ISO 22476-4:2021 地盤調査とテスト-フィールドテスト-パート4：メナード手順によるプレボーリング圧力計テスト

この規格プレビューページの目次

※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。

3 用語、定義、記号

3.1 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

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

3.1.1

圧力計サンプル

油圧および/または加圧ガスを加えることで拡張できる円筒形の柔軟なプローブ

3.1.2

圧力計制御ユニット

圧力ステップを調整し、プローブの圧力と測定セルの体積または半径を読み取るために、プローブに流体および/またはガスの圧力を供給できる適切なデバイスのセット

3.1.3

接続線

制御ユニットをプローブに接続し、測定セルおよび番細胞に流体および/またはガスの圧力を供給するケーブル

3.1.4

圧力計テストポケット

圧力計プローブを受け入れるために地面に形成された円筒形の空洞 (3.1.1)

注記 1:附属書 C を参照。

3.1.5

ボーリング孔圧力計

円形断面の圧力計テストポケット (3.1.4) が地面に作られ、その中に圧力計プローブ (3.1.1) が配置されるボーリング孔

注記 1: 図 1 を参照。

3.1.6

メナール圧力計テスト

圧力計プローブ (3.1.1) が圧力計テストポケット (3.1.4) 内で膨張し、その結果生じるポケットの拡張が、定義されたプログラムに従って時間と圧力増分の関数として測定されるプロセス。

注記 1: 図 4 を参照。

3.1.7

圧力計が鳴る

圧力計ボアホール (3.1.5) 内の同じステーションから実行された一連のメナール圧力計テスト (3.1.6)

