土体有效应力/总应力
总竖向正应力 σz 由下式计算：
式中： | σz | - | 总竖向正应力 |
γef | - | 土体有效重度（浮重度） | |
z | - | 计算点到地表的深度 | |
γw | - | 水重度 |
上式的广义形式可以表述为所谓的有效应力原理：
式中： | σ | - | 总应力（整体） |
σef | - | 有效应力（作用力） | |
u | - | 中性应力（孔隙水压力） |
土体中的总应力、有效应力和中性应力
有效应力原理只适用于正应力 σ，因为剪应力 τ 无法通过地下水来传播，其本身即是有效应力。总应力可以通过理论力学的基本方法得出，有效应力则可通过总应力减去中性压力（孔隙水压力）得到（有效应力只能通过计算得到，无法直接测量）。孔隙水压力可以通过试验、原位测试或计算得出。实际分析中很难直接判断是采用总应力法还是有效应力法。下表提供了适用于大部分情况的一般性建议。我们应该意识到总应力取决于土体自重和外部因素的影响。对于孔隙水压力，我们假设流动的孔隙水为动水压力，其他情况则为静水压力。对于非饱和土体，计算孔隙压力时要考虑孔隙水压力和孔隙气压力两部分。
假设条件 | 排水土层 | 不排水土层 |
短期 | 有效应力 | 总应力 |
长期 | 有效应力 | 有效应力 |
在非均质地基土中，若各水平地层的土体具有不同的重度，则竖向总应力等于计算点之上的所有土层重量和孔隙水压力的总和：
式中： | σz | - | 总的竖向正应力 |
γ | - | 土体重度 | |
- 地下水位之上时为天然重度 | |||
- 地下水位之下时为浮重度 | |||
d | - | 地下水位深度 | |
z | - | 计算点距地表的深度 | |
γw | - | 水重度 |