ISO 17892 Geotechnický prieskum a testovanie - Laboratórne testovanie pôdy

Norma „ISO 17892 Geotechnický prieskum a testovanie - Laboratórne testovanie pôdy “, ktorú vydala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) , pozostáva z nasledujúcich podsekcií publikovaných pod rovnakým názvom:

• Norma ISO 17892-1 Časť 1: Stanovenie obsahu vody opisuje metódu na stanovenie obsahu vody v pôdach. Táto norma sa vzťahuje na laboratórne stanovenie obsahu vody (vlhkosti) v testovacej vzorke pôdy sušením v peci v kontexte geotechnických prieskumov. Obsah vody je nevyhnutný ako vodítko pre klasifikáciu prírodných pôd a ako kontrolné kritérium v ​​zhutnených pôdach a meria sa vo vzorkách používaných vo väčšine terénnych a laboratórnych testov. Metóda sušenia v peci je definitívny postup používaný v bežnej laboratórnej praxi. Praktický postup na stanovenie obsahu vody v pôde spočíva v stanovení úbytku hmotnosti počas sušenia testovacej vzorky na konštantnú hmotnosť v kontrolovanej sušiarni pri stanovenej teplote. Predpokladá sa, že úbytok hmotnosti je spôsobený voľnou vodou a vzťahuje sa na zostávajúcu suchú hmotnosť pevných častíc. Táto norma spĺňa požiadavky na stanovenie obsahu vody v pôdach pre geotechnické prieskumy a testovanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.
• Norma „ISO 17892-2 Časť 2: Stanovenie objemovej hmotnosti“ opisuje tri metódy na stanovenie objemovej hmotnosti zemín:
  • Metóda lineárneho merania: Táto metóda je vhodná na stanovenie objemovej hmotnosti vzorky pôdy pravidelného tvaru vrátane vzoriek pripravených na iné testy. Použité vzorky sú obdĺžnikové hranoly alebo valce s kruhovým prierezom.
  • Metóda ponorenia do kvapaliny: Táto metóda zahŕňa stanovenie objemovej hmotnosti vzorky prírodnej alebo zhutnenej pôdy meraním jej hmotnosti vo vzduchu a jej zdanlivej hmotnosti, keď je suspendovaná v kvapaline. Túto metódu možno použiť, ak sú k dispozícii kusy materiálu vhodnej veľkosti.
  • Metóda vytesňovania kvapaliny: Táto metóda zahŕňa určenie objemovej hmotnosti vzorky pôdy meraním jej hmotnosti vo vzduchu a hmotnosti kvapaliny vytesnenej ponorením. Túto metódu možno použiť, ak sú k dispozícii kusy materiálu vhodnej veľkosti.

Táto norma sa vzťahuje na laboratórne stanovenie objemovej hmotnosti zeminy v rámci geotechnických prieskumov.

Ak sa použije metóda ponorenia do kvapaliny alebo metóda vytesňovania kvapaliny a existuje možnosť prenikania kvapaliny do vzorky (napr. vody), vzorka by mala byť pred testovaním zakrytá, aby sa zabránilo prenikaniu kvapaliny. Objemová hmotnosť pôdy je užitočná pri určovaní napätia v nadloží in situ ako funkcie hĺbky. V prípade potreby je možné suchú hustotu vzorky vypočítať z objemovej hmotnosti a obsahu vody, ak je známy.

Táto norma spĺňa požiadavky na stanovenie objemovej hmotnosti zemín pre geotechnický prieskum a skúšky v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.

