Khảo sát địa chất công trình xây dựng tại Việt Nam

Khảo sát địa chất các công trình xây dựng là công tác nghiên cứu, đánh giá điều kiện địa chất. Để xác định nền đất, tính chất cơ lý lớp đất nền, nước dưới đất và các yếu tố ảnh hưởng đến nền đất.

I. Mục đích, yêu cầu

1. Mục đích

• Mục đích, yêu cầu  khảo sát  địa chất công trình xây dựng nhằm phục vụ cho công tác xây dựng công trình.
• Nhằm mục đích nghiên cứu, thu thập những số liệu cần thiết và đưa ra. Những đánh giá tổng hợp về điều kiện Địa chất công trình. Và mực nước ngầm tại khu vực xây dựng công trình để từ đó tư vấn thiết kế lập được. Các giải pháp đúng đắn về kỹ thuật và hợp lý nhất về kinh tế khi thiết kế, xây dựng công trình.
• Cung cấp tương đối đầy đủ các số liệu cấu trúc địa chất, các chỉ tiêu cơ lý của đất đá, nước dưới đất. Của khu đất xây dựng để tính toán đưa ra giải pháp thiết kế nền móng và kết cấu công trình
• Làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình: phân chia chi tiết các lớp đất đá, đặc điểm địa chất thuỷ văn.  Và các hiện tượng địa chất bất lợi trong khu vực xây dựng công trình.
• Cung cấp đầy đủ số liệu về quan trắc mực nước dưới đất tại khu vực.

Khảo sát địa chất công trình

2. Yêu cầu khảo sát địa chất công trình xây dựng

• Xác định chi tiết sự phân bố của các lớp đất đá theo diện và chiều sâu.
• Xác định tính chất cơ lý của các lớp đất, mực nước dưới đất.
• Cung cấp các thông số, điều kiện địa chất thủy văn phục vụ tính toán chống giữ. Và chống thấm cho thanh và đáy hố đào.
• Tạo được nhiều mặt cắt địa chất theo các phương pháp khác nhau. Xác định ranh giới bề dày các lớp đất đá và tính chất cơ lý của chúng.
• Công tác khoan khảo sát tại hiện trường và công tác thí nghiệm mẫu trong phòng thí nghiệm.  Phải tuân thủ các quy trình, quy phạm kỹ thuật hiện hành.

II. Các tiêu chuẩn áp dụng

1. Tiêu chuẩn về khảo sát

• TCVN 9398:2012 “Công tác trắc địa trong xây dựng công trình – Yêu cầu chung”.
• TCVN 9437:2012 Khoan thăm dò địa chất công trình.
• TCVN 9363-2012 Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng.
• TCVN 5747:1993 Đất – Phân loại cho mục đích xây dựng.
• TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

2. Tiêu chuẩn về đất

• TCVN 9351: 2012 Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường – Thí nghiệm xuyên chuẩn SPT.
• TCVN 2683:2012    Đất xây dựng – Lấy mẫu, bao gói, vận chuyển và bảo quản mẫu.
• TCVN 4195:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định khối lượng riêng trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4196:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4197:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4198:2014 Đất xây dựng – Các phương pháp xác định thành phần hạt trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4199:1995 Đất xây dựng – Phương pháp xác định sức chống cắt trong phòng thí nghiệm ở máy cắt phẳng.
• TCVN 4200:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4201:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định độ chặt tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm.
• TCVN 4202:2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích trong phòng thí nghiệm.

III. Nội dung khảo sát địa chất công trình

1. Xác định vị trí hố khoan.

• Vị trí các hố khoan như thể hiện trên Mặt bằng bố trí các hố khoan khảo sát địa chất sẽ được cơ quan thiết kế chuyển đổi lên bản đồ mặt bằng tổng thể. Đó là Mặt bằng bố trí hố khoan khảo sát địa chất chính thứ. Đđược giao cho nhà thầu khảo sát trước khi tiến hành công tác khoan. Nhà thầu khảo sát sẽ định vị các hố khoan từ bản đồ trên ra thực địa.
• Vị trí hố khoan được xác định thực tế tại hiện trường bảo đảm đúng vị trí đã được đơn vị thiết kế chấp thuận.

2. Công tác khoan.

• Phương pháp và thiết bị khoan:
• Phương pháp được sử dụng là khoan xoay bơm rửa bằng dung dịch bentonite. Với thiết bị là bộ máy khoan XY – 1 của Trung Quốc. Trong quá trình khoan có sử dụng ống chống để đề phòng sự sập lở thành hố khoan và ngăn nước mặt. Và được xác định phù hợp với khoảng cách lấy mẫu đất, đá và thí nghiệm SPT và mô tả chính xác địa tầng.
• Phương pháp khoan được thực hiện tuân thủ chặt chẽ các quy trình, quy phạm hiện hành.

