評《巖土工程學報》所刊“論土骨架與滲透力”一文（土骨架部分）

方玉樹

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

0 引言

李廣信先生“論土骨架與滲透力”一文（以下稱李文）發表于《巖土工程學報》2016 年第8 期， 且接受了國家自然科學基金、國家重點基礎研究發展計劃（“973”計劃）、水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室的資助。 在筆者看來，這篇論文存在問題的類型和數量之多超乎人們的想象。 筆者就此進行較詳細分析，所發表的看法不同于毛昶熙等先生在同刊2017 年第2 期發表的質疑文章（以下稱毛質疑文）所提意見和李先生同期發表的答復文章（以下稱李答復文）所作更正。

因篇幅所限，筆者對李文的評論分為上下兩篇，上篇針對李文的土骨架部分，下篇針對李文的滲透力及其他部分（包括寫在土骨架議題名下但與土骨架無關的部分）。 本文為上篇。

1 土骨架的定義與組成

李文說：“土骨架是由土顆粒相互接觸與聯接形成的可以承擔與傳遞有效應力的構架體，其孔隙中充滿了孔隙流體（液態或氣態）， 但孔隙流體并不屬于土骨架”；“土骨架包括土中游離顆粒”。

筆者認為，上述認識是不正確的。

（1） 該定義中的土骨架構成物沒有包括結合水，因而沒有反映有黏性土的骨架。 對有黏性土，粗粒與細粒之間、粗粒集合體與周圍細粒之間、細粒之間、由靜電吸力形成的細粒集合體之間不接觸，被結合水隔開。單靠顆粒無法形成土骨架（土結構）。由細粒（或細粒集合體） 和其表面的結合水膜組成的膠團之間或膠團與粗粒之間才是接觸的，才能形成土骨架（土結構）。 即使是有黏性土中的所謂干土，也有強結合水。 結合水是造成無結晶聯接的有黏性土結構不同于無黏性土結構的主要原因，靜電吸力與斥力使黏性土結構復雜化和變化。

因土骨架包含結合水，故“孔隙流體并不屬于土骨架”的說法也不準確，孔隙中的氣體和自由水才不屬于土骨架。

（2） 該定義中“相互接觸與聯接”的意思是相互接觸與相互聯接同時存在，而無黏性土中顆粒相互接觸但無聯接，故所定義的土骨架沒有反映無黏性土之骨架。 另外，在土骨架構成物排除了結合水的情況下，黏土顆粒之間也不具有水膠聯接，這導致其土骨架定義本身也有矛盾。

（3） 該定義中對顆粒所做的“可以承擔與傳遞有效應力”的限定是多余的，既然該定義已要求土骨架中的顆粒是接觸的，土骨架中的各個顆粒就必然可以承擔與傳遞有效力。 “可以承擔與傳遞有效應力”的說法也是錯誤的，因為顆粒之間傳遞的是有效力而不是有效應力，對無黏性土而言，有效應力是顆粒之間傳遞的力被土截面（在顆粒之間通過的宏觀上是平面的曲面）所除。

（4） 該定義中“其孔隙中充滿了孔隙流體（液態或氣態）”一語是錯誤的，因為：土骨架本身只可能含有結合水，故土骨架在占有孔隙一部分空間時其中只充滿結合水，不含結合水的孔隙和膠團之間的孔隙（即孔隙中不含結合水的部分）不屬于土骨架。

（5） 水中游離的顆粒不屬于土的范疇。 游離的顆粒在另一種狀態下的確可能變成不游離的顆粒，但在變成不游離的顆粒之前它不屬于土骨架。 潛蝕中，顆粒脫離土骨架導致土體密實度降低，繼而導致土體抗變形能力和抗破壞能力降低，因此，土骨架不包括游離的顆粒是必須的。 土骨架包括游離顆粒的認識也與李先生給出的土骨架定義矛盾，既然該定義已要求土骨架中的顆粒是接觸的，就必然不包括游離的顆粒。

