Question

有效应力原理

Answer 1

有效应力原理如下：

这是土力学区别于其他力学的一个重要原理。土是三相体系，对饱和土来说，是二相体系。外荷载作用后，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担，但是只有通过土颗粒传递的有效应力才会使土产生变形，具有抗剪强度。而通过孔隙中的水气传递的孔隙压力对土的强度和变形没有贡献。

这可以通过一个试验理解：比如有两土试样，一个加水超过土表面若干，会发现土样没有压缩。另一个表面放重物，很明显土样被压缩了。尽管这两个试样表面都有荷载，但是结果不同。原因就是前一个是孔隙水压，后一个是通过颗粒传递的，为有效应力。就是饱和土的压缩有个排水过程（孔隙水压力消散的过程），只有排完水土才压缩稳定。

再者在外荷载作用下，土中应力被土骨架和土中的水气共同承担，水是没有摩擦力的，只有土粒间的压力（有效应力），产生摩擦力（摩擦力是土抗剪强度的一部分）。

根据这一原理，通常采取加强土体排水措施，促使孔隙水压力消散，以便增大有效应力，达到提高工程稳定性的目的。在岩石力学和地震学中，也有人用这一原理来解释岩石强度的变化和地震前兆。