在说地基变形与时间的关系之前，我们应当首先了解一下土力学中的一个经典概念，即饱和土有
效应力原理。在经典土力学范畴中，分析地基变形与时间关系时，一般都默认土体是饱和土。
饱和土是由固体颗粒骨架和充满其间的水组成的两相体。受外力后，总应力分为两部分承担：第一部分由土骨架承担，并通过颗粒之间的接触面进行应力的传递，称之为粒间应力，也称为有效应力′。第二部分由孔隙水来承担，通过连通的孔隙水传递，称之为孔隙水压力。如下图1所示，这就是饱和土有效应力原理。
图1 饱和土有效应力原理
土体在不受外荷载时也有孔隙水压力，此时孔隙水压力按照静水压力计算，因此称之为静孔隙水压力。当土体受到外荷载时，也就是附加应力，根据饱和土有效应力原理，外荷载由孔隙水压力和土粒之间接触的有效应力承担，此时在原有的静孔隙水压力基础上会增加一部分孔隙水压力，这一部分就是超静孔隙水压力，如下图2，因为是由于外荷载引起的，因此称之为“超静”。
图2 超静孔隙水压力产生机理
土体的一维渗流固结：土体的固结过程，从本质上看就是土体受到压缩的过程，在压缩的过程中土体的孔隙体积必然减小，土中的水分被排出，因此土中水会出现流动，因此固结过程与土中水渗流息息相关，如图3，土体上表面作用一大面积荷载p，在压缩过程中，由于底部是不透水岩层，土中水会被从上部挤压出来，由于只考虑水的竖直方向流动，因此这个过程即是土体的一维渗流固结。
图3 饱和土一维渗流固结
土体在固结过程可以由下图4来说明：将弹簧应力比作土颗粒的有效应力，水压力比作土体中孔隙水压力。
图4饱和土固结全过程
在时间等于0时刻，外加荷载P完全由水来承担，因为此时弹簧未来得及压缩，因此有效应力为0，超静孔隙水压力为P.
随着时间流逝，水被挤出，弹簧压缩，因此超静孔隙水压力减小，土体的有效应力增加，但是，尤其需要注意的是，根据饱和土有效应力原理，土的有效应力加超静孔隙水压力之和一定为P，因为外荷载不变。
当时间趋向于无穷，外荷载P会完全被弹簧应力承担，此时超静孔隙水压力为0。有效应力为P。
上述过程即是饱和土渗流固结全过程，由此可知：土体的固结实际上是超静孔隙水压力消散的过程。例如超静孔隙水压力消散了一半，固结也就完成了一半，即固结度为50%，因此地基固结度可以用超静孔隙水压力来计算。
[例]已知一饱和黏性土层厚度为10m，在大面积荷载作用下，加载后测出超静孔隙水压力为200kpa，加载后1年测得超静孔隙水压力为50kpa，地基的最终沉降量经过计算为200mm，那么加载1年后地基沉降值为？
[解]
由渗流固结原理可以知道，固结速度取决于孔隙水的排出速度，如果土层加压后上下两个面都可以排水，显然比单面排水速度快；而砂土的渗透系数比较大，因此孔隙水较容易排出。所以固结完成的时间不同土体的区别非常大，对于砂类土，可能需要几个小时即可，而对于黏性土，则可能长达数年。
