ISO 22475-1:2021
(Main)Geotechnical investigation and testing — Sampling methods and groundwater measurements — Part 1: Technical principles for the sampling of soil, rock and groundwater
Geotechnical investigation and testing — Sampling methods and groundwater measurements — Part 1: Technical principles for the sampling of soil, rock and groundwater
This document deals with principles of sampling of soil, rock and groundwater as part of the programme of geotechnical investigation and testing. NOTE 1 This document fulfils the requirements for sampling of soil, rock and groundwater, and groundwater measurements as part of the programme of geotechnical investigation and testing according to EN 1997-1 and EN 1997-2. The aims of such ground investigations are: a) to recover soil, rock and water samples of a quality appropriate to assess the general suitability of a site for geotechnical engineering purposes and to determine the required ground characteristics in the laboratory; b) to obtain information on the sequence, thickness and orientation of strata and discontinuities; c) to establish the type, composition and condition of strata; d) to obtain information on groundwater conditions and recover water samples for assessment of the interaction of groundwater, soil, rock and construction material. Soil sampling for the purposes of agricultural and environmental soil investigation is not covered. NOTE 2 Guidance on soil sampling for these purposes including of contaminated or potentially contaminated sites is provided in the ISO 18400 series. ISO 18400-204 provides in addition guidance on sampling and measurement of soil (ground) gas. NOTE 3 The sampling methods, presented in this document may not be suitable for all types of soil e.g. peat with strong fibrous structure. NOTE 4 Some of the sampling methods presented in this document are suitable for both soil and rock. Water sampling for the purposes of quality control, quality characterisation and identification of sources of pollution of water, including bottom deposits and sludges, is not covered. NOTE 5 Water sampling for these purposes can be found in the ISO 5667 series.
Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages piézométriques — Partie 1: Principes techniques pour le prélèvement des sols, des roches et des eaux souterraines
Le présent document traite des principes de prélèvement d’échantillons de sol, de roche et d’eau souterraine dans le cadre du programme de reconnaissance et d’essais géotechniques. NOTE 1 Le présent document remplit les exigences relatives aux méthodes de prélèvement d’échantillons de sol, de roche et d’eau souterraine et aux mesurages piézométriques dans le cadre du programme de reconnaissance et d’essais géotechniques selon l’EN 1997-1 et l’EN 1997-2. Ces reconnaissances ont pour objectifs: a) de prélever des échantillons de sol, de roche et d’eau d’une qualité appropriée pour évaluer le caractère adéquat d’un site à des fins d’ingénierie géotechnique et pour déterminer en laboratoire les caractéristiques requises concernant le terrain; b) d’obtenir des informations relatives à la succession, à l’épaisseur et à l’orientation des couches et des discontinuités; c) d’établir le type, la composition et la nature de la succession de couches; d) d’obtenir des informations sur l’état de l’eau souterraine et de prélever des échantillons d’eau en vue d’évaluer l’interaction entre l’eau souterraine, le sol, la roche et le matériau de construction. Le prélèvement de sol en vue d’une reconnaissance agricole et environnementale n’est pas couvert par le présent document. NOTE 2 Des directives sur le prélèvement de sol à ces fins incluant les sites contaminés ou potentiellement contaminés sont contenues dans la série ISO 18400. La norme ISO 18400-204 donne en outre des indications sur le prélèvement et la mesure du gaz du sol (terrain). NOTE 3 Les méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent ne pas convenir à tous les types de sol, par exemple la tourbe à structure fibreuse forte. NOTE 4 Certaines des méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent convenir au sol et à la roche. Le prélèvement de l’eau à des fins de contrôle de la qualité, de caractérisation de la qualité et d’identification des sources de pollution de l’eau, y compris les sédiments et les boues, n’est pas couvert par le présent document. NOTE 5 Le prélèvement de l’eau à ces fins est traité par la série ISO 5667.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22475-1
Second edition
2021-10
Geotechnical investigation and
testing — Sampling methods and
groundwater measurements —
Part 1:
Technical principles for the sampling
of soil, rock and groundwater
Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement
et mesurages piézométriques —
Partie 1: Principes techniques pour le prélèvement des sols, des roches
et des eaux souterraines
Reference number
© ISO 2021
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 2
3.1 Ground investigation methods . 2
3.2 Drilling rigs and equipment . 3
3.3 Sampling . 4
3.4 Rock and soil properties . 9
3.5 Abbreviated terms . 9
4 Equipment .10
4.1 Requirements for the drilling rigs and equipment . 10
4.2 Drilling parameters . 10
4.3 Safety and special requirements . 10
5 Procedures .11
5.1 General requirements for sampling . 11
5.2 Selection of techniques and methods . 11
5.3 Sampling categories for soil . 11
5.3.1 General . 11
5.3.2 Sample disturbance . 12
5.3.3 Category A sampling .12
5.3.4 Category B sampling . 13
5.3.5 Category C sampling . 13
5.3.6 Category D sampling . 13
5.3.7 Category E sampling. 13
5.4 Sampling categories for rock . 13
5.4.1 General .13
5.4.2 Sampling disturbance . 14
5.4.3 Category A sampling . 14
5.4.4 Category B sampling . 14
5.4.5 Category C sampling . 15
5.4.6 Category D sampling . 15
5.4.7 Category E sampling. 15
5.5 Sampling in trial pits, other excavations, headings and shafts . 15
5.6 Requirements for ground investigation sites and points . 15
5.7 Preliminary information needed before starting sampling . 16
5.8 Backfilling and site reinstatement . 16
6 Soil sampling methods . .17
6.1 General . 17
6.2 Sampling by drilling (continuous sampling) . 17
6.2.1 General . 17
6.2.2 Sampling by rotary drilling . 26
6.2.3 Sampling by use of hammer driving methods .28
6.2.4 Sampling by cable percussion drilling .28
6.2.5 Sampling by hollow stem auger drilling .28
6.2.6 Sampling by grab drilling .28
6.2.7 Soil sampling by small diameter drilling .29
6.2.8 Sampling by resonance drilling .29
6.3 Sampling using samplers . 29
6.3.1 General .29
6.3.2 Sampling using the open-tube sampler and the piston sampler .33
6.3.3 Sampling using the standard penetration test sampler .38
6.3.4 Sampling by using the window sampler .38
iii
6.3.5 Sampling using the windowless sampler .38
6.4 Block sampling .38
6.4.1 Sampling from trial pits .38
6.4.2 Sampling using large samplers . 39
7 Rock sampling methods .39
7.1 General .39
7.2 Sampling by drilling . 43
7.2.1 General . 43
7.2.2 Sampling by rotary dry core drilling . 43
7.2.3 Sampling by rotary core drilling . 43
7.2.4 Sampling by wireline core drilling .44
7.2.5 Sampling of cuttings by rotary open hole drilling .44
7.3 Block sampling .44
8 Groundwater sampling methods for geotechnical purposes . 44
8.1 General .44
8.2 Equipment . 45
8.3 Techniques of groundwater sampling . 45
8.3.1 General . 45
8.3.2 Extraction by pumping . 45
8.3.3 Extraction by water sampler .46
8.3.4 Extraction by vacuum bottles .46
9 Preservation, labelling, transport and storage of samples .46
9.1 General .46
9.2 Preservation of samples .46
9.3 Labelling of samples . 47
9.4 Transport and storage of samples .48
9.4.1 General considerations .48
9.4.2 Sampling category A .48
9.4.3 Sampling category B to E .49
9.4.4 Transport of water samples .49
10 Report .50
10.1 Field report .50
10.1.1 General .50
10.1.2 Summary log . 50
10.1.3 Drilling record . 51
10.1.4 Sampling record . 51
10.1.5 Record of identification and description of soil and rock . 52
10.1.6 Backfilling record . 53
10.1.7 Record of groundwater measurements during drilling and sampling .53
10.1.8 Daily record . 53
10.2 Report of the results .53
Annex A (informative) Example of a form for the preliminary information on the intended
sampling .55
Annex B (informative) Field reports .57
Annex C (informative) Drilling and sampling equipment for soil and rock .65
Annex D (informative) Examples of commonly used samplers and sample types . 127
Annex E (informative) Vacuum bottles for groundwater sampling . 130
Annex F (informative) Sealing and securing samples . 132
Annex G (informative) Sampling of coarse soils by drilling . 133
Annex H (informative) Sample quality . 134
Bibliography .141
iv
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 of 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
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 182, Geotechnics, in collaboration with
the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 341, Geotechnical
Investigation and Testing, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and
CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 22475-1:2006), which has been
technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— clauses on groundwater measurement will be part of ISO 18674-4;
— new sampling categories for soils have been added;
— editorial updates have been made.
A list of all parts in the ISO 22475 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 22475-1:2021(E)
Geotechnical investigation and testing — Sampling
methods and groundwater measurements —
Part 1:
Technical principles for the sampling of soil, rock and
groundwater
1 Scope
This document deals with principles of sampling of soil, rock and groundwater as part of the programme
of geotechnical investigation and testing.
NOTE 1 This document fulfils the requirements for sampling of soil, rock and groundwater, and groundwater
measurements as part of the programme of geotechnical investigation and testing according to EN 1997-1 and
EN 1997-2.
The aims of such ground investigations are:
a) to recover soil, rock and water samples of a quality appropriate to assess the general suitability of a
site for geotechnical engineering purposes and to determine the required ground characteristics in
the laboratory;
b) to obtain information on the sequence, thickness and orientation of strata and discontinuities;
c) to establish the type, composition and condition of strata;
d) to obtain information on groundwater conditions and recover water samples for assessment of the
interaction of groundwater, soil, rock and construction material.
Soil sampling for the purposes of agricultural and environmental soil investigation is not covered.
NOTE 2 Guidance on soil sampling for these purposes including of contaminated or potentially contaminated
sites is provided in the ISO 18400 series. ISO 18400-204 provides in addition guidance on sampling and
measurement of soil (ground) gas.
NOTE 3 The sampling methods, presented in this document may not be suitable for all types of soil e.g. peat
with strong fibrous structure.
NOTE 4 Some of the sampling methods presented in this document are suitable for both soil and rock.
Water sampling for the purposes of quality control, quality characterisation and identification of
sources of pollution of water, including bottom deposits and sludges, is not covered.
NOTE 5 Water sampling for these purposes can be found in the ISO 5667 series.
