ISO 18674-1:2015
(Main)Geotechnical investigation and testing — Geotechnical monitoring by field instrumentation — Part 1: General rules
Geotechnical investigation and testing — Geotechnical monitoring by field instrumentation — Part 1: General rules
ISO 18674-1:2015 lays out the general rules for the performance monitoring of the ground, of structures interacting with the ground, of geotechnical fills, and of geotechnical works. Specifically, it applies to field instrumentation and measurements carried out: in connection with site investigations of soils and rocks, in connection with Observational Design procedures, in connection with the performance of geotechnical structures before, during, and after construction, for ground behaviour evaluation, e.g. unstable slopes, consolidation etc., for the proof or follow-up of a new equilibrium within the ground, after disturbance of its natural state by construction measures (e.g. foundation loads, excavation of soil, tunnelling), for the proof or follow-up of the stability, serviceability, and safety of structures and operations which might be influenced by geotechnical construction, for perpetuation of evidence, and for the evaluation and control of geotechnical works.
Reconnaissance et essais géotechniques — Surveillance géotechnique par instrumentation in situ — Partie 1: Règles générales
L'ISO 18674-1:2015 établit les règles générales d'exécution de la surveillance du sol, des structures interagissant avec le sol, des remblais géotechniques et des travaux géotechniques. Elle s'applique spécifiquement à l'instrumentation déployée sur le terrain et aux mesurages réalisés : dans le cadre d'investigations in situ sur des sols et des roches; dans le cadre de la méthode observationnelle; dans le cadre de la performance des structures avant, pendant et après construction; pour l'évaluation du comportement des terrains, par exemple les pentes instables, les phénomènes de consolidation, etc.; pour la preuve ou le suivi d'un nouvel équilibre dans le terrain, après une perturbation de son état naturel par des mesures de construction (par exemple charges dues aux fondations, excavation de sol, creusement de tunnels); pour la preuve ou le suivi de la stabilité, de l'aptitude au service et de la sécurité des structures pouvant être influencées par les travaux géotechniques; pour la perpétuation des preuves; et pour l'évaluation et le contrôle des travaux géotechniques.
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Relations
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 18674-1
First edition
2015-05-15
Geotechnical investigation and
testing — Geotechnical monitoring by
field instrumentation —
Part 1:
General rules
Reconnaissance et essais géotechniques — Surveillance géotechnique
par instrumentation in situ —
Partie 1: Règles générales
Reference number
ISO 18674-1:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 18674-1:2015(E)
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ISO 18674-1:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and symbols . 2
3.1 Terms . 2
3.2 Symbols . 4
4 Principal requirements . 5
4.1 Geotechnical monitoring in connection with geotechnical design . 5
4.2 Geotechnical monitoring in connection with specific questions . 5
4.3 Requirements of a geotechnical monitoring project . 5
4.4 Geodetic measurements . 6
4.5 Safety requirements . 6
5 Requirements of a geotechnical monitoring system . 6
5.1 General . 6
5.2 Robustness . 7
5.3 Influencing factors . 7
5.4 Redundancy . 7
5.5 Stability of sensor signal . 7
5.6 Function check and calibration . 8
6 Location of measuring points and geotechnical parameters . 8
6.1 Location of measuring points . 8
6.1.1 The measuring points can be located at free surfaces, at the interface
between any two media, or inside of a medium. . 8
6.2 Measurement and monitoring of geotechnical parameters . 8
7 Carrying out the measurements . 9
8 Data processing and verification . 9
9 Reporting .10
9.1 Installation report .10
9.2 Monitoring report .11
Annex A (normative) Minimum requirements on content of instrument data sheets .13
Annex B (normative) Geotechnical measurements in boreholes .14
Annex C (informative) Field measurements in connection with the design and construction
of geotechnical structures .17
Annex D (informative) Measurement and monitoring of geotechnical key parameters .19
Annex E (informative) Types of instruments and monitoring methods commonly used.21
Bibliography .27
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ISO 18674-1:2015(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
ISO 18674-1 was prepared by European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
ISO/TC 182, Geotechnics, Subcommittee SC 01, Geotechnical investigation and testing, in accordance with
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
ISO 18674 consists of the following parts, under the general title Geotechnical investigation and testing
— Geotechnical monitoring by field instrumentation:
— Part 1: General rules
The following parts are under preparation:
— Part 2: Displacement measurements along a line: Extensometers
The following parts are planned:
— Part 3: Displacement measurements across a line: Inclinometers
— Part 4: Piezometers
— Part 5: Total pressure cells
— Part 6: Hydraulic settlement gauges
— Part 7: Strain gauges
— Part 8: Load cells
— Part 9: Geodetic monitoring instruments
— Part 10: Vibration monitoring instruments
NOTE For further information on geotechnical monitoring by field instrumentation, see References [1] to [7].
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 18674-1:2015(E)
Geotechnical investigation and testing — Geotechnical
monitoring by field instrumentation —
Part 1:
General rules
1 Scope
This part of ISO 18674 lays out the general rules for the performance monitoring of the ground, of
structures interacting with the ground, of geotechnical fills, and of geotechnical works.
