评《岩土工程学报》所刊“论土骨架与渗透力”一文（土骨架部分）

方玉树

（1 陆军勤务学院，重庆 401311； 2 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室，重庆 401311）

0 引言

李广信先生“论土骨架与渗透力”一文（以下称李文）发表于《岩土工程学报》2016 年第8 期， 且接受了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划（“973”计划）、水沙科学与水利水电工程国家重点实验室的资助。 在笔者看来，这篇论文存在问题的类型和数量之多超乎人们的想象。 笔者就此进行较详细分析，所发表的看法不同于毛昶熙等先生在同刊2017 年第2 期发表的质疑文章（以下称毛质疑文）所提意见和李先生同期发表的答复文章（以下称李答复文）所作更正。

因篇幅所限，笔者对李文的评论分为上下两篇，上篇针对李文的土骨架部分，下篇针对李文的渗透力及其他部分（包括写在土骨架议题名下但与土骨架无关的部分）。 本文为上篇。

1 土骨架的定义与组成

李文说：“土骨架是由土颗粒相互接触与联接形成的可以承担与传递有效应力的构架体，其孔隙中充满了孔隙流体（液态或气态）， 但孔隙流体并不属于土骨架”；“土骨架包括土中游离颗粒”。

笔者认为，上述认识是不正确的。

（1） 该定义中的土骨架构成物没有包括结合水，因而没有反映有黏性土的骨架。 对有黏性土，粗粒与细粒之间、粗粒集合体与周围细粒之间、细粒之间、由静电吸力形成的细粒集合体之间不接触，被结合水隔开。单靠颗粒无法形成土骨架（土结构）。由细粒（或细粒集合体） 和其表面的结合水膜组成的胶团之间或胶团与粗粒之间才是接触的，才能形成土骨架（土结构）。 即使是有黏性土中的所谓干土，也有强结合水。 结合水是造成无结晶联接的有黏性土结构不同于无黏性土结构的主要原因，静电吸力与斥力使黏性土结构复杂化和变化。

因土骨架包含结合水，故“孔隙流体并不属于土骨架”的说法也不准确，孔隙中的气体和自由水才不属于土骨架。

（2） 该定义中“相互接触与联接”的意思是相互接触与相互联接同时存在，而无黏性土中颗粒相互接触但无联接，故所定义的土骨架没有反映无黏性土之骨架。 另外，在土骨架构成物排除了结合水的情况下，黏土颗粒之间也不具有水胶联接，这导致其土骨架定义本身也有矛盾。

（3） 该定义中对颗粒所做的“可以承担与传递有效应力”的限定是多余的，既然该定义已要求土骨架中的颗粒是接触的，土骨架中的各个颗粒就必然可以承担与传递有效力。 “可以承担与传递有效应力”的说法也是错误的，因为颗粒之间传递的是有效力而不是有效应力，对无黏性土而言，有效应力是颗粒之间传递的力被土截面（在颗粒之间通过的宏观上是平面的曲面）所除。

（4） 该定义中“其孔隙中充满了孔隙流体（液态或气态）”一语是错误的，因为：土骨架本身只可能含有结合水，故土骨架在占有孔隙一部分空间时其中只充满结合水，不含结合水的孔隙和胶团之间的孔隙（即孔隙中不含结合水的部分）不属于土骨架。

（5） 水中游离的颗粒不属于土的范畴。 游离的颗粒在另一种状态下的确可能变成不游离的颗粒，但在变成不游离的颗粒之前它不属于土骨架。 潜蚀中，颗粒脱离土骨架导致土体密实度降低，继而导致土体抗变形能力和抗破坏能力降低，因此，土骨架不包括游离的颗粒是必须的。 土骨架包括游离颗粒的认识也与李先生给出的土骨架定义矛盾，既然该定义已要求土骨架中的颗粒是接触的，就必然不包括游离的颗粒。

