饱水的多孔介质是由固体颗粒(岩石碎屑、矿物颗粒)和粒间赋存的孔隙水组成。在天然的压力平衡状态下，上覆地层的自重由颗粒和水共同承受。
颗粒受到的应力称为有效应力，用σ'表示，它是通过颗粒之间的接触点传递的。如果颗粒受到的应力超过其粒间的摩擦阻力时，颗粒彼此错位，形成更紧密的排列方式。在天然堆积过程中，颗粒间的压密始终在缓慢进行，由于自然压密速率非常小，当以地面沉降的速率来衡量时，可以忽略这种自然变化，将未受人为干扰的饱水含水层视为压力平衡状态。
图6-1 水多孔介质含水层压力分配示意图
粒间孔隙水所承受和传递的应力称孔隙水压力，用μ表示。在径流缓慢的情况下，地下水可近似看作静止状态，孔隙水压力服从静水压力分布规律，即任一点的不同方向上的压力相等。因此，静水压力条件下，孔隙水压力不会使固体位移，而只能起到使颗粒压缩变形的作用。然而实验表明，固体颗粒的压缩率比水的压缩率小一个数量级。所以，在一般情况下，颗粒的自身变形量也可忽略不计。
在近似的静水条件下，上覆地层自重形成的压力(图6-1)可用下式表示:
σ=σ'+μ
式中:σ为总压力;σ'为颗粒骨架承受的压力，又称有效应力;μ为粒间孔隙水压力，又称孔隙水压力，μ=γ水H，即水的容重γ水与该点测压管水头高度H的乘积。
这一关系由太沙基给出，所以上式又称为太沙基公式。
(一)抽水条件下饱水多孔介质含水层的失水压密
由太沙基公式可以看出，抽水时，含水层水位下降，会使颗粒间的孔隙水压力变小，由于上覆地层自重不变，为保持平衡，有效应力必然会增大。如果有效应力的增量(附加应力)大于颗粒间的摩擦阻力时，颗粒就会位移、错动，形成更紧密的排列，含水层压密，体积变小，地面下沉，直至形成新的压力平衡。
σ=(σ'+Δσ')+(μ－Δμ)
Δσ'=|Δμ|
式中:Δσ'为有效应力的增量;Δμ为孔隙水压力的增量，因抽水是减压过程，所以用负值表示;|Δμ|为孔隙水压力增量的绝对值。
(二)注水条件下饱水多孔介质含水层厚度变化
如果注水或水位恢复上升时，孔隙水压力μ会增大且为正值，由于上覆地层自重不变，水的浮托力会使有效应力减小，颗粒会变得松散，在宏观上含水层厚度变大。
σ=(σ'－Δσ')+(μ+Δμ)
Δσ'=|Δμ|
式中各符号意义同上。
(三)地面加载条件下饱水多孔介质含水层的失水压密
地面加载会使总压力σ增大，孔隙水压力和有效应力也随之增大。如果Δσ'大于粒间阻力，而且大于Δμ时，会引起骨架压密，表现为含水层总体积变小，水将从孔隙中挤出，进入水井中。这种平衡状态可用下式表示:
(σ+Δσ)=(σ'+Δσ')+(μ+Δμ)
Δσ'>Δμ
应用太沙基原理，可以较好地解释在上述三种情况下，含水层的压密造成的地面沉降效应。