作用于饱和土体内某截面上总的正应力σ由两部分组成:一部分为孔隙水压力u,另一部分为有效应力σ′。饱和土中总应力与孔隙水压力、有效应力之间存在如下关系:
基坑降水设计
或
基坑降水设计
式中:σ—总应力;
σ′——有效应力,通过颗粒骨架传递;
u——孔隙水压力。
上式即为太沙基提出的饱和土体有效应力原理。它是研究土体固结和强度的重要理论基础。
孔隙水压力作用于颗粒上各个方向是相等的,它只能使土颗粒发生压缩(可忽略不计)而不能使其产生移动。因此,不会使土体产生压缩变形。只有在土颗粒之间传递的有效应力才能使土体产生压缩变形。
有效应力的数值无法测量,但我们可以测出孔隙水压力,根据上述公式可以计算出土层中有效应力的变化。