2 Normative references
The following documents are referred to in the 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 14689, Geotechnical investigation and testing — Identification, description and classification of rock
ISO 3551-1, Rotary core diamond drilling equipment — System A — Part 1: Metric units
ISO 3552-1, Rotary core diamond drilling equipment — System B — Part 1: Metric units
ISO 10097-1, Wireline diamond core drilling equipment — System A — Part 1: Metric units
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
me a s ur ement (GUM: 1995)
ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl 1:2008, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression
of uncertainty in measurement (GUM: 1995) — Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte
Carlo method
ISO/IEC Guide 98-1, Uncertainty of measurement — Part 1: Introduction to the expression of uncertainty
in measurement
3 Terms, definitions and abbreviated terms
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14688-1, ISO 14689 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Ground investigation methods
3.1.1
trial pit
open excavation constructed to examine the ground conditions in-situ, recover samples (3.3.4) or carry
out field testing
3.1.2
shaft
open or steeply inclined excavation, typically more than 5 m deep, constructed to examine the ground
conditions in-situ, recover samples (3.3.4) or carry out field testing
3.1.3
heading
adit
small tunnel driven horizontally or with a slight inclination from a shaft (3.1.2) or into sloping ground
to examine the ground conditions in-situ, recover samples (3.3.4) or carry out field testing
3.1.4
borehole
hole of any predetermined diameter and length formed in any geological formation or manmade
material by drilling (3.1.5)
Note 1 to entry: Investigations carried out in such a hole can be to recover rock, soil or water samples (3.3.4) from
a specified depth or to carry out field tests and measurements.
3.1.5
drilling
process by which a borehole (3.1.4) is produced in any geological formation by rotary, rotary percussive,
percussive, resonance/sonic or thrust methods and in any predetermined direction in relation to the
drill rig (3.2.3)
3.1.6
small diameter drilling
drilling (3.1.5) in the soil with a diameter greater than 30 mm but less than 80 mm
3.1.7
drilling method
technique employed to create and stabilise the borehole (3.1.4)
3.2 Drilling rigs and equipment
3.2.1
drilling tool
device, which is attached to, or an integral part of, the drill string that is used for penetrating the
geological formation as a cutting tool
3.2.2
drill bit
device, which is attached to, or an integral part of, the drill string that is used as a cutting tool to
penetrate the formation being drilled by the drilling method (3.1.7) employed
3.2.3
drill rig
device which carries out the drilling (3.1.5) function
3.2.4
casing
tubing temporarily or permanently inserted into a borehole (3.1.4)
Note 1 to entry: It is used e.g. to stabilise it, to prevent the loss of flushing medium (3.2.5) to the surrounding
formation or to prevent cross flow between different groundwater horizons.
3.2.5
flushing medium
liquid or gaseous medium to remove cuttings (3.3.10) from the borehole (3.1.4), to aid sampling and to
lubricate and cool the drilling tool (3.2.1)
3.2.6
additive
substance added to the flushing medium (3.2.5) in order to affect or change its properties to improve its
functioning and can include borehole (3.1.4) stabilization
3.2.7
core lifter
split, internally slotted or serrated conical spring steel ring fitted to the core barrel to hold and retain
the core sample (3.3.8) whilst the core barrel is being hoisted from the borehole (3.1.4)
3.2.8
sample retainer
cylindrical device containing flexible spring fingers, hinged wedged-shaped fingers or a hinged flap
mounted in a carrier ring and mounted at the lower end of the sampler tube and used to retain the
sample (3.3.4) in the tube as the sampler is being lifted from the ground
3.3 Sampling
3.3.1
sampling by drilling
continuous sampling
process by which samples (3.3.4) are obtained by the drilling tools (3.2.1) as the borehole (3.1.4) proceeds
Note 1 to entry: The drilling (3.1.5) process is designed to obtain complete samples of the length of the borehole.
The drilling tools are used as sampling tools.
3.3.2
sampling using sampler
process by which samples (3.3.4) are obtained by samplers from trial pits (3.1.1), headings (3.1.3), shafts
(3.1.2) or boreholes (3.1.4) at selected positions
3.3.3
soil sampling by small diameter drilling
sampling by drilling (3.3.1) in soils using drilling tools (3.2.1) with a diameter greater than 30 mm but
less than 80 mm
3.3.4
sample
representative specimen of rock, soil or groundwater recovered from a recorded location
3.3.5
sampling method
set of equipment and procedures employed in a sampling operation
3.3.6
sampling category
sampling methods (3.3.5) to enable a certain quality of soil or rock samples (3.3.4) to be obtained
3.3.7
sampling disturbance
changes to the sample due to the sampling operation
Note 1 to entry: These changes can be of physical, chemical and/or state properties of the sampled material.
3.3.8
core
core sample
cylindrical sample (3.3.4) of soil or rock obtained from a borehole (3.1.4)
3.3.9
block sample
sample (3.3.4) of soil or rock cut out by special techniques to minimise disturbance
3.3.10
cuttings
particles of geological formations formed in the borehole (3.1.4) by the cutting action of the drilling tool
(3.2.1) and carried to the surface by the flushing medium (3.2.5) or by an appropriate device
3.3.11
suspended matter
abraded ground material in the flushing medium (3.2.5) generated by drilling (3.1.5), in which the
individual particle size cannot be recognised with the naked eye
3.3.12
core run
length of core sampling in an exploratory hole defined by the start and end depths (or other linear
measurement) of the sampling tool
3.3.13
core loss
difference between a core run (3.3.12) and the length of the core (3.3.8) recovered
3.3.14
area ratio
C
a
ratio of the area of soil displaced by the sampler tube in proportion to the area of the sample (3.3.4):
2 2
DD−
2 1
C = ⋅100
a
D
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: Area ratio is expressed in %.
Note 3 to entry: Area ratio is one of the factors that determine the mechanical disturbance of the soil.
3.3.15
inside clearance ratio
C
i
DD−
C = ⋅100
i
D
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: Inside clearance ratio is expressed in %.
Note 3 to entry: Inside clearance ratio is one of the factors that determine the mechanical disturbance of the
sample (3.3.4) caused by the friction on the inside wall of sample tube or of the liner.
Key
D inside diameter of the cutting shoe α taper angle
D greatest outside diameter of the cutting shoe 1 sample tube
D inside diameter of the sample tube or liner 2 cutting shoe
D outside diameter of the sample tube 3 liner (optional)
Figure 1 — Definitions of the diameters D , D , D and D
1 2 3 4
3.3.16
total core recovery in rock
TCR
total length of core sample (3.3.8) recovered (solid and non-intact), expressed as a percentage of the
length of the core run (3.3.12)
Note 1 to entry: See Figure 2.
3.3.17
rock quality designation
RQD
summed length of solid core pieces recovered in the core run (3.3.12) where each piece is at least 100
mm long between natural fracture, expressed as a percentage
Note 1 to entry: See Figure 2.
3.3.18
solid core recovery
SCR
length of solid core (3.3.8) recovered in the core run (3.3.12), where solid core has at least one full
diameter, expressed as a percentage of the length of the core run
Note 1 to entry: See Figure 2.
Note 2 to entry: A solid core has a full diameter, uninterrupted by natural discontinuities, but not necessarily a
full circumference and is commonly measured along the core axis or other scan line.
Note 3 to entry: Core without at least one full diameter is termed non-intact.
Key
1 drilling (3.1.5) induced fractures RQD rock quality designation (3.3.17)
2 at least one full diameter SCR solid core recovery
3 no single full diameter TCR total core recovery in rock (3.3.16)
4 non-intact
5 no recovery
6 core run
NOTE All features shown are natural discontinuities unless stated otherwise.
Figure 2 — Application of fracture state terms for rock cores
3.3.19
sample recovery ratio in soil
TC
ratio of the length of the sample (3.3.4) l to the length of the sample run H
g
Note 1 to entry: See Figure 3.
3.3.20
net sample recovery ratio
IC
ratio of the net length of the sample (3.3.4) l to the length of the sample run H
n
Note 1 to entry: See Figure 3.
a) Before withdrawal of sampler b) After withdrawal of sampler
Key
1 casing (3.2.4) l length of the lower part of the sample, which was
b
2 beginning of coring remoulded or lost
3 end of coring l difference between the sample run and the actual
e
4 bottom of predrilled borehole (3.1.4) length of the sample
5 vent-hole l total length of the sample after withdrawal of the
g
6 sample sampler, measured from the top of the sample to the
D the inside diameter of the sample tube or liner cutter edge, including the remoulded or lost parts at
H length of the sample run both ends of the sample
Z depth under the natural ground level of the lower l length of the remoulded or polluted upper part of the
f h
end of the sampler after sampling and before with sample
drawing the sampler l net length of the sample, before its conditioning
n
Z depth under the natural ground level of the l effective (useful) length of the sampling tube
i t
borehole bottom before sampling, and of the
beginning of the following core run (3.3.12)
Figure 3 — Lengths of core run and sample
3.3.21
thin-walled
having a low area ratio (3.3.14), a low taper angle and a thin edge
3.3.22
thick-walled
having an area ratio (3.3.14), taper angle and/or edge larger than that of a thin-walled
(3.3.21) sampler
3.4 Rock and soil properties
3.4.1
structure
pattern of discontinuities in soil and rock mass which subdivides the mass into individual units
3.4.2
texture
size, shape and arrangement of the grains for soil and rock
3.5 Abbreviated terms
AS disturbed sample from augering
B bulk disturbed samples
BS hand trimmed block sample
CP cable percussion drilling
CPT cone penetration testing
CS rotary core sample
D small disturbed sample
DLDS Deltares large diameter sampler
DT double tube drilling
GS grab sample
HSAS liner sample from hollow stem augering
LS large samplers
OS open-tube samplers
PE percussion
PS piston samplers
PU pushed
RC rotary coring
RO rotary open holing
S-SPT standard penetration test sampler
S-TP disturbed sampling from trial pit
S-BB sampling from borehole bottom
SN resonance/sonic drilling
ST single tube drilling
T/W thin-walled
TK/W thick-walled
TP trial pitting
TT triple tube drilling
WS window sampler
4 Equipment
4.1 Requirements for the drilling rigs and equipment
Drilling rigs with appropriate stability, power and equipment such as drill rods, casing, core barrels
and bits shall be selected in order that the required sampling and borehole tests can be carried out to
the required depth of the borehole and sampling categories.
NOTE Annex C gives a selection of equipment which is currently used.
If applicable, the drilling and sampling equipment shall be in accordance with ISO 3551-1, ISO 3552-1
and ISO 10097-1.
