Некоторые исследователи (Н. А. Красильников, Я. Л. Коган и др.) отмечали в своих опытах, что величина структурной прочности сжатия, определенная в компрессионных испытаниях, значительно меньше по сравнению с этой же характеристикой, полученной при испытании грунтов штампами. С целью выяснения этого вопроса мы провели сопоставительные опыты по определению характеристики «структурная прочность сжатия» в лабораторных и полевых условиях.

Опыты проводились на экспериментальных площадках оз. Сиваш, Мурманска и Волгограда. Свойства исследуемых грунтов приведены далее в табл. I.10. На всех площадках использовались опытные штампы площадью 10 тыс. см², а на площадке оз. Сиваш - штампы различного размера и формы.

Опыты показали, что в подавляющем большинстве случаев при длительных испытаниях штампами структурная прочность сжатия грунтов получается либо равной аналогичным результатам компрессионных испытаний, либо большей. Интересно отметить, что при испытании грунтов штампами малого диаметра во многих опытах величина структурной прочности сжатия оказалась равной нулю.

В. В. Рощин и Эль-Сир Мохамед Эль-Хасан предложили формулу для определения величины структурной прочности сжатия по результатам испытаний слабых водонасыщенных глинистых грунтов на срезном приборе или стабилометре в виде

.

Экспериментальная проверка этой формулы показала, что величина структурной прочности сжатия, определенная расчетом и в экспериментах, для грунтов с малым углом внутреннего трения получается очень близкой. Для грунтов, у которых угол внутреннего трения больше 10°, величина структурной прочности сжатия, определенная по формуле, на 20-40% больше, чем по результатам компрессионных опытов, и на 5-15% больше, чем по результатам испытаний грунтов штампами площадью 10 тыс. см2 (табл. I.11).

Структурная прочность сжатия грунтов постоянна при статическом приложении нагрузки. Однако при динамических воздействиях структурная прочность сжатия, как это отмечал Б. Ф. Рельтов, резко уменьшается. Нами были выполнены опыты на образцах-близнецах ила из районов Риги (см. табл. I.10) и Архангельска. После десяти ударов гири весом 100 г, подвешенной на веревке длиной 35 см, структурная прочность сжатия падала до 0,1 кгс/см², хотя при статическом нагружении она была равна 0,25 кгс/см².

Структурная прочность сжатия речного ила из района Архангельска (№ 3, табл. I.10) после десяти ударов гири уменьшилась с 0,3 до 0,05 кгс/см².

Структурная прочность сжатия образца водонасыщенного лёсса из района Грозного (№ 14, табл. I.10) после десяти ударов составляла 0,1 кгс/см² вместо 0,4 кгс/см² при статической нагрузке.

Другой образец-близнец водонасыщенного лёсса из района Грозного (№ 14, табл. I.10) испытывали по следующей схеме. После приложения нагрузки 0,1 кгс/см² производились удары гирькой до тех пор, пока не начиналась деформация образца грунта в результате разрушения его структуры. Для одного образца данного грунта потребовалось 16 ударов, а для другого - 24.

Аналогичные опыты были проведены с образцами речного ила из Архангельска (№ 3, табл. I.10). Опыты показали, что для нарушения структуры образцов-близнецов потребовалось соответственно 6; 8 и 12 ударов.

Несмотря на условность поставленных экспериментов и их малочисленность, они со всей очевидностью доказали, что динамическое воздействие на сильносжимаемые грунты в условиях их напряженного состояния приводит к резкому понижению структурной прочности сжатия грунтов.