ISO 10381-8:2006

Soil quality - Sampling - Part 8: Guidance on sampling of stockpiles

ISO 10381-8:2006 defines the methods that should be applied when sampling soil from stockpiles. ISO 10381-8:2006 only includes the sampling of the soil material itself, i.e. the solid phase. The underlying reason for sampling the soil can differ widely, as can the subsequent analysis on the obtained samples. ISO 10381-8:2006 gives guidance on the various aspects that, together, describe the sampling activity: the definition of a sampling plan; the choice of an adequate sampling strategy; the sampling technique to be applied; the sample pretreatment directly after sampling (when necessary); and the packing, preservation, storing, transport and delivery of the sample. Given the wide differences in circumstances for all of the above-mentioned sampling steps, ISO 10381-8:2006 provides information on how to obtain clear and simple instructions for the sampling personnel.

Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 8: Lignes directrices pour l'échantillonnage des stocks de réserve

L'ISO 10381-8:2006 définit les méthodes qu'il convient d'appliquer lors de l'échantillonnage du sol à partir de matériaux en tas. L'ISO 10381-8:2006 concerne uniquement l'échantillonnage du matériau lui-même, c'est-à-dire la phase solide. Elle s'applique à l'échantillonnage du matériau présent dans un tas, c'est-à-dire généralement une pile de matériau recouvrant la surface d'un lieu. Les raisons pour lesquelles l'échantillonnage est effectué, de même que les analyses ultérieures des échantillons obtenus, peuvent varier considérablement. L'ISO 10381-8:2006 donne donc des lignes directrices sur les divers aspects qui, considérés dans leur ensemble, décrivent l'activité d'échantillonnage: définition d'un plan d'échantillonnage; choix d'une stratégie d'échantillonnage adéquate; technique d'échantillonnage à appliquer; prétraitement de l'échantillon directement après l'échantillonnage (si nécessaire); emballage, conservation, stockage, transport et livraison de l'échantillon. Compte tenu de la grande diversité des circonstances survenant au cours des étapes d'échantillonnage mentionnées ci-dessus, l'ISO 10381-8:2006 fournit des informations sur la manière d'obtenir des instructions claires et simples destinées au personnel d'échantillonnage.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 05-Apr-2006
• Withdrawal Date: 05-Apr-2006
• ICS: 13.080.05 - Examination of soils in general
• Technical Committee: ISO/TC 190/SC 7 - Impact assessment
• Drafting Committee: ISO/TC 190/SC 7 - Impact assessment
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 16-Oct-2018
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revised: ISO 18400-104:2018 - Soil quality - Sampling - Part 104: Strategies
• Effective Date: 27-Feb-2016

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10381-8
First edition
2006-04-01
Corrected version
2007-12-15
Soil quality — Sampling —
Part 8:
Guidance on sampling of stockpiles
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 8: Lignes directrices pour l'échantillonnage des stocks de réserve

Reference number
©
ISO 2006
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2006
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2006 – All rights reserved