（6） 土骨架应是土中颗粒（或胶团）接触形成的架构体，也就是土的结构或土的组织。 土骨架的组成物是颗粒群或胶团群（胶团由颗粒与其表面结合水构成）。

（7） 黏性土骨架（结构）中的结合水体积是可以变化的。 一方面，一部分结合水可以汽化，另一方面，土受力后结合水在颗粒表面上转移，会造成超过结合水最大厚度的那部分结合水转化为自由水，继而排出，这些都导致胶团不能像颗粒那样维持体积不变，从而导致由胶团构成的骨架（结构）不能像颗粒构成的骨架（结构）那样维持体积不变。

结合水的部分汽化和自由水化正是黏性土产生的次固结比无黏性土明显、结合水含量越高次固结越明显的原因。 因此，对黏性土，主固结能用有效应力概念分析，次固结不能用有效应力概念分析。 Skempton 曾说，有效应力应通过强度或变形等效的原则计算。 这个说法对黏性土而言不够准确，变形或强度的等效应仅限于主固结而不包括次固结，但次固结是伴随着主固结的。

2 土骨架和土的关系

（1） 李文说：“土力学就是研究土骨架的力学特性及其影响因素的学科。 ”

笔者认为，李先生这样说就把土和土骨架（土结构）混为一谈了。 土骨架（土结构）不等于土。 土中有自由水和气体，土骨架（土结构）中无自由水和气体。 土有渗流和固结现象，土骨架（土结构）无渗流和固结现象。土中可以有水压力，土骨架中没有水压力。土有水压率、给水度、渗透系数、固结系数、贮水率等参数，土骨架没有这些参数。 土中力不一定是有效力，土骨架中的力都是有效力。土的抗剪强度会随孔隙水压力的降低而提高，土骨架的抗剪强度则不随孔隙水压力变化。 此外，土骨架中结合水含量与孔隙中自由水含量之比可因自由水中不同离子含量的变化而变化。 所以，不能认为“土力学就是研究土骨架的力学特性及其影响因素的学科”。

（2） 李文认为：“土骨架的体（面）积是整个土体的体（面）积。 ”

笔者认为，李先生这样说又把土和土骨架（土结构）混淆起来了。 因土骨架（土结构）本身无自由水、无气体，故土骨架的体积是土骨架中所有颗粒或胶团的体积之和，因此“土骨架的体积是整个土体的体积”的说法不正确。 土中应力（有效应力和中性应力）所涉及的截面是在颗粒或胶团之间通过的宏观上是平面的曲面。因此，土骨架（土结构）的面积是这个截面上的颗粒（或胶团）之间接触面积率与这个截面面积之积）[对饱和土，如果自由水都是连通的， 那么颗粒或胶团之间接触面积率与连通的自由水面积率（即水压率理论[1]中的水压率）是互补的，二者之和等于1，水压率越小，颗粒或胶团之间接触面积率越大]。 因此，“土骨架的面积是整个土体的面积”的说法不正确。

与此对应，李文“有效应力正是作用于单位土骨架面积上的力”“对于干土， 土骨架的密度就是土的干密度”“对于饱和土，土骨架的浮重度就是土体的浮重度”的说法也不正确。

对无黏性土而言，土骨架由颗粒构成却有与土相同的体积的认识，会造成土骨架所受浮力与土所受浮力相等而与土骨架中所有颗粒所受浮力之和不等的荒谬结果。

按笔者给出的土骨架的定义， 对水位面以下的饱和黏性土，当土中无自由水（即土中水全是结合水）时，土骨架的体积等于土的体积，土骨架的面积等于土的面积，土骨架的质量等于土的质量，所以，此时（也只有在此时），土骨架的密度等于土的密度（即饱和密度），同时，此时（也只有在此时）的孔隙水压力为0，浮力为0，故土的浮重度等于饱和重度，土中有效应力等于总应力。 自由水含量越接近于0，孔隙水压力越接近于0，浮力越接近于0，土的浮重度越接近于饱和重度，土中有效应力越接近于总应力。

