土壤被外力压缩后,发生形变,从而导致孔隙率、特别是大孔隙比例降低,土壤水传输和气体交换能力变差。土壤压缩改变的是土壤中空气所占的体积,土壤固体和液体的体积不能改变。因此,土壤压缩是土壤颗粒重新排列的过程。
土壤压缩过程可以用土壤孔隙率和压力之间的关系曲线表示,即土壤压缩特征曲线。方程表达式为:
式中为土壤孔隙率;
为土壤发生性变时的孔隙率;
为斜率;
为施加于土壤上的压力。
一般情况下,当向土壤施加外力后,随着外力的增加,土壤发生弹性形变,孔隙率变化很小。当外力超过某一临界值后,土壤发生塑性形变。此压力临界值称为预压力。土壤发生塑性形变的压缩过程称为原始压缩。土壤压缩过程受质地、水分状况、土壤容重、孔隙状况等一系列因素的影响。单轴应力法多用于测定土壤压缩特征。