NOTE ISO 18674 fulfils the requirements for general rules for the performance monitoring of the ground, of
structures interacting with the ground, of geotechnical fills, and of geotechnical works as part of the geotechnical
[8] [9]
investigation and testing according to EN 1997-1 and EN 1997-2 .
Specifically, this part of ISO 18674 applies to field instrumentation and measurements carried out
— in connection with site investigations of soils and rocks,
— in connection with Observational Design procedures,
— in connection with the performance of geotechnical structures before, during, and after construction,
— for ground behaviour evaluation, e.g. unstable slopes, consolidation etc.,
— for the proof or follow-up of a new equilibrium within the ground, after disturbance of its natural
state by construction measures (e.g. foundation loads, excavation of soil, tunnelling),
— for the proof or follow-up of the stability, serviceability, and safety of structures and operations
which might be influenced by geotechnical construction,
— for perpetuation of evidence, and
— for the evaluation and control of geotechnical works.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of soil — Part 1:
Identification and description
ISO 14689-1, Geotechnical investigation and testing — Identification and classification of rock — Part 1:
Identification and description
ISO 22475-1, Geotechnical investigation and testing — Sampling methods and groundwater measurements —
Part 1: Technical principles for execution
ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and
associated terms (VIM)
IEC 60529, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code)
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ISO 18674-1:2015(E)
3 Terms and symbols
3.1 Terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 99:2007 and the
following apply.
3.1.1
geotechnical monitoring
observation of the ground behaviour and/or performance of geotechnical structures before, during,
and/or after construction
Note 1 to entry: Geotechnical monitoring is an integral part of the Observational Design procedure (see
EN 1997–1: 2004).
Note 2 to entry: Geotechnical monitoring is based on field observation, including construction site inspection.
3.1.2
field instrument
measuring tool to assist geotechnical monitoring
Note 1 to entry: Monitoring by field instruments comprises the measurement of physical parameters, in particular,
the change of the parameter values.
3.1.3
geotechnical key parameter
physical parameter indicative of the geotechnical issue under consideration and subject to
geotechnical monitoring
EXAMPLE Displacement (absolute or relative), strain, inclination, stress, pore pressure, earth pressure,
force, velocity, acceleration, temperature.
3.1.4
geotechnical monitoring project
entirety of aspects and processes which, in a specific project, are relevant for geotechnical monitoring
Note 1 to entry: Includes planning, risk assessment, specifying, procurement, delivery, and installation of a
project-specific monitoring system and collecting, processing, evaluating, and reporting of the monitoring data.
3.1.5
geotechnical monitoring concept
preliminary plan for the measurement of geotechnical key parameters developed within the conceptual
design phase, identifying specific objectives such as risk mitigation to be addressed by monitoring, thereby
considering type of measurement, measuring locations, and schedule(s) for carrying out the measurement
3.1.6
geotechnical monitoring plan
advancement of the monitoring concept within the specification design phase
3.1.7
geotechnical monitoring system
hardware and software to provide field data
Note 1 to entry: Includes instruments signal, transmission (e.g. electric cables), data acquisition, and auxiliary units.
Note 2 to entry: The performance (e.g. the accuracy, stability, precision) of the geotechnical monitoring system
will not necessarily be identical to the performances of the system components.
3.1.8
geotechnical monitoring programme
entirety of those components of a monitoring project which can be systematically planned, consisting of
a monitoring plan and monitoring system
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ISO 18674-1:2015(E)
3.1.9
commissioning
demonstration and acceptance of the correct functioning of an installed monitoring system
Note 1 to entry: The commissioning criteria are commonly defined in the monitoring plan.
3.1.10
instrument data sheet
manufacturer’s document containing instrument technical specifications
3.1.11
initial measurement
first measurement after installation (see Figure 1)
3.1.12
zero measurement
measurement carried out after stabilization of installation effects (see Figure 1)
Note 1 to entry: The zero measurement is often taken as reference for subsequent measurements, as it is commonly
related to local space and time coordinates.
Note 2 to entry: The zero measurement is commonly carried out with increased measuring effort, e.g. repetition
of measurements, to provide a reliable datum for subsequent measurements.
Y
3
2
1
X
45 67
Key
1 initial measurement
2 zero measurement
3 reference measurement
4 installation period
5 stabilization period
6 period of baseline measurements
7 construction period
X time
Y reading
Figure 1 — Definition of distinct measuring points during a geotechnical monitoring project in
the period up to and including the construction phase
3.1.13
baseline measurements
measurements carried out, subsequent to the zero measurement, over a period of time before any
construction starts, to help in the definition of changes that occur from causes other than construction
EXAMPLE Seasonal changes in groundwater levels, tidal and moisture content changes, climatic changes
such as temperature, and incidence of sunlight.
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ISO 18674-1:2015(E)
3.1.14
reference measurement
measurement which serves as reference base for previous and subsequent measurements
Note 1 to entry: The reference measurement is also known as datum measurement.