对水位面以下的饱和无黏性土，土中水均为自由水，它不是土骨架的组成部分，土骨架的体积总是小于土的体积，土骨架的面积总是小于土的面积，土骨架的质量总是小于土的质量，同时，当土中颗粒接触面积率[土截面（在颗粒之间通过的宏观上是平面的曲面）中颗粒接触面积与该土截面之比]近似取0 时，孔隙水压力等于水体水力学上的水压强，浮力符合阿基米德定律，故土体的浮重度等于饱和重度与水的重度之差，土中有效应力总是小于总应力。

因此，对多个水平土层组成且含有黏性土层的土体，虽然总应力沿深度的变化是连续的，但孔隙水压力沿深度的变化是不连续的，有效应力沿深度的变化也随之不连续。

这就是基坑突涌为何不发生于承压含水层内部某处及隔水顶板内部某处，而发生于隔水顶板底面的原因。

渗流方向向上时，对均质土，基于流土临界方程就是渗流条件下有效应力为0 的原理进行推演， 流土临界水力坡度计算式为：

式中ζ 为水压率，随着土中颗粒或胶团之间接触面积率[土截面（在颗粒或胶团之间通过的宏观上是平面的曲面）中颗粒或胶团之间接触面积与该土截面之比]的变化而反向变化，土中颗粒或胶团之间接触面积率由接近于0 变化到1 时， 水压率由接近于1变化到0[1]。

这就是为何黏性土相对于细砂、粉砂不易发生流土，或者说水力坡度远远大于1 时很多黏性土还未发生流土的原因。

3 土骨架与土颗粒的关系

（1） 李文说：“土骨架与土颗粒的关系就像钢丝网与钢丝的关系一样。 ”

笔者认为，这种形容是错误的。 如果把颗粒或胶团比作钢丝，那么，土骨架（土结构）就是钢丝的堆积体（常见于废品回收点），而不是钢丝网（常见于建筑施工工地），因为：①无黏性土中颗粒之间是无联接的，而由截面尺寸与土中粗粒相当的钢丝焊接或绑扎而成的钢丝网的各个结点是有联接的；②土的结构性不是通过颗粒的编织实现的，而编织而成的钢丝网的结构性是通过钢丝的编织实现的；③土在变形时颗粒或胶团接触点的位置和数量是变化的，变形主要表现为塑性，而钢丝网在变形时结点的数量无变化 （焊接而成的钢丝网节点位置亦无变化）， 变形主要表现为弹性；④土单元中相互接触的颗粒或胶团在各个方向上都有很多个（可视为无数个），而钢丝在单层钢丝网厚度方向上只有一根。

（2） 李文把不用骨架用颗粒比作“拆开了机器用零件”，这相当于认为土骨架与土颗粒的关系就像机器与零件的关系一样。

笔者认为，这种认识是错误的。 如果把颗粒或胶团比作零件，那么，土骨架（土结构）就是很多零件的堆积体而不是机器，因为：①无黏性土中颗粒之间是无联接的，而机器里的各个截面尺寸与土中粗粒相当的零件之间是有联接的；②有黏性土中胶团之间虽有联接但不存在穿插现象， 而机器里的零件之间有穿插现象；③土单元中相互接触的颗粒或胶团在各个方向上都有很多个（可视为无数个）， 而一部机器里相互接触的零件在各个方向上的数量一般不是很多；④土在变形时颗粒或胶团接触点的位置和数量是变化的，变形主要表现为塑性，而机器在变形时结点的位置和数量无变化，变形主要表现为弹性。

（3） 李文把不用骨架用颗粒比作“解散了队伍用单兵”，这相当于认为土骨架与土颗粒的关系就像队伍与单兵的关系一样。

笔者认为，这种认识是错误的。 如果把颗粒或胶团比作单兵，那么，土骨架（土结构）就是很多单兵的堆积体（这种现象世间难见）而不是队伍，因为：①土中各个颗粒之间是一直接触的，而队伍里的各个截面尺寸与土中块石颗粒相当的单兵之间远不是一直接触的；②土单元中相互接触的颗粒或胶团在各个方向上都有很多个（可视为无数个），而一支队伍里偶尔在某个方向上相互接触的单兵数量一般不是很多；③土的抗变形能力和强度取决于土中颗粒或胶团堆积的紧密程度，而队伍的强度（即战斗力）一般不取决于单兵堆积（人墙）的紧密程度。

