度和計(jì)算點(diǎn)深度的乘積算得的自重應(yīng)力不等而需要通過自重應(yīng)力減去孔隙水壓力的方式計(jì)算。

g.黏土中顆粒被結(jié)合水包圍，顆粒之間并不接觸，如果結(jié)合水能傳遞水壓力，那么，位于水位面之上的粘土層變形參數(shù)無法獲得，變形無法計(jì)算。

h.黏土中顆粒被結(jié)合水包圍，顆粒之間并不接觸，如果結(jié)合水能傳遞水壓力，那么，位于水位面之上的粘土在天然狀態(tài)下的三軸試驗(yàn)將能測(cè)得孔隙水壓力，所得總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)將不等于有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)。

i.部分結(jié)合水可以通過汽化引起土體變形，另外，土受力后結(jié)合水在顆粒表面上轉(zhuǎn)移會(huì)造成超過結(jié)合水最大厚度的那部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，繼而排出，這也引起土體變形。結(jié)合水的部分汽化和自由水化正是有粘性土產(chǎn)生次固結(jié)的主要原因。如果結(jié)合水象自由水一樣能傳遞水壓力，水位面以上可塑、軟塑和流塑狀態(tài)黏土能產(chǎn)生比無粘性土顯著很多的次固結(jié)就無法解釋。

j.以黏土層做隔水頂板的承壓水，其承壓水位面有時(shí)高于地表。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

k.對(duì)由砂土層和堅(jiān)硬致密黏土層組成的承壓含水層系統(tǒng)，基坑突涌不開始于砂土層內(nèi)部、不開始于黏土層內(nèi)部、不開始于砂土層與下伏黏土層的界面處，而發(fā)生在上部黏土層與下部砂土層的界面處。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

l.結(jié)合水能傳遞水壓力時(shí)，流土臨界水力坡度約為1。但實(shí)際上，堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑狀態(tài)粘性土在水力坡度大于1的數(shù)倍時(shí)也未發(fā)生流土。

m.堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑狀態(tài)粘性土相對(duì)于細(xì)沙、粉砂不易發(fā)生振動(dòng)液化。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

n.結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋無膠結(jié)、無結(jié)晶聯(lián)結(jié)的有粘性土為何有粘性和塑性。

o.有粘性土上的基礎(chǔ)浮力實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基礎(chǔ)所受浮力明顯小于按阿基米德定律計(jì)算的結(jié)果。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

p.水位面以下的越流系統(tǒng)中，充當(dāng)相對(duì)隔水層的粘性土層中測(cè)得的孔隙水壓力顯著小于水體水壓強(qiáng)。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

q.根據(jù)太沙基一維固結(jié)系數(shù)反算的滲透系數(shù)普遍大于滲流試驗(yàn)所得結(jié)果[18]。結(jié)合水能傳遞水壓力的觀點(diǎn)無法解釋這一點(diǎn)。

r.水從高水位往低水位流動(dòng)是水受重力控制的必然結(jié)果，結(jié)合水不受重力控制因而是不能流動(dòng)的。毛昶熙等人[20]認(rèn)為結(jié)合水雖不能流動(dòng)但能傳遞水壓力。這樣的水是不存在的，壓力水頭是總水頭的一個(gè)組成部分，土中水能傳遞水壓力意味著在同一水平面上的不同位置可以形成壓力水頭差，也即意味著形成總水頭差，而有總水頭差時(shí)，水就會(huì)流動(dòng)。這就是說，具有不能流動(dòng)性質(zhì)的水必然不能傳遞水壓力。

能夠流動(dòng)和不具有強(qiáng)度是土中水壓力不能成為有效壓力的必要條件。水若不能流動(dòng)，就不能從土中排出，土就不能壓縮或只能通過顆粒和水的壓縮而壓縮；水若具有強(qiáng)度，就對(duì)土的強(qiáng)度有影響。這樣的水所承擔(dān)的荷載就和顆粒所承擔(dān)的荷載一樣是有效荷載而不是中性荷載。因此，只要承認(rèn)結(jié)合水不能流動(dòng)或有強(qiáng)度，它所傳遞的荷載就必然不是屬于中性壓力性質(zhì)的水壓力。因結(jié)合水既象固體那樣不傳遞水壓力，又象液體那樣可以汽化，它既可以固化也可以自由水化（液化），其密度和硬度變化于固體和液體之間，故結(jié)合水是依附于極細(xì)顆粒的半固體和半固態(tài)水。

