Mục đích của khoan khảo sát là gì ? Vai trò quan trọng trong thiết kế và thi công công trình

Khi chuẩn bị xây dựng nhà ở, biệt thự, nhà xưởng hay các công trình dân dụng và công nghiệp, nhiều chủ đầu tư thường quan tâm đến chi phí thiết kế, thi công hoặc vật liệu xây dựng nhưng lại xem nhẹ công tác khảo sát địa chất. Trên thực tế, đây là một trong những bước quan trọng nhất quyết định sự an toàn, ổn định và tuổi thọ của công trình.

Không ít trường hợp công trình bị lún không đều, nứt tường, nghiêng móng hoặc phải xử lý nền đất với chi phí lớn do thiết kế móng không dựa trên số liệu khảo sát thực tế. Những rủi ro này hoàn toàn có thể hạn chế nếu chủ đầu tư thực hiện khoan khảo sát địa chất ngay từ giai đoạn chuẩn bị dự án.

Vậy mục đích của khoan khảo sát là gì? Vì sao hầu hết các công trình xây dựng hiện nay đều cần thực hiện công tác này trước khi thiết kế nền móng? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Khoan khảo sát địa chất là gì?

Khái niệm khoan khảo sát địa chất

Khoan khảo sát địa chất là quá trình sử dụng máy khoan chuyên dụng để khoan xuống các tầng đất, đá theo độ sâu thiết kế nhằm thu thập thông tin về điều kiện địa chất khu vực xây dựng. Trong quá trình khoan, kỹ sư sẽ lấy mẫu đất, thực hiện các thí nghiệm hiện trường và ghi nhận đặc điểm địa tầng để phục vụ công tác tính toán, thiết kế nền móng.

Theo TCVN 9437:2012 – Khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công công trình xây dựng – Yêu cầu chung, công tác khảo sát địa chất phải được thực hiện trên cơ sở nhiệm vụ khảo sát đã được phê duyệt, phù hợp với quy mô, tính chất và cấp của công trình. Việc bố trí hố khoan, lựa chọn chiều sâu khảo sát, lấy mẫu đất, thí nghiệm hiện trường và lập báo cáo khảo sát phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật nhằm bảo đảm số liệu địa chất có độ tin cậy, phục vụ thiết kế nền móng an toàn và hiệu quả. 

Những thông tin thu được sau khi khoan khảo sát

Sau khi hoàn thành công tác khoan khảo sát, đơn vị khảo sát sẽ tổng hợp các kết quả để lập báo cáo khảo sát địa chất. Báo cáo này phản ánh tương đối đầy đủ đặc điểm địa chất của khu vực xây dựng, bao gồm:

• Thành phần và cấu tạo các lớp đất.
• Chiều dày từng lớp địa tầng.
• Cao độ các lớp đất.
• Mực nước ngầm và sự biến động theo thời gian.
• Khả năng chịu tải của từng lớp đất.
• Chỉ tiêu cơ lý của đất như độ ẩm, khối lượng thể tích, lực dính, góc ma sát trong, hệ số nén lún…
• Sự tồn tại của các lớp đất yếu, bùn, than bùn hoặc hang rỗng địa chất.
• Điều kiện địa chất thủy văn ảnh hưởng đến thi công.

Đây chính là cơ sở quan trọng để đơn vị thiết kế lựa chọn phương án móng phù hợp và tính toán kết cấu công trình một cách chính xác.

Mục đích của khoan khảo sát là gì?

Hiểu rõ mục đích của khoan khảo sát là gì sẽ giúp chủ đầu tư nhận thấy đây không phải là một khoản chi phí phát sinh mà là khoản đầu tư cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả lâu dài của công trình.

Xác định điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng

Mục đích đầu tiên và quan trọng nhất của khoan khảo sát địa chất là xác định chính xác điều kiện địa chất nền đất nơi dự kiến xây dựng công trình.

Mỗi khu vực sẽ có cấu tạo địa chất hoàn toàn khác nhau. Ngay cả hai lô đất nằm liền kề cũng có thể xuất hiện sự khác biệt về chiều dày lớp đất yếu, mực nước ngầm hoặc khả năng chịu lực của nền đất.

