有効応力とは？全応力－間隙水圧で求める土粒子の応力
ちしつモグラ
有効応力と全応力って何が違うの？地下水があるとどっちが小さくなるの？
この記事の要点
- 有効応力は、土粒子どうしの接点を通して伝わる応力。土の強さや圧密を支配する。
- 関係式は有効応力＝全応力－間隙水圧（σ'＝σ－u）。地下水位より下では間隙水圧の分だけ有効応力は全応力より小さい。
- 引っかけの核心＝静止土圧係数（K0）は有効応力にかける。全応力にK0をかけて水平応力を出すのは誤り。
有効応力とは、土の中で土粒子どうしの接点を通して伝わる応力です。
土に作用する応力は、土粒子が伝える分（有効応力）と、すき間の水が伝える分（間隙水圧）に分けられます。
土のせん断強さや圧密を実際に支配するのは有効応力です（テルツァギの有効応力の原理）。
有効応力＝全応力－間隙水圧
有効応力は、全応力から間隙水圧を引いて求めます（σ'＝σ－u）。
たとえば、ある深さのA点で鉛直全応力が110kN/m²、間隙水圧が90kN/m²なら、鉛直有効応力は20kN/m²です。
地下水位より下では間隙水圧が効くため、有効応力は全応力よりも小さくなります。
地下水位が上がると間隙水圧が増え、有効応力は減ります。
静止土圧係数はどちらにかける？
横向きの応力（水平応力）を考えるとき、静止土圧係数K0は有効応力どうしの比です。
水平有効応力は「K0×鉛直有効応力」で求めます。
そのうえで、水平方向の全応力を出すには間隙水圧を足し戻します。
全応力にいきなりK0をかけて水平全応力とするのは誤りです。
間違えやすい：K0をかけるのは有効応力
静止土圧係数K0は、水平有効応力＝K0×鉛直有効応力の関係です。
「水平全応力＝K0×鉛直全応力」と計算するのが典型的な引っかけです。
水平全応力は、水平有効応力に間隙水圧を足して求めます。
理解度チェック
問題：A点の鉛直全応力が110kN/m²、間隙水圧が90kN/m²のとき、鉛直有効応力は20kN/m²である。
〇か×か。
答えを見る
答え：〇
有効応力＝全応力－間隙水圧。110－90＝20kN/m²です。
問題：水平全応力は、静止土圧係数K0を鉛直全応力にそのままかけて求める。
〇か×か。
答えを見る
答え：×
K0をかけるのは有効応力です。
水平有効応力＝K0×鉛直有効応力で求め、水平全応力はそれに間隙水圧を足します。
全応力に直接K0をかけるのは誤りです。
有効応力＝全応力－間隙水圧。静止土圧係数K0は有効応力にかける。
ここが応力計算の出題の中心です。
出典・参考資料
- 有効応力の原理（テルツァギ）／地盤工学会「地盤工学・土質力学」関連資料。応力の定義は一次資料で確認。
- 一般社団法人 全国地質調査業協会連合会（全地連）地質調査技士検定試験（R07 現場技術・管理部門 No.86 ほか）。正答は全地連公開の正答番号で照合。
※ 用語の意味と数値の考え方を自分の言葉で書いています。式・係数は最新の一次資料で確認してください。
※ この記事の確認日：2026年6月