[特约评论]论主动土压力与被动土压力

摘要 主动土压力与被动土压力是支挡结构后土的两种极限平衡状态，说到土压力就不能不提朗肯与库伦及其土压力理论。在土力学中有一个悖论，那就是精确的、严密的理论解往往都脱离实际；而另一些虽然理论上不严密，作了一些假设，半经验的理论公式则较为实用。朗肯土压力理论在理论上是无需假设的精确解，只要符合它所规定的边界条件，库伦理论、索科洛夫理论都可退化为朗肯土压力公式。

注：本文来自中国岩土网特约评论员李广信教授的稿件 转载请注明出处！

主动土压力与被动土压力是支挡结构后土的两种极限平衡状态，说到土压力就不能不提朗肯与库伦及其土压力理论。在土力学中有一个悖论，那就是精确的、严密的理论解往往都脱离实际；而另一些虽然理论上不严密，作了一些假设，半经验的理论公式则较为实用。朗肯土压力理论在理论上是无需假设的精确解，只要符合它所规定的边界条件，库伦理论、索科洛夫理论都可退化为朗肯土压力公式。

朗肯土压力理论最常见的边界条件是：墙背竖直光滑，填土表面水平，同时也要求地基与填土间不存在摩擦，亦即也是光滑的。这显然是脱离实际的，因为墙背与地基的摩擦力是有利于挡土墙稳定的。如为了符合朗肯理论而费工费料将它们抹平、润滑，那个工程师肯定是有病。与此相似的还有普朗特地基承载力理论、单向压缩固结理论等。前者要求基底光滑与无重介质，后者要求无限大荷载与瞬时加载。由于这些理论上精确的解答，在边界条件上脱离实际，所以常常用经验系数加以修正，或者根据实际条件加作些假设。

库伦公式就是假设土体中的滑动面为平面（直线），这在理论上是近似的。但可以考虑墙背倾斜、墙背与填土的摩擦、填土表面不规则等一系列工程中的实际情况，因而具有更好的实用性。

在讲到库仑土压力理论时，有人问：墙后的主动土压力是墙体可能承受的最小的土压力，为什么在所有假定滑动面对应的土压力中，他又是最大的？被动土压力是可能承受的最大土压力，为什么它又是所有假定滑动面所对应的土压力中最小的？

其实这里的问题在于前一种是现实的，后一种是虚拟的。

图1 土压力的库伦理论

在图1中，墙体不动时，对应的是静止土压力E0，当挡土墙离开土体位移时，墙上的土压力不断减少，直到出现滑动面1，这时对应的土压力为E1。如果我们把这个滑动面灌浆粘接起来，而把墙体再离土移动，土压力继续减少，就会陆续出现滑动面2,3.....,对应的土压力为E1,E1… 。无疑，第一次出现的滑动面所对应的土压力最大，即E1=Ea。

如果从静止状态墙体推向土体，则其上的土压力不断增加，出现第一个滑动面1'时,对应的土压力为E'1。如果把这个滑动面粘接起来，继续努力推墙，将陆续出现滑动面2'，3'……，对应的土压力为E'2， E'3… 。那么第一个滑动面对应的土压力最小，亦即E'1=Ep。

土力学是一门很实际的学科，与现实生活联系紧密。对于一些概念和原理，我们要善于联想与比拟，这样你就会得到很深刻的理解与感悟。

有时在餐桌上吃着吃着就饱了，并且是超饱，腰带紧束，就感悟到了被动土压力的滋味，暗地松开两个扣眼，体会到主动土压力的幸福。想到一些市井之徒，如水浒中的没毛大虫牛二之流，夏天里常把腰带系在胯上脐下，让锅底般的肚皮露在上面。另一些上层人物，如我们的高级领导。则把腰带提到乳上腋下，成为“齐胸裤”。或者干脆用吊带把裤子吊起来，估计都是为被动土压力所逼的。

如果把自己当成一粒土，那么在人流和人群中，你常常会体会土力学的概念和原理。比如在大礼堂散场或散会的人流中，如果你想停一下，立刻就会感到渗透力的威力：你会在人们的正面挤压与碰撞、侧面的摩擦作用下身不由己，最后只好变成为“流土”了。