有的學(xué)者用沈珠江關(guān)于有效應(yīng)力是變形或強(qiáng)度上的等效應(yīng)力的論述[21,22]來反對(duì)根據(jù)結(jié)合水不傳遞水壓力的特征提出水壓率概念，殊不知，上述分析已經(jīng)表明：不根據(jù)結(jié)合水不傳遞水壓力的特征提出水壓率概念而維持現(xiàn)狀恰恰使有效應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是變形或強(qiáng)度上的等效應(yīng)力。

4　黏土中結(jié)合水含量的分析

眾所周知，土的塑性和非膠結(jié)、非結(jié)晶聯(lián)結(jié)的土的粘性及它們的變化取決于土中顆粒間公共結(jié)合水的性狀及其變化，黏粒含量越高、孔隙度越低，孔隙中結(jié)合水所占比例越高。但陳愈炯認(rèn)為黏土中結(jié)合水含量很少，并將此作為反對(duì)水壓率理論、認(rèn)為孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土的理由之一[11]。他分析道[11]：“針對(duì)結(jié)合水厚度的問題，我們還可以如此設(shè)想：如果黏土孔隙中的結(jié)合水所占比例很高，猶如教授們?cè)O(shè)想的石榴模型中的果肉那樣多。因此，代表黏土顆粒的果核之間并不接觸，那么飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度Cu，應(yīng)該就等于結(jié)合水的強(qiáng)度。難道這一結(jié)論能為廣大讀者所接受？相比之下，把強(qiáng)度Cu解釋為固體顆粒相接觸的結(jié)果，似乎更合理一點(diǎn)。而后一解釋就意味著結(jié)合水膜非常薄?！?/p>

陳先生的上述觀點(diǎn)存在諸多問題：

a.黏土孔隙中結(jié)合水所占比例隨稠度變化。堅(jiān)硬致密黏土孔隙中結(jié)合水所占比例很高，流塑狀黏土孔隙中結(jié)合水所占比例相對(duì)其它狀態(tài)黏土較低，但也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0。

b.無論孔隙中結(jié)合水所占比例多少，黏土顆粒（或顆粒集合體）之間都是不接觸的，都是通過公共結(jié)合水聯(lián)結(jié)的。因結(jié)合水不傳遞水壓力，孔隙中結(jié)合水所占比例必然對(duì)水壓率有重大影響，孔隙中結(jié)合水所占比例越大水壓率越小。當(dāng)孔隙中全是結(jié)合水或孔隙中自由水不能再連通時(shí)水壓率為0，但水壓率接近于1卻不要求孔隙中全是自由水，只要相鄰膠團(tuán)接觸面很小即可。

c.結(jié)合水強(qiáng)度不是一成不變而是隨與顆粒表面距離及電場(chǎng)強(qiáng)度變化的，重塑飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度受控于不同顆粒結(jié)合水膜接觸處結(jié)合水的強(qiáng)度。此處強(qiáng)度越高，重塑飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度越高。當(dāng)此處為自由水時(shí)強(qiáng)度為0（如渾水狀的稀泥漿），當(dāng)此處為強(qiáng)結(jié)合水時(shí)強(qiáng)度很高（如堅(jiān)硬致密黏土）。因此，含水率越高，重塑飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度越低。難道這一結(jié)論不能為廣大讀者所接受？值得注意的是，因不同顆粒結(jié)合水膜接觸處的連線（連面）總是起伏的，更因不同顆粒結(jié)合水膜不接觸處還有自由水占據(jù)的空間，即使是重塑飽和黏土，其三軸不排水強(qiáng)度也僅僅是受控于不同顆粒結(jié)合水膜接觸處結(jié)合水的強(qiáng)度而不會(huì)與之相等。

d.把黏土的強(qiáng)度解釋為固體顆粒相接觸的結(jié)果時(shí)，就不能解釋片堆結(jié)構(gòu)的重塑飽和黏土有粘聚力而重塑飽和碎石土無粘聚力的現(xiàn)象，也不能解釋黏土遇水膨脹而純的無黏性土遇水不膨脹的現(xiàn)象。

