土の3相記号
土の3相記号は、土を土粒子、水、空気の三つに分け、質量 m や体積 V の記号で整理する土質計算の基本です。密度、含水比、間隙比などの式で、どの量を使うかを間違えないために使います。試験では、式の意味、単位、似た指標との違いをセットで確認します。
4 枚の画像で解説
セクション別の図解
縦長の模式図で、下に土粒子、中央に水、上に空気が色分けされ、全体の土の構成が描かれています。
土の3相記号は、土を固体の土粒子、水、空気に分けて考えるための記号体系です。お弁当箱の中身を米、汁、空気のすき間に分けるように、土の中身を見える形にします。質量 m と体積 V を分けて整理すると、含水比や間隙比などの公式で何を割るのかを判断できます。
左に質量を体積で割る密度カード、右に間隙の体積を土粒子体積で割る間隙比カードが並んでいます。
密度は「どれだけ重いか」を見るため、質量を体積で割って考えます。一方、間隙比は「土粒子の周りにどれだけすき間があるか」を見るため、体積同士の比になります。土の3相記号では、mは質量側、Vは体積側を表します。物理量の種類をそろえることで、式の意味が明確になります。
[三相の構成] 湿った土の断面を、土粒子、水、空気の領域に色分けして示します。質量mと体積Vを相ごとに対応させることで、含水比や間隙比の関係が整理できます。
左に質量の記号箱、右に体積の記号箱が置かれ、m、mS、mW と V、VS、VV、VW が対応表示されています。
記号の仕組みは、全体を表す記号と部分を表す記号を分けることです。m は全体の質量、mS は土粒子の質量、mW は水の質量です。V は全体の体積、VS は土粒子、VV は間隙、VW は水の体積です。空気の質量はふつう無視するので、質量側には空気の記号が出にくい点も試験で大切です。