🏗️ 用固结仪分级竖向加载测定土的压缩性和固结特性——刚性环刀中的圆柱试样(直径≥ 35 mm、高度≥ 12 mm、D/H ≥ 2,5),通过上下透水石轴向排水,各级荷载准确度1 %或1 kPa(加载机构宜能在2 s内施加一级荷载),沉降测量分辨率0,01 %、准确度为高度的0,1 %,竖向应变、孔隙比、压缩曲线,PN-EN ISO 17892-5
三句话速览
土在固结仪中的压缩性和固结:用刚性环刀侧向约束的圆柱试样分级竖向加载(和卸载),使水通过上下透水石排出,并随时间测量沉降;由结果计算竖向应变、孔隙比和压缩曲线。该检测依据 PN-EN ISO 17892-5:2017-06 (wersja polska; EN ISO 17892-5:2017 IDT, ISO 17892-5:2017 IDT);认可范围中的覆盖(读取于02.10.2026):6家实验室,数据库副本中8条记录;“实验室”标签(“PN-EN ISO 17892-5”)——生产服务器上6家实验室(02.10.2026)。整个程序共 5 个步骤;主要用于:岩土勘察中的黏性土和有机土——压缩性、固结、压缩模量;PCA范围中有6家实验室、预测基础沉降(按EN 1997-1和EN 1997-2设计)、在固结仪中测试的海洋沉积物和建筑材料(一家实验室的范围)。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 17892-5:2017-06 (wersja polska; EN ISO 17892-5:2017 IDT, ISO 17892-5:2017 IDT)
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 5
- 状态(PKN卡片截至02.10.2026): PN-EN ISO 17892-5:2017-06(波兰文版)现行有效
- 版本(来自PKN卡片): PN-EN ISO 17892-5:2017-06,32页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;引入EN ISO 17892-5:2017和ISO 17892-5:2017 [IDT]
- 环刀(5.1)——尺寸限值: D ≥ 35 mm,H ≥ 12 mm,D/H ≥ 2,5;最大应力下直径扩张≤ 0,05 %
概述
本标准内容。PKN目录卡片PN-EN ISO 17892-5:2017-06(波兰文版)的范围,全文(我们的翻译):“本文件规定了通过在固结仪中分级加载测定土的压缩特性的方法。本文件适用于在岩土勘察范围内实验室测定土的压缩性和变形特性。固结试验在侧向受刚性环刀约束的圆柱试样上进行。试样承受分级竖向轴向加载或卸载。水可从试样上下表面轴向排出。试验可在原状结构试样、重塑、重新压实或重构试样上进行。基础中的应力路径和排水条件通常是三维的,计算的沉降量和沉降速率可能存在差异。通常小尺寸试样不能反映天然土中的结构。固结试验分析通常基于土饱和的假定。对于非饱和土,部分导出参数可能不适用。注:本文件满足EN 1997-1和EN 1997-2中关于岩土勘察和试验中固结仪测定土压缩性质的要求。”我们阅读的标准文本是ISO 17892-5:2017预览,从封面到6.2.2.2(第6页);我们没有试样制备其余部分、装样、加载(6.4–6.6)、结果(7)、试验报告(8)以及附录A和B——只从目录中知道其标题。
依据ISO 17892-5:2017文本(前言、引言、第1–6.2.2.2条、目录)。本标准由CEN/TC 341与ISO/TC 182共同制定(维也纳协议);第一版经技术修订取代ISO/TS 17892-5:2004并纳入Cor 1:2006。范围(1)——同卡片。引用文件(2):ISO 14688-1、ISO 17892-1、-2和-3。定义(3):超静孔隙水压力(与固结结束时平衡孔压之差);主固结——在恒定荷载下超静孔压消散、有效应力增加导致孔隙比减小(速率主要受排水条件控制);次固结——与超静孔压消散无关(受排水以外因素控制);膨胀;膨胀压力——土浸水时保持体积不变所需的压力。