ISO 17892-5:2017

Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometer test

ISO 17892-5:2017 specifies methods for the determination of the compressibility characteristics of soils by incremental loading in an oedometer. ISO 17892-5:2017 is applicable to the laboratory determination of the compression and deformation characteristics of soil within the scope of geotechnical investigations. The oedometer test is carried out on a cylindrical test specimen that is confined laterally by a rigid ring. The specimen is subjected to discrete increments of vertical axial loading or unloading and is allowed to drain axially from the top and bottom surfaces. Tests may be carried out on undisturbed, remoulded, recompacted or reconstituted specimens. The stress paths and drainage conditions in foundations are generally three dimensional and differences can occur in the calculated values of both the magnitude and the rate of settlement. The small size of the specimen generally does not adequately represent the fabric features present in natural soils. Analysis of consolidation tests is generally based on the assumption that the soil is saturated. In case of unsaturated soils, some of the derived parameters may not be appropriate NOTE This document fulfils the requirements of the determination of the compressibility characteristics of soils in the oedometer for geotechnical investigation and testing in accordance with EN 1997?1 and EN 1997?2.

Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 5: Essai de chargement par palier à l'oedomètre

La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination des caractéristiques de compressibilité des sols par essai à l'œdomètre sur sol saturé. La présente Norme internationale est applicable à la détermination en laboratoire des caractéristiques de compression et de déformation du sol dans le domaine d'application de la reconnaissance géotechnique. L'essai à l'œdomètre est réalisé sur une éprouvette d'essai cylindrique confinée latéralement par un anneau rigide. L'éprouvette est soumise à un chargement ou déchargement vertical et axial par paliers, tout en étant drainée axialement par le haut et par le bas. Les essais peuvent être réalisés sur des éprouvettes de sol non remanié ou remanié. Les chemins de contraintes et les conditions de drainage sous des fondations sont généralement tridimensionnels, et des différences peuvent apparaître au niveau des valeurs calculées pour le tassement ou pour sa vitesse. La petite dimension de l'éprouvette ne permet généralement pas de représenter correctement les hétérogénéités présentes dans les sols naturels. L'analyse d'un essai de consolidation repose généralement sur l'hypothèse que le sol est saturé. Dans le cas de sols non saturés, certains paramètres déduits de l'essai peuvent ne pas être corrects. NOTE Le présent document satisfait aux exigences de détermination des caractéristiques de compressibilité des sols par essai à l'œdomètre pour la reconnaissance et les essais géotechniques conformément à l'EN 1997‑1 et à l'EN 1997‑2.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 02-Mar-2017
• ICS: 13.080.20 - Physical properties of soils
• ICS: 93.020 - Earthworks. Excavations. Foundation construction. Underground works
• Technical Committee: ISO/TC 182 - Geotechnics
• Drafting Committee: ISO/TC 182 - Geotechnics
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 20-Jun-2022

Relations

• Consolidates: ISO/TR 11610:2004 - Protective clothing — Vocabulary
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO/TS 17892-5:2004 - Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 5: Incremental loading oedometer test
• Effective Date: 19-Sep-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17892-5
First edition
2017-02
Geotechnical investigation and
testing — Laboratory testing of soil —
Part 5:
Incremental loading oedometer test
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur
les sols —
Partie 5: Essai de chargement par palier à l’oedométre
Reference number
ISO 17892-5:2017(E)
©
ISO 2017

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ISO 17892-5:2017(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
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ISO 17892-5:2017(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Equipment . 3
6 Test procedure . 6
6.1 General . 6
6.2 Specimen preparation . 6
6.2.1 Selection of preparation method . 6
6.2.2 Trimming from extruded or block sample . 6
6.2.3 Extrusion from tube of diameter larger than the oedometer ring . 7
6.2.4 Recompacted specimens . 7
6.3 Measurement . 7
6.4 Preparation of apparatus . 7
6.4.1 Assembly of cell . 7
6.4.2 Assembly in load frame . 8
6.5 Loading . 8
6.5.1 Loading sequence . . 8
6.5.2 Application of loads . 9
6.6 Dismantling . 9
7 Test results .10
7.1 General .10
7.2 Initial values .10
7.2.1 General.10
7.2.2 Initial water content .10
7.2.3 Initial bulk and dry density .10
7.3 Compressibility characteristics .10
7.3.1 General.10
7.3.2 Specimen height .10
7.3.3 Vertical strain .11
7.3.4 Void ratio .11
7.3.5 Compression-stress diagram.12
8 Test report .12
8.1 Mandatory reporting .12
8.2 Optional reporting .13
Annex A (normative) Calibration, maintenance and checks .14
Annex B (informative) Additional calculations .17
Bibliography .26
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ISO 17892-5:2017(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 voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
ISO 17892-5 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 341, Geotechnical investigation and testing, in collaboration with ISO Technical Committee
ISO/TC 182, Geotechnics, in accordance with the agreement on technical cooperation between ISO and
CEN (Vienna Agreement).
This first edition cancels and replaces ISO/TS 17892-5:2004, which has been technically revised. It also
incorporates the Technical Corrigendum ISO/TS 17892-5:2004/Cor 1:2006.
A list of all parts in the ISO 17892 series can be found on the ISO website.
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ISO 17892-5:2017(E)