（6） 土骨架應是土中顆粒（或膠團）接觸形成的架構體，也就是土的結構或土的組織。 土骨架的組成物是顆粒群或膠團群（膠團由顆粒與其表面結合水構成）。

（7） 黏性土骨架（結構）中的結合水體積是可以變化的。 一方面，一部分結合水可以汽化，另一方面，土受力后結合水在顆粒表面上轉移，會造成超過結合水最大厚度的那部分結合水轉化為自由水，繼而排出，這些都導致膠團不能像顆粒那樣維持體積不變，從而導致由膠團構成的骨架（結構）不能像顆粒構成的骨架（結構）那樣維持體積不變。

結合水的部分汽化和自由水化正是黏性土產生的次固結比無黏性土明顯、結合水含量越高次固結越明顯的原因。 因此，對黏性土，主固結能用有效應力概念分析，次固結不能用有效應力概念分析。 Skempton 曾說，有效應力應通過強度或變形等效的原則計算。 這個說法對黏性土而言不夠準確，變形或強度的等效應僅限于主固結而不包括次固結，但次固結是伴隨著主固結的。

2 土骨架和土的關系

（1） 李文說：“土力學就是研究土骨架的力學特性及其影響因素的學科。 ”

筆者認為，李先生這樣說就把土和土骨架（土結構）混為一談了。 土骨架（土結構）不等于土。 土中有自由水和氣體，土骨架（土結構）中無自由水和氣體。 土有滲流和固結現象，土骨架（土結構）無滲流和固結現象。土中可以有水壓力，土骨架中沒有水壓力。土有水壓率、給水度、滲透系數、固結系數、貯水率等參數，土骨架沒有這些參數。 土中力不一定是有效力，土骨架中的力都是有效力。土的抗剪強度會隨孔隙水壓力的降低而提高，土骨架的抗剪強度則不隨孔隙水壓力變化。 此外，土骨架中結合水含量與孔隙中自由水含量之比可因自由水中不同離子含量的變化而變化。 所以，不能認為“土力學就是研究土骨架的力學特性及其影響因素的學科”。

（2） 李文認為：“土骨架的體（面）積是整個土體的體（面）積。 ”

筆者認為，李先生這樣說又把土和土骨架（土結構）混淆起來了。 因土骨架（土結構）本身無自由水、無氣體，故土骨架的體積是土骨架中所有顆粒或膠團的體積之和，因此“土骨架的體積是整個土體的體積”的說法不正確。 土中應力（有效應力和中性應力）所涉及的截面是在顆粒或膠團之間通過的宏觀上是平面的曲面。因此，土骨架（土結構）的面積是這個截面上的顆粒（或膠團）之間接觸面積率與這個截面面積之積）[對飽和土，如果自由水都是連通的， 那么顆粒或膠團之間接觸面積率與連通的自由水面積率（即水壓率理論[1]中的水壓率）是互補的，二者之和等于1，水壓率越小，顆粒或膠團之間接觸面積率越大]。 因此，“土骨架的面積是整個土體的面積”的說法不正確。

與此對應，李文“有效應力正是作用于單位土骨架面積上的力”“對于干土， 土骨架的密度就是土的干密度”“對于飽和土，土骨架的浮重度就是土體的浮重度”的說法也不正確。

對無黏性土而言，土骨架由顆粒構成卻有與土相同的體積的認識，會造成土骨架所受浮力與土所受浮力相等而與土骨架中所有顆粒所受浮力之和不等的荒謬結果。

按筆者給出的土骨架的定義， 對水位面以下的飽和黏性土，當土中無自由水（即土中水全是結合水）時，土骨架的體積等于土的體積，土骨架的面積等于土的面積，土骨架的質量等于土的質量，所以，此時（也只有在此時），土骨架的密度等于土的密度（即飽和密度），同時，此時（也只有在此時）的孔隙水壓力為0，浮力為0，故土的浮重度等于飽和重度，土中有效應力等于總應力。 自由水含量越接近于0，孔隙水壓力越接近于0，浮力越接近于0，土的浮重度越接近于飽和重度，土中有效應力越接近于總應力。

