Trong hoạt động xây dựng, công tác khảo sát địa chất công trình – Địa kỹ thuật (ĐCCT-ĐKT) giúp ích nhà thiết kế chọn lựa giải pháp móng cùng các hạng mục khác hợp lý về mặt kinh tế và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Tuy nhiên, ngoài việc triển khai theo đúng quy trình và quy phạm hiện hành, để có được sản phẩm đáp ứng được yêu cầu thiết kế không hề đơn giản! Trong những năm gần đây, nhà cao tầng được xây dựng nhiều ở các thành phố lớn. Khi đó, công việc tính toán ổn định hạng mục hố móng sâu (tầng hầm) và biện pháp thi công phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng tài liệu khảo sát ĐCCT-ĐKT. Nếu tài liệu khảo sát ĐCCT-ĐKT không đầy đủ thông tin hay chất lượng thấp sẽ dẫn đến việc thiết kế không chính xác, thiếu độ tin cậy,… thậm chí có sự cố xảy ra trong quá trình thi công tầng hầm.
1. Khảo sát địa chất công trình là gì?
Là công tác nghiên cứu, đánh giá điều kiện địa chất công trình tại địa điểm xây dựng nhằm xác định cấu trúc nền đất, tính chất cơ lý của các lớp đất nền, điều kiện nước dưới đất và các tai biến địa chất phục vụ cho công tác quy hoạch, thiết kế và xử lý nền móng… Các dạng công tác chính trong khảo sát địa chất công trình bao gồm: khoan, đào, xuyên tĩnh, xuyên động, địa vật lý, nén tĩnh, nén ngang, cắt cánh…
2. Tại sao phải khảo sát địa chất công trình?
Khảo sát địa chất công trình cung cấp các thông tin nhằm:
– Đánh giá mức độ thích hợp của địa điểm và môi trường đối với các công trình dự kiến xây dựng.
– Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách hợp lý và tiết kiệm.
– Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy trước và dự đoán được những khó khăn, trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng.
– Xác định các biến đổi của môi trường địa chất do hoạt động kinh tế – công trình của con người, cũng như ảnh hưởng của các biến đổi đó đối với bản thân công trình và công trình lân cận.
– Đánh giá mức độ an toàn của các công trình đang tồn tại, thiết kế cải tạo nâng cấp công trình hiện có và nghiên cứu những trường hợp đã xảy ra gây hư hỏng công trình.
3. Khảo sát địa chất công trình khi nào, ở đâu?
Công tác khảo sát địa chất công trình thường được tiến hành trước khi thiết kế nền móng công trình. Khảo sát địa chất công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng khi thiết kế xây dựng công trình ở những nơi có điều kiện địa chất phức tạp, thiết kế xây dựng nhà cao tầng, công trình ngầm…
Khảo sát địa chất được thực hiện trên khoảnh đất dự kiến xây dựng công trình, tại nơi bố trí các công trình quan trọng, nơi đặt móng nhà, đài nước…
4. Tại sao phải khảo sát địa chất, trong khi chúng tôi ép cọc và xác định được tải trọng trên đồng hồ đo tải?
– Đồng hồ đo tải chỉ cho tải trọng tức thời khi đang ép cọc (tải trọng giả). Theo thời gian đất ổn định lại, tải trọng thực của cọc sẽ thay đổi rất nhiều. Trong thực tế nhiều công trình, khi ép cọc dựa vào đồng hồ tải trọng thì đạt yêu cầu thiết kế, nhưng theo thời gian công trình vẫn bị nghiêng và lún nghiêm trọng. Đấy cũng là lý do tại sao các công trình lớn đều phải thử tải trọng của cọc theo thời gian để xác định lại tải trọng thực tế của cọc.
– Ngược lại, nếu ép cọc quá dư tải hoặc làm theo kinh nghiệm đã có từ công trình khác, vô tình gây lãng phí rất lớn chi phí phần móng không cần thiết. Đối với phần móng, nếu thiếu tải thì ta biết (công trình gặp sự cố sụp, nghiêng, lún…), còn nếu dư tải và gây lãnh phí thì ta không thể biết nếu không có thiết kế chuẩn theo điều kiện địa chất chính xác của công trình.
– Ngoài ra nhiều khu vực ép cọc không đạt được độ dài cần thiết do gặp tầng đất sét cứng. Và nhiều đầu cọc phải cắt bỏ phần dư gây lãng phí lớn về tiền bạc và thời gian, trong khi độ an toàn về nền móng vẫn không được đảm bảo.
5. Ưu đểm của việc khảo sát địa chất công trình
– Tính toán trước sức chịu tải của cọc trên đất nền theo thời gian, tránh rủi ro tải trọng giả.
– Xác định chính xác độ dài cọc cần đúc và điều kiện ép cọc hợp lý.
– Tránh lãng phí chi phí phần nền móng dư thừa do thiết kế quá dư tải trọng cần thiết.