Introduction
This document covers areas in the international field of geotechnical engineering never previously
standardized internationally. It is intended that this document presents broad good practice
throughout the world and significant differences with national documents is not anticipated. It is based
on international practices (see Reference [1]).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17892-5:2017(E)
Geotechnical investigation and testing — Laboratory
testing of soil —
Part 5:
Incremental loading oedometer test
1 Scope
This document specifies methods for the determination of the compressibility characteristics of soils
by incremental loading in an oedometer.
This document is applicable to the laboratory determination of the compression and deformation
characteristics of soil within the scope of geotechnical investigations.
The oedometer test is carried out on a cylindrical test specimen that is confined laterally by a rigid ring.
The specimen is subjected to discrete increments of vertical axial loading or unloading and is allowed
to drain axially from the top and bottom surfaces. Tests may be carried out on undisturbed, remoulded,
recompacted or reconstituted specimens.
The stress paths and drainage conditions in foundations are generally three dimensional and differences
can occur in the calculated values of both the magnitude and the rate of settlement.
The small size of the specimen generally does not adequately represent the fabric features present in
natural soils.
Analysis of consolidation tests is generally based on the assumption that the soil is saturated. In case of
unsaturated soils, some of the derived parameters may not be appropriate
NOTE This document fulfils the requirements of the determination of the compressibility characteristics of
soils in the oedometer for geotechnical investigation and testing in accordance with EN 1997–1 and EN 1997–2.
2 Normative references
The following documents are referred to in text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. 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 17892-1, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 1: Determination
of water content
ISO 17892-2, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 2: Determination
of bulk density
ISO 17892-3, Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil — Part 3: Determination
of particle density
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
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ISO 17892-5:2017(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
excess pore pressure
difference between the pore water pressure and the equilibrium pore pressure at the end of
consolidation
3.2
primary consolidation
process whereby the void ratio of a specimen decreases as a result of an increase in the effective stress
due to a decrease in the excess pore pressure (3.1) under constant total applied load
Note 1 to entry: Time dependent volume change during primary consolidation is primarily controlled by drainage
conditions.
3.3
secondary compression
process in which compression occurs independent from excess pore pressure (3.1) dissipation
Note 1 to entry: Time dependant volume change during secondary compression is controlled by factors other
than drainage conditions.
3.4
swelling
expansion due to reduction of stress or due to increase in water content
3.5
swelling pressure
pressure required to maintain constant volume (i.e. to prevent absorption of water) when a soil is
flooded with water.
4 Symbols
2
A cross-sectional area of the specimen (mm )
D mean diameter of the oedometer ring (mm)
d deformation gauge reading at the end of a load increment
f
d deformation gauge reading at the start of a load increment
i
e void ratio of the specimen at the end of a load increment
f
e initial void ratio of the specimen at the start of the test
0
H mean height of the oedometer ring (mm)
H height of the specimen at the end of a load increment (mm)
f
H height of the specimen at the start of a load increment (mm)
i
H equivalent height of solids (mm)
s
H initial height of the specimen at the start of the test (mm)
0
m dry mass of the specimen (g)
d
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ISO 17892-5:2017(E)

w initial water content of the specimen (%)
0
ε vertical strain at the end of an increment, compression being defined as positive strain (%)
v,f
3
ρ initial bulk density of the specimen (Mg/m )
3
ρ initial dry density of the specimen (Mg/m )
d
3
ρ particle density (Mg/m )
s
σ´ vertical effective stress (kPa)
v
5 Equipment
See Annex A for calibration requirements for the equipment in this clause.
5.1 Oedometer ring
The ring shall be made of corrosion-resistant material and shall have a sharp cutting edge. A ring
mounted with a temporary sharp cutting edge may be used.
Internal dimensions should conform to the following:
— diameter (D): not less than 35 mm;
— height (H): not less than 12 mm;
— ratio (D/H): not less than 2,5.
The internal surface of the ring shall be smooth and may be lubricated with a thin film of silicone grease,
petroleum jelly, or other suitable lubricant.
The ring shall either be laterally confined to restrict expansion under load, or have sufficient stiffness
to prevent the internal diameter expanding by more than 0,05 % when subjected to the maximum
horizontal stress resulting from the test.
5.2 Porous discs
The top and bottom porous discs shall be of corrosion-resistant material and shall allow free drainage
of water, while preventing intrusion of soil particles into their pores. The upper and lower surfaces shall
be plain, clean and undamaged. The material shall be of negligible compressibility under the maximum
stress likely to be applied during the test and shall be strong enough to prevent breakage under load.
If necessary, a filter paper may be used to prevent intrusion of the soil into the porous discs. However,
the permeability of the discs and the filter paper shall be sufficiently high to prevent retardation of the
drainage of the specimen.
The diameter of the top porous disc shall be smaller than the ring by 0,2 mm to 0,5 mm in order to
prevent binding to the ring and to prevent extrusion of the sample, and shall be larger than 85 % of the
diameter of the loading cap. The top porous disc may be tapered towards the upper face to minimize
the risk of binding due to tilt.
In a fixed-ring cell [see Figure 1 a)], the bottom porous disc shall be large enough to support the
oedometer ring.
In a floating-ring cell [see Figure 1 b)], the diameter of the bottom porous disc shall meet the same
requirements as the top disc, but tapered towards the lower face.
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ISO 17892-5:2017(E)

