Переуплотнёнными считаются грунты, для которых действующие бытовые напряжения меньше, чем исторические, «записанные» в грунте через давление предуплотнения. Эти разновидности характеризуются существенным отличием прочности и жёсткости.

Если компрессионная кривая в полулогарифмическом масштабе имеет излом (который определяется по ГОСТ Р 58326-2018 «Грунты. Метод лабораторного определения параметров переуплотнения») по величине давления больший, чем расчетные значения бытовых напряжений, то грунт, скорее всего, переуплотнен.

Упрощенный вариант способа определения того, является ли грунт переуплотнённым или нет

Пример протокола испытаний:

Глинистые грунты с консистенцией $I_L$ < 0,5 и эффективным сцеплением $c'$ (по настоящим КД испытаниям, выполненным за длительное время с гарантированным отсутствием порового давления), скорее всего, являются переуплотненными. Величина сцепления $c'$ пропорциональна давлению предуплотнения.

<aside> 💡 Однако переуплотнение грунтов не всегда связано с ледниками и может происходить при эрозионных процессах (размыв возвышенностей) или при колебаниях грунтовых вод. Слабые грунты часто имеют небольшую степень переуплотнения, что связано с условиями их консолидации и действием ползучести (деформационное упрочнение).

</aside>

См. также: Как образуются переуплотнённые грунты

Процесс переуплотнения на примере воздействия ледника выглядит следующим образом. На грунт, имеющий бытовые вертикальные начальные напряжения, оказывает воздействие ледник, что приводит к увеличению вертикальных и, соответственно, горизонтальных напряжений до максимальных значений $σ_\textit{в,лёд}$ и $σ_\textit{г,лёд}$. После таяния ледника вертикальные напряжения становятся равными тем, что были до его воздействия, т. е. современными бытовыми $σ_\textit{в,нач}$ = $σ_\textit{в,быт}$. Однако горизонтальные напряжения, в силу специфики работы грунта под нагрузками (неупругая работа), не равны исходным, а превышают их, и могут быть вычислены по формуле в зависимости от веса ледника (в терминологии PLAXIS это давление от перекрывающих пластов $POP$) и коэффициента Пуассона при разгрузке $v_{ur}$:

$$ \sigma_\textit{г,быт} = K_{0} \cdot \sigma_\textit{в,лед} - POP\frac{v_{{ur}}}{1-v_{{ur}}} $$

То, на сколько историческое давление $σ_\textit{в,лёд}$ превышает современное бытовое $σ_\textit{в,быт}$, принято выражать в виде коэффициента переуплотнения $OCR$:

$$ OCR = \frac{\sigma_\textit{в,лед}}{\sigma_\textit{в,быт}} = \frac{{\sigma'}{p}}{{\sigma'}{v}} $$

Определить факт исторического воздействия можно различными методами (например, А. Казагранде) по результатам компрессионных испытаний. Поскольку $σ_\textit{в,лёд}$ > $σ_\textit{в,быт}$, коэффициент OCR > 1.

Поведение переуплотнённых грунтов

Получить данные о переуплотнении можно и полевыми методами, например, статическим зондированием с измерением порового давления, дилатометрами и др.

Полевые методы позволяют оценивать напряженное состояние грунтового массива. В отличие от лабораторных испытаний, проводимых на оторванных от реальности образцах, полевые методы дают представление о распределении геотехнических параметров по глубине. Важно отметить, что состояние образца в приборе определяется не бытовыми, а историческими напряжениями, которые в частном случае равны бытовым.

Переуплотненные грунты имеют особое поведение в трехосном сжатии. По ссылке ниже приведные примеры того, как влияет плотность сложения (НЕ коэффициент пористости) на поведение и прочностные параметры.

‣