L’eau peut se trouver dans plusieurs états à l’intérieur d’un sol, ces états se distinguent essentiellement par l’intensité des forces qui lient l’eau et les grains.

On distingue classiquement :

• l’eau de constitution qui entre dans la composition chimique/minéralogique de certains minéraux (essentiellement les argiles) ;
• l’eau liée à la surface des grains, qui est solidaire des grains ;
• l’eau capillaire qui est retenue par les pores les plus fins du sol au dessus du niveau de la nappe : la zone de remontée capillaire peut être complètement ou partiellement saturée ;
• l’eau libre qui peut circuler dans les pores du sol sous l’effet des forces de pesanteur : le volume occupé par cette eau définit la notion de porosité efficace qui est plus petite que la porosité géométrique ;
• la glace qui se forme en fonction des conditions de température et qui mobilise en priorité l’eau libre. La formation de glace et surtout de lentilles de glace par ségrégation peut entraîner des désordres importants sur les ouvrages routiers essentiellement lorsque le dégel se produit. Les sols susceptibles de donner lieu à la formation de lentilles de glace sont des sols contenant une par significative d’éléments fins.

La figure 7.1 schématise les différents états de l’eau dans les sols, hormis le cas de la glace.

Figure 7.1 : Les formes de l'eau dans le sol. Une vue schématique.