4 土骨架的特征

（1） 李文认为：土的变形决定于土骨架的变形，而“土骨架像一个丝瓜瓤一样是一个宏观的整体”。

李先生这样说给人的印象是： 土中颗粒之间总是有联接的；土在变形时颗粒或胶团接触点的位置和数量是不变的，变形主要表现为弹性。

但实际上，无黏性土中颗粒之间是无联接的；土的变形由颗粒之间的相对位移引起，这种相对位移包括靠拢、离开、各种方向的剪切 （对胶团而言， 这种相对位移伴随着结合水膜厚度的变化）。 颗粒之间的相对位移难度越大， 土的抗变形能力和强度越高。 颗粒之间的相对位移必然造成颗粒或胶团接触点的位置发生变化。 比如：疏松结构的土在变形后成为密实结构的土时接触点数量大大增加了，接触点位置也必然发生很大变化。 这是土具有塑性（从而非线性）、剪胀、剪缩的特性和在有主应力差条件下体积应力引起剪应变的特性的原因。 按李先生的上述说法，土的剪胀、剪缩的特性和在有主应力差条件下体积应力引起剪应变的特性是不会有的。

因此，只需强调土的变形由颗粒之间的相对位移引起即可。

（2） 李文认为：土骨架“就像一个人的骨架”。

李先生这样说给人的印象是： 土中颗粒之间总是有联接的；土在变形时颗粒或胶团接触点的位置和数量是不变的；土中颗粒或胶团及其接触点并非在各个方向上都有很多个 （可视为无数个）。 显然，土的情况不是这样。 因此，李先生的形容是错误的。

5 土骨架的作用

（1） 李文说：“孙悟空棒打白骨精三次，可是都没有把其骨架打散，结果是自己在被念了一通紧箍咒之后，被赶回了花果山。 美国世贸大厦在20 世纪70 年代初雄踞世界第一高楼，911 被撞，钢结构散架后变成一堆建筑垃圾，惨不忍睹。 可见骨架之重要。 ”

笔者认为，孙悟空三打白骨精和美国世贸大厦倒塌这两个例子对于理解土骨架的重要性是没有帮助的。 这是因为：

①土骨架与美国世贸大厦这个钢结构无相似性。 a）组成钢结构的各个构件之间总是有联接的， 而土骨架并非总是有联接的；b） 钢结构在变形时接触点的位置和数量是不变的且以弹性变形为主， 而土在变形时颗粒或胶团接触点的位置和数量是变化的，且常常以塑性变形为主；c）钢结构外墙所包围的空间不能视为均质各向同性体，而在一定范围内土骨架所对应的土体可视为均质各向同性体。

②土骨架不像一个人的骨架（详见本文第4 节），更与白骨精这个神话故事中的妖怪没有可比性，因它连人的骨架也没有。

（2） 李文把其所举例子中队伍里建制和国家运转、宗教活动里秩序规则的破坏视为骨架的溃散，甚至通过“可见无论是当年共产党的输出革命，还是现在美国的输出民主，都是破坏人家土骨架的行为”的评论直接把国家运转中的秩序规则视为土骨架。

笔者认为，这些例子和相关论述对于理解土骨架的重要性是没有帮助的，因为：队伍里的建制、国家运转和宗教活动中的秩序规则都不是土骨架，也不是物质性的骨架，且与土骨架完全没有可比性，因为它们连物质也不是。 输出革命和输出民主是破坏别国之土骨架的说法是十分荒谬的。