4.2 Drilling parameters
The drilling rig and equipment shall allow control of relevant drilling functions listed below. Following
drilling parameters should be measured and recorded against depth, if required and applicable:
— drill head rotational torque (Nm);
— drill head rotational speed (rpm);
— feed thrust and pulling force (kN);
— penetration rate (m/min);
— depth of hammering intervals (on/off);
— topographical depth (m);
— azimuth and inclination when inclined drilling (degree);
— drilled length when inclined drilling (m);
— flushing medium pressure at the output of the pump (kPa);
— flushing medium circulation rate (input) (l/min);
— flushing medium recovery rate (l/min).
NOTE Measuring while drilling is covered by ISO 22476-15.
4.3 Safety and special requirements
Precautions regarding the safety on the site and the safety of the working practices for the execution of
boreholes, trial pits, heading and shafts shall be taken.
NOTE EN 16228-1 and EN 16228-2 deal with safety matters concerning drill rigs.
Regarding nuisance and environmental protection, for each particular situation, as long as respective
international standards are not available, the national requirements and the local requirements shall
be taken into consideration.
Trial pits, other excavations, headings and shafts shall be planned and executed under supervision.
Slopes and walls can undergo sudden failure and shall be respected as such.
Excavations present gas and groundwater accumulation hazards, which shall also be considered in
their planning and execution.
NOTE ISO 18400-103 provides general guidance on safety during sampling including on contaminated and
potentially contaminated sites.
5 Procedures
5.1 General requirements for sampling
The drilling and sampling equipment selected shall be of the appropriate size and type in order to meet
the required sampling category.
The type and extent of sampling shall be specified in advance according to the purpose of the project,
the geological and hydrogeological conditions and the anticipated field and laboratory testing.
NOTE For further details see EN 1997-2.
The quality of a sample is influenced by the geological and hydrogeological conditions, the choice and
execution of the drilling and/or the sampling method, handling, transport and storage of the samples.
5.2 Selection of techniques and methods
The techniques and methods employed for sampling shall be selected according to the purpose of the
investigations in relation to the expected geological and hydrogeological conditions.
Sampling techniques, sample transportation and storage procedures shall be selected on the basis of
the required sampling category.
A specific sampling category shall be selected in order to enable a required sample quality to be
obtained in soil and rock (see Table 1 and Table 2).
Different degrees of disturbance of the sample can be expected when using different sampling
methods. The quality of a sample taken with the same sampler can vary depending on e.g. the soil type
to be sampled, the presence of groundwater and the sampling operation. The following types of sample
disturbance can be generated by the drilling and sampling methods:
— mechanical sample disturbance due to compression, shearing, flushing or vibration during drilling
or excavation;
— sample disturbance due to release of in-situ stresses and related rebound;
— changes in material and chemical constituents such as water content and gases.
The sample diameter for soils containing large particles should be chosen with respect to the size of the
largest particles of the sampled material.
If investigation below the groundwater surface or to greater depths is necessary, stable or stabilised
boreholes are required.
5.3 Sampling categories for soil
5.3.1 General
Five sampling categories are defined for soil sampling. These represent the best practices that should
be followed in order to match the quality of soil samples for suitable laboratory testing.
The best practices that should be followed by drilling for each sampling category can never guarantee
that a certain quality is obtained as many factors can cause soil disturbance that are beyond the
influence of the drilling.
5.3.2 Sample disturbance
Sample disturbance can cause a decrease in effective stress, a reduction in the inter-particle bonds, and
a rearrangement of the soil particles, that determine the eventual quality of a soil sample.
NOTE An example for quality are given in Annex H.
Soil sample disturbances can be caused by:
— hard pieces such as gravel, shell fragments or wood in the soil, which can cause voids to develop
along the sides of the sampling tube during the sampling process;
— soil adjustment caused by stress relief when making a borehole;
— disruption of the soil structure due to rotation, hammering or pushing the sampling tube into the
soil stratum;
— tensile and torsional stresses which are produced in separating the sample from the subsoil;
— creation of a partial or full vacuum below the sample as it is extracted from the subsoil;
— expansion of gas during retrieval of the sampling tube as the confining pressure is reduced to zero;
— roughly removing the soil from the sampling tube;
— time causing disturbance in sampling and laboratory analysis;
— handling, transportation and storage (see Clause 9);
— crudely cutting the soil specimen to a specific size for a laboratory test;
— oxidation due to exposure to aerobic conditions;
— loss of soil moisture due to evaporation;
— geo-chemical processes due to temperature changes;
— physical disturbance due to freezing or damage of sampling containers;
— compaction and dewatering due to compression during sampling or extrusion of samples from
sampling tubes;
— compaction and dewatering due to vibration during drilling, handling and transport;
— expansion due to pressure release at surface level.
It is recommended that laboratory testing be commenced as soon as practicable after sampling has
taken place, as sample quality may suffer from long-term storage.
5.3.3 Category A sampling
The aim of category A sampling is to obtain samples in which structure, texture, consistency and in-situ
stresses are intact. This would allow laboratory testing for strength, compressibility and stiffness.
As a practical matter, it should be recognized that no soil sample can be taken from the ground and be
in a perfectly undisturbed state. For special conditions high class reference samples may be useful, e.g.
liquefaction potential of loose coarse soils or strength of very soft clays or peat with high water contents
near the soil surface. For soft clays block sampling techniques such as the Laval sampler, Sherbrooke
sampler or Deltares large diameter sampler (DLDS) may be used to take representative samples. For
very soft peat the DLDS sampler may be considered.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22475-1
Deuxième édition
2021-10
Reconnaissance et essais
géotechniques — Méthodes
de prélèvement et mesurages
piézométriques —
Partie 1:
Principes techniques pour le
prélèvement des sols, des roches et
des eaux souterraines
Geotechnical investigation and testing — Sampling methods and
groundwater measurements —
Part 1: Technical principles for the sampling of soil, rock and
groundwater
Numéro de référence
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et abréviations . 2
3.1 Méthodes de reconnaissance du site . 2
3.2 Machines et appareillage de forage . 3
3.3 Prélèvement . 4
3.4 Propriétés de la roche et du sol . 9
3.5 Abréviations. 9
4 Appareillage .10
4.1 Exigences relatives aux machines de forage et à l’appareillage . 10
4.2 Paramètres de forage . 10
4.3 Sécurité et exigences spéciales . 11
5 Modes opératoires . .11
5.1 Exigences générales applicables au prélèvement d’échantillons . 11
5.2 Choix des techniques et des méthodes . 11
5.3 Catégories de prélèvement pour les sols .12
5.3.1 Généralités .12
5.3.2 Remaniement de l’échantillon .12
5.3.3 Prélèvement de catégorie A . 13
5.3.4 Prélèvement de catégorie B . 13
5.3.5 Prélèvement de catégorie C. 13
5.3.6 Prélèvement de catégorie D . 14
5.3.7 Prélèvement de catégorie E . 14
5.4 Catégories de prélèvement pour les roches . 14
5.4.1 Généralités . 14
5.4.2 Remaniement de l’échantillon . 14
5.4.3 Prélèvement de catégorie A . 15
5.4.4 Prélèvement de catégorie B . 15
5.4.5 Prélèvement de catégorie C. 15
5.4.6 Prélèvement de catégorie D . 15
5.4.7 Prélèvement de catégorie E . 16
5.5 Prélèvement dans des tranchées de reconnaissance, autres excavations, galeries
et puits . 16
5.6 Exigences relatives aux sites et aux points de reconnaissance de terrain . 16
5.7 Informations préalables nécessaires avant de commencer le prélèvement . 17
5.8 Remblayage et remise en état du site . 17
6 Méthodes de prélèvement du sol .18
6.1 Généralités . 18
6.2 Prélèvement par forage (carottage continu) . 18
6.2.1 Généralités . 18
6.2.2 Prélèvement par forage par rotation . 27
6.2.3 Prélèvement en utilisant des méthodes de fonçage par battage .29
6.2.4 Prélèvement par battage de carottiers à câble .29
6.2.5 Prélèvement par forage à la tarière creuse .29
6.2.6 Prélèvement par havage .30
6.2.7 Prélèvement de sol par forage de petit diamètre .30
6.2.8 Prélèvement par forage par résonance .30
6.3 Prélèvement au moyen de carottiers . 30
6.3.1 Généralités .30
6.3.2 Prélèvement au moyen d’un carottier simple ou d’un carottier à piston
stationnaire.34
iii
6.3.3 Prélèvement au moyen d’un carottier utilisé pour l’essai de pénétration au
carottier .39
6.3.4 Prélèvement au moyen d’un carottier à fenêtre .39
6.3.5 Prélèvement au moyen d’un carottier sans fenêtre .39
6.4 Prélèvement de blocs .39
6.4.1 Prélèvement depuis des tranchées de reconnaissance .39
6.4.2 Prélèvement au moyen de carottiers de grande dimension .40
7 Méthodes de prélèvement de roche .41
7.1 Généralités . 41
7.2 Prélèvement par forage . .44
7.2.1 Généralités .44
7.2.2 Prélèvement par carottage rotatif à sec .44
7.2.3 Prélèvement par carottage rotatif .44
7.2.4 Prélèvement par carottage au carottier à câble . 45
7.2.5 Prélèvement de débris par forage rotatif non tubé . 45
7.3 Prélèvement de blocs . 45
8 Méthodes de prélèvement de l’eau du terrain pour les projets géotechniques .46
8.1 Généralités .46
8.2 Appareillage .46
8.3 Techniques de prélèvement d’eau souterraine .46
8.3.1 Généralités .46
8.3.2 Prélèvement par pompage . 47
8.3.3 Prélèvement par échantillonneur d’eau . 47
8.3.4 Prélèvement par bouteilles à vide . 47
9 Protection, étiquetage, transport et stockage des échantillons .47
9.1 Généralités . 47
9.2 Protection des échantillons .48
9.3 Étiquetage des échantillons .49
9.4 Transport et stockage des échantillons .49
9.4.1 Considérations générales .49
9.4.2 Prélèvements de catégorie A .49
9.4.3 Prélèvements de catégorie B à E.50
9.4.4 Transport des échantillons d’eau . 51
10 Rapport .51
10.1 Procès-verbal établi sur site . 51
10.1.1 Généralités . 51
10.1.2 Coupe sommaire . 51
10.1.3 Procès-verbal de forage . . 52
10.1.4 Procès-verbal de prélèvement . 53
10.1.5 Procès-verbal de dénomination et de description du sol et de la roche .54
10.1.6 Procès-verbal de remblayage .54
10.1.7 Procès-verbal des mesurages piézométriques durant le forage et le
prélèvement d’échantillons . 55
10.1.8 Enregistrements journaliers . 55
10.2 Rapport des résultats . 55
Annexe A (informative) Exemple de formulaire pour information préliminaire relative au
prélèvement prévu.56
Annexe B (informative) Procès-verbaux établis sur site .59
Annexe C (informative) Appareillage de forage et de prélèvement pour sol et roche .67
Annexe D (informative) Exemples de carottiers et de types d’échantillon couramment
utilisés . 132
Annexe E (informative) Bouteilles à vide pour prélèvements d’eau . 136
Annexe F (informative) Scellement et protection des échantillons . 138
iv
Annexe G (informative) Prélèvement de sols grossiers par forage. 139
Annexe H (informative) Qualité des échantillons . 140
Bibliographie . 149
v
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 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.