此外，飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度指標(biāo)不僅有粘聚力而且有內(nèi)摩擦角，只有飽和軟粘土在不排水條件下的內(nèi)摩擦角才接近于0，不能簡(jiǎn)單地將粘聚力用作飽和黏土的三軸不排水強(qiáng)度指標(biāo)的唯一代表；結(jié)合水厚度與孔隙中結(jié)合水所占比例不是一回事。黏土孔隙中結(jié)合水所占比例隨稠度增加而增加，結(jié)合水厚度則隨稠度增加而降低。如：流塑狀黏土結(jié)合水厚度在各類黏土中相對(duì)很大，堅(jiān)硬致密黏土相對(duì)很小；但孔隙中結(jié)合水所占比例則相反。不能把結(jié)合水厚度與孔隙中結(jié)合水所占比例混為一談。

關(guān)于黏土中結(jié)合水含量，李廣信和陳愈炯的認(rèn)識(shí)是相反的。李先生認(rèn)為，“少量的自由水即可形成泥漿”[5]，因而，即使是泥漿，其結(jié)合水含量也不少，更不用說其它黏土。再者，陳先生強(qiáng)調(diào)黏土中結(jié)合水含量很少，是否也意味著承認(rèn)結(jié)合水不傳遞水壓力呢？如果不承認(rèn)結(jié)合水能傳遞水壓力，論證結(jié)合水含量很少又有什么意義呢？如果承認(rèn)結(jié)合水能傳遞水壓力，那就表明李先生和陳先生在結(jié)合水能否傳遞水壓力一事上的認(rèn)識(shí)也是相反的。

5　有效應(yīng)力原理的推導(dǎo)

一些學(xué)者之所以得出水壓率理論錯(cuò)誤和孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理適用于黏土的結(jié)論，是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為已經(jīng)證明了孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理的正確性[10，12,13]。然而，這些推導(dǎo)存在著錯(cuò)誤。

錯(cuò)誤之一：誤把顆粒表面和顆粒內(nèi)部截面受到的來自孔隙水的平均應(yīng)力視為水體水壓強(qiáng)。土體中的任意一個(gè)顆粒與周圍不同方向上的多個(gè)顆粒接觸，當(dāng)粒間接觸面積率為α?xí)r，顆粒表面有水體水壓強(qiáng)γwh作用的面積率應(yīng)為1-α，孔隙水在顆粒表面引起的應(yīng)力平均值應(yīng)是(1-α)γwh，其在顆粒內(nèi)部截面引起的應(yīng)力平均值也應(yīng)是(1-α)γwh。

錯(cuò)誤之二：忽視黏土體中的顆粒（或顆粒集合體）通過公共結(jié)合水接觸而結(jié)合水不傳遞水壓力的特點(diǎn)。黏土體中的一個(gè)膠團(tuán)與周圍不同方向上的多個(gè)膠團(tuán)接觸，當(dāng)膠團(tuán)表面自由水面積率為ξ時(shí)，膠團(tuán)表面有水體水壓強(qiáng)γwh作用的面積率應(yīng)為ξ，孔隙中自由水在膠團(tuán)表面引起的應(yīng)力平均值顯然應(yīng)是ξγwh，其在膠團(tuán)內(nèi)部截面引起的應(yīng)力平均值也應(yīng)是ξγwh。

李廣信先導(dǎo)出（4）式，并認(rèn)為因粒間接觸面積率可忽略而可得到（5）式；然后從粒內(nèi)應(yīng)力等第二層次應(yīng)力入手導(dǎo)出孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的（5）式[10]。這個(gè)推導(dǎo)過程除存在上述錯(cuò)誤外，還存在一個(gè)問題：按李先生給出的（4）式，（5）式是個(gè)簡(jiǎn)化式；按李先生從第二層次應(yīng)力入手進(jìn)行的推導(dǎo)，（5）式是個(gè)精確式。因此，李先生的兩個(gè)推導(dǎo)是矛盾的。誤把顆粒表面和顆粒內(nèi)部截面受到的來自孔隙水的平均應(yīng)力視為水體水壓強(qiáng)正是李先生的兩個(gè)推導(dǎo)產(chǎn)生矛盾的原因。