• Norma ISO 17892-3 Časť 3: Stanovenie hustoty častíc opisuje metódy na stanovenie hustoty častíc zemín. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie hustoty častíc zeminy pre geotechnické prieskumy a opisuje dve metódy: metódu pyknometra s výtlakom kvapaliny a metódu pyknometra s výtlakom plynu. Metóda pyknometra s kvapalinou opísaná v tejto norme je použiteľná pre typy zemín s veľkosťou častíc pod približne 4 mm alebo pre zeminy drvené tak, aby spĺňali túto požiadavku. Pre hrubšie materiály sa používajú väčšie pyknometre. Veľkosť častíc zemín vhodných na testovanie plynovým pyknometrom je obmedzená rozmermi nádoby na vzorku použitého konkrétneho plynového pyknometra. Táto norma spĺňa požiadavky na stanovenie hustoty častíc zemin pre geotechnické prieskumy a testovanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2. Prítomnosť rozpustených solí vo vode v póroch môže ovplyvniť výsledky týchto testov. Techniky na kompenzáciu rozpustených solí sú k dispozícii, ale presahujú rámec tejto normy.
• Norma ISO 17892-4 Časť 4: Stanovenie distribúcie veľkosti častíc opisuje metódu na určenie distribúcie veľkosti častíc pôd. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie distribúcie veľkosti častíc vzorky pôdy pre geotechnické prieskumy preosievaním, sedimentáciou alebo kombináciou oboch. Distribúcia veľkosti častíc je jednou z najdôležitejších fyzikálnych vlastností pôdy. Klasifikácia pôdy je primárne založená na distribúcii veľkosti častíc. Mnohé geotechnické a geohydrologické vlastnosti pôdy súvisia s distribúciou veľkosti častíc. Distribúcia veľkosti častíc poskytuje popis pôdy na základe rozdelenia veľkostí častíc do samostatných tried. Veľkosť každej triedy je možné určiť preosievaním alebo sedimentáciou. Hrubé pôdy sa zvyčajne testujú preosievaním, ale jemné a zmiešané pôdy sa často testujú kombináciou preosievania a sedimentácie v závislosti od zloženia pôdy. Opísaná metóda preosievania je použiteľná pre všetky necementované pôdy s veľkosťou častíc menšou ako 125 mm. Sú opísané dve metódy sedimentácie: metóda hustomeru a metóda pipety. Táto norma spĺňa požiadavky na testovanie distribúcie veľkosti častíc v súlade s normou EN 1997-2.
• Norma „ISO 17892-5 Časť 5: Skúška edometrom s prírastkovým zaťažením“ opisuje metódy na stanovenie stlačiteľnosti zemín prírastkovým zaťažením v edometri. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie vlastností kompresie a deformácie zeminy v kontexte geotechnických prieskumov. Skúška edometrom sa vykonáva na valcovej skúšobnej vzorke laterálne ohraničenej pevným krúžkom. Vzorka je vystavená diskrétnym prírastkom vertikálneho axiálneho zaťaženia alebo odľahčenia a nechá sa axiálne uvoľňovať z horného a spodného povrchu. Skúšky sa môžu vykonávať na neporušených, preformovaných, znovu zhutnených alebo rekonštituovaných vzorkách. Dráhy napätia a podmienky odvodnenia v základoch sú typicky trojrozmerné a môžu sa vyskytnúť variácie vo vypočítaných hodnotách veľkosti aj pomeru sadnutia. Malá veľkosť vzorky často dostatočne nereprezentuje textúrne charakteristiky nachádzajúce sa v prírodných pôdach. Analýzy konsolidačných skúšok sú často založené na predpoklade, že pôda je nasýtená. V nenasýtených pôdach nemusia byť niektoré odvodené parametre vhodné. Táto norma spĺňa požiadavky na určovanie stlačiteľnosti zemín v edometre pre geotechnický prieskum a testovanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.
• Norma ISO 17892-6 Časť 6: Skúška padajúcim kužeľom opisuje metódu skúšania indexu pevnosti v neodvodnenom stave neporušených aj reformovaných vzoriek jemnozrnných zemín pomocou metódy padajúceho kužeľa. Táto norma je použiteľná na laboratórny odhad neodvodnenej šmykovej pevnosti skúšobnej vzorky pôdy v geotechnických prieskumoch. Pri skúške padajúcim kužeľom sa kužeľ nechá padať špičkou smerom k vzorke pôdy a meria sa prenikanie kužeľa do pôdy. Hodnoty prenikania sa používajú na odhad neodvodnenej šmykovej pevnosti.

Skúška pádovým kužeľom vytvára v skúšobnej vzorke komplexné šmykové namáhanie a nie je reprezentatívna ani pre vertikálne triaxiálne stlačenie, ani pre horizontálne šmykové skúšky. Túto indexovú skúšku však možno korelovať s niektorými odhadmi neodvodnenej šmykovej pevnosti určenej inými laboratórnymi skúšobnými metódami. Pretože sa skúška vykonáva na malej laboratórnej vzorke, výsledky sa nemusia zhodovať s laboratórnymi skúškami vykonanými na väčších vzorkách. Okrem toho skúšobná vzorka nemusí úplne reprezentovať pôdu v jej prirodzenom stave v teréne; napríklad skúšobná vzorka nemusí mať trhliny in situ rozmiestnené väčšie ako je veľkosť vzorky. Preto možno skúšku považovať skôr za odhad neodvodnenej šmykovej pevnosti než za skutočné meranie. Pomer rekonštituovanej šmykovej pevnosti k neporušenej šmykovej pevnosti možno použiť na odhad náchylnosti vzorky pôdy. Meranie šmykovej pevnosti v priebehu času možno použiť na vyhodnotenie tixotropného zotavenia pevnosti rekonštituovanej vzorky pôdy. Tento dokument spĺňa požiadavky na skúšanie indexu pevnosti pôd pre geotechnický prieskum a skúšanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.

