Khảo sát địa chất công trình đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng lên công trình kiến trúc từ lớn đến nhỏ. Đặc biệt với những công trình to như công ty, trường học, chung cư cao tầng, khu nghỉ dưỡng, khách sạn,... thì khâu này lại càng cần phải cẩn thận. Làm việc một cách tỉ mỉ trong khâu này có thể tiết kiệm thêm rất nhiều về công sức, tiền bạc cho những khâu về sau của quá trình thi công. Hôm nay, hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về khảo sát địa chất công trình với chúng tôi.
I - Khái niệm của khảo sát địa chất công trình
Khảo sát địa chất công trình là công việc đầu tiên và tối quan trọng của tất cả các công trình xây dựng. Để xây dựng nên những biệt thự, những căn chung cư hay là một nhà dân thì khâu này đều phải được làm một cách cẩn thận để xác định cấu trúc của đất nền, những tai biến có thể có của địa chất hay tính cơ lý hóa của đất,... Từ đó, người thi công có thể quy hoạch và thiết kế kế hoạch xây dựng đầy đủ và chi tiết. Khi khảo sát, người ta sẽ có những tác động vật lý lên địa tầng bằng hình thức khoan, cắt, đào, nén tính,...
Thế địa tầng là gì? Trong xây dựng, địa tầng là lớp đất và đá tại bề mặt của Trái Đất cùng có đặc trưng chung về tính chất, thành phần.
Khi thi công, địa tầng sẽ là nơi chịu sức nặng của công trình nên các kỹ sư cần đặc biệt chú ý đến sức tải, độ lún của nó.
Ngoài khảo sát địa chất công trình thì trắc địa cũng là một bước quan trọng trong việc khảo sát trước khi tiến hành thi công. Vậy trắc địa là gì? Hãy cùng Đăng Quang tìm hiểu để có thêm kiến thức trong công việc xây dựng và thi công.
II - Ưu điểm khảo sát địa chất công trình
Khảo sát địa chất công trình mang lại nhiều lợi ích cho công trình thi công. Đầu tiên là kỹ sư có thể tính toán trước được khả năng chịu tải của cọc trên địa tầng. Từ đó tránh được rủi ro tải trọng giả.
Ngoài ra, khảo sát địa chất công trình còn giúp xác định nhanh gọn và chính xác độ dài cọc cần đúc ra và những vị trí ép cọc thuận lợi.
Và hơn thế, khâu này còn giúp tránh lãng phí hay dư thừa ở phần nền móng để tiết kiệm tiền cho chủ nhà và chủ đầu tư.
III - Các loại khảo sát địa chất công trình
1. Khảo sát nhằm lựa chọn địa điểm xây dựng
Để chọn địa điểm thi công, nhà thầu sẽ dựa trên nền bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000, 1:2000 hoặc nhỏ hơn để:
Thu thập dữ liệu và phân tích về khu vực, địa điểm xây dựng.
Kiểm tra địa chất.
Vẽ địa chất công trình: Tùy theo điều kiện địa chất, diện tích khu vực định thi công, kỹ sư sẽ đo vẽ để phù hợp với bản đồ địa hình.
Thăm dò địa chất thủy văn: Thực hiện với những nơi có điều kiện địa chất bất lợi.
Tùy từng trường hợp có thể thực hiện thăm dò vật lý.
2. Khảo sát phục vụ các bước thiết kế xây dựng công trình
Để xây dựng lên một kế hoạch thi công cẩn thận, việc khảo sát địa chất công trình đóng vai trò vô cùng quan trọng. Từ quy trình này, kỹ sư có thể ước lượng được thành phần, khối lượng của các bước xây dựng công trình. Ngoài ra họ cũng biết trước được tác động của điều kiện tự nhiên đến việc thi công và thời gian tồn tại của công trình. Công tác khảo sát gồm các bước như sau:
Thu thập dữ liệu và phân tích về khu vực, địa điểm xây dựng. Ngoài ra, hiện trạng của các công trình cận kề cũng nên được đưa vào xem xét.
Kiểm tra đo đạc địa chất của công trình.
Thăm dò địa chất thủy văn: Thực hiện với những nơi có điều kiện địa chất bất lợi.
Thăm dò điều kiện địa vật lý với những địa tầng phù hợp.
Kiểm tra khí tượng thủy văn từ các kênh nếu thấy cần thiết.
Nghiên cứu địa tầng và đặc điểm kiến tạo của nó.
Đem đến phòng thí nghiệm để kiểm tra các mẫu vật (nước, đất đá) để nhận biết điều bất thường.
Lập báo cáo với kết quả đã được rà xét kỹ lưỡng.
IV - Tại sao phải khoan khảo sát địa chất công trình
Khoan khảo sát địa chất công trình có giúp tạo tiền đề để thiết kế và lựa chọn giải pháp làm móng phù hợp cho một công trình theo cách thích hợp mà vẫn tối ưu nhất về chi phí. Hơn thế nữa, sau khi đã khoan khảo sát địa chất công trình, kỹ sư có thể chọn biện pháp thi công nhanh, gọn và hiệu quả nhất, tránh đi những khó khăn, bất lợi có thể xảy ra trong thời gian thi công.
Ngoài ra, khoan khảo sát địa chấtcũng giúp dự đoán các tác động của môi trường địa chất do hoạt động kinh tế hoặc công trình của con người hoặc do các tác động của các công trình lân cận lên công trình.
Dù có những biện pháp khác ngoài khảo sát địa chất như sử dụng đồng hồ đo tải. Tuy nhiên, đồng hồ đo tải chỉ là tải trọng giả (tải trọng tức thời). Dần dần khi đất ổn định, tải trọng thực của cọc có thể tăng lên hoặc giảm đi.
