土体在自身重力、建筑物荷载、交通荷载或其他因素（如地下水渗流、地震等）作用下，均可产生土中应力。 土中应力按其起因可分为自重应力和附加应力两种。

土中自重应力是指土体受到自身重力作用而产生的应力。

土中附加应力是指土体受外荷载（包括建筑物荷载、交通荷载、堤坝荷载）以及地下水渗流、地震等作用下产生的附加应力增量。它是引起土体变形或地基变形的主要原因，也是导致土体强度破坏和失稳的重要原因。

土中自重应力和附加应力产生的原因不同，因而两者计算方法不同，分布规律及对工程的影响也不同。

在计算自重应力时，假设天然地面是均匀的半无限空间体，因而任意竖直面和水平面上均无剪应力存在。 如图所示，

均质土中竖向自重应力

如果土体是均质土，土的天然重度为 γ（ｋＮ／ｍ３ ），则在天然地面下任意深度 ｚ（ｍ）处水平面上任意点的竖向自重应力σ ｃz （ｋＰａ），等于作用于该水平面任一单位面积上的土体自重 γz ×１，即

从式可以看出，自重应力 σ ｃz 随深度 z 呈线性增加，并呈三角形分布。 若计算点在地下水位以下，水下部分土体自重必须扣去浮力，采用土的浮重度代替天然重度。地基中除了自重应力 σ ｃz 外，在竖直面上还作用水平方向的侧向自重应力 σ ｃx 和 σ ｃy ，对于水平自重应力，可由广义胡克定律计算：

考虑一维问题，由 σ ｃx ＝σ ｃy ，ε x ＝ε y ＝０ 可得：

地基土往往是由不同土层组成的，而各层土具有不同的重度，如图所示。

设各土层的厚度及重度分别为 h i 和 γ i （i ＝１，２，３，⋯， n），深度 z 处土的竖向自重应力等于单位面积上土柱体中各层土重的总和，计算公式为：

在地下水位以下，如埋藏有不透水层（例如岩层或只含结合水的坚硬黏土层），由于不透水层中不存在水的浮力，所以不透水层顶面的自重应力及层面以下的自重应力应按上覆土层的水土总重计算，如图中虚线下端所示。

对于无黏性土，由于透水，地下水位以下的土考虑水的浮力作用，自重应力计算时取浮重度γ′。 对于黏性土，很难确切判定其是否透水，应视土的物理状态而定。 一般认为，当水下黏性土的液性指数 Ｉ Ｌ ≥１，该土处于流塑状态，按透水考虑；当 I Ｌ ≤０，表明该土处于半干硬状态，按不透水考虑；当０ ＜I Ｌ ＜１，表明该土处于可塑状态，则按两种情况中不利者考虑。

地下水位升降，土中自重应力会相应发生变化，这时应考虑土层自重应力变化对地基的影响。 如图（ａ）所示为地下水位下降的情况。 如在软土地区，因大量抽取地下水，以致地下水位长期大幅度下降，使地基中有效自重应力增加，从而引起地面大面积沉降。 如图 （ｂ）所示为地下水位长期上升的情况。 如在人工抬高蓄水位的地区（如筑坝蓄水）或工业废水大量渗入地下的地区，水位上升会引起地基承载力的减小、湿陷性土的塌陷现象等。

地下水位升降对土中自重应力的影响