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間隙水圧の単位は？1分でわかる意味、求め方、間隙水圧と有効応力の関係は？

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間隙水圧の単位は「kN/㎡」のような「単位面積あたりの力の単位」で表します。よって、間隙水圧の単位に「kPa、MPa」を用いてもよいです。間隙水圧の値がわかりやすく（桁が多くなり過ぎないよう）配慮した単位にします。なお、間隙水圧とは間隙水（土の含まれる水）による圧力です。今回は間隙水圧の単位と意味、求め方、間隙水圧と有効応力の関係について説明します。間隙水圧、間隙水の詳細は下記が参考になります。

間隙水圧の基礎知識、有効応力との関係

間隙水とは？1分でわかる意味、読み方、間隙の読み方、間隙水と不同沈下の関係は？

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間隙水圧の単位は？

間隙水圧の単位は「kN/㎡」等を用います。間隙水圧は間隙水による圧力の値を表すので「単位面積あたりの力の単位」とします。よって


・kPa

・MPa


を用いてもよいです。間隙水圧の値がわかりやすく（桁が多くなり過ぎないよう）ような単位としましょう。間隙水圧、間隙水の詳細は下記をご覧ください。

間隙水圧の基礎知識、有効応力との関係

間隙水とは？1分でわかる意味、読み方、間隙の読み方、間隙水と不同沈下の関係は？

間隙水圧の求め方、間隙水圧と有効応力の関係は？

間隙水圧の求め方を下記に示します。γwは水の単位体積重量、Hは水面（水位）から間隙水圧uを求めようとする任意の点までの距離です。


・間隙水圧u＝γw×H


例として下図のA点における間隙水圧を求めましょう。地盤の層が色々あり複雑に見えますが間隙水圧の算定には無関係です。水位からA点までの距離が分かれば、あとは水の単位体積重量を掛け算するだけです。


間隙水圧


よって、間隙水圧uは「10×6m＝60kN/㎡」です（※簡単のためγw=10kN/m3とする）。


前述の例で算定された間隙水圧は「静水圧」と等しくなります。一方、下図のように地盤の上に荷重qが作用する場合、qの「載荷直後」はqの大きさだけ静水圧を超えて増加します。この過剰な水圧を「過剰間隙水圧」といいます。


間隙水圧と過剰間隙水圧


また、荷重qにより上昇した水頭をΔHとすれば「ΔH＝q/γw　⇒　q=ΔHγw」であり、間隙水圧uは


・間隙水圧u＝γwH+γwΔH


が得られます。過剰間隙水圧、静水圧の詳細は下記をご覧ください。

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なお、時間の経過と共に土は圧縮され過剰間隙水圧は低減し、土粒子骨格に応力が伝達されます。土粒子骨格のみに作用する応力を「有効応力」といいます。有効応力σ'と間隙水圧uを合算した応力を「全応力σ」といい


・全応力σ＝有効応力σ'+間隙水圧u


で表します。上記より、間隙水圧uは全応力から有効応力を引いた値です。

間隙水圧の求め方は？記号、全応力、有効応力との関係、静水圧、圧密との関係は？

有効応力の基礎知識と、よくわかる全応力との違い

全応力とは？1分でわかる意味、求め方、有効応力との違い、間隙水圧の求め方は？

まとめ

今回は間隙水圧の単位について説明しました。間隙水圧の単位は「kN/㎡」等のように「単位面積あたりの力の単位」とします。よって、kPaやMPaを用いてもよいです。間隙水圧、有効応力、全応力の詳細など下記も勉強しましょう。

間隙水圧の基礎知識、有効応力との関係

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