3.1.8

圧力測定値

コントロールユニット（CU）で読み取った圧力測定セルに供給する流体および/またはガス回路の高さ

3.1.9

圧力損失

プローブ内の圧力と圧力計のテストポケット (3.1.4) の壁にかかる圧力の差

3.1.10

体積損失

プローブの外径を一定に保ちながら、コントロールユニットで体積の読み取り値を測定

注記 1:これらはシステムの圧縮性 (膜、プローブ、チューブ、流体、制御ユニットを含む) によるものです。

3.1.11

生の圧力計の曲線

時間 60 秒で記録された注入量 ( V ₆₀と表記) と各圧力ステップでの印加圧力p _r グラフプロット

3.1.12

修正された圧力計の曲線

補正された体積V _i または半径方向の変位対補正された圧力p のグラフプロット

注記 1: 図 5 を参照。

3.1.13

圧力計のクリープ

各圧力ステップで 60 秒と 30 秒で記録された体積の差: V ₆₀ – V ₃₀ = V _60/30

3.1.14

修正された圧力計のクリープ曲線

補正された圧力計のクリープ_と各圧力ステップでの補正された適用圧力のグラフプロット

注記 1: 図 5 を参照。

3.1.15

圧力計のログ

圧力計のサウンディング結果のグラフレポート (3.1.7) と、掘削中に収集されたすべての情報

注記 1: F.3 を参照。

3.1.16

メナール圧力計の係数

圧力計曲線の ( p _1,V ₁ ) と ( p _2,V ₂ ) の間のセクションから得られる係数

注記 1: 図 D.6 を参照。

3.1.17

メナール圧力計の限界圧力

測定セルの深さにある圧力計テストポケット (3.1.4) の容積が元の容積の 2 倍になる圧力

注記 1: 図 D.5 を参照。

3.1.18

圧力計クリープ圧力

クリープ曲線に当てはめた 2 つの直線の交点として定義される圧力

注記 1: 図 D.4 を参照。

3.1.19

オペレーター

テストを実施する人

3.1.20

ケーシング

穴が陥没するのを防ぐため、またはポケットの位置より上の周囲の地層へのフラッシング媒体の損失を防ぐために、ボアホールに挿入されるチューブの長さ。

3.2 記号

この文書の目的上、表 2 の記号が適用されます。

表 2 —記号

シンボル	説明	ユニット
離れて	逆数曲線近似法のパラメータ	cm ³ 、cm ³/MPa
A ～_{_A6}	双曲線近似法のパラメータ	変数
a	装置体積損失係数	^cm3/MPa
b, c	プローブ圧力損失補正のためのべき乗型補間のパラメータ	変数
エ、エ	プローブ体積損失補正用の線形補間のパラメータ	変数
_d	中央測定セルの外径（スロット付きチューブなどの追加の保護を含む）	んん
d _c _i	スロット付きチューブ付きプローブの内側部分の外径	んん
_d	孔辺細胞の外径	んん
d _i	体積損失校正に使用する校正シリンダーの内径	んん
d _r	データ補正前の、CU で読み取られた拡張時の中央測定セルの外径	^cm3
_d	穴あけ工具の直径	んん
E _M	メナール圧力計の係数	MPa
K	トライセルプローブの差圧を決定する要因	-
_l	細胞膜がプローブのスチールコアに固定されている場合の、プローブの中央測定セルの長さ	んん
_l	各孔辺細胞の長さ	んん
l _m	スロット付きチューブのスロット付き部分のチューブ軸に沿った長さ	んん
l _p	体積損失校正に使用される校正シリンダーの長さ	んん
l _t	カバーの長さ	んん
m	プローブ圧力損失補正のためのべき乗型補間のパラメータ	-
m _E	m _i の傾きの最小値 (厳密に正)	^cm3/MPa
I_i	座標 ( p _i _-1 , V _i _-1 ) と ( p _i , V _i ) の 2 点間の補正された圧力計曲線の傾き	^cm3/MPa
p	補正後の地面にかかる圧力	MPa
p _c	圧力計プローブの測定セル内の流体またはガスの圧力。	MPa
p _e	サンプル圧力損失の補正	MPa
p _E	傾きm _E を示すセグメントの原点の圧力	MPa
_E	勾配m _E を示すセグメントの端の圧力	MPa
p _el	プローブの到達圧力損失	MPa
p _f	圧力計クリープ圧力	MPa
_p	孔辺細胞内の圧力、CU トランスデューサーの高度で読み取られます。	-
_p	コントロールユニットインジケーターと圧力計プローブの中央測定セル間の静水圧	MPa
_i	圧力計補正圧力	MPa
p	メナール圧力計地面の限界圧力	MPa
p _lMDH	二重双曲線法によって外挿されたメナール圧力計の限界圧力	MPa
p _lMH	双曲線法によって外挿されたメナール圧力計の限界圧力	MPa
p _IMR	逆数曲線法により外挿されたメナール圧力計の限界圧力	MPa
_p	特定の膨張に対する中央測定細胞膜の圧力損失	MPa
p _r	測定セルの流体またはガス回路内の圧力。CU トランスデューサの高さで読み取られます。	MPa
_p	負荷プログラムに従った各圧力ステップの目標圧力	MPa
_p	圧力計は静止圧力で水平	MPa
_p	圧力計のモジュラス圧力範囲の原点での補正圧力	MPa
_p	圧力計のモジュラス圧力範囲の端での補正圧力	MPa
t	時間	s
t _h	負荷圧力レベルが保持される時間	s
_u	試験深度における地中間隙水圧	MPa
V	ゼロ調整とデータ補正後の、中央の測定セルに注入され、圧力ステップの開始後 60 秒後に測定された体積の値	^cm3
_V	中央測定セルの元の容積（該当する場合、スロット付きチューブを含む）	^cm3
V _E	データ補正後の圧力p _E の中央測定セルに注入される体積の値	^cm3
_E	データ補正後の圧力p'_E の中央測定セルに注入された体積の値	^cm3
V _e	装置全体の体積損失を補正
V _i	修正後のボリューム	^cm3
_V	圧力計キャビティの元の容積が 2 倍になったときに、中央の測定セルに注入される容積のデータ補正後の値	^cm3
V _m	V ₁とV ₂の間の平均補正ボリューム	^cm3
V _p	対応する体積は、体積損失校正テストで得られたp - V 曲線上のデータポイントに最もよく適合する直線の体積軸上の切片です (図 B.2 を参照)	^cm3
V _r	データ修正前の、CU で読み取られたプローブに注入された量	^cm3
_V	スロット付きチューブを含む中央測定セルの容積	^cm3
_V	圧力計のモジュラス圧力範囲の原点における補正後の体積	^cm3
_V	圧力計のモジュラス圧力範囲の端での補正された体積	^cm3
_V	圧力ステップの開始から 30 秒後に読み取られた、中央の測定セルに注入された量	^cm3
_V	圧力ステップの開始から 60 秒後に読み取られた、中央の測定セルに注入された量	^cm3
V _60/30	圧力ステップに達した後の 30 秒から 60 秒までの注入量の変化 (圧力計クリープとも呼ばれます)	^cm3
V60 _/60	連続する 2 つの圧力ステップ間の 60 秒間の注入量の変化	^cm3
z	標高、日付よりもプラスにカウントされます	m
z _cu	プローブに注入される流体および/またはガスの圧力測定装置の上昇	m
z _N	圧力計が鳴っている場所の地表面の標高	m
z _p	試験中の測定セル中心の上昇	m
_z	地下水面の上昇（または海洋または河川環境における自由水面）	m
β	圧力計のモジュラス圧力範囲を決定するために使用される係数	---
γ	試験時の地面の単位重量	kN/ ^m3
_i	中央測定セルに注入される液体の単位重量	kN/ ^m3
γw_w	水の単位重量	kN/ ^m3
p	負荷圧力増分	MPa
p	初期圧力増加	MPa
_i	トランスデューサi の測定セルの半径	m
Δt _i	圧力ステップi に達するまでの時間	s
V	体積測定の公差	^cm3
_g	深さ 1 メートルあたりの p _k におけるガスの圧力水頭の変化率	m ^-1
ν	ポアソン比	-
σ_hs	試験標高における地盤の総水平応力	kPa
σ_vs	試験深度における地盤の垂直応力の合計	kPa

