ISO 22477-2:2023
(Main)Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures — Part 2: Testing of piles: Static tension load testing
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures — Part 2: Testing of piles: Static tension load testing
This document establishes the specifications for the execution of static pile load tests in which a single pile is subjected to an axial static load in tension in order to define its load-displacement behaviour. This document is applicable to vertical piles as well as raking piles. All types of piles are covered by this document. The tests considered in this document are limited to maintained load tests. Cyclic load tests are not covered by this document. NOTE ISO 22477-2 is intended to be used in conjunction with EN 1997-1. Numerical values of partial factors for limit states and of correlation factors to derive characteristic values from static pile load tests to be taken into account in design are provided in EN 1997-1. This document provides specifications for the execution of static axial pile load tests: a) checking that a pile behaves as designed, b) measuring the resistance of a pile.
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des structures géotechniques — Partie 2: Essai de pieux: essais de chargement statique en traction
La présente norme établit les spécifications relatives à l'exécution des essais de pieux sous charge statique, au cours desquels un pieu unique est soumis à un effort de traction axiale statique afin de définir son comportement charge-déplacement. Ce document s'applique aussi bien aux pieux verticaux qu'aux pieux inclinés. La présente norme couvre tous les types de pieux. Les essais envisagés dans cette norme sont limités aux essais de chargement par paliers. Le présent document ne traite pas des essais de chargement cyclique des pieux. NOTE L’ISO 22477-2 est destinée à être utilisée conjointement avec l'EN 1997-1. Les valeurs numériques des facteurs partiels des états limites et des facteurs de corrélation servant à obtenir les valeurs caractéristiques à partir des essais de chargement statique et devant être prises en compte dans le calcul sont fournies dans la norme EN 1997-1. Le présent document fournit des spécifications pour l'exécution de l'essai de chargement axial statique de pieu pour: a) vérifier qu'un pieu se comporte comme prévu; b) mesurer la résistance d'un pieu.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22477-2
First edition
2023-07
Geotechnical investigation and
testing — Testing of geotechnical
structures —
Part 2:
Testing of piles: Static tension load
testing
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des structures
géotechniques —
Partie 2: Essai de pieux: essais de chargement statique en traction
Reference number
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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Published in Switzerland
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ISO 22477-2:2023(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms, definitions . 2
3.2 Symbols . 2
4 Equipment . 3
4.1 General . 3
4.2 Reaction device . 3
4.3 Force Input . 4
4.3.1 General . 4
4.3.2 Specifications of force input . 5
4.4 Measurement of pile head displacements . 5
4.5 Measurement of pile load . 6
4.6 Pile instrumentation . 6
5 Test procedure .7
5.1 Test preparation . 7
5.1.1 Protections . 7
5.1.2 Construction of a test pile . 7
5.1.3 Test date . 8
5.2 Loading procedure . 8
5.2.1 General . 8
5.2.2 Load step sequence and duration of load steps for one cycle procedure . 8
5.2.3 Load step sequence and duration of load steps for multiple cycle procedure. 9
5.2.4 Maximum test load F . 10
p
5.2.5 Measuring intervals . 10
6 Test report .11
6.1 General . 11
6.2 General information. 11
6.3 Data report . 12
6.4 Interpretative report .13
Annex A (informative) Critical creep load in tension .18
Bibliography .19
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ISO 22477-2:2023(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
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).
A list of all parts in the ISO 22477 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.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22477-2:2023(E)
Geotechnical investigation and testing — Testing of
geotechnical structures —
Part 2:
Testing of piles: Static tension load testing
1 Scope
This document establishes the specifications for the execution of static pile load tests in which a single
pile is subjected to an axial static load in tension in order to define its load-displacement behaviour.
This document is applicable to vertical piles as well as raking piles.
All types of piles are covered by this document. The tests considered in this document are limited to
maintained load tests. Cyclic load tests are not covered by this document.
NOTE ISO 22477-2 is intended to be used in conjunction with EN 1997-1. Numerical values of partial factors
for limit states and of correlation factors to derive characteristic values from static pile load tests to be taken
into account in design are provided in EN 1997-1.
This document provides specifications for the execution of static axial pile load tests:
a) checking that a pile behaves as designed,
b) measuring the resistance of a pile.
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 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
EN 1990, Eurocode 0: Basis of structural design
EN 1997-1, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 1: General rules
EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 2: Ground investigation and testing
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in EN 1990, EN 1997-1, EN 1997-2
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/
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ISO 22477-2:2023(E)
3.1 Terms, definitions
3.1.1
pile load
F
t
tension load applied to the head of the pile during the test
Note 1 to entry: For tests with embedded jack, the load is applied at another level (see ISO 22477-1).
3.1.2
load increment
increment of load added or removed during the test
3.1.3
pile diameter
equivalent pile diameter
D
diameter of the pile
4 A
Note 1 to entry: For non-circular pile with cross section A, the equivalent pile diameter equals .
π
3.1.4
working pile
pile for the foundation of a structure
3.1.5
test pile
pile to which loads are applied to determine the resistance-displacement characteristics of the pile and
the surrounding ground
3.1.6
measured tensile resistance
R
t,m
value of the measured tensile resistance at the ultimate limit state, in one or several pile load tests
Note 1 to entry: The recommended failure criterion may be defined in EN 1997-1 or its national annex.
3.1.7
creep rate
α
ratio of the increase in pile head displacement to the decimal logarithm of time during a specified time
interval
3.2 Symbols
A pile cross section
D pile diameter/equivalent pile diameter
F load applied to the head of the pile during the test
t
F critical creep load in tension
t,cr
F’ intersection of the linear regression of the first and last part of the alpha versus load curve
t,cr
F characteristic axial tensile load
t,k
F predefined maximum load applied during the test
p
2
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N axial force
q unit shaft friction
s
q measured value of q
s,m s
q mobilised shaft friction
s,mob
R tensile resistance of the ground against a pile, at the ultimate limit state
t
R measured value of R in one or several pile load tests
t,m t
s axial displacement of pile at any depth z
s settlement at time t
1 1
s settlement at time t
2 2
s axial displacement of pile head
h
t time
t additional time reference for calculation of creep rate α
1
t additional time reference for calculation of creep rate α
2
z depth
α creep rate
4 Equipment
4.1 General
The selection of the equipment shall take into account the aim of the test, the ground conditions and the
expected displacement of the pile under the maximum test load.
4.2 Reaction device
The reaction device for pile tested in tension can be:
— shallow foundations;
— compression piles.
NOTE 1 The reaction device can be the test pile itself where the load is applied at depth by one or more
hydraulic jacks which are cast into the pile for bi-directional pile loading (see ISO 22477-1).
