『有効応力の原理』は地盤工学において最も重要な事項である。
A点は地下水面より上にあるから水圧はないものとして考える。
すなわち,である。
したがって,全応力と有効応力は等しく,以下の通りである。
B点の応力状態は,地下水面上1層と水面下1層を計算すると下記の通りである。
C点の応力状態は,地下水面上1層と水面下2層を計算すると下記の通りである。
水中重量から有効応力を求める方法
上下各層の水中単位体積重量は下記の通りである。
したがって,
B点の鉛直有効応力は:
C点の鉛直有効応力は:
水平な成層地盤内の鉛直応力の計算
は,下図のような断面積が1の土柱の重量を考えれば良い。
多層地盤の場合においても,要は各層の重さ(単位体積重量×層厚)の総和である。
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B点の応力は下式のとおりである。
鉛直全応力: ![]() 間隙水圧: ![]() 鉛直有効応力: ![]() |
地盤内の鉛直応力のことを
上載圧(じょうさいあつ)、または土被り圧(どかぶりあつ)と呼ぶことがある。
有効応力としては,有効上載圧または有効土被り圧となる。
このような上載圧の計算は,水平な成層地盤の鉛直方向に限定したものである。
水平方向に作用する応力の計算は「土圧」の章で学ぶ。
また地表面に構造物があるような場合の計算はもう少し複雑になり,
これは「地盤内の応力」の章で学ぶことになる。