ISO 22476-8:2018 地盤調査とテスト—フィールドテスト—パート8:全変位圧力計テスト | ページ 5

※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

全容積圧力計

FDP

圧力計モジュール (3.1.2) と コーン モジュール (3.1.3) を含むアセンブリ

注記 1: FDP は、その下端に一体型のコーンを備えた状態でジャッキでジャッキされるか、直接地面に打ち込まれ、それによって独自のテスト穴が形成されます。事前ボーリング、事前押し込み、またはその他の手段によるキャビティの準備は許可されません。

注記 2: 加えられた圧力とそれに伴うプローブの膨張は、試験された土壌の応力と変位の関係を取得するために測定および記録されます (図 1 を参照)

図1 |全容積圧力計の断面図

図1

Key

1全容積圧力計6
2圧力計モジュール7下部固定膜点
3コーンモジュール8位円錐
4プッシュロッドコネクタ9コーンチップ
5上部固定膜ポイント1025 mm ~ 50 mm (ISO 22476-1 による)

注:この例の縮尺は正確ではありません。

3.1.2

圧力計モジュール

拡張可能な柔軟な単細胞膜によって空洞の壁に均一な圧力を加えるように設計された円筒形の装置

3.1.3

コーンモジュール

円錐形の下端と 圧力計モジュール (3.1.2) を取り付けることができる接続部を備えた円筒形の装置

注記 1: コーンモジュールには、ISO 22476-1 に従ってコーン、摩擦スリーブ、および間隙圧センサーを取り付けることができます。

3.1.4

圧力計モジュール (3.1.2) の一部で、拡張されてキャビティ壁に圧力を伝達します。

注記 1:膜はマンドレルに取り付けられます。外部または内部で補強または保護することができます。補強または保護は膜の一部とみなされます。

3.1.5

膜の長さ

l

膜の上部固定点と下部固定点の間の距離 (3.1.4)

注記 1: 図 1 を参照。

3.1.6

圧力計システム

圧力計モジュール (3.1.2) 、 コーンモジュール (3.1.3) 、制御装置および測定システムとそれらを接続するラインの組み合わせ

3.1.7

体積変位型圧力計

膨張するキャビティの体積の変化を測定するセンサーを備えた 圧力計モジュール (3.1.2)

3.1.8

ラジアル変位型圧力計

膨張するキャビティの半径または直径の変化を測定するセンサーを備えた 圧力計モジュール (3.1.2)

3.1.9

膜の圧力損失

空気中で 膜 (3.1.4) を膨張させるのに必要な 圧力計モジュール (3.1.2) 内の圧力。膨張の関数として表されます。

3.1.10

膜の圧縮率

圧力計モジュール(3.1.2 )の内圧の変化に関連した 膜の厚さの変化(3.1.4 )

3.1.11

システムコンプライアンス

膜 (3.1.4) の膨張が制限されている状況where の内圧変化に応じた 圧力計システム (3.1.6) の体積変化

注記 1:システムの適合性は 、圧力計システムの変形 (3.1.6) と 膜の圧縮率 (3.1.10) の両方を考慮し、時間の影響も含みます。

3.1.12

加えられた圧力

膜(3.1.4) の外面によって土壌または弱い岩の空洞の壁に加えられる圧力

3.1.13

校正シリンダー

膜の膨張を制限し、システムのコンプライアンスを決定するために使用される既知の弾性特性を持つ円筒管

3.1.14

参考文献

拡張時に 膜 (3.1.4) が 校正シリンダー (3.1.13) の壁に接触する直前のセンサーの読み取り値

3.1.15

キャビティボリューム

V

膜の上部固定点と下部固定点の間の地面の空洞の容積 (3.1.4)