符号(4):包括e₀和ef(初始孔隙比和各级荷载结束时孔隙比)、H₀、Hi、Hf、Hs(固体颗粒当量高度)、md、w₀、εv,f(竖向应变,压缩为正)、ρ、ρd、ρs、σ′v(kPa)。设备(5,按附录A校准):耐腐蚀、刃口锋利的环刀,直径不小于35 mm,高度不小于12 mm,D/H不小于2,5,内壁光滑(可涂硅脂或凡士林),侧向受约束或足够刚硬,使在最大水平应力下直径扩张不超过0,05 %;耐腐蚀透水石,排水自由、颗粒不侵入、压缩性可忽略(必要时用渗透性足够的滤纸),上透水石比环刀小0,2–0,5 mm且大于加荷板直径的85 %;固定环式和浮环式固结仪(图1);新透水石在蒸馏水中煮沸至少20 min,用过的用刷子清洁并检查透水性,保存在水中,对易吸水的土(如硬黏土)在使用前立即风干;水密容器,水面高于上透水石;刚性加荷板,带孔或槽;变形测量分辨率至少0,01 %、准确度至少为初始高度的0,1 %(百分表或电子位移传感器);加载框架居中施力,应力准确度为目标值的1 %或1 kPa(取大值),在每级荷载期间保持恒定,加载机构宜能在2 s内施加一级荷载(建议),稳固(如用螺栓固定于地面)且无振动;天平0,01 g或0,1 %,计时器1 s,最高/最低温度计1 °C,比环刀小约1 mm、高度相同的金属圆盘,卡尺0,05 mm;若土对水的化学成分敏感,使用与孔隙水化学成分相近的水——成分未知时用自来水,因其化学成分比蒸馏水更接近地下水。程序(6):最大颗粒平均直径小于环刀高度的五分之一;按ISO 17892-1由切削土测初始含水率w₀;试样从原状土样(从取样管推出或土块)切削、从直径较大的取样管直接推入环刀,或经重新压实、重塑或重构制备;每次使用前检查刃口;在土样上制备大于环刀的水平平面,环刀居中,除非不连续面或扰动表明偏离中心可切出质量更好的试样。目录中可见:容器装配和装入加载框架、加载顺序和施加荷载、拆样、初始值(含水率、密度)、试样高度、竖向应变、孔隙比、压缩曲线、必报和选报内容、含附加计算的附录B。
状态(PKN目录卡片截至02.10.2026)。PN-EN ISO 17892-5:2017-06卡片(波兰文版,发布于30-08-2022,32页,价格组P)无“已撤销”标记:建筑和建筑结构部门,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20和93.020,“引入:EN ISO 17892-5:2017 [IDT],ISO 17892-5:2017 [IDT]”。PKN检索“PN-EN ISO 17892-5”(02.10.2026)显示2017-06英文版和波兰文版。EVS目录(读取于02.10.2026)列出ISO 17892-5:2017自03.03.2017起有效。
多少实验室、以何种形式(认可范围数据库副本,数据截至17.09.2026,读取于02.10.2026)。编号17892-5出现在6家实验室的8条记录中:AB 283、AB 962、AB 1770、AB 1778、AB 1806、AB 1914。在PCA网站的现行范围中(读取于02.10.2026,版本日期24.09.2024至17.07.2026),所有实验室都给出“PN-EN ISO 17892-5:2017-06”;AB 1778同时列出技术规范PKN-CEN ISO/TS 17892-5:2009,AB 962有单独的“膨胀压力”条目,仅引用该规范。“实验室”标签检索以“PN-EN ISO 17892-5”开头的记录,显示全部6家实验室——已于02.10.2026在生产服务器labcoda.pl上用该标签查询核实。
实验室检测什么(PCA条目)。土——“土的固结试验”,荷载范围0至6400 kPa(AB 962)和0至550 kPa(AB 1806);“固结仪测定的压缩模量”,0至1600 kPa(AB 1778);“土的初次和再次压缩模量,固结法”(AB 283);“土的压缩性和固结”,0至32 000 kPa(AB 1914);土、海洋沉积物、建筑材料——“土的压缩和固结特性”,0至25 MPa,“分级加载固结试验法”(AB 1770,两个条目)。