對水位面以下的飽和無黏性土，土中水均為自由水，它不是土骨架的組成部分，土骨架的體積總是小于土的體積，土骨架的面積總是小于土的面積，土骨架的質量總是小于土的質量，同時，當土中顆粒接觸面積率[土截面（在顆粒之間通過的宏觀上是平面的曲面）中顆粒接觸面積與該土截面之比]近似取0 時，孔隙水壓力等于水體水力學上的水壓強，浮力符合阿基米德定律，故土體的浮重度等于飽和重度與水的重度之差，土中有效應力總是小于總應力。

因此，對多個水平土層組成且含有黏性土層的土體，雖然總應力沿深度的變化是連續的，但孔隙水壓力沿深度的變化是不連續的，有效應力沿深度的變化也隨之不連續。

這就是基坑突涌為何不發生于承壓含水層內部某處及隔水頂板內部某處，而發生于隔水頂板底面的原因。

滲流方向向上時，對均質土，基于流土臨界方程就是滲流條件下有效應力為0 的原理進行推演， 流土臨界水力坡度計算式為：

式中ζ 為水壓率，隨著土中顆粒或膠團之間接觸面積率[土截面（在顆粒或膠團之間通過的宏觀上是平面的曲面）中顆粒或膠團之間接觸面積與該土截面之比]的變化而反向變化，土中顆粒或膠團之間接觸面積率由接近于0 變化到1 時， 水壓率由接近于1變化到0[1]。

這就是為何黏性土相對于細砂、粉砂不易發生流土，或者說水力坡度遠遠大于1 時很多黏性土還未發生流土的原因。

3 土骨架與土顆粒的關系

（1） 李文說：“土骨架與土顆粒的關系就像鋼絲網與鋼絲的關系一樣。 ”

筆者認為，這種形容是錯誤的。 如果把顆粒或膠團比作鋼絲，那么，土骨架（土結構）就是鋼絲的堆積體（常見于廢品回收點），而不是鋼絲網（常見于建筑施工工地），因為：①無黏性土中顆粒之間是無聯接的，而由截面尺寸與土中粗粒相當的鋼絲焊接或綁扎而成的鋼絲網的各個結點是有聯接的；②土的結構性不是通過顆粒的編織實現的，而編織而成的鋼絲網的結構性是通過鋼絲的編織實現的；③土在變形時顆粒或膠團接觸點的位置和數量是變化的，變形主要表現為塑性，而鋼絲網在變形時結點的數量無變化 （焊接而成的鋼絲網節點位置亦無變化）， 變形主要表現為彈性；④土單元中相互接觸的顆粒或膠團在各個方向上都有很多個（可視為無數個），而鋼絲在單層鋼絲網厚度方向上只有一根。

（2） 李文把不用骨架用顆粒比作“拆開了機器用零件”，這相當于認為土骨架與土顆粒的關系就像機器與零件的關系一樣。

筆者認為，這種認識是錯誤的。 如果把顆粒或膠團比作零件，那么，土骨架（土結構）就是很多零件的堆積體而不是機器，因為：①無黏性土中顆粒之間是無聯接的，而機器里的各個截面尺寸與土中粗粒相當的零件之間是有聯接的；②有黏性土中膠團之間雖有聯接但不存在穿插現象， 而機器里的零件之間有穿插現象；③土單元中相互接觸的顆粒或膠團在各個方向上都有很多個（可視為無數個）， 而一部機器里相互接觸的零件在各個方向上的數量一般不是很多；④土在變形時顆粒或膠團接觸點的位置和數量是變化的，變形主要表現為塑性，而機器在變形時結點的位置和數量無變化，變形主要表現為彈性。

（3） 李文把不用骨架用顆粒比作“解散了隊伍用單兵”，這相當于認為土骨架與土顆粒的關系就像隊伍與單兵的關系一樣。

筆者認為，這種認識是錯誤的。 如果把顆粒或膠團比作單兵，那么，土骨架（土結構）就是很多單兵的堆積體（這種現象世間難見）而不是隊伍，因為：①土中各個顆粒之間是一直接觸的，而隊伍里的各個截面尺寸與土中塊石顆粒相當的單兵之間遠不是一直接觸的；②土單元中相互接觸的顆粒或膠團在各個方向上都有很多個（可視為無數個），而一支隊伍里偶爾在某個方向上相互接觸的單兵數量一般不是很多；③土的抗變形能力和強度取決于土中顆粒或膠團堆積的緊密程度，而隊伍的強度（即戰斗力）一般不取決于單兵堆積（人墻）的緊密程度。

