ضغط فعال

مناقشة تقنية

ومن جهة أخرى، يمكن حساب الإجهاد الفعال (σ') العامل على التربة من خلال متغيرين: الإجهاد الإجمالي (σ) وضغط مسام الماء (u) بحسب المعادلة:

علاوةً على ذلك، كارل فون تيرجاجي هو أول من صاغ علاقة للضغط الفعال في عام 1925.  بالنسبة له، فإن مصطلح «فعال» يعني الإجهاد المحسوب والذي كان فعالا في تحريك التربة أو التسبب في تحركات. فهو يمثل الضغط المتوسط الذي تتحمله تركيبة التربة.

عادة، وبالنسبة إلى الأمثلة البسيطة

وفي هذا السياق، اثنان من التأثيرات القوصى لذلك هي الرمال المتحركة، حيث يعمل تدرج المياه الجوفية وقوى التسرب ضد الجاذبية؛ و«تأثير قلعة الرمال»، حيث تعمل قوى سحب وقوى الخاصية الشعرية على تقوية الرمال. وكذلك فإن الضغط الفعال يلعب دورا هاما في استقرار المنحدر، وغيرها من مشاكل الهندسة الجيوتقنية والجيولوجيا الهندسية، مثل هبوط المياه الجوفية.

علاوةً على ذلك، يصبح مفهوم الضغط الفعال مثير للاهتمام فعلا عند التعامل مع ضغط مسام مياه غيرهيدروستاتيكي. في ظل ظروف تدرج ضغط مسام المياه، فإن المياه الجوفية تتدفق بحسب معادلة النفاذية (قانون دارسي). وباستخدام الكرات كنموذج، فإن الأمر يشبه إدخال أو سحب المياه من بين كرتين. عند إدخال المياه، فإن القوة تعمل على فصل الكرتين وتقليل الضغط الفعال. ولذا تصبح كتلة التربة أضعف. أما عند سحب المياه، فإن الكرتين تدفعان نحو بعضهما البعض ويزداد الضغط الفعال.

في هذا الإطار، مثل مفهوم الإجهاد نفسه، فإن المعادلة مصممة لتسهيل تصور القوى التي تعمل على كتلة التربة، خاصة في نماذج التحليل البسيط في استقرار المنحدر، والتي تحتوي على مستوى منحدر. في هذه النماذج، من المهم معرفة الكتلة الكلية للتربة في الأعلى (فضلًا عن الماء) وضغط مسام الماء داخل المستوى المنحدر بافتراض أنها تعمل كطبقة واحدة محددة.