DIN ISO TS 17892-5-2005 Geotechnical investigation and testing - Laboratory testing of soil - Part 5 Incremental loading oedometer test (ISO TS 17892-5 2004) German version CEN ISO.pdf

1、Januar 2005 Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.080.20; 93.0208 ! 9500727www.din.deXVornormDIN ISO/TS

2、17892-5Geotechnische Erkundung und Untersuchung Laborversuche an Bodenproben Teil 5: Oedometerversuch mit stufenweiser Belastung (ISO/TS 178925:2004);Deutsche Fassung CEN ISO/TS 178925:2004Geotechnical investigation and testing Laboratory testing of soil Part 5: Incremental loading oedometer test (I

3、SO/TS 178925:2004);German version CEN ISO/TS 178925:2004Reconnaissance et essais gotechniques Essais de sol au laboratoire Partie 5: Essai l oedomtre sur sol satur (ISO/TS 178925:2004);Version allemande CEN ISO/TS 178925:2004Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.de

4、Gesamtumfang 30 SeitenDIN ISO/TS 17892-5:2005-012Eine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oderwegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Normherausgegeben wird.Zur vorliegenden Vornorm wurde kein Entw

5、urf verffentlicht.Kommentare zur Deutschen Fassung CEN ISO/TS 17892-4:2004 sind zu richten an den NormenausschussBauwesen (NABau) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., 10772 Berlin (Hausanschrift:Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin); vorzugsweise als Datei per E-Mail an nabaudin.de in Form einerTab

6、elle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellungnahme abgerufenwerden.Nationales VorwortDie Technische Spezifikation CEN ISO/TS 17892-5:2004 wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 341Geotechnische Erkundung und Untersuchung (Sekretariat und Vorsitz: Deutschland) in Zus

7、ammenarbeit mitISO/TC 182/SC 1 Geotechnische Erkundung und Untersuchung (Sekretariat und Vorsitz: Deutschland)erarbeitet. Im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. ist hierfr der NABau-Arbeitsausschuss 05.03.00Baugrund; Laborversuche zustndig.Sie beruht auf einer Empfehlung der europischen Arbeitsg

8、ruppe ETC 5 der Internationalen Gesellschaft frBodenmechanik und Geotechnik (ISSMGE) 1.Zwei Jahre nach Verffentlichung dieser Vornorm wird es auf europischer und internationaler Ebene eineUmfrage mit der Mglichkeit zur Stellungnahme und der Entscheidung zur weiteren Zukunft dieser Vornormgeben.Vorno

9、rm TECHNISCHE SPEZIFIKATIONTECHNICAL SPECIFICATIONSPCIFICATION TECHNIQUECEN ISO/TS 17892-5Oktober 2004ICS 13.080.20; 93.020Deutsche FassungGeotechnische Erkundung und UntersuchungLaborversuche an BodenprobenTeil 5: Oedometerversuch mit stufenweiser Belastung(ISO/TS 17892-5:2004)Geotechnical investig

10、ation and testing Laboratory testing of soil Part 5: Incremental loading oedometer test(ISO/TS 17892-5:2004)Reconnaissance et essais gotechniques Essais de sol au laboratoire Partie 5: Essai loedomtre sur sol satur(ISO/TS 17892-5:2004)Diese Technische Spezifikation (CEN/TS) wurde vom CEN am 2. Dezem

11、ber 2003 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendungangenommen.Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des CEN gebeten, ihreStellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Norm umgewandelt

12、 werden kann.Die CEN-Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und dieCEN/TS verfgbar zu machen. Es ist zulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mglicheUmwandlung der CEN/TS in eine EN (parallel zu

13、r CEN/TS) beizubehalten.CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, derSchweiz, der

14、Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNGEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATIONCOMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2004 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich i

15、n welcher Form und in welchemVerfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. CEN ISO/TS 17892-5:2004 DCEN ISO/TS 17892-5:2004 (D)2InhaltSeiteVorwort 3Einleitung 31 Anwendungsbereich. 42 Normative Verweisungen . 43 Begriffe. 54 Symbole . 55 Versuchseinrichtung 66 Vers