Contents Page
Foreword. vii
Introduction . ix
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 5
5 Sampling plan . 6
5.1 General. 6
5.2 Sampling design . 6
5.2.1 Involved parties. 6
5.2.2 Purpose of sampling . 7
5.2.3 Primary sampling goal . 8
5.2.4 Determination of target components. 8
5.2.5 Background information on the soil stockpile . 9
5.2.6 Consideration of statistical methods. 10
5.2.7 Sampling technique. 10
5.2.8 Sample division in the field . 10
5.2.9 Packing, preservation, storage, transport and delivery . 11
5.3 Specifying information in the sampling plan. 11
5.3.1 General information. 11
5.3.2 Stockpile data. 11
5.3.3 Sampling. 11
5.3.4 Sample pretreatment. 12
5.3.5 Packaging, preservation, storage, transport and delivery . 12
5.3.6 Actual sampling . 12
5.3.7 Sampling record. 12
5.4 Health and safety . 12
5.5 In-field alterations. 12
6 Sampling strategy. 13
6.1 General. 13
6.2 Statistical principles. 14
6.3 Purpose of sampling . 14
6.3.1 General. 14
6.3.2 Primary goals. 15
6.3.3 Secondary goals . 16
6.4 Types of sampling . 16
6.4.1 Probabilistic sampling. 16
6.4.2 Judgemental sampling. 16
6.4.3 Informative judgemental sampling . 17
6.4.4 Non-informative judgemental sampling . 17
6.5 Sampling locations. 17
6.5.1 General. 17
6.5.2 Simple random sampling . 18
6.5.3 Stratified random sampling . 18
6.5.4 Systematic sampling . 19
6.5.5 Judgemental sampling. 20
6.6 Determining the size and number of samples and increments . 20
6.6.1 General. 20
6.6.2 Definition of the type of samples . 20
6.6.3 Estimation of increment and sample size . 21
6.6.4 Definition of the number of increments and/or samples . 22
6.6.5 Calculation of the actual increment and/or sample size. 22
6.7 Incorporation in the sampling plan . 22
7 Sampling equipment and techniques . 22
7.1 General. 22
7.2 Sampling techniques . 23
7.2.1 Determination of the sampling method . 23
7.2.2 Sampling techniques for probabilistic sampling. 23
7.2.3 Sampling techniques for judgemental sampling. 24
7.3 Sampling equipment. 24
7.4 Incorporation in the sampling plan . 25
7.5 Sampling. 25
8 Sample pretreatment. 26
8.1 General. 26
8.2 Requirements. 27
8.2.1 General. 27
8.2.2 Minimum size of the subsample. 27
8.2.3 Notes to Table 3 and practical considerations . 28
8.3 Equipment for sample pretreatment . 29
8.4 Pretreatment methods . 30
8.4.1 Making composite samples . 30
8.4.2 Procedure for macro-aggregate reduction by hand. 30
8.4.3 Subsampling methods. 31
8.5 Incorporation in the sampling plan . 31
8.6 Pretreatment. 31
9 Packing, preservation, storing, transport and delivery . 32
9.1 General. 32
9.2 Packing the sample. 33
9.2.1 Selecting an appropriate sample container . 33
9.2.2 Labelling. 34
9.3 Preserving the sample. 35
9.3.1 General. 35
9.3.2 Necessary preservation. 36
9.3.3 Preservation methods . 36
9.4 Storing the sample prior to transport . 37
9.5 Transporting the sample . 38
9.6 Delivering the sample . 38
9.7 Incorporation in the sampling plan . 38
9.8 Actual packing, preservation, storing, transport and delivery. 38
10 Report. 39
Annex A (informative) Forms. 41
A.1 Example of a sampling plan. 41
A.2 Example of a chain of custody form . 42
Annex B (informative) Estimation of minimum increment and sample size. 43
B.1 General. 43
B.2 Background of the estimation of the minimum increment size . 43
B.3 Background of the estimation of the minimum sample size . 45
B.4 Use of the equation for the minimum sample size . 47
B.4.1 General. 47
B.4.2 Spherical particles. 48
B.4.3 Particle size distribution, factors D and c. 48
B.4.4 Density of the particle. 48
B.4.5 Fraction of the particles with the characteristic to be determined, factor w . 48
particle
B.4.6 Coefficient of variation from the fundamental error, factor CV . 49
fund. error
B.5 Determination of the maximum particle size. 49
iv © ISO 2006 – All rights reserved

B.5.1 Step 1: Sampling. 49
B.5.2 Step 2: Weighing the sample. 50
B.5.3 Step 3: Sieving the sample . 50
B.5.4 Step 4: Weighing the sample part(s). 50
B.5.5 Step 5: Determination of the maximum particle size . 50
B.6 Commonly used assumptions. 52
B.7 Tables for the minimum sample size. 52
B.8 Calculation of the actual increment and sample size . 56
Annex C (informative) Scale of sampling. 58
C.1 Spatial variability and scale. 58
C.1.1 General. 58
C.1.2 Three specific situations for which the scale is defined . 58
C.1.3 Effects of different definitions of the scale on sampling. 60
C.1.4 Choices on the scale of sampling. 61
C.2 Fundamental variability. 63
Annex D (informative) Statistical principles . 64
D.1 General. 64
D.2 Population and subpopulation . 64
D.2.1 Population . 64
D.2.2 Subpopulation. 64
D.3 Types of variability . 65
D.3.1 General. 65
D.3.2 Fundamental variability. 65
D.3.3 Variability within stockpile. 66
D.3.4 Variability between stockpiles. 66
D.4 Error. 66
D.4.1 Sampling error. 66
D.4.2 Sampling error due to pretreatment . 67
D.4.3 Analytical error. 67
D.4.4 Total error. 67
D.5 Population parameters. 67
D.6 Reliability. 68
D.6.1 Bias. 68
D.6.2 Precision and confidence . 68
Annex E (informative) Statistical methods for characterizing a population . 69
E.1 Probability distributions. 69
E.1.1 General. 69
E.1.2 Normal distribution. 69
E.1.3 LogNormal distribution . 69
E.1.4 Binomial distribution. 71
E.2 Statistical parameter. 71
E.2.1 General. 71
E.2.2 Symbols and abbreviated terms . 72
E.2.3 Mean. 72
E.2.4 Standard deviation. 72
E.2.5 Coefficient of variation. 73
E.2.6 Percentiles. 73
E.2.7 Maximum. 76
E.2.8 Percentage compliance with a given limit . 76
Annex F (informative) Calculating the required number of samples . 78
F.1 Symbols and abbreviated terms . 78
F.2 Estimating a mean concentration . 78
F.2.1 Using composite sampling . 78
F.2.2 Using individual samples. 81
F.3 Estimating a standard deviation . 81
F.4 Estimating a percentile. 82
F.4.1 Assuming normality . 82
F.4.2 Non-parametric approach . 83
F.5 Estimating a percentage compliance with a given limit . 84
Annex G (informative) Examples of types of sampling suitable for the goal. 86
G.1 General. 86
G.2 Example of the basic characterization of a soil stockpile . 86
G.2.1 Purpose of sampling. 86
G.2.2 Primary sampling goal. 86
G.2.3 Definition of secondary sampling goals. 87
G.3 Example of the compliance of a soil stockpile with national limit values for re-usability . 88
G.3.1 Purpose of sampling. 88
G.3.2 Primary sampling goal. 88
G.3.3 Definition of secondary sampling goals. 88
G.4 Example of on-site verification. 89
G.4.1 Purpose of sampling. 89
G.4.2 Primary sampling goal. 89
G.4.3 Definition of secondary sampling goals. 89
Annex H (informative) Sampling techniques . 91
H.1 Sampling techniques for probabilistic sampling. 91
H.1.1 General. 91
H.1.2 Simple random sampling . 91
H.1.3 Stratified random sampling. 93
H.1.4 Systematic sampling . 94
H.2 Sampling techniques for judgemental sampling. 97
H.2.1 General. 97
H.2.2 Spot sampling. 97
H.2.3 Directional sampling. 98
Annex I (informative) Description of sampling equipment. 99
I.1 Augers. 99
I.1.1 Soil auger. 99
I.1.2 Drill auger. 99
I.1.3 Mechanical drill. 99
I.2 Sampling tubes. 99
I.2.1 Open sampling tube. 99
I.2.2 Half cut sampling tube. 99
I.2.3 Plunger sampling tube . 100
I.3 Scoops. 100
I.4 Mechanical shovel. 100
Annex J (informative) Subsampling methods . 101
J.1 Long pile and alternate shovel method . 101
J.2 Coning and quartering. 102
J.3 Riffling. 103
J.4 Application of Tyler divider. 104
J.5 Application of mechanized turntable (rotating divider) . 104
Bibliography . 106

