Гравитационная вода

Процесс обмена тепла в грунте почти всегда происходит всеми тремя путями. Это объясняется тем, что грунт представляет собою систему, как правило, состоящую из трех фаз: твердой (скелета), жидкой (воды) и газообразной (водяных паров, почвенного воздуха).

Бывают, однако, однофазные грунты в виде сплошной скалы и двухфазные при отсутствии влаги или при полном насыщении ею.

Основную роль в процессе играет передача тепла за счет теплопроводности скелета грунтов.

Теплопроводность воздуха в пределах температур от 0 до 100° колеблется от 0,02 до 0,03 ккал/м час град, она во много раз меньше теплопроводности скелета. Поэтому общий коэффициент теплопроводности резко снижается с увеличением пористости.

При размерах пор, встречающихся в обычных природных грунтах, передача тепла конвекцией и лучеиспусканием практически почти не имеет значения.

С ростом температуры теплопроводность сухого грунта несколько повышается по линейному закону и, например, теплопроводность песка при 100° приблизительно на 15% больше теплопроводности при 20°.

При наличии в грунте влаги теплопроводность его возрастает. Это объясняется большей по сравнению с воздухом теплопроводностью воды, составляющей при 0° - 0,477, при 20° -0,513 и при 40° - 0,543 ккал/м час град.

Обязательным условием влияния влажности является наличие смыкания пленок воды, обволакивающих частицы грунта.