Ce document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 182, Géotechnique, en collaboration avec
le comité technique CEN/TC 341, Reconnaissance et essais géotechniques, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord
de Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 22475-1:2006), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principaux changements par rapport à l’édition précédente sont les suivants:
— les articles sur le mesurage piézométrique seront intégrés à l’ISO 18674-4;
— de nouvelles catégories de prélèvement pour les sols ont été ajoutées;
— des mises à jour rédactionnelles ont été effectuées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22475 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 22475-1:2021(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de
prélèvement et mesurages piézométriques —
Partie 1:
Principes techniques pour le prélèvement des sols, des
roches et des eaux souterraines
1 Domaine d’application
Le présent document traite des principes de prélèvement d’échantillons de sol, de roche et d’eau
souterraine dans le cadre du programme de reconnaissance et d’essais géotechniques.
NOTE 1 Le présent document remplit les exigences relatives aux méthodes de prélèvement d’échantillons
de sol, de roche et d’eau souterraine et aux mesurages piézométriques dans le cadre du programme de
reconnaissance et d’essais géotechniques selon l’EN 1997-1 et l’EN 1997-2.
Ces reconnaissances ont pour objectifs:
a) de prélever des échantillons de sol, de roche et d’eau d’une qualité appropriée pour évaluer le
caractère adéquat d’un site à des fins d’ingénierie géotechnique et pour déterminer en laboratoire
les caractéristiques requises concernant le terrain;
b) d’obtenir des informations relatives à la succession, à l’épaisseur et à l’orientation des couches et
des discontinuités;
c) d’établir le type, la composition et la nature de la succession de couches;
d) d’obtenir des informations sur l’état de l’eau souterraine et de prélever des échantillons d’eau en
vue d’évaluer l’interaction entre l’eau souterraine, le sol, la roche et le matériau de construction.
Le prélèvement de sol en vue d’une reconnaissance agricole et environnementale n’est pas couvert par
le présent document.
NOTE 2 Des directives sur le prélèvement de sol à ces fins incluant les sites contaminés ou potentiellement
contaminés sont contenues dans la série ISO 18400. La norme ISO 18400-204 donne en outre des indications sur
le prélèvement et la mesure du gaz du sol (terrain).
NOTE 3 Les méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent ne pas convenir à tous les
types de sol, par exemple la tourbe à structure fibreuse forte.
NOTE 4 Certaines des méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent convenir au sol et
à la roche.
Le prélèvement de l’eau à des fins de contrôle de la qualité, de caractérisation de la qualité et
d’identification des sources de pollution de l’eau, y compris les sédiments et les boues, n’est pas couvert
par le présent document.
NOTE 5 Le prélèvement de l’eau à ces fins est traité par la série ISO 5667.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 14688-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification et classification des sols — Partie 1:
Identification et description
ISO 14689, Reconnaissance et essais géotechniques — Identification, description et classification des roches
ISO 3551-1, Matériel de forage rotatif au diamant avec carottage — Système A — Partie 1: Unités métriques
ISO 3552-1, Matériel de forage rotatif au diamant avec carottage — Système B — Partie 1: Unités métriques
ISO 10097-1, Équipement de forage au diamant à ligne à câble avec carottage — Système A — Partie 1:
Unités métriques
Guide ISO/CEI 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM: 1995)
Guide ISO/CEI 98-3:2008/Suppl 1:2008, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de
l’incertitude de mesure (GUM: 1995) — Supplément 1: Propagation de distributions par une méthode de
Monte Carlo
Guide ISO/CEI 98-1, Incertitude de mesure — Partie 1: Introduction à l'expression de l'incertitude de
mesure
3 Termes, définitions et abréviations
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14688-1, l’ISO 14689,
ainsi que les suivants, s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
3.1 Méthodes de reconnaissance du site
3.1.1
tranchée de reconnaissance
excavation à ciel ouvert aménagée pour examiner les conditions du terrain in situ, récupérer des
échantillons (3.3.4) ou réaliser des essais sur le terrain
3.1.2
puits de reconnaissance
excavation à ciel ouvert, verticale ou très inclinée et généralement de plus de 5 m de profondeur,
creusée dans le terrain pour examiner les conditions du terrain in situ, prélever des échantillons (3.3.4)
ou réaliser des essais sur le terrain
3.1.3
galerie
tunnel étroit percé horizontalement ou avec une faible pente à partir d’un puits de reconnaissance (3.1.2)
ou dans un terrain en pente pour examiner les conditions du terrain in situ, prélever des échantillons
(3.3.4) ou réaliser des essais sur le terrain
3.1.4
trou de forage
trou d’un diamètre et d’une longueur prédéterminés, creusé par forage (3.1.5) dans une formation
géologique ou un matériau d’origine anthropique
Note 1 à l'article: les reconnaissances effectuées dans un tel forage peuvent comprendre le prélèvement
d’échantillons (3.3.4) de roche, de sol ou d’eau à une profondeur spécifiée ou la réalisation de mesurages et d’essais
sur le terrain.
3.1.5
forage
procédé par lequel un trou de forage (3.1.4) est réalisé dans une formation géologique selon des
méthodes par rotation, par rotopercussion, par percussion, par résonance/sonique ou par fonçage et
dans une direction prédéterminée selon la machine de forage (3.2.3)
3.1.6
forage de petit diamètre
forage (3.1.5) dans le sol d’un diamètre compris entre 30 mm et 80 mm
3.1.7
méthode de forage
technique utilisée pour réaliser et stabiliser le trou de forage (3.1.4)
3.2 Machines et appareillage de forage
3.2.1
outil de forage
dispositif fixé sur le train de tiges de forage ou faisant partie intégrante de celui-ci, utilisé comme outil
de découpage pour pénétrer dans la formation géologique
3.2.2
couronne trépan
dispositif fixé sur le train de tiges de forage ou faisant partie intégrante de celui-ci, utilisé lors du forage
comme outil de découpage pour pénétrer dans la formation selon la méthode de forage (3.1.7) employée
3.2.3
machine de forage
machine qui réalise la fonction de forage (3.1.5)
3.2.4
tubage
tubes introduits temporairement ou en permanence dans un trou de forage (3.1.4)
Note 1 à l'article: le tubage est utilisé pour stabiliser le trou de forage, pour éviter la perte de fluide de forage
(3.2.5) dans la formation environnante ou pour empêcher la mise en communication de différentes nappes d’eau
souterraine.
3.2.5
fluide de forage
fluide liquide ou gazeux destiné à remonter les débris (3.3.10) hors du trou de forage (3.1.4), à aider au
prélèvement et à lubrifier et refroidir l’outil de forage (3.2.1)
3.2.6
additif
substance ajoutée au fluide de forage (3.2.5) afin d’en influer ou d’en modifier les propriétés en vue
d’améliorer son efficacité et éventuellement de stabiliser le trou de forage (3.1.4)
3.2.7
extracteur à ressort
anneau en acier à ressort conique, fendu, cannelé ou strié intérieurement, monté sur le carottier afin de
maintenir et de retenir l’échantillon carotté (3.3.8) pendant que le carottier est remonté hors du trou de
forage (3.1.4)
3.2.8
extracteur à lamelles
dispositif cylindrique contenant des doigts à ressort flexibles, des doigts articulés en forme de coin ou
un clapet articulé monté dans un anneau de support fixé à l’extrémité inférieure du carottier et servant
à retenir l’échantillon (3.3.4) dans le tube pendant que le carottier est remonté hors du terrain
3.3 Prélèvement
3.3.1
prélèvement par forage
carottage continu
procédé par lequel des échantillons (3.3.4) sont obtenus au moyen d’outils de forage (3.2.1) au fur et à
mesure de l’avancement du trou de forage (3.1.4)
Note 1 à l'article: Le procédé de forage (3.1.5) est conçu de manière à obtenir des échantillons de la longueur
totale du trou de forage. Les outils de forage sont utilisés comme outils de prélèvement.
3.3.2
prélèvement par carottier
procédé par lequel des échantillons (3.3.4) sont obtenus au moyen de carottiers dans des tranchées
de reconnaissance (3.1.1), des galeries (3.1.3), des puits de reconnaissance (3.1.2) ou au fond du trou de
forage (3.1.4) à des positions choisies
3.3.3
prélèvement de sol par forage de petit diamètre
prélèvement par forage (3.3.1) dans des sols, au moyen d’outils de forage (3.2.1) d’un diamètre compris
entre 30 mm et 80 mm
3.3.4
échantillon
quantité représentative de roche, de sol ou d’eau souterraine récupérée à partir d’un emplacement
prédéfini
3.3.5
méthode de prélèvement
ensemble d’équipements et de modes opératoires employés lors d’un prélèvement
3.3.6
catégorie de prélèvement
méthodes de prélèvement (3.3.5) permettant d’atteindre une certaine qualité pour les échantillons (3.3.4)
de sols ou de roches à obtenir
3.3.7
remaniement de l’échantillon
changements apportés à l’échantillon (3.3.4) en raison du prélèvement
Note 1 à l'article: Ces changements peuvent être d’ordre physique, chimique et/ou d’état du matériau prélevé
3.3.8
carotte
échantillon carotté
échantillon (3.3.4) cylindrique de sol ou de roche provenant d’un trou de forage (3.1.4)
3.3.9
bloc d’échantillon
échantillon (3.3.4) de sol ou de roche découpé selon des techniques spéciales pour minimiser les
remaniements
3.3.10
débris de forage
particules de formations géologiques qui se produisent dans le trou de forage (3.1.4) sous l’action de
découpage de l’outil de forage (3.2.1) et ramenées à la surface par le fluide de forage (3.2.5) ou par un
dispositif approprié
3.3.11
particules en suspension
terrain broyé et produit par le forage (3.1.5), en suspension dans le fluide de forage (3.2.5), dont la taille
des particules individuelles ne peut être discernée à l’œil nu
3.3.12
passe carottée
longueur de prélèvement de carotte dans un trou d’investigation défini par les profondeurs de début et
d’extrémité (ou toute autre mesure linéaire) de l’outil de prélèvement
3.3.13
perte de carottage
différence entre la passe carottée (3.3.12) et la longueur de la carotte (3.3.8) récupérée
3.3.14
indice de surface
C
a
rapport entre l’aire de la section transversale du tube carottier et celle de l’échantillon (3.3.4):
2 2
DD−
2 1
C = ⋅100
a
D
Note 1 à l'article: voir la Figure 1.