4 土骨架的特征

（1） 李文認為：土的變形決定于土骨架的變形，而“土骨架像一個絲瓜瓤一樣是一個宏觀的整體”。

李先生這樣說給人的印象是： 土中顆粒之間總是有聯接的；土在變形時顆粒或膠團接觸點的位置和數量是不變的，變形主要表現為彈性。

但實際上，無黏性土中顆粒之間是無聯接的；土的變形由顆粒之間的相對位移引起，這種相對位移包括靠攏、離開、各種方向的剪切 （對膠團而言， 這種相對位移伴隨著結合水膜厚度的變化）。 顆粒之間的相對位移難度越大， 土的抗變形能力和強度越高。 顆粒之間的相對位移必然造成顆粒或膠團接觸點的位置發生變化。 比如：疏松結構的土在變形后成為密實結構的土時接觸點數量大大增加了，接觸點位置也必然發生很大變化。 這是土具有塑性（從而非線性）、剪脹、剪縮的特性和在有主應力差條件下體積應力引起剪應變的特性的原因。 按李先生的上述說法，土的剪脹、剪縮的特性和在有主應力差條件下體積應力引起剪應變的特性是不會有的。

因此，只需強調土的變形由顆粒之間的相對位移引起即可。

（2） 李文認為：土骨架“就像一個人的骨架”。

李先生這樣說給人的印象是： 土中顆粒之間總是有聯接的；土在變形時顆粒或膠團接觸點的位置和數量是不變的；土中顆粒或膠團及其接觸點并非在各個方向上都有很多個 （可視為無數個）。 顯然，土的情況不是這樣。 因此，李先生的形容是錯誤的。

5 土骨架的作用

（1） 李文說：“孫悟空棒打白骨精三次，可是都沒有把其骨架打散，結果是自己在被念了一通緊箍咒之后，被趕回了花果山。 美國世貿大廈在20 世紀70 年代初雄踞世界第一高樓，911 被撞，鋼結構散架后變成一堆建筑垃圾，慘不忍睹。 可見骨架之重要。 ”

筆者認為，孫悟空三打白骨精和美國世貿大廈倒塌這兩個例子對于理解土骨架的重要性是沒有幫助的。 這是因為：

①土骨架與美國世貿大廈這個鋼結構無相似性。 a）組成鋼結構的各個構件之間總是有聯接的， 而土骨架并非總是有聯接的；b） 鋼結構在變形時接觸點的位置和數量是不變的且以彈性變形為主， 而土在變形時顆粒或膠團接觸點的位置和數量是變化的，且常常以塑性變形為主；c）鋼結構外墻所包圍的空間不能視為均質各向同性體，而在一定范圍內土骨架所對應的土體可視為均質各向同性體。

②土骨架不像一個人的骨架（詳見本文第4 節），更與白骨精這個神話故事中的妖怪沒有可比性，因它連人的骨架也沒有。

（2） 李文把其所舉例子中隊伍里建制和國家運轉、宗教活動里秩序規則的破壞視為骨架的潰散，甚至通過“可見無論是當年共產黨的輸出革命，還是現在美國的輸出民主，都是破壞人家土骨架的行為”的評論直接把國家運轉中的秩序規則視為土骨架。

筆者認為，這些例子和相關論述對于理解土骨架的重要性是沒有幫助的，因為：隊伍里的建制、國家運轉和宗教活動中的秩序規則都不是土骨架，也不是物質性的骨架，且與土骨架完全沒有可比性，因為它們連物質也不是。 輸出革命和輸出民主是破壞別國之土骨架的說法是十分荒謬的。