Note 2 to entry: A new reference measurement is often used for a new construction phase.
Note 3 to entry: The reference measurement is often derived from several measurements.
3.1.15
value change measurement
difference between a measurement and the reference measurement
3.1.16
point measurement
measurement of a physical parameter at a point
EXAMPLE Displacement of a measuring point; force of an anchor at its head; stress state in the ground;
porewater pressure in an embankment; water discharge rate at the downstream toe of a dam.
3.1.17
line measurement
measurement of a physical parameter along a line
EXAMPLE Inclinometer measuring survey of a borehole.
3.2 Symbols
For the purpose of this document, the symbols of Table 1 apply.
Table 1 — Symbols
Symbol Name Unit
d borehole diameter m
i number of measurement, measurement direction, or measuring point -
l distance m
u, v, w displacement component in x-, y-, z- direction, respectively m
u porewater pressure Pa
x, y, z local coordinates m
z piezometric level m
w
α angle, inclination Degree or mm/m
ε strain normal to measuring plane -
n
ε ε ε normal strain with reference to borehole coordinates -
x y z
γ γ γ shear strain with reference to borehole coordinates -
xy yz zx
σ σ σ principal stress Pa
1 2 3
σ normal stress with reference to measuring plane Pa
n
σ σ σ normal stress components with reference to borehole coordinates Pa
x y z
τ τ τ shear stress components with reference to borehole coordinates Pa
xy yz zx
NOTE Symbols with more than one meaning (e.g. u) are distinguishable in the context of their use.
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ISO 18674-1:2015(E)
4 Principal requirements
4.1 Geotechnical monitoring in connection with geotechnical design
Geotechnical monitoring shall be designed, implemented, and evaluated in connection with the
geotechnical design.
NOTE Figure C.1 shows the position of geotechnical monitoring in connection with the design and the
construction of geotechnical structures; see also “observational method” in EN 1997–1: 2004, 2.7.
4.2 Geotechnical monitoring in connection with specific questions
Each geotechnical monitoring project shall be based on at least one specific question that is to be
answered. The question shall be formulated at the start of the monitoring project and actualized
throughout the project with the aid of information from the measurements.
NOTE Monitoring of construction procedures and long-term monitoring of existing safety-sensitive
structures are included.
4.3 Requirements of a geotechnical monitoring project
4.3.1 In a geotechnical monitoring project, all items as defined in 3.1.4 shall be considered in the
sequence described in 4.3.2 to 4.3.7.
4.3.2 Within the initiation and preliminary design phase, reference shall be made to the geotechnical
issue to be addressed. The key parameters shall be identified and their expected range estimated. The
accuracy and the uncertainty with which the key parameters are to be measured and their geotechnically
tolerable limits shall be specified.
4.3.3 Within the conceptual design phase, a concept shall be developed on how to measure the key
parameters of the geotechnical issue under consideration.
NOTE Aspects for consideration are the principal type of the instruments, frequency of measurements,
redundancy in the system, the anticipated operation time of the monitoring system, and potential risks associated
with monitoring.
4.3.4 Within the specification design phase, the monitoring concept shall be refined and transferred
into a comprehensive monitoring programme. Aspects which shall be considered are the instrument
selection based on instrument data sheets (Annex A) together with expected field performance and the
specification of the instrument installation procedure.
NOTE 1 The monitoring plan includes the specification of the measuring procedure, the location of the
monitoring points, the monitoring schedule, and the type of data collection (manual reading or data logging with
or without remote data access).
NOTE 2 The measuring procedure might encompass the measuring principle (physical base of the measurement,
e.g. vibrating wire principle) and of the measuring method (e.g. compensation method, digital/analogue method).
NOTE 3 Field instruments comprise a large variety of sensors with different measuring principles which all
have their specific advantages and disadvantages depending on the type of application. Examples of sensors with
different measuring principles are vibrating wire, current-loop, inductive, capacitive, resistance strain gauge, and
fibre-optical sensors.
4.3.5 Within the installation and data collection phases, it shall be ensured that
— the instrument system is installed as early as possible prior to construction for baseline
measurements (see Figure 1),
— the installation is carried out in such a way as to achieve good conformance of the measuring instruments,
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ISO 18674-1:2015(E)
NOTE Good conformance is associated with only insignificant, if any, alterations of the measured values by
the presence of the instrument
— the instruments are operated and handled in accordance with the manufacturer’s instructions, and
— the monitoring system is routinely inspected and adequately protected from site works.
4.3.6 Within the data processing, evaluation, and reporting phase, attention shall be paid to the fact
that the monitoring data are often affected by instrument, installation, and environmental effects (see
5.3). In the evaluation process, plausibility checks of the monitoring data shall be carried out. Checking
shall include instrument, as well as geotechnical aspects (see 8.5).
4.3.7 The monitoring results shall be evaluated in respect to the geotechnical issue under consideration.
4.4 Geodetic measurements
For the support, evaluation, and control of geotechnical measurements, reference shall be made to
geodetic measurements if applicable.