The influence of the reaction system on the test pile shall be minimized.
The minimum clear distances between the test pile and the reaction system elements depend on the
aim of the test (tensile resistance or stiffness).
For tests aiming at determining tensile resistance (ultimate limit state), minimum required distances
are shown in Figure 1 a) and b). The maximum value shall be applied.
NOTE 2 If the minimum clear distance between reaction system and test pile is smaller than 5 D, the tensile
resistance can be overestimated. The provided minimum distances limit the overestimation to approximately
5 %.
3
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ISO 22477-2:2023(E)
a) Shallow foundations b) Compression piles
Figure 1 — Minimum clear distances between test pile and reaction system
For tests aiming at evaluating the axial displacement for the serviceability limit state design,
the influence of reaction system is higher. In this case, a minimum 10 D clear distance should be
implemented. This clear distance value may be reduced if a dedicated assessment is performed, taking
into account the ground conditions. In any case, the clear distance shall not be lower than the values
given in Figure 1 a) and b).
NOTE 3 This assessment can include a modification of the reaction system to reduce its influence on the
tested pile. For example, reduction of the skin friction of the reaction piles or the use of embedded jack(s) can be
considered.
For static pile load tests on piles with a diameter smaller than 300 mm, these distances may be reduced.
However, the minimum clear distance shall be 1,5 m.
The reaction system shall be designed to resist the maximum test load F in accordance with the
p
relevant standards. The displacements of the reaction system shall be limited to ensure that the load is
applied axially for the duration of the test.
Working piles may be used as reaction piles, provided that their structural resistance is sufficient and
there is no detrimental effect on their ability to perform as part of the structure. The displacement of
the working piles shall be monitored during the test.
Reaction systems should be arranged symmetrically around the test pile. In cases of non-symmetrical
reaction systems, measures shall be taken to avoid detrimental rotation and/or translation of the
reaction system.
4.3 Force Input
4.3.1 General
One or more hydraulic jacks should be used to apply the load on the test pile.
If several hydraulic jacks are used to apply the test load, they shall be arranged symmetrically, of the
same model and be supplied by a common supply from one hydraulic unit. Each hydraulic jack shall be
provided with a shut-off valve and an additional pressure gauge.
If a single jack is used, it shall be arranged centrally in order to ensure the pile is loaded axially.
4
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4.3.2 Specifications of force input
The achievable force of the jack(s) shall exceed F . The stroke of the jack(s) shall exceed the expected
p
deformations (pile head displacement and those of the reaction system under load).
It shall be possible to decrease or increase the load smoothly without any shocks or vibrations and to
maintain the load at any required value.
To satisfy the required accuracies, an automatic and continuous electric or hydraulic control and
regulation of the jack force may be used. Alternatively, a hand pump with accurate measurement of
pressure or load and permanent regulation may be considered.
The accuracy of the force regulator shall be better than 0,5 % of F or 10 kN, whichever is greater.
p
4.4 Measurement of pile head displacements
The displacements of the pile head shall be measured either by dial gauges or transducers, supported
from reference beams.
Reference beams shall be supported independently from the test pile.
The clear distance between the supporting ends of the reference beams and the test pile and reaction
piles or the nearest edge of the shallow foundations should be at least 2,5 m or 3,5 D, whichever is
greater.
One end of each reference beam should be free to slide.
The position of the reference beams shall be checked by a secondary control measuring system, such as
levelling methods or other measurement methods. The position of the pile head should be also checked
by this secondary control system.
If the load is applied through several jacks or several bars, the axial pile head displacement shall be
measured at least with three transducers or gauges. They shall be arranged symmetrically and parallel
to the axis of the pile (see Figure 2). The friction between the pile head and the sensors should be
minimized by using suitable devices such as glass plates fixed beneath the sensors.
Key
1 displacement transducers or dial gauges
Figure 2 — Location of displacement transducers or dial gauges
If the load is applied through a single jack and a single bar (or tube), the axial pile head displacement
may be measured with one displacement transducer or dial gauge.
5
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ISO 22477-2:2023(E)
The overall accuracy of the measured pile head displacement shall be better than 0,1 mm or 0,2 % of
the measured value, whichever is greater. Therefore, dial gauges or transducers shall enable readings
to be made to a resolution of at least 0,01 mm and any optical system of 0,1 mm.
The dial gauges or transducer
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22477-2
Première édition
2023-07
Reconnaissance et essais
géotechniques — Essais des structures
géotechniques —
Partie 2:
Essai de pieux: essais de chargement
statique en traction
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical
structures —
Part 2: Testing of piles: Static tension load testing
Numéro de référence
ISO 22477-2:2023(F)
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ISO 22477-2:2023(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 22477-2:2023(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes, définitions . 2
3.2 Symboles . 3
4 Équipement . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Système de réaction . 3
4.3 Charge appliquée . 5
4.3.1 Généralités . 5
4.3.2 Spécifications de la force appliquée . 5
4.4 Mesure des déplacements de la tête du pieu . 5
4.5 Mesure de la charge du pieu . 6
4.6 Instrumentation du pieu . 7
5 Procédure d’essai .7
5.1 Préparation de l’essai. 7
5.1.1 Protections . 7
5.1.2 Construction d’un pieu d'essai . 8
5.1.3 Date de l'essai . 8
5.2 Procédure de chargement . 9
5.2.1 Généralités . 9
5.2.2 Séquence et durée des paliers de chargement pour une procédure
comprenant un seul cycle . 9
5.2.3 Séquence et durée des paliers de chargement pour une procédure à
plusieurs cycles . . . 10
5.2.4 Charge d’essai maximale F . 11
p
5.2.5 Intervalles de mesure . 11
6 Rapport d’essai .12
6.1 Généralités .12
6.2 Informations générales .12
6.3 Rapport factuel . 13
6.4 Rapport d'interprétation . 14
Annexe A (informative) Charge critique de fluage en traction .20
Bibliographie .21
iii
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ISO 22477-2:2023(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO, participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction définies dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et
à l’applicabilité de tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 182, Géotechniques 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).
La liste de l’ensemble des parties de la série ISO 22477 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.
iv
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NORME INTERNATIONALE ISO 22477-2:2023(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des
structures géotechniques —
Partie 2:
Essai de pieux: essais de chargement statique en traction
1 Domaine d’application
La présente norme établit les spécifications relatives à l'exécution des essais de pieux sous charge
statique, au cours desquels un pieu unique est soumis à un effort de traction axiale statique afin de
définir son comportement charge-déplacement.
Ce document s'applique aussi bien aux pieux verticaux qu'aux pieux inclinés.