6 土骨架的强度

（1） 李文用国共两党军队在抗日战争和解放战争时期由凝聚力形成的战斗力对比说明土骨架粘聚力对土骨架强度的贡献。

笔者认为， 这些例子对于论述土骨架的粘聚力是没有意义的，因为：队伍的凝聚力与土（或土骨架）的粘聚力完全没有可比性，前者是精神层面的东西，不涉及土骨架，也不涉及与土骨架类似的东西。 另外，对土来说，没有粘聚力也有土骨架（正如李文在另一处所说：“即使是一盘散沙，那也是土骨架”），而对队伍来说，没有凝聚力就没有战斗力，因此，土骨架粘聚力和土骨架强度的关系与队伍凝聚力和队伍战斗力的关系是不同的。

（2） 李文用孙武把百名宫女由嬉笑玩闹训练成令行禁止的例子说明围压与土骨架强度的关系，并说“纪律即是围压，围压产生强度”。

笔者认为，这个例子和相关论述是存在问题的。

（1） 这个例子对于阐述土骨架的围压与土骨架强度的关系是没有意义的，因为：队伍里的纪律与土（或土骨架）的围压完全没有可比性，前者是精神层面的东西，不涉及土骨架，也不涉及与土骨架类似的东西。 退一步说，就算队伍里的纪律好比土（或土骨架）的围压，这个例子也是没有意义的，因为这个例子讲的是孙武把百名宫女这支队伍从无纪律变成有纪律的方法，而李文相关部分并没有涉及土（或土骨架）围压形成方法的议题，当然也没有必要涉及。

（2） “纪律即是围压，围压产生强度”的说法是错误的，因为：对材料而言，围压之所以能产生强度（摩擦力），是因为材料具有摩擦系数。 纪律是精神层面的东西，不是围压，如果把纪律视为围压，那么这个围压也不产生强度，因为这里面不涉及摩擦系数。 如果把强度视为战斗力，那么由纪律产生的战斗力不需要且不应该用“围压”来理解。

7 土骨架的研究方法

土骨架是自然科学和工程科学技术中的概念， 队伍里的建制、国家运转和宗教活动中的秩序规则、队伍的凝聚力和纪律都不是自然科学和工程科学技术的概念，李文用非自然科学和工程科学技术的概念解释和说明自然科学和工程科学技术中的概念的做法是错误的，孙悟空三打白骨精这样的神话故事连哲学人文社会科学也不是，李文用神话故事解释和说明自然科学和工程科学技术中的概念的做法更是荒唐。

8 土骨架等概念和物理量是否虚拟

李答复文说：“（对于）浮重度、有效应力、土骨架、渗透力、达西流速等概念与术语……习惯于经典力学的一些人就认为其为‘虚拟’的概念，或者‘虚拟的量’”“那种动辄‘虚拟’的说法对于土力学学科的发展和土力学教学是不利的，会使学生建立不起对于土及其各相间相互作用的真实的、 感性的认识”“‘忽闻海外有仙山，山在虚无飘渺间’，那才成了‘虚拟’。 而视经典为现实，称现实为‘虚拟’，正是这种书斋化的倾向。 ”这表明，李答复文认为浮重度、有效应力、土骨架、渗透力、达西流速不是虚拟的。

笔者认为，李答复文的上述认识有很多是错误的（关于浮重度和渗透力是否虚拟，见本文引言中提到的下篇）：

（1） 虚拟就是假想、假设，它包括了不一定符合事实的情况。土力学中之所以存在一些虚拟量，是因为含有连通自由水的土既不是或接近于完全由水构成的单一流体，也不是或接近于完全由颗粒构成的单一固体。如果不做虚拟，土力学将难以建立。土力学中的虚拟就是在研究土中水的运动和作用力时，把土中连通的自由水视为占满土体空间的液体，在研究土体受力变形破坏时把土体视为占满土体空间的固体。 因物是虚拟的，所以相应的物理量是虚拟的。 显然，这里的虚拟与近似性的假设（例如：把接近于均质的非均质假设为均质，把接近于各向同性的各向异性假设为各向同性）有所不同，因为它已经把两相同时变成了两个单相；这里的虚拟与网络空间、虚拟实验室中的虚拟也有所不同，因为它只是把实际存在的两相中的某一相遍布到全空间， 正因为如此，虚拟量的存在或作用是可以被感受到的。