Thực tế chứng minh, nhiều công trình dù đã sử dụng đồng hồ đo tải để xét duyệt công trình, nhưng dần dần công trình vẫn bị lún và rẽ nghiêm trọng. Đó là lý do tại sao việc thử tải trọng trên cọc theo thời gian bằng cách khoan khảo sát địa chất lại cần thiết như thế.
Đó là trường hợp cọc không đủ sức tải. Còn nếu cọc quá dư tải thì có thể gây lãng phí cho nhà đầu tư và chủ thầu. Vì thế, khâu này nên được đặc biệt chú ý để phân bổ ngân sách đầu tư sao cho hợp lý.
V. Quy trình của khảo sát địa chất công trình
Khảo sát địa chất công trình trải qua các quy trình lần lượt như sau:
1. Khảo sát về địa chất
Khảo sát về địa chất là nhiệm vụ đầu tiên và tối quan trọng để có thể thành công xây nên một công trình. Cụ thể thì kỹ sư hoặc người thi công cần tìm cao độ, tọa độ chính xác của khu đất được phân công theo chỉ dẫn của chủ thầu hoặc chủ đầu tư. Tiếp theo, họ nên xác định được cao độ của địa hình. Phạm vi khu đất đó có những địa vật gì? Hiện trạng của chúng ra sao? Họ cần ghi chép tỉ mỉ, rõ ràng để có thể lập kế hoạch xây dựng được hiệu quả nhất.
Tiếp đó, họ sẽ lập bản đồ về hiện trạng cao độ để dễ quan sát. Tim đường ở những khu vực có liên quan cũng nên được xác định một cách cẩn thận.
Thao tác cuối là nên khảo sát về cơ sở hạ tầng kỹ thuật của địa điểm thi công một cách toàn diện để hoàn thành báo cáo.
2. Lấy các chỉ số về việc khảo sát địa chất
Bước tiếp theo, chúng ta tiến hành lấy các số liệu khảo sát để đối chiếu với tính bền và nguồn kinh phí của chủ đầu tư. Những việc cần làm đó là xác định vị trí các lỗ khoan để lấy mẫu. Lưu ý cần lấy đủ mẫu để xác định được đúng tính chất của địa chất. Quy định thông thường là cứ 2m sẽ lấy một mẫu.
Sau khi đã lấy đủ, chúng ta thử nghiệm toàn bộ thông số SPT và lấy mẫu nước ngầm có trong nước. Bước cuối cùng là tiến hành hoàn thành hồ sơ báo cáo địa chất tại công trình kèm theo bản vẽ mặt cắt.
3. Khi đã có số liệu thực địa
Khi đã có những số liệu thực địa, các kỹ sư nên bắt đầu viết bản đánh giá về mức độ tương thích giữa môi trường và công trình được dự kiến xây dựng trong tương lai. Từ đó, họ có thể lựa chọn cách thiết kế nền móng sao cho phù hợp với môi trường và ngân sách của chủ đầu tư.
Tiếp đó, họ có thể đề xuất các phương án thi công hợp lý, tiết kiệm nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng công trình nhất có thể. Ngoài ra, họ cũng phải dự đoán được những bất lợi có thể xảy ra trong quá trình xây dựng.
Môi trường địa chất cũng như những hoạt động kinh tế của con người cũng có thể gây ra sự biến đổi nhất định tới công trình. Các kỹ sư cũng nên xem xét điều này kèm theo một bản đánh giá chính xác về mức độ an toàn của công trình.
Để phòng trường hợp công trình có thể xảy ra hư hỏng trong tương lai, một bản nghiên cứu về cách khắc phục chúng cũng nên được tỉ mỉ vạch ra để có thể nhanh chóng giải quyết vấn đề mà không rơi vào thế bị động.
4. Quy trình của khoan khảo sát địa chất công trình nên được vạch ra một cách cẩn thận
Khoan khảo sát địa chất công trình là một nhiệm vụ tối quan trọng, làm tiền đề cho những hành động phía sau trong quá trình xây dựng. Toàn bộ thông tin về khuôn viên bao gồm quy mô, diện tích, kết cấu và thậm chí dự kiến quy trình xây dựng móng phải được hoàn thành cẩn thận. Đơn vị khảo sát cần kết hợp chặt chẽ với bên thi công và chủ thầu để xác định đúng các thông tin của công trình.
Sau khi đã lấy được các mẫu vật, kỹ thuật viên khảo sát cần bảo quản chúng một cẩn thận, không bị nhầm lẫn chúng với nhau để mang về phòng thí nghiệm nghiên cứu. Sau khi đã nghiên cứu đủ, kỹ sư cần đưa ra những đề xuất và giải pháp tương xứng với kết quả nghiên cứu ra.
Cuối cùng, họ nên cung cấp số liệu và các đề xuất giải pháp cho bên thi công để họ có thể tính toán và lựa chọn các phương án thực thi phù hợp.
Trên đây là một quy trình rõ nét nhất về khoan khảo sát địa chất công trình được chia sẻ lại từ các chuyên gia hàng đầu trong ngành. Tuy nhiên, quy trình thực hiện luôn cần gắn với các tiêu chuẩn gắt gao để có thể đảm bảo tính chính xác và minh bạch. 2 tiêu chuẩn khoan khảo sát địa chất hàng đầu mà bạn không nên bỏ lỡ sẽ giúp bạn hạn chế tối đa những sai lầm không đáng có khi thi công.
VI. Kết luận
Khảo sát địa chất công trình quả là một công việc yêu cầu sự tỉ mỉ và khả năng kết nối thông tin cao. Mong rằng sau bài viết trên, bạn đã hiểu rõ hơn về khâu này trong thi công để lựa chọn phương pháp và nhà thầu hợp lý cho công trình của mình.