a) Fixed-ring cell oedometer
b) Floating-ring cell oedometer
Key
1 loading cap
2 lateral restraint for ring
3 cell body
4 porous discs
5 oedometer ring
Figure 1 — General arrangements of typical oedometer cells
Before use, new porous discs shall be saturated by boiling in distilled water for at least 20 min, and
allowed to cool before use.
The surface of the porous discs which have previously been used shall be cleaned, for example using a
natural bristle or nylon brush, followed by a check that the porous discs are readily permeable to water
and that the pores are not clogged by soil particles.
Porous discs shall be kept immersed in water until required for use. For soils that readily absorb water
(e.g. stiff clays), the porous discs should be air-dried immediately before use.
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ISO 17892-5:2017(E)

5.3 Cell body
The cell body shall be made of a suitable corrosion-resistant material.
A fixed-ring cell [see Figure 1 a)] shall accept the oedometer ring and shall be rigid enough to prevent
significant lateral deformation of the ring when under load.
A floating-ring cell [see Figure 1 b)] shall provide adequate clearance around the outside of the ring.
The assembled cell shall be watertight and shall hold water to a level which submerges the upper
porous disc.
5.4 Loading cap
The loading cap shall be rigid enough to ensure negligible deformation under load. It shall be fitted with
a central load seating and shall be mounted centrally in the oedometer ring.
The loading cap shall have perforations or grooves to allow the free drainage of pore water.
5.5 Deformation measurement
The deformation measuring device shall have a resolution of at least 0,01 % and accuracy of at least
0,1 % of the initial specimen height.
The measurement of deformation of the soil to be tested shall use a device suitable for measuring and
displaying/recording as mentioned above, e.g. a dial gauge or electrical displacement transducer.
5.6 Loading frame
The loading frame shall allow the application of vertical stresses acting centrally on the loading cap
only. The frame may apply load either by addition of physical weights, or by other mechanical, hydraulic,
pneumatic or electromechanical means.
The vertical stress applied to the specimen shall be accurate to at least 1 % of the intended stress or
1 kPa whichever is the greater. The stress shall remain constant within these limits throughout the
duration of a loading increment. The mechanism should allow the application of a given load increment
within a period of 2 s.
Adequate arrangements shall be made to ensure stability of the load frame, or a group of load frames,
when fully loaded. This can be achieved by bolting the load frame or group of load frames to the floor.
The load frame shall be free of vibration.
5.7 Ancillary apparatus
The ancillary apparatus consists of:
— balance, accurate up to 0,01 g or 0,1 % of the weighed mass, whichever value is greater;
— timer, readable to 1 s;
— thermometer, readable to 1°C maximum/minimum;
— metal disc with flat, smooth and parallel end faces. The diameter shall be about 1 mm less than the
internal diameter of the oedometer ring and the height shall be the same as that of the ring;
— apparatus for determination of water content;
— apparatus for determination of particle density;
— vernier or digital callipers, reading to 0,05 mm.
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5.8 Apparatus for specimen preparation
The apparatus for specimen preparation consists of:
— cutting and trimming tools, e.g. cheese-wire, wire-saw, sharp knife, scalpel;
— spatulas;
— straight-edge trimmer;
— straight edge;
— steel try-square;
— flat glass plate;
— extrusion equipment and clamping jig, for preparing and trimming specimens from a tube sample.
5.9 Water
Water of a similar chemistry to the pore water should be used if the soil is susceptible to the chemistry
of the water. If the chemistry of the pore water is unknown, tap water should be used as its chemistry is
more likely to be similar to ground water than distilled water would be.
6 Test procedure
6.1 General
The mean diameter of the largest particle within a specimen should be less than one-fifth of the height
of the ring.
The initial water content (w ) should be determined according to ISO 17892-1 on soil trimmings.
0
6.2 Specimen preparation
6.2.1 Selection of preparation method
6.2.1.1 Test specimens may be prepared by the following methods, depending on the type of sample
available:
— trimming from an undisturbed sample extruded from its sampling tube, or from a block sample;
— extrusion directly into an oedometer ring from a sample tube of a larger diameter than that of the ring;
— recompaction, remoulding, reconstitution or reconsolidation of disturbed soil.
6.2.1.2 The cutting edge and condition of the oedometer ring shall be visually checked to be free from
damage prior to each use.
6.2.2 Trimming from extruded or block sample
6.2.2.1 A horizontal flat surface shall be prepared on the sample of a size larger than the diameter of
the oedometer ring.
6.2.2.2 The sample shall be placed on to the trimming apparatus, the ring shall be fitted into its holder
and the cutting edge shall be lowered on to the prepared surface. The ring should be centred on the
sample, unless visible discontinuities or disturbance suggests that a better quality specimen can be cut
off-centre.
6 © ISO 2017 – All rights reserved