Note 2 à l'article: l’indice de surface est exprimé en %.
Note 3 à l'article: l’indice de surface est l’un des facteurs qui caractérisent le remaniement d’origine mécanique
du sol.
3.3.15
indice de jeu intérieur
C
i
DD−
C = ⋅100
i
D
Note 1 à l'article: voir la Figure 1.
Note 2 à l'article: l’indice de jeu intérieur est exprimé en %.
Note 3 à l'article: l’indice de jeu intérieur est l’un des facteurs qui caractérisent le remaniement d’origine
mécanique de l’échantillon (3.3.4), provoqué par son frottement sur la paroi intérieure du carottier ou de l’étui.
Légende
D diamètre intérieur de la trousse coupante α angle d’attaque du biseau de la trousse coupante
D plus grand diamètre extérieur de la trousse coupante1 carottier
D diamètre intérieur du carottier ou de l’étui 2 trousse coupante
D diamètre extérieur du carottier 3 étui (éventuel)
Figure 1 — Définitions des diamètres D , D , D et D
1 2 3 4
3.3.16
taux de carottage dans une roche
TCR
longueur totale de l’échantillon carotté (3.3.8) récupéré (solide et non intact), exprimée en pourcentage
de la longueur de la passe carottée (3.3.12)
Note 1 à l'article: voir la Figure 2.
3.3.17
désignation de la qualité rocheuse
RQD
longueur totale de tous les morceaux de carottes récupérés dans la passe carottée (3.3.12) pour laquelle
chaque morceau mesure au moins 100 mm de longueur entre les fractures naturelles, exprimée en
pourcentage
Note 1 à l'article: voir la Figure 2.
3.3.18
taux de récupération de carotte solide
SCR
longueur de carotte (3.3.8) solide récupérée dans la passe carottée (3.3.12) pour laquelle chaque carotte
solide a au moins un diamètre complet, exprimée en pourcentage de la longueur du carottage
Note 1 à l'article: voir la Figure 2.
Note 2 à l'article: une carotte solide a un diamètre complet, ininterrompu par des discontinuités naturelles, mais
pas nécessairement une circonférence complète et est généralement mesurée le long de l’axe central ou d’une
autre ligne de balayage.
Note 3 à l'article: une carotte qui n’a pas au moins un diamètre complet est considérée comme non intacte.
Légende
1 fractures induites par le forage (3.1.5) RQD désignation de la qualité rocheuse (3.3.17)
2 au moins un diamètre complet SCR taux de récupération de carotte solide
3 pas de diamètre complet unique TCR taux de carottage dans une roche (3.3.16)
4 non intact
5 pas de récupération
6 passe carottée
NOTE Toutes les caractéristiques affichées sont des discontinuités naturelles, sauf indication contraire.
Figure 2 — Application des termes d’état de fracturation pour les carottes rocheuses
3.3.19
taux de carottage dans un sol
TC
rapport entre la longueur de l’échantillon (3.3.4) l et la longueur de pénétration du carottier H
g
Note 1 à l'article: voir la Figure 3.
3.3.20
indice net de carottage
IC
rapport entre la longueur nette de l’échantillon (3.3.4) l et la longueur de pénétration du carottier H
n
Note 1 à l'article: voir la Figure 3.
a) Avant remontée du carottier b) Après remontée du carottier
Légende
1 tubage (3.2.4) l longueur de la partie inférieure
b
2 début du carottage remaniée ou perdue de l’échantillon
3 fin du carottage l différence entre la longueur de pénétration du
e
carottier et la
4 fond du trou de forage (3.1.4) avant carottage longueur réelle de l’échantillon
5 évent l longueur totale de l’échantillon après remontée du
g
6 échantillon carottier, mesurée à partir du sommet de l’échantillon
D diamètre intérieur du carottier ou de l’étui jusqu’à la base de la trousse coupante, y compris les
parties remaniées ou perdues
H longueur de pénétration du carottier aux deux extrémités de l’échantillon
Z profondeur, par rapport au niveau du terrain naturel, l longueur de la partie supérieure remaniée ou polluée
f h
de de
l’extrémité inférieure du carottier après carottage et l’échantillon
avant la
remontée du carottier l longueur nette de l’échantillon avant son
n
conditionnement
Z profondeur du fond du trou de forage par rapport au l longueur utile du carottier
i t
niveau du terrain naturel
avant prélèvement et du
début de la passe carottée (3.3.12) suivante
Figure 3 — Longueurs de la passe carottée et de l’échantillon
3.3.21
carottier à paroi mince
carottier de sol ayant un faible indice de surface (3.3.14), un faible angle d’attaque du biseau de la trousse
coupante et une extrémité mince
3.3.22
carottier à paroi épaisse
carottier de sol ayant un indice de surface (3.3.14), un angle d’attaque et/ou une extrémité plus grands
que ceux d’un carottier à paroi mince (3.3.21)
3.4 Propriétés de la roche et du sol
3.4.1
structure
répartition des discontinuités dans la masse de sol et de roche qui subdivise la masse en unités
individuelles
3.4.2
texture
taille, forme et disposition des grains pour le sol et la roche
3.5 Abréviations
AS échantillon remanié d’un forage à la tarière
B échantillons remaniés
BS bloc d’échantillon taillé à la main
CP forage par percussion à câble
CPT essai de pénétration au carottier
CS carottage rotatif, carottier simple
D échantillon faiblement remanié
DLDS carottier Deltares de grand diamètre
DT forage au carottier double
GS échantillon prélevé par havage
HSAS échantillon d’un forage à la tarière creuse
LS carottiers de grande dimension
OS carottiers simples
PE battus
PS carottiers à piston stationnaire
PU poinçonneurs
RC carottage rotatif
RO forage rotatif non tubé
S-SPT carottiers pour l’essai de pénétration au carottier
S-TP prélèvement remanié depuis une tranchée de reconnaissance
S-BB prélèvement depuis le fond du trou de forage
SN forage par résonance/sonique
ST forage au carottier simple
T/W carottier à paroi mince
TK/W carottier à paroi épaisse
TP tranchée de reconnaissance
TT forage au carottier triple
WS prélèvement par carottier à fenêtre
4 Appareillage
4.1 Exigences relatives aux machines de forage et à l’appareillage
Des machines de forage d’une stabilité et d’une puissance appropriées et pourvues d’équipements
adéquats, tels que des tiges de forage, des tubages, des tubes carottiers et des couronnes trépans,
doivent être choisies pour pouvoir réaliser les prélèvements et les essais en forage à la profondeur fixée
et conformément aux catégories de prélèvement requises.
NOTE L’Annexe C donne un choix d’appareils utilisés couramment.
Le cas échéant, les matériels de forage et de prélèvement doivent être conformes à l’ISO 3551-1,
l’ISO 3552-1 et l’ISO 10097-1.
4.2 Paramètres de forage
L’appareillage et la machine de forage doivent permettre le contrôle des fonctions de forage pertinentes
énumérées ci-dessous. Lorsque cela est spécifié, il convient de mesurer et d’enregistrer les paramètres
de forage suivants en fonction de la profondeur:
— couple de rotation de la tête de forage (Nm);
— vitesse de rotation de la tête de forage (r/min);
— forces de poussée et de remontée (kN);
— vitesse d’avancement (m/min);
— profondeur des intervalles de battage (marche/arrêt);
— profondeur par rapport au niveau du terrain naturel (m);
— azimut et inclinaison en cas de forage incliné (degrés);
— longueur forée en cas de forage incliné (m);
— pression du fluide de forage à la sortie de la pompe (kPa);
— débit d’injection du fluide de forage (entrée) (l/min);
— débit du fluide de forage récupéré (l/min).
NOTE Les mesures durant le forage sont couvertes par l’ISO 22476-15.
4.3 Sécurité et exigences spéciales
Les précautions vis-à-vis de la sécurité sur le site et la sécurité des habitudes de travail pour la
réalisation de trous de forage, de tranchées de reconnaissance, de galeries et de puits de reconnaissance
doivent être appliquées.
NOTE L’EN 16228-1 et l’EN 16228-2 traitent des sujets liés à la sécurité en ce qui concerne les machines de
forage.
Vis-à-vis des nuisances et de la protection de l’environnement, pour chaque situation particulière, tant
que les normes internationales respectives ne sont pas disponibles, les exigences nationales et locales
doivent être prises en considération.
Les tranchées de reconnaissance, autres excavations, galeries et puits doivent être planifiés et exécutés
sous surveillance. Les pentes et les parois peuvent subir des défaillances soudaines et cet aspect doit
être pris en compte.
Les fouilles présentent des risques d’accumulation de gaz et d’eaux souterraines, qui doivent également
être pris en compte dans leur planification et leur exécution.
NOTE La norme ISO 18400-103 fournit des directives générales sur la sécurité lors du prélèvement
d’échantillons, y compris sur les sites contaminés et potentiellement contaminés.
5 Modes opératoires
5.1 Exigences générales applicables au prélèvement d’échantillons
Les matériels de forage et de prélèvement choisis doivent être de la dimension et du type appropriés
afin de correspondre à la catégorie de prélèvement requise.
Le type et le nombre d’échantillons prélevés doivent être spécifiés à l’avance en fonction des objectifs
du projet, des conditions géologiques et hydrogéologiques et des essais sur le terrain et en laboratoire
prévus.
NOTE Pour de plus amples informations, voir l’EN 1997-2.
La qualité d’un échantillon est influencée par les conditions géologiques et hydrogéologiques, le choix
et l’exécution des méthodes de forage et/ou de prélèvement, la manutention, le transport et le stockage
des échantillons.
5.2 Choix des techniques et des méthodes
Les techniques et les méthodes de prélèvement doivent être choisies conformément à l’objectif fixé aux
reconnaissances et en fonction des conditions géologiques et hydrogéologiques prévues.
Les techniques de prélèvement, le transport des échantillons et les modes opératoires de stockage
doivent être choisis en fonction de la catégorie de prélèvement requise.
Une catégorie de prélèvement spécifique doit être choisie de sorte à obtenir la qualité d’échantillon
requise dans le sol et la roche (voir le Tableau 1 et le Tableau 2).