• Norma ISO 17892-7 Časť 7: Skúšanie v neobmedzenom tlaku opisuje metódu skúšania v neobmedzenom tlaku. Táto norma je použiteľná na stanovenie pevnosti v neobmedzenom tlaku homogénnej vzorky pôdy, ktorá bola nenarušená, znovu zhutnená, preformovaná alebo rekonštituovaná pri tlakovom zaťažení v kontexte geotechnických prieskumov. Táto skúšobná metóda je užitočná na odhad neodvodnenej šmykovej pevnosti pôdy. Treba poznamenať, že počas tejto skúšky nie je odvodnenie obmedzené. Preto je odhadovaná hodnota neodvodnenej šmykovej pevnosti platná len pre pôdy s nízkou priepustnosťou, ktoré sa počas skúšky správajú nedostatočne odvodnene. Táto norma spĺňa požiadavky na skúšky v neobmedzenom tlaku pre geotechnické prieskumy a skúšky v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.
• Norma ISO 17892-8 Časť 8: Skúšky trojosového stlačenia nespevnenej, neodvodnenej zeminy opisuje metódu pre skúšky trojosového stlačenia nespevnenej, neodvodnenej zeminy. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie pevnosti v trojosovom šmyku neodvodnenej zeminy pri tlakovom zaťažení v kontexte geotechnických prieskumov. Valcová vzorka, ktorá môže obsahovať neporušenú, znovu zhutnenú, preformovanú alebo rekonštituovanú zeminu, je vystavená izotropnému napätiu za neodvodnených podmienok a potom je strižne namáhaná za neodvodnených podmienok. Skúška umožňuje stanovenie pevnosti v šmyku a vzťahov medzi napätím a deformáciou z hľadiska celkových napätí. Neštandardné postupy, ako sú skúšky, pri ktorých sa meria tlak v póroch alebo skúšky s filtračnou drenážou, nie sú touto normou pokryté. Táto norma spĺňa požiadavky na skúšky trojosového stlačenia nespevnenej, neodvodnenej zeminy pre geotechnické prieskumy a skúšky v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.
• Norma „ISO 17892-9 Časť 9: Konsolidované triaxiálne tlakové skúšky na vodou nasýtených pôdach“ opisuje metódu pre konsolidované triaxiálne tlakové skúšky na vodou nasýtených pôdach. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie triaxiálnej šmykovej pevnosti pri tlakovom zaťažení v kontexte geotechnických prieskumov. Valcová vzorka, ktorá môže pozostávať z neporušenej, znovu zhutnenej, preformovanej alebo rekonštituovanej pôdy, je vystavená izotropnému alebo anizotropnému namáhaniu za odvodnených podmienok a potom je šmykovo namáhaná za neodvodnených alebo odvodnených podmienok. Skúška umožňuje stanovenie šmykovej pevnosti, vzťahov medzi napätím a deformáciou a efektívnych dráh napätia. Všetky napätia a deformácie sú vyjadrené ako kladné číselné hodnoty v tlaku.

Táto norma stanovuje jednu skúšku pre jednu vzorku. Na určenie parametrov pevnosti v šmyku z týchto skúšok sú potrebné minimálne tri súvisiace sady skúšok. Postupy na vyhodnotenie výsledkov sú uvedené v dodatku k norme (príloha B) a v prípade potreby sú parametre pevnosti v šmyku uvedené v správe.

Nasledujúce špeciálne postupy nie sú v tomto postupe úplne zahrnuté:

• Testy s mazanými hrotmi
• Viacstupňové testy
• Testy konsolidácie s nulovým bočným napätím
• Skúšky s lokálnym meraním napätia alebo lokálnym meraním pórového tlaku
• Testy bez gumových membrán
• Rozširovacie testy
• Šmykové skúšky so zmenami tlaku v bunkách

Tieto špecifické skúšky sa však môžu vzťahovať na všeobecné postupy opísané v tejto norme. Táto norma špecifikuje požiadavky na konsolidované trojosové tlakové skúšky pre geotechnický prieskum a skúšanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.