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ISO 17892-5:2017(E)

6.2.2.3 The ring shall be steadily pushed into the sample until it is filled with soil with an excess
protruding from the top. Soil cuttings shall be removed so that advance of the ring is not impeded.
6.2.2.4 With stiff soils, the sample shall be trimmed in advance of the ring to about 1 mm or 2 mm
larger than the internal ring diameter so that the cutting edge removes the remaining thin layer.
6.2.2.5 The sample shall be cut off underneath the ring to remove the ring and contained soil.
6.2.2.6 Each end of the specimen shall be trimmed in turn, using appropriate tools to cut away excess
soil a little at a time. The ends shall be checked to be flat and flush with the ring.
6.2.3 Extrusion from tube of diameter larger than the oedometer ring
6.2.3.1 The sampling tube shall be mounted in the extrusion device and secured.
6.2.3.2 Any disturbed soil shall be extruded from the end of the tube and the surface of the soil
remaining in the tube shall be trimmed flat.
6.2.3.3 The sample shall be extruded through the oedometer ring while checking that the excess soil
can be removed easily and does not impede the extrusion process.
6.2.3.4 Each end of the specimen shall be trimmed in turn using appropriate tools to cut away excess
soil a little at a time. The ends shall be checked to be flat and flush with each edge of ring.
6.2.4 Recompacted specimens
6.2.4.1 Disturbed samples shall be prepared by compacting the soil into a suitable mould (e.g. a
compaction mould), either at the required water content under the application of the appropriate
compaction effort or to achieve the specified dry density.
6.2.4.2 The sample shall be extruded from the mould and the test specimen shall be prepared by one of
the methods described above (6.2.2 or 6.2.3). With friable soils, it may be necessary to compact the soil
directly into the oedometer ring. Trials should be made to ascertain the degree of controlled compaction
required to achieve the desired density.
6.3 Measurement
6.3.1 Immediately after preparation, the soil and ring shall be weighed to the nearest 0,01 g, and the
mass of the specimen shall be calculated.
6.3.2 The diameter, height and volume of the specimen may be assumed to be equal to the
corresponding internal dimensions of the ring.
6.3.3 The test should be started immediately after the specimen has been prepared. If a short delay is
unavoidable, the sample should be wrapped to prevent the specimen from air drying.
6.4 Preparation of apparatus
6.4.1 Assembly of cell
6.4.1.1 If wet porous discs are used, free water shall be allowed to drain from them and excess surface
water removed before placing in the oedometer cell.
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6.4.1.2 The bottom porous disc, the specimen in its oedometer ring and the top porous disc shall be
placed in the correct alignment in the oedometer cell (see Figure 1). Filter papers may be placed between
the specimen and the porous discs. Place the loading cap centrally on the top porous disc.
6.4.2 Assembly in load frame
6.4.2.1 The oedometer cell shall be placed in position on the apparatus.
6.4.2.2 A small seating pressure shall be applied to the specimen not exceeding 3 kPa (in addition to
the stress due to the weight of the top cap and porous disc) to ensure proper contact between the loading
system and the soil. Care shall be taken to assemble the top cap and load frame such that the load is
applied axially without imposing tilt of the top cap.
6.4.2.3 The deformation measuring apparatus shall be secured in position and the initial reading
corresponding to zero deformation shall be recorded.
6.4.2.4 Take and record the initial time reading.
6.4.2.5 If a system with counter-balanced beams is used, the beam shall be balanced prior to the test.
The initial inclination of the beam upwards should be about equal to the inclination downwards under
the maximum loading to be applied, so that the mean position during the test is horizontal. For many
types of apparatus, the inclination of the beam is not critical.
6.5 Loading
6.5.1 Loading sequence
6.5.1.1 The sequence of stresses to be applied to the specimen should be defined, taking into account the
nature of the soil, the presumed in situ stress history and the parameters that are required from the test.
6.5.1.2 A minimum of seven load stages should be applied, although additional increments or
decrements of loading may be required to fully define the potential range of consolidation parameters
including the pre-consolidation pressure or yield stress.
6.5.1.3 For soils with a swelling tendency, if the chosen initial vertical stress is less than the swelling
pressure, care will be required when water is introduced to the specimen (see 6.5.2).
6.5.1.4 Loading sequences typically increase the vertical stress by a factor of two for each additional
stage in the load sequence, although other factors including variable
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17892-5
Première édition
2017-02
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais de laboratoire
sur les sols —
Partie 5:
Essai à l'œdomètre sur sol saturé
Geotechnical investigation and testing — Laboratory testing of soil —
Part 5: Incremental loading oedometer test
Numéro de référence
ISO 17892-5:2017(F)
©
ISO 2017