16、uchsdurchfhrung 107 Versuchsergebnisse . 168 Versuchsbericht 18Anhang A (informativ) Zustzliche Berechnungen . 20Literaturhinweise 28BilderBild 1 Prinzipielle Anordnung einer typischen Oedometerzelle. 7Bild 2 Typischer Zusammenhang zwischen Porenzahl und wirksamer Vertikalspannung. 15Bild A.1 nderun

17、g der wirksamen Spannung und der vertikalen Dehnung fr stufenweise Be- undEntlastung 22Bild A.2 nderung der wirksamen Spannung und der Porenzahl bei stufenweiser Be- und Entlastung 22Bild A.3 Konsolidationskurve: Beispiel fr eine Auswertung mit der Darstellung der Zeit imlogarithmischen Mastab. 23Bi

18、ld A.4 Konsolidationskurve: Beispiel zur Ermittlung des Zeit-Nullpunktes im Wurzelmastab . 24Bild A.5 Kurve zur Temperaturkorrektur. 25Bild A.6 Ermittlung des Beiwerts fr die sekundre Kompression C26Bild A.7 Ermittlung der Vorkonsolidationsspannung p. 27TabellenTabelle 1 Empfohlene Anfangsspannung.

19、13Vornorm CEN ISO/TS 17892-5:2004 (D)3VorwortDieses Dokument (CEN ISO/TS 17892-5:2004) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 341 GeotechnischeErkundung und Untersuchung, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird, in Zusammenarbeit mit dem Techni-schen Komitee ISO/TC 182 Geotechnik erarbeitet.Entsprech

20、end der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lndergehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland,Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Nor

21、wegen, s-terreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn,Vereinigtes Knigreich und Zypern.CEN ISO/TS 17892 Geotechnische Erkundung und Untersuchung Laborversuche an Bodenproben besteht ausden folgenden Teilen: Teil 1: Bestimmung des Wassergeh

22、alts Teil 2: Bestimmung der Dichte feinkrniger Bden Teil 3: Bestimmung der Korndichte Pyknometerverfahren Teil 4: Bestimmung der Korngrenverteilung Teil 5: Oedometerversuch mit stufenweiser Belastung Teil 6: Fallkegelversuch Teil 7: Einaxialer Druckversuch an feinkrnigen Bden Teil 8: Unkonsolidierte

23、r undrnierter Triaxialversuch Teil 9: Konsolidierte triaxiale Kompressionsversuche an wassergesttigten Bden Teil 10: Direkte Scherversuche Teil 11: Bestimmung der Durchlssigkeit mit konstanter und fallender Druckhhe Teil 12: Bestimmung der ZustandsgrenzenEinleitungDieses Dokument gilt fr einen inter

24、nationalen Bereich der Geotechnik, der zuvor noch nie genormt worden war.Es ist beabsichtigt, dass dieses Dokument die gngige Praxis weltweit wiedergibt, und dass bedeutende Unter-schiede zu nationalen Dokumenten nicht zu erwarten sind. Es beruht auf internationaler Praxis (siehe 1).Vornorm CEN ISO/

25、TS 17892-5:2004 (D)41 AnwendungsbereichDieses Dokument gilt fr die Bestimmung des Verhaltens von Bden bei Zusammendrckung und Dehnung. Derzylindrische, seitlich behinderte Probekrper wird stufenweise vertikal axial belastet oder entlastet und kann dabeiaxial zu den Endflchen entwssern.Die wesentlich

26、en Parameter, die aus dem Oedometerversuch abgeleitet werden, beziehen sich auf die Zusam-mendrckbarkeit und die Geschwindigkeit der Primkonsolidation eines Bodens. Es knnen ebenfalls die Vorkon-solidationsspannung, die Geschwindigkeit der Sekundrkonsolidation und Kennwerte fr das Schwellen abgeleit

27、etwerden.Die wesentlichen bodenmechanischen Parameter, die aus einem Oedometerversuch an ungestrten reprsentati-ven Probekrpern abgeleitet werden knnen, sind:1) die Kennwerte der Zusammendrckung;2) der Konsolidationsbeiwert;3) wahrscheinliche Vorkonsolidations- und wahrscheinliche Versagungsspannung