NOTE 1 See ISO 18674-9.
NOTE 2 For comparison of geotechnical and geodetic measurements, see Table C.1.
4.5 Safety requirements
National and site safety regulations shall be followed.
EXAMPLES Regulations for:
— personal health and safety equipment;
— clean air if working in confined spaces;
— ensuring the safety of the measuring system and its components.
5 Requirements of a geotechnical monitoring system
5.1 General
5.1.1 Geotechnical monitoring systems are subject to specific conditions, which shall be accounted for in
the monitoring programme and evaluation of the monitoring data. These conditions include the following:
— mechanical, hydro-mechanical, or thermo-mechanical interaction between critical components of
the geotechnical measuring system (e.g. sensors, measuring lines) and the surrounding medium in
which the components are embedded;
— environmental conditions (e.g. aggressive groundwater and gases; high ground pressure; electro-
magnetic disturbance) which might affect the embedded components;
— vulnerability of the data communication of the monitoring system (e.g. long measuring lines, often
passing through construction zones).
5.1.2 The sign conventions and units shall be clearly stated and adhered to.
5.1.3 Requirements 5.2 to 5.6 shall be documented.
NOTE Manufacturers’ documentation, e.g. instrument data sheets (see Annex A), is to provide a basis to make
an informed choice of the instruments.
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ISO 18674-1:2015(E)
5.2 Robustness
5.2.1 The components of the system shall be robust enough to effectively perform their individual
functions over the design lifetime of the system, despite environmental and construction conditions.
NOTE This requirement relates to the material used (e.g. quality of the measuring cable, corrosion resistance
of sensors), the type of construction of the installed units, and to the safety of the entire monitoring system, e.g.
towards over-voltage (lightning protection), disturbance from the construction site, and vandalism.
5.2.2 Failure in data communication, e.g. of cables, radio links, is a potential problem. When planning
geotechnical monitoring systems, these risks should be managed.
EXAMPLE In automatic monitoring systems, provision for communication failure alarms and low power levels.
5.2.3 Where damage is likely then, in addition to protection provisions, the need to replace or repair
equipment should be anticipated. Provisions such as these shall be included in the monitoring plan.
5.3 Influencing factors
5.3.1 For the evaluation of geotechnical measurements, all relevant factors which influence the sensor
signal shall be addressed. Conceptually, discrimination shall be made between direct and indirect
influences onto the measured physical quantity.
NOTE 1 Direct influences are related to the object being monitored. Indirect influences are related to the
monitoring system.
NOTE 2 Common factors that can influence the monitoring system are changes of the temperature and
atmospheric pressure.
NOTE 3 The monitoring system might also be influenced by factors such as high voltage lines, electro-magnetic
disturbance, and ground vibrations.
5.3.2 Provisions shall be made to discriminate between the respective effects of the influencing factors
onto the monitoring object and monitoring system.
EX AMPLES Choice of temperature-compensated displacement transducer; pressure-compensated piezometer;
extensometer rods with a material of low thermal expansion coefficient; provision of zero stress strain gauges;
temperature correction of convergence tape measurements (see ISO 18674-2).
5.4 Redundancy
Geotechnical measurements should include redundancy to ensure the continued functioning of the
system despite possible component malfunction. A redundancy in the measuring data should be used
for the identification of erroneous readings and for data corrections.
EXAMPLES (in order of increasing degree of redundancy):
— multiple readings;
— installation of more sensors than theoretically required, e.g. more than 3 sensors in 2-D stress monitoring;
— duplication of sensors of the same measuring principle;
— application of different measuring principles for one and the same quantity (“diversification”).
5.5 Stability of sensor signal
As a re-calibration (see 5.6) of permanently embedded sensors is hardly possible, attention shall be
given to the stability of the measuring signal of sensors and to the redundancy of the monitoring system.
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ISO 18674-1:2015(E)
It should be ensured that the signal could be expected to be sufficiently stable over the time span of the
monitoring project.
NOTE Safety-sensitive geotechnical structures such as tunnels and dams often require long-term monitoring.
5.6 Function check and calibration
Function checks and/or instrument calibrations shall be carried out and documented at the following
stages of the monitoring project.
— Prior to shipment; these shall be the responsibility of the manufacturer and are to be documented
in calibration certificates.
— Before installation (pre-installation acceptance tests); these shall be documented in a certificate. If
possible, this also includes checking of the zero point and scale of the system components.
— After installation (post-installation acceptance tests).
NOTE Pre-installation and post-installation acceptance tests are part of the commissioning.
— During service life; the accessible components of the monitoring systems shall be re-calibrated
at specified intervals. The interval between any two re-calibrations shall be addressed in the
monitoring programme, considering also the recommendations of the manufacturer, the usage, and
the environment. If possible, a calibration should be carried out if reasonable doubts exist on
the reliability or accuracy of an instrument component. Additional re-calibrations may become
necessary in specific measuring applications.
NOTE See ISO 18674-2.