La présente norme couvre tous les types de pieux. Les essais envisagés dans cette norme sont limités
aux essais de chargement par paliers. Le présent document ne traite pas des essais de chargement
cyclique des pieux.
NOTE L’ISO 22477-2 est destinée à être utilisée conjointement avec l'EN 1997-1. Les valeurs numériques des
facteurs partiels des états limites et des facteurs de corrélation servant à obtenir les valeurs caractéristiques
à partir des essais de chargement statique et devant être prises en compte dans le calcul sont fournies dans la
norme EN 1997-1.
Le présent document fournit des spécifications pour l'exécution de l'essai de chargement axial statique
de pieu pour:
a) vérifier qu'un pieu se comporte comme prévu;
b) mesurer la résistance d'un pieu.
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 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
EN 1990, Eurocode 0: bases du calcul des structures
EN 1997-1, Eurocode 7: calcul géotechnique — Partie 1: règles générales
EN 1997-2, Eurocode 7: calcul géotechnique — Partie 2: reconnaissance des terrains et essais
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’EN 1990, l’EN 1997-1,
l’EN 1997-2 ainsi que les termes et définitions suivants s'appliquent.
1
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ISO 22477-2:2023(F)
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 Termes, définitions
3.1.1
charge du pieu
F
t
charge de traction exercée sur la tête du pieu pendant l'essai
Note 1 à l'article: Pour les essais avec vérin intégré, la charge est appliquée à un autre niveau (voir ISO 22477-1).
3.1.2
incrément de charge
incrément de charge ajouté ou soustrait pendant l'essai
3.1.3
diamètre du pieu
diamètre équivalent du pieu
D
diamètre du pieu testé
Note 1 à l'article: Pour un pieu non circulaire de section transversale A, le diamètre équivalent du pieu est égal à
4 A
.
π
3.1.4
pieu de l’ouvrage
pieu utilisé dans les fondations d’une structure
3.1.5
pieu d’essai
pieu soumis à des charges pour déterminer les caractéristiques effort/déplacement du pieu et du terrain
environnant
3.1.6
résistance à la traction mesurée
R
t,m
valeur mesurée de la résistance à la traction à l’état limite ultime, au cours d’un ou plusieurs essais de
chargement de pieu
Note 1 à l'article: Le critère de rupture recommandé peut être défini dans l’EN 1997-1 ou dans son annexe
nationale.
3.1.7
taux de fluage
α
rapport entre l’augmentation du déplacement de la tête du pieu et le logarithme décimal du temps
pendant un intervalle de temps défini
2
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ISO 22477-2:2023(F)
3.2 Symboles
A aire de la section transversale du pieu
D diamètre du pieu/diamètre équivalent du pieu
F charge exercée sur la tête du pieu pendant l’essai
t
F charge critique de fluage en traction
t,cr
F’ intersection de la régression linéaire de la première et de la dernière partie de la courbe
t,cr
alpha en fonction de la charge
F charge axiale caractéristique en traction
t,k
F charge maximale prédéfinie appliquée pendant l’essai
p
N effort axial
q frottement latéral unitaire au niveau du fût
s
q valeur mesurée de q
s,m s
q frottement latéral mobilisé le long du fût
s,mob
R résistance à la traction du sol contre un pieu, à l’état limite ultime
t
R valeur mesurée de R au cours d’un ou plusieurs essais de chargement de pieu
t,m t
s déplacement axial du pieu à la profondeur z
s tassement au temps t
1 1
s tassement au temps t
2 2
s déplacement axial de la tête de pieu
h
t temps
t référence de temps additionnel pour le calcul de la vitesse de fluage α
1
t référence de temps additionnel pour le calcul de la vitesse de fluage α
2
z profondeur
α taux de fluage
4 Équipement
4.1 Généralités
Le choix de l’équipement doit tenir compte de l’objectif de l’essai, des conditions de terrain, de l’exécution
de l’essai et du déplacement attendu du pieu sous l’effet de la charge d’essai maximale.
4.2 Système de réaction
Le système de réaction pour un pieu faisant l’objet d'un essai en traction peut être:
— des fondations superficielles;
3
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ISO 22477-2:2023(F)
— des pieux travaillant en compression.
NOTE 1 Le système de réaction peut être le pieu d'essai lui-même, la charge étant appliquée en profondeur par
un ou plusieurs vérins hydrauliques qui sont intégrés dans le pieu pour assurer un chargement bidirectionnel du
pieu (voir l’ISO 22477-1).
L'influence du système de réaction sur le pieu d'essai doit être réduite au minimum.
Les distances minimales entre le pieu d’essai et les éléments du système de réaction dépendent de
l’objectif de l’essai (détermination de la résistance en traction ou raideur).
Pour des essais visant à déterminer la résistance en traction (état limite ultime), les distances minimales
exigées sont représentées à la Figure 1 a) et b). La valeur maximale doit être appliquée.
NOTE 2 Si la distance minimale entre le système de réaction et le pieu d'essai est inférieure à 5 D, la résistance
en traction peut être surestimée. Les distances minimales fournies limitent la surestimation à environ 5 %.
a) Fondations superficielles b) Pieux de compression
Figure 1 — Distances minimales entre le pieu d’essai et le système de réaction
Pour les essais visant à évaluer le déplacement axial pour les calculs à l'état limite de service, l'influence
du système de réaction est plus importante. Dans ce cas, il convient de respecter une distance minimale
égale à 10 D. Cette valeur peut être réduite si une évaluation dédiée est réalisée, en tenant compte des
conditions du terrain. Dans tous les cas, la distance ne doit pas être inférieure aux valeurs données à la
Figure 1 a) et b).
NOTE 3 Cette évaluation peut inclure une modification du système de réaction visant à en réduire l’influence
sur le pieu d’essai. Par exemple, une réduction du frottement le long des pieux de réaction ou l’utilisation d’un ou
plusieurs vérins intégrés peut être envisagée.
Pour les essais de chargement statique sur des pieux avec un diamètre inférieur à 300 mm, cette
distance peut être réduite. Une distance minimale de 1,5 m doit être toutefois respectée.
Le système de réaction doit être conçu de façon à résister à la charge d'essai maximale F , conformément
p
aux normes européennes en vigueur. Les déplacements du système de réaction doivent être limités afin
de s’assurer que la charge est appliquée axialement pendant la durée de l’essai.
Les pieux de l’ouvrage peuvent être utilisés comme pieux de réaction, à condition que leur résistance
structurale soit suffisante et qu'il n'y ait aucun effet négatif sur leurs performances en tant qu'éléments
de la structure. Le déplacement des pieux de l'ouvrage doit être surveillé pendant l'essai.
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ISO 22477-2:2023(F)
Il convient que les systèmes de réaction soient disposés de façon symétrique autour du pieu d'essai.