参考文献

1	ISO 22476-5, 地質調査および試験 — 現場試験 — Part 5: フレキシブル膨張計試験
2	Ménard L.、「The Interpretation of Pressuremeter Tests Results」、 Sols-Soils n°26 、パリ、1975 年（テキストはフランス語とドイツ語で利用可能）。
3	Baud J.-P.、Gambin M.、Uprichard ST, 「メナール圧力計テストのモデリングと自動分析」、 Géotechnique et Informatique 、パリの ENPC 主催シンポジウム議事録、Preses des Ponts, パリ、1992 年。
4	Hansbo S.、Pramborg G.、基礎設計におけるメナール圧力計の経験、in:圧力計、オックスフォードの BGS 主催の ISP3 シンポジウムの議事録、ICE 出版、ロンドン、1990 年、 https://www.icevirtuallibrary.com/doi/フル/10.1680/p3is.15562.0034

3 Terms, definitions and symbols

3.1 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:

3.1.1

pressuremeter probe

cylindrical flexible probe which can be expanded by the application of hydraulic pressure and/or pressurised gas

3.1.2

pressuremeter control unit

set of suitable devices capable of supplying fluid and/or gas pressure to the probe, to adjust pressure steps and take readings of the probe’s pressure and the volume or radius of the measuring cell

3.1.3

connecting line

cable that connects the control unit to the probe, delivers fluid and/or gas pressure in the measuring and guard cells

3.1.4

pressuremeter test pocket

circular cylindrical cavity formed in the ground to receive a pressuremeter probe (3.1.1)

Note 1 to entry: See Annex C.

3.1.5

pressuremeter borehole

borehole in which pressuremeter test pockets (3.1.4) with circular cross sections are made in the ground, and into which the pressuremeter probe (3.1.1) is to be placed

Note 1 to entry: See Figure 1.

3.1.6

Ménard pressuremeter test

process during which a pressuremeter probe (3.1.1) is inflated in the pressuremeter test pocket (3.1.4) and the resulting pocket expansion is measured as a function of time and pressure increments according to a defined programme

Note 1 to entry: See Figure 4.

3.1.7

pressuremeter sounding

sequence of Ménard pressuremeter tests (3.1.6) executed from the same station in the pressuremeter borehole (3.1.5)

3.1.8

pressure reading

pressure as read at the control unit (CU) elevation in the fluid and/or gas circuit supplying the measuring cell

3.1.9

pressure loss

difference between the pressure inside the probe and the pressure applied to the pressuremeter test pocket (3.1.4) wall

3.1.10

volume loss

volume readings on the control unit while probe is kept at constant external diameter

Note 1 to entry: They are due to system compressibility (including membrane, probe, tubing, fluid and control unit).

