При определении характеристик прочности слабых водонасыщенных глинистых грунтов небольшой толщины, когда процессы консолидации в основном успевают произойти за период возведения сооружения, если толща глинистых водонасыщенных грунтов перемежается слоями дренирующих грунтов, а также в тех случаях, когда в результате применения песчаных свай или вертикальных дрен создается дополнительная система дренирования поровой воды из слоя, прочностные характеристики определяются по методике испытания нормально-уплотненных образцов. Для этого образцы грунта предварительно уплотняют при различных давлениях (с возможностью оттока поровой воды) до полной стабилизации деформации под действием каждой нагрузки. Испытания на сдвиг ведутся при тех же нормальных давлениях, при которых образцы грунта предварительно уплотнялись. Как правило, влажность и пористость образцов, срезаемых при различных нормальных давлениях, различны.

Иначе определяются прочностные характеристики слабых водонасыщенных глинистых грунтов, которые сначала были уплотнены большой нагрузкой, а затем эта нагрузка была снята. Сюда относятся случаи применения вертикальных дрен и временной пригрузки основания, реконструкция промышленных объектов (если на месте более нагруженных фундаментов возводятся менее нагруженные), а также сооружение зданий с глубокими подвалами, в которых нагрузка на слабые грунты основания меньше бытовой нагрузки (яма для окалин, насосные станции и т. п.), а грунты основания дренируются.

Во всех этих случаях сопротивление сдвигу определяется на переуплотненных образцах. При этом образцы грунта, вырезанные из одного монолита, предварительно уплотняют одинаковым давлением (с возможностью оттока поровой воды) до полной стабилизации деформации. Испытания на сдвиг проводят при различных нормальных давлениях, обязательно меньших, чем давления, при которых образцы грунта уплотнялись. При такой схеме опыта образцы грунта имеют практически одинаковую плотность-влажность в процессе среза.

Для определения прочностных характеристик слабых водонасыщенных глинистых грунтов большой толщи (более 5 м) и невозможности их дренирования, а также при возведении сооружений в сроки, за которые процесс фильтрационной консолидации не успевает произойти более чем на 30%, применяется методика определения сопротивления сдвигу на недоуплотненных образцах. В этом случае образцы грунта предварительно не уплотняют, или уплотняют до стабилизации в течение короткого времени. Испытания на сдвиг производят при различных вертикальных давлениях, но так как сдвиг обычно происходит быстро (в течение 5-6 мин), образцы грунта не успевают уплотниться и сохраняют постоянную плотность-влажность, близкую к значениям природной плотности-влажности.

При приложении горизонтальной сдвигающей силы образец грунта испытывает дополнительное обжатие (изменение напряженного состояния) и поровое давление в водонасыщенном глинистом грунте увеличивается. Если горизонтальное усилие прикладывается медленно с одновременным дренированием грунта, то поровое давление исчезает в процессе оттока воды. Если же сдвиг происходит быстро и поровая вода не успевает отжаться из образца, то поровое давление снижает общее сопротивление грунта сдвигу. Поэтому чем быстрее происходит сдвиг, тем меньше величина сопротивления грунтов сдвигу.

Для решения некоторых инженерных задач об устойчивости оснований и сооружений необходимо знать изменение прочностных характеристик в процессе уплотнения (консолидации) слабых водонасыщенных глинистых грунтов. В этом случае опыты проводят на срезных приборах по следующей методике.

Образцы грунта обжимают при одном и том же давлении (равном давлению в основании фундаментов). Однако время обжатия принимается равным 15 и 30 мин, 1, 4, 24 ч и т. д., т. е. образцы не уплотняют до стабилизации осадок и срезают при различной влажности и пористости.

При отсутствии данных о величине давления в основании опыты проводят при нормальных давлениях, равных 0,5; 1 и 3 кгс/см².

Учитывая большую дисперсию показателей влажности-плотности, для определения параметров сдвига обработку результатов опыта проводят по методике Н. Н. Маслова: строят зависимости для каждого вертикального давления для среднего значения влажности-плотности, полученного для большого количества монолитов (здесь - сдвигающее напряжение; - влажность; - пористость образца; - нормальное напряжение).