28、;4) der Beiwert fr die Kriechverformung;5) der Schwellbeiwert.Die wesentlichen Versuchsbedingungen fr den Oedometerversuch sind: Der Spannungspfad entspricht der eindimensionalen Verformung; die Entwsserung des Probekrpers ist eindimensional.Bei Fundamenten sind der Spannungspfad und die Entwsserung

29、sbedingungen in der Regel dreidimensional, sodass sich in situ im Vergleich zu dem aus dem Versuch abgeleiteten Werten Unterschiede sowohl in der Gre alsauch in der Geschwindigkeit der Setzungen ergeben.Die geringe Gre des Probekrpers reprsentiert in der Regel nicht ausreichend die Struktur der Bden

30、 in derNatur.Die Auswertung der Versuche wird in der Regel unter der Annahme vorgenommen, dass der Boden gesttigt ist.Im Fall ungesttigter Bden haben einige der abgeleiteten Kennwerte keine physikalische Bedeutung.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses

31、 Dokuments erforderlich. Bei datierten Verwei-sungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des inBezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).CEN ISO/TS 17892-1, Geotechnische Erkundung und Untersuchung Laborversuche an Bodenprobe

32、n Teil 1:Bestimmung des Wassergehalts (ISO/TS 17892-1:2004).CEN ISO/TS 17892-2, Geotechnische Erkundung und Untersuchung Laborversuche an Bodenproben Teil 2:Bestimmung der Dichte feinkrniger Bden (ISO/TS 17892-2:2004).prEN 1997-2, Eurocode 7 Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik Teil 2

33、: Erkundung undUntersuchung des Baugrunds.Vornorm CEN ISO/TS 17892-5:2004 (D)53 BegriffeFr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe.3.1Porenwasserberdruckder Anteil des Porenwasserdrucks, der ber den am Ende der Konsolidation herrschenden hydrostatischen Po-renwasserdruck hinausg

34、eht3.2Primrkonsolidationder Prozess, bei der Boden infolge einer Zunahme (oder Abnahme) der wirksamen Spannungen bei Abgabe vonPorenwasserberdruck bei konstanter totaler Belastung zusammengedrckt wird, wobei Wasser aus den Probenabfliet3.3Sekundrkonsolidationder Vorgang, bei dem der Boden zusammenge

35、drckt wird, nachdem der Porenwasserberdruck abgebaut ist3.4Schwelleneine Dehnung infolge einer Verminderung der wirksamen SpannungenANMERKUNG Schwellen umfasst sowohl die Umkehr der Kompression als auch die Umkehr der Konsolidation.3.5ungestrte Bodenprobein der Regel eine Probe der Gteklasse 1 nach

36、prEN 1997-24 SymboleFr die Anwendung dieser Technischen Spezifikation gelten die folgenden Symbole:A Querschnittsflche des Probekrpers;e Porenzahl, das ist das Porenvolumen bezogen auf das Feststoffvolumen;e0die Porenzahl bei Beginn des Versuchs;efPorenzahl des Probekrpers am Ende einer Laststufe, s

37、ie entspricht der Porenzahl des Probekrpers zu Be-ginn der nchsten Belastungsstufe;D Durchmesser des Probekrpers, er entspricht in der Regel dem Innendurchmesser des Oedometerrings;H Hhe des Probekrpers;H0Anfangshhe, das ist die Hhe des Probekrpers zu Beginn des Versuchs. Sie entspricht in der Regel

38、 derHhe des Oedometerrings;HiAnfangshhe des Probekrpers zu Beginn einer Laststufe, es ist gleichzeitig die Hhe des Probekrpers amEnde der vorausgegangenen Laststufe;HfHhe des Probekrpers am Ende der Belastungsstufe, das ist die Hhe des Probekrpers bei Beginn dernchsten Laststufe;Hsquivalente Hhe der