6 Location of measuring points and geotechnical parameters
6.1 Location of measuring points
6.1.1 The measuring points can be located at free surfaces, at the interf
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 18674-1
Première édition
2015-05-15
Reconnaissance et essais
géotechniques — Surveillance
géotechnique par instrumentation in
situ —
Partie 1:
Règles générales
Geotechnical investigation and testing — Geotechnical monitoring by
field instrumentation —
Part 1: General rules
Numéro de référence
ISO 18674-1:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 18674-1:2015(F)
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 18674-1:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et symboles . 2
3.1 Termes . 2
3.2 Symboles . 5
4 Exigences fondamentales . 5
4.1 Surveillance géotechnique en relation avec le projet géotechnique. 5
4.2 Surveillance géotechnique en relation avec une (des) question(s) spécifique(s) . 5
4.3 Exigences relatives à un projet de surveillance géotechnique . 6
4.4 Mesurages géodésiques . 7
4.5 Exigences de sécurité . 7
5 Exigences relatives à un système de surveillance géotechnique .7
5.1 Généralités . 7
5.2 Robustesse . 7
5.3 Facteurs d’influence . 8
5.4 Redondance . 8
5.5 Stabilité du signal du capteur . 8
5.6 Vérification du fonctionnement et étalonnage . 9
6 Emplacement des points de mesure et paramètres géotechniques .9
6.1 Emplacements des points de mesure . 9
6.2 Mesurage et surveillance des paramètres géotechniques . 9
7 Réalisation des mesurages .10
8 Traitement et vérification des données .10
9 Compte-rendu .12
9.1 Compte-rendu d’installation .12
9.2 Compte-rendu de surveillance .12
Annexe A (normative) Exigences minimales relatives au contenu des fiches techniques
des instruments .14
Annexe B (normative) Mesurages géotechniques dans des forages .15
Annexe C (informative) Mesurages sur le terrain en rapport avec la conception et la
construction de structures géotechniques .18
Annexe D (informative) Mesurage et surveillance des paramètres géotechniques .20
Annexe E (informative) Types d’instruments et de méthodes de surveillance
couramment utilisés .22
Bibliographie .27
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO 18674-1:2015(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Tout nom commercial utilisé dans ce document est donné à titre informatif pour la bonne compréhension de
l’utilisateur et ne constitue pas une infraction. Pour une explication sur la signification de termes spécifiques
ISO et des expressions liées à l’évaluation de conformité, aussi bien que des informations sur l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’OMC dans les Obstacles Techniques au Commerce (TBT) voir l’URL suivante:
L’ISO 18674-1 a été élaborée par le Comité Européen de Normalisation (CEN) en collaboration avec
l’ISO/TC 182, Géotechnique, Sous-comité SC1, Reconnaissance et essais géotechniques, conformément à
l’accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
L’ISO 18674 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Reconnaissance et essais
géotechniques — Mesures géotechniques:
— Partie 1: Principes
La partie suivante est en préparation:
— Partie 2: Mesurages des déplacements le long d’une ligne: extensomètres
Les parties suivantes sont prévues:
— Partie 3: Mesurages des déplacements perpendiculairement à une ligne: inclinomètres
— Partie 4: Piézomètres
— Partie 5: Cellules de mesure dela pression totale
— Partie 6: Tassomètres hydrauliques
— Partie 7: Jauges de déformation
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ISO 18674-1:2015(F)
— Partie 8: Capteurs de force
— Partie 9; Mesures géodésiques
— Partie 10: Mesures de vibration
NOTE Pour plus d’information sur les mesures géotechniques, voir les Références[1] à.[7]
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NORME INTERNATIONALE ISO 18674-1:2015(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Surveillance
géotechnique par instrumentation in situ —
Partie 1:
Règles générales
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 18674 établit les règles générales d’exécution de la surveillance du sol, des
structures interagissant avec le sol, des remblais géotechniques et des travaux géotechniques.
NOTE L’ISO 18674 satisfait aux exigences relatives aux règles générales d’exécution de la surveillance du sol,
des structures interagissant avec le sol, des remblais géotechniques et des travaux géotechniques, en tant que
[8] [9]
partie intégrante de la reconnaissance et des essais géotechniques conformément à l’EN 1997-1 et l’EN 1997-2 .
La présente partie de l’ISO 18674 s’applique spécifiquement à l’instrumentation déployée sur le terrain
et aux mesurages réalisés
— dans le cadre d’investigations in situ sur des sols et des roches;
— dans le cadre de la méthode observationnelle;
— dans le cadre de la performance des structures avant, pendant et après construction;
— pour l’évaluation du comportement des terrains, par exemple les pentes instables, les phénomènes
de consolidation, etc.;
— pour la preuve ou le suivi d’un nouvel équilibre dans le terrain, après une perturbation de son état
naturel par des mesures de construction (par exemple charges dues aux fondations, excavation de
sol, creusement de tunnels);
— pour la preuve ou le suivi de la stabilité, de l’aptitude au service et de la sécurité des structures
pouvant être influencées par les travaux géotechniques;
— pour la perpétuation des preuves;
— pour l’évaluation et le contrôle des travaux géotechniques.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le
présent document et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition
citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique
(y compris les éventuels amendements).
