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深圳滑坡救援還在繼續(xù)，有關(guān)事故原因的調(diào)查也已經(jīng)開始。作為前工程師，遇到這種和專業(yè)相關(guān)的事情總?cè)滩蛔∫治鱿?，至于有沒有道理，還請(qǐng)列位掌眼。

2002年我從同濟(jì)土木工程學(xué)院畢業(yè)，到蘇州交通設(shè)計(jì)院報(bào)到。后勤科一時(shí)未騰出宿舍，安排我暫住在專家接待處。我因此和外聘的專家同用一套三室一廳，算是個(gè)小小的優(yōu)待。

那位老工程師的姓名我已經(jīng)忘了，只記得是50年代蘭州鐵道學(xué)院畢業(yè)，蘇聯(lián)教授訓(xùn)練的土建干部，在鐵道部設(shè)計(jì)院干到退休，走遍了中國(guó)一半以上的縣區(qū)。他平時(shí)除了抽煙沒啥愛好，但很喜歡談?wù)搶I(yè)問題當(dāng)消遣，算是個(gè)“脫離低級(jí)趣味”的技術(shù)精英。我到單位報(bào)道的第二天就被前輩考較了一番：

“你說說，土建方面咱們最不了解的東西是什么？”

我誠(chéng)惶誠(chéng)恐地回憶了一會(huì)兒，想想需要日本專家支持才敢修的大跨度鋼索斜拉橋（當(dāng)時(shí)），想想考分一塌糊涂的鋼結(jié)構(gòu)課，想想如聽天書的計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)。壯著膽回答：

“是高強(qiáng)度鋼材？”

前輩失望地?fù)u搖頭：

“鋼材這么可控的材料，都是工廠制成的，怎么能說不了解呢？你們當(dāng)學(xué)生的覺得鋼結(jié)構(gòu)難做，但這才說明咱們對(duì)它研究的透啊！否則怎么敢拿它做那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)？”

我似乎開悟了：

“按這個(gè)推論，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的材料才是我們最不了解的東西？那就是……”

前輩噴了一個(gè)煙圈，笑容里露出了“孺子可教”的意思：

“對(duì)了，就是土……你小子還算對(duì)得起你的學(xué)校。”

現(xiàn)在，我離開土木工程行業(yè)眼看要十年了，許多技術(shù)細(xì)節(jié)都忘了個(gè)干凈，但老專家的一番教誨至今記憶猶新。上周看到深圳這個(gè)中國(guó)技術(shù)最發(fā)達(dá)的準(zhǔn)一線城市出現(xiàn)大滑坡，我立刻想起了當(dāng)年煙圈后面詭異的笑容。

言歸正傳，老專家的話通俗來講，就是土并非可以精確預(yù)測(cè)的材料。大體積的土既不是有穩(wěn)定形狀的固體，也不是四處流動(dòng)的液體。世上有矗立幾十米，在攻城武器反復(fù)破壞下不倒的夯土城墻，有可以挖大跨度窯洞的黃土坡；也有咆哮奔騰的泥石流和暗藏殺機(jī)的流沙。在兩個(gè)極端之間，就是我們?nèi)粘Ｒ姷降耐痢覀兒茈y確定眼前的土處于什么狀態(tài)，也不知道它會(huì)變到什么狀態(tài)，甚至不知道土的這一部分和另一部分是不是處于同一狀態(tài)。

這就給土木工程出了難題。因?yàn)橥寥罒o所不在，就算沒有丘陵山地，建筑也必須把地基扎入土層。在土力學(xué)研究者眼中，我們根本不是住在堅(jiān)實(shí)的地面上，而是住在一塊大果凍的表面。如果我們無視土的變形和移動(dòng)，整個(gè)城市必然會(huì)一場(chǎng)大雨后變成廢墟；如果我們不利用土的穩(wěn)定性，把所有地基都打到基巖，把身邊所有的土丘都挖平，建筑成本恐怕會(huì)上升到今天的十倍不止?？傊?，在住不起房子和住不穩(wěn)房子之間，我們必須取一個(gè)妥協(xié)的平衡點(diǎn)。