39、 festen Bestandteile;mdTrockenmasse des Probekrpers;Vornorm CEN ISO/TS 17892-5:2004 (D)6vVertikaldehnung; Anfangsdichte des Probekrpers;dAnfangstrockendichte des Probekrpers;sKorndichte;sSchwelldruck, das ist der Druck, der beim Fluten des Bodens mit Wasser erforderlich ist, um ein konstantesVolumen

40、 aufrechtzuerhalten, d. h. ein Schwellen zu verhindern;vtotale Vertikalspannung, das ist die auf die horizontale Querschnittsflche bezogene Vertikalkraft;vwirksame Vertikalspannung, das ist die Differenz zwischen der totalen Vertikalspannung und dem Porenwas-serdruck.5 Versuchseinrichtung5.1 Anforde

41、rungen5.1.1 Oedometerring5.1.1.1 Der Oedometerring ist eindeutig und nicht lschbar mit einer Identifikationsnummer zu versehen. DieSchneide darf nicht verbogen oder schartig sein.5.1.1.2 Folgende Innenmae sind einzuhalten: Durchmesser: mindestens 35 mm; Hhe H: nicht weniger als 12 mm; Verhltnis D/H:

42、 nicht weniger als 2,5.5.1.1.3 Der Oedometerring ist entweder seitlich so zu sttzen, dass er sich unter Belastung nicht dehnt, oderer muss ausreichende Eigensteifigkeit haben, damit sich der Durchmesser nicht mehr als um 0,05 % vergrert,wenn er der maximalen Horizontalspannung im Versuch ausgesetzt

43、ist.5.1.1.4 Der Ring ist aus korrosionsfreiem Metall oder anderem Material herzustellen. Er muss eine scharfeSchneide haben. Die innere Oberflche des Rings muss glatt sein und ist mit einem dnnen Film aus Silikonfett,Petroleum-Gelee oder einem anderen geeigneten Mittel zu schmieren.5.1.2 Filterstein

44、e5.1.2.1 Die oberen und unteren Filtersteine mssen aus korrosionsfestem Material sein und ein freies Abflie-en des Wassers erlauben, whrend sie gleichzeitig ein Eindringen von Bodenpartikeln in Poren verhindern. IhreOber- und Unterseite mssen eben, sauber und fehlerlos sein. Das Material muss eine v

45、ernachlssigbar kleineZusammendrckung unter der maximalen Belastung whrend des Versuchs haben und muss dick genug sein, umunter der Belastung nicht zu brechen.5.1.2.2 Falls erforderlich, kann ein Filterpapier verwendet werden, um ein Eindringen von Boden in den Filter-stein zu verhindern. Allerdings

46、muss die Durchlssigkeit des Filtersteins und des Filterpapiers ausreichend hochsein, um eine Verzgerung der Entwsserung des Probekrpers zu vermeiden.5.1.2.3 Der Durchmesser des oberen Filtersteins muss etwa 0,5 mm kleiner sein als der Innendurchmesserdes Oedometerrings. Er kann zur Oberseite hin kon

47、isch sein, um beim Kippen ein Verklemmen zu vermeiden.Vornorm CEN ISO/TS 17892-5:2004 (D)75.1.2.4 Bei einer Anordnung mit einem festen Ring muss der untere Filterstein gro genug sein, um denOedometerring zu sttzen.5.1.2.5 Bei Anordnung mit einem schwebenden Ring muss der Durchmesser des unteren Filt

48、ersteins etwa0,5 mm kleiner sein als der Innendurchmesser des Rings. Der untere Filterstein muss hnlich wie der obere Filter-stein sein. Er ist jedoch konisch zu seiner Unterseite herzustellen (siehe Bild 1).Legendea) mit festem Oedometerringb) mit schwebendem Oedometerring1 Lager2 Druckklappe3 Glei

49、tpassung zur seitlichenAbsttzung des Rings4 Zellenkrper5 Filtersteine6 OedometerringBild 1 Prinzipielle Anordnung einer typischen Oedometerzelle5.1.2.6 Vor der Verwendung von neuen Filtersteinen sind sie durch Kochen in destilliertem oder deionisiertemWasser fr mindestens 20 min zu sttigen. Sie sind dann bis zu ihr