當(dāng)孔隙水在顆粒表面引起的應(yīng)力取平均值(1-α)γwh時(shí)，顆粒的面式接觸就簡(jiǎn)化為點(diǎn)式接觸，此時(shí)，因同一壓力水頭下水壓應(yīng)力處處相等，故孔隙水在“水顆粒”表面及內(nèi)部引起的應(yīng)力也是(1-α)γwh。因此，只要將對(duì)顆粒點(diǎn)式接觸的土體有效的公式σ=σ'+γwh中的γwh換成(1-α)γwh，就能得到對(duì)顆粒面式接觸的土體有效的公式，此式為：

顯然，此式與（4）式結(jié)果相同。

同樣，當(dāng)孔隙中自由水在膠團(tuán)表面引起的應(yīng)力取平均值ξγwh時(shí)，膠團(tuán)的面式接觸就簡(jiǎn)化為點(diǎn)式接觸，此時(shí)，因同一壓力水頭下水壓應(yīng)力處處相等，故孔隙中自由水在“水顆?！北砻婕皟?nèi)部引起的應(yīng)力也是ξγwh。因此，只要將對(duì)膠團(tuán)點(diǎn)式接觸的土體有效的公式σ=σ'+γwh中的γwh換成ξγwh，就能得到對(duì)膠團(tuán)面式接觸的土體有效的公式，此式為：

由此可見，在不忽略顆?；蚰z團(tuán)接觸面積的情況下，只有在孔隙水壓力定義為單位面積土截面上的水壓力時(shí)，（5）式才是個(gè)精確式。當(dāng)膠團(tuán)接觸面積率顯著大于0甚至接近于1時(shí)，若孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解，那么（5）式連近似式也不是。

由（5）式表達(dá)的有效應(yīng)力原理是不需要推導(dǎo)的，只要承認(rèn)自由水能流動(dòng)或不具有強(qiáng)度，固結(jié)由排水引起，孔隙水壓力就必然是中性應(yīng)力。從本文第1部分論述可知，孔隙水壓力的表達(dá)式完全可以而且需要單獨(dú)給出。上述推導(dǎo)實(shí)際上是多余的。沈珠江曾經(jīng)指出[21]：“引入粒間應(yīng)力的概念，除了容易引起混亂以外，別無實(shí)際意義”。一些學(xué)者在分析推導(dǎo)中不僅引入粒間應(yīng)力的概念還引入粒內(nèi)應(yīng)力的概念，更會(huì)如此。容易忽略的是，將孔隙水壓力作水體水壓強(qiáng)理解相當(dāng)于引入土中“水?！迸c“水?！遍g應(yīng)力和土中水內(nèi)應(yīng)力的概念，同樣容易引起混亂，并且無法使堅(jiān)硬黏土的有效應(yīng)力成為在土體變形或強(qiáng)度上的等效應(yīng)力。有的學(xué)者用沈珠江這一論述來反對(duì)將孔隙水壓力定義在土截面上，殊不知，反對(duì)將孔隙水壓力定義在土截面上的結(jié)果是：孔隙水壓力將保持屬于土中“水?！迸c“水?！遍g應(yīng)力和土中水內(nèi)應(yīng)力這一現(xiàn)狀。

