3.1.1孔隙

松散（半松散）岩层由大小不等的颗粒组成。颗粒及颗粒集合体之间的空隙，称为孔隙。

孔隙的多少，决定岩土储容水的能力，在一定条件下，还控制岩土滞留，释出和传输水的能力。

孔隙度是单位体积岩土中孔隙所占的比例。

n表示岩土孔隙度，V表示包括孔隙在内的岩土体积，Vn表示岩土中孔隙体积，则：

n=Vn/V或n=Vn/V×100%

孔隙度是一个比值，通常用百分比表示，也可用小数表示。 粗粒土孔隙度的大小，与颗粒大小无关，主要取决于颗粒分选程度，颗粒排列状况，颗粒形状以及胶结物的多少，也影响空隙度。

影响粗粒土空隙度因素：

颗粒大小俞悬殊的松散岩土，空隙度俞小；颗粒形状俞不规则，棱角俞明显，则排列不紧密，空隙度也俞大。

粘性土的空隙度较粗粒土大的原因：粘土颗粒表面带有电荷，沉积时粘粒聚合，形成架空的颗粒集合体，可以形成大于颗粒直径的空隙。此外，粘性土通常存在次生空隙，有时也有胶结物。

孔隙大小对岩土滞留  释放及传输水的能力影响很大。孔隙是形状复杂的网络，最宽大部分称为孔腹，最狭窄部分称为孔喉。

3.1.2  裂隙和溶穴

裂隙的成因：成岩裂隙  构造裂隙  风化裂隙及卸荷裂隙。

可溶性岩层，如岩盐  石膏  石灰石  白云岩等，原有的裂隙或孔隙，经过地下水溶蚀，可以扩大成为溶穴。

3.2  岩土中的水 

地壳岩土中的水分为：岩土“骨架”中的水（矿物结合水文地质学）  和岩土空隙中的水

岩土“骨架”中的水分为 沸石水  结晶水  结构水  

岩土空隙中的水分为  结合水  矿物表面结合水   液态水  固态水  气态水  3.2.1结合水

颗粒及岩土空隙表面都带有电荷，而水分子是偶极体，因此，固相表面能够吸附水分子。根据库仑定律，电场强度与距离平方成反比，因此，距固相表面近的水分子，受静电引力强烈吸引；随着距离加大，吸引降低。固相表面引力大于自身重力的水，便是结合水。

结合水与自由水（重力水，毛细水）的区别是具有有抗剪强度（距固相表面愈近，抗剪强度越大），不能在自身重力作用下运移，随着施加外力由小到大，发生运移的结合水厚度也愈大。

3.2.2  重力水 

固体表面结合水层以外的水分子，受重力的影响大于固体表面吸引力，在重力作用下运移，便是重力水。

靠近固体表面的重力水，依然受到固体表面吸引力的作用，分子排列较为整齐，流动时呈层流运动。距离固体表面更远的水分子，单纯受重力作用，流速到达一定程度，将转为紊流状态。

3.2.3毛细水（毛管水）

毛细水同时受毛细力和重力的影响。

3.2.4气态水、固态水及矿物中的水

未饱和的岩土空隙中存在气态水。

低于冰点时，岩土空隙中的水转为固态水。

矿物结晶内部和晶体间也存在水，如：沸石水、结晶水和结构水。

在一定温度压力下，矿物中的水和岩土空隙中的水，可以相互转化。

3.3.1容水度

容水度是指岩土完全饱和水时所容纳的水的体积与岩土体积的比值。容水度可用小数或百分比表示。通常，容水度与孔隙度（裂隙率，岩溶率）相等。对于具有膨胀性的粘性土，容水度可大于孔隙度。

3.3.2 含水量 

含水量是松散岩土孔隙中所包含的水与岩土的比值。

岩土孔隙含水重量（Gw）与干燥岩土重量（Gs）的比值，为重量含水量（Wg）。岩土孔隙含水体积（Vw）与包含孔隙在内的岩土体积（V）的比值，为体积含水量（Wv）。

取水的相对密度为1，岩土干容量为γα，也重量含水量与体积含水量的关系为：Wv=Wg×γα。

3.3.3  给水度 

给水度是指地下水为下降单位体积时，释出水的体积和疏干体积的比值，记为μ，用小数表示。

影响水分的释出的因素：①结合水不释出②孔角毛细水也不会释出③地下水位快速下降时，一部分水以悬挂毛细水形式滞留于非饱和带。

松散岩土的给水度取决于颗粒的大小   分选  粗细颗粒成层分布状况及地下水位下降速度。

3.3.4  持水度 

持水度：地下水位下降时，滞留于非饱和带中而不释出的水的体积与单位疏干体积的比值，用小数表示。

给水度   持水度  孔隙度的关系：μ＋Sr=n

3.3.5  渗透性 

渗透性：岩体传输或其他流体的性能。

影响松散岩土渗透性的因素：孔隙大小。孔隙愈大，透水性愈好。寻常条件下，孔隙细小时，不透水或微弱透水。当孔隙大到能够透水时，孔隙度愈大，透水性愈好。

3.4  有效应力原理与岩土体变形破坏

3.4.1  有效应力原理

有效应力：岩土骨架所承受的应力。在封闭条件下，上覆载荷的总应力（σ），由饱水岩土骨架应力与孔隙水压力共同承受：σ=σ'＋μ

岩土体任意水平面上，饱水岩土骨架承受的应力，等于总应力减去孔隙水压力：σ'＝σ－μ

强调：①孔隙水压力是连续的，因此，对于岩土体任意水平面都适用②对于饱水含水层，封闭是孔隙水压力形成的必要前提③有效应力原理不仅适用于土体，也用于岩体。

3.4.3  地下水位变化引起岩土体位移破坏

天然因素（降水  河水位抬身）  人为原因（水库蓄水）使得不连续面的地下水位抬升时，孔隙水压力增加，有效应力降低，不连续面的抗剪力降低，岩土体可能因重力作用，发生滑坡或崩塌等。