现在从清华到几个火车站都要乘地铁4号线。尽管早已年过古稀了，但鲜有为我让座之幸。于是就有了理解土压力的机会：在圆明园上车一路宽松，渐近于西单，压力增大，最后达到了被动土压力的痛苦状态；一到西单，人们一涌而下，顿感主动土压力的愉悦、宽松、舒展与自由。想到自己工作几十年，无需坐班，到教室骑车不超过10分钟，从未经历上下班挤车之苦，真是身在福中不知福。而推己及人，我夫人当年是要天天挤公交车的，有一年冬天，她不穿条绒大衣了，换了一件尼龙绸的羽绒服，说这样挤车容易。我就讲解说，这是由于减小了摩擦角，被动土压力就小多了。可惜她是农学院学畜牧的，在市奶牛处工作，所以估计我这么渊博的土力学知识都对牛弹琴了。

现在看小外孙女，每天起早上学，下午回来做作业，晚上和周末上英语班、舞蹈班、钢琴班，看她那瘦瘦的样子，是深陷于被动土压力状态了。回想自己的童年，经常吃不饱是现在的孩子们所不知的，但那时的宽松却是很值得怀念的。当时我们的小学在哈尔滨的松花江边，我大约会有1/3的时间是逃学的：到市场听说书，租看一分钱两本的小人书，折个柳条江边钓鱼。这当然会受到家长与老师的制裁，结果是大约另有1/3的时间被赶到教室门外听课。前几年一个大学同学见到我，说当年总看你在看小说。这也是事实，60年代清华图书馆的小说和杂书我几乎全都看过。可见那时也并不紧张，处于主动土压力状态。结果是将近毕业时，人家都超龄退团了，我才在逼近25周岁之前光荣加入了中国共青团。结果现在成了“杂家”。

在欧美国家，社会与家庭都很自由宽松。孩子们以玩为主；商店周末休息，员工可能去旅游了。有一次我在美国去一个超市，几个员工先是客气的向我抱歉，然后乐呵呵地发给我一张传单，原来是工会组织罢工了，也并没有剑拔弩张的气氛。而我国的“中国制造”背后则折射出农民工处于被动土压力的艰辛。

京剧“失街亭”中，诸葛亮有一句唱词“我本是卧龙岗散淡之人”；胡志明有两句诗是“自甘清淡精神爽，从容处事日月长。”这都是道家的一种“道法自然”的主动土压力心态。本来诸葛亮尽可以“散淡”下去，在卧龙岗上“采菊东篱下，悠然见南山”的。可他偏偏去投奔了刘备，结果是东征西战，日理万机，鞠躬尽瘁，最后只能是“死而后已”了。周恩来又何尝不是如此，把自己弄进被动土压力状态，精疲力竭，过劳而死。

现在有些教授，在作学问之外用的功夫似乎太多：跑项目，奔奖励；大学市场化，教授官僚化。无尽的沟通、交往、喝酒、包装与忽悠；不断地追求杰青、长江、百人，最后是院士。而某些院士则是无事不揽，无所不通，无职不兼，无会不到，真替他们劳累。很怀念我的导师黄文熙以及陈仲颐、周镜。汪闻韶等老一辈学者们的儒雅与从容。近年来知识分子似乎在从主动土压力向被动土压力挺进。

在体育运动中，太极与瑜伽都是从容而悠长的，而一些竞赛与对抗的项目则是短促而剧烈。所以深山方丈与世外道者均长寿，而拳击和足球运动员则常猝死。这也是由于状态与心态的不同吧。

回顾历史，治国的土压力理论也是很重要的。秦代是一个伟大的时代，“秦王扫六合，虎视何雄哉，挥剑决浮云，诸侯尽西来”。但秦几代都奉行法家，商鞅、李斯都实行“先军政治”，穷兵黩武，不断征战。动辄兴兵百万，战线越拉越长。以一兵十夫计，民众的负担情何以堪？对内又实行严刑峻法，轻罪重罚，实行连坐，结果是“赭衣塞路，囹圄成市”，全国的多数人成了犯人。统一六国后，北拒匈奴，屯兵几十万；建阿房宫、筑长城、修骊山墓。仅骊山大墓最多用民夫80万。现在看秦始皇的兵马俑殉葬坑确是壮观，被誉为世界第八大奇迹。但想象一下，2000多年前，仅一处殉葬坑就如此规模，整个陵园会有多大？这需何等的劳力、何等财力、何等的暴政？所以法家历来实行的是被动土压力政策：紧缩、挤压、暴政，最后只能是崩溃。结果是陈胜吴广揭竿而起，短命的秦朝应声而亡。