Dans le cas de systèmes de réaction non symétriques, des mesures doivent être prises afin d'éviter
toute rotation et/ou translation excessive du système de réaction.
4.3 Charge appliquée
4.3.1 Généralités
Il convient d’utiliser un ou plusieurs vérins hydrauliques pour appliquer la charge sur le pieu d'essai.
Si plusieurs vérins hydrauliques sont utilisés pour appliquer la charge d'essai, ils doivent être disposés
de façon symétrique, être du même modèle et être alimentés à partir d'une alimentation commune
assurée par un groupe hydraulique. Chaque vérin hydraulique doit être équipé d'une valve de fermeture
et d'un manomètre supplémentaire.
Si un seul vérin est utilisé, il doit être placé de façon centrale afin de garantir que le pieu est chargé
axialement.
4.3.2 Spécifications de la force appliquée
Le ou les vérins doivent être en mesure d’exercer une force supérieure à F . La course du ou des vérins
p
doit être supérieure aux déformations attendues (déplacement de la tête du pieu et déformations du
système de réaction sous l’effet de la charge).
Il doit être possible de réduire ou d’augmenter la charge appliquée de façon continue, sans chocs ou
vibrations, et de maintenir la charge à la valeur requise.
Afin de satisfaire aux exigences de précision, un système électrique ou hydraulique de commande/
régulation automatique et continue de la force du vérin peut être utilisé. Une pompe à main assurant
une mesure précise de la pression ou de la charge et une régulation permanente peut également être
envisagée.
L’erreur de mesure du régulateur de la charge doit être inférieure à 0,5 % de F ou 10 kN, la valeur
p
retenue étant la plus grande des deux.
4.4 Mesure des déplacements de la tête du pieu
Les déplacements de la tête du pieu doivent être mesurés à l'aide de comparateurs à cadran ou de
capteurs, supportés depuis des poutres de référence.
Les poutres de référence doivent être supportées indépendamment du pieu d'essai.
Il convient que la distance entre les extrémités d'appui des poutres de référence et les pieux d'essai et
de réaction ou le bord le plus proche des fondations peu profondes soit au minimum 2,5 m ou 3,5 D, la
valeur retenue étant la plus grande des deux.
Il convient qu’une des extrémités de chaque poutre de référence puisse coulisser librement.
La position des poutres de référence doit être vérifiée par un système de mesure de contrôle secondaire,
telles que des méthodes topographiques ou d’autres méthodes de mesure. Il convient que la position de
la tête du pieu soit également vérifiée à l'aide de ce système de contrôle secondaire.
Si la charge est appliquée par plusieurs vérins ou plusieurs barres, trois capteurs ou comparateurs
à cadran doivent être utilisés au minimum pour mesurer le déplacement axial de la tête du pieu. Ils
doivent être disposés de façon symétrique et parallèle à l'axe du pieu (voir Figure 2). Il convient de
réduire au minimum le frottement entre la tête du pieu et les capteurs à l'aide de dispositifs appropriés,
tels que des plaques de verre fixées sous les capteurs.
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ISO 22477-2:2023(F)
Légende
1 capteurs de déplacement ou comparateurs à cadran
Figure 2 — Emplacement des capteurs de déplacement ou des comparateurs à cadran
Si la charge est appliquée par un unique vérin et une unique barre (ou un unique tube), le déplacement
axial de la tête du pieu peut être mesuré à l’aide d’un capteur de déplacement ou d’un comparateur à
cadran.
L’erreur globale de la mesure du déplacement de la tête du pieu doit être inférieure à 0,1 mm ou 0,2 %
de la valeur mesurée, la valeur retenue étant la plus grande des deux. Par conséquent, les comparateurs
à cadran ou les capteurs doivent permettre d'effectuer des mesures avec une résolution d'au moins
0,01 mm et un système optique quelconque de 0,1 mm.
Il convient en outre que les comparateurs à cadran ou les capteurs offrent une plage de mesure
suffisante pour qu'il ne soit pas nécessaire de procéder à un réajustement en cours d'essai.
Sauf s’il en a été convenu autrement, le système de mesure de contrôle secondaire doit permettre
d'effectuer des mesures avec une erreur inférieure à 0,1 mm.
Les mesures de détermination du niveau à l'aide d'un dispositif optique doivent être contrôlées en se
référant à un ou plusieurs points de référence fixes.
Pour les pieux inclinés, soit le déplacement transversal de la tête du pieu, soit le déplacement global du
système de réaction doivent être mesurés.
Il convient d’inclure les points pertinents situés aux angles du système de réaction dans les contrôles de
niveau.
4.5 Mesure de la charge du pieu
La charge doit être mesurée en tête du pieu. Sauf indication contraire, la mesure de la charge appliquée
doit être obtenue à partir d'un capteur de force (ou plusieurs capteurs de force), de la pression du vérin
ou du système de vérinage, au moyen de manomètres adaptés et étalonnés.
NOTE Des informations supplémentaires peuvent être trouvées dans les normes nationales.
Les dispositifs de mesure de la charge appliquée doivent être étalonnés par rapport à un dispositif
étalon maître approprié en accord avec l'EN ISO 7500-1, garantissant une traçabilité complète aux
normes nationales.
Il convient que la précision de la mesure de la charge appliquée soit égale ou inférieure à 1 % de F .
t
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ISO 22477-2:2023(F)
Lorsque la charge appliquée est mesurée en utilisant la pression du vérin, l'étalonnage doit être réalisé
dans les 6 mois qui précèdent l'essai. Autrement, une période de 12 mois doit être retenue.
Dans certaines circonstances (par exemple en cas de choc, de chargement excentrique, de déviation des
capteurs de force électroniques, de changement de composants ou de dommages présumés), il convient
de recommander un étalonnage supplémentaire.
4.6 Instrumentation du pieu
L'instrumentation du pieu dépend de l'objectif de l'essai de chargement statique:
— détermination de la résistance en traction globale;
— détermination de la répartition du frottement latéral le long du pieu.
Pour déterminer uniquement la résistance en traction globale du pieu, une instrumentation du pieu
n'est pas nécessaire.
La répartition de l'effort le long du fût du pieu peut être déterminée par une mesure de déformations au
niveau de sections transversales du pieu à différentes profondeurs. Cela peut être obtenu par exemple
à l'aide:
— d'extensomètres intégrés ou amovibles;
— d'appareils de mesure de déformation (par exemple des jauges de déformation à corde vibrante,
des capteurs à fibres optiques, etc.) fixés aux armatures ou incorporés dans le béton des pieux
préfabriqués ou solidarisés aux parois des pieux en acier.