ISO 14688-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des
sols — Partie 1: Dénomination et description
ISO 14689-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, description et classification des
roches — Partie 1: Dénomination et description
ISO 22475-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages
piézométriques — Partie 1: Principes techniques des travaux
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ISO 18674-1:2015(F)
Guide ISO/CEI 99:2007, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et
termes associés (VIM)
CEI 60529, Degrés de protection procurés par les enveloppes (Code IP)
3 Termes et symboles
3.1 Termes
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans le Guide ISO/CEI 99:2007
ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1.1
surveillance géotechnique
observation du comportement des terrains et/ou des performances de structures géotechniques avant,
pendant et/ou après la construction
Note 1 à l’article: La surveillance géotechnique fait partie intégrante de la méthode observationnelle
(voir l’EN 1997-1:2004).
Note 2 à l’article: La surveillance géotechnique est basée sur l’observation sur le terrain, y compris une inspection
du site de construction.
3.1.2
instrument de mesure sur le terrain
outil de mesure facilitant la surveillance géotechnique
Note 1 à l’article: La surveillance au moyen d’instruments de mesure sur le terrain comprend le mesurage de
paramètres physiques, en particulier la variation des valeurs de ces paramètres.
3.1.3
paramètre géotechnique clé
paramètre physique indicatif du problème géotechnique considéré et faisant l’objet d’une surveillance
géotechnique
EXEMPLE Déplacement (absolu ou relatif), tassement, soulèvement, déformation, inclinaison, contrainte,
pression interstitielle, pression des terres, force, vitesse, accélération, température.
3.1.4
projet de surveillance géotechnique
ensemble des aspects et des processus qui, dans le cadre d’un projet spécifique, sont pertinents pour la
surveillance géotechnique
Note 1 à l’article: Il comprend la planification, la spécification, l’approvisionnement, la livraison et l’installation
d’un système de surveillance spécifique au projet, ainsi que la collecte, le traitement et l’évaluation des données
de surveillance.
3.1.5
concept de surveillance géotechnique
plan préliminaire relatif au mesurage de paramètres géotechniques clés dans le cadre de la phase
d’étude conceptuelle, tenant compte du type de mesurage, des emplacements de mesure et du calendrier
de réalisation des mesures
3.1.6
plan de surveillance géotechnique
évolution du concept de surveillance dans le cadre de la phase d’étude des spécifications
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3.1.7
système de surveillance géotechnique
matériel et logiciel permettant de fournir des données de terrain
Note 1 à l’article: Il comprend les instruments, les unités de transmission de signaux (par exemple câbles
électriques), l’acquisition de données et les unités auxiliaires.
Note 2 à l’article: La performance (par exemple la précision, la stabilité) du système de surveillance géotechnique
ne sera pas nécessairement identique aux performances des composants du système.
3.1.8
programme de surveillance géotechnique
ensemble des éléments d’un projet de surveillance qui peuvent être planifiés de façon systématique,
consistant en un plan de surveillance et un système de surveillance
3.1.9
mise en service
démonstration et acceptation du bon fonctionnement d’un système de surveillance installé
Note 1 à l’article: Il convient que les critères de mise en service soient définis dans le programme de surveillance.
3.1.10
fiche technique d’un instrument
document du fabricant contenant les spécifications techniques de l’instrument
3.1.11
mesure initiale
première mesure après l’installation (voir Figure 1)
3.1.12
mesure zéro
mesure effectuée après stabilisation des effets de l’installation (voir Figure 1)
Note 1 à l’article: La mesure zéro est souvent prise comme référence pour les mesures ultérieures, car elle est
généralement liée à des coordonnées spatiales et temporelles locales.
Note 2 à l’article: La mesure zéro est généralement effectuée avec un effort de mesure accru, par exemple répétition
des mesurages, afin d’obtenir une référence fiable pour les mesures ultérieures.
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ISO 18674-1:2015(F)
Légende
1 mesure initiale
2 mesure zéro
3 mesure de référence
4 période d’installation
5 période de stabilisation
6 période de mesures du bruit de fond
7 période de construction
Figure 1 — Définition de points de mesure distincts lors de la phase initiale d’un projet de
surveillance géotechnique
3.1.13
mesures de la ligne de base
mesures effectuées, après la mesure zéro, sur une période donnée avant que ne débute la construction,
pour aider à définir les variations dues à d’autres causes que la construction
EXEMPLE Variations saisonnières du niveau des eaux souterraines, variations des marées et de l’hygrométrie,
variations climatiques telles que température et incidence de la lumière du soleil.
3.1.14
mesure de référence
mesure servant de base de référence pour les mesures antérieures et ultérieures
Note 1 à l’article: La mesure de référence est également connue en tant que datum ou offset.
Note 2 à l’article: Une nouvelle mesure de référence est souvent utilisée pour une nouvelle phase de construction.