容易得到看似正确结果的地方。试样:最大颗粒须小于环刀高度的五分之一,小试样通常不能代表天然土的结构。环刀和透水石:环刀扩张不得超过0,05 %,透水石压缩性须可忽略,新的须煮沸,用过的须清洁并检查孔隙未堵塞,因为透水石(及滤纸)的渗透性不得阻滞试样排水(5.2);对硬黏土,透水石使用前须风干。水:对水化学敏感的土,用蒸馏水代替与孔隙水相近的水可能改变其性状——此时标准推荐用自来水。加载:每级荷载保持在1 %或1 kPa以内(要求),加载机构宜能在2 s内施加该级荷载(建议);满载时框架须稳固且无振动(5.6)。解释:基础中的应力路径和排水是三维的,因此由固结仪计算的沉降量和沉降速率可能与实际不同;对非饱和土,部分参数可能不适用。量的名称:实验室给出“压缩模量”、“初次和再次压缩模量”或“压缩和固结特性”——我们阅读的部分定义了竖向应变、孔隙比和压缩曲线,模量公式在第7章和附录B中,我们没有。规范:AB 962的膨胀压力依据的是已撤销的2009年技术规范,而非本标准。
我们不提供的内容。我们没有6.2.2.3–6.6以及第7–8章和附录A、B:荷载分级顺序和大小、每级荷载持续时间、固结完成判据、高度、应变、孔隙比、模量和固结系数公式、试验报告内容——因此我们不提供其中任何数值或公式。
方法原理
将刚性环刀中的圆柱土样通过上下透水石排水,分级竖向加载(和卸载)(加载机构宜能在2 s内施加一级荷载),并随时间测量沉降;由每级荷载结束时的试样高度确定竖向应变、孔隙比和压缩曲线。
应用领域
- 岩土勘察中的黏性土和有机土——压缩性、固结、压缩模量;PCA范围中有6家实验室
- 预测基础沉降(按EN 1997-1和EN 1997-2设计)
- 在固结仪中测试的海洋沉积物和建筑材料(一家实验室的范围)
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(PKN卡片截至02.10.2026) | PN-EN ISO 17892-5:2017-06(波兰文版)现行有效 |
| 版本(来自PKN卡片) | PN-EN ISO 17892-5:2017-06,32页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;引入EN ISO 17892-5:2017和ISO 17892-5:2017 [IDT] |
| 环刀(5.1)——尺寸限值 | D ≥ 35 mm,H ≥ 12 mm,D/H ≥ 2,5;最大应力下直径扩张≤ 0,05 % |
| 透水石(5.2) | 上透水石比环刀小0,2–0,5 mm且> 加荷板直径的85 %;新的——在蒸馏水中煮沸≥ 20 min |
| 沉降测量(5.5) | 分辨率≥ 0,01 %,准确度≥初始高度的0,1 % |
| 加载(5.6)——条件 | 应力准确度1 %或1 kPa(取大值),每级荷载期间恒定(要求);加载机构宜能在2 s内施加一级荷载(建议);框架无振动 |
| 试样(6.1) | 最大颗粒平均直径< 环刀高度的1/5;w₀按ISO 17892-1 |
| 认可范围中的覆盖(读取于02.10.2026) | 6家实验室,数据库副本中8条记录;“实验室”标签(“PN-EN ISO 17892-5”)——生产服务器上6家实验室(02.10.2026) |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 17892-5:2017-06 (wersja polska; EN ISO 17892-5:2017 IDT, ISO 17892-5:2017 IDT)
- 标准名称(波兰语)
- Rozpoznanie i badania geotechniczne — Badania laboratoryjne gruntów — Część 5: Badanie edometryczne gruntów
- 标准名称(英语)
- Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometer test
分步操作程序
-
准备
透水石煮沸或清洁;检查环刀刃口;最大颗粒< 环刀高度的1/5。PN-EN ISO 17892-5:2017-06现行有效(PKN卡片截至02.10.2026)。
-
试样
从原状土样切削、从取样管推入或重新压实/重构;环刀居中置于平面上;按ISO 17892-1由切削土测w₀。