6 土骨架的強度

（1） 李文用國共兩黨軍隊在抗日戰爭和解放戰爭時期由凝聚力形成的戰斗力對比說明土骨架粘聚力對土骨架強度的貢獻。

筆者認為， 這些例子對于論述土骨架的粘聚力是沒有意義的，因為：隊伍的凝聚力與土（或土骨架）的粘聚力完全沒有可比性，前者是精神層面的東西，不涉及土骨架，也不涉及與土骨架類似的東西。 另外，對土來說，沒有粘聚力也有土骨架（正如李文在另一處所說：“即使是一盤散沙，那也是土骨架”），而對隊伍來說，沒有凝聚力就沒有戰斗力，因此，土骨架粘聚力和土骨架強度的關系與隊伍凝聚力和隊伍戰斗力的關系是不同的。

（2） 李文用孫武把百名宮女由嬉笑玩鬧訓練成令行禁止的例子說明圍壓與土骨架強度的關系，并說“紀律即是圍壓，圍壓產生強度”。

筆者認為，這個例子和相關論述是存在問題的。

（1） 這個例子對于闡述土骨架的圍壓與土骨架強度的關系是沒有意義的，因為：隊伍里的紀律與土（或土骨架）的圍壓完全沒有可比性，前者是精神層面的東西，不涉及土骨架，也不涉及與土骨架類似的東西。 退一步說，就算隊伍里的紀律好比土（或土骨架）的圍壓，這個例子也是沒有意義的，因為這個例子講的是孫武把百名宮女這支隊伍從無紀律變成有紀律的方法，而李文相關部分并沒有涉及土（或土骨架）圍壓形成方法的議題，當然也沒有必要涉及。

（2） “紀律即是圍壓，圍壓產生強度”的說法是錯誤的，因為：對材料而言，圍壓之所以能產生強度（摩擦力），是因為材料具有摩擦系數。 紀律是精神層面的東西，不是圍壓，如果把紀律視為圍壓，那么這個圍壓也不產生強度，因為這里面不涉及摩擦系數。 如果把強度視為戰斗力，那么由紀律產生的戰斗力不需要且不應該用“圍壓”來理解。

7 土骨架的研究方法

土骨架是自然科學和工程科學技術中的概念， 隊伍里的建制、國家運轉和宗教活動中的秩序規則、隊伍的凝聚力和紀律都不是自然科學和工程科學技術的概念，李文用非自然科學和工程科學技術的概念解釋和說明自然科學和工程科學技術中的概念的做法是錯誤的，孫悟空三打白骨精這樣的神話故事連哲學人文社會科學也不是，李文用神話故事解釋和說明自然科學和工程科學技術中的概念的做法更是荒唐。

8 土骨架等概念和物理量是否虛擬

李答復文說：“（對于）浮重度、有效應力、土骨架、滲透力、達西流速等概念與術語……習慣于經典力學的一些人就認為其為‘虛擬’的概念，或者‘虛擬的量’”“那種動輒‘虛擬’的說法對于土力學學科的發展和土力學教學是不利的，會使學生建立不起對于土及其各相間相互作用的真實的、 感性的認識”“‘忽聞海外有仙山，山在虛無飄渺間’，那才成了‘虛擬’。 而視經典為現實，稱現實為‘虛擬’，正是這種書齋化的傾向。 ”這表明，李答復文認為浮重度、有效應力、土骨架、滲透力、達西流速不是虛擬的。

筆者認為，李答復文的上述認識有很多是錯誤的（關于浮重度和滲透力是否虛擬，見本文引言中提到的下篇）：

（1） 虛擬就是假想、假設，它包括了不一定符合事實的情況。土力學中之所以存在一些虛擬量，是因為含有連通自由水的土既不是或接近于完全由水構成的單一流體，也不是或接近于完全由顆粒構成的單一固體。如果不做虛擬，土力學將難以建立。土力學中的虛擬就是在研究土中水的運動和作用力時，把土中連通的自由水視為占滿土體空間的液體，在研究土體受力變形破壞時把土體視為占滿土體空間的固體。 因物是虛擬的，所以相應的物理量是虛擬的。 顯然，這里的虛擬與近似性的假設（例如：把接近于均質的非均質假設為均質，把接近于各向同性的各向異性假設為各向同性）有所不同，因為它已經把兩相同時變成了兩個單相；這里的虛擬與網絡空間、虛擬實驗室中的虛擬也有所不同，因為它只是把實際存在的兩相中的某一相遍布到全空間， 正因為如此，虛擬量的存在或作用是可以被感受到的。