汉统一中国，战乱过后，民生凋敝。汉初的文帝、景帝与窦太后信奉道家的“无为而治”，一改秦代的刚硬性政策，顺应自然，休养生息，轻徭薄赋，恢复经济，不过多干扰民众。形成了所谓的“文景之治”的盛世，也为后来的汉武帝的开疆拓土打下了经济基础。道德经里有一句“治大国如烹小鲜”，就是说治理大国不能急燥，不宜乱来，更不能瞎折腾。

汉武帝也是一代天骄，征讨匈奴，开疆拓土。但征伐太过。在其后期的《轮台罪己诏》中对于穷兵黩武，劳民伤财表示了悔意。但似乎尚不能说武帝实行的是法家政策，其实他是“罢黜百家，独尊儒家”。

儒家与道家、法家是有区别的。据说有一次孔子去拜访老子，请教修身治国平天下之道。当时老子已经很“老”了，他听明来意后，张开嘴让孔子看，然后问：牙还有吗？子曰：鲜亦；再问：舌头还有吗？尚健在。于是孔子道谢告辞。他明白了“兵强则灭，木强则折”，以柔克刚的道理，于是创立了儒家。儒者柔也，主张克己复礼，中庸之道，用现在时髦的话，就是要和谐。儒家不主张法家严刑峻法的刚硬性政策，但也不是完全“道法自然”“无为而治”，而是加上了君臣父子，仁义礼智信一系列约束条件，几千年来为统治者所喜爱。所以它似乎提倡土力学中的静止土压力状态，中庸之道，己所不欲，勿施于人。所以在历史上凡是要造反，要革命，要改变现状的，都要打倒孔老二。五四运动如此，文化大革命也如此。但正如鲁迅所说：封建的统治就像一把破椅子，没坐上时，要推翻它，一旦自己坐上了，就要巩固它了。在“文革”后期，四人帮大搞评法批儒，法家红了半边天。可是把孔老二批臭了，有没有什么替代，社会没了信仰，没了规范。于是就又建孔子学院，大搞国学。在“社会主义核心价值观”中，也包含了“和谐、诚信、友善”这样的儒家思想。可见儒家是“维稳”的需要。

中国王朝的更替，短命者不足百年，长寿的300400年，距离“万岁”还差得很远。所以黄炎培提出了“其兴也勃，其亡也忽”的问题，看来毛泽东也远未解决。但这其实这是一个土力学的问题。

在王朝建立之前，通常有几十年到几百年的战乱，结果是一个王朝被推翻，接着一个个乱世英雄走马灯似的更替，社会财产再分配，权利与财富重新洗牌：“昔日王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。田地荒芜，人口锐减，经济崩溃。所以说“兴，百姓苦；亡，百姓苦”。当一个新的王朝建立之初，大片无主的土地荒废，人烟稀少，矛盾缓解，社会处于主动土压力状态，经济快速恢复发展，农民生产积极性很高。很快出现了天下大治：政局稳定，经济繁荣，文化昌盛，人口剧增，国力富强。但几乎在此同时，皇族、功臣、权贵也开始聚敛财富。如果当权者眼光远一些，会加以抑制，如康熙就下诏停止跑马圈地，清朝延续了近300年；而元朝的统治者就目光短浅，使民族矛盾和阶级矛盾加剧，百年而亡。

作为统治者的皇族与特权们一方面盘剥敛财，一方面快速繁殖，娶十几个老婆，生上百个子女，呈几何级数增加。皇二代、官二代，三代… 迅速繁衍，财富也迅速集中，贫富差距加大，徭税加重，基尼系数增大到民不聊生了，达到被动土压力值，社会就崩溃了，又要重新洗牌了。

这是一个专制的独裁的社会的铁的规律，不是明君良相所能改变的。解决的方法似乎是从体制上来认识，那就是要有能够缓解社会内应力，释放过大土压力社会机制。

以上的土压力有点论的太远了。其实主动土压力也是不稳定状态，稍微松弛就会解体、崩塌。流滑。所以还需要一定的约束，一定的安全系数。

网友评论@issn04510712： 说得有理，土力学到人生处世，很类似的。

@pyj1：社会百态，从论述土压力展开。

@nellyville：李大师的夫人那段亮了……

@若惜青：最后一段，似乎，又回到了中庸之道---静止土压力。

@liao678：永远的大师，句句在理