vi © ISO 2006 – All rights reserved

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 10381-8 was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 2, Sampling.
ISO 10381 consists of the following parts, under the general title Soil quality — Sampling:
⎯ Part 1: Guidance on the design of sampling programmes
⎯ Part 2: Guidance on sampling techniques
⎯ Part 3: Guidance on safety
⎯ Part 4: Guidance on the procedure for investigation of natural, near-natural and cultivated sites
⎯ Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of urban and industrial sites with regard to soil
contamination
⎯ Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil for the assessment of aerobic microbial
processes in the laboratory
⎯ Part 7: Guidance on sampling of soil gas
⎯ Part 8: Guidance on sampling of stockpiles
This corrected version of ISO 10381-2:2006 incorporates the following corrections.
Clause 3
[ISO 11074-2:1995] was changed to [ISO 11074:2005].
In 3.26, Note 3 was deleted.
Subclause 5.5, Table 1
In the third column following “Sampling technique”, “other” was replaced by “different”.
Subclause 6.5.5
In the second sentence of the second paragraph “shaded region” was replaced by “central region”.
Subclause 8.2.3
In the last line of g), “Note 3” was replaced by “item c) 3)”.
Subclause D.4.4
In Equation D.1, the horizontal line of the square-root sign was extended to the right to include “+ CV analysis”.
Subclause H.1.4.4
In the line before Equation (H.5), “(H.4)” was replaced by “(H.5)”.
Subclause H.2.1
In the first line, “less” was replaced by “little”.
In addition, minor editorial changes were made. These changes do not alter the meaning of the text.
viii © ISO 2006 – All rights reserved

Introduction
This part of ISO 10381 describes the methods to be applied when sampling soil from stockpiles. The general
character of this part of ISO 10381 is a guideline. Nevertheless, many aspects of the sampling of stockpiles
are based on well established methods and consequently are described in a prescriptive manner.
This part of ISO 10381 only includes the sampling of the soil material itself, i.e. the solid phase. It defines the
different steps in sampling soil from a stockpile and gives instructions on how these steps should be carried
out for specific situations.
This part of ISO 10381 is basically a code of practice. It describes what activities, circumstances and
requirements should be addressed when sampling soil from stockpiles. As the circumstances can vary
enormously, no detailed instructions on how samples should be taken in a specific situation can be given.
For a good understanding of this part of ISO 10381, the distinction between the terms “increment” (3.5),
“sample” (3.16) and “composite sample” (3.4) is essential. Figure 1 illustrates this point.
An increment is obtained by a single operation of a sampling device and is per definition put together with
other increments in a composite sample. A sample can also be obtained by a single operation of a sampling
device, but the obtained material is packed and analysed as an entity.

a) Only material of one sampling action in sample b) Two or more sampling actions: gathered material in
container: sample one sample container: composite sample
Material of each individual action: increment
Key
1 stockpile
2 sampling device
3 sample container
Figure 1 — Sample, composite sample and increment

INTERNATIONAL STANDARD ISO 10381-8:2006(E)