李答复文对虚拟量有着错误的理解，以为：只要感受到某个物理量的存在或作用，这个物理量就不是虚拟的。 笔者认为，土的某个物理量是否虚拟是看产生这个物理量的物是否是虚拟的。 当然，如果不用虚拟这个词而用假想一词也是可以的。

（2） 达西流速即渗透速度，它显然是虚拟量，因为这个物理量建立在把土体截面视为具有某个渗透系数的自由水断面，也就是把土单元视为任何截面都具有某个渗透系数的水单元的基础上。 渗透速度这个虚拟量为研究土中水的运动所必需。

（3） 有效应力是虚拟量，因为在研究总应力时把土体视为占满土体空间的固体，在研究孔隙水压力时把土体视为占满土体空间的液体。

（4） 按笔者对土骨架的理解（即土骨架就是土结构），土骨架确实不是虚拟的。 但按照李广信先生本人对土骨架的不同理解（即土骨架的面积和体积与土相同）， 土骨架当然是虚拟概念，李先生关于土骨架非虚拟的认识与其对土骨架的理解是矛盾的。

还应该指出，李答复文的上述认识也与李先生以前的说法相反（不仅仅是有差异）。

关于土骨架，李先生作为唯一作者在2005 年发表的文章[2]中说道：“沈珠江先生指出土力学中有一些物理量是虚拟的，这对于我们正确认识和理解土力学中的概念很重要”， 根据该文中这些说法的上下文以及该文引用的沈先生原文[3]可知，虚拟的概念包括土骨架。 因李先生作为唯一作者在2005 年发表的文章[2]已收入其于2007 年出版的文集[4]及其于2010 年出版的扩充版[5]，所以，至少到2010 年李先生一直是高度认可土骨架是虚拟的说法的。

至于有效应力，李先生在于2010 年出版的文集[5]第25 讲和在2011 年发表的文章[6]中分别明确写道：“有效应力是一个虚拟的物理量”，“有效应力σ' 其实是一个虚拟的物理量”。

如今李先生关于土骨架与有效应力是否虚拟的认识与其过去的认识完全相反。 虽然出现这种情况是允许的，但在这种情况下，为对读者负责，李先生需要明确指出他本人原有认识系错误，可惜李先生没有这样做。 当然，如本节所述，李先生如今的认识并不正确。

9 土骨架是否是很重要的概念

李文说：“在土力学中，土骨架与渗透力是很重要的概念， 有效应力原理、渗流固结理论、渗透变形、土坡稳定与砂土液化等一系列课题，都建立在这两个概念的基础之上。 ”

笔者认为，土骨架这个概念是多余的，使用土骨架这个概念对土力学学科是不利的（关于渗透力是否是很重要的概念，见本文引言中提到的下篇文章）。

本文前面已经指出，土骨架就是土的结构或组织。 因此，有了土的结构或组织这个概念，故土骨架这个概念是可以不用的。

不仅如此，下面的分析表明，使用土骨架这个概念还容易让人误解土的特征，造成土的参数概念的混乱。 因此，笔者主张放弃土骨架这个概念。

（1） 使用土骨架这个概念容易让人误解土的特征。

因为骨架就是支架（狭义的理解是人或动物的骨头架子），使用土骨架这个概念容易让人误以为：①土中颗粒或胶团接触点的位置和数量是不变的；②土的组织是不包括结合水的，或者说土的组织的组成物体积是不变的；③粗粒土中颗粒之间是有联接力的。

在李文对土骨架的理解（包括对土骨架的定义和“土骨架像一个丝瓜瓤一样是一个宏观的整体……就像一个人的骨架”“土骨架与土颗粒的关系就像钢丝网与钢丝的关系一样”、 把不用骨架用颗粒等同于“拆开了机器用零件”这些认识）中，这些误解恰恰都存在。

