ISO 17892-10:2018 地盤調査と試験—土壌の実験室試験—パート10:一面せん断試験 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会 CEN/TC 341, Geotechnical Investigation and Testingが、ISO 技術委員会 ISO/TC 182, Geotechnicsと協力して、ISO と CEN 間の技術協力に関する協定に従って作成したものです。 (ウィーン協定)

この初版は、技術的に改訂された ISO/TS 17892-10:2004 を取り消して置き換えます。また、技術正誤表 ISO/TS 17892-10:2004/Cor 1:2006 も組み込まれています。

前作からの主な変更点は以下の通り。

  • 本文と図の全体的な改訂と標本作成手順の追加。
  • 2 種類のリングせん断装置が含まれています。分割された試料容器によって規定される試験片内の深さで破損が発生するタイプA、および破損面の位置が装置によって規定されないタイプB。
  • 校正、保守、点検に関する附属書 A の追加。
  • 有効強度パラメータの追加計算に関する附属書 B の追加。

ISO 17892 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。

序章

この文書は、地盤工学の国際分野における直接せん断による土壌の有効せん断強度を決定するための実験室試験方法を提供します。

テストは、これまで国際的に標準化されていませんでした。この文書は幅広い優良事例を提示することを意図しており、国内文書との重大な違いは予期されていません。これは、国際的な慣行に基づいています (参考文献 [1] を参照)

この文書は、せん断ボックスまたはリングせん断装置のいずれかを使用して、圧密排水条件下での土壌の有効せん断強度を決定するための 2 つの方法を指定しています。

シアボックス試験は、一般に、土壌のピーク有効せん断強度パラメータの決定に使用されます。リングせん断試験は、一般に、細粒土の残留有効せん断強度パラメータの決定に使用されます。残留有効せん断強度パラメータは、せん断ボックス試験からも取得でき、ピーク有効せん断強度パラメータもリングせん断試験から取得できます。

試験方法は、試験片を直接せん断装置に配置し、所定の垂直応力を加え、試験片の排水 (および必要に応じて湿潤) を提供し、垂直応力下で試験片を圧密し、次に試験片をせん断することで構成されます。このせん断は、一定のせん断変形速度で、試験片の他の部分に対して相対的に、一方の部分を水平方向に変位させることによって課せられます。試験片がせん断されると、せん断力と水平方向および垂直方向の変位が測定されます。せん断は、有効応力が総応力と等しくなるように、余分な間隙圧力が排水によって消散できるように十分にゆっくりと適用されます。

1 スコープ

この文書は、せん断ボックスまたはリングせん断装置を使用して、圧密排水条件下での土壌の有効せん断強度を決定するための 2 つの実験室試験方法を指定しています。

この文書は、地盤調査の範囲内で、直接せん断における土壌の実効せん断強度パラメータの実験室での決定に適用されます。

この文書に含まれるテストは、乱されていない、再成形された、再圧縮された、または再構成された土壌を対象としています。この手順では、単一の垂直 (垂直) 応力下での試験片のせん断抵抗の決定の要件について説明します。一般に、1 つの土壌からの 3 つ以上の同様の試験片を、3 つ以上の異なる垂直圧力下でせん断するために準備し、附属書 B に従ってせん断強度パラメータを決定できるようにします。

段階的な荷重や事前せん断、または土壌と他の材料との間の界面試験など、試験片の準備と試験のための特別な手順は、この文書の手順ではカバーされていません。

この文書は、EN 1997-1 および EN 1997-2 に準拠した地盤調査および試験のための直接せん断における土壌の排水せん断強度の決定の要件を満たしています。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 17892-1, 地質調査および試験 — 土壌の実験室試験 — Part 1: 含水量の測定
  • ISO 14688-1, 地質調査および試験 — 土壌の識別および分類 — Part 1: 識別および説明
  • ISO 386, 液体ガラス実験室用温度計 - 設計、構造、および使用の原則

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

直接せん断試験

土の試験片を横方向に拘束し、機械的に誘発された水平面に沿ってせん断しながら、その平面に垂直に加えられる垂直応力を受ける試験。

3.2

せん断箱試験

直接せん断試験(3.1) 。試験片を堅固な正方形または円形の容器(せん断箱)に入れ,せん断箱の半分を他方に対して直線的に変位させることによってせん断を加える。

注記 1:図 1 を参照。

3.3

リングせん断試験

直接せん断試験(3.1) 。これにより、環状の試験片は、試験片の半分が他方に対して回転することによって引き起こされるせん断にさらされ、同時に、 破壊(3.4) 面に垂直に垂直方向の応力が加えられます。

注記 1:図 2 および 3 を参照。

3.4

失敗

ピーク水平せん断応力が観測されない場合、ピーク水平せん断応力が達成されるか、指定された変形基準が達成される応力またはひずみ条件

3.5

間隙圧力

土壌試料内の空隙内の水の圧力

3.6

一次統合

一定の総負荷荷重下での過剰 間隙圧力(3.5) の減少による有効応力の増加の結果として、試験片の空隙率が減少するプロセス。

注記1:一次圧密中の時間依存の体積変化は、主に排水条件によって制御されます。

参考文献

[1]DIN, ISSMGE (Eds.) (1998),地質工学実験室試験のための ISSMGE の勧告(英語、ドイツ語、フランス語) Beuth Verlag, ベルリン。
[2]ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現へのガイド (GUM:1995)
[3]EN 1997-1, Eurocode 7 — 地盤工学設計 — Part 1: 一般規則
[4]EN 1997-2, Eurocode 7 — 地盤工学設計 — Part 2: 地盤調査と試験
[5]ISO 17892-2, 地質調査および試験 — 土壌の実験室試験 — Part 2: かさ密度の決定

