🏗️ 固结排水条件下土的有效抗剪强度测定——试样置于刚性方形或圆形剪切盒(宽度或直径至少50 mm,高度至少20 mm或6倍最大粒径,比值至少2,5)或A型、B型环剪仪中,在竖向应力下固结后以足够慢的恒定速率剪切,使超孔隙水压力消散;通常至少三个试样在不同应力下试验,PN-EN ISO 17892-10
三句话速览
对原状、扰动、重新压实或重塑土进行实验室直剪试验:试样在设定的竖向应力下固结,然后使一部分相对另一部分以恒定速率水平移动(剪切盒)或转动(环剪仪),测量剪力及水平和竖向位移;剪切须足够慢,使有效应力等于总应力。该检测依据 PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (wersja angielska; EN ISO 17892-10:2018 IDT, ISO 17892-10:2018 IDT);范围之外:分级加载、预剪切、土与其他材料的界面。整个程序共 5 个步骤;主要用于:岩土工程勘察中的土(EN 1997-1、EN 1997-2)——PCA范围中8家实验室、土和细骨料的内摩擦角和黏聚力(剪切盒)、细粒土的残余强度(环剪仪,AB 1770)。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (wersja angielska; EN ISO 17892-10:2018 IDT, ISO 17892-10:2018 IDT)
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 5
- 状态(卡片截至02.10.2026): PN-EN ISO 17892-10:2019-01(英文版)现行有效;PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009撤销于22-01-2019
- 版本(据PKN卡片): PN-EN ISO 17892-10:2019-01,36页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;采用EN ISO 17892-10:2018和ISO 17892-10:2018 [IDT]
- 试验条件(第1条): 固结排水(CD);原状、扰动、重新压实或重塑土;每个试样一个竖向应力
概述
本标准内容。PKN目录卡片PN-EN ISO 17892-10:2019-01(英文版;卡片上为波兰文范围)的范围,全文(我们对波兰文卡片的翻译):“本文件规定了两种使用直剪仪或环剪仪在固结和完全排水条件下测定土抗剪强度的实验室试验方法。本文件适用于作为岩土工程勘察一部分、测定直剪条件下土抗剪强度的实验室试验。本文件中的试验在原状、重新压实和重塑试样上进行。试验程序规定了在恒定竖向(法向)应力下测定土样抗剪强度的要求。原则上,为按附录B确定某种土的抗剪强度,需对三个或更多相似试样在不同竖向应力下进行剪切试验。本文件未规定特殊试验程序,例如分级加载或预剪切,或土与其他材料界面的抗剪强度试验。注:本文件满足按EN 1997-1和EN 1997-2在岩土工程勘察中通过直剪试验测定土抗剪强度的要求。”我们阅读的标准文本是ISO 17892-10:2018预览,从封面到第5.2.2.1条和图2(第6页);我们没有试样制备、试验程序、计算以及附录A和B。
依据ISO 17892-10:2018文本(前言、引言、第1–5.2.2.1条)。本标准由CEN/TC 341与ISO/TC 182共同制定(维也纳协议)。第一版代替ISO/TS 17892-10:2004及技术勘误Cor 1:2006;变化:全面修订文本和图并增加试样制备程序;两种环剪仪——A型,破坏发生在分体试样容器所确定的深度;B型,仪器不确定破坏面位置;附录A关于校准、维护和检查;附录B关于有效强度参数的附加计算。引言:此前这些试验没有国际标准;在固结排水条件下的两种方法——剪切盒通常用于峰值参数,环剪仪通常用于细粒土的残余参数(反之亦可);将试样放入仪器,施加预定竖向应力,提供排水(必要时浸水),固结后使一部分相对另一部分以恒定速率水平移动进行剪切;测量剪力及水平和竖向位移;剪切须足够慢,使超孔隙水压力通过排水消散,有效应力等于总应力。范围(第1条,同卡片)。引用文件:ISO 17892-1(含水率)、ISO 14688-1(土的鉴别和描述)、ISO 386(温度计)。定义(第3条):直剪试验——试样侧向受限,在竖向应力下沿机械强制的水平面剪切;剪切盒试验——刚性方形或圆形容器,一半线性移动;环剪试验——环形试样,一半转动;破坏——达到峰值水平剪应力,或无峰值时达到规定变形判据的状态;主固结。符号(第4条)包括φ′、φ′R、c′、τR、破坏时间tf、最大允许位移速率vmax和扭矩Mt。设备(5.1):按附录A定期校准、维护和检查。剪切盒(5.2.1):图1——竖向力、加载帽、透水石或摩擦板、剪切盒上下部分、试样、外容器(滑车)、施加恒定水平位移速率的装置、水平位移、水平力和竖向位移的测量装置、剪切盒两部分之间的缝隙;框架、滑车、剪切盒及部件由耐腐蚀、刚性材料制成;滑车应能使试验在水下进行;低摩擦轴承只允许水平移动;方形或圆形剪切盒,水平分为两个刚性半盒,可锁紧(内表面光滑),剪切前可无倾斜地竖向分开;方形盒应容纳宽度至少50 mm的试样,圆形盒应容纳直径至少50 mm的试样;初始高度至少20 mm或最大粒径的6倍(取大者);宽度或直径与高度之比不小于2,5;透水石或摩擦板透水而不让颗粒进入,平整、耐腐蚀、几乎不可压缩、足够粗糙但不产生局部应力集中,且小于盒内尺寸;加载帽小于盒内尺寸(可倾斜而不卡住),带排水槽或孔。环剪仪(5.2.2.1):剪力纯为转动;图2——带分体容器的A型(下、上圆形框、带排水孔的加载环、扭矩Mt测量、水浴、竖向位移测量);图3——带整体容器的B型;所读部分到此结束。