• Norma ISO 17892-10 Časť 10: Skúšky priameho šmyku opisuje dve laboratórne skúšobné metódy na stanovenie efektívnej šmykovej pevnosti zemín za konsolidovaných, odvodnených podmienok pomocou šmykového boxu alebo prstencového šmykového zariadenia. Táto norma sa vzťahuje na laboratórne stanovenie parametrov efektívnej šmykovej pevnosti zemín vystavených priamemu šmyku v kontexte geotechnických prieskumov. Skúšky v tejto norme sa týkajú nenarušených, preformovaných, znovu zhutnených alebo rekonštituovaných zemin. Postup opisuje požiadavky na stanovenie šmykovej pevnosti vzorky pri jedinom vertikálnom (normálovom) napätí.

Typicky sa tri alebo viac podobných vzoriek pôdy pripraví na strihové namáhanie pri troch alebo viacerých rôznych vertikálnych tlakoch, aby sa umožnilo stanovenie parametrov šmykovej pevnosti v súlade s prílohou B. Špecifické postupy prípravy a skúšania vzoriek, ako sú skúšky zahŕňajúce postupné zaťaženie a predstrihové namáhanie alebo rozhrania medzi pôdami a inými materiálmi, nie sú zahrnuté v postupoch tejto normy. Táto norma spĺňa požiadavky na stanovenie odvodnenej šmykovej pevnosti pôd pri priamom šmyku pre geotechnický prieskum a skúšanie v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.

• Norma „ISO 17892-11 Časť 11: Skúšky priepustnosti“ opisuje metódy laboratórneho stanovenia vlastností prúdenia vody v pôde. Táto norma sa vzťahuje na laboratórne stanovenie koeficientov priepustnosti pôdy v rámci geotechnických prieskumov. Táto norma spĺňa požiadavky na laboratórne stanovenie koeficientov priepustnosti pôdy pre geotechnické prieskumy a skúšky v súlade s normami EN 1997-1 a EN 1997-2.
• Norma ISO 17892-12 Časť 12: Stanovenie medze kvapalnosti a plasticity opisuje metódy na stanovenie medze kvapalnosti a plasticity pôdy. Patria sem dve Atterbergove medze pre pôdy. Medza kvapalnosti je obsah vody, pri ktorom pôda prechádza z kvapalného do plastického stavu. Táto norma opisuje stanovenie medze kvapalnosti vzorky prírodnej pôdy alebo vzorky pôdy, z ktorej bol odstránený materiál väčší ako približne 0,4 mm. Táto norma opisuje dve metódy: metódu klesajúceho kužeľa a Casagrandeho metódu. Metóda klesajúceho kužeľa v tejto norme by sa nemala zamieňať s metódou opísanou v norme ISO 17892-6. Medza plasticity pôdy je obsah vody, pri ktorom pôda prestáva byť plastická po ďalšom sušení. Stanovenie medze plasticity sa zvyčajne vykonáva v spojení so stanovením medze kvapalnosti. Je známe, že výsledky testov závisia od úsudku operátora a že sa môže vyskytnúť určitá variabilita výsledkov.
• Norma „ISO 17892-13 Časť 13: Skúšanie napučania zemín, tvrdých zemín a mäkkých hornín – Postup s jedným cyklom vzorky“ opisuje metódy na stanovenie vlastností napučania mäkkých hornín alebo tvrdých zemín v edometrickej cele, t. j. obmedzenej laterálnej deformácie pri axiálnom zaťažení. Táto norma je použiteľná na laboratórne stanovenie tlaku a napätia pri napučaní v kontexte geotechnických prieskumov. Výsledky skúšok napučania sa používajú na navrhovanie oporných konštrukcií a ostení hornín a zemin pre výkopové práce a razenie tunelov v napučaných horninách, aby sa predišlo závažným neplánovaným poruchám v dôsledku napučania. Skúška napučania sa vykonáva na neporušenej valcovej vzorke. Vzorka sa najprv zaťaží na stav napätia in situ v suchom stave, odľahčí sa a znova sa naloží na očakávané návrhové napätie. Vzorka sa ponorí do podmienok konštantného napätia a potom sa odľahčí.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou „ISO 17892 Geotechnický výskum a testovanie - Laboratórne testovanie pôdy“.