3.1.16

初期キャビティ容積

V _

理論的 キャビティ容積 (3.1.15) 、次のように計算されます。

V 0 = l mb ⋅ 1/4 π ( d cm ) 2

どこ
l 膜の長さです。
d _はコーンモジュールの最大直径です

3.1.17

体積ひずみ

εv_v

初期キャビティ容積に対するキャビティ容積の変化 (3.1.16)

mml_m1

どこ
Vはキャビティの体積です。
V _は初期キャビティ容積です

注記 1:体積ひずみと半径方向ひずみの間の変換は付録 E に記載されています。

3.1.18

初期半径

r _

キャビティの理論上の半径。次のように計算されます。

r 0 = 0.5 d cm

ここで、 d cmはコーンモジュールの最大直径です。

3.1.19

ラジアルひずみ

εrr

初期キャビティ半径に対するキャビティ半径の変化 (3.1.18) :

mml_m2

どこ
rはキャビティの半径です。
r _は初期キャビティ半径です

3.1.20

体積ひずみ変化率

mml_m3

体積ひずみ (3.1.17) の時間変化:

mml_m4

どこ
Vは、選択された期間 Δ t にわたる体積変化です。
V _は初期キャビティ容積です。
tボリュームの変更が行われた時間の増分です

3.1.21

半径方向ひずみ変化率

mml_m5

径方向ひずみ (3.1.19) の時間変化:

mml_m6

どこ
rは、選択された期間 Δ t にわたる半径の変化です。
r _は初期キャビティ半径です。
t半径方向の変位が発生した時間増分です

3.1.22

圧力の適用速度

mml_m7

加えられた圧力の時間の経過に伴う変化率。

mml_m8

どこ
pは、選択された期間 Δ t にわたる圧力変化です。
t圧力がかかる時間の増分

3.1.23

スラストマシン

FDP (3.1.1) と ロッド (3.1.24) を一定の貫通速度で地中に押し込む装置

3.1.24

プッシュロッド

FDP に力を伝達するための一連のロッド (3.1.1)

注記 1:固定水平面 (図 2) は、通常、地表面 (陸上または沖合) のレベルに対応します。これはテストの開始点とは異なる場合があります。

図2侵入長さと侵入深さ

図_2

Key

1貫通長さ
2コーンモジュールの円錐部分の基部
3侵入深さ
4固定水平面

3.1.25

侵入深さ

z

固定水平面に対する円錐の底面までの深さ

3.1.26

貫通長さ

プッシュロッド (3.1.24) と FDP (3.1.1) の長さの合計、固定水平面に対する円錐部分の高さだけ減じたもの

注記 1: 図 2 を参照。

3.1.27

テストの深さ

圧力計テストwhere 実行される深さ。膜の中央の高さで、固定水平面に対して測定されます。

3.1.28

測定システム

全容積圧力計テスト中に行われた測定値を転送および保存するために使用されるすべてのセンサー、補助部品、およびソフトウェア

3.1.29

アンロードとリロードのサイクル

圧力と体積または半径の制御された減少、その後膨張が再開される

3.1.30

リロード/アンロードサイクル

テストの最終収縮段階中の圧力と体積または半径の制御された増加、その後収縮が再開される

3.1.31

ゼロ負荷読み取り値

センサーの負荷がゼロの場合、つまり、測定システムの動作に必要な補助電源がオンになっている間、測定対象のパラメータの値がゼロの場合の測定システムの安定した出力

3.1.32

ドリフト

全容積圧力計テストの実行前後の測定システムのゼロ荷重読み取り値または基準読み取り値の絶対差

3.1.33

不確実性

適用係数 2 による拡張不確実性

注記 1:カバレッジ係数は ENV 13005 で定義されています。

3.2 記号

シンボル説明ユニット
A c円錐の断面投影面積mm2
d _コーンモジュールの最大直径んん
d _圧力計モジュールの最大直径んん
d t校正シリンダーの内径んん
h cコーンモジュールの円錐部分の高さんん
l 膜の長さんん
M sシステムの剛性kPa/ mm3
PプレッシャーkPa
p h圧力センサーと膜の中間高さの圧力との間の圧力差kPa
p r圧力計モジュールの圧力測定値kPa
p m圧力損失 膜抵抗に打ち勝つ圧力kPa
p オフセット圧力のオフセットkPa
p rm膜抵抗を補正した圧力測定値kPa
p _基準体積V refでの圧力kPa
p _初期キャビティ容積V 0での圧力kPa
mml_m9圧力変化率kPa/s
rキャビティ半径んん
r オフセットセンサーによる半径の読み取り値による実際の半径のオフセットんん
r _初期半径んん
t時間s
Vキャビティボリュームmm3
V オフセットボリュームのセンサー読み取り値による実際のボリュームのオフセットmm3
V ref基準体積mm3
V _初期キャビティ容積mm3
z侵入深さm
εrrラジアルひずみ
εv_v体積ひずみ
mml_m10ひずみ変化率s −1
mml_m11体積ひずみ変化率s −1