Soil quality — Sampling —
Part 8:
Guidance on sampling of stockpiles
1 Scope
This part of ISO 10381 defines the methods that should be applied when sampling soil from stockpiles. This
part of ISO 10381 only includes the sampling of the soil material itself, i.e. the solid phase. It applies to the
sampling of soil material that is present in a stockpile, generally a heap of soil material that is lying above the
surface of the location.
The underlying reason for sampling the soil can differ widely as can the subsequent analysis on the obtained
samples. This part of ISO 10381 therefore gives guidance on the various aspects that, together, describe the
sampling activity:
⎯ the definition of a sampling plan;
⎯ the choice of an adequate sampling strategy;
⎯ the sampling technique to be applied;
⎯ the sample pretreatment directly after sampling (when necessary);
⎯ the packing, preservation, storing, transport and delivery of the sample.
Given the wide differences in circumstances for all of the above-mentioned sampling steps, this part of
ISO 10381 provides information on how to obtain clear and simple instructions for the sampling personnel.
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 10381-1:2002, Soil quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes
ISO 10381-3:2001, Soil quality — Sampling — Part 3: Guidance on safety
ISO 10381-5:2005, Soil quality — Sampling — Part 5: Guidance on the procedure for the investigation of
urban and industrial sites with regard to soil contamination
ISO 11464, Soil quality — Pretreatment of samples for physico-chemical analysis
ISO 14507, Soil quality — Pretreatment of samples for determination of organic contaminants
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
analytical sample
portion of material, resulting from the original sample or composite sample by means of an appropriate
method of sample pretreatment, and having the size (volume/mass) necessary for the desired testing or
analysis
3.2
actual increment size
amount of material that is present in an increment
NOTE The actual increment size is determined by the minimum increment size, the amount of material needed for
the tests or analysis and the number of increments in a composite sample.
3.3
actual sample size
amount of material that is present in the sample
NOTE The actual sample size is determined by the minimum sample size, the amount of material needed for the
tests or analysis, the size of the sampling equipment and, for composite samples, the number of increments and the actual
size of the increments.
3.4
composite sample
two or more increments/subsamples mixed together in appropriate proportions, either discretely or
continuously (blended composite sample), from which the average value of a desired characteristic may be
obtained
[ISO 11074:2005]
3.5
increment
sampling unit collected by a single operation of a sampling device and used in a composite sample
[ISO 11074:2005]
NOTE When an individual portion of material is collected in a single operation of a sampling device and this portion is
analysed as an individual unit, it is per definition a sample.
3.6
involved parties
individuals involved in the (iterative) process of defining and executing the sampling programme
3.7
judgemental sampling
sampling using methods identified by prior agreement with all involved parties, without sampling in
accordance with probabilistic sampling
NOTE Although in general agreement of all parties should be sought, in specific situations some parties are to be
considered as more important than others. Whenever there is a hierarchical relation between the different parties, this
should be taken into account when no general agreement can be established.
3.8
maximum particle size
D
particle size that concurs with the mesh width of a sieve on which a maximum of 5 % (mass fraction) of the
material remains
2 © ISO 2006 – All rights reserved

3.9
minimum increment size
minimum amount of material in an increment obtained with a sampling device for which the conditions of
probabilistic sampling apply
NOTE The fact that every particle in the material to be sampled shall have the same probability of being part of a
sample results in requirements for the size of the sampling equipment. These requirements determine the amount of
material that is obtained with a single sampling operation.
3.10
minimum sample size
minimum amount of material in a sample for which the variability caused by the individual particles within that
material has a negligible effect
NOTE The minimum sample size is calculated based on an equation in which different factors result in an estimation
of the minimum sample size. One of these factors is the variability that is accepted to be caused by the differences
between individual particles. When a large amount of variability is chosen for this factor, there will no longer be a
“negligible effect” as mentioned in the definition. However, in normal circumstances, a low value will be chosen, accepting
only a relatively small amount of variability.
3.11
particle size reduction
procedure to reduce the particle size of the whole (sub)sample through grinding or crushing without reducing
the sample size (mass)
3.12
population
totality of items under consideration
[ISO 11074:2005]
NOTE In the case of a random variable, the probability distribution is considered to define the population of that
variable.
3.13
probabilistic sampling
sampling to ensure that each particle or element in the stockpile (population) has an equal chance of being
part of the sample
3.14
project manager
individual responsible for the development of both the sampling plan and the sampling programme
3.15
primary goal
definition of the sampling in short, general statements, giving direction towards the type of sampling, but still
lacking the necessary detail to define a sampling plan
3.16
sample
portion of soil material selected from a larger quantity of material
[ISO 11074:2005]
NOTE The manner of selection of the sample should be described in the sampling plan.
3.17
sampler
person or group of persons carrying out the sampling procedures at the sampling locality
[ISO 11074:2005]
3.18
sample division
procedure through which subsamples of sm
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10381-8
Première édition
2006-04-01
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 8:
Lignes directrices pour l'échantillonnage
des stocks de réserve
Soil quality — Sampling —
Part 8: Guidance on sampling of stockpiles

Numéro de référence
©
ISO 2006
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
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.