Note 3 à l’article: La mesure de référence est souvent calculée à partir de plusieurs mesures.
3.1.15
mesure de la variation de valeur
différence entre une mesure et la mesure de référence
3.1.16
mesurage ponctuel
mesurage d’un paramètre physique en un point
EXEMPLE Déplacement d’un point de mesure; force d’un ancrage au niveau de sa tête; état des contraintes
dans le terrain; pression interstitielle dans un remblai; débit de décharge d’eau au niveau du pied aval d’un barrage.
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ISO 18674-1:2015(F)
3.1.17
mesurage linéaire
mesurage d’un paramètre physique le long d’une ligne
EXEMPLE Mesure inclinométrique d’un forage.
3.2 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles donnés dans le Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles
Symbole Désignation Unité
d diamètre du forage m
i numéro du mesurage, direction de mesurage ou point de mesure -
l distance m
u, v, w composante du déplacement dans la direction x, y et z, respectivement m
u pression interstitielle Pa
x, y, z coordonnées locales m
z niveau piézométrique m
w
degré ou mm/m
α angle, inclinaison
ou radian
ε déformation normale au plan de mesurage -
n
ε ε ε déformation normale par rapport aux coordonnées du forage -
x y z
γ γ γ déformation de cisaillement par rapport aux coordonnées du forage -
xy yz zx
σ σ σ contrainte principale Pa
1 2 3
σ contrainte normale au plan de mesurage Pa
n
composantes de contrainte normale dans le système de coordonnées du
σ σ σ Pa
x y z
forage
composantes de contrainte de cisaillement dans le système de coordonnées
τ τ τ Pa
xy yz zx
du forage
NOTE Les symboles ayant plusieurs significations (par exemple, i, u) se distinguent selon leur utilisation.
4 Exigences fondamentales
4.1 Surveillance géotechnique en relation avec le projet géotechnique
La surveillance géotechnique doit être conçue, mise en œuvre et évaluée en relation avec le projet
géotechnique.
NOTE La Figure C.1 de l’Annexe C montre la position de la surveillance géotechnique en relation avec le projet
et la construction des structures géotechniques; voir également la «méthode observationnelle» dans l’EN 1997-
1:2004, paragraphe 2.7.
4.2 Surveillance géotechnique en relation avec une (des) question(s) spécifique(s)
Chaque projet de surveillance géotechnique doit être fondé sur au moins une question spécifique à
laquelle il faut répondre. La question doit être formulée au début du projet de surveillance et actualisée
tout au long du projet à l’aide des informations obtenues par les mesurages.
NOTE La surveillance des méthodes de construction et la surveillance à long terme des structures existantes
critiques pour la sécurité sont incluses.
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ISO 18674-1:2015(F)
4.3 Exigences relatives à un projet de surveillance géotechnique
4.3.1 Dans un projet de surveillance géotechnique, tous les aspects et processus définis au 3.1.4 doivent
être considérés dans la séquence décrite du 4.3.2 au 4.3.7.
4.3.2 Durant la phase de lancement et d’étude préliminaire, il doit être fait référence au problème
géotechnique à considérer (voir l’EN 1997-1:2004). Les paramètres clés doivent être identifiés et leur
intervalle de valeurs attendues estimé. L’exactitude et l’incertitude avec lesquelles les paramètres clés
doivent être mesurés, ainsi que les limites géotechniquement tolérables qui leur sont associées, doivent
être spécifiées.
4.3.3 Durant la phase d’étude conceptuelle, un concept doit être développé en ce qui concerne la
manière de mesurer les paramètres clés associés au problème géotechnique considéré.
NOTE Les aspects à prendre en compte sont les principaux types d’instruments, la fréquence des mesurages,
la redondance du système et la durée d’exploitation prévue du système de surveillance.
4.3.4 Durant la phase d’étude des spécifications, le concept de surveillance doit être affiné et traduit en
un programme de surveillance complet. Ce programme comprend le plan de surveillance et le système de
surveillance et, de ce fait, contient tous les éléments d’un projet de surveillance qui peuvent être planifiés
avant les mesurages. Les aspects importants de cette phase sont la sélection des instruments, fondée
sur les fiches techniques des instruments (Annexe A) et les performances attendues sur le terrain, et la
spécification de la procédure d’installation des instruments.
NOTE 1 Le plan de surveillance contient la spécification de la procédure de mesurage, l’emplacement des points
de mesure, le calendrier de surveillance et le type de collecte de données (relevé manuel ou enregistrement des
données avec ou sans accès aux données à distance).
NOTE 2 La procédure de mesurage pourrait englober le principe de mesure (base physique du mesurage, par
exemple principe de la corde vibrante) et la méthode de mesure (par exemple méthode de compensation, méthode
numérique/analogique).
NOTE 3 Les instruments de mesure sur le terrain comprennent une grande variété de capteurs ayant différents
principes de mesure et des avantages et inconvénients spécifiques selon le type d’application. Les exemples de
capteurs ayant différents principes de mesure sont les capteurs à corde vibrante, les capteurs à boucle de courant,
les capteurs inductifs, les capteurs capacitifs, les jauges de contrainte à résistance et les capteurs à fibre optique.
