評海南學(xué)者蒙理明探索新概念土力學(xué)

符 昕，張淑云

（海口市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，海口 570206）

海南學(xué)者蒙理明2013，34（3）期起，在《建材世界》期刊共發(fā)表論文8篇，進(jìn)行“非飽和土有效應(yīng)力的大氣張力通用公式與新概念土力學(xué)”項(xiàng)目的寫作。該項(xiàng)目萌發(fā)于1999年，實(shí)踐來源是審核基坑支護(hù)方案的工作，經(jīng)歷14年持續(xù)的努力。

論文中最具影響力的是，認(rèn)為“經(jīng)典有效應(yīng)力原理”的觀點(diǎn)有一部分是不成立的；另一部分可以用新概念來描述，使其更明確和實(shí)用。

1 新概念土力學(xué)項(xiàng)目最具影響力的看點(diǎn)

美籍奧地利土力學(xué)家、現(xiàn)代土力學(xué)的創(chuàng)始人太沙基1923年提出了飽和土中的有效應(yīng)力原理。有效應(yīng)力原理看起來簡單，但它是土力學(xué)中極為重要的原理，靈活應(yīng)用并不容易。90年來，土力學(xué)的許多重大進(jìn)展都是與有效應(yīng)力原理的推廣和應(yīng)用相聯(lián)系的。

科學(xué)的進(jìn)步在于敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是。蒙理明在論文“非飽和土大氣張力通用公式與地基壓縮變形初探”中寫到：經(jīng)典有效應(yīng)力原理的“土的壓縮變形的變化只取決于有效應(yīng)力的變化”的觀點(diǎn)是不成立的。飽和砂類土在壓縮變形的主要時(shí)間內(nèi)，即土顆粒移動下落的過程，起作用的主要是水壓力，而不是有效應(yīng)力。自由水和孔隙氣滲流時(shí)同樣具有抗壓能力，具有“等效壓縮模量”，與總應(yīng)力壓縮模量曲線相似，主導(dǎo)了地基土的壓縮變形。非飽和土有五相，并且是“復(fù)合”在一起的。五個(gè)具有不同抗壓能力（有不同的壓縮模量）的部分共同抵抗壓力，所以，地基壓縮變形應(yīng)該用總應(yīng)力計(jì)算?！行?yīng)力的實(shí)質(zhì)是自由水和孔隙氣沒有抗剪能力。在土體達(dá)到抗剪極限狀態(tài)的時(shí)候，截面上一部分能夠抗剪，一部分不能抗剪。強(qiáng)調(diào)“有效應(yīng)力是土體中提供抗剪強(qiáng)度的點(diǎn)的集合所對應(yīng)的應(yīng)力”的新概念，能夠迅速找到與抗剪強(qiáng)度相對應(yīng)的應(yīng)力。從而在涉及抗剪極限狀態(tài)的計(jì)算中，準(zhǔn)確地采用有效應(yīng)力或總應(yīng)力。

簡言之，論文中認(rèn)為“經(jīng)典有效應(yīng)力原理”的觀點(diǎn)，不成立的部分是“土的壓縮變形的變化只取決于有效應(yīng)力的變化”，可以用新概念來描述的另一部分是有效應(yīng)力，即“有效應(yīng)力是土體中提供抗剪強(qiáng)度的點(diǎn)的集合所對應(yīng)的應(yīng)力”。

2 新概念土力學(xué)項(xiàng)目的要點(diǎn)

8篇論文按發(fā)表順序見參考文獻(xiàn)［1－8］，包括了抗剪強(qiáng)度、有效自重應(yīng)力、地基承載力、地基壓縮變形、朗肯土壓力、土坡穩(wěn)定等等土力學(xué)的許多基本內(nèi)容。

2008年和2010年，蒙理明在與論文相關(guān)的著作《土體有效應(yīng)力原理的通用公式與基坑支護(hù)及地基計(jì)算的實(shí)際水壓力算法》中寫到：“關(guān)于土體有效應(yīng)力原理：應(yīng)該用絕對壓強(qiáng)來論述；應(yīng)該重視花生米和糖葫蘆的不同，科學(xué)地區(qū)別對待砂性土和粘性土，深入研究結(jié)合水、自由水和土中氣。這兩點(diǎn)結(jié)合，將會走向土力學(xué)的新里程！”