最理想的解決方案當(dāng)然是精心測(cè)算各處土的性質(zhì)，然后為不同穩(wěn)定性的土配上不同的安全措施。但是——正如老工程師畢生經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)——我們對(duì)土的性質(zhì)知之甚少，千萬(wàn)別以為我們有一套精確的理論去應(yīng)付不同的土方。迄今為止，絕大多數(shù)常用土力學(xué)公式的基礎(chǔ)還是經(jīng)驗(yàn)。不僅學(xué)生會(huì)困惑，就連專業(yè)的大學(xué)教授也會(huì)為此糾結(jié)：

土力學(xué)教學(xué)中幾組關(guān)系的辨析

所以，一般情況下，工程師的目標(biāo)并不是搞清楚“這個(gè)山坡下發(fā)生了什么”，而是根據(jù)各種經(jīng)驗(yàn)，找出一堆土最可能出現(xiàn)變形的地方，然后對(duì)最危險(xiǎn)的破壞面進(jìn)行處理，至少也要積極監(jiān)測(cè)這個(gè)破壞面。一旦出現(xiàn)問題，能補(bǔ)救則補(bǔ)救，不能的話……提醒大家趕緊逃吧。

具體到深圳滑坡事件，我不想多介紹那些當(dāng)年就不甚理解的經(jīng)驗(yàn)公式。但我可以盡量通俗簡(jiǎn)陋地說一下原因：

通常，在足夠大的土體中，土壤的受拉能力意義不大，就是土壤彼此“粘”在一起的形態(tài)并不穩(wěn)定，同時(shí)我們認(rèn)定剪切破壞是最主要的破壞形式，土壤承受剪切力的能力決定了土壤的穩(wěn)定性。所謂剪切力，就是讓物體“錯(cuò)位”的力量。在一個(gè)平面上，上面的部分被向左推，下面的靜止或者相對(duì)向右，這就產(chǎn)生了剪切力。

比如說在上面的圖中，兩個(gè)機(jī)械零件有分別向左右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，中間的鉚釘把他們穿在一起，就要承受兩個(gè)零件傳來的剪切力。我們把兩個(gè)零件想象成土層，就能理解土壤中間存在的剪切力。土壤承受最大剪切力，最薄弱的面，往往就是最危險(xiǎn)破壞面。一般來說，土坡的滑動(dòng)面接近弧形，即“最危險(xiǎn)滑動(dòng)弧”。找到這個(gè)弧面，我們就能估算土坡的危險(xiǎn)程度。

上面這個(gè)圖是我在網(wǎng)上隨便搜的，但比較形象，下面的說法更抽象，更準(zhǔn)確一些：

基坑邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法的探討

總之，對(duì)于大多數(shù)土坡，我們要做的就是找到這樣一個(gè)弧面，估算這個(gè)弧面什么時(shí)候承受不了剪切力出現(xiàn)滑動(dòng)。注意，在出現(xiàn)滑動(dòng)的時(shí)候，土壤總體上還保持著固體形態(tài)，含水量遠(yuǎn)不足以變成泥石流。只是在危險(xiǎn)弧面上無法再承受剪切力，弧面上的粘土從牢固的雙面膠變成了滑潤(rùn)的軌道，導(dǎo)致弧面上方的土體出現(xiàn)整體旋轉(zhuǎn)，在弧面的最低點(diǎn)把成千上萬(wàn)噸的半固體土壤“滑”出去。這就是滑坡中“滑”字的來源。

再簡(jiǎn)化一點(diǎn)，我們可以把坡上的土體想象成一摞套起來的瓷碗。

本來碗之間的摩擦力足以保證最上面的碗保持傾斜狀態(tài)，即土體保持靜止。但如果我們不斷地在碗里加米，同時(shí)在碗的下面倒油，最終重力引發(fā)的剪切力越來越大，摩擦力越來越?。ㄒ?yàn)榈褂停胧且欢〞?huì)傾倒的，這就是深圳的滑坡。

上圖的右圖俯瞰了這個(gè)危險(xiǎn)弧面，原本在弧面里的土壤被推到了圖片的上方，用超越洪水的力量推倒樓房，再把樓房覆蓋在土層下面。

衛(wèi)星圖再放大，可以清晰地看到這個(gè)“碗”。