3.1.11

raw pressuremeter curve

graphical plot of the injected volumes recorded at time 60 s, noted V₆₀, versus the applied pressure at each pressure step, p_r

3.1.12

corrected pressuremeter curve

graphical plot of the corrected volumes V_i or radial displacements versus the corrected pressure p

Note 1 to entry: See Figure 5.

3.1.13

pressuremeter creep

difference in volumes recorded at 60 s and at 30 s at each pressure step: V₆₀ – V₃₀ = V_60/30

3.1.14

corrected pressuremeter creep curve

graphical plot of the corrected pressuremeter creep_, versus the corrected applied pressure at each pressure step

Note 1 to entry: See Figure 5.

3.1.15

pressuremeter log

graphical report of the results of the pressuremeter sounding (3.1.7) , together with all the information gathered during the drilling

Note 1 to entry: See F.3.

3.1.16

Ménard pressuremeter modulus

modulus obtained from the section between (p_1,V₁) and (p_2,V₂) of the pressuremeter curve

Note 1 to entry: See Figure D.6.

3.1.17

Ménard pressuremeter limit pressure

pressure at which the volume of the pressuremeter test pocket (3.1.4) at the depth of the measuring cell has doubled its original volume

Note 1 to entry: See Figure D.5.

3.1.18

pressuremeter creep pressure

pressure defined as the intersection of two straight lines fitted on the creep curve

Note 1 to entry: See Figure D.4.

3.1.19

operator

person who carries out the test

3.1.20

casing

lengths of tubing inserted into a borehole to prevent the hole caving in or to prevent the loss of flushing medium to the surrounding formation, above pocket location

3.2 Symbols

For the purposes of this document, the symbols in Table 2 apply:

Table 2 — Symbols

Symbol	Description	Unit
A, B	Parameters for reciprocal curve fitting method	cm³, cm³/MPa
A₁to A₆	Parameters for hyperbolic curve fitting methods	variable
a	Apparatus volume loss coefficient	cm³/MPa
b, c	Parameters of power law type interpolation for the probe pressure loss correction	variable
d, e	Parameters of linear type interpolation for the probe volume loss correction	variable
d_c	Outside diameter of the central measuring cell, including any additional protection such as a slotted tube	mm
d_c_i	Outside diameter of the inner part of the probe with slotted tube	mm
d_g	Outside diameter of the guard cells	mm
d_i	Inside diameter of the calibration cylinder used for the volume loss calibration	mm
d_r	Outside diameter of the central measuring cell during expansion as read on the CU, before data correction	cm³
d_t	Drilling tool diameter	mm
E_M	Ménard pressuremeter modulus	MPa
K	Factor to determine the differential pressure for tri-cell probes	-
l_c	Length of the central measuring cell of the probe, when the cell membrane is fixed on the probe steel core	mm
l_g	Length of each guard cell	mm
l_m	Length along the tube axis of the slotted section of the slotted tube	mm
l_p	Length of the calibration cylinder used for the volume loss calibration	mm
l_t	Length of the cover	mm
m	Parameter of power law type interpolation for the probe pressure loss correction	-
m_E	Minimum value, strictly positive, of the m_i slopes	cm³/MPa
m_i	Slope of the corrected pressuremeter curve between the two points with coordinates (p_i_-1, V_i_-1) and (p_i , V_i )	cm³/MPa
p	Pressure applied to the ground after correction	MPa
p_c	Fluid or gas pressure in the measuring cell of the pressuremeter probe.	MPa
p_e	Correction for probe pressure loss	MPa
p_E	Pressure at the origin of the segment exhibiting the slope m_E	MPa
p'_E	Pressure at the end of the segment exhibiting the slope m_E	MPa
p_el	Ultimate pressure loss of the probe	MPa
p_f	Pressuremeter creep pressure	MPa
p_g	Pressure in the guard cells, read at the CU transducer elevation	-
p_h	Hydrostatic pressure between the control unit indicator and the central measuring cell of the pressuremeter probe	MPa
p_i	Pressuremeter corrected pressure	MPa
p_lM	Ménard pressuremeter limit pressure of the ground	MPa
p_lMDH	Ménard pressuremeter limit pressure as extrapolated by the double hyperbolic method	MPa
p_lMH	Ménard pressuremeter limit pressure as extrapolated by the hyperbolic method	MPa
p_lMR	Ménard pressuremeter limit pressure as extrapolated by the reciprocal curve method	MPa
p_m	Pressure loss of the central measuring cell membrane for a specific expansion	MPa
p_r	Pressure in the measuring cell fluid or gas circuit, read at the CU transducer elevation	MPa
p_t	Target pressure for each pressure step according to loading program	MPa
p₀	Pressuremeter horizontal at rest pressure	MPa
p₁	Corrected pressure at the origin of the pressuremeter modulus pressure range	MPa
p₂	Corrected pressure at the end of the pressuremeter modulus pressure range	MPa
t	Time	s
t_h	Time the loading pressure level is held	s
u_s	Pore water pressure in the ground at the depth of the test	MPa
V	Value, after zeroing and data correction, of the volume injected in the central measuring cell and measured 60 s after starting a pressure step	cm³
V_c	Original volume of the central measuring cell, including the slotted tube, if applicable	cm³
V_E	Value, after data correction, of the volume injected in the central measuring cell for pressure p_E	cm³
V’_E	Value, after data correction, of the volume injected in the central measuring cell for pressure p’_E	cm³
V_e	Correction for volume loss of the whole equipment
V_i	Corrected volume	cm³
V_L	Value, after data correction, of the volume injected in the central measuring cell when the original volume of the pressuremeter cavity has doubled	cm³
V_m	The average corrected volume between V₁ and V₂	cm³
V_p	Volume corresponding is the intercept on the volume axis of the straight line best fitting the data points on the p-V curve obtained in the volume loss calibration test (see Figure B.2)	cm³
V_r	Volume injected in the probe as read on the CU, before data correction	cm³
V_t	Volume of the central measuring cell including the slotted tube	cm³
V₁	Corrected volume at the origin of the pressuremeter modulus pressure range	cm³
V₂	Corrected volume at the end of the pressuremeter modulus pressure range	cm³
V₃₀	Volume injected in the central measuring cell as read 30 s after the beginning of the pressure step	cm³
V₆₀	Volume injected in the central measuring cell as read 60 s after the beginning of the pressure step	cm³
V_60/30	Injected volume change from 30 s to 60 s after reaching the pressure step, also called pressuremeter creep	cm³
V_60/60	60 s injected volume change between two successive pressure steps	cm³
z	Elevation, positively counted above datum	m
z_cu	Elevation of the pressure measuring device for the fluid and/or gas injected in the probe	m
z_N	Elevation of the ground surface at the location of the pressuremeter sounding	m
z_p	Elevation of the measuring cell centre during testing	m
z_w	Elevation of the ground water table (or free water surface in a marine or river environment)	m
β	Coefficient used to determine the pressuremeter modulus pressure range	---
γ	Unit weight of ground at the time of testing	kN/m³
γ_i	Unit weight of the liquid injected in the central measuring cell	kN/m³
γ_w	Unit weight of water	kN/m³
Δp	Loading pressure increment	MPa
Δp₁	Initial pressure increment	MPa
r_i	Radius of the measuring cell for transducer i	m
Δt_i	Duration to achieve pressure step i	s
δV	Tolerance for volume measurement	cm³
λ_g	Rate of change of pressure head of gas at p_k per metre depth	m^-1
ν	Poisson’s ratio	-
σ_hs	Total horizontal stress in the ground at test elevation	kPa
σ_vs	Total vertical stress in the ground at test depth	kPa

Bibliography

1	ISO 22476-5, Geotechnical investigation and testing — Field testing — Part 5: Flexible dilatometer test
2	Ménard L., The Interpretation of Pressuremeter Tests Results, Sols-Soils n°26, Paris, 1975. (text in French and German available).
3	Baud J.-P., Gambin M., Uprichard S.T., Modeling and Automatic Analysis of a Ménard Pressuremeter Test, in: Géotechnique et Informatique, Proceedings of a Symposium Organised by ENPC in Paris, Presses des Ponts, Paris, 1992.
4	Hansbo S., Pramborg G., Experience of the Ménard pressuremeter in foundation design, in: Pressuremeters, Proceedings of ISP3 Symposium organised by BGS in Oxford, ICE publishing, London, 1990, https://www.icevirtuallibrary.com/doi/full/10.1680/p3is.15562.0034 .

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