Différents degrés de remaniements de l’échantillon peuvent se produire selon les différentes méthodes
de prélèvement adoptées. La qualité d’un échantillon prélevé au moyen du même carottier peut varier
en fonction, par exemple, du type de sol à prélever, de la présence d’une nappe et de l’opération de
pré
...
Date : 10/12/2021: 01/07/2022
ISO 22475--1.2:2021(F)
2021-10
Secrétariat : ILNAS
Reconnaissance et essais géotechniques — Méthodes de prélèvement et mesurages
piézométriques — Partie 1 : Principes techniques dupour le prélèvement d’échantillons
de sol, de rochedes sols, des roches et d’eau souterrainedes eaux souterraines
ISO 22475-1.2:2021(F)
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ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
ISO 22475-1.2:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos . 6
1 Domaine d’application. 7
2 Références normatives . 8
3 Termes, définitions et abréviations . 8
3.1 Méthodes de reconnaissance du site . 8
3.2 Machines et appareillage de forage . 10
3.3 Prélèvement . 11
3.4 Propriétés de la roche et du sol . 17
3.5 Abréviations . 17
4 Appareillage . 18
4.1 Exigences relatives aux machines de forage et à l’appareillage . 18
4.2 Paramètres de forage . 18
4.3 Sécurité et exigences spéciales . 19
5 Modes opératoires . 19
5.1 Exigences générales applicables au prélèvement d’échantillons . 19
5.2 Choix des techniques et des méthodes . 19
5.3 Catégories de prélèvement pour les sols . 20
5.3.1 Généralités . 20
5.3.2 Remaniement de l’échantillon . 20
5.3.3 Prélèvement de catégorie A . 21
5.3.4 Prélèvement de catégorie B . 21
5.3.5 Prélèvement de catégorie C . 22
5.3.6 Prélèvement de catégorie D . 22
5.3.7 Prélèvement de catégorie E . 22
5.4 Catégories de prélèvement pour les roches . 22
5.4.1 Généralités . 22
5.4.2 Remaniement de l’échantillon . 23
5.4.3 Prélèvement de catégorie A . 23
5.4.4 Prélèvement de catégorie B . 24
5.4.5 Prélèvement de catégorie C . 24
5.4.6 Prélèvement de catégorie D . 24
5.4.7 Prélèvement de catégorie E . 24
5.5 Prélèvement dans des tranchées de reconnaissance, autres excavations, galeries et puits24
5.6 Exigences relatives aux sites et aux points de reconnaissance de terrain. 25
5.7 Informations préalables nécessaires avant de commencer le prélèvement . 26
5.8 Remblayage et remise en état du site . 26
6 Méthodes de prélèvement du sol . 27
6.1 Généralités . 27
6.2 Prélèvement par forage (carottage continu) . 27
6.2.1 Généralités . 27
6.2.2 Prélèvement par forage par rotation . 33
6.2.3 Prélèvement en utilisant des méthodes de fonçage par battage . 35
6.2.4 Prélèvement par battage de carottiers à câble . 35
6.2.5 Prélèvement par forage à la tarière creuse . 35
6.2.6 Prélèvement par havage . 36
ISO 22475-1.2:2021(F)
6.2.7 Prélèvement de sol par forage de petit diamètre . 36
6.2.8 Prélèvement par forage par résonance . 36
6.3 Prélèvement au moyen de carottiers . 36
6.3.1 Généralités . 36
6.3.2 Prélèvement au moyen d’un carottier simple ou d’un carottier à piston stationnaire . 40
6.3.3 Prélèvement au moyen d’un carottier utilisé pour l’essai de pénétration au carottier . 46
6.3.4 Prélèvement au moyen d’un carottier à fenêtre . 46
6.3.5 Prélèvement au moyen d’un carottier sans fenêtre . 46
6.4 Prélèvement de blocs . 46
6.4.1 Prélèvement depuis des tranchées de reconnaissance . 46
6.4.2 Prélèvement au moyen de carottiers de grande dimension . 47
7 Méthodes de prélèvement de roche . 47
7.1 Généralités . 47
7.2 Prélèvement par forage . 51
7.2.1 Généralités . 51
7.2.2 Prélèvement par carottage rotatif à sec . 51
7.2.3 Prélèvement par carottage rotatif . 51
7.2.4 Prélèvement par carottage au carottier à câble . 52
7.2.5 Prélèvement de débris par forage rotatif non tubé . 52
7.3 Prélèvement de blocs . 52
8 Méthodes de prélèvement de l’eau du terrain pour les projets géotechniques . 53
8.1 Généralités . 53
8.2 Appareillage . 53
8.3 Techniques de prélèvement d’eau souterraine . 54
8.3.1 Généralités . 54
8.3.2 Prélèvement par pompage . 54
8.3.3 Prélèvement par dispositif de prélèvement d’eau . 54
8.3.4 Prélèvement par bouteilles à vide . 54
9 Protection, étiquetage, transport et stockage des échantillons . 54
9.1 Généralités . 54
9.2 Protection des échantillons . 55
9.3 Étiquetage des échantillons . 56
9.4 Transport et stockage des échantillons . 56
9.4.1 Considérations générales . 56
9.4.2 Prélèvements de catégorie A . 57
9.4.3 Prélèvements de catégorie B à E . 57
9.4.4 Transport des échantillons d’eau . 58
10 Rapport . 58
10.1 Procès-verbal établi sur site . 58
10.1.1 Généralités . 58
10.1.2 Coupe sommaire . 59
10.1.3 Procès-verbal de forage . 59
10.1.4 Procès-verbal de prélèvement . 60
10.1.5 Procès-verbal de dénomination et de description du sol et de la roche . 61
10.1.6 Procès-verbal de remblayage . 62
10.1.7 Procès-verbal des mesurages piézométriques durant le forage et le prélèvement
d’échantillons . 62
10.1.8 Enregistrements journaliers . 63
10.2 Rapport des résultats . 63
Annexe A (informative) Exemple de formulaire pour information préliminaire relative au
prélèvement prévu . 64
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
ISO 22475-1.2:2021(F)
Annexe B (informative) Procès-verbaux établis sur site . 67
Annexe C (informative) Appareillage de forage et de prélèvement pour sol et roche. 77
Annexe D (informative) Exemples de carottiers et de types d’échantillon couramment utilisés 144
Annexe E (informative) Bouteilles à vide pour prélèvements d’eau . 148
Annexe F (informative) Scellement et protection des échantillons . 150
Annexe G (informative) Prélèvement de sols grossiers par forage . 152
Annexe H (informative) Qualité des échantillons . 153
Bibliographie . 161
ISO 22475-1.2:2021(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 (CEI) 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/CEIIEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d’approbationd'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/CEIIEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives). Field Code Changed
L’attentionL'attention est appeléeattirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent
faire l’objetl'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISOL'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’élaborationl'élaboration du document sont indiqués dans l’Introductionl'Introduction et/ou surdans la liste
ISO des déclarations de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets). Field Code Changed
Les éventuelles appellations commerciales utiliséeséventuellement mentionnées dans le présent document
sont données pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas
une approbation ou une recommandationsauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, de la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISOl'ISO liés à l’évaluationl'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de
l’adhésionl'adhésion de l’ISOl'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC)), voir www.iso.org/iso/foreword.htmlavant-propos. Field Code Changed
Ce document a été élaboré par le Comitécomité technique ISO/TC 182, Géotechnique, en collaboration avec le
Comitécomité technique CEN/TC 341, Reconnaissance et essais géotechniques, du Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique conclu parentre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 22475-1:2006), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principaux changements par rapport à l’édition précédente sont les suivants :
— les articles sur le mesurage piézométrique seront intégrés à l’ISO 18674-4 ;
— de nouvelles catégories de prélèvement pour les sols ont été ajoutées ;
— des mises à jour rédactionnelles ont été effectuées.
LaUne liste de l’ensemble des toutes les parties de la série ISO 22475 est disponiblese trouve sur le site
Webweb de l’ISO.
Il convient d’envoyerque l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question sur ceconcernant le
présent document à l’organisme national de normalisation de l’utilisateur.son pays. Une liste complète de
cesexhaustive desdits organismes est disponiblese trouve à l’adresse
www.iso.org/members.htmlwww.iso.org/fr/members.html.
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NORME INTERNATIONALE ISO/ 22475-1.2:2021(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Prélèvements
d’échantillons de sol, de roche — Méthodes de prélèvement et d’eau
souterraine mesurages piézométriques — Partie 1 : Principes
techniques pour le prélèvement des sols, des roches et des eaux
souterraines
1 Domaine d’application
Le présent document traite des principes de prélèvement d’échantillons de sol, de roche et d’eau souterraine
dans le cadre du programme de reconnaissance et d’essais géotechniques.
NOTE 1 Le présent document remplit les exigences relatives aux méthodes de prélèvement d’échantillons de sol, de
roche et d’eau souterraine et aux mesurages piézométriques dans le cadre du programme de reconnaissance et d’essais
géotechniques selon l’EN 1997-1 et l’EN 1997-2.
Ces reconnaissances ont pour objectifs :
a) de prélever des échantillons de sol, de roche et d’eau d’une qualité appropriée pour évaluer le caractère
adéquat d’un site à des fins d’ingénierie géotechnique et pour déterminer en laboratoire les
caractéristiques requises concernant le terrain ;
b) d’obtenir des informations relatives à la succession, à l’épaisseur et à l’orientation des couches et des
discontinuités ;
c) d’établir le type, la composition et la nature de la succession de couches ;
d) d’obtenir des informations sur l’état de l’eau souterraine et de prélever des échantillons d’eau en vue
d’évaluer l’interaction entre l’eau souterraine, le sol, la roche et le matériau de construction.
Le prélèvement de sol en vue d’une reconnaissance agricole et environnementale n’est pas couvert par le
présent document.
NOTE 2 Des directives sur le prélèvement de sol à ces fins incluant les sites contaminés ou potentiellement contaminés
sont contenues dans la série ISO 18400. La norme ISO 18400-204 donne en outre des indications sur le prélèvement et
la mesure du gaz du sol (terrain).
NOTE 3 Les méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent ne pas convenir à tous les types de
sol, par exemple la tourbe à structure fibreuse forte.
NOTE 4 Certaines des méthodes de prélèvement décrites dans le présent document peuvent convenir au sol et à la roche.
Le prélèvement de l’eau à des fins de contrôle de la qualité, de caractérisation de la qualité et d’identification
des sources de pollution de l’eau, y compris les sédiments et les boues, n’est pas couvert par le présent
document.