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ISO 17892-5:2017(F)

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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 17892-5:2017(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 2
5 Matériel . 3
6 Procédure d'essai . 7
6.1 Exigences générales . 7
6.2 Préparation des éprouvettes . 7
6.2.1 Sélection de la méthode de préparation . 7
6.2.2 Taille à partir d'un échantillon en bloc ou continu . 7
6.2.3 Extrusion à partir d'un tube d'un diamètre supérieur à celui de l'anneau . 7
6.2.4 Éprouvettes recompactées . 8
6.3 Mesure . 8
6.4 Préparation de l'appareil . 8
6.4.1 Assemblage des cellules . 8
6.4.2 Assemblage dans le cadre de charge . 8
6.5 Chargement . 9
6.5.1 Séquence de chargement . 9
6.5.2 Application des charges . 9
6.6 Démontage .10
7 Résultats d'essai .11
7.1 Généralités .11
7.2 Valeurs initiales .11
7.2.1 Généralités .11
7.2.2 Teneur en eau initiale .11
7.2.3 Masse volumique et masse volumique sèche initiales .11
7.3 Caractéristiques de compressibilité .11
7.3.1 Généralités .11
7.3.2 Hauteur de l'éprouvette .11
7.3.3 Déformation verticale .12
7.3.4 Indice des vides .12
7.3.5 Diagramme de contrainte de compression .12
8 Rapport d'essai .13
8.1 Génération de rapports obligatoires .13
8.2 Génération de rapports facultatifs .14
Annexe A (normative) Étalonnage, maintenance et vérifications .15
Annexe B (informative) Calculs supplémentaires .19
Bibliographie .29
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii

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ISO 17892-5:2017(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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
L'ISO 17892-5 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 341, Reconnaissance et essais géotechniques,
en collaboration avec le comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, conformément à l'Accord de
coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
L'ISO 17892-5 annule et remplace l'ISO/TS 17892-5:2004 qui a fait l'objet d'une révision technique. Il
imcorpore également le Corrigendum technique ISO/TS 17892-5:2004/Cor 1:2006.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 17892 se trouve sur le site web de l’ISO.
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ISO 17892-5:2017(F)

