Một số quy định số lượng hố khoan khảo sát địa chất

Khoan khảo sát địa chất là gì?

Khoan khảo sát địa chất công trình là quá trình tạo hố khoan, mô tả địa tầng, lấy mẫu đất đá, thực hiện thí nghiệm hiện trường và thu thập thông tin nước dưới đất để phục vụ thiết kế nền móng, hố đào, mái dốc, nền đường hoặc công trình ngầm.

Mục tiêu của khảo sát không phải là hoàn thành đủ số mét khoan. Kết quả phải trả lời được các câu hỏi thiết kế:

• Khu đất có những lớp đất đá nào và phân bố ra sao?
• Lớp đất yếu dày bao nhiêu và có thay đổi theo vị trí không?
• Mực nước dưới đất ở đâu và có biến động hay không?
• Nền phù hợp với móng nông, móng cọc hay cần xử lý?
• Độ lún, sức chịu tải và nguy cơ mất ổn định có thể ở mức nào?
• Thi công đào, ép cọc, khoan cọc hoặc hạ nước có gặp khó khăn gì?

Người đọc cần hiểu quy trình lấy mẫu và ghi nhật ký có thể xem bài khoan địa chất là gì.

Căn cứ nào quyết định số lượng và chiều sâu hố khoan?

Nghị định 175/2024/NĐ-CP là văn bản hiện hành về quản lý hoạt động xây dựng. Trong thực tế quản lý dự án, khảo sát phải được thực hiện theo nhiệm vụ khảo sát và phương án kỹ thuật phù hợp với thiết kế, tiêu chuẩn áp dụng và điều kiện công trường.

TCVN 4419:1987 quy định những nguyên tắc chung của khảo sát cho xây dựng. TCVN 9363:2012 còn hiệu lực nhưng có phạm vi cụ thể là khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công nền móng nhà cao tầng. TCVN 9437:2012 quy định quy trình khoan thăm dò địa chất công trình, chủ yếu cho công trình giao thông và có thể được viện dẫn phù hợp cho loại công trình khác.

Do đó, không nên lấy một bảng trong TCVN 9363 để áp dụng nguyên xi cho nhà thấp tầng, tuyến đường, đê, cầu, cảng hoặc công trình thủy lợi. Mỗi nhóm công trình còn có tiêu chuẩn chuyên ngành và yêu cầu thiết kế riêng.

Quy định số lượng hố khoan khảo sát địa chất

Số lượng hố khoan phải đủ để xây dựng mô hình địa chất công trình tin cậy. Một hố chỉ cho biết địa tầng tại vị trí rất hẹp; không thể đại diện cho toàn khu đất nếu địa chất thay đổi theo mặt bằng.

Đối với nhà cao tầng, TCVN 9363:2012 phân biệt điểm thăm dò thông thường và điểm thăm dò khống chế. Điểm khống chế thường được bố trí để đi sâu hơn, làm rõ toàn bộ phạm vi nền ảnh hưởng và kiểm tra lớp chịu lực. Theo cách áp dụng của tiêu chuẩn này, số điểm khống chế không nên ít hơn một phần ba tổng số điểm khảo sát; số điểm có lấy mẫu phục vụ thí nghiệm cần đủ đại diện và không nên ít hơn hai phần ba tổng số điểm.

Không có quy định chung “nhà dân phải khoan 3 hố”

Ba hố có thể tạo thành một mặt phẳng và giúp nhận biết sơ bộ sự thay đổi trên một mặt bằng nhỏ. Tuy nhiên, đây không phải công thức pháp lý áp dụng cho mọi nhà ở. Một công trình nhỏ trên nền đồng nhất có thể có phương án khác; khu đất san lấp, gần sông, có tầng hầm hoặc nhiều khối tải trọng lại có thể cần nhiều điểm hơn.

Số lượng cần xem xét theo:

• Diện tích và hình dạng mặt bằng xây dựng.
• Số khối nhà và vị trí tải trọng tập trung.
• Loại móng đang được xem xét.
• Tài liệu khảo sát cũ có đủ gần và đáng tin cậy hay không.
• Mức độ đồng nhất của đất nền.
• Khả năng gặp lớp bùn, túi đất yếu, nền đắp hoặc đá nông.
• Yêu cầu của đơn vị thiết kế nền móng.

Cách bố trí hố khoan theo loại công trình

Bảng thể hiện nguyên tắc bố trí, không phải số lượng tối thiểu. Phương án cuối cùng phải do người có chuyên môn lập và được chủ đầu tư phê duyệt.

Khoảng cách giữa các hố khoan là bao nhiêu?

Khoảng cách giữa hai hố khoan không có một giá trị cố định áp dụng cho mọi công trình. Con số 50–200 m trong nội dung cũ có thể phù hợp với một số khảo sát sơ bộ trên diện tích rất lớn hoặc công trình tuyến, nhưng thường quá thưa đối với mặt bằng nhà cao tầng, tầng hầm hoặc công trình có tải trọng tập trung.

