Численно влажность пород выражают отношением массы воды заполняющей поры породы, к массе сухой породы в долях единицы или в процентах от массы сухой породы

Влажность пород может быть охарактеризована также через объемную влажность, под которой понимают объем воды, содержащейся в единице объема породы. Численно объемная влажность равна отношению объема волы Vw, содержащейся в породе, к объему сухой породы

Обозначив весовую влажность, соответствующую полной влагоемкости (водоемкости) пород через Wn, будем иметь Wоб = Wnуск. Объем единицы породы равен объему твердой ее части плюс объем пор, т е 1 = m+n, где n = 1—m.
Так как объем твердой части породы m равен плотности скелета, деленной на плотность минеральной части,






Как отмечено выше, песчаные иглинистые породы в зависимости от влажности могут иметь различное физическое состояние, т е быть абсолютно сухими (в лабораторных условиях), воздушно-сухими, слабовлажными или насыщенными водой. Это изменение состояния определяется влажностью и степенью насыщения. Для характеристики степени насыщения пород водой с тужит коэффициент водонасыщения, выражающий отношение естественной этажности пород к их полной влагоемкости (водоемкости), т.е.
G = W/Wn,
или, заменяя значение Wn соответствующими выражениями, получаем

Коэффициент водонасыщения пород является важной их характеристикой. Так, по строительным нормам и правилам нормативные давления на песчаные породы, используемые в качестве естественных оснований для зданий и сооружений, выбирают в зависимости от значения G.
Коэффициент водонасыщения характеризует также фазовый состав песчаных и глинистых пород. Здесь надо различать следующие случаи.
1. G = 0. Порода абсотютно сухая, состоит из двух фаз — твердой (скелета породы) и воздуха, заполняющего поры. Такие породы можно получить только в лабораторных условиях высушиванием в термостате при температуре 105—110 °C до постоянной массы.
2. G немного больше нуля, составляет сотые доли единицы или 0,1—0,2. Порода воздушно-сухая, состоит из трех фаз — твердой (скелета породы), воздуха, заполняющего поры, и физически связанной воды, адсорбированной на поверхности частиц породы. Содержание воды зависит от влажности воздуха и гигроскопичности породы. Такие породы встречаются, например, в зоне аэрации, с поверхности земли, на песчаном пляже. В лабораторных условиях эти породы можно получить высушиванием на воздухе. Воздушно сухие песчаные породы рыхлые, сыпучие, а глинистые отличаются наибольшей прочностью связностью и твердостью.
3. G изменяется от 0,1 до 0,5. Порода маловлажная или слабовлажная, состоит из трех фаз — твердой (скелета), воды, физически связанной на поверхности частиц и незначительно заполняющей поры породы, и воздуха. Такие породы в природе встречаются часто в зоне аэрации и иногда в зоне капиллярного увлажнения. Слабовлажные песчаные породы имеют кажущуюся связность, которая быстро исчезает при испарении влаги. Глинистые породы обычно находятся в твердом, полутвердом, тугопластичном или вязкопластичном состояниях. Связность и прочность их повышены, HO могут быть и высокими в зависимости от их плотности, влажности и степени литификации.
4. 0,5 < G < 0,8/0,95. Порода влажная или сильновлажная, состоит из трех фаз — твердой (скелета породы), воды, заполняющей ее поры, и воздуха, адсорбированного на поверхности частиц или защемленного в порах. Такие породы распространены в природе очень широко на различных глубинах и в разных зонах. Физическое состояние их может изменяться в широких пределах в зависимости от плотности, влажности, степени литификации. Например, глинистые породы повышенной или высокой степени литификации (аргиллиты) могут иметь значительную степень заполнения пор водой, коэффициент водонасыщения их может приближаться к единице, но общая влажность при этом остается небольшой. Поэтому они сохраняют твердое, полутвердое или тугопластичное состояние, повышенную связность и прочность.
Глинистые породы малой степени литификации влажные или сильновлажные обычно находятся в явно- или скрытопластичном, мягкопластичном или вязкотекучем состоянии. Связность и прочность их обычно понижены, особенно они уменьшаются при нарушении естественного сложения — структурных связей.
5. G=1. Порода водонасыщена, состоит из двух фаз — твердой (скелета) и воды, полностью заполняющей поры. Такие породы в природе распространены очень широко на разных глубинах, например а зоне капиллярного насыщения, в пределах водоносных горизонтов и т. д. Полностью водонасыщенными являются, как правило, породы, залегающие ниже уровня грунтовых вод. Физическое состояние таких пород, как и в предыдущем случае, может изменяться в широких пределах в зависимости от их плотности, влажности, степени литификации.
В условиях естественного залегания песчаных и глинистых пород наблюдаются следующие закономерности изменения степени их влажности с глубиной. В самых верхних горизонтах земной коры — в зоне аэрации — степень насыщения обычно неполная и непостоянная в различные периоды года в различных географических областях. В области избыточного увлажнения мощность зоны аэрации незначительная, а степень увлажнения пород наибольшая. В областях переменной влажности мощность зоны аэрации обычно больше, а степень влажности пород меньше. В областях недостаточного увлажнения — полусухих и сухих — мощность зоны аэрации наибольшая, а степень влажности пород наименьшая. Ниже зоны аэрации, в зоне насыщения горных пород подземными водами, степень увлажнения их полная и постоянная во времени, хотя с увеличением плотности с глубиной их естественная влажность постепенно уменьшается.