土體有效應力

土體有效應力是指土顆粒骨架之間的相互作用力。當土體承受力系時，作用於任意平面上的總應力等於土顆粒骨架之間的有效應力與土體孔隙中流體所承受的孔隙壓力之和。由於孔隙壓力各向同性，它並不會引起土體的變形；只有有效應力才會導致土體發生變形破壞。實際上，土體有效應力是總應力在土顆粒之間傳遞的一個平均應力。

基本介紹

• 中文名：土體有效應力
• 外文名：effective stress of soil
• 學科：水利工程
• 領域：工程技術

簡介

土體有效應力是土體內由土骨架(土:粒)承擔或傳遞的應力。又稱粒間應力，土體有效應力為土單位面積。當土體承受力系時，作用於任意平面上的總應力等於土顆粒骨架之間的有效應力與土體孔隙中流體所承受的孔隙壓力之和。

平均應力

由於孔隙壓力各向同性，它並不會引起土體的變形；只有有效應力才會導致土體發生變形破壞。實際上，土體有效應力是總應力在土顆粒之間傳遞的一個平均應力。

計算原理

太沙基於1925 年提出的有效應力原理計算。該原理確定了土體內任一平面上的總應力，有效應力和孔隙水壓力三者之間的關係，即：

a'=a-u (1)

式中，a'為有效應力；a為總應力；u為孔隙水壓力。當總應力不變，有效應力和孔隙水壓力可相互轉化。總應力和孔隙水壓力通常可計算或實測。

作用

土體的體積變化和強度取決於有效應力變化，而與總應力變化和孔隙水壓力變化無關。有效應力增加，土體壓密，強度增加。因此，縮短滲徑，加快孔隙水壓力消散的排水固結法成為軟基處理的常用方法。