3.7 土体中的孔隙尺寸及分布

土体中的水和气体存在于孔隙中，对土体的工程特性有着重要的影响。土孔隙作为土体的重要组成部分，也是微细观组构研究的重要内容。孔隙分布研究是对颗粒和粒组特性研究的补充和完善。需要强调的是，虽然固相常被作为力学性质的研究对象，而不是液相和气相。但是，孔隙决定了液体和气体的传导性质，因此决定了土体某些重要的特性，如渗透性、变形时孔隙压力的扩散速率、固结速率、排水难易及速率、毛细压力的发育、动力作用下的潜在液化性等。因此，孔隙尺度及分布也会显著影响土的物理力学性质。

土中的孔隙广义上指土颗粒间未被固相物质填充的空间，包括土中的空隙、洞穴和裂缝等。土中的孔隙有的是原生的，有的是次生的；有的是相互连通的，有的是孤立的。连通的孔隙相对于孤立孔隙对土的物理力学性质影响更大。但在实际条件下，土中的孤立孔隙在应力和渗流等作用下也可能与其他连通孔隙和孤立孔隙贯通而演变为连通孔隙。一般可按孔隙尺寸将孔隙分为四类。

（1）大孔隙（macro pore）：直径大于1mm，重力水在其中可自由运动的孔隙。

（2）小孔隙（small pore）：直径介于0.01～1mm，重力水和毛细水可存在于其中的孔隙。

（3）微孔隙（micro pore）：直径介于0.1～10μm，无重力水但毛细现象明显的孔隙。

（4）超微孔隙（ultramicro pore）：直径在0.1μm以下，充满结合水的孔隙，广泛存在于黏土中。

又可将赋存毛细水的小孔隙和微孔隙称为毛细（或毛管）孔隙，将超微孔隙称为超毛细（超毛管）孔隙。

土中的孔隙可以存在于粒状基本单元体之间或片状粒组之间，也可以存在于颗粒聚集体内和颗粒聚集体间。图3.12所示为存在于土体中不同位置的孔隙及其特征。

图3.12 不同尺度的孔隙分布图示