Introduction
Le présent document couvre des domaines de la géotechnique qui n'ont pas encore été normalisés au
niveau international. Il vise à présenter les usages appliqués dans les différents pays, mais n'anticipe
pas les différences notables avec les documents nationaux. Le présent document se fonde sur les usages
internationaux (voir [1]).
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NORME INTERNATIONALE ISO 17892-5:2017(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de
laboratoire sur les sols —
Partie 5:
Essai à l'oedomètre sur sol saturé
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes de détermination des caractéristiques de
compressibilité des sols par essai à l'œdomètre sur sol saturé.
La présente Norme internationale est applicable à la détermination en laboratoire des caractéristiques
de compression et de déformation du sol dans le domaine d'application de la reconnaissance
géotechnique.
L'essai à l'œdomètre est réalisé sur une éprouvette d'essai cylindrique confinée latéralement par un
anneau rigide. L'éprouvette est soumise à un chargement ou déchargement vertical et axial par paliers,
tout en étant drainée axialement par le haut et par le bas. Les essais peuvent être réalisés sur des
éprouvettes de sol non remanié ou remanié.
Les chemins de contraintes et les conditions de drainage sous des fondations sont généralement
tridimensionnels, et des différences peuvent apparaître au niveau des valeurs calculées pour le
tassement ou pour sa vitesse.
La petite dimension de l'éprouvette ne permet généralement pas de représenter correctement les
hétérogénéités présentes dans les sols naturels.
L'analyse d'un essai de consolidation repose généralement sur l'hypothèse que le sol est saturé. Dans le
cas de sols non saturés, certains paramètres déduits de l'essai peuvent ne pas être corrects.
NOTE Le présent document satisfait aux exigences de détermination des caractéristiques de compressibilité
des sols par essai à l'œdomètre pour la reconnaissance et les essais géotechniques conformément à l'EN 1997-1 et
à l'EN 1997-2.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités en référence de manière normative, en intégralité ou en partie, dans
le présent document et sont indispensables pour 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 17892-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 1:
Détermination de la teneur en eau
ISO 17892-2, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 2:
Détermination de la masse volumique d’un sol fin
ISO 17892-3, Reconnaissance et essais géotechniques — Essais de laboratoire sur les sols — Partie 3:
Détermination de la masse volumique des grains
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3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et la CEI tiennent à jour des bases de données terminologiques pour la normalisation aux adresses
suivantes:
— IEC Electropedia: disponible sur http: //www .electropedia .org/
— Plate-forme de navigation en ligne de l'ISO: disponible à l'adresse http: //www .iso .org/obp
3.1
surpression interstitielle
pression interstitielle dépassant la pression interstitielle d'équilibre à la fin de la consolidation
3.2
consolidation primaire
processus au cours duquel l'indice des vides d'une éprouvette diminue suite à l'augmentation de la
contrainte effective en raison de la variation de la surpression interstitielle sous une contrainte totale
constante Au cours de la consolidation primaire, la variation du volume en fonction du temps est
principalement contrôlée par les conditions de drainage
3.3
compression secondaire
processus au cours duquel la compression se produit indépendamment de la dissipation de la
surpression interstitielle. Au cours de la compression secondaire, la variation du volume en fonction du
temps est contrôlée par des facteurs autres que les conditions de drainage
3.4
gonflement
expansion due à une réduction de la contrainte ou à une augmentation de la teneur en eau
3.5
Pression de gonflement
pression nécessaire pour maintenir un volume constant (c'est-à-dire pour empêcher l'absorption d'eau)
lorsqu'un sol est inondé d'eau
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent.
2
A section de l'éprouvette (mm )
D diamètre de l'anneau de l'œdomètre (mm)
d lecture de la jauge de déformation à la fin d'un incrément de charge
f
d lecture de la jauge de déformation au début d'un incrément de charge
i
e indice des vides de l'éprouvette à la fin d'un palier, à savoir l'indice des vides de l'éprouvette au
f
début du palier suivant
e indice des vides initial, à savoir l'indice des vides de l'éprouvette au début de l'essai
0
H hauteur moyenne de l’anneau de l’oedomètre (mm)
H hauteur de l'éprouvette à la fin d'un palier (mm)
f
H hauteur initiale, à savoir la hauteur de l'éprouvette au début d'un palier (mm)
i
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H hauteur équivalente des solides (mm)
s
H hauteur initiale, à savoir la hauteur de l'éprouvette au début de l'essai (mm)
0
m masse sèche de l'éprouvette (g)
d
w teneur initiale en eau de l'éprouvette (%)
0
ε déformation verticale à la fin d'un incrément, la compression étant définie comme une déforma-
v,f
tion positive (%)
3
ρ masse volumique initiale de l'éprouvette (Mg/m )
3
ρ masse volumique sèche initiale de l'éprouvette (Mg/m )
d
3
ρ masse volumique des grains (Mg/m )
s
σ´ contrainte effective verticale (kPa)
v
5 Matériel
Pour connaître les exigences d'étalonnage du matériel ci-dessous, se reporter à l'Annexe A.
5.1 Anneau de l'œdomètre
L'anneau doit être constitué de métal résistant à la corrosion ou d'un autre métal adaptable. Il doit
disposer d'une extrémité très coupante. Sinon, il est également permis d'utiliser un anneau équipé d'une
extrémité coupante temporaire. L'extrémité coupante et l'anneau de l'œdomètre doivent être inspectés
visuellement avant chaque utilisation afin de vérifier qu'ils ne sont pas endommagés.
Les dimensions internes doivent satisfaire aux valeurs suivantes:
— diamètre (D): 35 mm minimum;
— hauteur (H): 12 mm minimum;
— rapport (D/H): 2,5 minimum.
La surface interne de l'anneau doit être lisse et peut être lubrifiée avec une fine couche de graisse de
silicone, de gelée de pétrole ou de tout autre lubrifiant adapté.
L'anneau doit être soit confiné latéralement pour réduire l'expansion sous le chargement, soit être
suffisamment rigide pour empêcher le diamètre interne de s'étendre de plus de 0,05 % lorsqu'il est
soumis à la contrainte horizontale maximale appliquée par l'essai.
5.2 Plaques interstitielles
Les plaques interstitielles supérieure et inférieure doivent être constituées d'un matériau résistant
à la corrosion et doivent permettre le drainage libre de l'eau tout en évitant l'intrusion interstitielle
de grains de sol. Les surfaces supérieure et inférieure doivent être planes, propres et en bon état. Le
matériau doit présenter une compressibilité négligeable sous la contrainte maximale susceptible d'être
appliquée au cours de l'essai et doit être suffisamment épais pour éviter une rupture en charge.
Si nécessaire, un filtre en papier peut être utilisé pour empêcher l'intrusion du sol dans les pierres
interstitielles. Cependant, la perméabilité des pierres et du filtre en papier doit être assez élevée pour
empêcher un ralentissement du drainage de l'éprouvette.
Le diamètre de la plaque interstitielle supérieure doit être environ 0,5 mm inférieur au diamètre
interne de l'anneau de l'œdomètre et doit dépasser d'au moins 85 % le diamètre de la plaque de
chargement. Pour les sols fins meubles, la différence entre le diamètre de la plaque interstitielle et le
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diamètre interne de l'anneau peut nécessiter d'être réduite à 0,2 mm pour éviter une extrusion du sol.
La plaque interstitielle supérieure peut être effilée en direction de sa face supérieure afin de réduire
les risques de flexion provoqués par l'inclinaison. La disposition générale (Figure 1) suppose que le
cadre de chargement permettra un mouvement latéral pour tenir compte de l'inclinaison du capot de
chargement.
Dans une cellule à anneau fixe, la plaque interstitielle inférieure doit être suffisamment large pour
supporter l'anneau de l'œdomètre.
Dans une cellule à anneau flottant, le diamètre de la plaque interstitielle inférieure doit être environ
0,5 mm inférieur au diamètre interne de l'anneau. La plaque interstitielle inférieure doit être identique
à la plaque supérieure, mais effilée en direction de sa face inférieure.