李答復文對虛擬量有著錯誤的理解，以為：只要感受到某個物理量的存在或作用，這個物理量就不是虛擬的。 筆者認為，土的某個物理量是否虛擬是看產生這個物理量的物是否是虛擬的。 當然，如果不用虛擬這個詞而用假想一詞也是可以的。

（2） 達西流速即滲透速度，它顯然是虛擬量，因為這個物理量建立在把土體截面視為具有某個滲透系數的自由水斷面，也就是把土單元視為任何截面都具有某個滲透系數的水單元的基礎上。 滲透速度這個虛擬量為研究土中水的運動所必需。

（3） 有效應力是虛擬量，因為在研究總應力時把土體視為占滿土體空間的固體，在研究孔隙水壓力時把土體視為占滿土體空間的液體。

（4） 按筆者對土骨架的理解（即土骨架就是土結構），土骨架確實不是虛擬的。 但按照李廣信先生本人對土骨架的不同理解（即土骨架的面積和體積與土相同）， 土骨架當然是虛擬概念，李先生關于土骨架非虛擬的認識與其對土骨架的理解是矛盾的。

還應該指出，李答復文的上述認識也與李先生以前的說法相反（不僅僅是有差異）。

關于土骨架，李先生作為唯一作者在2005 年發表的文章[2]中說道：“沈珠江先生指出土力學中有一些物理量是虛擬的，這對于我們正確認識和理解土力學中的概念很重要”， 根據該文中這些說法的上下文以及該文引用的沈先生原文[3]可知，虛擬的概念包括土骨架。 因李先生作為唯一作者在2005 年發表的文章[2]已收入其于2007 年出版的文集[4]及其于2010 年出版的擴充版[5]，所以，至少到2010 年李先生一直是高度認可土骨架是虛擬的說法的。

至于有效應力，李先生在于2010 年出版的文集[5]第25 講和在2011 年發表的文章[6]中分別明確寫道：“有效應力是一個虛擬的物理量”，“有效應力σ' 其實是一個虛擬的物理量”。

如今李先生關于土骨架與有效應力是否虛擬的認識與其過去的認識完全相反。 雖然出現這種情況是允許的，但在這種情況下，為對讀者負責，李先生需要明確指出他本人原有認識系錯誤，可惜李先生沒有這樣做。 當然，如本節所述，李先生如今的認識并不正確。

9 土骨架是否是很重要的概念

李文說：“在土力學中，土骨架與滲透力是很重要的概念， 有效應力原理、滲流固結理論、滲透變形、土坡穩定與砂土液化等一系列課題，都建立在這兩個概念的基礎之上。 ”

筆者認為，土骨架這個概念是多余的，使用土骨架這個概念對土力學學科是不利的（關于滲透力是否是很重要的概念，見本文引言中提到的下篇文章）。

本文前面已經指出，土骨架就是土的結構或組織。 因此，有了土的結構或組織這個概念，故土骨架這個概念是可以不用的。

不僅如此，下面的分析表明，使用土骨架這個概念還容易讓人誤解土的特征，造成土的參數概念的混亂。 因此，筆者主張放棄土骨架這個概念。

（1） 使用土骨架這個概念容易讓人誤解土的特征。

因為骨架就是支架（狹義的理解是人或動物的骨頭架子），使用土骨架這個概念容易讓人誤以為：①土中顆粒或膠團接觸點的位置和數量是不變的；②土的組織是不包括結合水的，或者說土的組織的組成物體積是不變的；③粗粒土中顆粒之間是有聯接力的。

在李文對土骨架的理解（包括對土骨架的定義和“土骨架像一個絲瓜瓤一樣是一個宏觀的整體……就像一個人的骨架”“土骨架與土顆粒的關系就像鋼絲網與鋼絲的關系一樣”、 把不用骨架用顆粒等同于“拆開了機器用零件”這些認識）中，這些誤解恰恰都存在。

