土中水是土的液相组成部分。在自然条件下，土的孔隙中通常含有一定量的水。根据土中水的物态，可分为液态水、固态水、气态水。土中细粒愈多，水与土颗粒的接触面积愈大，水对土的性质的影响也愈大。研究土中水，必须考虑到水的存在状态及其与土粒的相互作用。根据土中水的储存部位，可分为矿物成分水和土孔隙中的水。存在于土粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造中的水称为矿物成分水，它只有在比较高的温度（80～680 °C，随土粒的矿物成分不同而异）下才能化为气态水而与土粒分离。从土的工程性质上分析，可以把矿物成分水当作矿物颗粒的一部分，如结构水、结晶水等。在测定土的含水率时，烘干土样的温度不能过高，应严格控制在100～105 °C，以免矿物成分水析出，导致所测得的土样含水率偏高。
存在于土孔隙中的水主要可分为结合水和自由水（非结合水）两大类。一般液态水可视为中性无色、无味、无臭的液体，其质量密度为1 g/cm3，重力密度为9.81 kN/m3。
1.结合水（吸附水）
黏土颗粒表面一般带有负电荷，在水介质中表现出带电的特性，故在黏土颗粒周围存在电场。水分子是正负电荷分布在水分子两端的极性分子（氢原子端显正电荷，氧原子端显负电荷）。在土粒电场范围内的水分子和水溶液中的阳离子（如Na＋、Ca2＋、A13＋等）在电分子吸引力作用下，牢固地黏结、排列在土粒表面（见图1-6）。这种在土粒电场范围内受到电分子吸引力而吸附于土粒表面的水，称为结合水。
图1-6 结合水示意图
在最靠近土粒表面处，静电引力最强，把水化阳离子和极性水分子牢固地吸附在颗粒表面上形成固定层。在固定层外围，静电引力比较小，因此水化阳离子和极性水分子的活动能力比在固定层中大些，形成扩散层。因而，根据水分子受电荷引力的大小，即被土粒表面吸引的牢固程度和水分子的活动能力，又可将结合水分为强结合水和弱结合水两种。强结合水受电荷引力大，相当于固定层中的水，而弱结合水受电荷引力小，相当于扩散层中的水。
（1）强结合水（吸着水）
强结合水是指紧靠土粒表面的结合水。强结合水丧失了液体的特性并接近于固体，密度为1.2～2.4 g/cm3，冰点为－78 °C。强结合水的特征是没有溶解盐类的能力，不能传递静水压力，不因重力的影响而转移，只有吸热变成蒸汽时才能移动。这种水极其牢固地结合在土粒表面上，具有极大的黏滞度、弹性和抗剪强度。如果将干燥的土放在天然湿度的空气中，则土的质量将增加，直到土中吸着的强结合水达到最大吸着度为止。土粒愈细，土的比表面积愈大，则最大吸着度就愈大。砂土的最大吸着度约占土粒质量的l%，仅含强结合水的砂类土呈散粒状；而黏土的最大吸着度约占土粒质量的17%，只含有强结合水的黏土，呈固体状态，磨碎后则呈粉末状态。强结合水的厚度很薄，只有几个水分子的厚度，但其中阳离子的浓度最大，水分子的定向排列特征最明显。(www.xing528.com)
（2）弱结合水（薄膜水）
弱结合水是强结合水以外，仍受土粒电荷引力的水，它紧靠于强结合水的外围形成一层很薄的、具有黏滞性的结合水膜，故弱结合水又称为薄膜水。由于颗粒表面对水分子的电荷引力减弱，水分子仍能呈定向排列，但其定向程度和与土粒表面联结的牢固程度明显小于强结合水，其性质随水分子距离土粒表面的远近从接近强结合水向自由水逐渐转变，属固液过渡态水。弱结合水仍然不能传递静水压力，但受力时水膜较厚的弱结合水能向邻近的水膜缓慢转移，也可从一个土粒的周围迁移到另一个土粒的周围，即弱结合水能发生变形。弱结合水的密度较强结合水小，但仍大于一般液态水，具较高的黏滞性、弹性、抗剪强度。弱结合水的存在是黏性土在某一含水率范围内具有可塑性的原因。黏性土的比表面积越大，使其处于可塑性的含水率范围越大。因此，弱结合水的水膜厚度是影响黏性土物理力学性质的重要因素。
2.非结合水
在土粒电场影响范围以外，不受土粒电荷引力的水称为自由水，又称为非结合水。自由水受重力作用，能传递静水压力和溶解盐类，温度0 °C时结冰。自由水按其自由移动时的动力来源不同，分为重力水和毛细水。
在重力或水位差（水头压力）作用下能在土中流动的自由水称为重力水，一般存在于地下水位以下的透水土层中。重力水流动的动力来源是重力或水头压力，它具有溶解能力，能传递静水和动水压力，对土颗粒有浮力作用。当它在土孔隙中流动时，对所流经的土体施加渗流力（亦称动水压力、渗透力），计算中应考虑其影响。
毛细水是受水与空气界面的表面张力作用而存在于细孔隙中的自由水，一般存在于地下水位以上的透水土层中。在表面张力作用下，毛细水沿着不规则的毛细孔上升，形成毛细水上升带。上升带高度视孔隙大小而定，粒径大于2 mm的颗粒，孔隙较大，一般无毛细水现象。极细小的孔隙，土粒周围有可能被结合水充满，亦无毛细水现象。因此，毛细水主要存在于直径为0.002～0.5 mm的孔隙中。砂土、粉土及粉质黏土中毛细水含量较大，砂土中毛细水上升带高度一般小于2 m，粉土中细水上升带高度通常大于2 m。
依据实践经验，毛细水上升的高度和速度对建筑物地基及下部结构影响显著。毛细水上升到地表会引起道路翻浆、沼泽化、盐渍化，而且还会使地基土润湿，降低强度，增大变形量，最终引起地基的失稳；在寒冷地区还会加剧土的冻胀作用。
固态水是以冰的形态存在于土中的水。在常压下，当温度低于0 °C时，孔隙中的水冻结呈固态，往往以细小分散的冰晶粒存在或富集为冰夹层、冰透镜体等形式存在。土的性质由于水的冻结和融冻会发生很大变化。固态水在土中起胶结作用，提高了土的强度。由于从液态水转为固态水时，体积膨胀导致土的孔隙增大，在解冻后土结构变得疏松，土骨架强度降低，因此解冻后土的强度往往低于结冰前的强度。
气态水是以水汽形式存在于土中的水。气态水属土的气相，是土中气体的一个组成部分。在一定的温度和压力条件下，土中的气态水与液态水保持着动态平衡。当条件发生变化后，气态水与液态水会相互转化。气态水可以从气压高处向气压低处迁移，也可在土粒表面凝结成其他类型的水，气态水的迁移和转化可使土中水和气体的分布状况发生变化，从而影响土的性质。
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