a) Œdomètre à anneau fixe
b) Œdomètre à anneau flottant

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Légende
1 capot de chargement
2 retenue latérale de l’anneau
3 corps de la cellule
4 plaques interstitielles
5 anneau de l'œdomètre
Figure 1 — Disposition générale de cellules œdométriques types
Avant d'être utilisées, les nouvelles plaques interstitielles doivent être saturées par ébullition dans de
l'eau distillée ou déionisée pendant au moins 20 min et laisser refroidir.
La surface des plaques interstitielles ayant déjà été utilisées doit être nettoyée (à l'aide d'un chiffon
en soie naturelle ou d'une brosse en nylon par exemple), puis une vérification de la perméabilité des
plaques à l'eau et de l'absence de blocage interstitiel sur les grains de sol est effectuée.
Les plaques interstitielles doivent être suffisamment maintenues immergées dans l’eau avant utilisation.
Pour les sols qui absorbent facilement l'eau (par exemple les argiles dures), les plaques interstitielles
doivent être séchées à l'air immédiatement avant l'utilisation.
5.3 Corps de la cellule
Le corps de la cellule doit être constitué de métal résistant à la corrosion ou de tout autre matériau
adéquat.
Une cellule à anneau fixe [voir Figure 1 a)] doit accepter l'anneau de l'œdomètre et doit être suffisamment
rigide pour empêcher toute déformation latérale considérable de l'anneau en charge.
Une cellule à anneau flottant [voir Figure 1 b)] doit prévoir une distance d'isolement suffisante autour
du périmètre extérieur de l'anneau.
La cellule assemblée doit être étanche et doit contenir de l'eau de façon à submerger la plaque
interstitielle supérieure.
Tous les composants doivent être constitués de matériaux qui résistent à la corrosion par réaction
électrochimique entre eux ou avec le sol et l'eau interstitielle.
5.4 Capot de chargement
Le capot de chargement doit être suffisamment rigide pour permettre une déformation négligeable
en charge.Il doit être ajusté avec un siège de chargement central et doit être assemblé au centre de la
cellule de consolidation.
Le capot de chargement doit être doté de perforations ou sillons permettant le drainage libre de l'eau
interstitielle.
5.5 Mesure de la déformation
L'appareil de mesure de la déformation doit avoir une résolution minimale de 0,01 % de la hauteur
d'éprouvette initiale et une précision minimale de 0,1 % de la hauteur d'éprouvette.
La mesure de la déformation du sol à soumettre à essai doit utiliser un dispositif approprié pour la
mesure et l'affichage/enregistrement comme indiqué ci-dessus, par exemple un comparateur à cadran
ou un transducteur de déplacement électrique.
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5.6 Cadre de chargement
Le cadre de chargement doit permettre l'application de contraintes verticales agissant de manière
centrale sur le capot de chargement uniquement. Le cadre peut appliquer une charge soit par
addition de poids physiques, soit par d'autres moyens mécaniques, hydrauliques, pneumatiques ou
électromécaniques.
La contrainte verticale appliquée à l'éprouvette doit être précise à au moins 1 % de la contrainte prévue
ou 1 kPa (selon la valeur la plus élevée des deux). La contrainte doit rester constante dans ces limites
tout au long de la durée d'un chargement par paliers. Le mécanisme doit permettre l'application d'un
palier de charge donné dans une période de 2 s sans impact significatif.
Des agencements adaptés doivent être réalisés afin de garantir la stabilité du cadre de charge ou d'un
groupe de cadres de charge lorsque le chargement est complet. Le cadre de charge ou le groupe de
cadres de charge peuvent ainsi être ancrés au sol à l'aide de boulons. Le cadre de charge ne doit pas être
exposé à des vibrations.
5.7 Appareillage auxiliaire
L'appareillage auxiliaire est constitué des éléments suivants:
— balance, précision de 0,01 g ou 0,1 % de la masse pesée (selon la valeur la plus élevée des deux);
— minuterie lisible à 1 s;
— thermomètre à valeurs maximales/minimales lisible à 1 °C;
— disque en métal avec faces d'extrémité planes, lisses et parallèles. Le diamètre doit être environ
1 mm inférieur au diamètre interne de l'anneau de l'œdomètre tandis que la hauteur doit être
identique à celle de l'anneau;
— appareil de détermination de la teneur en eau;
