土質・材料

土の三相 (つちのさんそう / three phases of soil)

ひとことで言うと

土が、固体の土粒子、液体の水、気体の空気の三つの部分から成り立っているという考え方です。

別名・表記揺れ: 三相構造、土の三相構成

土を空気・水・土粒子の三つに分けて体積と質量を示し、土の三相の式を示した図 (拡大して見る・新しいタブで開きます)
土の三相(土粒子・水・空気)と主な指標

土の三相は、土が固体である土粒子、液体である水、気体である空気の三つの部分から構成されていると考える見方で、土の性質を数値で表すための基本となる考え方です。土粒子の間の隙間を間隙と呼び、そこを水と空気が占めています。三つの部分の体積と質量の関係から、含水比、湿潤密度、乾燥密度、土粒子の密度、間隙比、間隙率、飽和度などの指標が定義されます。例えば、間隙が水だけで満たされた状態は飽和、水と空気が混在する状態は不飽和と呼ばれます。締固めは、主に間隙の空気を追い出して土粒子を密に詰める作業であり、土量変化率も、掘削や締固めで間隙の体積が変わることによって生じます。土の数量や品質を考えるうえで、三相の関係を理解しておくことが役立ちます。

実務での使い方

地山、ほぐした土、締め固めた土で体積が変わる理由は、三相のうち間隙の体積が変わるためです。搬出量の見積りや運搬台数の計算、受入後の締固めの計画で、土量変化率や密度の関係を理解する基礎として役立ちます。

注意点・よくある誤解

土粒子の体積はほとんど変わらなくても、間隙の体積は掘削や締固めで大きく変わります。同じ土でも状態によって体積や重さの換算が異なることに注意してください。

よくある質問

土の三相を知ると何に役立ちますか?

含水比や密度、間隙比などの指標がどのような関係にあるかを理解でき、締固めの効果や土量の変化を考える基礎になります。土の重さと体積の換算を考える際にも役立ちます。

出典・参考

日本建築総合試験所

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