無論是在研究變形、固結(jié)時(shí)還是在研究強(qiáng)度、穩(wěn)定性時(shí)，人們總是把無粘性土視為有粘性土的特例或者將無粘性土和有粘性土平行對(duì)待。然而，自有效應(yīng)力原理提出以來，人們總是習(xí)慣性地用無粘性土去詮釋有效應(yīng)力原理。這是更普遍也更不合理的現(xiàn)象。有粘性土的變形要比無粘性土復(fù)雜很多。一方面，一部分結(jié)合水可以汽化，另一方面，土受力后結(jié)合水在顆粒表面上轉(zhuǎn)移會(huì)造成超過結(jié)合水最大厚度的那部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，繼而排出，這些都導(dǎo)致膠團(tuán)不能像顆粒那樣維持體積不變。結(jié)合水的部分汽化和自由水化正是有粘性土產(chǎn)生次固結(jié)的主要原因。因此，對(duì)有粘性土，主固結(jié)能用有效應(yīng)力概念分析，次固結(jié)不能用有效應(yīng)力概念分析。Skempton曾說，有效應(yīng)力應(yīng)通過強(qiáng)度或變形等效的原則計(jì)算。這一說法對(duì)有粘性土而言不夠準(zhǔn)確，變形或強(qiáng)度的等效應(yīng)僅限于主固結(jié)而不包括次固結(jié)，但次固結(jié)伴隨著主固結(jié)。

6　其他觀點(diǎn)的分析

6.1（1）式的分析

（1）式存在的問題是：因沒有也無法對(duì)式中ξsu進(jìn)行定義（式中u仍稱孔隙水壓力），造成ξsu概念不清，也造成（1）式表達(dá)的有效應(yīng)力原理在文字闡述上的困難。

（1）式的提出者還認(rèn)為土的浮重度應(yīng)按下式計(jì)算：

γ'為浮重度；γsat為飽和重度；γw為自由水重度；ξ0為土水共同作用系數(shù)，由下式定義：

式中，ξv為自由水所占體積與孔隙總體積之比，e為孔隙比。

（8）式存在的問題是：用浮重度計(jì)算土的有效自重應(yīng)力未與用有效應(yīng)力原理計(jì)算的等效。

根據(jù)（3）式和有效應(yīng)力原理，由多個(gè)水平土層組成的土體中某點(diǎn)的豎向有效自重應(yīng)力σ'cz應(yīng)按下式計(jì)算：

式中m1、m2分別為計(jì)算點(diǎn)以上土層中水位面以上和以下土層數(shù)，γi、γj分別為水位面以上第i層土和水位面以下第j層土的重度，hi、hj分別為水位面以上第i層土和水位面以下第j層土的厚度，ξm2為第m2層土的水壓率。

上式可改寫為

據(jù)此，計(jì)算點(diǎn)以上水位面以下任意一層土的浮重度為

此式說明兩點(diǎn)：1.某層土的浮重度計(jì)算中所涉及的水壓率不是該層土的水壓率而是有效自重應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)所在土層的水壓率；2.浮重度算法與有效應(yīng)力原理算法中涉及的水壓率相同。

因此，ξ0由（9）式定義的（8）式是錯(cuò)誤的。這一錯(cuò)誤導(dǎo)致涉及浮重度的各種計(jì)算（如：有效自重應(yīng)力計(jì)算、擋墻側(cè)壓力計(jì)算、基坑突涌計(jì)算、滲流破壞計(jì)算）均錯(cuò)誤。

6.2（2）式的分析

（2）式存在下列問題：

a.因沒有也無法對(duì)式中(α'-nα'+n)u進(jìn)行定義（式中u仍稱孔隙水壓力），造成(α'-nα'+n)u概念不清，也造成（2）式表達(dá)的有效應(yīng)力原理在文字闡述上的困難。

b.根據(jù)（2）式，對(duì)純細(xì)粒土，因α'=0，故有：

按此式，無論土中有無自由水，有效應(yīng)力均小于總應(yīng)力。但當(dāng)細(xì)粒土中無自由水時(shí)，按（2）式建立的基礎(chǔ)之一——結(jié)合水不傳遞水壓力，有效應(yīng)力應(yīng)等于總應(yīng)力。（2）式建立的基礎(chǔ)與（2）式的結(jié)果是矛盾的。

c.根據(jù)（2）式，純細(xì)粒土有效應(yīng)力按（8）式計(jì)算（與孔隙度有關(guān)）；對(duì)純粗粒土，因α'=1，故其有效應(yīng)力等于總應(yīng)力與水體水壓強(qiáng)之差（與孔隙度無關(guān)）。因細(xì)粒土孔隙度遠(yuǎn)小于1，這就造成如下錯(cuò)誤結(jié)果：隨著純細(xì)粒土逐漸過渡到純粗粒土，有效應(yīng)力在某個(gè)粒徑上發(fā)生突變。

d.（2）式建立在土顆粒表面上的水部分為自由水、部分為結(jié)合水[17]這個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上。這個(gè)認(rèn)識(shí)忽略了細(xì)粒表面的水與純細(xì)粒土中的水的不同。純細(xì)粒土既有結(jié)合水也有自由水不代表細(xì)粒表面既有結(jié)合水也有自由水，細(xì)粒表面只有結(jié)合水而無自由水。另外，即使這個(gè)認(rèn)識(shí)正確，水壓率也應(yīng)是α'。

