不飽和土 (ふほうわど / unsaturated soil)
ひとことで言うと
土の間隙に水と空気の両方が存在し、飽和度が100%未満の状態にある土です。
不飽和土は、土粒子の間の間隙に水と空気の両方が存在し、飽和度が100%未満の状態にある土のことです。地下水位より上の地盤や、締め固めた盛土、自然の斜面の表層などは、多くの場合この不飽和の状態にあります。不飽和土では、水の表面張力などによって、間隙の水が土粒子どうしを引き寄せる力が働き、見かけの強さが増していることがあります。湿った砂で砂山や砂の城が作れるのは、この働きによるものです。しかし、雨がしみ込んで飽和度が上がると、この引き寄せる力が失われ、強さが低下します。盛土や斜面が大雨で崩れやすいのには、このような不飽和土の性質も関係しているとされています。土の力学の多くは飽和土を前提に組み立てられてきましたが、盛土や斜面の問題では不飽和土としての扱いが重要になります。
実務での使い方
盛土や仮置きの土の山は多くが不飽和の状態にあり、雨によって強さが低下しやすいことを前提に、排水や表面の保護を計画します。締め固めて密にすることで、雨水の浸透を抑え、強さの低下を小さくする効果が期待できます。
注意点・よくある誤解
乾いた状態や湿った状態で安定して見える土でも、水を含んで飽和に近づくと急に崩れることがあります。晴天時の状態だけで安全性を判断しないでください。
よくある質問
湿った砂が固まるのに、水に浸かると崩れるのはなぜですか?
湿った砂では、粒子の間の少量の水の表面張力が粒子を引き寄せ、見かけの強さが生まれます。水に浸かって間隙が水で満たされると、この引き寄せる力が失われるため、崩れやすくなります。