「岁末感怀忆故人」走近“土力学之父”：卡尔·太沙基(4)

但是在收集资料的过程中，卡尔常常会有一种无力感，他从一个项目被推到另一个项目，却从未真正参与其中。还有一个很现实的情况，身上的资金越来越少，为此他要利用业余时间做钻探工人。当他历经艰辛，终于把收集到的大量资料带回欧洲整理分析时，却发现大部分资料跟预期不相符，这令卡尔十分失望和沮丧，美国之旅并没有给他的研究带来更多的可用资料。
1914年，第一次世界大战爆发，卡尔通过军校的老同学，在奥地利维也纳附近的阿斯彭空军基地担任机场实验所指挥官，他在这里度过了两年的军队生活。这两年，卡尔全身心地投入到工作中，热情和自信心也逐渐恢复，专心致志地在阿斯彭进行性能测试，积极地推进新式战斗机的研制。
现代土力学的诞生
卡尔·太沙基在格拉兹工业大学攻读硕士学位时，其才华给著名的水力学教授菲利普·福希海默留下了深刻的印象，并在福希海默教授的帮助下获得了博士学位。1915年夏天，卡尔收到了福希海默教授的来信。作为土耳其政府的顾问，福希海默教授协助改革工业教育，此时正在寻求这方面的人才，他问卡尔是否愿意到君士坦丁堡工程大学任教，讲授道路和基础的课程。卡尔接受了福希海默教授的邀请，于1916年前往土耳其开始任教，直到1925年，他一直生活在伊斯坦布尔，也正是这段时期，现代土力学诞生了。
此时，卡尔把1860-1917年间有关土工工程和基础工程的德文、法文、英文文献资料进行了系统的收集研究，结合他在美国的调查资料，给工程地质的土下了明确的定义，并得出需要进行定量测定的结论。这些在现在看虽然很平常，但在当时，却是一项重大的创新见解。同时，他还认为，以往只用粗砂、细砂、软黏土和硬黏土等模糊的字眼来描述土，不足以理清地质条件与土和基础工程性状之间的关系。为了厘清这些元素之间的关系，卡尔制定了一项试验计划。最初，该实验计划在两三年间完成，但实际花费的时间却达7年之久。卡尔最感兴趣的，是砂基管涌导致建筑物被破坏和黏土地基在外荷作用下的沉陷问题。当时的试验结果表明：随着穿过砂柱向上渗流力的增加，渗流量按比例增加，直到向上的渗流力与砂柱的浮容重相等。之后，渗流量会立即显著上升。与此同时，砂土的内部结构变得非常松散。
换句话说，砂土的结构自动重组，形成一种更加松散且渗透性更高的构造，以重新建立其自重与变小的渗流力之间的平衡。