沈珠江先生曾经认为[3]：“饱和土体由固体颗粒和孔隙水组成，这是常识。但是土力学中把饱和土体划分成土骨架和水体两部分，却完全是虚构的，土骨架并不是固体颗粒，水体也不是孔隙水，而是充满整个空间的，包含固体颗粒所占的空间。这种划分的目的是为了渗流分析的需要。 因为渗流理论中的流速定义是通过单位土体面积的流量，而不是通过单位孔隙面积的流量。有的文献称之为比流量，似更确切。 因此，这一流速不是真实的孔隙水流速度。 其实，流速定义中忽略固体颗粒与应力定义中忽略孔隙，是完全相当的。 ”

他的阐述不甚清晰，在指出水体“是充满整个空间的，包含固体颗粒所占的空间”的情况下，没有对等地指出土骨架“是占满整个空间的，包含孔隙水所占的空间”，且其论述的重心是土中的水体。 但他的整段阐述包含有土骨架是全由固体构成的虚拟土（即土骨架是虚拟固体）的意思。 从这一点来说，他的认识不存在像李广信先生的认识那样的错误。 但笔者仍然不赞同他的见解。

首先，因为土骨架就是土的结构，故土骨架不是虚拟的。

其次，在分析能引起变形的应力时确实是（或者说应）把土视为固体（这一点有一些岩土工程工作者是不清楚的），但不应也没有必要把虚拟固体称作土骨架，因为：

①骨架就是骨骼， 人们没办法认同铁板一块的物体是骨架，同样没办法认同虚拟固体是土骨架；②虚拟固体不需要用别的词汇来代替或命名，研究渗流时人们是（或者说应）把整个土的截面视为水的（沈先生的上述见解包含了这一点），但没有把这种全由水构成的虚拟物用别的词汇来代替或命名，而这样做并没有带来问题。

（2） 使用土骨架这个概念造成土的参数概念混乱

固结系数和贮水率也是建立在有效应力概念基础上的，但当土骨架理解为占据土的整个空间的概念时，固结系数和贮水率却不能称作土骨架的固结系数和土骨架的贮水率，只能称作土的固结系数和土的贮水率，因为土骨架不存在固结和释水问题。

土的参数中渗透系数、给水度、水压率与自由水有关，是土的水理性质指标，它们不以有效应力概念为基础，更无法称作土骨架的渗透系数、给水度、水压率。 如果比照用土骨架的体积压缩系数代替土的体积压缩系数的做法，那么，对饱和土而言，土的渗透系数、土的给水度、土的水压率分别应对等地称作土中（自由）水的渗透系数、土中（自由）水的供给度、土中（自由）水的压力率。 既然土的渗透系数、土的给水度、土的水压率没有分别称作土中（自由）水的渗透系数、土中（自由）水的供给度、土中（自由）水的压力率，那么用土骨架的体积压缩系数代替土的体积压缩系数的做法就不符合规则了。

饱和土的参数根据关联组分的不同，分为四种：一种是水理性质指标，如渗透系数、给水度、水压率；一种是无连通的自由水的土的物理力学性质指标，如体积压缩系数、体积压缩模量、压缩系数、压缩模量、变形模量、压缩指数、侧压力系数、有效粘聚力、有效内摩擦角； 一种是有连通的自由水的土的物理力学性质指标，如固结系数和贮水率，前一参数与渗透系数、水压率这两个水理性质指标和压缩模量（或体积压缩系数）这个不含连通自由水的土的物理力学性质指标同时有关，后一参数与水压率这个水理性质指标和压缩模量（或体积压缩系数）这个不含连通自由水的土的物理力学性质指标同时有关；一种是连通的自由水既可能有也可能无的土的物理力学性质指标，如次固结系数。 这四种物理力学性质指标都称为土的指标即可。