La profondeur, le nombre de niveaux de mesure et le nombre d'appareils à chaque niveau doivent tenir
compte des conditions de terrain, du type et de la taille du pieu d'essai et de l'objectif de l'essai.
Les extensomètres amovibles doivent être installés en paires diamétralement opposées pour les pieux
de grand diamètre (diamètre de fût > 0,6 m), et ce pour chaque profondeur à mesurer. Pour les pieux de
plus petit diamètre (diamètre de fût ≤ 0,6 m), un seul extensomètre peut être installé au centre du pieu
si cela ne remet pas en cause les règles d'exécution.
Si l'instrumentation est installée avant l’exécution du pieu, comme c’est le cas pour les capteurs de
déformation, il convient de mettre en place au moins quatre capteurs symétriquement disposés pour
chaque profondeur à mesurer afin d’assurer une certaine redondance.
Les mesures de déformation réalisées à l'aide de fibres optiques continues doivent comporter au moins
deux boucles symétriques.
NOTE Dans le cas des dispositifs de mesure particuliers qui ne nécessitent pas une boucle complète, deux
lignes de mesure peuvent suffire.
Pour déterminer la charge à partir de la déformation, la section transversale A et le module d'Young
équivalent du matériau du pieu doivent être évalués. Tous les matériaux présents dans le pieu doivent
être pris en compte.
5 Procédure d’essai
5.1 Préparation de l’essai
5.1.1 Protections
Pendant toute la durée de l'essai, toutes les précautions nécessaires doivent être prises pour éviter que
des facteurs extérieurs (intempéries, vibrations, etc.) n'interfèrent avec les résultats de l'essai.
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ISO 22477-2:2023(F)
Les techniques permettant de répondre à cette exigence peuvent inclure les options suivantes:
— couvrir toute l'installation d'essai sous une tente ou tout autre type de protection semblable;
— utilisation de housses de protection;
— choix de matériaux appropriés pour les poutres de référence et la conception de ces poutres;
— utilisation d'appareils de mesure à compensation de température;
— poutres de référence peintes en blanc.
L'ensemble des composants, câbles et appareils de mesure intégrés dans le pieu ou installés à l'extérieur
de ce dernier doivent être protégés contre les dommages pendant toutes les étapes de la construction
et des essais. Cela inclut en particulier une isolation adéquate des capteurs et câbles électriques contre
l'eau, ainsi qu'une protection mécanique contre les dommages pendant l'exécution du pieu (par exemple
bétonnage, recépage, fonçage), la préparation de la tête du pieu et la mise en place de l'installation
d'essai et des dispositifs associés.
Pendant la durée de l’essai, il convient d’interrompre toute autre activité du site susceptible d'influencer
les mesures (par ex. les vibrations causées par les activités de construction en cours).
La température de l'air doit être régulièrement enregistrée au cours de l'essai de façon à identifier les
effets de la température sur les résultats de l'essai.
5.1.2 Construction d’un pieu d'essai
Il convient de construire les pieux d'essai de la même façon que les pieux de l'ouvrage (méthode
d'installation, outillage et matériaux identiques).
Il convient que les pieux d'essai aient le même diamètre que les pieux de l'ouvrage. Les essais de
chargement des pieux d'essai de petit diamètre peuvent être réalisés conformément aux spécifications
et restrictions définies dans l’EN
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 22477-2
ISO/TC 182 Secretariat: BSI
Voting begins on: Voting terminates on:
2022-04-12 2022-07-05
Geotechnical investigation and testing — Testing of
geotechnical structures —
Part 2:
Testing of piles: Static tension load testing
ICS: 93.020
This document is circulated as received from the committee secretariat.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
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RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. © ISO 2022
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms, definitions . 2
3.2 Symbols . 2
4 Equipment . 3
4.1 General . 3
4.2 Reaction device . 3
4.3 Force Input . 4
4.3.1 General . 4
4.3.2 Specifications of force input . 5
4.4 Measurement of pile head displacements . 5
4.5 Measurement of pile load . 6
4.6 Pile instrumentation . 6
5 Test procedure .7
5.1 Test preparation . 7
5.1.1 Protections . 7
5.1.2 Construction of a test pile . 7
5.1.3 Test date . 7
5.2 Loading procedure . 8
5.2.1 General . 8
5.2.2 Load step sequence and duration of load steps for one cycle procedure . 8
5.2.3 Load step sequence and duration of load steps for multiple cycle procedure. 9
5.2.4 Maximum test load F . 10
p
5.2.5 Measuring intervals . 10
6 Test report .11
6.1 General . 11
6.2 General information. 11
6.3 Data report . 12
6.4 Interpretative report .13
Annex A (informative) Critical creep load in tension .19
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration
with Technical Committee ISO/TC 182, Geotechnics in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 22477 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.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 22477-2:2022(E)
Geotechnical investigation and testing — Testing of
geotechnical structures —
Part 2:
Testing of piles: Static tension load testing
1 Scope
This document establishes the specifications for the execution of static pile load tests in which a single
pile is subjected to an axial static load in tension in order to define its load-displacement behaviour.
This document is applicable to vertical piles as well as raking piles.
All types of piles are covered by this document. The tests considered in this document are limited to
maintained load tests. Pile cyclic load tests are not covered by this document.
NOTE ISO 22477-2 is intended to be used in conjunction with EN 1997-1. Numerical values of partial factors
for limit states and of correlation factors to derive characteristic values from static pile load tests to be taken
into account in design are provided in EN 1997-1.
This document provides specifications for the execution of static axial pile load test:
a) checking that a pile will behave as designed,
b) measuring the resistance of a pile.
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 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
EN 1990, Eurocode 0: Basis of structural design
EN 1997-1, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 1: General rules
EN 1997-2, Eurocode 7: Geotechnical design — Part 2: Ground investigation and testing
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in EN 1990, EN 1997-1, EN 1997-2
and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological 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/
1
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
3.1 Terms, definitions
3.1.1
pile load
F
t
tension load applied to the head of the pile during the test
3.1.2
load increment
ΔF
increment of load added or removed during the test
3.1.3
pile diameter/Equivalent pile diameter
D
diameter of the pile
4A
Note 1 to entry: For non-circular pile with cross section A , the equivalent pile diameter equals .
π
3.1.4
working pile
pile for the foundation of a structure
3.1.5
test pile
pile to which loads are applied to determine the resistance-displacement characteristics of the pile and
the surrounding ground
3.1.6
measured tensile resistance
R
t,m
measured value of the tensile resistance at the ultimate limit state, in one or several pile load tests
Note 1 to entry: The recommended failure criterion may be defined in EN 1997-1 or its national annex.