4.3.5 Durant la phase d’installation et de collecte des données, il faut s’assurer que:
— le système d’instruments est installé dès que possible avant la construction afin de réaliser les
mesurages de la ligne de base (voir Figure 1);
— l’installation est réalisée de manière à obtenir une conformité satisfaisante des instruments de mesure;
NOTE Une bonne conformité est associée à des altérations insignifiantes, si elles existent, des valeurs
mesurées par la présence de l’instrument.
— les instruments sont utilisés et manipulés conformément aux instructions du fabricant;
— le système de surveillance est inspecté de façon systématique et qu’il bénéficie d’une protection
adaptée aux travaux sur site.
4.3.6 Durant la phase de traitement des données, d’évaluation et de compte-rendu, une attention
particulière doit être prêtée au fait que les données de surveillance sont souvent affectées par l’instrument,
l’installation et les effets dus à l’environnement (voir 5.3). Durant toutes les phases du processus
d’évaluation, des contrôles de plausibilité des données de surveillance sont essentiels. Le contrôle doit
inclure l’instrument ainsi que les aspects géotechniques (voir 8.5).
4.3.7 Les résultats de la surveillance doivent être évalués par rapport au problème géotechnique considéré.
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4.4 Mesurages géodésiques
Pour étayer, évaluer et contrôler les mesurages géotechniques, il est souvent nécessaire de se référer à
des mesurages géodésiques.
NOTE 1 Voir ISO 18674-9
NOTE 2 Voir l’Annexe C, Tableau C.1, pour une comparaison des mesurages géotechniques et géodésiques.
4.5 Exigences de sécurité
Les réglementations nationales en matière de sécurité doivent être respectées.
EXEMPLES Réglementations relatives à:
— l’équipement de protection individuelle;
— l’air pur, en cas de travaux dans des espaces confinés;
— l’assurance de la sécurité du système de mesurage et de ses composants.
5 Exigences relatives à un système de surveillance géotechnique
5.1 Généralités
5.1.1 Les systèmes de surveillance géotechnique sont soumis à des conditions spécifiques qui doivent
être prises en compte dans le programme de surveillance et l’évaluation des données de surveillance. Ces
conditions comprennent:
— les interactions mécaniques, hydromécaniques ou thermomécaniques entre les composants
critiques du système de mesurage géotechnique (par exemple capteurs, lignes de mesurage) et le
milieu environnant dans lequel sont enfouis les composants;
— les conditions environnementales (par exemple eaux souterraines et gaz agressifs, forte pression
des terres, perturbations électromagnétiques) susceptibles d’affecter les composants enfouis;
— la vulnérabilité de la transmission de données du système de surveillance (par exemple longues
lignes de mesurage traversant souvent des zones de construction).
5.1.2 Les conventions de signes et les unités doivent être clairement énoncées et appliquées.
5.1.3 Les exigences 5.2 à 5.6 doivent être documentées.
NOTE La documentation des fabricants, par exemple les fiches techniques des instruments (voir Annexe A)
fournit une base pour faire un choix éclairé des instruments.
5.2 Robustesse
5.2.1 Les composants d’un système de surveillance géotechnique doivent être suffisamment robustes
vis-à-vis des conditions rudes prévalant dans l’environnement et sur le site de construction.
NOTE Cette exigence se rapporte au matériau utilisé (par exemple qualité du câble de mesurage, résistance à
la corrosion des capteurs), au type de construction des unités installées et à la sécurité de l’ensemble du système
de surveillance, par exemple vis-à-vis des surtensions (protection contre la foudre), des perturbations engendrées
par le site de construction et du vandalisme.
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5.2.2 Une défaillance du système de transmission des données, par exemple des câbles, des liaisons
radio, est un problème potentiel. Il convient de réduire ces risques au minimum lors de la planification
des systèmes de surveillance géotechnique.
EXEMPLE Dans les systèmes de surveillance automatiques, installation d’alarmes de défaillance de la
communication et de niveaux de faible puissance.
5.2.3 Lorsque des dommages sont envisageables, en plus des dispositions de protection il convient
d’anticiper les besoins de remplacement ou de réparation de l’équipement. De telles dispositions doivent
être incluses dans le plan de surveillance.
5.3 Facteurs d’influence
5.3.1 Pour l’évaluation des mesures géotechniques, il est essentiel de traiter tous les facteurs pertinents
ayant une influence sur le signal du capteur. D’un point de vue conceptuel, une distinction doit être faite
entre les influences directes et indirectes sur la grandeur physique mesurée.
NOTE 1 Les influences directes sont liées à l’objet de la surveillance, les influences indirectes au système de
surveillance.
NOTE 2 Les facteurs courants pouvant influer sur le système de surveillance sont les variations de température
et de pression atmosphérique.
NOTE 3 Le système de surveillance p
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.