Khoảng cách cần giảm khi:

• Địa tầng thay đổi nhanh giữa các hố.
• Gặp lớp bùn, đất hữu cơ, túi cát hoặc nền san lấp không đồng nhất.
• Có nhiều khối nhà, khe lún hoặc tải trọng khác nhau.
• Xuất hiện đá nông, hang hốc hoặc lớp phong hóa không đều.
• Công trình có tầng hầm sâu, tường vây hoặc yêu cầu kiểm soát biến dạng.
• Kết quả khoan không khớp với tài liệu địa chất khu vực.

Khoảng cách có thể tăng khi khu đất có tài liệu đáng tin cậy, địa tầng tương đối đồng nhất và giai đoạn khảo sát chỉ nhằm đánh giá sơ bộ. Dù vậy, không được tăng khoảng cách đến mức bỏ sót các hạng mục chính hoặc không thể dựng mặt cắt địa chất có ý nghĩa.

Cách kiểm tra bố trí trên mặt bằng

Chủ đầu tư có thể yêu cầu xem bản vẽ vị trí hố khoan và tự đặt các câu hỏi:

• Mỗi khối công trình chính đã có điểm đại diện chưa?
• Vùng tải trọng lớn hoặc tầng hầm có được khảo sát riêng không?
• Các hố có dồn về một phía vì thuận tiện thi công không?
• Có khoảng trống lớn không có dữ liệu giữa các điểm không?
• Khi gặp địa tầng bất thường, phương án có cho phép bổ sung hố không?

Quy định về chiều sâu hố khoan khảo sát địa chất

Chiều sâu không nên được chọn bằng một số tròn như 10 m, 20 m hoặc 30 m chỉ để thuận tiện báo giá. Hố khoan phải đủ sâu để làm rõ vùng đất đá ảnh hưởng đến thiết kế và thi công.

Khi nào được dừng hố khoan?

Điều kiện dừng phải được ghi trong nhiệm vụ hoặc phương án kỹ thuật. Không nên chỉ ghi “khoan đến đủ chiều sâu thiết kế” mà không có cách xử lý khi địa tầng khác dự kiến.

Hố khoan có thể kết thúc khi đồng thời đáp ứng các yêu cầu phù hợp:

• Đã đi qua toàn bộ lớp đất yếu có ảnh hưởng.
• Đã xác định được lớp chịu lực dự kiến.
• Đã khoan đủ sâu dưới mũi cọc hoặc đáy móng theo tính toán.
• Đã làm rõ điều kiện nước dưới đất liên quan.
• Đã lấy đủ mẫu và thí nghiệm để xác định chỉ tiêu.
• Địa tầng ở đáy hố không còn tạo rủi ro chưa được giải thích.
• Người phụ trách kỹ thuật xác nhận điều kiện dừng phù hợp.

Nếu gặp lớp yếu sâu hơn dự kiến, hang rỗng, mất dung dịch, đá phong hóa mạnh hoặc địa tầng không tương thích với hố lân cận, đơn vị khảo sát cần báo cáo và đề xuất điều chỉnh chiều sâu hoặc bổ sung điểm.

Hố khoan thông thường và hố khoan khống chế khác nhau thế nào?

Không nên hiểu hố khống chế chỉ là hố “khoan sâu nhất”. Nó phải được bố trí có chủ đích để kiểm tra mô hình địa chất và phạm vi nền chịu ảnh hưởng của công trình.

Lấy mẫu và thí nghiệm trong hố khoan

Số hố khoan nhiều nhưng lấy mẫu ít hoặc thí nghiệm không đúng lớp thì báo cáo vẫn thiếu giá trị. Mẫu và thí nghiệm phải đại diện cho các lớp đất đá quan trọng.

Công tác thường gồm:

• Lấy mẫu xáo động để nhận dạng và phân loại đất.
• Lấy mẫu nguyên dạng cho các chỉ tiêu cơ lý đất dính.
• Thí nghiệm SPT theo TCVN 9351:2012.
• Thí nghiệm xuyên tĩnh khi đất và mục tiêu phù hợp theo TCVN 9352:2012.
• Cắt cánh hiện trường trong đất dính mềm khi cần.
• Khoan lấy lõi và mô tả chất lượng đá.
• Quan trắc mực nước dưới đất theo thời gian phù hợp.

Chi tiết về thao tác và cách đọc trị số được trình bày tại bài thí nghiệm SPT khoan địa chất.

“Một phương án khảo sát tốt không cố định số hố từ đầu bằng kinh nghiệm chung. Nó phải cho phép tăng chiều sâu hoặc bổ sung điểm khi địa tầng thực tế khác giả thiết, vì mục tiêu cuối cùng là mô hình nền đủ tin cậy cho thiết kế.”

Kỹ sư Phan Việt Tuyên

Ví dụ cách đánh giá một phương án khảo sát

Giả sử dự án có hai khối nhà, một tầng hầm chung và khu vực đặt bể nước ngầm. Chủ đầu tư không nên chỉ nhìn tổng số hố mà cần kiểm tra:

1. Phạm vi mặt bằng

   Các hố có phủ cả hai khối, vùng tiếp giáp và bể nước hay không.