NOTE 5 Le prélèvement de l’eau à ces fins est traité par la série ISO 5667.
ISO 22475-1.2:2021(F)
2 Références normatives
Les documents ci-aprèssuivants sont mentionnéscités dans le texte de manière à ce qu’une sorte qu’ils
constituent, pour tout ou partie ou la totalité de leur contenu constitue, des exigences 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’appliques'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 14688-1, Reconnaissance et essais géotechniques — Dénomination, descriptionIdentification et
classification des sols — Partie 1 : dénomination: Identification et description
ISO 14689, Reconnaissance et essais géotechniques — DénominationIdentification, description et classification
des roches
ISO 3551-1, Matériel de forage rotatif au diamant avec carottage — Système A — Partie 1 : unités: Unités
métriques
ISO 3552-1, Matériel de forage rotatif au diamant avec carottage — Système B — Partie 1 : unités: Unités
métriques
ISO 10097-1, Équipement de forage au diamant à ligne à câble avec carottage — Système A — Partie 1 : unités:
Unités métriques
Guide ISO/CEI Guide 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3 : Guide pour l’expressionl'expression de
l’incertitudel'incertitude de mesure (GUM:1995)
Guide ISO/CEI Guide 98-3:2008/Suppl 1:2008, Incertitude de mesure — Partie 3 : Guide pour l’expression de
l’incertitude de mesure (GUM:1995) — Supplément 1 : Propagation de distributions par une méthode de Monte
Carlo
Guide ISO/CEI Guide 98-1, Incertitude de mesure — Partie 1 : Introduction à l’expressionl'expression de
l’incertitudel'incertitude de mesure
3 Termes, définitions et abréviations
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 14688-1, l’ISO 14689, ainsi
que ce qui suit s’appliquentles suivants, s'appliquent.
L’ISOL'ISO et la CEIl'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées dans
les activités deen normalisation, consultables aux adresses suivantes :
— Plateforme de navigation en ligne de l’ISO — ISO Online browsing platform: disponible surà l'adresse
https://www.iso.org/obp
— GlossaireIEC Electropedia de la CEI : disponible surà l'adresse https://www.electropedia.org/
3.1 Méthodes de reconnaissance du site
3.1.1
tranchée de reconnaissance
excavation à ciel ouvert aménagée pour examiner les conditions du terrain in situ, récupérer des échantillons
(3.3.4) ou réaliser des essais sur le terrain
3.1.2
puits de reconnaissance
8 © ISO 2021 – Tous droits réservés
ISO 22475-1.2:2021(F)
excavation à ciel ouvert, verticale ou très inclinée et généralement de plus de 5 m de profondeur, creusée dans
le terrain pour examiner les conditions du terrain in situ, prélever des échantillons (3.3.4) ou réaliser des essais
sur le terrain
3.1.3
galerie
tunnel étroit percé horizontalement ou avec une faible pente à partir d’un puits de reconnaissance (3.1.2) ou
dans un terrain en pente pour examiner les conditions du terrain in situ, prélever des échantillons (3.3.4) ou
réaliser des essais sur le terrain
ISO 22475-1.2:2021(F)
3.1.4
trou de forage
trou d’un diamètre et d’une longueur prédéterminés, creusé par forage (3.1.5) dans une formation géologique
ou un matériau d’origine anthropique.
Note 1 à l’article :: les reconnaissances effectuées dans un tel forage peuvent comprendre le prélèvement d’échantillons
(3.3.4) de roche, de sol ou d’eau à une profondeur spécifiée ou la réalisation de mesurages et d’essais sur le terrain.
3.1.5
forage
procédé par lequel un trou de forage (3.1.4) est réalisé dans une formation géologique selon des méthodes par
rotation, par rotopercussion, par percussion, par résonance/sonique ou par fonçage et dans une direction
prédéterminée selon la machine de forage (3.2.3)
3.1.6
forage de petit diamètre
forage (3.1.5) dans le sol d’un diamètre compris entre 30 mm et 80 mm
3.1.7
méthode de forage
technique utilisée pour réaliser et stabiliser le trou de forage (3.1.4)
3.2 Machines et appareillage de forage
3.2.1
outil de forage
dispositif fixé sur le train de tiges de forage ou faisant partie intégrante de celui-ci, utilisé comme outil de
découpage pour pénétrer dans la formation géologique
3.2.2
couronne trépan
dispositif fixé sur le train de tiges de forage ou faisant partie intégrante de celui-ci, utilisé lors du forage comme
outil de découpage pour pénétrer dans la formation selon la méthode de forage (3.1.7) employée
3.2.3
machine de forage
machine qui réalise la fonction de forage (3.1.5)
3.2.4
tubage
tubes introduits temporairement ou en permanence dans un trou de forage (3.1.4)
Note 1 à l’article :: le tubage est utilisé pour stabiliser le trou de forage, pour éviter la perte de fluide de forage (3.2.5)
dans la formation environnante ou pour empêcher la mise en communication de différentes nappes d’eau souterraine.
3.2.5
fluide de forage
fluide liquide ou gazeux destiné à remonter les débris (3.3.10) hors du trou de forage (3.1.4), à aider au
prélèvement et à lubrifier et refroidir l’outil de forage (3.2.1)
3.2.6
additif
substance ajoutée au fluide de forage (3.2.5) afin d’en influer ou d’en modifier les propriétés en vue d’améliorer
son efficacité et éventuellement de stabiliser le trou de forage (3.1.4)
10 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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3.2.7
extracteur à ressort
anneau en acier à ressort conique, fendu, cannelé ou strié intérieurement, monté sur le carottier afin de
maintenir et de retenir l’échantillon carotté (3.3.8) pendant que le carottier est remonté hors du trou de forage
(3.1.4)
3.2.8
extracteur à lamelles
dispositif cylindrique contenant des doigts à ressort flexibles, des doigts articulés en forme de coin ou un
clapet articulé monté dans un anneau de support fixé à l’extrémité inférieure du carottier et servant à retenir
l’échantillon (3.3.4) dans le tube pendant que le carottier est remonté hors du terrain
3.3 Prélèvement
3.3.1
prélèvement par forage
carottage continu
procédé par lequel des échantillons (3.3.4) sont obtenus au moyen d’outils de forage (3.2.1) au fur et à mesure
de l’avancement du trou de forage (3.1.4).)
Note 1 à l’article :: Le procédé de forage (3.1.5) est conçu de manière à obtenir des échantillons de la longueur totale du
trou de forage. Les outils de forage sont utilisés comme outils de prélèvement.
3.3.2
prélèvement par carottier
procédé par lequel des échantillons (3.3.4) sont obtenus au moyen de carottiers dans des tranchées de
reconnaissance (3.1.1), des galeries (3.1.3), des puits de reconnaissance (3.1.2) ou au fond du trou de forage
(3.1.4) à des positions choisies
3.3.3
prélèvement de sol par forage de petit diamètre
prélèvement par forage (3.3.1) dans des sols, au moyen d’outils de forage (3.2.1) d’un diamètre compris entre
30 mm et 80 mm
3.3.4
échantillon
quantité représentative de roche, de sol ou d’eau souterraine récupérée à partir d’un emplacement prédéfini
3.3.5
méthode de prélèvement
ensemble d’équipements et de modes opératoires employés lors d’un prélèvement
3.3.6
catégorie de prélèvement
méthodes de prélèvement (3.3.5) permettant d’atteindre une certaine qualité pour les échantillons (3.3.4) de
sols ou de roches à obtenir
3.3.7
remaniement de l’échantillon
changements apportés à l’échantillon (3.3.4) en raison du prélèvement
Note 1 à l’article :: Ces changements peuvent être d’ordre physique, chimique et/ou d’état du matériau prélevé
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3.3.8
carotte
échantillon carotté
échantillon (3.3.4) cylindrique de sol ou de roche provenant d’un trou de forage (3.1.4)
3.3.9
bloc d’échantillon
échantillon (3.3.4) de sol ou de roche découpé selon des techniques spéciales pour minimiser les
remaniements
3.3.10
débris de forage
particules de formations géologiques qui se produisent dans le trou de forage (3.1.4) sous l’action de
découpage de l’outil de forage (3.2.1) et ramenées à la surface par le fluide de forage (3.2.5) ou par un dispositif
approprié
3.3.11
particules en suspension
terrain broyé et produit par le forage (3.1.5), en suspension dans le fluide de forage (3.2.5), dont la taille des
particules individuelles ne peut être discernée à l’œil nu
3.3.12
passe carottée
longueur de prélèvement de carotte dans un trou d’investigation défini par les profondeurs de début et
d’extrémité (ou toute autre mesure linéaire) de l’outil de prélèvement
3.3.13
perte de carottage
différence entre la passe carottée (3.3.12) et la longueur de la carotte (3.3.8) récupérée
3.3.14
indice de surface
C
a
rapport entre l’aire de la section transversale du tube carottier et celle de l’échantillon (3.3.4) :):
DD−
2 1
C ⋅100
a
D
Note 1 à l’article :: voir la Figure 1.
Note 2 à l’article :: l’indice de surface est exprimé en %.
Note 3 à l’article :: l’indice de surface est l’un des facteurs qui caractérisent le remaniement d’origine mécanique du sol.
3.3.15
indice de jeu intérieur
C
i
D − D
C ⋅100
i
D
Note 1 à l’article :: voir la Figure 1.
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=
=
ISO 22475-1.2:2021(F)
Note 2 à l’article :: l’indice de jeu intérieur est exprimé en %.
Note 3 à l’article : l’indice de jeu intérieur est l’un des facteurs qui caractérisent le remaniement d’origine mécanique de
l’échantillon (3.3.4), provoqué par son frottement sur la paroi intérieure du carottier ou de l’étui.
Légende
D 1 diamètre intérieur de la trousse coupante α angle d’attaque du biseau de la trousse coupante
D 2 plus grand diamètre extérieur de la trousse coupante 1 carottier
D 3 diamètre intérieur du carottier ou de l’étui 2 trousse coupante
D 4 diamètre extérieur du carottier 3 étui (éventuel)
Figure 1 — Définitions des diamètres D , D , D et D
1 2 3 4
3.3.16
taux de carottage dans une roche
TCR
longueur totale de l’échantillon carotté (3.3.8) récupéré (solide et non intact), exprimée en pourcentage de la
longueur de la passe carottée (3.3.12)
Note 1 à l’article :: voir la Figure 2.