状态(卡片截至02.10.2026)。PN-EN ISO 17892-10:2019-01(英文版,发布28-01-2019,36页,价格组R)的卡片没有“撤销”标头:建筑和建筑结构领域,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020,“采用:EN ISO 17892-10:2018 [IDT],ISO 17892-10:2018 [IDT]”;卡片没有“代替”栏。PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009(波兰文版,“岩土工程勘察与测试——土的实验室试验——第10部分:直剪试验”,发布11-08-2009,17页;采用CEN ISO/TS 17892-10:2004及AC:2005和ISO/TS 17892-10:2004)——“撤销日期:22-01-2019”。
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17892-10出现在8家实验室的12条记录中:AB 298、AB 962、AB 1299、AB 1416、AB 1770、AB 1778、AB 1806、AB 1914。在PCA网站当前范围中(读取于02.10.2026,版次自24.09.2024至17.07.2026),8家均列有该编号:七家为“PN-EN ISO 17892-10:2019-01”(AB 1416带“E”标记,AB 1806带星号),AB 1299为已撤销的技术规范“PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009”(剪切盒中0–5 mm粒组的摩擦角)。AB 1770在其范围的两处同时列出两种仪器——剪切盒(0–10 kN)和环剪仪(0–1 kN)。没有一行以粗斜体排印。“实验室”选项卡搜索以“PN-EN ISO 17892-10”开头的条目,显示7家实验室(不含条目以“PKN-CEN ISO/TS 17892-10”开头的AB 1299)——已于02.10.2026在生产服务器labcoda.pl上用选项卡查询核实。
实验室检测什么(PCA范围中的项目)。土(AB 298还有骨料)——“抗剪强度”、“直剪仪中的黏聚力和内摩擦角”(AB 298)、“摩擦角”和“黏聚力”(AB 1778)、“剪应力,力范围0–800 kPa”(AB 1806)、“直剪仪试验——剪切盒”(AB 962、AB 1416、AB 1914);通常与PN-EN ISO 17892的其他部分(颗粒级配、固结仪、三轴压缩)及击实试验并列。
容易得到看似正确结果的地方。速率:剪切过快孔隙水压力来不及消散——此时结果不是有效(CD)强度,尽管仪器给出数值。尺寸:试样高度至少20 mm或6倍最大粒径,宽高比至少2,5——50 mm剪切盒中的粗粒土常常不满足这些条件。试样数量:一个试样只得一个点(一个应力下的抗力);参数φ′和c′通常需要至少三个不同应力下的试样。参数类型:剪切盒通常给出峰值,环剪仪给出残余值;二者不应混用。环剪仪:A型强制剪切深度,B型不强制——这是两种不同的布置,不能互相替代。技术规范:PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009自22-01-2019起已撤销,而2018版标准增加了试样制备程序、附录A(校准)和第二种环剪仪。
我们未提供的内容。我们没有关于试样制备、固结和剪切程序、剪切速率计算(tf、vmax)、计算以及附录A和B的条款——因此不提供公式、速率或终止剪切的判据。
方法原理
将刚性剪切盒(或环)中的土样在竖向应力下固结,然后以恒定且足够低的速率使一部分相对另一部分移动(或转动)进行剪切,使孔隙水压力消散;由不同应力下多个试样的抗力确定有效强度参数。
应用领域
- 岩土工程勘察中的土(EN 1997-1、EN 1997-2)——PCA范围中8家实验室
- 土和细骨料的内摩擦角和黏聚力(剪切盒)
- 细粒土的残余强度(环剪仪,AB 1770)
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 状态(卡片截至02.10.2026) | PN-EN ISO 17892-10:2019-01(英文版)现行有效;PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009撤销于22-01-2019 |
| 版本(据PKN卡片) | PN-EN ISO 17892-10:2019-01,36页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;采用EN ISO 17892-10:2018和ISO 17892-10:2018 [IDT] |
| 试验条件(第1条) | 固结排水(CD);原状、扰动、重新压实或重塑土;每个试样一个竖向应力 |
| 剪切盒(5.2.1.5) | 方形或圆形,宽度/直径≥ 50 mm;高度≥ 20 mm或≥ 6倍最大粒径;宽高比≥ 2,5 |