沈珠江先生曾經認為[3]：“飽和土體由固體顆粒和孔隙水組成，這是常識。但是土力學中把飽和土體劃分成土骨架和水體兩部分，卻完全是虛構的，土骨架并不是固體顆粒，水體也不是孔隙水，而是充滿整個空間的，包含固體顆粒所占的空間。這種劃分的目的是為了滲流分析的需要。 因為滲流理論中的流速定義是通過單位土體面積的流量，而不是通過單位孔隙面積的流量。有的文獻稱之為比流量，似更確切。 因此，這一流速不是真實的孔隙水流速度。 其實，流速定義中忽略固體顆粒與應力定義中忽略孔隙，是完全相當的。 ”

他的闡述不甚清晰，在指出水體“是充滿整個空間的，包含固體顆粒所占的空間”的情況下，沒有對等地指出土骨架“是占滿整個空間的，包含孔隙水所占的空間”，且其論述的重心是土中的水體。 但他的整段闡述包含有土骨架是全由固體構成的虛擬土（即土骨架是虛擬固體）的意思。 從這一點來說，他的認識不存在像李廣信先生的認識那樣的錯誤。 但筆者仍然不贊同他的見解。

首先，因為土骨架就是土的結構，故土骨架不是虛擬的。

其次，在分析能引起變形的應力時確實是（或者說應）把土視為固體（這一點有一些巖土工程工作者是不清楚的），但不應也沒有必要把虛擬固體稱作土骨架，因為：

①骨架就是骨骼， 人們沒辦法認同鐵板一塊的物體是骨架，同樣沒辦法認同虛擬固體是土骨架；②虛擬固體不需要用別的詞匯來代替或命名，研究滲流時人們是（或者說應）把整個土的截面視為水的（沈先生的上述見解包含了這一點），但沒有把這種全由水構成的虛擬物用別的詞匯來代替或命名，而這樣做并沒有帶來問題。

（2） 使用土骨架這個概念造成土的參數概念混亂

固結系數和貯水率也是建立在有效應力概念基礎上的，但當土骨架理解為占據土的整個空間的概念時，固結系數和貯水率卻不能稱作土骨架的固結系數和土骨架的貯水率，只能稱作土的固結系數和土的貯水率，因為土骨架不存在固結和釋水問題。

土的參數中滲透系數、給水度、水壓率與自由水有關，是土的水理性質指標，它們不以有效應力概念為基礎，更無法稱作土骨架的滲透系數、給水度、水壓率。 如果比照用土骨架的體積壓縮系數代替土的體積壓縮系數的做法，那么，對飽和土而言，土的滲透系數、土的給水度、土的水壓率分別應對等地稱作土中（自由）水的滲透系數、土中（自由）水的供給度、土中（自由）水的壓力率。 既然土的滲透系數、土的給水度、土的水壓率沒有分別稱作土中（自由）水的滲透系數、土中（自由）水的供給度、土中（自由）水的壓力率，那么用土骨架的體積壓縮系數代替土的體積壓縮系數的做法就不符合規則了。

飽和土的參數根據關聯組分的不同，分為四種：一種是水理性質指標，如滲透系數、給水度、水壓率；一種是無連通的自由水的土的物理力學性質指標，如體積壓縮系數、體積壓縮模量、壓縮系數、壓縮模量、變形模量、壓縮指數、側壓力系數、有效粘聚力、有效內摩擦角； 一種是有連通的自由水的土的物理力學性質指標，如固結系數和貯水率，前一參數與滲透系數、水壓率這兩個水理性質指標和壓縮模量（或體積壓縮系數）這個不含連通自由水的土的物理力學性質指標同時有關，后一參數與水壓率這個水理性質指標和壓縮模量（或體積壓縮系數）這個不含連通自由水的土的物理力學性質指標同時有關；一種是連通的自由水既可能有也可能無的土的物理力學性質指標，如次固結系數。 這四種物理力學性質指標都稱為土的指標即可。