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 341, Geotechnical Investigation and Testing, in collaboration with ISO Technical Committee ISO/TC 182, Geotechnics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This first edition cancels and replaces ISO/TS 17892-10:2004, which has been technically revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO/TS 17892-10:2004/Cor 1:2006.

The main changes compared to the previous edition are as follows:

  • general revision of the text and figures and addition of specimen preparation procedures;
  • inclusion of two types of ring shear apparatus; Type A wherein failure occurs at the depth in the specimen defined by the split specimen container and Type B wherein the location of the failure surface is not defined by the apparatus;
  • addition of Annex A on calibration, maintenance and checks;
  • addition of Annex B on additional calculations for effective strength parameters.

A list of all the parts in the ISO 17892 series can be found on the ISO website.

Introduction

This document provides laboratory test methods for the determination of the effective shear strength of soils by direct shear within the international field of geotechnical engineering.

The tests have not previously been standardized internationally. It is intended that this document presents broad good practice and significant differences with national documents are not anticipated. It is based on international practice (see Reference [1]).

This document specifies two methods for the determination of the effective shear strength of soils under consolidated drained conditions using either a shearbox or a ring shear device.

The shearbox test is generally used for the determination of peak effective shear strength parameters of soils. The ring shear test is generally used for the determination of residual effective shear strength parameters of fine grained soils. Residual effective shear strength parameters can also be obtained from shearbox tests and peak effective shear strength parameters can also be obtained from ring shear tests.

The test method consists of placing the test specimen in the direct shear device, applying a pre-determined vertical stress, providing for draining (and wetting if required) of the test specimen, consolidating the specimen under vertical stress and then shearing the specimen. This shearing is imposed by displacing one part horizontally, relatively with respect to the other part of the specimen at a constant rate of shear-deformation. The shearing force and the horizontal and vertical displacements are measured as the specimen is sheared. Shearing is applied slowly enough to allow excess pore pressures to dissipate by drainage so that effective stresses are equal to total stresses.

1 Scope

This document specifies two laboratory test methods for the determination of the effective shear strength of soils under consolidated drained conditions using either a shearbox or a ring shear device.

This document is applicable to the laboratory determination of effective shear strength parameters for soils in direct shear within the scope of geotechnical investigations.

The tests included in this document are for undisturbed, remoulded, re-compacted or reconstituted soils. The procedure describes the requirements of a determination of the shear resistance of a specimen under a single vertical (normal) stress. Generally three or more similar specimens from one soil are prepared for shearing under three or more different vertical pressures to allow the shear strength parameters to be determined in accordance with Annex B.

Special procedures for preparation and testing the specimen, such as staged loading and pre-shearing or for interface tests between soils and other materials, are not covered in the procedure of this document.

NOTE This document fulfils the requirements of the determination of the drained shear strength of soils in direct shear for geotechnical investigation and testing in accordance with EN 1997-1 and EN 1997-2.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 17892-1, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 1: Determination of water content
  • ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1: Identification and description
  • ISO 386, Liquid-in-glass laboratory thermometers — Principles of design, construction and use

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

direct shear test

test whereby a specimen of soil is laterally restrained and sheared along a mechanically induced horizontal plane while subjected to a vertical stress applied normal to that plane

3.2

shearbox test

direct shear test (3.1) whereby a specimen is placed in a rigid square or circular container (shear box) and shearing is applied by linear displacement of one half of the shear box relative to the other

Note 1 to entry: See Figure 1.

3.3

ring shear test

direct shear test (3.1) whereby an annular specimen is subjected to shear induced by rotation of one half of the specimen relative to the other while subjected to vertical stress applied normal to the failure (3.4) plane

Note 1 to entry: See Figures 2 and 3.

3.4

failure

stress or strain condition at which either peak horizontal shear stress is achieved or a specified deformation criterion is achieved, if a peak horizontal shear stress is not observed

3.5

pore pressure

pressure of water in the voids within the soil specimen

3.6

primary consolidation

process whereby the void ratio of a specimen decreases as a result of an increase in the effective stress due to a decrease in the excess pore pressure (3.5) under a constant total applied load

Note 1 to entry: Time-dependent volume change during primary consolidation is primarily controlled by drainage conditions.

Bibliography

[1]DIN, ISSMGE (Eds.) (1998), Recommendations of the ISSMGE for geotechnical laboratory testing (in English, German and French). Beuth Verlag, Berlin.
[2]ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
[3]EN 1997-1, Eurocode 7 — Geotechnical design — Part 1: General rules
[4]EN 1997-2, Eurocode 7 — Geotechnical Design — Part 2: Ground investigation and testing
[5]ISO 17892-2, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 2: Determination of bulk density