| 环剪仪(5.2.2) | 纯转动力;A型——在分体容器深度处破坏,B型——破坏位置不确定 |
| 参数 | φ′和c′(峰值,通常剪切盒),φ′R和τR(残余值,通常环剪仪);通常≥ 3个不同应力下的试样(附录B) |
| 范围之外 | 分级加载、预剪切、土与其他材料的界面 |
| 认可范围覆盖(读取于02.10.2026) | 8家实验室,数据库副本中12条记录;“实验室”选项卡(“PN-EN ISO 17892-10”)——生产服务器上7家实验室(02.10.2026) |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 17892-10:2019-01 (wersja angielska; EN ISO 17892-10:2018 IDT, ISO 17892-10:2018 IDT)
- 标准名称(波兰语)
- Rozpoznanie i badania geotechniczne — Badania laboratoryjne gruntów — Część 10: Badania w aparacie bezpośredniego ścinania
- 标准名称(英语)
- Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 10: Direct shear tests
分步操作程序
-
试样
原状、扰动、重新压实或重塑土;尺寸按5.2.1.5;通常三个或更多相似试样。PN-EN ISO 17892-10:2019-01现行有效(卡片截至02.10.2026)。
-
安装
试样置于锁紧剪切盒(或环)内的透水石之间,加载帽,设定竖向应力。
-
固结
排水(必要时浸水)并在竖向应力下固结。
-
剪切
无倾斜地分开两半盒,以恒定且足够低的速率移动(转动)一部分;测量剪力及水平和竖向位移。
-
参数
每个试样在其应力下的抗剪阻力;由多个试样——按附录B求有效强度参数(峰值或残余值)。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 剪切盒仪 | 由两个刚性半盒组成的剪切盒,置于低摩擦轴承上的滑车中,加载帽,恒定位移速率驱动装置(5.2.1) | — |
| A型或B型环剪仪 | 环形试样容器,下部转动,扭矩Mt测量,水浴(5.2.2) | — |
| 透水石或摩擦板 | 透水、平整、耐腐蚀、粗糙(5.2.1.6) | — |
| 力和位移传感器 | 水平力、水平和竖向位移(图1) | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 水 | 7732-18-5 | 在仪器滑车或水浴中淹没试样和透水石(浸水和排水) |
职业健康与安全
- 所读部分标准不含安全警示;仪器的砝码和驱动装置——放置砝码时注意,在电气设备附近用水作业
- 技术说明:只有剪切足够慢、孔隙水压力消散时,结果才是有效强度;参数需要多个不同应力下的试样
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 17892-10:2019-01 (wersja angielska; EN ISO 17892-10:2018 IDT, ISO 17892-10:2018 IDT) — 《Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 10: Direct shear tests》。
该方法的原理是什么?
将刚性剪切盒(或环)中的土样在竖向应力下固结,然后以恒定且足够低的速率使一部分相对另一部分移动(或转动)进行剪切,使孔隙水压力消散;由不同应力下多个试样的抗力确定有效强度参数。
测量范围和准确度是多少?
状态(卡片截至02.10.2026):PN-EN ISO 17892-10:2019-01(英文版)现行有效;PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009撤销于22-01-2019;版本(据PKN卡片):PN-EN ISO 17892-10:2019-01,36页,KT 254岩土工程技术委员会,ICS 13.080.20、93.020;采用EN ISO 17892-10:2018和ISO 17892-10:2018 [IDT];试验条件(第1条):固结排水(CD);原状、扰动、重新压实或重塑土;每个试样一个竖向应力;剪切盒(5.2.1.5):方形或圆形,宽度/直径≥ 50 mm;高度≥ 20 mm或≥ 6倍最大粒径;宽高比≥ 2,5。
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?
剪切盒仪、A型或B型环剪仪、透水石或摩擦板、力和位移传感器。
该检测用于哪些场景?
岩土工程勘察中的土(EN 1997-1、EN 1997-2)——PCA范围中8家实验室;土和细骨料的内摩擦角和黏聚力(剪切盒);细粒土的残余强度(环剪仪,AB 1770)。
需要采取哪些安全防护措施?
所读部分标准不含安全警示;仪器的砝码和驱动装置——放置砝码时注意,在电气设备附近用水作业;技术说明:只有剪切足够慢、孔隙水压力消散时,结果才是有效强度;参数需要多个不同应力下的试样。
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 17892-10。