由于（2）式不正確，建立在（2）式基礎(chǔ)上的固結(jié)模型（包括固結(jié)系數(shù)表達(dá)式）[17]也是不正確的。

6.3另外兩種認(rèn)識(shí)的分析

李廣信先生認(rèn)為，（3）式與下式“類似”、“同根同源”[10，19]：

這是錯(cuò)誤的。（3）式同時(shí)建立在孔隙水壓力是單位面積土截面上的水壓力、孔隙水壓力（及總應(yīng)力和有效應(yīng)力）所涉及的截面是在顆粒（或膠團(tuán)）之間通過的宏觀上是平面的曲面、結(jié)合水不傳遞水壓力這三個(gè)基礎(chǔ)之上，這三個(gè)基礎(chǔ)就是（3）式的根與源。（14）式?jīng)]有建立在后兩個(gè)基礎(chǔ)上，雖然提出（14）式需要將孔隙水壓力定義為單位面積土截面上的水壓力，但（14）式的提出者未如此定義孔隙水壓力；有的提出者甚至是在誤將單位底面積飽和土柱中的水重視為孔隙水壓力（同時(shí)誤將顆粒重寫成土的浮重)[10]的情況下得到（14）式的。此時(shí)，將（14）式與（3）式進(jìn)行比較已經(jīng)沒有意義，而李廣信先生認(rèn)為二者“類似”、“同根同源”的學(xué)者恰恰是在這種情況下進(jìn)行比較的。因此，（3）式顯然不與（14）式“類似”、“同根同源”。根與源不同，結(jié)果大相徑庭：用（3）式能解答而用孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理不能解答的一系列問題，用（14）式均不能解答；用（3）式和孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理均能解答的問題，用（14）式也均不能解答。

李廣信先生和李伯橋先生在質(zhì)疑水壓率理論時(shí)因感到其質(zhì)疑難以自圓其說而推測(cè)：只含強(qiáng)結(jié)合水的土呈堅(jiān)硬狀，應(yīng)該只是強(qiáng)結(jié)合水不傳遞水壓力[2，9]。按此意見，不僅土的水壓率介于0～1之間，而且黏土的水壓率也介于0～1之間，只是水壓率取1的土，其稠度范圍明顯擴(kuò)大了。故這個(gè)意見已經(jīng)接近水壓率理論。但是，一方面，在這個(gè)意見中，弱結(jié)合水這種受電場(chǎng)控制的水和自由水這種不受電場(chǎng)控制的水成了具有相同性質(zhì)的水而同樣受電場(chǎng)控制的強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水又變成了具有不同性質(zhì)的水；另一方面，因土的稠度取決于距離最近的顆粒之間公共結(jié)合水的強(qiáng)度（類型和厚度），又因強(qiáng)結(jié)合水最大厚度遠(yuǎn)小于弱結(jié)合水最大厚度，硬塑、可塑、軟塑和流塑狀態(tài)土中距離最近的顆粒之間公共結(jié)合水都只是強(qiáng)結(jié)合水的說法也難以令人信服，而一旦承認(rèn)顆粒之間的公共結(jié)合水不只是強(qiáng)結(jié)合水，本文第3部分所反映的問題便依然存在。因此，這個(gè)意見并不恰當(dāng)。

7　水壓率和孔隙水壓力的測(cè)定

7.1水壓率的測(cè)定

王洪新認(rèn)為水壓率可以用它與初始水力坡度的如下關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算[16]：