参考文献

1EN 1997-1, ユーロコード 7: 地盤工学設計 — Part 1: 一般規則
2EN 1997-2, ユーロコード 7: 地盤工学設計 — Part 2: 地盤の調査と試験

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

full displacement pressuremeter

FDP

assembly containing a pressuremeter module (3.1.2) and a cone module (3.1.3)

Note 1 to entry: The FDP is jacked or driven directly into undisturbed ground with an integral cone at its lower end thereby creating its own test hole. No preparation of the cavity is permitted either by pre-boring, pre-pushing or any other means.

Note 2 to entry: The applied pressure and associated expansion of the probe are measured and recorded so as to obtain the stress-displacement relationship for the soil as tested (see Figure 1).

Figure 1 — Cross section of a full displacement pressuremeter

Figure_1

Key

1full displacement pressuremeter6membrane
2pressuremeter module7lower fixed membrane point
3cone module8cone
4push rod connector9cone tip
5upper fixed membrane point1025 mm to 50 mm (according to ISO 22476-1)

NOTE The example is not to scale.

3.1.2

pressuremeter module

cylindrical device designed to apply a uniform pressure to the walls of a cavity by means of an expandable flexible single-cell membrane

3.1.3

cone module

cylindrical device with a conical shaped lower end and a connection to which the pressuremeter module (3.1.2) can be attached

Note 1 to entry: The cone module can be instrumented with cone, friction sleeve and pore pressure sensors according to ISO 22476-1.

3.1.4

membrane

part of the pressuremeter module (3.1.2) that is expanded and thereby transmits pressure to the cavity wall

Note 1 to entry: The membrane is fitted on a mandrel. It may be externally or internally reinforced or protected. The reinforcement or protection is deemed to be part of the membrane.

3.1.5

membrane length

lmb

distance between the upper and lower fixed points of the membrane (3.1.4)

Note 1 to entry: See Figure 1.

3.1.6

pressuremeter system

pressuremeter module (3.1.2) , cone module (3.1.3) , controlling devices and measuring system in combination with any lines connecting them together

3.1.7

volume-displacement type pressuremeter

pressuremeter module (3.1.2) fitted with a sensor to measure the change in the volume of the expanding cavity

3.1.8

radial-displacement type pressuremeter

pressuremeter module (3.1.2) fitted with sensors to measure the change in the radius or diameter of the expanding cavity

3.1.9

membrane pressure loss

pressure in the pressuremeter module (3.1.2) required to expand the membrane (3.1.4) in air, expressed as a funtion of the expansion

3.1.10

membrane compressibility

change in thickness of the membrane (3.1.4) as related to the change in internal pressure in the pressuremeter module (3.1.2)

3.1.11

system compliance

volume change in a pressuremeter system (3.1.6) in response to the internal pressure variation in a situation where the expansion of the membrane (3.1.4) is restricted

Note 1 to entry: The system compliance takes into account both the deformation of the pressuremeter system (3.1.6) and the membrane compressibility (3.1.10) and includes time effects.

3.1.12

applied pressure

pressure applied by the external surface of the membrane (3.1.4) to the walls of the cavity in the soil or weak rock

3.1.13

calibration cylinder

cylindrical tube of known elastic properties used for the restriction of the membrane expansion and hence for the determination of system compliance

3.1.14

reference reading

reading of a sensor just before the membrane (3.1.4) touches the wall of the calibration cylinder (3.1.13) when expanding

3.1.15

cavity volume

V

volume of the cavity in the ground between the upper and lower fixed points of the membrane (3.1.4)

3.1.16

initial cavity volume

V0

theoretical cavity volume (3.1.15) , calculated as:

V0 = lmb ⋅ ¼ π (dcm)2

where
lmbis the membrane length;
dcmis the maximum diameter of the cone module

3.1.17

volumetric strain

εv

change in the volume of the cavity with respect to the initial cavity volume (3.1.16)

mml_m1

where
Vis the cavity volume;
V0is the initial cavity volume

Note 1 to entry: Conversions between the volumetric strain and the radial strain are given in Annex E.