3.1.7
creep rate
α
ratio of the increase in pile head displacement to the decimal logarithm of time during a specified time
interval
3.2 Symbols
A pile cross section
D pile diameter/equivalent pile diameter
F load applied to the head of the pile during the test
t
F critical creep load in tension
t,cr
F measured value of F in one or several pile load tests
t,cr,m t,cr
F characteristic axial tensile load
t,k
F predefined maximum load applied during the test
p
N axial force
2
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
q unit shaft friction
s
q measured value of q
s,m s
q mobilised shaft friction
s,mob
R tensile resistance of the ground against a pile, at the ultimate limit state
t
R measured value of R in one or several pile load tests
t,m t
s axial displacement of pile at any depth z
s axial displacement of pile head
h
t time
z depth
α creep rate
4 Equipment
4.1 General
The selection of the equipment shall take into account the aim of the test, the ground conditions and the
expected displacement of the pile under the maximum test load.
4.2 Reaction device
The reaction device for pile tested in tension can be:
— shallow foundations;
— compression piles.
NOTE The reaction device can be the test pile itself where the load is applied at depth by one or more
hydraulic jacks which are cast into the pile for bi-directional pile loading (see ISO 22477-1).
The influence of the reaction system on the test pile shall be minimized.
The minimum clear distances between the test pile and the reaction system elements depend on the
aim of the test (tensile resistance or stiffness).
For tests aiming at determining tensile resistance, minimum required distances are shown in Figures 1a
and 1b. The maximum value shall be applied.
NOTE Due to the presence of the reaction system, the tensile resistance can be overestimated. The provided
minimum distances limit the overestimation to approximately 5 %.
3
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
Figure 1 — Minimum clear distances between test pile and reaction system
For assessment of the stiffness, the influence of reaction system is higher. If stiffness shall be assessed,
a minimum 10 D clear distance should be implemented. This clear distance value may be reduced if a
dedicated assessment is performed, taking into account the ground conditions. In any case, the clear
distance shall not be lower than the values given in Figures 1a and 1b.
NOTE This assessment can include a modification of the reaction system to reduce its influence on the
tested pile. For example, reduction of the skin friction of the reaction piles or the use of embedded jack(s) can be
considered.
For static pile load tests on micropiles, these distances may be reduced. However, the minimum clear
distance shall be 1,5 m.
The reaction system shall be designed to resist the maximum test load F in accordance with the
p
relevant European standards. The displacements of the reaction system shall be limited to ensure that
the load is applied axially for the duration of the test.
Working piles may be used as reaction piles, provided that their structural resistance is sufficient and
there is no detrimental effect on their ability to perform as part of the structure. The displacement of
the working piles shall be monitored during the test.
Reaction systems should be arranged symmetrically around the test pile. In cases of non-symmetrical
reaction systems measures shall be taken to avoid detrimental rotation and/or translation of the
reaction system.
4.3 Force Input
4.3.1 General
One or more hydraulic jacks should be used to apply the load on the test pile.
If several hydraulic jacks are used to apply the test load, they shall be arranged symmetrically, of the
same model and be supplied by a common supply from one hydraulic unit. Each hydraulic jack shall be
provided with a shut-off valve and an additional pressure gauge.
4
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ISO/DIS 22477-2:2022(E)
4.3.2 Specifications of force input
The achievable force of the jack(s) shall exceed F . The stroke of the jack(s) shall exceed the expected
p
deformations (pile head displacement and those of the reaction system under load).
It shall be possible to decrease or increase the load smoothly without any shocks or vibrations and to
maintain the load at any required value.
To satisfy the required accuracies, an automatic and continuous electric or hydraulic control and
regulation of the jack force may be used. Alternatively, a hand pump with accurate measurement of
pressure or load and permanent regulation may be considered.
The accuracy of the force regulator shall be better than 0,5 % of F or 10 kN, whichever is greater.
p
4.4 Measurement of pile head displacements
The displacements of the pile head shall be measured either by dial gauges or transducers, supported
from reference beams.
Reference beams should be supported independently from the test pile.
The clear distance between the supporting ends of the reference beams and the test pile and reaction
piles or the nearest edge of the shallow foundations should be at least 2,5 m or 2,5D, whichever is
greater.
One end of each reference beam should be free to slide.
The position of the reference beams shall be checked by a secondary control measuring system, such as
levelling methods or other measurement methods. The position of the pile head should be also checked
by this secondary control system.
The axial pile head displacement shall be measured at least with three transducers or gauges. They
shall be arranged symmetrically and parallel to the axis of the pile. The friction between the pile head
and the sensors should be minimized by using suitable devices such as glass plates fixed beneath the
sensors.
NOTE If the pile diameter is too small, the installation of a plate enables the use of three transducers.
If the load is applied through a single jack and a single bar (or tube), the axial pile head displacement
may be measured with one displacement transducer or dial gauge.
The overall accuracy of the measured pile head displacement shall be better than 0,1 mm or 0,2 % of
the measured value, whichever is greater. Therefore, dial gauges or transducers shall enable reading
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 22477-2
ISO/TC 182 Secrétariat: BSI
Début de vote: Vote clos le:
2022-04-12 2022-07-05
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des
structures géotechniques —
Partie 2:
Essai de pieux: essais de chargement statique en traction
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures —
Part 2: Testing of piles: Static tension load testing
ICS: 93.020
Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET ISO/DIS 22477-2:2022(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
© ISO 2022
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
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ISO/DIS 22477-2:2022(F)
PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 22477-2
ISO/TC 182 Secrétariat: BSI
Début de vote: Vote clos le:
2022-04-12 2022-07-05
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des
structures géotechniques —
Partie 2:
Essai de pieux: essais de chargement statique en traction
Geotechnical investigation and testing — Testing of geotechnical structures —
Part 2: Testing of piles: Static tension load testing
ICS: 93.020
Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.
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SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
Publié en Suisse
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
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FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
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ISO/DIS 22477-2:2022(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le
droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO, participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction définies 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/patents).
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, de la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant : www.iso.org/iso/foreword.html.
Le présent document a été élaboré de manière conjointe par le comité technique ISO/TC 182,
Géotechniques, et par le Comité européen de normalisation (CEN) conformément à l’accord de
coopération technique entre l’ISO et le CEN (accord de Vienne).
La liste de l’ensemble des parties de la série ISO 22477 se trouve sur le site web de l’ISO.
Tout retour ou question sur ce document doit être adressé à l'organisme national de normalisation de
l'utilisateur. Une liste complète de ces organismes peut être trouvée à l’adresse
www.iso.org/members.html.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 22477-2:2022(F)
Reconnaissance et essais géotechniques — Essais des
structures géotechniques — Partie 2 : Essai de pieux :
essais de chargement statique en traction
1 Domaine d’application
La présente norme établit les spécifications relatives à l'exécution des essais de pieux sous charge
statique, au cours desquels un pieu unique est soumis à un effort de traction axiale statique afin de
définir son comportement charge-déplacement.