還寫到：“在絕對壓強(qiáng)下，再沒有負(fù)孔隙水壓力之說。毛細(xì)水柱在上升過程中始終作用著正的壓力。其上升的原因是由于表面張力的存在，使下表面的壓力＞上表面的壓力加上毛細(xì)水柱的重力，總的合力向上?！?/p>

在該著作里，還引入了自由水孔隙比、自由水通道率、自由水孔隙系數(shù)等新的物理量，強(qiáng)調(diào)了廣義水頭包括一般水頭、附加水頭、滲流水頭；還指出了浮重度概念的缺點(diǎn)。這些，都為這次寫作奠定了很好的基礎(chǔ)。

3 學(xué)者簡介和項(xiàng)目支持

蒙理明（1955－），海南省?？谑腥?，1982年畢業(yè)于武漢理工大學(xué)（原武漢建材學(xué)院）工民建7710班，?？谑薪ㄔO(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站教授級高工，海口城建建筑質(zhì)量安全鑒定中心專家，海南省建設(shè)培訓(xùn)與執(zhí)業(yè)資格注冊中心授課專家，1995年由建設(shè)部聘為“建設(shè)部工程質(zhì)量監(jiān)督師”，2004年獲“海南省首屆十大專利發(fā)明人”稱號。

教學(xué)方面，共制作大型講座課件11個(gè)，含13個(gè)課程，主要講授新規(guī)范、新技術(shù)，有《建設(shè)工程質(zhì)量事故分析與處理》、《二級建造師臨時(shí)執(zhí)業(yè)資格通過人員培訓(xùn)》、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》、《既有建筑的維護(hù)和改造（含建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程）》、《建筑工程資料管理規(guī)程》、《建筑施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（及本人土力學(xué)專著交流）》、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《土木工程施工新技術(shù)》。每期2～3天半，總共授課約8千人次。

?？诔墙ńㄖ|(zhì)量安全鑒定中心對“非飽和土有效應(yīng)力的大氣張力通用公式與新概念土力學(xué)”項(xiàng)目大力關(guān)心和支持，實(shí)踐了《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步法》關(guān)于“國家保障科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)的自由，鼓勵科學(xué)探索和技術(shù)創(chuàng)新，保護(hù)科學(xué)技術(shù)人員的合法權(quán)益。全社會都應(yīng)當(dāng)尊重勞動、尊重知識、尊重人才、尊重創(chuàng)造”的精神。

感謝《建材世界》對該項(xiàng)目的重視和幫助，使項(xiàng)目寫作得到超預(yù)期的完成。

蒙理明的探索精神值得我們敬佩與學(xué)習(xí)，衷心地希望他探索的新概念土力學(xué)在未來能夠得到有力地驗(yàn)證，能為科學(xué)的進(jìn)步貢獻(xiàn)一份力量。

4 結(jié) 論

a.海南學(xué)者蒙理明，在《建材世界》期刊共發(fā)表論文8篇，進(jìn)行“非飽和土有效應(yīng)力的大氣張力通用公式與新概念土力學(xué)”項(xiàng)目的寫作。論文中最具影響力的是，認(rèn)為“經(jīng)典有效應(yīng)力原理”的觀點(diǎn)有一部分是不成立的；另一部分可以用新概念來描述，使其更明確和實(shí)用。

b.8篇論文包括了抗剪強(qiáng)度、有效自重應(yīng)力、地基承載力、地基壓縮變形、朗肯土壓力、土坡穩(wěn)定等等土力學(xué)的許多基本內(nèi)容。

［1］ 蒙理明.非飽和土有效應(yīng)力原理的大氣張力通用公式［J］.建材世界，2013，34（3）：38－43.

［2］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式的相關(guān)變量初探［J］.建材世界，2013，34（3）：44－48.

［3］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式與庫侖抗剪強(qiáng)度定律［J］.建材世界，2013，34（4）：141－144.

［4］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式與有效自重應(yīng)力［J］.建材世界，2013，34（4）：137－140.

［5］ 蒙理明.非飽和土大氣張力有效自重應(yīng)力與地基承載力計(jì)算［J］.建材世界，2013，34（4）：83－87.

［6］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式與朗肯土壓力［J］.建材世界，2013，34（6）：66－71.

［7］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式與土坡穩(wěn)定［J］.建材世界，2013，34（6）：72－77.

［8］ 蒙理明.非飽和土大氣張力通用公式與地基壓縮變形初探［J］.建材世界，2014，35（1）：83－88.