-
装样
带试样的环刀置于容器内两块透水石之间,加荷板,框架;浸水——按6.4(超出我们阅读的部分)。
-
加载
各级荷载(加载机构宜能在2 s内施加一级荷载),在每级期间保持恒定(1 %或1 kPa);随时间测量沉降;按计划卸载(6.5)。
-
结果
按第7章计算高度、竖向应变、孔隙比和压缩曲线(公式我们没有);按第8章编写试验报告。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 固结仪 | 固定环式或浮环式容器(图1),水密,水面高于上透水石(5.3) | — |
| 固结环刀 | 耐腐蚀,刃口锋利;D ≥ 35 mm,H ≥ 12 mm,D/H ≥ 2,5(5.1) | — |
| 透水石和加荷板 | 压缩性可忽略,耐腐蚀;刚性加荷板带孔或槽(5.2、5.4) | — |
| 加载框架 | 砝码或机械、液压、气动或机电驱动;准确度1 %或1 kPa(5.6) | — |
| 位移传感器 | 百分表或电子式;分辨率0,01 %,准确度为高度的0,1 %(5.5) | — |
| 辅助设备 | 天平0,01 g或0,1 %,计时器1 s,温度计1 °C,卡尺0,05 mm,金属圆盘(5.7) | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 浸泡试样用水 | 7732-18-5 | 土敏感时用化学成分与孔隙水相近的水;成分未知时——自来水(5.9) |
| 硅脂或凡士林 | — | 在环刀内壁涂薄层(5.1) |
职业健康与安全
- 我们阅读的部分不含安全警告;满载时加载框架须稳固,例如用螺栓固定于地面(5.6)
- 技术说明:固结仪结果涉及小尺寸饱和试样的一维变形;基础中的应力路径是三维的
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 17892-5:2017-06 (wersja polska; EN ISO 17892-5:2017 IDT, ISO 17892-5:2017 IDT) — 《Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometer test》。
该方法的原理是什么?
将刚性环刀中的圆柱土样通过上下透水石排水,分级竖向加载(和卸载)(加载机构宜能在2 s内施加一级荷载),并随时间测量沉降;由每级荷载结束时的试样高度确定竖向应变、孔隙比和压缩曲线。
测量范围和准确度是多少?
状态(PKN卡片截至02.10.2026):PN-EN ISO 17892-5:2017-06(波兰文版)现行有效;版本(来自PKN卡片):PN-EN ISO 17892-5:2017-06,32页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;引入EN ISO 17892-5:2017和ISO 17892-5:2017 [IDT];环刀(5.1)——尺寸限值:D ≥ 35 mm,H ≥ 12 mm,D/H ≥ 2,5;最大应力下直径扩张≤ 0,05 %;透水石(5.2):上透水石比环刀小0,2–0,5 mm且> 加荷板直径的85 %;新的——在蒸馏水中煮沸≥ 20 min。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 5 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
固结仪、固结环刀、透水石和加荷板、加载框架、位移传感器、辅助设备。
该检测用于哪些场景?
岩土勘察中的黏性土和有机土——压缩性、固结、压缩模量;PCA范围中有6家实验室;预测基础沉降(按EN 1997-1和EN 1997-2设计);在固结仪中测试的海洋沉积物和建筑材料(一家实验室的范围)。
需要采取哪些安全防护措施?
我们阅读的部分不含安全警告;满载时加载框架须稳固,例如用螺栓固定于地面(5.6);技术说明:固结仪结果涉及小尺寸饱和试样的一维变形;基础中的应力路径是三维的。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 17892-5。