Ce document s'applique aussi bien aux pieux verticaux qu'aux pieux inclinés.
La présente norme couvre tous les types de pieux. Les essais envisagés dans cette norme sont limités
aux essais de chargement par paliers. Le présent document ne traite pas des essais de charge cyclique
des pieux.
NOTE L’ISO 22477-2 est destinée à être utilisée conjointement avec l'EN 1997-1. Les valeurs numériques des
facteurs partiels des états limites et des facteurs de corrélation servant à obtenir les valeurs caractéristiques à
partir d'essais de chargement statique et devant être prises en compte dans la conception sont fournies dans la
norme EN 1997-1.
Le présent document fournit des spécifications pour l'exécution de l'essai de chargement axial statique
de pieu pour :
a) vérifier qu'un pieu se comporte comme prévu ;
b) mesurer la résistance d'un pieu.
2 Références normatives
Les documents suivants sont mentionnés dans le texte d’une manière telle que tout ou partie de leur
contenu constitue les 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 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1 : machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
EN 1990, Eurocode 0 : bases du calcul des structures
EN 1997-1, Eurocode 7 : calcul géotechnique — Partie 1 : règles générales
EN 1997-2, Eurocode 7 : calcul géotechnique — Partie 2 : reconnaissance des terrains et essais
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’EN 1990, l’EN 1997-1,
l’EN 1997-2 ainsi que les termes et définitions suivants s'appliquent.
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ISO/DIS 22477-2:2022(F)
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques, destinées à être utilisées dans les
activités de normalisation, aux adresses suivantes :
— Plateforme de navigation en ligne de l’ISO : disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
— Glossaire Electropedia de l’IEC : disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/
3.1 Termes, définitions
3.1.1
charge du pieu
F
t
charge de traction exercée sur la tête du pieu pendant l'essai
3.1.2
incrément de charge
ΔF
incrément de charge ajouté ou soustrait pendant l'essai
3.1.3
diamètre du pieu/diamètre équivalent du pieu
D
diamètre du pieu testé
Note 1 à l’article : Pour un pieu non circulaire de section transversale A, le diamètre équivalent du pieu est égal à
4 A
.
3.1.4
pieu de l’ouvrage
pieu utilisé dans les fondations d'une structure
3.1.5
pieu d’essai
pieu soumis à des charges pour déterminer les caractéristiques effort/déplacement du pieu et du
terrain environnant
3.1.6
résistance à la traction mesurée
R
t,m
valeur mesurée de la résistance à la traction à l'état limite ultime, au cours d'un ou plusieurs essais de
chargement de pieu
Note 1 à l’article : Le critère de rupture recommandé peut être défini dans l’EN 1997-1 ou dans son annexe
nationale.
3.1.7
taux de fluage
α
rapport entre l'augmentation du déplacement de la tête du pieu et le logarithme décimal du temps
pendant un intervalle de temps défini
3.2 Symboles
A aire de la section transversale du pieu
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ISO/DIS 22477-2:2022(F)
D diamètre du pieu/diamètre équivalent du pieu
F charge exercée sur la tête du pieu pendant l'essai
t
F charge de fluage critique en traction
t,cr
F valeur mesurée de F au cours d'un ou plusieurs essais de chargement de pieu
t,cr,m t,cr
F charge axiale caractéristique en traction
t,k
F charge maximale prédéfinie appliquée pendant l'essai
p
N effort axial
q frottement latéral unitaire au niveau du fût
s
q valeur mesurée de q
s,m s
q frottement latéral mobilisé le long du fût
s,mob
Rt résistance à la traction du sol contre un pieu, à l'état limite ultime
R valeur mesurée de R au cours d'un ou plusieurs essais de chargement de pieu
t,m t
s déplacement axial du pieu à la profondeur z
s déplacement axial de la tête de pieu
h
t temps
z profondeur
α taux de fluage
4 Équipement
4.1 Généralités
Le choix de l'équipement doit tenir compte de l'objectif de l'essai, des conditions de terrain, de
l'exécution de l'essai et du déplacement attendu du pieu sous l'effet de la charge d'essai maximale.
4.2 Dispositif de réaction
Le dispositif de réaction pour un pieu faisant l’objet d'un essai en traction peut être :
— des fondations peu profondes ;
— des pieux de compression.
NOTE Le dispositif de réaction peut être le pieu d'essai lui-même, la charge étant appliquée en profondeur par
un ou plusieurs vérins hydrauliques qui sont intégrés dans le pieu pour assurer un chargement bidirectionnel du
pieu (voir l’ISO 22477-1).
L'influence du système de réaction sur le pieu d'essai doit être réduite au minimum.
Les distances de dégagement minimales entre le pieu d’essai et les éléments du système de réaction
dépendent de l’objectif de l’essai (résistance en traction ou raideur).
Pour des essais visant à déterminer la résistance en traction, les distances minimales exigées sont
représentées sur les Figures 1a et 1b. La valeur maximale doit être appliquée.
NOTE En raison de la présence du système de réaction, la résistance en traction peut être surestimée. Les
distances minimales fournies limitent la surestimation à environ 5 %.
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ISO/DIS 22477-2:2022(F)
Figure 1 — Distances de dégagement minimales entre le pieu d’essai et le système de réaction
Pour l’évaluation de la raideur, l’influence du système de réaction est supérieure. Si la raideur doit être
évaluée, il est recommandé d’appliquer une distance de dégagement minimale de 10 D. Cette valeur de
distance de dégagement peut être réduite si une évaluation dédiée est réalisée, en tenant compte des
conditions du terrain. Dans tous les cas, la distance libre ne doit pas être inférieure aux valeurs données
dans les Figures 1a et 1b.
NOTE Cette évaluation peut inclure une modification du système de réaction visant à en réduire l’influence sur
le pieu d’essai. Par exemple, une réduction du frottement à la surface des pieux de réaction ou l’utilisation d’un ou
plusieurs vérins intégrés peut être envisagée.
Pour les essais de chargement statique sur micropieux, cette distance peut être réduite. Une distance
minimale de 1,5 m doit être toutefois respectée.
Le système de réaction doit être conçu de façon à résister à la charge d'essai maximale F ,
p
conformément aux normes européennes en vigueur. Les déplacements du système de réaction doivent
être limités afin de s’assurer que la charge est appliquée axialement pendant la durée de l’essai.
