Нами были проведены исследования для выявления зависимости между характеристиками сжимаемости и методикой нагружения образцов. В опытах исследовались слабые водонасыщенные глинистые грунты, отобранные из районов Новокузнецка, Риги, Архангельска, Каширы, Мурманска, а также илы оз. Сиваш. Эксперименты проводились на компрессионных приборах конструкции Гидропроекта (площадь кольца 60 см²) и на приборах трехосного сжатия при невозможности бокового расширения (диаметр образцов в стабилометрах был равен 6 см, а высота образцов изменялась от 10 до 16 см). Исследования проводились одновременно с трехкратной повторностью. Одну группу приборов нагружали ступенями давлений 0,025; 0,05 и далее по 0,05 кгс/см² до давления 2-3 кгс/см². Другую группу приборов нагружали ступенями давлений 0,5 кгс/см². Некоторые результаты опытов приведены на рис. I.1.

Эксперименты показали, что большинство исследованных образцов при приложении давления малыми ступенями имели коэффициент сжимаемости значительно меньший, чем в испытаниях образцов-близнецов на тех же приборах, но при приложении давления большими ступенями. Таким образом, очевидно, что для получения достоверных расчетных значений характеристик сжимаемости необходимо знать не только величину максимального давления в грунтах, но и методику приложения этих давлений; т. е. если на одном и том же слабом водонасыщенном грунте будут построены кирпичное здание, у которого нагрузка прикладывается к фундаменту малыми ступенями, и промышленное здание из крупных сборных элементов, то при расчете осадок фундаментов значения модуля деформации грунтов основания следует принимать разными, хотя максимальные значения давлений под фундаментами кирпичного и промышленного зданий могут быть одинаковыми. Аналогичные результаты получены и в опытах М. Н. Гольдштейна.

Рис. 1.1 Исследование сжимаемости слабых водонасыщенных глинистых грунтов в компрессионных приборах при различных схемах нагружения (сплошная линия - нагружение ступенями давления по 0,5 кгс/см²; пунктирная линия - нагружение ступенями давления по 0,05 кгс/см²)
а - ил Ю. Буга; б - ил из Архангельска; в - суглинок заторфованный из Новокузнецка; г - ил из Мурманска; д - ил из Каширы; и - лёсс водонасыщенный из Запорожья

При проведении исследований сжимаемости грунтов малыми ступенями давлений было установлено, что до определенных значений давления на грунт последний практически не сжимался (правда, в некоторых опытах были отмечены малые деформации образцов при первых ступенях давлений, которые, вероятно, могут быть объяснены неровностью поверхности образцов). В связи с этим автор предложил называть величину максимального давления на образец, при котором грунт практически не сжимается, величиной структурной прочности сжатия грунта. Более подробно этот вопрос рассмотрен ранее.