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2006
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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Version française parue en 2007
Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. vii
Introduction . viii
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Principe. 5
5 Plan d'échantillonnage. 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Conception de l'échantillonnage. 6
5.2.1 Parties impliquées . 6
5.2.2 Objectif de l'échantillonnage. 7
5.2.3 But principal de l'échantillonnage . 8
5.2.4 Détermination des éléments cibles. 8
5.2.5 Informations contextuelles sur le matériau en tas. 9
5.2.6 Considérations relatives aux méthodes statistiques. 10
5.2.7 Technique d'échantillonnage . 10
5.2.8 Division des échantillons sur site. 11
5.2.9 Emballage, conservation, stockage, transport et livraison. 11
5.3 Spécification d'informations dans le plan d'échantillonnage. 11
5.3.1 Informations générales . 11
5.3.2 Données relatives au matériau en tas . 11
5.3.3 Échantillonnage . 12
5.3.4 Prétraitement de l'échantillon. 12
5.3.5 Emballage, conservation, stockage, transport et livraison. 12
5.3.6 Échantillonnage effectif . 12
5.3.7 Rapport d'échantillonnage. 12
5.4 Hygiène et sécurité. 12
5.5 Rectifications sur site. 13
6 Stratégie d'échantillonnage. 14
6.1 Généralités . 14
6.2 Principes statistiques. 15
6.3 Objectif de l'échantillonnage. 15
6.3.1 Généralités . 15
6.3.2 Buts principaux. 16
6.3.3 Buts secondaires. 17
6.4 Types d'échantillonnage . 17
6.4.1 Échantillonnage probabiliste. 17
6.4.2 Échantillonnage sur avis d'expert. 17
6.4.3 Échantillonnage sur avis d'expert à titre informatif. 18
6.4.4 Échantillonnage sur avis d'expert à titre non informatif . 18
6.5 Emplacements d'échantillonnage. 18
6.5.1 Généralités . 18
6.5.2 Échantillonnage simple au hasard. 19
6.5.3 Échantillonnage stratifié au hasard. 20
6.5.4 Échantillonnage systématique . 21
6.5.5 Échantillonnage sur avis d'expert. 21
6.6 Détermination de la taille et du nombre d'échantillons et de prélèvements élémentaires . 21
6.6.1 Généralités . 21
6.6.2 Définition du type d'échantillon . 22
6.6.3 Estimation de la taille des prélèvements élémentaires et des échantillons . 22
6.6.4 Définition du nombre de prélèvements élémentaires et/ou d'échantillons . 23
6.6.5 Calcul de la taille réelle de prélèvement élémentaire et/ou d'échantillon . 23
6.7 Incorporation au plan d'échantillonnage. 24
7 Équipements et techniques d'échantillonnage. 24
7.1 Généralités. 24
7.2 Techniques d'échantillonnage. 24
7.2.1 Détermination de la méthode d'échantillonnage . 24
7.2.2 Techniques d'échantillonnage probabiliste . 25
7.2.3 Techniques d'échantillonnage sur avis d'expert . 25
7.3 Équipement d'échantillonnage . 25
7.4 Incorporation au plan d'échantillonnage. 27
7.5 Échantillonnage . 27
8 Prétraitement des échantillons. 27
8.1 Généralités. 27
8.2 Exigences. 28
8.2.1 Généralités. 28
8.2.2 Taille minimale de sous-échantillon . 29
8.2.3 Notes du Tableau 3 et considérations pratiques. 30
8.3 Équipements de prétraitement des échantillons. 31
8.4 Méthodes de prétraitement . 31
8.4.1 Constitution d'échantillons composites. 31
8.4.2 Procédure de réduction manuelle des macro-agrégats. 32
8.4.3 Méthodes de sous-échantillonnage . 33
8.5 Incorporation au plan d'échantillonnage. 33
8.6 Prétraitement . 33
9 Emballage, conservation, stockage, transport et livraison . 34
9.1 Généralités. 34
9.2 Emballage de l'échantillon . 35
9.2.1 Sélection d'un conteneur d'échantillons approprié . 35
9.2.2 Étiquetage. 36
9.3 Conservation de l'échantillon . 37
9.3.1 Généralités. 37
9.3.2 Conservation nécessaire. 38
9.3.3 Méthodes de conservation. 39
9.4 Stockage de l'échantillon avant le transport.40
9.5 Transport de l'échantillon . 40
9.6 Livraison de l'échantillon . 40
9.7 Incorporation au plan d'échantillonnage. 41
9.8 Phases effectives d'emballage, de conservation, de stockage, de transport et de livraison. 41
10 Rapport. 42
Annexe A (informative) Formulaires. 43
A.1 Exemple de plan d'échantillonnage . 43
A.2 Exemple de bordereau de la chaîne de suivi d'un échantillon. 44
Annexe B (informative) Estimation de la taille minimale de prélèvement élémentaire et
d'échantillon . 45
B.1 Généralités. 45
B.2 Contexte d'estimation de la taille minimale d'un prélèvement élémentaire . 45
B.3 Contexte d'estimation de la taille minimale d'échantillon . 47
B.4 Utilisation de la formule de calcul de la taille minimale d'échantillon . 50
B.4.1 Généralités. 50
B.4.2 Particules sphériques. 50
B.4.3 Distribution granulométrique, facteurs D et c. 50
B.4.4 Masse volumique des particules. 51
B.4.5 Fraction de particules présentant la caractéristique à déterminer, facteur w . 51
particle
B.4.6 Coefficient de variation résultant de l'erreur fondamentale, facteur CV . 51
fund. error
B.5 Détermination de la granulométrie maximale . 51
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés

B.5.1 Étape 1: Échantillonnage . 51
B.5.2 Étape 2: Pesée de l'échantillon . 52
B.5.3 Étape 3: Tamisage de l'échantillon . 52
B.5.4 Étape 4: Pesée de la (des) partie(s) de l'échantillon . 52
B.5.5 Étape 5: Détermination de la granulométrie maximale. 52
B.6 Hypothèses communément appliquées. 54
B.7 Tableaux de valeurs de la taille minimale d'échantillon . 54
B.8 Calcul de la taille réelle de prélèvement élémentaire et d'échantillon . 58
Annexe C (informative) Échelle d'échantillonnage . 60
C.1 Variabilité spatiale et échelle. 60
C.1.1 Généralités . 60
C.1.2 Trois situations spécifiques pour lesquelles l'échelle est définie. 60
C.1.3 Effets des différentes définitions de l'échelle sur l'échantillonnage . 62
C.1.4 Choix sur l'échelle d'échantillonnage. 63
C.2 Variabilité fondamentale . 65
Annexe D (informative) Principes statistiques. 66
D.1 Généralités . 66
D.2 Population et sous-population . 66
D.2.1 Population . 66
D.2.2 Sous-population. 67
D.3 Types de variabilité. 67
D.3.1 Généralités . 67
D.3.2 Variabilité fondamentale . 67
D.3.3 Variabilité au sein d'un tas. 68
D.3.4 Variabilité entre les tas de matériaux . 68
D.4 Erreur . 68
D.4.1 Erreur d'échantillonnage. 68
D.4.2 Erreur d'échantillonnage due au prétraitement. 69
D.4.3 Erreur analytique . 69
D.4.4 Erreur totale. 69
D.5 Paramètres de population. 70
D.6 Fiabilité . 70
D.6.1 Biais. 70
D.6.2 Incertitude et intervalle de confiance . 70
Annexe E (informative) Méthodes statistiques de caractérisation d'une population . 72
E.1 Lois de probabilité. 72
E.1.1 Généralités . 72
E.1.2 Loi normale. 72
E.1.3 Loi log-normale . 72
E.1.4 Loi binomiale. 74
E.2 Paramètre statistique . 74
E.2.1 Généralités . 74
E.2.2 Symboles et abréviations . 75
E.2.3 Moyenne . 75
E.2.4 Écart-type . 76
E.2.5 Coefficient de variation . 76
E.2.6 Percentiles. 76
E.2.7 Maximum . 79
E.2.8 Pourcentage de conformité à une limite donnée . 79
Annexe F (informative) Calcul du nombre d'échantillons requis . 81
F.1 Symboles et abréviations . 81
F.2 Estimation d'une concentration moyenne . 81
F.2.1 Utilisation d'échantillonnage composite. 81
F.2.2 Utilisation d'échantillons individuels. 84
F.3 Estimation d'un écart-type. 84
F.4 Estimation d'un percentile . 85
F.4.1 Hypothèse de normalité . 85
F.4.2 Approche non paramétrique. 86
F.5 Estimation du pourcentage de conformité à une limite donnée. 87
Annexe G (informative) Exemples de types d'échantillonnage adaptés au but. 89
G.1 Généralités. 89
G.2 Exemple de caractérisation de base d'un matériau en tas. 89
G.2.1 Objectif de l'échantillonnage . 89
G.2.2 But principal de l'échantillonnage. 89
G.2.3 Définition des buts secondaires de l'échantillonnage . 90
G.3 Exemple de conformité d'un matériau en tas avec les valeurs limites nationales en
matière de possibilités de réutilisation. 91
G.3.1 Objectif de l'échantillonnage . 91
G.3.2 But principal de l'échantillonnage. 91
G.3.3 Définition des buts secondaires de l'échantillonnage . 91
G.4 Exemple de vérification sur site . 92
G.4.1 Objectif de l'échantillonnage . 92
G.4.2 But principal de l'échantillonnage. 92
G.4.3 Définition des buts secondaires de l'échantillonnage . 92
Annexe H (informative) Techniques d'échantillonnage. 94
H.1 Techniques d'échantillonnage probabiliste . 94
H.1.1 Généralités. 94
H.1.2 Échantillonnage simple au hasard. 94
H.1.3 Échantillonnage stratifié au hasard . 96
H.1.4 Échantillonnage systématique . 97
H.2 Techniques d'échantillonnage sur avis d'expert . 100
H.2.1 Généralités. 100
H.2.2 Échantillonnage ponctuel . 100
H.2.3 Échantillonnage directionnel. 101
Annexe I (informative) Description de l'équipement d'échantillonnage . 103
I.1 Tarières . 103
I.1.1 Tarière . 103
I.1.2 Tarière de forage . 103
I.1.3 Foreuse mécanique . 103
I.2 Tubes d'échantillonnage . 103
I.2.1 Tube d'échantillonnage ouvert . 103
I.2.2 Tube d'échantillonnage concentrique . 104
I.2.3 Tube d'échantillonnage à piston . 104
I.3 Pelles . 104
I.4 Pelle mécanique . 104
Annexe J (informative) Méthodes de sous-échantillonnage. 105
J.1 Méthode par tas longitudinal et pelletées alternées . 105
J.2 Quartage. 106
J.3 Division d'un échantillon. 107
J.4 Utilisation d'un diviseur Tyler. 108
J.5 Utilisation d'un plateau tournant mécanique (diviseur rotatif). 109
Bibliographie . 110