Les pieux de l’ouvrage peuvent être utilisés comme pieux de réaction, à condition que leur résistance
structurale soit suffisante et qu'il n'y ait aucun effet négatif sur leurs performances en tant qu'élément
de la structure. Le déplacement des pieux de l'ouvrage doit être surveillé pendant l'essai.
Il est recommandé que les systèmes de réaction soient disposés de façon symétrique autour du pieu
d'essai. Dans le cas de systèmes de réaction non symétriques, des mesures doivent être prises afin
d'éviter toute rotation et/ou translation excessive du système de réaction.
4.3 Force appliquée
4.3.1 Généralités
Un ou plusieurs vérins hydrauliques doivent être utilisés pour appliquer la charge sur le pieu d'essai.
Si plusieurs vérins hydrauliques sont utilisés pour appliquer la charge d'essai, ils doivent être disposés
de façon symétrique, être de la même marque et du même modèle et être alimentés à partir d'une
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alimentation commune assurée par un groupe hydraulique. Chaque vérin hydraulique doit être équipé
d'une valve de fermeture et d'un manomètre supplémentaire.
4.3.2 Spécifications de la force appliquée
Le ou les vérins doivent être en mesure d’exercer une force supérieure à F . La course du ou des vérins
p
doit être supérieure aux déformations attendues (déplacement de la tête du pieu et déformations du
système de réaction sous l'effet de la charge).
Il doit être possible de réduire ou d'augmenter la charge appliquée de façon continue, sans chocs ou
vibrations, et de maintenir la charge à la valeur requise.
Afin de satisfaire aux exigences de précision, un système électrique ou hydraulique de
commande/régulation automatique et continue de la force du vérin peut être utilisé. Une pompe à main
assurant une mesure précise de la pression ou de la charge et une régulation permanente peut
également être envisagée.
L’erreur du régulateur de la charge doit être inférieure à 0,5 % de F ou 10 kN, la valeur retenue étant la
p
plus grande des deux.
4.4 Mesure des déplacements de la tête du pieu
Les déplacements de la tête du pieu doivent être mesurés à l'aide de comparateurs à cadran ou de
capteurs, supportés depuis des poutres de référence.
Les poutres de référence doivent être supportées indépendamment du pieu d'essai.
La distance libre entre les extrémités d'appui des poutres de référence et les pieux d'essai et de réaction
ou le bord le plus proche des fondations peu profondes doit mesurer au minimum 2,5 m ou 2,5D, la
valeur retenue étant la plus grande des deux.
Une des extrémités de chaque poutre de référence doit pouvoir coulisser librement.
La position des poutres de référence doit être vérifiée par un système de mesure de contrôle secondaire
(méthodes de détermination du niveau ou autres méthodes de mesure). La position de la tête du pieu
doit également être vérifiée à l'aide de ce système de contrôle secondaire.
Au minimum, trois capteurs ou comparateurs à cadran doivent être utilisés pour mesurer le
déplacement axial de la tête du pieu. Ils doivent être disposés de façon symétrique et parallèle à l'axe du
pieu. Il convient de réduire au minimum le frottement entre la tête du pieu et les capteurs à l'aide de
dispositifs appropriés, tels que des plaques de verre fixées sous les capteurs.
NOTE Dans le cas où le diamètre du pieu est trop petit, l’installation d’une plaque permettra la mise en œuvre
de trois capteurs ou comparateurs.
Si la charge est appliquée à travers un unique vérin et une unique barre (ou un unique tube), le
déplacement axial de la tête du pieu peut être mesuré à l’aide d’un capteur de déplacement ou d’un
comparateur à cadran.
L’erreur globale de la mesure du déplacement de la tête du pieu doit être inférieure à 0,1 mm ou 0,2 %
de la valeur mesurée, la valeur retenue étant la plus grande des deux. Par conséquent, les comparateurs
à cadran ou les capteurs doivent permettre d'effectuer des mesures avec une résolution d'au moins
0,01 mm et un système optique quelconque de 0,1 mm.
Les comparateurs à cadran ou les capteurs doivent en outre offrir une plage de mesure suffisante pour
qu'il ne soit pas nécessaire de procéder à un réajustement en cours d'essai.
Sauf s’il en a été convenu autrement, le système de mesure de contrôle secondaire doit permettre
d'effectuer des mesures avec une erreur inférieure à 0,1 mm.
Les mesures de détermination du niveau à l'aide d'un dispositif optique doivent être contrôlées en se
référant à un ou plusieurs points de référence fixes.
Pour les pieux inclinés, il convient de mesurer soit le déplacement transversal de la tête du pieu, soit le
déplacement global du système de réaction.
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Il est recommandé d’inclure les points d’angle pertinents du système de réaction dans les contrôles de
niveau.
4.5 Mesure de la charge du pieu
La charge doit être mesurée en tête du pieu. La mesure de la charge appliquée doit être obtenue à partir
d'un capteur de force (ou plusieurs capteurs de force), de la pression du vérin ou du système de
vérinage, au moyen de manomètres adaptés et étalonnés.
NOTE L'avant-propos national fournit des conseils supplémentaires.
Les dispositifs de mesure de la charge appliquée doivent être étalonnés par rapport à un dispositif
étalon maître approprié selon l' EN ISO 7500-1, garantissant une traçabilité complète aux étalons
nationaux.
La précision de la mesure de la charge appliquée doit être égale ou inférieure à 1 % de F .
t
Lorsque la charge appliquée est mesurée en utilisant la pression du vérin, l'étalonnage doit être réalisé
dans les 6 mois qui précèdent l'essai. Autrement, une période de 12 mois doit être retenue.
Dans certaines circonstances (par exemple en cas de choc, de chargement excentrique, de déviation des
capteurs de force électroniques, de changement de composants ou de dommages présumés) un
étalonnage supplémentaire est recommandé.
4.6 Instrumentation du pieu
L'instrumentation du pieu dépend de l'objectif de l'essai de chargement statique :
— détermination de la résistance en traction globale ;
— détermination de la répartition du frottement latéral le long du pieu.
Pour déterminer uniquement la résistance en traction globale du pieu, une instrumentation du pieu
n'est pas nécessaire.
La répartition de l'effort le long du fût du pieu peut être déterminée par une mesure de déformations au
niveau de sections transversales du pieu à différentes profondeurs. Cela peut être obtenu par exemple à
l'aide :
— d'extensomètres intégrés ou amovibles ;
— d'appareils de mesure de déformation (par exemple des jauges de déformation à corde vibrante,
des capteurs à fibres optiques, etc.) fixés aux armatures ou incorporés dans le béton des pieux
préfabriqués ou solidarisés aux parois des pieux en acier.
La profondeur, le nombre
...
Questions, Comments and Discussion
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