— appareil de détermination de la masse volumique des grains;
— calibres à vernier ou numériques mesurant des valeurs jusqu'à 0,05 mm.
5.8 Appareil pour la préparation des éprouvettes
L'appareil pour la préparation des éprouvettes est constitué des éléments suivants:
— outils de découpe et de taille (ex.: fil à fromages, fil hélicoïdal, couteau aiguisé, scalpel);
— spatules;
— appareil de coupe à niveau intégré;
— niveau;
— équerre à lame d'acier;
— plaque de verre plane;
— matériel d'extrusion et gabarit de serrage (pour la préparation et la taille des éprouvettes à partir
d'un échantillon en tube).
5.9 Eau
L'eau ajoutée à la cellule pour submerger l'échantillon ne doit pas influencer les résultats de l'essai.
L'eau distillée ou déionisée peut être utilisée, mais il convient (s'il y a lieu) d'utiliser une eau d'une
composition chimique identique à l'eau interstitielle.
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6 Procédure d'essai
6.1 Exigences générales
Le diamètre moyen du grain le plus large dans une éprouvette ne doit normalement pas dépasser
un cinquième de la hauteur de l'anneau.
La teneur initiale en eau (w ) doit être déterminée conformément à la norme ISO 17892-1 sur les
0
rognures de sol.
6.2 Préparation des éprouvettes
6.2.1 Sélection de la méthode de préparation
6.2.1.1 Les éprouvettes d'essai peuvent être préparées à l'aide de l'une des méthodes suivantes, en
fonction du type d'échantillon disponible:
— découpage à partir d'un échantillon non perturbé extrudé à partir de son tube de prélèvement ou
d'un échantillon en bloc;
— extrusion directement dans un anneau d'oedomètre à partir d'un tube échantillon d'un diamètre
supérieur à celui de l'anneau;
— recompactage, remoulage, reconstitution ou reconsolidation des sols perturbés.
6.2.1.2 L'arête de coupe et l'état de l'anneau de l'oedomètre doivent être visuellement vérifiés pour
être exempts de dommages avant chaque utilisation.
6.2.2 Taille à partir d'un échantillon en bloc ou continu
6.2.2.1 Une surface horizontale plane doit être préparée sur l'échantillon d'un diamètre supérieur à
celui de l'anneau de l'œdomètre.
6.2.2.2 L'échantillon doit être placé sur l'appareil de taille, l'anneau doit être installé sur son support et
l'extrémité coupante doit être abaissée sur la surface préparée.
6.2.2.3 L'anneau doit être progressivement enfoncé dans l'échantillon jusqu'à ce qu'il soit rempli par le
sol et que l'excédent dépasse par le haut. Les prélèvements de sol coupés doivent être retirés afin de ne
pas gêner le déplacement de l'anneau.
6.2.2.4 En ce qui concerne les sols rigides, l'échantillon doit être taillé en amont de l'anneau en
dépassant le diamètre interne de l'anneau d'environ 1 mm ou 2 mm afin que l'extrémité coupante retire
la fine couche restante.
6.2.2.5 L'échantillon doit être coupé en dessous de l'anneau pour retirer ce dernier ainsi que le sol
contenu.
6.2.2.6 Chaque extrémité de l'éprouvette doit être taillée à l'aide d'outils adaptés pour découper petit à
petit la partie excédentaire du sol. Les extrémités doivent être vérifiées et doivent être planes et arasées
au niveau de chaque extrémité de l'anneau.
6.2.3 Extrusion à partir d'un tube d'un diamètre supérieur à celui de l'anneau
6.2.3.1 Le tube d'échantillonnage doit être intégré à l'appareil d'extrusion et fixé en place.
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6.2.3.2 Tout sol remanié doit être extrudé à travers l'extrémité du tube, et la surface du sol restant
dans le tube doit être arasée jusqu'à ce qu'elle soit plane.
6.2.3.3 Le serrage de l'anneau de l'œdomètre doit être fixé à l'extrudeur et à l'anneau de l'œdomètre
en contact direct avec la surface du sol arasée. L'échantillon doit être extrudé à travers l'anneau de
l'œdomètre, puis retiré du socle.
6.2.3.4 Chaque extrémité de l'éprouvette doit être taillée à l'aide d'outils adaptés pour découper petit à
petit la partie excédentaire du sol. Les extrémités doivent être vérifiées et doivent être planes et arasées
au niveau de chaque extrémité de l'anneau.
6.2.4 Éprouvettes recompactées
6.2.4.1 Des échantillons de sol remanié doivent être préparés par compactage du sol dans un moule
adapté (ex.: moule de compactage) pour obtenir soit la teneur en eau exigée pour l'application de l'effort
de compactage adapté, soit la mass
...