土中水和气

土中水除了以结晶水的形式存在于矿物中以外，分成结合水和自由水两大类。

结合水根据离颗粒表面的远近不同（受电场作用力的大小不一样），分为强结合水和弱结合水两类。

强结合水：紧靠颗粒表面的水分子，受电场作用力很大，几乎完全固定排列，丧失液体特性而接近于固体。

弱结合水：强结合水以外，电场作用范围以内的水。

弱结合水受颗粒表面电荷所吸引而定向排列于颗粒四周但电场作用力随远离颗粒而减弱，从而形成一种黏滞水膜。

弱结合水的存在是黏性土在某一含水量范围内表现出可塑性的原因。

自由水：不受颗粒电场引力作用的水，可分成毛细水和重力水两类。

毛细水：分布在土粒内部间相互贯通的孔隙中的水。

$\pi r^2 h_{c} \gamma _{w} =2\pi rTcos\alpha$

$T$ —— 张力（N/cm）与温度有关

$r$ —— 毛细管半径

$\gamma _{w}$ —— 水的重度

$h_{c}$ —— 毛细水高度

$\alpha$ —— 张力作用方向与毛细管壁夹角

$2T\pi r\cos \alpha +u_{c} \pi r=0$

$u_{c}$ —— 弯液面处毛细水压力

毛细压力 $p_{c}$ ：自由水位以上，毛细区域内颗粒骨架承受水的张拉作用而使颗粒间受压。

毛细压力呈倒三角分布。弯液面处最大，自由水面处为零。

重力水：仅在自身重力作用下运动的水。

土中气体按其所处的状态和结构特点可分为：吸附于颗粒表面的气体、溶解于水中的气体、四周为颗粒和水所封闭的气体以及自由气体。

密闭气体的体积和压力有关。因此，密闭气体的存在增加了土的弹性，同时还可阻塞土中的渗流通道，减小土的渗透性。

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