式中，ib為初始水力坡度。

水頭差由滲流中的阻力引起，沒有滲流就沒有水頭差也就沒有水力坡度，故初始水力坡度不存在，接受初始水力坡度的概念還將導(dǎo)致達(dá)西定律對(duì)細(xì)粒土失效[2,3]，因此此式是不可取的。按此式還將得到最大初始水力坡度為1的錯(cuò)誤結(jié)論。

筆者曾提出用自由水體積與孔隙體積之比估計(jì)截面上的自由水面積與孔隙面積之比，因孔隙水壓力涉及的截面是從粒間或膠團(tuán)間通過的宏觀上是平面的曲面而不是切過顆?；蚰z團(tuán)的平面，這種估計(jì)方法將導(dǎo)致水壓率偏小?，F(xiàn)在筆者提供下列思路測(cè)定水壓率：

土的水壓率有兩種。對(duì)土體與其它物體接觸面的水壓率（簡(jiǎn)稱土體外水壓率），可用前人已經(jīng)做過的基礎(chǔ)抗浮試驗(yàn)測(cè)定，但為了消除物體側(cè)面阻力和材料性質(zhì)差異的影響，應(yīng)將物體置于土體表面，試驗(yàn)中土體與其它物體接觸面情況應(yīng)與實(shí)際相同。顯然，這種試驗(yàn)方法需建立在（3）式基礎(chǔ)上。

對(duì)土體內(nèi)部的水壓率（簡(jiǎn)稱土體內(nèi)水壓率），可通過土體抗浮試驗(yàn)測(cè)定。將試驗(yàn)土樣置于試驗(yàn)箱中，再將試驗(yàn)土樣加工成凸字形，截面較小的上部做可上浮體，截面較大的下部做不動(dòng)基座，二者的界面做測(cè)定水壓率的截面。在可上浮體中間挖坑使之形成內(nèi)空遠(yuǎn)大于剩余可上浮體體積的筒體并在加工過程中在坑底、坑周及可上浮體外圍采取隔水兼防護(hù)措施（如采用橡皮膜包裹）以減輕可上浮體重量、保持可上浮體穩(wěn)定并為加減載提供條件。往試驗(yàn)箱中加水使水位略低于土樣頂面。減去可上浮體中間坑中砝碼?？缮细◇w剛上浮時(shí)可上浮體全部重量即為所測(cè)截面的總孔隙水壓力。根據(jù)所測(cè)截面處水深按（3）式反算出土體內(nèi)水壓率。

對(duì)土體內(nèi)水壓率，也可采用水荷載作用下的單向壓縮試驗(yàn)測(cè)定：在土樣頂面加一層厚度h遠(yuǎn)大于土樣高度H的水，當(dāng)土樣變形穩(wěn)定后測(cè)其引起的土樣豎向壓縮量△H。此時(shí)，土樣中總應(yīng)力為γwh，孔隙水壓力為ξγwh，有效應(yīng)力為(1-ξ)γwh。豎向壓縮量與土體內(nèi)水壓率關(guān)系為：

式中，Es為土的壓縮模量。由此得：

在未進(jìn)行上述試驗(yàn)的情況下粗略估計(jì)土體內(nèi)水壓率時(shí)，對(duì)堅(jiān)硬土可取0，對(duì)流塑土可取1，對(duì)硬塑、可塑和軟塑土可取液性指數(shù)。因稠度狀態(tài)根據(jù)液性指數(shù)劃分而液性指數(shù)根據(jù)重塑土試驗(yàn)獲得，故重塑土與原狀土差異越大，這種粗略估計(jì)對(duì)堅(jiān)硬土偏小越多，對(duì)流塑土偏大越多。

當(dāng)土體與其它物體接觸面為膠結(jié)面（如：在土體上現(xiàn)澆混凝土的基礎(chǔ)）時(shí)，接觸面的水壓率可取土體內(nèi)水壓率。

