土の構成要素とは？空気・水・土粒子の三相と間隙比・含水比の求め方（地盤設計の基礎）
この記事の要点
地盤調査で得られる数値（間隙比・含水比・飽和度）は、すべて土の三相構造——空気・水・土粒子——を前提にしている。この三相をどう整理するかが地盤設計の出発点だ。
構成図と計算式を組み合わせて、地盤の状態を読み解く方法を整理する。
間隙比e＝間隙の体積÷土粒子の体積、含水比w＝水の質量÷土粒子の質量で表す。
飽和度Sr＝水の体積÷間隙の体積×100(%)で完全飽和はSr＝100%。
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土の構成要素は「空気、水、土粒子」です。
また、空気と水を併せて「間隙」といい、まとめて考えることも多いです。
土の状態（かたい、やわらかい等）は、土に含まれる含水量、間隙の割合などが影響します。
今回は、土の構成要素と意味、構成図、土の状態を表す値について説明します。
土粒子、間隙の詳細は下記が参考になります。
土粒子の密度とは？1分でわかる意味、公式と計算、目的、比重、単位体積重量
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土の構成要素とは？構成図は？
土の構成要素は「空気、水、土粒子」です。
また、空気と水をあわせて「間隙」といい、土のかたさに影響します。
間隙（空気、水）の多い土は柔らかく、間隙の少ない土は「かたい」と考えて良いでしょう。
下図に土の構成要素を図で示しました。
これを土の構成図（示相図）といいます。
土を構成図で表すことで、土の状態を視覚的に理解できます。
なお、土粒子と水のみで構成される土を「飽和土」、土粒子と空気のみで構成される土を「乾燥土」、水、土粒子、空気、水で構成される土を「不飽和土」といいます。
飽和土、不飽和土、乾燥土の詳細は下記が参考になります。
飽和土とは？1分でわかる意味、飽和度の求め方、単位体積重量、不飽和土との違い
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土の構成要素と土の状態を表す値は？
土の構成要素（空気、水、土粒子）から土の状態が把握できます。さらに、下記に示す値などから土の状態がわかります。
・含水比
・間隙比
・湿潤密度
・乾燥密度
含水比、湿潤密度の詳細は下記が参考になります。
土の飽和度とは？1分でわかる意味、公式、間隙と間隙比、含水比との関係
混同しやすい用語
間隙比e：土粒子の体積に対する間隙体積の比。e＝Vv/Vs。
含水比w：土粒子の乾燥質量に対する水の質量の比（%）。w＝Mw/Ms×100。
飽和度Sr：間隙全体に対して水が占める割合（%）。Sr＝Vw/Vv×100。
土の構成要素を整理した表を示します。
| 項目 | 説明 | 記号・単位 |
|---|---|---|
| 固相（土粒子） | 土の骨格を構成する固体部分 | Vs（体積）、Ms（質量） |
| 液相（間隙水） | 土粒子間の間隙を埋める水 | Vw（体積）、含水比w（%） |
| 気相（間隙空気） | 土粒子間の間隙を占める空気 | Va（体積）、飽和度Sr（%） |
まとめ
今回は、土の構成要素について説明しました。
土は空気、水、土粒子の3つから構成されます。
また、土に含まれる空気と水を併せて「間隙」といいます。
間隙は土のかたさに影響し、間隙が多いほど土は柔らかく、間隙が少ないと土はかたくなります。
土粒子、間隙比、乾燥密度の詳細など下記も勉強しましょう。
土粒子の密度とは？1分でわかる意味、公式と計算、目的、比重、単位体積重量
乾燥密度とは？1分でわかる意味、求め方と公式、読み方、土粒子の密度
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理解度チェック
土の構成要素とは？
「空気・水・土粒子」の三相です。空気と水を併せて「間隙」といいます。
土の状態を表す値は？
間隙比e＝間隙の体積÷土粒子の体積、含水比w＝水の質量÷土粒子の質量、飽和度Sr＝水の体積÷間隙の体積×100(%)（完全飽和でSr＝100%）です。
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- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に向けて
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