3.1.18

initial cavity radius

r0

theoretical radius of the cavity, calculated as follows:

r0 = 0,5 dcm

where dcm is the maximum cone module diameter

3.1.19

radial strain

εr

change in the radius of the cavity with respect to the initial cavity radius (3.1.18) :

mml_m2

where
ris the cavity radius;
r0is the initial cavity radius

3.1.20

rate of volumetric strain change

mml_m3

change of the volumetric strain (3.1.17) with time:

mml_m4

where
ΔVis the volume change over a selected period Δt;
V0is the initial cavity volume;
Δtis the time increment over which the volume change took place

3.1.21

rate of radial strain change

mml_m5

change of the radial strain (3.1.19) with time:

mml_m6

where
Δris the radius change over a selected period Δt;
r0is the initial cavity radius;
Δtis the time increment over which the radial displacement took place

3.1.22

rate of pressure application

mml_m7

rate of change of the applied pressure with time.

mml_m8

where
Δpis the pressure change over a selected period Δt;
Δttime increment over which the pressure took place

3.1.23

thrust machine

equipment that pushes the FDP (3.1.1) and rods (3.1.24) into the ground at a constant rate of penetration

3.1.24

push rods

string of rods for the transfer of forces to the FDP (3.1.1)

Note 1 to entry: The fixed horizontal plane (Figure 2) usually corresponds to the level of the ground surface (on shore or off shore). This may be different from the starting point of the test.

Figure 2 — Penetration length and penetration depth

Figure_2

Key

1penetration length
2base of the conical part of the cone module
3penetration depth
4fixed horizontal plane

3.1.25

penetration depth

z

depth to the base of the cone, relative to the fixed horizontal plane

3.1.26

penetration length

sum of the length of the push rods (3.1.24) and of the FDP (3.1.1) , reduced by the height of the conical part, relative to the fixed horizontal plane

Note 1 to entry: See Figure 2.

3.1.27

test depth

depth where a pressuremeter test is performed, measured at membrane mid-height and relative to the fixed horizontal plane

3.1.28

measuring system

all sensors, ancillary parts and software used to transfer and to store the measurements made during the full displacement pressuremeter test

3.1.29

unload-reload cycle

controlled decrease in the pressure and volume or radius, after which the expansion is resumed

3.1.30

reload-unload cycle

controlled increase in the pressure and volume or radius during the final contraction phase of the test after which the contraction is resumed

3.1.31

zero load reading

stable output of a measuring system if there is zero load on the sensors, i.e. the parameter to be measured has a value of zero while any auxiliary power supply required to operate the measuring system is switched on

3.1.32

drift

absolute difference of the zero load readings or reference readings of the measuring system before and after the execution of the full displacement pressuremeter test

3.1.33

uncertainty

expanded uncertainty with a coverage factor 2

Note 1 to entry: Coverage factors are defined in ENV 13005.

3.2 Symbols

SymbolDescriptionUnit
Accross-sectional projected area of the conemm2
dcmmaximum diameter of the cone modulemm
dpmmaximum diameter of the pressuremeter modulemm
dtinternal diameter of the calibration cylindermm
hcheight of the conical part of the cone modulemm
lmbmembrane lengthmm
Mssystem stiffnesskPa/mm3
PpressurekPa
phpressure difference between the pressure sensor and the pressure at the midheight of the membranekPa
prpressure reading in the pressuremeter modulekPa
pmpressure loss pressure to overcome the membrane resistancekPa
poffsetoffset of the pressurekPa
prmpressure reading corrected for the membrane resistancekPa
prefpressure at reference volume VrefkPa
p0pressure at initial cavity volume V0kPa
mml_m9rate of pressure changekPa/s
rcavity radiusmm
roffsetoffset of the real radius with the sensor reading of the radiusmm
r0initial cavity radiusmm
ttimes
Vcavity volumemm3
Voffsetoffset of the real volume with the sensor reading of the volumemm3
Vrefreference volumemm3
V0initial cavity volumemm3
zpenetration depthm
εrradial strain
εvvolumetric strain
mml_m10rate of strain changes−1
mml_m11rate of volumetric strain changes−1

Bibliography

1EN 1997-1, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 1: General rules
2EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 2: Ground investigation and testing