3. Công tác lấy mẫu.

• Công tác lấy mẫu phải tuân thủ chặt chẽ các quy định của quy trình, quy phạm về công tác khoan địa chất.
• Mẫu đất được lấy trong hố khoan để thí nghiệm trong phòng. Dụng cụ lấy mẫu là ống mẫu nguyên dạng. Có đường kính  Khoảng cách lấy mẫu trung bình là 2m/1mẫu. Tuy nhiên, tuỳ đặc điểm cấu trúc địa tầng. Người cán bộ phụ trách thực địa yêu cầu lấy mẫu tại các vị trí để đảm bảo tính chính xác của địa tầng.
• Mẫu nguyên dạng thí nghiệm 09 chỉ tiêu được bảo quản trong ống nhựa PVC dài 20cm có gắn nhãn cẩn thận và bọc kỹ bằng băng dính. Mẫu lấy lên được xếp vào hộp, bảo quản và vận chuyển đúng quy trình kỹ thuật về phòng thí nghiệm.
• Đối với đất loại sét trạng thái dẻo mềm, dẻo chảy hoặc chảy sử dụng ống mẫu thành mỏng hoặc ống mẫu piston để lấy mẫu. Đường kính ống mẫu ≥76 mm, chiều dài ống mẫu 40 – 75 cm, Mẫu được lấy bằng phương pháp nén thủy lực.
• Mẫu không nguyên dạng (mẫu xáo động) được lấy trong ống mẫu chẻ đôi của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT). Và bảo quản trong túi nilon có gắn nhãn cẩn thận. Mẫu lấy lên được xếp vào hộp, bảo quản và vận chuyển đúng quy trình kỹ thuật về phòng thí nghiệm.
• Các mẫu lấy dọc theo độ sâu hố khoan khảo sát và đều phải ghi thẻ mẫu cẩn thận. Mỗi mẫu nguyên dạng ít nhất có 02 thẻ. Trong đó có 01 thẻ đựng trong túi nilon dán kín để tránh thất lạc mẫu. Thẻ mẫu được ghi các thông tin của công trình.

• Phương pháp lấy mẫu, bao gói và vận chuyển mẫu tuân thủ theo các yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 2683:2012.

4. Công tác thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).

• Công tác thí nghiệm SPT được tiến hành trong hố khoan nhằm xác định trị số búa (N) để từ đó xác định trạng thái. Kết cấu và tính chất chịu tải của từng cấu trúc địa tầng. Tiến hành thí nghiệm hiện trường SPT trung bình 2m khoan/1 thí nghiệm. Tuy nhiên, tuỳ đặc điểm cấu trúc địa tầng, người cán bộ phụ trách thực địa. Yêu cầu thí nghiệm tại bất kỳ vị trí nào nghi vấn để đảm bảo tính chính xác của địa tầng.
• Công tác thí nghiệm hiện trường SPT phải được thí nghiệm tại đúng chiều sâu thí nghiệm cụ thể: khi khoan đến độ sâu cần thí nghiệm, dừng khoan, xác định độ sâu, tiến hành bơm thổi rửa làm sạch đáy hố khoan. Sau đó thả bộ dụng cụ thí nghiệm SPTvà đồng thời xác định lại chiều sâu cần thí nghiệm. Sau đó mới tiến hành thí nghiêm. Đối với trường hợp lấy mẫu nguyên dạng trước khi thí nghiệm SPT. Thì cần phải xác định chiều sâu để thí nghiệm SPT phải là chiều sâu tương ứng với chiều sâu cuối cùng đã lấy mẫu.

5. Phương pháp xác định mực nước dưới đất.

• Nước dưới đất được xác định sau khi kết thúc lỗ khoan là 24h bằng cách. Sử dụng thiết bị đo mực nước để đo mực nước trong hố khoan: Máy đo (Water Level Indicator) đo chính xác mực nước ổn định.
• Thiết bị đo hoạt động dựa trên nguyên tắc nối mạch điện, khi đầu đo gặp nước. Đồng hồ sẽ báo và từ đó xác định được chiều sâu mực nước ổn định.

6. Công tác thí nghiệm trong phòng.

• Công tác thí nghiệm mẫu đất được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật tuân thủ. Theo các chỉ dẫn nêu trong nhiệm vụ kỹ thuật và các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam.

7. Công tác lập báo cáo kết quả khảo sát.

• Nội dung Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình gồm các phần chính sau:

+ Thuyết minh báo cáo khảo sát địa chất.

+ Bình đồ vị trí hố khoan

+ Hình trụ hố khoan

+ Biểu thí nghiệm cắt cánh

+ Mặt cắt địa chất

+ Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đất

+ Các biểu mẫu thí nghiệm