3.3.17
désignation de la qualité rocheuse
RQD
longueur totale de tous les morceaux de carottes récupérés dans la passe carottée (3.3.12) pour laquelle
chaque morceau mesure au moins 100 mm de longueur entre les fractures naturelles, exprimée en
pourcentage
Note 1 à l’article :: voir la Figure 2.
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3.3.18
taux de récupération de carotte solide
SCR
longueur de carotte (3.3.8) solide récupérée dans la passe carottée (3.3.12) pour laquelle chaque carotte solide
a au moins un diamètre complet, exprimée en pourcentage de la longueur du carottage
Note 1 à l’article :: voir la Figure 2.
Note 2 à l’article :: une carotte solide a un diamètre complet, ininterrompu par des discontinuités naturelles, mais pas
nécessairement une circonférence complète et est généralement mesurée le long de l’axe central ou d’une autre ligne de
balayage.
Note 3 à l’article :: une carotte qui n’a pas au moins un diamètre complet est considérée comme non intacte.
Légende
1 fractures induites par le forage (3.1.5) RQD désignation de la qualité rocheuse (3.3.17)
2 au moins un diamètre complet SCR taux de récupération de carotte solide
3 pas de diamètre complet unique TCR taux de carottage dans une roche (3.3.16)
4 non intact
5 pas de récupération
6 passe carottée
NOTE Toutes les caractéristiques affichées sont des discontinuités naturelles, sauf indication contraire.
Figure 2 — Application des termes d’état de fracturation pour les carottes rocheuses
3.3.19
taux de carottage dans un sol
TC
rapport entre la longueur de l’échantillon (3.3.4) l et la longueur de pénétration du carottier H
g
Note 1 à l’article :: voir la Figure 3.
3.3.20
indice net de carottage
IC
rapport entre la longueur nette de l’échantillon (3.3.4) l nln et la longueur de pénétration du carottier H
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Note 1 à l’article :: voir la Figure 3.
a) avantAvant remontée du carottier b) aprèsAprès remontée du carottier
Légende
1 tubage (3.2.4) lb longueur de la partie inférieure
2 début du carottage remaniée ou perdue de l’échantillon
3 fin du carottage le différence entre la longueur de pénétration du carottier et la
4 fond du trou de forage (3.1.4) avant carottage longueur réelle de l’échantillon
5 évent l longueur totale de l’échantillon après remontée du
g
6 échantillon carottier, mesurée à partir du sommet de l’échantillon
D 3 diamètre intérieur du carottier ou de l’étui jusqu’à la base de la trousse coupante, y compris les parties
remaniées ou perdues
H longueur de pénétration du carottier aux deux extrémités de l’échantillon
Zf profondeur, par rapport au niveau du terrain naturel, de lh longueur de la partie supérieure remaniée ou polluée de
l’extrémité inférieure du carottier après carottage et avant la l’échantillon
remontée du carottier l longueur nette de l’échantillon avant son conditionnement
n
Z profondeur du fond du trou de forage par rapport au niveau l longueur utile du carottier
i t
du terrain naturel
avant prélèvement et du
début de la passe carottée (3.3.12) suivante
Figure 3 — Longueurs de la passe carottée et de l’échantillon
3.3.21
carottier à paroi mince
carottier de sol ayant un faible indice de surface (3.3.14), un faible angle d’attaque du biseau de la trousse
coupante et une extrémité mince
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3.3.22
carottier à paroi épaisse
carottier de sol ayant un indice de surface (3.3.14), un angle d’attaque et/ou une extrémité plus grands que
ceux d’un carottier à paroi mince (3.3.21)
3.4 Propriétés de la roche et du sol
3.4.1
structure
répartition des discontinuités dans la masse de sol et de roche qui subdivise la masse en unités individuelles
3.4.2
texture
taille, forme et disposition des grains pour le sol et la roche
3.5 Abréviations
AS échantillon remanié d’un forage à la tarière
B échantillons remaniés
BS bloc d’échantillon taillé à la main
CP forage par percussion à câble
CPT essai de pénétration au carottier
CS carottage rotatif, carottier simple
D échantillon faiblement remanié
DLDS carottier Deltares de grand diamètre
DT forage au carottier double
GS échantillon prélevé par havage
HSAS échantillon d’un forage à la tarière creuse
LS carottiers de grande dimension
OS carottiers simples
PE battus
PS carottiers à piston stationnaire
PU poinçonneurs
RC carottage rotatif
RO forage rotatif non tubé
S-SPT carottiers pour l’essai de pénétration au carottier
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S-TP prélèvement remanié depuis une tranchée de reconnaissance
S-BB prélèvement depuis le fond du trou de forage
SN forage par résonance/sonique
ST forage au carottier simple
T/W carottier à paroi mince
TK/W carottier à paroi épaisse
TP tranchée de reconnaissance
TT forage au carottier triple
WS prélèvement par carottier à fenêtre
4 Appareillage
4.1 Exigences relatives aux machines de forage et à l’appareillage
Des machines de forage d’une stabilité et d’une puissance appropriées et pourvues d’équipements adéquats,
tels que des tiges de forage, des tubages, des tubes carottiers et des couronnes trépans, doivent être choisies
pour pouvoir réaliser les prélèvements et les essais en forage à la profondeur fixée et conformément aux
catégories de prélèvement requises.
NOTE L’Annexe C donne un choix d’appareils utilisés couramment.
Le cas échéant, les matériels de forage et de prélèvement doivent être conformes à l’ISO 3551-1, l’ISO 3552-1
et l’ISO 10097-1.
4.2 Paramètres de forage
L’appareillage et la machine de forage doivent permettre le contrôle des fonctions de forage pertinentes
énumérées ci-dessous. Lorsque cela est spécifié, il convient de mesurer et d’enregistrer les paramètres de
forage suivants en fonction de la profondeur :
— couple de rotation de la tête de forage (Nm) ;);
— vitesse de rotation de la tête de forage (trr/min) ;);
— forces de poussée et de remontée (kN) ;);
— vitesse d’avancement (m/min) ;);
— profondeur des intervalles de battage (marche/arrêt) ;);
— profondeur par rapport au niveau du terrain naturel (m) ;);
— azimut et inclinaison en cas de forage incliné (degrés) ;);
— longueur forée en cas de forage incliné (m) ;);
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— pression du fluide de forage à la sortie de la pompe (kPa) ;);
— débit d’injection du fluide de forage (entrée) (l/min) ;);
— débit du fluide de forage récupéré (l/min).
NOTE Les mesures durant le forage sont couvertes par l’ISO 22476-15.
4.3 Sécurité et exigences spéciales
Les précautions vis-à-vis de la sécurité sur le site et la sécurité des habitudes de travail pour la réalisation de
trous de forage, de tranchées de reconnaissance, de galeries et de puits de reconnaissance doivent être
appliquées.
NOTE L’EN 16228-1 et l’EN 16228-2 traitent des sujets liés à la sécurité en ce qui concerne les machines de forage.
Vis-à-vis des nuisances et de la protection de l’environnement, pour chaque situation particulière, tant que les
normes internationales respectives ne sont pas disponibles, les exigences nationales et locales doivent être
prises en considération.
Les tranchées de reconnaissance, autres excavations, galeries et puits doivent être planifiés et exécutés sous
surveillance. Les pentes et les parois peuvent subir des défaillances soudaines et cet aspect doit être pris en
compte.
Les fouilles présentent des risques d’accumulation de gaz et d’eaux souterraines, qui doivent également être
pris en compte dans leur planification et leur exécution.
NOTE La norme ISO 18400-103 fournit des directives générales sur la sécurité lors du prélèvement d’échantillons, y
compris sur les sites contaminés et potentiellement contaminés.
5 Modes opératoires
5.1 Exigences générales applicables au prélèvement d’échantillons
Les matériels de forage et de prélèvement choisis doivent être de la dimension et du type appropriés afin de
correspondre à la catégorie de prélèvement requise.
Le type et le nombre d’échantillons prélevés doivent être spécifiés à l’avance en fonction des objectifs du
projet, des conditions géologiques et hydrogéologiques et des essais sur le terrain et en laboratoire prévus.
NOTE Pour de plus amples informations, voir l’EN 1997-2.
La qualité d’un échantillon est influencée par les conditions géologiques et hydrogéologiques, le choix et
l’exécution des méthodes de forage et/ou de prélèvement, la manutention, le transport et le stockage des
échantillons.
5.2 Choix des techniques et des méthodes
Les techniques et les méthodes de prélèvement doivent être choisies conformément à l’objectif fixé aux
reconnaissances et en fonction des conditions géologiques et hydrogéologiques prévues.
Les techniques de prélèvement, le transport des échantillons et les modes opératoires de stockage doivent
être choisis en fonction de la catégorie de prélèvement requise.
ISO 22475-1.2:2021(F)
Une catégorie de prélèvement spécifique doit être choisie de sorte à obtenir la qualité d’échantillon requise
dans le sol et la roche (voir le Tableau 1 et le Tableau 2).
Différents degrés de remaniements de l’échantillon peuvent se produire selon les différentes méthodes de
prélèvement adoptées. La qualité d’un échantillon prélevé au moyen du même carottier peut varier en
fonction, par exemple, du type de sol à prélever, de la présence d’une nappe et de l’opération de prélèvement.
Les méthodes de forage et de prélèvement peuvent provoquer les types de remaniements d’échantillon
suivants :
— remaniement d’origine mécanique de l’échantillon dû à la compression, au cisaillement, à l’injection de
fluide ou aux vibrations pendant le forage ou l’excavation ;
— remaniement de l’échantillon du fait du relâchement des contraintes en place et de la détente qui y est
associée ;
— modifications de la composition du matériau et des constituants chimiques, tels que la teneur en eau et
les gaz.
Il convient que le diamètre de l’échantillon pour les sols contenant des particules grossières soit choisi en
tenant compte de la dimension des plus grosses particules du matériau prélevé.
S’il est nécessaire d’exécuter la reconnaissance sous la surface de la nappe ou à de plus grandes profondeurs,
des forages stables ou stabilisés sont requis.
5.3 Catégories de prélèvement pour les sols
5.3.1 Généralités
Cinq catégories de prélèvement sont définies pour les prélèvements de sol. Ces catégories représentent les
bonnes pratiques qu’il convient de respecter en vue de correspondre à la qualité des échantillons de sol pour
des essais appropriés en laboratoire.
Les bonnes pratiques recommandées lors du forage pour chaque catégorie de prélèvement ne peuvent jamais
garantir qu’une certaine qualité soit obtenue, car de nombreux facteurs peuvent entraîner un remaniement
du sol au-delà de l’influence du forage.
5.3.2 Remaniement de l’échantillon
...
Questions, Comments and Discussion
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