Thông qua các hố khoan khảo sát, kỹ sư sẽ xác định:

• Số lượng các lớp địa tầng.
• Thành phần từng lớp đất.
• Chiều sâu phân bố.
• Độ chặt của đất.
• Tính đồng nhất của nền đất.
• Điều kiện địa chất thủy văn.

Làm cơ sở thiết kế nền móng công trình

Một trong những mục đích của khoan khảo sát được quan tâm nhiều nhất chính là phục vụ công tác thiết kế móng.

Nền móng là bộ phận chịu toàn bộ tải trọng của công trình. Nếu lựa chọn loại móng không phù hợp với điều kiện địa chất, công trình rất dễ xảy ra hiện tượng lún, nứt hoặc mất ổn định sau khi đưa vào sử dụng.

Dựa trên kết quả khảo sát địa chất, đơn vị thiết kế sẽ xác định phương án móng phù hợp như:

• Móng đơn.
• Móng băng.
• Móng bè.
• Móng cọc ép.
• Móng cọc khoan nhồi.
• Móng cọc ly tâm dự ứng lực.

Đánh giá khả năng chịu tải của nền đất

Khả năng chịu tải của nền đất là một trong những chỉ tiêu quan trọng quyết định phương án kết cấu công trình.

Trong quá trình khoan khảo sát, kỹ sư sẽ kết hợp thực hiện thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT tại các độ sâu theo quy định. Giá trị số búa SPT phản ánh mức độ chặt của đất và là cơ sở để xác định:

• Cường độ chịu tải của nền đất.
• Độ chặt của từng lớp đất.
• Khả năng chịu lực của móng.
• Khả năng xuất hiện lún tổng hoặc lún lệch.

Phát hiện sớm các nguy cơ địa chất có thể ảnh hưởng đến công trình

Một mục đích quan trọng khác của khoan khảo sát địa chất là phát hiện những bất thường trong nền đất mà việc quan sát bằng mắt thường không thể nhận biết.

• Lớp bùn yếu có khả năng chịu tải rất thấp.
• Đất hữu cơ hoặc than bùn dễ gây lún lớn.
• Túi bùn cục bộ.
• Hang rỗng karst trong nền đá vôi.
• Lớp cát rời có nguy cơ hóa lỏng khi xảy ra động đất.
• Mực nước ngầm cao ảnh hưởng đến thi công hố móng.
• Địa tầng không đồng nhất giữa các vị trí trong khu đất.

Đảm bảo an toàn và nâng cao tuổi thọ công trình

Một trong những mục đích của khoan khảo sát là gì được các kỹ sư kết cấu đặc biệt quan tâm là đảm bảo công trình có nền móng ổn định, làm việc an toàn trong suốt thời gian khai thác.

Tối ưu chi phí đầu tư xây dựng

Nhiều chủ đầu tư cho rằng khoan khảo sát địa chất làm tăng chi phí đầu tư ban đầu. Tuy nhiên, xét trên tổng mức đầu tư của một công trình, chi phí khảo sát thường chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ nhưng mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn.

Đây cũng là một mục đích của khoan khảo sát mà nhiều doanh nghiệp đặc biệt quan tâm.

Khi có đầy đủ số liệu địa chất, đơn vị thiết kế sẽ lựa chọn giải pháp móng phù hợp với điều kiện thực tế thay vì áp dụng phương án an toàn quá mức. Điều này giúp:

• Giảm khối lượng bê tông và cốt thép phần móng.
• Hạn chế chiều dài cọc không cần thiết.
• Tránh sử dụng móng có chi phí cao khi nền đất vẫn đáp ứng yêu cầu.
• Giảm khối lượng xử lý nền.

Ngược lại, nếu không khảo sát địa chất, đơn vị thiết kế thường phải lựa chọn phương án móng có hệ số an toàn lớn để hạn chế rủi ro, dẫn đến chi phí xây dựng tăng đáng kể.

Đáp ứng yêu cầu của hồ sơ thiết kế và quy định pháp luật

Ngoài ý nghĩa về mặt kỹ thuật, khoan khảo sát địa chất còn là cơ sở quan trọng để lập hồ sơ thiết kế theo quy định hiện hành.

Khi nào cần thực hiện khoan khảo sát địa chất? 

