Skrypt niniejszy ma na celu przedstawienie studentom kierunków budowlanych oraz ochrony, inżynierii i kształtowania środowiska podstaw fizyki gruntów i gleb, ze zwróceniem szczególnej uwagi na zjawiska cieplne, dyfuzyjne, konwekcyjne, sorpcyjne oraz hydrologię gleb. Stanowi on zaktualizowaną i rozszerzoną wersję niektórych rozdziałów wydanego przez Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej w 1973 roku skryptu Piotra Kowalika pt.: Zarys fizyki gruntów. Materiał zawarty w książce może być przydatny dla lepszego poznania zagadnień geotechniki oraz ochrony środowiska glebowego, zwłaszcza gdy w programie studiów nie występują oddzielne przedmioty dotyczące środowiska gruntowego i glebowego. 
Fizyka gruntów jako przedmiot badań przyjmuje wierzchnią warstwę skorupy ziemskiej w zasięgu działania człowieka i biosfery. Zajmuje się ona gruntem jako podłożem budowlanym oraz glebą jako ośrodkiem wzrostu roślin. 
R. P. Feynman (1918-1988), laureat nagrody Nobla w dziedzinie fizyki (1965), pisze, ze ?fizyka jest nauką przyrodniczą najbardziej podstawową i wszechogarniającą, wpływ zaś jej na rozwój innych nauk przyrodniczych był i jest ogromny. Właściwie fizyka odgrywa dziś rolę tego, co dawniej nazywano filozofią przyrody i z czego zrodziły się współczesne nauki przyrodnicze. Specjaliści z różnych dziedzin uczą się fizyki ze względu na zasadniczą rolę, jaką odgrywa w zrozumieniu wszystkich zjawisk" (cyt. za Walczak i wsp., 2004). 
Fizyka gruntów i gleb bada siły, pola i procesy fizyczne, a zwłaszcza proste, podstawowe i powszechne własności fizyczne porowatego ośrodka gruntowego i glebowego oraz występujące tu zjawiska ruchu. Nauka ta odgrywa dwojaką rolę. Po pierwsze funkcję poznawczą, dążąc do wykrywania zjawisk powtarzalnych i poszukiwania związków przyczynowych. Na tym etapie fizyka gruntu służy wyjaśnianiu wielu prawidłowości występujących w ośrodku gruntowym. Po drugie, pozwala na przechodzenie od wyjaśniania zjawisk do ich opanowania i wykorzystania w działalności inżynierskiej. Dzięki fizycznym teoriom powstają możliwości dokładnego ilościowego opisu zjawisk gruntowych i glebowych, ich pomiarów oraz przewidywania całego szeregu efektów działań technicznych. 
Ośrodek gruntowy oznacza się kilkoma własnościami fizycznymi. Do najbardziej znanych zalicza się własności mechaniczne, cieplne, dyfuzyjne, elektryczne, optyczne i akustyczne. W programie studiów technicznych cechy wytrzymałościowe (mechaniczne) gruntów omawiane są szczegółowo w ramach przedmiotu mechanika gruntów. Dlatego w niniejszym skrypcie zagadnienia mechaniczne omawia się marginesowo, a najwięcej uwagi poświęca się procesom cieplnym i dyfuzyjnym. Zagadnienia akustyki i optyki gruntów oraz zjawiska elektryczne w gruncie wymagałyby osobnego omówienia i są wyłączone z książki. Podobnie zagadnienia fizykochemii i termodynamiki gruntów są pozostawione do ewentualnego przyszłego opracowania. 
Ośrodek gruntowy matematycznie opisuje się tu w ujęciu makroskopowym oraz jako ośrodek ciągły. Wychodzi się więc z założenia, że jeżeli rozpatruje się elementarne objętoki gruntu, to są one nieskończenie małe w porównaniu do wymiarów profilu glebowego, ale nieskończenie wielkie w porównaniu z wymiarami ziarn, cząstek, agregatów i porów gruntowych. 
Materiał przedstawiony poniżej zebrany został między innymi podczas pobytu autora w Holandii (u prof. G. H. Bolta i dr W. C. Vissera), w Czechosłowacji (u prof. M. Kutilka), we Włoszech (u prof. G. Sanesiego i prof. E. Zaniniego), we Francji (u dr. G. Vachauda), w Australii (u dr. J. Philipa) oraz w Szwecji i Finlandii. Wykorzystano również doświadczenia autora zebrane w czasie pracy dydaktycznej na Politechnice Gdańskiej w latach 1961-2005. 
 
Spis treści:

WSTĘP 
POJĘCIA, WIELKOŚCI FIZYCZNE, SYMBOLE I JEDNOSTKI MIARY 
 
1. BUDOWA FIZYCZNA GRUNTU 
1.1. Uziarnienie gruntu 
1.2. Frakcja koloidalna 
1.3. Struktura glebowa 
 
2. PROCESY FIZYCZNE W GRUNCIE 
 
3. ZJAWISKA CIEPLNE W GRUNCIE 
3.1. Przepływ ciepła i temperatura gleby 
3.2. Pojemność i przewodność cieplna w glebie 
3.3. Bilans cieplny gleby 
 
4. ZJAWISKA DYFUZYJNE W FAZIE GAZOWEJ I NATLENIENIE GLEB 
4.1. Stosunki powietrzne w glebach 
4.2. Ujęcie matematyczne natlenienia gleb 
4.3. Wskaźnik natlenienia ODR 
 
5. WODA W GLEBIE 
5.1. Uwagi ogólne 
5.2. Postacie wody w glebie 
5.2.1. Woda krystaliczna 
5.2.2. Woda w postaci pary 
5.2.3. Woda higroskopijna i błonkowa 
5.2.4. Woda kapilarna 
5.2.5. Woda wolna (grawitacyjna, perkolacyjna, wsiąkowa) 
5.2.6. Woda gruntowa 
5.3. Wiązanie wody przez glebę i tzw. retencyjność gleby 
5.3.1. Siły wiążące wodę w glebie 
5.3.2. Zasysanie wody przez glebę 
5.3.3. Relacja między ssaniem a zawartością wody w glebie 
5.3.4. Pomiary wartości pF 
5.3.5. Analiza przykładowych krzywych pF 
5.4. Dostępność wody glebowej dla roślin 
5.5. Współczynnik przewodności wodnej gleb i gruntów nienasyconych 
5.5.1. Równanie ruchu i współczynnik przepływu 
5.5.2. Jednostki fizyczne współczynnika przepływu 
5.5.3. Empiryczne wartości współczynnika przepływu 
5.6. Zjawisko odpływu wody z gleby do roślin 
5.6.1. Ogólne ujęcie matematyczne 
5.6.2. Przykład obliczeniowy 
5.7. Matematyczne ujęcie dynamiki uwilgotnienia profilu glebowego 
5.7.1. Rozwiązanie dla stanu ustalonego 
5.7.2. Rozwiązanie dla stanu nieustalonego 
5.7.3. Charakterystyka poszczególnych parametrów i przykładowe obliczenia 
 
BIBLIOGRAFIA