Inge

Tensión efectiva y capilaridad: condiciones hidrostáticas
Duna del desierto. En una duna no hay agua en los huecos y la tensión efectiva es igual a la tensión normal siendo la presión entre los poros igual a cero.
Artículo principal: Tensión efectiva.

Para entender la mecánica de suelos es necesario entender actúan las tensiones normales y efectivas entre las distintas fases. Ni la faselíquida ni la gaseosa aportan resistencia significativa a tensión cortante. La resistencia de cortante del suelo proviene de la fricción y el bloqueo interno de las partículas. La fricción depende de las tensiones de contracto entre las partículas sólidas. Por otro lado, las tensiones normales se distribuyen por todo el fluido y las partículas. Aunque los poros de aire son relativamente compresibles,pero los poros llenos de agua no por lo que en caso de esfuerzo normal las partículas se reordenarán distribuyendo toda la tensión por los fluidos, juntando aún más las partículas.

El principio de tensión efectiva, introducida por Karl Terzaghi, determina que la tensión efectiva σ' (es decir, la tensión media intergranular entre partículas sólidas) puede ser calculada por una simple resta de lapresión de los poros de la presión total:

\sigma' = \sigma - u\,

donde σ es la tensión total y u es la presión del poro. No es práctico medir σ' directamente, así que en la práctica la tensión vertical efectiva se calcula a partir de la presión de los poros y la tensión total vertical. La distinción entre los términos de presión y tensión es también importante. Por definición, la presiónen un punto es igual en todas las direcciones pero la tensión de un punto puede ser distinta en diferentes direcciones. En mecánica de suelos, las tensiones y presiones de compresión se consideran positivas y las presiones de tensión se consideran negativas, a la inversa de la convención utilizada en mecánica de sólidos.
Presión total
Véase también: Presión lateral del suelo.

Paracondiciones a nivel de suelo, la presión vertical total en un punto, \sigma_v, en promedio, es el peso de todo lo que quede por encima de dicho punto por unidad de área. La tensión vertical bajo una capa superficial uniforme con densidad \rho, y grosor H es por el ejemplo:

\sigma_v = \rho g H = \gamma H

donde g es la acelaración debida a la gravedad, y \gamma en la unidad de masa de la capasuperior. Si hay varias capas encima de distintas densidades o capas de agua se puede obtener el valor total sumando el producto de todas las capas. La tensión total aumenta con el incremento de la profundidad en proporción a las densidades de las capas superiores. Para calcular la tensión total horizontal se tiene que acudir a otras fórmulas, basada en la tensión vertical.
Presión de poros de aguaArtículo principal: Presión de poros de agua.
Condiciones hidrostáticas
Tubo capilar de agua

Si no hubiera flujo de agua entre los poros, la presión de los poros de agua sería hidrostática. La tabla de agua o nivel freático está situada a la profundidad donde la presión de agua es igual a la presión atmosférica. Para condiciones hidrostáticas, la presión de agua aumenta linearmente con laprofundidad por debajo del freático.

u = \rho_w g z_w

donde \rho_w es la densidad del agua, y z_w es la profundidad por debajo del nivel freático.
Acción capilar
Agua en los contactos de los granos

Debido a la tensión superficial el agua puede subir mediante los pequeños huecos que se producen en el suelo. De esta forma el agua puede ascender por encima de la tabla de agua por lospequeños poros entre las partículas de suelo. De hecho el suelo puede saturarse completamente por encima de la tabla de agua. Por encima de la altura de saturación capilar, el contenido de agua en el suelo puede disminuir con la cota. Si el agua en la zona capilar no se está desplazando, la presión del agua obliga al equilibrio de la ecuación hidrostática, u = \rho_w g z_w , sin embargo z_w es...