7.2孔隙水壓力的測(cè)定

孔隙水壓力也可分為常孔隙水壓力（地下水上表面自由時(shí)的孔隙水壓力）和超孔隙水壓力（因地下水上表面不自由而增加的孔隙水壓力）。

因有粘性土中常孔隙水壓力較小，直接測(cè)量較困難，?？紫端畨毫梢愿鶕?jù)壓力水頭和水壓率按（3）式計(jì)算而得。

因超孔隙水壓力完全由外荷載引起，陳愈炯介紹的Rendulic所做試驗(yàn)已經(jīng)表明總應(yīng)力增值與所測(cè)不排水條件下的水壓力相等[11]，故有粘性土樣固結(jié)試驗(yàn)中，所測(cè)水壓力就是超孔隙水壓力。根據(jù)超孔隙水壓力和水壓率按（3）式可算得超壓力水頭。

根據(jù)上述可知，超孔隙水壓力是可測(cè)的，自重條件下的孔隙水壓力的壓力水頭也是可測(cè)的。

8　結(jié)論

a.孔隙水壓力是土中應(yīng)力的組成部分，將其定義為單位面積土截面上的水壓力是必需的。水壓率理論不是推翻或否定有效應(yīng)力原理而是使有效應(yīng)力原理的本義回歸，或者說，水壓率理論推翻或否定的是孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理，建立的是孔隙水壓力和有效應(yīng)力一樣作為總應(yīng)力一部分的有效應(yīng)力原理。有效應(yīng)力原理對(duì)飽和黏土適用性爭(zhēng)論的實(shí)質(zhì)是飽和土的水壓率是否總是等于（或接近于）1。

b.飽和土的水壓率總是等于（或接近于）1這一認(rèn)識(shí)沒有得到任何試驗(yàn)的印證，相反地，它與一系列試驗(yàn)結(jié)果和常見的土力學(xué)現(xiàn)象抵觸；另一方面，因孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理推導(dǎo)存在差錯(cuò)，又因結(jié)合水含量總是很少的見解和結(jié)合水能傳遞水壓力的見解會(huì)引起很多矛盾，故飽和土的水壓率總是等于（或接近于）1這一認(rèn)識(shí)在理論上也站不住腳。這些都說明孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理是錯(cuò)誤的。

c.水壓率理論不僅能解釋孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理能解釋的土力學(xué)現(xiàn)象（包括試驗(yàn)結(jié)果），而且能解釋孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的有效應(yīng)力原理不能解釋的一系列常見土力學(xué)現(xiàn)象（包括試驗(yàn)結(jié)果），也未發(fā)現(xiàn)自身邏輯上的矛盾，還能彌合諸如有粘性土有效自重應(yīng)力是用浮重度計(jì)算還是用飽和重度計(jì)算、有粘性土水土壓力是分算還是合算、有粘性土上的基礎(chǔ)所受浮力是否折減等長(zhǎng)期存在的一些土力學(xué)議題上的分歧。因此，是否接受水壓率理論不存在技術(shù)上的問題而在于一念之間——是否愿意放棄孔隙水壓力按水體水壓強(qiáng)理解的傳統(tǒng)習(xí)慣和與此對(duì)應(yīng)的有效應(yīng)力原理。

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責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

更正二則

一、2016年2期英文目錄頁(yè)倒數(shù)第8-12行應(yīng)為：

52 Architectural Economy & Management Study on Application of Credit Evaluation in Tendering and Bidding of Architectural Engineering

By Ye Sheng

55 Academic Discussions Personal Disapproval of Consolidation Theory of Two-phase Discontinuous Media

By Fang Yushu

二、2016年2期《錯(cuò)誤的“兩相非連續(xù)介質(zhì)固結(jié)理論”》一文第2章第2段第4-5行（第56頁(yè)），應(yīng)為：

是因?yàn)椋弘m然n=0時(shí)α'=0，n=1時(shí)α'=1，但α'=0時(shí)一般n≠0（如純細(xì)粒土）；α'=1時(shí)一般n≠1（如純粗粒土）。

特此更正，并向作者和讀者致歉。

編輯部

作者簡(jiǎn)介：方玉樹（1958-），男，江西婺源人，碩士，教授，國(guó)家注冊(cè)土木工程師（巖土），主要從事基礎(chǔ)工程和地質(zhì)災(zāi)害防治工程方面的研究和勘察設(shè)計(jì)工作。

收稿日期：2016-02-26

doi：10.3969／j.issn.1671-9107.2016.03.039

中圖分類號(hào)：TU43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-9107（2016）03-0039-08