【図解】間隙水圧とは？求め方や全応力、有効応力の違いも解説！

こんな悩みに答えます。

この記事を書いてる私は、県土木職員５年経験した土木初心者。知識ゼロでもわかる初心者向けに土木情報を発信しています。

本記事では、間隙水圧について解説したいと思います。

この記事を読めば、設計の初歩的な知識が身につきます。

土木初心者が必死に調べて書いた記事です。間違いがあれば教えてください。

間隙水圧とは？

間隙水圧（かんげきすいあつ）とは、土壌中の粒子間に存在する水が持つ圧力のことです。

飽和した土壌では、土粒子の隙間が水で満たされており、この水が外部からの荷重や変形に対して圧力を発生させます。この圧力は、土壌の変形や強度特性に大きな影響を与えます。

特に地震時には、せん断変形により土粒子の配置が変化し、間隙水圧が急激に上昇することがあります。この現象は「液状化」と呼ばれ、土壌が一時的に液体のような性質を示すことがあります。

間隙水圧の求め方

間隙水圧は、以下のような方法で求めることができます。

この関係は、テルツァギーの有効応力原理に基づいており、以下の式で表されます

σ = σ’ + u

ここで、σは全応力、σ’は有効応力、uは間隙水圧を示します。

間隙水圧、全応力、有効応力の違い

これらの関係は、以下の式で示されます。

σ = σ’ + u

この式から、間隙水圧が増加すると有効応力が減少し、結果として土壌のせん断強度が低下することがわかります。

特に非排水せん断条件下では、間隙水圧の変化が有効応力に大きな影響を与えます。