2. Chiều sâu

   Hố thông thường và hố khống chế có đủ làm rõ lớp chịu lực dưới móng dự kiến hay không.

3. Tầng hầm

   Dữ liệu có phục vụ kiểm tra ổn định đáy, tường vây và nước dưới đất hay không.

4. Mẫu và SPT

   Các lớp đất chính có đủ mẫu, SPT và chỉ tiêu phòng thí nghiệm hay không.

5. Điều kiện bổ sung

   Phương án có quy định xử lý khi gặp lớp yếu sâu hơn hoặc đá nông bất thường hay không.

Hai phương án cùng có sáu hố nhưng chất lượng có thể rất khác nếu một phương án phân bố đúng vị trí, có hố khống chế và chương trình thí nghiệm đầy đủ hơn.

Những sai lầm thường gặp

• Chọn số hố chỉ theo tổng diện tích đất.
• Dồn hố vào vị trí dễ đưa máy mà bỏ qua khối công trình.
• Kết thúc hố khi vừa gặp một tảng đá.
• Không khoan qua hết lớp đất yếu dưới mũi cọc dự kiến.
• Dùng tài liệu khảo sát công trình bên cạnh mà không kiểm tra khoảng cách và lịch sử san lấp.
• Chỉ làm SPT nhưng không lấy đủ mẫu phòng thí nghiệm.
• Không đo chính xác tọa độ, cao độ miệng hố.
• Không ghi thời điểm và điều kiện đo mực nước.
• Không có điều khoản bổ sung khảo sát khi địa tầng bất thường.
• Dùng TCVN 9363 cho công trình không thuộc phạm vi nhà cao tầng mà không đánh giá lại.

Chủ đầu tư cần kiểm tra hồ sơ nào?

Để theo dõi đơn vị khảo sát, chủ đầu tư nên yêu cầu các tài liệu sau thay vì chỉ đếm hố khoan ngoài hiện trường:

• Nhiệm vụ khảo sát được phê duyệt.
• Phương án kỹ thuật và bản vẽ vị trí hố khoan.
• Bảng số lượng, chiều sâu và loại hố.
• Chương trình lấy mẫu và thí nghiệm.
• Điều kiện dừng khoan và xử lý phát sinh.
• Nhật ký khoan từng ca.
• Ảnh hộp mẫu, mẫu đất và lõi đá.
• Biên bản xác nhận khối lượng thực tế.
• Phiếu kết quả phòng thí nghiệm.
• Hình trụ hố khoan và mặt cắt địa chất.

Phần chi phí cần được lập theo phạm vi thực tế. Có thể tham khảo bài đơn giá khoan khảo sát địa chất, nhưng phải cập nhật báo giá và điều kiện bao gồm tại thời điểm thực hiện.

Khi nào cần khảo sát bổ sung?

Khảo sát bổ sung cần được xem xét khi:

• Thiết kế thay đổi từ móng nông sang móng cọc hoặc ngược lại.
• Tăng số tầng, tải trọng hoặc bổ sung tầng hầm.
• Vị trí công trình dịch chuyển khỏi vùng đã khảo sát.
• Hồ sơ cũ không có tọa độ hoặc cao độ rõ ràng.
• Khoảng cách từ công trình đến hố cũ quá lớn.
• Địa tầng giữa các hố thay đổi bất thường.
• Thi công gặp nền khác với báo cáo.
• Cần làm rõ nguyên nhân lún, nứt hoặc trượt.

Khảo sát bổ sung không có nghĩa khảo sát ban đầu luôn sai. Đây là cơ chế bình thường để cập nhật mô hình địa chất khi thiết kế hoặc thông tin hiện trường thay đổi.

Dịch vụ lập phương án khảo sát địa chất

Hợp Nhất Bách Việt tiếp nhận hồ sơ công trình, phối hợp xác định phạm vi khảo sát, bố trí hố khoan, lấy mẫu, thí nghiệm và lập báo cáo theo yêu cầu thiết kế.

Thông tin tổng quan được trình bày tại trang dịch vụ khảo sát địa chất.

Câu hỏi thường gặp về hố khoan khảo sát

Kết luận

Số lượng, chiều sâu và khoảng cách hố khoan khảo sát địa chất không phải ba con số tách rời. Chúng phải tạo thành một phương án đủ để mô tả nền đất đá, nước dưới đất và vùng chịu ảnh hưởng của công trình.

TCVN 9363:2012 là căn cứ quan trọng cho nhà cao tầng, nhưng không phải bảng áp dụng chung cho mọi công trình. Chủ đầu tư nên kiểm tra nhiệm vụ, mặt bằng bố trí, hố khống chế, điều kiện dừng, chương trình lấy mẫu và khả năng bổ sung khảo sát thay vì chỉ kiểm tra tổng số mét khoan.