如果采用占据土的整个空间的土骨架概念，那么，体积压缩系数、体积压缩模量、压缩系数、压缩模量、变形模量、压缩指数、侧压力系数、有效粘聚力、有效内摩擦角分别需要称作土骨架体积压缩系数、土骨架体积压缩模量、土骨架压缩系数、土骨架压缩模量、土骨架变形模量、土骨架压缩指数、土骨架侧压力系数、土骨架粘聚力、土骨架内摩擦角；渗透系数、给水度、水压率分别需要对等地称作土中（自由）水的指标（土中水透过系数、土中水供给度、土中水压力率）；次固结系数到底是称作土的次固结系数还是称作土骨架的次固结系数就不能确定而成为悬案了。

10 李文中混合料试验的分析

李文介绍说：“与复合试样平均干密度相同的碎石颗粒＋黏土混合试样，其应力应变曲线既低于复合试样中黏土的曲线，也低于纯黏土试样的曲线。 ”李文分析道：“在混合试样中，碎石颗粒呈单粒被黏土所包围，没有形成以碎石构成的一级骨架，它悬浮在细粒土中，成为以细粒土形成的二级骨架中的填充物。 对整体强度没有贡献，并且拖累得黏土干密度减小，致使强度最低。 ”李文评论道：“打乱了骨架用颗粒……是蠢人干的蠢事。 ”

笔者认为，上述分析和评论存在一些问题。

（1） 碎石颗粒悬浮在细粒土中的说法是错误的，因为：细粒土不是流体且碎石颗粒密度大于细粒土，细粒土中的碎石颗粒只能散布于细粒土中。

（2） 碎石颗粒成为以细粒土形成的二级骨架中的填充物的说法是错误的，因为：细粒土中的孔隙很小，碎石颗粒不能填充于其中；混有碎石颗粒的细粒土有两种接触情况，一种是细粒胶团之间接触，一种是细粒胶团与碎石颗粒接触。

（3） 碎石颗粒对整体强度没有贡献的说法是不准确的。 在李文所介绍的混合料中，碎石颗粒体积仅占4%左右，对剪切面形态及方向基本无影响，但碎石颗粒与细粒胶团之间接触面强度小于细粒胶团之间接触面强度，从而造成整体强度的降低。 因此，整体强度有所降低既有黏土干密度减小的原因，也有碎石颗粒与细粒胶团接触面强度小于细粒胶团之间接触面强度的原因。

（4） 打乱了骨架用颗粒并非都是愚蠢的行为。 土或土骨架有土或土骨架的用途，颗粒有颗粒的用途，不用土或土骨架只用土中颗粒的情况在生产生活和科技活动中屡见不鲜。 淘金即是如此，工程上通过筛分从土中获得粗粒料和细粒料，做反滤层和滤水层亦是如此。 即使仅就强度和抗变形能力而言，工程上也常常为了均衡而降低一些点上的强度和抗变形能力，如：碎石桩复合地基上方用级配砂做的褥垫层既不像碎石桩那样具有碎石土骨架，也不用上碎石桩所用的碎石颗粒。

11 结论

（1） 土骨架是土中颗粒或胶团接触形成的架构体，也就是土的结构或土的组织。 黏性土骨架（结构）中的结合水体积是可以变化的。

（2） 土骨架不是土，土骨架与充满自由水或气体的孔隙组合才是土。 土骨架不像一个丝瓜瓤和一个人的骨架。 土骨架与土颗粒的关系不像是钢丝网和钢丝的关系、机器和零件的关系、队伍和单兵的关系。 土的变形由颗粒之间的相对位移引起。

（3） 李文用自然科学和工程科学技术之外的概念，甚至用神话故事解释和说明自然科学和工程科学技术中的概念的做法是错误的。

（4） 达西流速、有效应力是虚拟量；像李先生那样将土骨架体（面）积理解为与土体（面）积相同时，土骨架也是虚拟概念。

（5） 使用土骨架这个概念既容易让人误解土的特征，又会造成土的参数概念的混乱，笔者主张放弃土骨架这个概念。

（6） 李文和李答复文所举的与土无关的例子对于理解土骨架概念是没有帮助的。

（7） 李文关于混合料试验的一些说法是错误的。