Усилие, отнесенное на единицу площади поперечного сечения конструктивного элемента сооружения, принято называть напряжением. Напряжение является мерой внутренних сил, возникающих в материалах сооружения в результате действующих сил. По испытываемым сооружением напряжениям можно судить о том, насколько материал способен воспринимать внешнее усилие без деформации.
Кроме сжимающих и растягивающих напряжений, о которых было сказано выше, в материале колодца или кессона могут возникать напряжения от действия сил, стремящихся как бы срезать-сколоть отдельные элементы сооружения, особенно в местах их заделки. Такие силы, называемые поперечными, возникают при неравномерном обжатии стенок и их изгибе. Напряжения, возникающие от поперечных сил, принято называть касательными.
Стенки кессона ниже потолка, так называемые консоли, находятся в наиболее тяжелых условиях работы. Снаружи на них давит грунт, изнутри — сжатый воздух. Если грунт снаружи не прилегает к стенкам (это имеет место при проходке твердых пород — плотных глин или скального грунта), консоли оказываются под действием сил от сжатого воздуха, прогибающих стенки наружу. И, наоборот, если в кессоне почему-либо снижается или снимается полностью давление, консоли при встрече с обжимающими стенку грунтами оказываются под действием наружных сил, направленных внутрь. В этих случаях помимо напряжений от изгиба в стенках возникают значительные напряжения поперечных сил.
Все эти явления учитываются в проекте кессона или колодца. Однако невозможно рассчитать прочность кессона или колодца на любое произвольное его положение. Поэтому в процессе изготовления и опускания колодца или кессона следует строго соблюдать требования проекта и технологических правил, отдавая одновременно себе отчет в том, под действием каких сил находятся в данный момент грунты основания и отдельные части сооружения.
Разработка грунта в кессоне производится под сжатым воздухом. Это значит, что в рабочей камере кессона давление воздуха больше, чем снаружи. В этих условиях нельзя сообщаться непосредственно с камерой, так как при открытии двери или люка камеры давление воздуха внутри сравняется с наружным атмосферным давлением, и камера кессона заполнится водой. Для входа и выхода людей, для подачи материалов внутрь камеры и выдачи из нее грунта на потолке камеры устраивается специальный герметический аппарат, называемый шлюзовым. Этот аппарат при помощи герметически закрываемых дверей может сообщаться как с камерой, находящейся под давлением, так и с наружной средой. При входе людей или при подаче материалов закрывается внутренняя дверь, изолирующая камеру от наружной среды. Через открытую наружную дверь впускают людей или подают материал. Затем закрывается наружная дверь, в шлюзовой аппарат подают сжатый воздух, выравнивая давление в аппарате и камере. После этого открывают внутреннюю дверь, связывающую шлюзовой аппарат с камерой. При выдаче грунта из камеры кессона наружу или при выходе людей этот процесс повторяется в обратном порядке.