Tiêu chuẩn TCVN 9437:2012 – Khoan thăm dò địa chất công trình

 TÓM TẮT TIÊU CHUẨN TCVN 9437:2012 – KHOAN THĂM DÒ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

1. Giới thiệu chung

TCVN 9437:2012 là tiêu chuẩn quốc gia quy định các yêu cầu kỹ thuật và quy trình thực hiện công tác khoan thăm dò địa chất công trình, phục vụ cho khảo sát xây dựng. Mục tiêu của tiêu chuẩn là đảm bảo các thông tin thu được qua khoan có độ tin cậy cao, phục vụ chính xác cho thiết kế nền móng, xử lý nền đất yếu và dự báo điều kiện địa chất công trình.

Tiêu chuẩn áp dụng cho các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp, hạ tầng kỹ thuật và các công trình đặc biệt (cầu, đập, đường, nhà cao tầng, cảng...).

Các bạn có thể tham khảo thêm TCVN 9351:2012 hoặc các tiêu chuẩn khác trên website SangCVE.com

2. Mục đích của khoan địa chất công trình

Khoan thăm dò nhằm:

• Xác định thành phần địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá.

• Lấy mẫu đất, đá để thí nghiệm trong phòng.

• Đánh giá mực nước ngầm và điều kiện thủy văn.

• Hỗ trợ xác định các thông số thiết kế nền móng.

• Phát hiện các yếu tố bất lợi như hang karst, lớp bùn, đá phong hóa, đới nứt nẻ,...

3. Các phương pháp khoan

Tiêu chuẩn quy định các phương pháp khoan chính sau:

3.1. Khoan xoay (rotary drilling)

• Phổ biến nhất trong khảo sát địa chất công trình.

• Sử dụng mũi khoan quay kết hợp với dung dịch khoan hoặc nước để làm mát và vận chuyển mùn khoan.

• Áp dụng cho cả đất và đá, kể cả địa tầng phức tạp.

3.2. Khoan đập – xoay (percussion drilling)

• Kết hợp giữa chuyển động xoay và đập.

• Thường dùng trong địa hình có lớp đá cứng hoặc lớp cuội sỏi lớn.

3.3. Khoan rửa (wash boring)

• Sử dụng nước rửa để lấy mùn khoan ra ngoài.

• Phù hợp với đất rời, không áp dụng cho lớp đất có xi măng hóa hoặc đá cứng.

3.4. Khoan bằng tay (manual drilling)

• Dùng trong khảo sát quy mô nhỏ, độ sâu nông (thường <10m).

• Dễ thao tác nhưng chất lượng mẫu hạn chế.

4. Thiết kế lỗ khoan

Việc bố trí và thiết kế lỗ khoan phải dựa vào:

• Quy mô và loại công trình

• Đặc điểm địa chất dự kiến

• Mục đích khảo sát

4.1. Chiều sâu lỗ khoan

• Lỗ khoan phải xuyên qua toàn bộ tầng đất yếu, tối thiểu đến độ sâu đặt móng.

• Nếu dùng móng sâu/cọc, cần khoan đến độ sâu có nền tốt ổn định.

• Chiều sâu tối thiểu:

  • Nhà dân dụng 2–3 tầng: 10–15 m

  • Công trình công nghiệp: 20–50 m tùy tải trọng

  • Cọc: khoan sâu hơn 5–10 m so với đầu cọc

4.2. Khoảng cách lỗ khoan

• Với công trình dân dụng: 30–50 m/lỗ

• Với nhà cao tầng, cầu, đập: 15–30 m/lỗ

• Trên tuyến đường, cầu: mỗi 20–50 m bố trí 1 lỗ khoan

5. Lấy mẫu trong quá trình khoan

Mẫu đất, đá được lấy để thí nghiệm xác định:

• Thành phần hạt, giới hạn Atterberg, khối lượng thể tích

• Mô đun biến dạng, lực kháng cắt, hệ số thấm,...

• Tính chất hóa học và các đặc trưng thủy văn

5.1. Mẫu nguyên dạng

• Lấy bằng ống mẫu chuyên dụng, giữ nguyên kết cấu tự nhiên.

• Độ sâu lấy mẫu: cứ mỗi 2 m hoặc khi thay đổi lớp đất.

• Mẫu phải được bảo quản kín, không để khô hoặc biến dạng.

5.2. Mẫu xáo trộn

• Lấy bằng ống khoan thông thường, dùng cho thử nghiệm chỉ tiêu đơn giản.

5.3. Mẫu đá

• Lấy bằng phương pháp khoan lấy lõi (core drilling).

• Tính hệ số thu hồi lõi (RQD) để đánh giá độ nguyên khối của đá.

6. Quan trắc nước ngầm

Lỗ khoan được dùng để đo và quan trắc mực nước ngầm:

• Dùng ống quan trắc chuyên dụng hoặc lỗ khoan mở.

• Ghi nhận mực nước theo thời gian, đặc biệt sau mưa hoặc vào mùa khô.

• Dùng để đánh giá ảnh hưởng của nước ngầm đến ổn định nền và ăn mòn công trình.

7. Nhật ký khoan

Mỗi lỗ khoan phải có nhật ký khoan chi tiết, bao gồm:

• Vị trí, cao độ, thời gian khoan

• Loại thiết bị và phương pháp khoan

• Mô tả địa tầng: màu sắc, trạng thái, độ ẩm, loại đất/đá

• Vị trí lấy mẫu, chiều sâu nước ngầm

• Sự cố gặp trong quá trình khoan

8. Yêu cầu kỹ thuật và chất lượng

• Máy khoan phải đúng công suất, mũi khoan phù hợp với địa chất.

• Phải đảm bảo lỗ khoan thẳng đứng, sai lệch <2% chiều sâu.

• Sai số chiều sâu không vượt quá ±2% tổng độ sâu.

• Mẫu phải đại diện và đúng kỹ thuật để thí nghiệm chính xác.

• Phải có biện pháp đảm bảo an toàn cho công nhân và thiết bị.

9. Báo cáo kết quả khoan

Sau khi khoan, đơn vị khảo sát phải lập báo cáo địa chất công trình gồm:

• Bản đồ bố trí lỗ khoan

• Mặt cắt địa tầng từng lỗ khoan

• Các bảng thông số cơ lý

• Đánh giá tổng thể nền đất khu vực

• Khuyến nghị xử lý nền yếu (nếu có)

• Phụ lục ảnh mẫu, nhật ký khoan,...

10. Kết luận

TCVN 9437:2012 là một tiêu chuẩn nền tảng cho công tác khảo sát địa chất công trình bằng phương pháp khoan. Việc thực hiện đúng tiêu chuẩn giúp đảm bảo thu thập đủ và chính xác dữ liệu nền đất, từ đó đưa ra giải pháp thiết kế móng, xử lý nền yếu hợp lý và tối ưu chi phí.

Các kỹ sư khảo sát, địa kỹ thuật và thiết kế cần nắm vững tiêu chuẩn này để phối hợp hiệu quả trong quá trình khảo sát – thiết kế – thi công công trình xây dựng.