如果采用占據土的整個空間的土骨架概念，那么，體積壓縮系數、體積壓縮模量、壓縮系數、壓縮模量、變形模量、壓縮指數、側壓力系數、有效粘聚力、有效內摩擦角分別需要稱作土骨架體積壓縮系數、土骨架體積壓縮模量、土骨架壓縮系數、土骨架壓縮模量、土骨架變形模量、土骨架壓縮指數、土骨架側壓力系數、土骨架粘聚力、土骨架內摩擦角；滲透系數、給水度、水壓率分別需要對等地稱作土中（自由）水的指標（土中水透過系數、土中水供給度、土中水壓力率）；次固結系數到底是稱作土的次固結系數還是稱作土骨架的次固結系數就不能確定而成為懸案了。

10 李文中混合料試驗的分析

李文介紹說：“與復合試樣平均干密度相同的碎石顆粒＋黏土混合試樣，其應力應變曲線既低于復合試樣中黏土的曲線，也低于純黏土試樣的曲線。 ”李文分析道：“在混合試樣中，碎石顆粒呈單粒被黏土所包圍，沒有形成以碎石構成的一級骨架，它懸浮在細粒土中，成為以細粒土形成的二級骨架中的填充物。 對整體強度沒有貢獻，并且拖累得黏土干密度減小，致使強度最低。 ”李文評論道：“打亂了骨架用顆粒……是蠢人干的蠢事。 ”

筆者認為，上述分析和評論存在一些問題。

（1） 碎石顆粒懸浮在細粒土中的說法是錯誤的，因為：細粒土不是流體且碎石顆粒密度大于細粒土，細粒土中的碎石顆粒只能散布于細粒土中。

（2） 碎石顆粒成為以細粒土形成的二級骨架中的填充物的說法是錯誤的，因為：細粒土中的孔隙很小，碎石顆粒不能填充于其中；混有碎石顆粒的細粒土有兩種接觸情況，一種是細粒膠團之間接觸，一種是細粒膠團與碎石顆粒接觸。

（3） 碎石顆粒對整體強度沒有貢獻的說法是不準確的。 在李文所介紹的混合料中，碎石顆粒體積僅占4%左右，對剪切面形態及方向基本無影響，但碎石顆粒與細粒膠團之間接觸面強度小于細粒膠團之間接觸面強度，從而造成整體強度的降低。 因此，整體強度有所降低既有黏土干密度減小的原因，也有碎石顆粒與細粒膠團接觸面強度小于細粒膠團之間接觸面強度的原因。

（4） 打亂了骨架用顆粒并非都是愚蠢的行為。 土或土骨架有土或土骨架的用途，顆粒有顆粒的用途，不用土或土骨架只用土中顆粒的情況在生產生活和科技活動中屢見不鮮。 淘金即是如此，工程上通過篩分從土中獲得粗粒料和細粒料，做反濾層和濾水層亦是如此。 即使僅就強度和抗變形能力而言，工程上也常常為了均衡而降低一些點上的強度和抗變形能力，如：碎石樁復合地基上方用級配砂做的褥墊層既不像碎石樁那樣具有碎石土骨架，也不用上碎石樁所用的碎石顆粒。

11 結論

（1） 土骨架是土中顆粒或膠團接觸形成的架構體，也就是土的結構或土的組織。 黏性土骨架（結構）中的結合水體積是可以變化的。

（2） 土骨架不是土，土骨架與充滿自由水或氣體的孔隙組合才是土。 土骨架不像一個絲瓜瓤和一個人的骨架。 土骨架與土顆粒的關系不像是鋼絲網和鋼絲的關系、機器和零件的關系、隊伍和單兵的關系。 土的變形由顆粒之間的相對位移引起。

（3） 李文用自然科學和工程科學技術之外的概念，甚至用神話故事解釋和說明自然科學和工程科學技術中的概念的做法是錯誤的。

（4） 達西流速、有效應力是虛擬量；像李先生那樣將土骨架體（面）積理解為與土體（面）積相同時，土骨架也是虛擬概念。

（5） 使用土骨架這個概念既容易讓人誤解土的特征，又會造成土的參數概念的混亂，筆者主張放棄土骨架這個概念。

（6） 李文和李答復文所舉的與土無關的例子對于理解土骨架概念是沒有幫助的。

（7） 李文關于混合料試驗的一些說法是錯誤的。