ISO 12957-2:2005

Geosynthetics - Determination of friction characteristics - Part 2: Inclined plane test

ISO 12957-2:2005 describes a method of determining the friction characteristics of geosynthetics (geotextiles and geotextile-related products, geosynthetic barriers), in contact with soils, at low normal stress, using an inclining plane apparatus. This method is primarily intended as a performance test to be used with site-specific soils but may also be used as an index test with standard sand. Test data obtained for geogrids tested with a rigid support are not necessarily realistic as the results depend on the friction support.

Géosynthétiques — Détermination des caractéristiques de frottement — Partie 2: Essai sur plan incliné

L'ISO 12957-2:2005 décrit une méthode de détermination des caractéristiques en frottement des géosynthétiques (géotextiles et produits apparentés, géomembranes et produits apparentés), en contact avec divers sols, sous contrainte normale faible, en utilisant un appareillage à plan incliné. Cette méthode d'essai est avant tout un essai de performance qui doit être conduit en utilisant les sols spécifiques du site mais peut également être utilisée en tant qu'essai de caractérisation avec un sable normalisé. Les résultats obtenus pour les géogrilles essayées avec un support rigide ne sont pas nécessairement réalistes car ils dépendent du frottement du support.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 07-Feb-2005
• ICS: 59.080.70 - Geotextiles
• Technical Committee: ISO/TC 221 - Geosynthetics
• Drafting Committee: ISO/TC 221 - Geosynthetics
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 06-Dec-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 12957-2:2024 - Geosynthetics - Determination of friction characteristics - Part 2: Inclined plane test
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview

ISO 12957-2:2005 specifies the inclined plane test for determining the friction characteristics of geosynthetics (geotextiles, geogrids, geosynthetic barriers) in contact with soils at low normal stress. The method is primarily a performance test using site‑specific soils but can also be used as an index test with standard sand. The test measures the angle at which a soil‑filled box slides over a geosynthetic as the supporting plane is slowly inclined.

Key topics and technical requirements

• Test principle: Tilt an inclined plane at a controlled rate and record the angle of slipping (β) when the upper soil box displaces 50 mm. Angle of friction (φgp) is derived from repeated runs.
• Normal stress: Standard normal stress applied is (5 ± 0.1) kPa; even pressure distribution is required (rigid plate or fluid membrane).
• Apparatus types:
  • Rigid base apparatus (geosynthetic supported on a smooth plate).
  • Soil‑filled base apparatus (geosynthetic supported by a lower soil box).
    Note: Results for geogrids tested on a rigid support may not be realistic because outcomes depend on the friction support.
• Control and measurement:
  • Inclination rate typically (3 ± 0.5)°/min.
  • Angle measurement precision ±0.5°.
  • Displacement measured to ±0.05 mm, readings ≤30 s intervals.
  • Upper box displacement stop at 50 mm.
• Specimen preparation and conditioning:
  • Sample cutting and preparation per ISO 9862.
  • Condition in standard atmosphere per ISO 554 (20 ±2 °C, RH 65 ±2 %) until mass stabilizes.
• Apparatus dimensions and gaps: Minimum upper box ~300 × 300 mm; soil depth H > 7× maximum particle size and gap between box base and geosynthetic 0.5–1.5 mm.
• Calibration: For roller‑supported boxes, calibrate to ensure roller friction is negligible and quantify restraining force for calculations.

Practical applications

• Assess interface friction for design of reinforced soil structures, slopes, retaining walls and landfill liners.
• Provide input parameters for geotechnical stability analyses (e.g., design friction angles between geosynthetics and in‑situ soils).
• Quality control and product development testing for geosynthetic manufacturers and testing laboratories.
• Comparative index testing using standard sand to track material changes or batch consistency.

Who should use this standard

• Geotechnical and civil engineers designing reinforced soil systems
• Geosynthetic manufacturers and R&D teams
• Construction contractors performing site acceptance tests
• Independent testing laboratories and accreditation bodies
• Researchers studying interface behavior of geosynthetics

Related standards

• ISO 12957-1 - Direct shear test (complements inclined plane method)
• ISO 554 - Conditioning atmosphere for tests
• ISO 9862 - Sampling and specimen preparation
• ISO 6344-2 - Abrasive grain size (used for emery cloth supports)

Keywords: geosynthetics, inclined plane test, friction characteristics, geotextiles, geogrids, geosynthetic barriers, standard sand, interface friction.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12957-2
First edition
2005-02-15
Geosynthetics — Determination of
friction characteristics —
Part 2:
Inclined plane test
Géosynthétiques — Détermination des caractéristiques de
frottement —
Partie 2: Essai sur plan incliné

Reference number
©
ISO 2005
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Published in Switzerland
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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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 12957-2 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with
Technical Committee ISO/TC 221, Geosynthetics, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
Throughout the text of this document, read “.this European Standard.” to mean “.this International
Standard.”.
ISO 12957 consists of the following parts, under the general title Geosynthetics — Determination of friction
characteristics:
— Part 1: Direct shear test
— Part 2: Inclined plane test
Contents
page
Foreword.v
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms and definitions .1
4 Principle.1
5 Test specimens.2
6 Conditioning .2
7 Apparatus.2
8 Procedure.5
9 Calculations .6
10 Test Report.7

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Foreword
This document (EN ISO 12957-2:2005) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 189 “Geosynthetics",

the secretariat of which is held by IBN, in collaboration with Technical Committee ISO/TC 221 “Geosynthetics".

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or
by endorsement, at the latest by August 2005, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by
August 2005.
According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following
countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark,
Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,
Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.
1 Scope
This document describes a method to determine the friction characteristics of geosynthetics (geotextiles and
geotextile-related products, geosynthetic barriers), in contact with soils, at low normal stress, using an inclining
plane apparatus.
This test method is primarily intended as a performance test to be used with site specific soils but may also be used as
an index test with standard sand.
Test data obtained for geogrids tested with a rigid support are not necessarily realistic as the results depend on the
friction support.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing – Specifications.
ISO 6344-2, Coated abrasives – Grain size analysis – Part 2: Determination of grain size distribution of macrogrits
P 12 to P 220.
ISO 9862, Geotextiles – Sampling and preparation of test specimens.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
normal stress (σσσσ )
n,o
normal force (N) divided by the area of the specimen, in kilopascals

σ indicates the normal stress with the table in horizontal position; σ indicates the calculated normal stress at
n,o n,calc
slippage failure with angle of slipping (β).
3.2
angle of friction (φφφφ )
gp
angle of friction between geosynthetic and soil, in degrees, defined as the average of the values recorded in the
test
3.3
angle of slipping (ββββ)
angle, in degrees, at which the box’s displacement attains 50 mm
4 Principle
The angle of friction for the soil/geosynthetic system is determined by measuring the angle at which a soil filled box
(with possible additional weights) slides when the base supporting the geosynthetic is inclined at a constant speed.
NOTE  Variations to the test described in this document can be used to measure friction properties of geosynthetics in non-
standard conditions, e.g.:
a) a second layer of geosynthetic can be fitted in the upper part of the shear box to measure geosynthetic on geomembrane friction;
b) normal pressures different from the standard values can be applied to simulate actual site conditions.
5 Test specimens
5.1 Sampling
Take specimens in accordance with ISO 9862.
5.2 Number and dimensions of test specimens
Cut three specimens from the test sample, for each direction to be tested. The size of the specimens shall suit the
dimensions of the apparatus.
If the two faces of the sample are different, both faces shall be tested. Three specimens shall be tested for each
face.
6 Conditioning
Condition the test specimens and conduct the tests in the standard atmosphere for testing, defined in ISO 554, i.e. at a
relative humidity of (65 ± 2) % and a temperature of (20 ± 2) °C until the change in mass between two successive
readings made at intervals of not less than two hours does not exceed 0,25 % of the mass of the test specimens.
NOTE Conditioning and/or testing at a specified relative humidity may be ommitted if it can be shown that the results are not
affected by this omission.
7 Apparatus
7.1 General
Two types of apparatus are possible, one with the upper box supported by rollers, the other without support of the
box. A diagrammatic representation of suitable equipment is shown in Figures 1, 2, 3 and 4. Figures 1 and 2
illustrate an apparatus with a rigid support for the geosynthetic. Figure 3 illustrates an apparatus in which the
geosynthetic is supported by a lower box filled with soil. Figure 4 gives the minimum dimensions of the upper
sliding box to be used with both methods.
7.2 Rigid base apparatus (see Figures 1 and 2)
7.2.1 Rigid base
The inclined plane apparatus consists of a rigid smooth plate hinged at one end. The apparatus shall be fitted with a
mechanism which allows the plane to be raised smoothly at a rate of (3 ± 0,5) degrees per minute. The inclined plane
apparatus shall be horizontal in all directions at the start of each test. Spirit levels shall be fitted to allow checking of the
inclination before each test.
The mechanism used to raise the inclined plane shall be fitted with a trip-switch which will automatically stop the raising
of the table when the displacement of the upper soil filled box exceeds 50 mm.
The inclined plane apparatus shall be fitted with an angle measurement system which allows to measure the inclination
angle of the table to the horizontal with a precision of ± 0,5 degrees.
The geosynthetic shall be fixed to the inclined plane apparatus to limit any relative displacement between the
geosynthetic and the plane.
NOTE  This may be obtained by one of the following techniques:
- stitching or gluing;
- use of a rough high friction support;
- anchoring the geosynthetic outside the contact area.
For geogrids and geotextiles with open structures the support used shall be either soil or an emery cloth abradant
P 100 according to ISO 6344-2 (in case of testing with a rigid support).
2 © ISO 2005 – All rights reserved

7.2.2 Upper soil box (see Figure 4)
The upper soil box shall be
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 12957-2
Première édition
2005-02-15
Géosynthétiques — Détermination des
caractéristiques de frottement —
Partie 2:
Essai sur plan incliné
Geosynthetics — Determination of friction characteristics —
Part 2: Inclined plane test
Numéro de référence
©
ISO 2005
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l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés

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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 12957-2 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 221, Produits géosynthétiques, conformément à l'Accord de coopération technique entre
l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente Norme européenne …» avec le sens de
«… la présente Norme internationale …».
L'ISO 12957 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Géosynthétiques —
Détermination des caractéristiques de frottement:
— Partie 1: Essai de cisaillement direct
— Partie 2: Essai sur plan incliné

Sommaire Page
Avant-propos. v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 1
5 Éprouvettes d’essai. 2
6 Conditionnement. 2
7 Appareillage. 2
8 Mode opératoire. 6
9 Calculs. 7
10 Rapport d'essai. 9

iv © ISO 2005 – Tous droits réservés

Avant-propos
Le présent document (EN ISO 12957-2:2005) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 189
"Géotextiles et produits apparentés" dont le secrétariat est tenu par l'IBN, en collaboration avec le Comité
Technique ISO/TC 221 "Produits géosynthétiques".
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique,
soit par entérinement, au plus tard en août 2005, et toutes les normes nationales en contradiction devront être
retirées au plus tard en août 2005.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants
sont tenus de mettre cette norme européenne en application: Allemagne, Autriche, Belgique, Chypre,
Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie,
Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Portugal, Pologne, République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie,
Slovénie, Suède et Suisse.
1 Domaine d'application
Le présent document décrit une méthode de détermination des caractéristiques en frottement des
géosynthétiques (géotextiles et produits apparentés, géomembranes et produits apparentés), en contact avec
divers sols, sous contrainte normale faible, en utilisant un appareillage à plan incliné.
Cette méthode d'essai est avant tout un essai de performance qui doit être conduit en utilisant les sols
spécifiques du site mais peut également être utilisée en tant qu'essai de caractérisation avec un sable
normalisé.
Les résultats obtenus pour les géogrilles essayées avec un support rigide ne sont pas réalistes car dépendant
du frottement du support.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. 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 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d'essai - Spécifications.
ISO 6344-2, Abrasifs appliqués - Granulométrie - Partie 2 : Détermination de la distribution granulométrique
des macrograins P 12 à P 220.
ISO 9862, Géotextiles - Échantillonnage et préparation des éprouvettes.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
contrainte normale (σσσσ )
n,o
force normale (N) divisée par la surface de l'éprouvette, en kilopascals
σ indique la contrainte normale avec la table en position horizontale ; σ indique la contrainte calculée
n,o n,calc
au moment du glissement avec l’angle de glissement (β).
3.2
angle de frottement (φφφφ )
gp
angle de frottement entre le géosynthétique et le sol, en degrés, défini comme étant la moyenne des valeurs
enregistrées lors de l'essai
3.3
angle de glissement (ββββ)
angle, en degrés, pour lequel le déplacement de la boîte atteint 50 mm
4 Principe
L'angle de frottement du complexe sol/géosynthétique est déterminé en mesurant l'angle auquel une boîte
remplie de sol (avec possibilité de charges additionnelles) glisse, lorsque la base qui supporte le
géosynthétique est inclinée à une vitesse constante.
NOTE Des variantes par rapport à l’essai décrit dans le présent document, peuvent être utilisées pour mesurer les
caractéristiques en frottement des géosynthétiques dans des conditions non normalisées, par exemple :
a) une deuxième couche de géosynthétique peut être fixée sur la partie supérieure de la boîte pour mesurer le
frottement d’un géosynthétique sur une géomembrane ;
b) des valeurs de contrainte normale différentes de celles de la norme peuvent être appliquées pour simuler les
conditions réelles du site.
5 Éprouvettes d’essai
5.1 Échantillonnage
Prélever les éprouvettes conformément à l'ISO 9862.
5.2 Nombre et dimensions des éprouvettes
Découper trois éprouvettes dans l'échantillon pour essai, pour chaque direction. Les dimensions des
éprouvettes doivent être compatibles avec celles de l'appareillage utilisé.
Si les deux surfaces de l'échantillon ne sont pas identiques, les deux faces doivent être soumises à l'essai,
trois éprouvettes devant être essayées pour chaque surface.
6 Conditionnement
Conditionner les éprouvettes et conduire les essais dans l'atmosphère d'essai normalisée, définie dans
l'ISO 554, à savoir avec une humidité relative de (65 ± 2) % et à une température de (20 ± 2) °C, jusqu'à ce
que la variation de masse entre plusieurs lectures successives, effectuées au moins toutes les deux heures,
ne dépasse pas 0,25 % de la masse des éprouvettes.
NOTE Le conditionnement et/ou les essais à une humidité relative spécifiée, peuvent ne pas être effectués s'il peut
être démontré que cette omission n'influe pas sur les résultats.
7 Appareillage
7.1 Généralités
Deux types d’appareillages sont possibles, l’un avec la boîte supérieure montée sur roulettes, l’autre sans
support de la boîte. Une représentation graphique d'appareillage approprié est donnée sur les Figures 1, 2, 3
et 4. Les Figures 1 et 2 représentent un appareillage muni d'un support rigide pour le géosynthétique. La
Figure 3 illustre un appareillage dans lequel le géosynthétique est soutenu par la boîte inférieure remplie avec
du sol. La Figure 4 indique les dimensions minimales de la boîte supérieure coulissante qui doit être utilisée
avec les deux méthodes.
7.2 Appareillage à base rigide (voir Figures 1 et 2)
7.2.1 Base rigide
L'appareillage à plan incliné doit être constitué d'une plaque lisse et rigide dont une extrémité est dotée d'une
charnière. Il doit être équipé d'un mécanisme permettant de relever doucement le plan, à une vitesse
de (3 ± 0,5) degrés par minute. L'appareillage à plan incliné doit être horizontal dans toutes les directions au
début de chaque essai et équipé de niveaux à bulle permettant de contrôler l'inclinaison avant chaque essai.
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés

Le mécanisme utilisé pour relever le plan incliné doit comporter un interrupteur automatique qui arrêtera
automatiquement le mouvement ascendant de la table au moment où le déplacement de la boîte remplie de
sol dépasse 50 mm.
L'appareillage à plan incliné doit être muni d'un système de mesurage des angles permettant de mesurer
avec une précision de ± 0,5 degrés l'angle formé par le plan incliné avec l'horizontale.
Le géosynthétique doit être fixé à l'appareillage à plan incliné pour limiter tout déplacement relatif du
géosynthétique par rapport au plan.
NOTE Ceci peut être obtenu par les techniques suivantes :
 couture ou collage ;
 support rugueux à coefficient de frottement élevé ;
 ancrage en dehors de la surface de contact.
Pour les géogrilles et géotextiles à structures ouvertes, le support utilisé doit être du sol ou une toile
émeri P 100 conforme à l'ISO 6344-2 (dans le cas d’essais sur support rigide).
7.2.2 Boîte supérieure remplie de sol (voir Figure 4)
La boîte supérieure doit être de construction rigide avec les dimensions intérieures minimales suivantes:

 longueur : 300 mm ;
 largeur : 300 mm ;
 profondeur : hauteur de sol H > 7 × D' > 50 mm ;
s max
où
H est la hauteur de sol dans la boîte, en millimètres ;
s
D' est la taille maximale des particules du sol utilisé lors de l'essai, en millimètres.
max
Lors d’essais sur géogrilles, les dimensions minimales de l’appareil doivent être telles que au moins deux
barres entières et trois éléments longitudinaux soient compris dans la surface de la boîte.
En outre
...