vi © ISO 2006 – 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 10381-8 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 2,
Échantillonnage.
L'ISO 10381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité du sol —
Échantillonnage:
⎯ Partie 1: Lignes directrices pour l'établissement des programmes d'échantillonnage
⎯ Partie 2: Lignes directrices pour les techniques d'échantillonnage
⎯ Partie 3: Lignes directrices relatives à la sécurité
⎯ Partie 4: Lignes directrices pour les procédures d'investigation des sites naturels, quasi naturels et
cultivés
⎯ Partie 5: Lignes directrices pour la procédure d'investigation des sols pollués en sites urbains et
industriels
⎯ Partie 6: Lignes directrices pour la collecte, la manipulation et la conservation de sols destinés à une
étude en laboratoire des processus microbiens aérobies
⎯ Partie 7: Lignes directrices pour l'échantillonnage des gaz du sol
⎯ Partie 8: Lignes directrices pour l'échantillonnage des stocks de réserve
La présente version française de l'ISO 10381-8:2006 correspond à la version anglaise publiée le 2006-04-01
et corrigée le 2007-12-15.
Introduction
La présente partie de l'ISO 10381 définit les méthodes qu'il convient d'appliquer lors de l'échantillonnage de
matériaux en tas. Le but principal de la présente partie de l'ISO 10381 est de fournir des lignes directrices.
Néanmoins, de nombreux aspects de l'échantillonnage de matériaux en tas sont fondés sur des méthodes
bien établies et sont par conséquent décrits d'une manière normative.
La présente partie de l'ISO 10381 concerne uniquement l'échantillonnage du matériau lui-même, c'est-à-dire
la phase solide. Elle définit les différentes étapes de l'échantillonnage d'un sol à partir de matériaux en tas et
donne des instructions sur la façon dont il convient de traiter ces étapes dans des situations données.
La présente partie de l'ISO 10381 est essentiellement un code de bonne pratique. Elle décrit les activités,
circonstances et exigences qu'il convient de prendre en compte lors de l'échantillonnage du sol à partir de
matériaux en tas. Du fait que les circonstances peuvent varier considérablement, aucune instruction détaillée
ne peut être donnée sur la manière dont il convient de prélever les échantillons dans une situation particulière.
Pour une bonne compréhension de la présente partie de l'ISO 10381, il est indispensable de faire la
distinction entre les termes «prélèvement élémentaire» (3.5), «échantillon» (3.16) et «échantillon composite»
(3.4). La Figure 1 illustre ce point.
Un prélèvement élémentaire est obtenu en une seule opération à l'aide d'un dispositif d'échantillonnage et il
est, par définition, regroupé avec d'autres prélèvements élémentaires pour constituer un échantillon
composite. Un échantillon peut être également obtenu en une seule opération à l'aide d'un dispositif
d'échantillonnage, mais le matériau obtenu est emballé et analysé comme une entité.

a)  Seul le matériau issu d'une action b)  Deux actions d'échantillonnage ou plus:
d'échantillonnage dans un conteneur matériau recueilli dans un conteneur
d'échantillons: échantillon d'échantillons: échantillon composite
Matériau de chaque action individuelle:
prélèvement élémentaire
Légende
1 matériau en tas
2 dispositif d'échantillonnage
3 conteneur d'échantillons
Figure 1 — Échantillon, échantillon composite et prélèvement élémentaire

viii © ISO 2006 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 10381-8:2006(F)

Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 8:
Lignes directrices pour l'échantillonnage des stocks de réserve
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10381 définit les méthodes qu'il convient d'appliquer lors de l'échantillonnage du
sol à partir de matériaux en tas. Cette partie de l'ISO 10381 concerne uniquement l'échantillonnage du
matériau lui-même, c'est-à-dire la phase solide. Elle s'applique à l'échantillonnage du matériau présent dans
un tas, c'est-à-dire généralement une pile de matériau recouvrant la surface d'un lieu.
Les raisons pour lesquelles l'échantillonnage est effectué, de même que les analyses ultérieures des
échantillons obtenus, peuvent varier considérablement. La présente partie de l'ISO 10381 donne donc des
lignes directrices sur les divers aspects qui, considérés dans leur ensemble, décrivent l'activité
d'échantillonnage:
⎯ définition d'un plan d'échantillonnage;
⎯ choix d'une stratégie d'échantillonnage adéquate;
⎯ technique d'échantillonnage à appliquer;
⎯ prétraitement de l'échantillon directement après l'échantillonnage (si nécessaire);
⎯ emballage, conservation, stockage, transport et livraison de l'échantillon.
Compte tenu de la grande diversité des circonstances survenant au cours des étapes d'échantillonnage
mentionnées ci-dessus, la présente partie de l'ISO 10381 fournit des informations sur la manière d'obtenir des
instructions claires et simples destinées au personnel d'échantillonnage.
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 10381-1:2002, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 1: Lignes directrices pour l'établissement des
programmes d'échantillonnage
ISO 10381-3:2001, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 3: Lignes directrices relatives à la sécurité
ISO 10381-5:2005, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 5: Lignes directrices pour la procédure
d'investigation des sols pollués en sites urbains et industriels
ISO 11464, Qualité du sol — Prétraitement des échantillons pour analyses physico-chimiques
ISO 14507, Qualité du sol — Prétraitement des échantillons pour la détermination des contaminants
organiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
échantillon pour analyse
portion de matériau résultant de l'échantillon d'origine ou d'un échantillon composite, obtenue par une
méthode appropriée de prétraitement de l'échantillon et ayant la taille (volume/masse) nécessaire pour les
essais ou analyses souhaité(e)s
3.2
taille réelle de prélèvement élémentaire
quantité de matériau présente dans un prélèvement élémentaire
NOTE La taille réelle de prélèvement élémentaire est déterminée par la taille minimale de prélèvement élémentaire,
la quantité de matériau nécessaire aux essais ou aux analyses et le nombre de prélèvements élémentaires par échantillon
composite.
3.3
taille réelle d'échantillon
quantité de matériau présente dans l'échantillon
NOTE La taille réelle d'échantillon est déterminée par la taille minimale d'échantillon, la quantité de matériau
nécessaire aux essais ou aux analyses, les dimensions de l'équipement d'échantillonnage, ainsi que le nombre et la taille
réelle des prélèvements élémentaires (dans le cas d'échantillons composites).
3.4
échantillon composite
échantillon obtenu en mélangeant de façon discrète ou continue au moins deux prélèvements élémentaires,
ou sous-échantillons, en proportions appropriées (échantillon composite mélangé) et qui permettent de
déterminer le résultat moyen d'une caractéristique recherchée
[ISO 11074:2005]
3.5
prélèvement élémentaire
unité d'échantillonnage prélevée en une seule opération d'un dispositif d'échantillonnage et utilisée pour
constituer un échantillon composite
[ISO 11074:2005]
NOTE Un échantillon est défini comme le prélèvement unique par un dispositif d'échantillonnage d'une quantité
individuelle de matériau et son analyse en tant qu'unité individuelle.
3.6
parties impliquées
personnes impliquées dans le processus (itératif) de définition et d'exécution du programme d'échantillonnage
3.7
échantillonnage sur avis d'expert
échantillonnage effectué d'après des méthodes identifiées par accord préalable entre toutes les parties
impliquées, sans effectuer d'échantillonnage probabiliste
NOTE Bien qu'il convienne en général de rechercher un accord entre toutes les parties, des situations particulières
peuvent amener à considérer certaines parties comme plus importantes que d'autres. Chaque fois qu'une relation
hiérarchique existe entre les différentes parties, il convient d'en tenir compte si aucun accord général ne peut être établi.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés

3.8
granulométrie maximale
D
taille des particules correspondant à l'ouverture d'un tamis sur lequel 5 % (fraction massique) du matériau
sont retenus
3.9
taille minimale de prélèvement élémentaire
quantité minimale de matériau d'un prélèvement élémentaire obtenue à l'aide d'un dispositif d'échantillonnage,
à laquelle s'appliquent les conditions de l'échantillonnage probabiliste
NOTE Le fait que chaque particule de matériau à échantillonner doive présenter une probabilité de représentation
égale dans un échantillon implique des exigences dimensionnelles pour l'équipement d'échantillonnage. Ces exigences
déterminent la quantité de matériau obtenue au cours d'une opération d'échantillonnage unique.
3.10
taille minimale d'échantillon
quantité minimale de matériau contenue dans un échantillon, pour laquelle la variabilité due aux particules
individuelles de ce matériau a un effet négligeable
NOTE Le calcul de la taille minimale d'échantillon repose sur une formule dont les différents facteurs résultent d'une
estimation de la taille minimale d'échantillon. L'un de ces facteurs est la variabilité reconnue comme résultant des
différences entre les particules individuelles. Lorsque ce facteur se voit attribuer une variabilité importante, il n'existe plus
d'«effet négligeable» tel que mentionné dans la définition. Toutefois, dans des circonstances normales, une valeur faible
sera sélectionnée pour n'autoriser qu'une variabilité relativement réduite.
3.11
réduction granulométrique
opération de broyage ou de concassage de l'échantillon visant à réduire la taille des particules de l'échantillon
ou du sous-échantillon entier sans réduire la taille (masse) de l'échantillon
3.12
population
totalité des individus pris en considération
[ISO 11074:2005]
NOTE Dans le cas d'une variable aléatoire, la loi de probabilité est considérée comme définissa
...