Nhà ở từ 3 tầng trở lên: Đối với nhà phố, biệt thự hoặc nhà ở riêng lẻ có từ 3 tầng trở lên, tải trọng công trình tương đối lớn nên việc khảo sát địa chất giúp lựa chọn giải pháp móng phù hợp, hạn chế hiện tượng lún hoặc nứt sau khi đưa vào sử dụng.

Nhà xưởng và công trình công nghiệp: Nhà xưởng thường chịu tải trọng lớn từ kết cấu thép, máy móc, dây chuyền sản xuất và hàng hóa. 

Trường học, bệnh viện và công trình công cộng: Đây là những: công trình tập trung đông người, yêu cầu cao về mức độ an toàn và tuổi thọ khai thác.

Công trình cầu đường và hạ tầng kỹ thuật: Đối với cầu, cống, đường giao thông, bến cảng, hệ thống cấp thoát nước hoặc các công trình hạ tầng kỹ thuật khác, khảo sát địa chất là bước không thể thiếu nhằm xác định điều kiện nền đất và lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp.

Những trường hợp tuyệt đối không nên bỏ qua khoan khảo sát địa chất

1. Mặc dù có những công trình quy mô nhỏ, nhưng trong một số điều kiện đặc biệt, việc khoan khảo sát địa chất vẫn rất cần thiết.
2. Khu vực có nền đất yếu
3. Đất san lấp
4. Khu vực gần sông, kênh, rạch
5. Công trình cải tạo hoặc nâng tầng
6. Nhà xưởng có tải trọng lớn

Điều gì sẽ xảy ra nếu không khoan khảo sát địa chất?

Sau khi tìm hiểu mục đích của khoan khảo sát là gì, có thể thấy việc bỏ qua bước khảo sát địa chất tiềm ẩn rất nhiều rủi ro cho cả chủ đầu tư và đơn vị thi công.

Một số hậu quả thường thấy như:

• Thiết kế sai loại móng, không phù hợp với điều kiện nền đất.
• Công trình bị lún tổng hoặc lún lệch sau khi đưa vào sử dụng.
• Xuất hiện các vết nứt trên tường, sàn hoặc dầm do nền móng làm việc không ổn định.
• Phát sinh chi phí xử lý nền, gia cố móng hoặc sửa chữa công trình.
• Kéo dài tiến độ thi công do phải thay đổi phương án thiết kế.
• Gia tăng nguy cơ mất an toàn trong quá trình khai thác.

Đối với các công trình nhà xưởng, kho bãi hoặc công trình công nghiệp có tải trọng lớn, những rủi ro này có thể gây thiệt hại rất lớn về kinh tế, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất và kinh doanh.

Công ty Tư vấn Kiểm định Xây dựng Bình Dương – Đơn vị khoan khảo sát địa chất uy tín

Nếu bạn đang cần tìm đơn vị thực hiện khoan khảo sát địa chất chuyên nghiệp, Công ty Tư vấn Kiểm định Xây dựng Bình Dương là lựa chọn đáng tin cậy với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực khảo sát xây dựng.

Chúng tôi cung cấp dịch vụ khảo sát địa chất cho đa dạng loại hình công trình như nhà ở dân dụng, biệt thự, nhà xưởng, nhà máy, trường học, bệnh viện, công trình thương mại và hạ tầng kỹ thuật tại TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai, Long An và các tỉnh lân cận.

Với 10 năm kinh nghiệm Chúng tôi có:

• Đội ngũ kỹ sư địa kỹ thuật nhiều năm kinh nghiệm.
• Thiết bị khoan và máy móc khảo sát hiện đại.
• Thực hiện đầy đủ các thí nghiệm hiện trường theo tiêu chuẩn.
• Báo cáo khảo sát địa chất rõ ràng, chính xác và đúng quy định.
• Tiến độ nhanh chóng, đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư.
• Báo giá minh bạch, tối ưu chi phí.

Kết luận

Qua những phân tích trên, có thể thấy mục đích của khoan khảo sát  không chỉ đơn thuần là xác định đặc điểm nền đất mà còn là cơ sở quan trọng để lựa chọn giải pháp móng phù hợp, tính toán kết cấu chính xác, kiểm soát rủi ro và tối ưu chi phí đầu tư.