Компрессионные испытания выполняются путём ступенчатого нагружения образца в одометре, приборе с жёсткими стенками. Отсюда условие компрессионного сжатия — сжатия без возможности расширения. На основе измерения уплотнения образца $Δh$ определяется относительная деформация $𝜀$ = $∆ℎ⁄ℎ$, которая показывает, на сколько метров сжимается каждый метр рассматриваемого слоя. В автодорожных документах относительную деформацию иногда называют модулем осадки и измеряют в [мм/м].
<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />
Например, есть слой толщиной $H$ = 0,3 м. Грунт в этом слое при расчётной нагрузке имеет относительную деформацию $𝜀$ = 0,01 м/м. Тогда величина осадки $S$ составит:
$$ S=𝜀⋅H=0.01\:\frac{м}{м}⋅0.3\:м=0.003\:м $$
Похожий пример из автодорожного строительства: слой мощностью $H$ = 5 м имеет модуль осадки $e_p$, равный 300 мм/м (или $\varepsilon$ = 0,3 м/м). Тогда осадка $S$ составит:
$$ S=e_p⋅H=300\:\frac{мм}{м}⋅5\:м=1500\:мм $$
или
$$ S=𝜀⋅H=0.3\:\frac{м}{м}⋅5\:м=1.5\:м $$
</aside>
Зная относительную деформацию и начальный коэффициент пористости, можно вычислить коэффициент пористости на каждой ступени нагружения.
Пример компрессионной кривой с разгрузкой
При извлечении из грунтового массива образец подвергается полной разгрузке. Во время испытаний в компрессионном приборе часть напряжений будет повторять исторические, ранее действующие на образец в грунтовом массиве.
<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />
Исторические напряжения в массиве могут быть как бытовыми — от собственного веса вышележащих слоёв, — так и в виде давления предуплотнения, то есть напряжения, созданные, например, ледником, размытой возвышенностью, колебанием грунтовых вод или наведённые ползучестью (деформационное упрочнение) в слабых грунтах. См. также: Давление предуплотнения.
</aside>
Учитывая, что исторические напряжения уже деформировали (уплотнили) грунт, повторное нагружение в приборе будет характеризоваться упругим деформированием. Следовательно, закон сжимаемости для давления до бытового будет отличаться от закона сжимаемости после превышения бытовых напряжений.
<aside> <img src="/icons/light-bulb_purple.svg" alt="/icons/light-bulb_purple.svg" width="40px" />
Теоретически можно предположить, что если бы никаких воздействий и изменений на образец не оказывалось, то при перемещении его в прибор и нагружении бытовыми напряжениями, действовавшими на него массиве, его деформации будут равны нулю. Однако в реальности это практически недостижимо, поэтому показанная ниже часть кривой в виде линии рекомпрессии будет иметь фиктивный наклон.
</aside>
На рисунке ниже, слева, показана обычная компрессионная кривая. Если горизонтальную ось перевести в логарифмический масштаб, то график изменится и станет таким, как показано в центре. Здесь и далее мы будем использовать упрощённое идеализированное представление этого графика в виде линий, показанных в правой части рисунка.
Трансформация компрессионной кривой и её участки
На компрессионной кривой с разгрузкой всегда можно выделить три характерных участка: