Phần lớn những hư hỏng nền móng công trình đều có nguyên nhân do không có đủ thông tin hoặc thông tin không chính xác về điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn. Những vấn đề tồn tại chủ yếu ở đây thường là:

Cung cấp số liệu về các tính chất cơ lí của đất không chính xác, người thiết kế dựa vào đó để tính toán nền móng và lập phương án thi công không thích hợp với điều kiện thực tế của đất nền, vì vậy rất dễ dẫn đến sai lầm về mặt kỹ thuật và tổn thất về mặt kinh tế do phải thay đổi phương án bởi không an toàn, hoặc lãng phí bởi quá an toàn không cần thiết.
Cũng có thể báo cáo khảo sát địa chất thì đầy đủ nhưng các kết quả khảo sát thí nghiệm lại không được đánh giá đúng mức, hoặc có khi người kỹ sư thiết kế và người thi công không hiểu rõ một cách đầy đủ tình hình đất nền. Thực tế đã có trường hợp thiếu sự phối hợp giữa người khảo sát địa chất và người thi công. Điều quan trọng là người kỹ sư thiết kế và người thi công phải được biết tất cả kết quả thí nghiệm về đất nền và đặc biệt là tính chất và độ dày khác nhau của lớp đất phía dưới; ngược lại, cũng phải thông báo cho người khảo sát và thí nghiệm đất nền (thí nghiệm cơ học đất) biết rõ tính chất của công trình sẽ xây dựng và các yêu cầu về nền móng.

 - Khoảng cách khảo sát giữa các lỗ khoan quá lớn nên không thể phản ánh chính xác tình hình thực tế của các lớp đất về thế nằm và vị trí của nó trong nền đất. Do vậy, mà các hang hốc nhỏ hoặc các thấu kính đất yếu không được phát hiện trong mạng lưới khoan không thích hợp nói trên. Việc bỏ sót các hang động (trong đá có các-tơ) hoặc các thấu kính đất yếu sẽ dẫn đến sự biến dạng lún không đều, lún lớn hoặc dẫn đến nhầm lẫn trong việc dùng giải pháp móng không thích ứng như chọn chiều dài cọc không đúng, đặt vị trí khe lún không phải tại nơi có biến đổi chiều dày và tính chất đất nền…

 - Độ sâu lỗ khoan khảo sát địa chất không đủ nên không thể xác định được chiều dày các lớp đất nằm trong phạm vi ảnh hưởng của móng và nhất là không xác định được lớp đất chịu lực mà công trình đặt vào lớp đó. Điều này dễ dẫn đến sự lựa chọn giải pháp móng không đủ căn cứ hoặc độ tin cậy thấp mà hậu quả của nó sẽ rất khó lường về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế.

 -Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình và thí nghiệm không rõ ràng chuẩn xác. Nguồn tư liệu thường hay sai sót nữa là các số liệu về nước ngầm, đặc biệt là sai lầm về dòng chảy và thẩm thấu nước mặt thay đổi. Khi khảo sát địa hình cần khảo sát cả về khả năng thay đổi dòng chảy của nước mặt trong các vùng thực vật khác nhau; phải chú ý khả năng thẩm thấu nước mặt của đất liền xung quanh và ảnh hưởng của tải trọng công trình bên cạnh. Tất cả những điều vừa nói có thể gây chuyển động và trượt bề mặt.

 - Nhiều trường hợp không thể lường trước khả năng xảy ra sự cố cho những công trình đã đưa vào sử dụng do các nguyên đất nền bị nhão, thẩm lậu, bị ngập lụt, thay đổi tính chất cơ lí của đất do chịu tác động của chấn động, mực nước ngầm bị dâng cao hoặc hạ thấp, thay đổi lớn về nhiệt độ, ảnh hưởng sinh vật học và hóa học hoặc do tổng hợp các nguyên nhân trên cùng các hiện tượng khác nữa. Những điều này có liên quan đến công tác khai thác và bảo trì công trình cũng như giữ gìn môi trường địa chất không bị biến đổi bất lợi cho công trình.
 

                                (Sưu tầm)

Để tránh và/hoặc hạn chế các sai sót đó, cần thực hiện công tác khảo sát ĐCCT theo giai đoạn (tương ứng với các giai đoạn thiết kế công trình). Bên cạnh đó, cần thực hiện và kết hợp nhiều nhất có thể các phương pháp khảo sát ĐCCT khác nhau, gồm:

+ Thu thập tài liệu

+ Đo vẽ bản đồ

+ Thăm dò địa vật lý

+ Lấy mẫu

+ Khoan, đào thăm dò

+ Thí nghiệm hiện trường

+ Thí nghiệm trong phòng

+ Quan trắc dài hạn

* Một số sai sót do chủ quan của người kỹ sư địa chất hoặc của Đơn vị khảo sát nói chung:

1) Quá trình khảo sát không phát hiện được các vùng có địa chất đặc biệt.
Ở Việt Nam tồn tại 2 dạng môi trường đất – đá khác nhau, môi trường đá cứng và đá mềm rời. Vì vậy, xác định vị trí xây dựng công trình hầm ở 2 dạng môi trường đất – đá khác nhau thì có những vấn đề chuyên môn khác nhau.Ở khu vực thuộc môi trường đá, nếu gặp điều kiện cấu tạo địa chất tốt, ứng suất địa tĩnh không lớn, địa tầng gồm các lớp đá có bề dày lớn và đá có cường độ cao, trong trường hợp như vậy công trình hầm có thể được thiết kế không có kết cấu khung vỏ bảo vệ giữ ổn định, hoặc nếu cần chỉ thiết kế kết cấu nhẹ. Nhưng nếu gặp trường hợp cấu tạo địa chất kém, có nhiều đứt gãy đi qua, nhiều hệ thống khe nứt và đới vỡ vụn, ứng suất địa tĩnh rất lớn, đá trầm tích với các lớp đá có bề dày nhỏ, đá bị phong hóa nghiêm trọng, chứa nhiều nước v.v..., trong trường hợp như vậy kết cấu khung vỏ chống đỡ của công trình hầm sẽ chịu một áp lực đá vây quanh rất lớn, nếu quá trình khảo sát không phát hiện ra vấn đề này thì trong quá trình thi công sẽ không có biện pháp ứng phó thích hợp, lúc đó kết cấu khung vỏ chống đỡ yếu sẽ có thể xảy ra các sự cố nghiêm trọng như sập lở, biến dạng mất ổn định hoàn toàn. Vì vậy để tránh được sự cố trong thi công thì quá trình khảo sát khoan thăm dò, quan trắc phải được tiến hành nghiêm túc trong giai đoạn trước khi thi công.
2) Không nghiên cứu khảo sát kỹ về địa mạo khu vực xây dựng.
Khảo sát địa chất công trình cho xây dựng công trình hầm cần đặc biệt chú ý nghiên cứu địa mạo, tức nghiên cứu các đặc trưng hình thái của địa hình và quá trình động lực làm biến đổi địa hình. Bởi vì các đặc trưng địa mạo sẽ chi phối việc quy hoạch chọn nơi đặt cửa vào và đường trục của công trình hầm, cao độ của nó, tiết diện và chiều dài của công trình. Ở trong môi trường đá cửa vào thường được chọn nơi địa tầng có lớp đá dày và đá có cường độ cao, độ, không được chọn những nơi có vách đá cao dễ sạt lở, có hiện tượng trượt, đá đổ, lũ đá. Vấn đề này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình thi công như là chi phí thi công tăng và mất an toàn trong thi công. Để giảm thiểu rủi ro này thì đối với những nơi ứng suất kiến tạo cao thì đường trục công trình phải chọn theo hướng song song với phương của ứng suất chính trên mặt phẳng nằm ngang. Đường trục công trình phải giao cắt nhau với đường phương của địa tầng hoặc đường phương của đứt gãy thành một góc lớn không nhỏ hơn 400, đồng thời bố trí dọc theo đường đỉnh của khối núi, không được bố trí cắt qua vùng trũng thấp hoặc các khe hẻm. Trường hợp bất khả kháng phải bố trí đường trục công trình đi qua những đơn nguyên địa mạo kém ổn định thì bắt buộc phải có biện pháp gia cố, thoát nước hoặc thiết kế kết cấu chống đỡ.
3) Đưa ra không chính xác về yếu tố nước ngầm và các thể đá nguyên trạng.
Tác động của nước ngầm đối với ổn định của công trình hầm là gây ra áp lực thủy tĩnh tác dụng lên các kết cấu khung vỏ chống đỡ, làm giảm cường độ chịu lực của đất-đá vây quanh, gây ra biến dạng và mất ổn định cho đất-đá vây quanh; gây ra các hiện tượng dẫn đến sự uy hiếp đối với ổn định của công trình hầm như hiện tượng phong hóa phát triển, hiện tượng ăn mòn hóa học tạo nên hang động trong đất-đá vây quanh, công trình hầm trong nền đất có thể xuất hiện áp lực thủy động, từ đó gây ra các hiện tượng cát chảy xói ngầm, đồng thời nước ngầm thấm vào trong không gian của công trình hầm, gây rất nhiều khó khăn cho giai đoạn thi công công trình và giai đoạn khai thác. Điều kiện địa chất là một trong những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình ngầm. Qui hoạch chọn địa điểm, thiết kế và thi công công trình ngầm phải dựa trên cơ sở đánh giá định tính sự ổn định của công trình. Trong quá trình khảo sát địa chất công trình điều quan trọng chủ yếu là phải dự báo đánh giá sự ổn định của đá vây quanh công trình sau khi đã xây dựng xong, nhằm mục đích cung cấp dữ liệu cho thiết kế và thi công công trình. Có 2 yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình, yếu tố địa chất và yếu tố xây dựng gồm thiết kế và thi công. Đối với yếu tố địa chất chú ý đến đặc trưng kết cấu của thể đá nguyên trạng, cường độ chịu lực của thể đá nguyên trạng và hoạt động của nước ngầm.
4) Không xét đến trạng thái ứng suất ban đầu của đất đá.
Nếu một lần xảy ra vận động địa chất sẽ tạo nên ứng suất kiến tạo hiện diện bên trong địa tầng, về sau chúng có thể biến đổi và giải thoát gây nên các hiện tượng địa chất trong công trình hầm, tạo nên những biến dạng dị thường hoặc hiện tượng phụt mãnh đá, gây mất ổn định và có thể làm hư hỏng công trình. Vì vậy, trạng thái ứng suất ban đầu của môi trường đất-đá là một trong những yếu tố cần phải xét đến khi khảo sát thiết kế và thi công xây dựng công trình ngầm. Trạng thái ứng suất ban đầu gồm có ứng suất địa tĩnh và ứng suất kiến tao, chúng hiện diện trong môi trường đất-đá tự nhiên trước khi công trình được khởi công. Ứng suất địa tĩnh là do trọng lượng bản thân của đất-đá tạo nên, ứng suất kiến tạo gây nên bởi lực kiến tạo phát sinh từ các vận động địa chất nội lực trong vỏ trái đất. Môi trường đất-đá sau khi đã hình thành, trong suốt quá trình tồn tại nó luôn trải qua nhiều kì vận động địa chất như vận động nâng hạ mặt đất, vận động tạo núi. Ưng suất kiến tạo theo phương thẳng đứng và phương nằm ngang đều có giá trị khác nhau, đồng thời trên mặt phẳng nằm ngang thường xuất hiện ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất, giá trị của chúng không bằng nhau. Phương pháp và nội dung khảo sát địa chất công trình cho xây dựng công trình hầm. 

Khảo sát phục vụ thiết kế và thi công công trình hố đào sâu

Gần đây ở một số thành phố, nhất là thành phố Hồ Chí Minh, đã xảy ra nhiều sự cố hố đào. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố: do khảo sát đất nền không đúng hoặc không chính xác, do thiết kế sai, do thi công không có hoặc không theo thiết kế hay thi công không đảm bảo chất lượng, do không thực hiện quan trắc hoặc quan trắc không chu đáo và cuối cùng do quản lý (gồm quản lý trực tiếp và văn bản pháp quy của nhà nước) không chặt chẽ.

Theo tổng kết hơn 160 sự cố hố đào ở Trung Quốc đã chỉ ra rằng: nguyên nhân do thiết kế chiếm 46% và do thi công chiếm 41,5% trong đó do thiếu hoặc do không chính xác về các thông tin của nền đất chiếm đa số các trường hợp điều tra nói trên.

Nhằm giảm sự cố, trong bài báo này chỉ trình bày một số yêu cầu đặc thù về công tác khảo sát.

1. Yêu cầu chung

Tài liệu khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn được xem là căn cứ quan trọng để thiết kế và thi công chắn giữ hố đào sâu. Trong trường hợp bình thường, khảo sát cho chắn giữ hố đào sâu phải tiến hành đồng bộ với việc khảo sát của công trình chính. Khi đặt nhiệm vụ khảo sát hoặc lập đề cương khảo sát phải tính đến những đặc điểm và nội dung của việc thiết kế và thi công công trình chắn giữ hố đào sâu, có những quy định riêng để đề ra yêu cầu cho công việc khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn của vùng đất định xây dựng tầng hầm hoặc công trình ngầm.

Để lập nhiệm vụ khảo sát phải có đầy đủ các tài liệu sau đây:

(1) Địa hình: đường ống kĩ thuật ngầm (nếu có) tại vùng đất xây dựng và bản xẽ mặt bằng bố trí công trình dự định xây dựng.

(2) Loại hình, tải trọng kết cấu bên trên công trình dự định xây dựng và loại công trình ngầm định sử dụng, nhất là bề rộng và độ sâu hố đào vì chúng là cơ sở để lựa chọn sơ đồ tính cũng như là công nghệ thi công.

(3) Độ sâu hố đào, cốt cao đáy hố, kích thước, mặt bằng hố và kiểu loại cũng như công nghệ thi công công trình chắn giữ hố đào.

(4) Điều kiện môi trường tại vùng đất công trình và vùng đất phụ cận (công trình ở gần và những yêu cầu về môi trường: hạn chế biến dạng và chuyển dịch đất hoặc chấn động, tiếng ồn, xử lý đất-nước thải lúc thi công), cùng các điều kiện khí hậu của địa phương (mưa, ngập lụt, nắng hạn).

Làm sáng tỏ những yếu tố nói trên là một trong những nhiệm vụ khảo sát xây dựng để phục vụ cho lộ trình chung là “khảo sát-thiết kế-thi công” và nhờ đó để giải quyết các yêu cầu sau:

- Lựa chọn phương án tối ưu cho giải pháp kết cấu và quy hoạch chung

- Xác định tải trọng lên các kết cấu chịu lực

- Chính xác hoá sơ đồ tính và lập kế hoạch thi công

- Dự báo những biến đổi có thể xảy ra của môi trường đô thị có liên quan đến xây dựng và khai thác.

2. Công tác thăm dò

Bố trí điểm thăm dò cho công trình chắn giữ hố đào sâu: Phạm vi thăm dò là vùng đất dự định bố trí kết cấu chắn giữ và vùng đất và công trình ngoài ranh giới hố đào, thường bằng 2-4 lần độ sâu hố đào kể từ mép hố. Với loại đất mềm, phạm vi khảo sát phải mở rộng thoả đáng hơn nữa. Điểm thăm dò phải bố trí quanh chu vi hố đào, khoảng cách tới mép hố xác định theo mức độ phức tạp của địa tầng, thường khoảng 20-30m. Độ sâu khảo sát phải đáp ứng yêu cầu kiểm tra tính ổn định tổng thể thường thì không được nhỏ hơn 2-2,5 lần độ sâu của hố đào.

Thiết kế và thi công chắn giữ hố đào bao giờ cũng gặp phải tầng đất nông trên mặt đất, do đó yêu cầu đối với việc khảo sát hố càng phải tường tận hơn. Tầng đất mặt ở một số vùng trầm tích cổ có thể gặp suối ngầm, ao ngầm, giếng ngầm, sông cổ và các chướng ngại vật… đất lấp thường gặp là đất tốt hoặc rác. Các vùng gần các đô thị thì thường gặp đất lấp phế thải xây dựng sâu 2-5 m, có nơi lấp bằng xỉ than hoặc rác thải sinh hoạt, hàm lượng tạp chất hữu cơ khá nhiều.

Trong việc khảo sát địac chất công trình cho công trình chắn giữ hố đào nếu gặp phải các tầng đất nói trên (suối ngầm, sông cổ, chướng ngại vật ngầm…) ngoài sử dụng hố khoan có tính khống chế ra, có thể bố trí thêm nhiều hố nông, ví dụ như khoan thìa, khoan hoa đay có đường kính nhỏ, khoảng cách hố khoan có thể trong phạm vi 2-3 m, yêu cầu làm rõ nguyên nhân hình thành và loại đất lấp, làm rõ địa hình, địa mạo, ao hồ biến đổi, làm rõ đặc trưng phân bố, độ dày và biến đổi ranh giới, nói rõ các đặc tính công trình chủ yếu.

Cần đặc biệt chú ý sự có mặt lớp đất yếu, tuy rất mỏng, nằm trong các lớp đất tốt, vì lớp đất yếu này có thể gây mốt ổn định cho hố đào sâu nhất là khi thế nằm của nó là nghiêng.

Để tiến hành thiết kế tường chắn chống thấm và hạ nước ngầm hố móng, phải tiến hành khảo sát địa chất thuỷ văn, tìm rõ tầng chứa nước (bao gồm tầng trên giữ nước ngầm, nước áp lực) và tình hình vị trí tầng, độ sâu phân bố của tầng cách nước, xác định mực nước ngầm tĩnh. Với công trình trọng yếu phải thực hiện phân tầng lấy nước thử nghiệm hoặc bơm nước thử nghiệm (với đất sét), bố trí hố quan sát mực nước nhằm xác định hệ số thấm K của các tầng chứa nước và nguồn cung cấp bổ sung.

3. Công tác thí nghiệm

Các thông số xác định trong các thí nghiệm phải đáp ứng yêu cầu của thiết kế và thi công chống giữ và hạ mực nước ngầm ở hố móng sâu, thông thường phải tiến hành các thử nghiệm và đo lường sau đây:

a. Trọng lượng tự nhiên g, độ ẩm tự nhiên w và độ rỗng e của đất.

b. Thí nghiệm phân tích hạt để xác định hàm lượng hạt cát mịn, hạt sét và hệ số không đồng đều , nhằm đánh giá khả năng của các hiện tượng xói ngầm, rửa trôi và cát chảy.

Nếu nhiều dòng thấm của nước là từ dưới lên trên, khi lực thủy động hướng lên bằng với trọng lượng đẩy nổi của đất thì hạt đất sẽ ở trạng thái huyền phù mà mất ổn định, khi đó sẽ xảy ra hiện tượng cát chảy. Cát chảy xảy ra ở chỗ dòng thấm trào ra từ bề mặt khối đất, ví dụ ở chỗ tường chắn hố đào bị thủng hay ở đáy hố, mà không xảy ra trong nội bộ khối đất. Cát chảy chủ yếu xảy ra với cát mịn, cát bột và đất bột.

Lớp cát mịn dày và bão hoà nước của thành phố Hồ Chí Minh thuộc loại này và có thể là một trong những nguyên nhân gây sự cố vừa qua.

Theo phân tích một số công trình của nước ngoài khi nước ngầm chảy từ dưới lên trên, ở độ chênh thuỷ lực l » 1, thì các loại đất sau đây dễ xảy ra hiện tượng cát chảy:

(1) Hàm lượng hạt sét (phần trăm theo khối lượng) < 10-15%; hàm lượng hạt bụi (phần trăm theo khối lượng) > 65-75%

(2) Hệ số không đồng đều trong khoảng 1,6-3,2

(3) Hệ số rỗng e > 0.85%

(4) Độ ẩm (phần trăm theo trọng lượng) w > 30-35%

(5) Lớp cát mịn và đất cát mịn loại cát có độ dày > 25cm

Khi dòng thấm trong đất cát, các hạt nhỏ mịn, dưới tác động của lực thuỷ động, có thể bị nước kéo đi qua khe rỗng giữa các hạt thô, đó là hiện tượng xói ngầm. Xói ngầm có thể xảy ra trong phạm vi cục bộ, nhưng cũng có khả năng mở rộng dần và dẫn đến khối đất bị mất ổn định và phá huỷ. Xói ngầm cũng có thể xảy ra ở chỗ dòng thấm trào ra hoặc xảy ra ngay trong nội bộ khối đất. Độ chênh của cột nước tới hạn khi xảy ra xói ngầm có liên quan với đường kính của hạt đất và tình hình cấp phối. Hệ số không đồng đều càng nhỏ thì càng dễ xảy ra xói ngầm. Với loại đất không dính mà hệ số không đồng đều Cu>10, với độ chênh thuỷ lực tương đối nhỏ cũng có thể xảy ra xói ngầm.

c. Thí nghiệm nén: Thí nghiệm nén ở trong phòng cung cấp chỉ tiêu tính nén, hệ số nén và mô đun nén… chúng dùng để tính toán biến dạng. Khi phải tính đến ảnh hưởng của việc giảm tải trọng (khi đào móng) rồi lại tăng tải (khi xây công trình) thì phải làm thí nghiệm đàn hồi. Xem xét lịch sử ứng suất, xác định áp lực tiền cố kết, chỉ số nén và chỉ số đàn hồi, nhờ đó mới có thể dự báo chính xác độ lún của công trình.

Với công trình xây dựng trọng yếu đặt trên đất mềm sâu dày có tính nén cao, phải xác định hệ số cố kết chứ cấp dùng để tính toán lún thứ cấp.

Khi tiến hành phân tích ứng suất biến dạng, phải làm thí nghiệm nén ba trục, cung cấp thông số tính toán cho mô hình đàn hồi phi tuyến và đàn hồi dẻo.

d. Thí nghiệm cường độ chống cắt: Cường dộ chống cắt t, lực dính C và góc ma sát trong j của đất có thể dùng thí nghiệm cắt trong phòng với mẫu đất nguyên trạng, thí nghiệm cắt ở hiện trường, với đất sét mềm, bão hoà nước có thể áp dụng thí nghiệm cắt và thí nghiệm xuyên tĩnh.

Với công trình trọng yếu phải dùng thí nghịêm cắt ba trục, đất tính sét bão hoà khi tốc độ gia tải khá nhanh nên dùng thí nghiệm không cố kết không thoát nước (UU); Khi tốc độ thoát nước của khối đất tương đối nhanh mà tiến hành thi công lại tương đối chậm, có thể dùng thí nghiệm cố kết không thoát nước (CU). Khi ần phải cung cấp chỉ tiêu cường độ chống cắt ở ứng suất hữu hiệu thì phải dùng thí nghiệm cố kết không thoát nước có đo áp lực nước lỗ rỗng.

Với các công trình bình thường, có thể dùng thí nghiệm cắt  phẳng, phương pháp thí nghiệm quyết định bởi loại tải trọng, tốc độ gia tải và điều kiện thoát nước của đất, thờng thì có thể dùng cách cắt nhanh cố kết. Căn cứ kinh nghiệm của vùng đất Thượng Hải, trị số lực dính và góc ma sát trong dùng để tính áp lực đất và ổn định tổng thể đã lấy từ trị số đỉnh của cường độ chống cắt. Với trị số lực dính, góc ma sát trong để tính độ trồi của hố móng và các tính toán khác có thể lấy bằng 70% trị số đỉnh của cường độ chống cắt.

Với đất sét bão hoà, có khi cần làm thí nghiệm cường độ chống cắt mẫu đất không hạn chế nở hông để xác định cường độ chóng cắt và độ nhậy của đất.

Khi tính tường chắn làm kết cấu vĩnh cửu của công trình (ví dụ như tường tầng hầm của nhà cao tầng hay của công trình khác) phải dùng lực dính và góc ma sát trong từ thí nghiệm ứng suất có hiệu (đo được áp lực nước lỗ rỗng).

e. Xác định hệ số thấm: Với những công trình trọng yếu phải dùng phương pháp thí nghiệm hút nước hiện trường hoặc thí nghiệm bơm nước để đo hệ số thấm của đất. Các công trình bình thường có thể làm thí nghiệm thấm ở trong phòng để đo hệ số thấm theo phương thẳng đứng và hệ số thấm theo phương nằm ngang. Đất cát và đất đá vụn có thể dùng thí nghiệm cột nước không đổi, đất sét và đất tính sét có thể áp dụng thí nghiệm cột nước biến đổi còn loại đất mềm có tính thấm nước rất thấp thì có thể xác định bằng thí nghiệm cố kết.

g. Thí nghiệm chất hữu cơ: Theo hàm lượng chất hữu cơ, đất có thể chia làm đất vô cơ, đất hữu cơ, đất than bùn và than bùn… Có thể xác định lượng hữu cơ bằng trọng lượng mất khi đốt hoặc bằng phương pháp postassium chromate nặng, khi cần có thể dùng phương pháp hoá phân tích để xác định thành phần axit hữu cơ.

h. Xác định hệ số nền: Đối với các công trình bình thường có thể dựa theo các quy phạm hiện có để xác định hệ số tỉ lệ của đất nền theo chiều đứng và theo chiều ngang. Với các công trình trọng yếu có thể xác định bằng thí nghiệm nén tải trọng qua tấm phẳng hoặc thí nghiệm nén bên.

Thí nghiệm nén bên còn có thể đo được hệ số áp lực bên tĩnh.

4. Nội dung chủ yếu của báo cáo khảo sát

Khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn cho công trình chắn giữ hố đào thuờng phải tiến hành kết hợp đồng thời với công trình chính, do đó, báo cáo cũng phải soạn thảo cùng lúc. Ngoài những nội dung mà báo cáo khảo sát công trình chính, do đó, báo cáo cũng phải soạn thảo dúng lúc. Ngoài những nội dung mà báo cáo khảo sát của công trình chín cũng cần phải thêm các nội dung sau đây:

(1) Khái quát về các điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn có liên quan tới việc đào và chắn giữ hố đào. Với các tầng đất có liên quan tới việc đào và biến đổi chúng theo các thế nằm ngang và chiều thẳng đứng, phải phân chia và miêu tả thật chi tiết, trên bản vẽ mặt bằng và mặt cắt phải chỉ rõ vị trí của khe suối ngầm, sông cổ và các tư liệu về những địa tầng có thể xảy ra hiện tượng phun trào, cát chảy, đồng thời đưa ra các biện pháp và kiến nghị phòng ngừa.

(2) Tiến hành thống kê và tổng hợp phân tích các thông số cơ lý của đất nền cần thiết cho thiết kế và thi công công trình chắn giữ hố đào, đề ra trị số kiến nghị của các thông số.

(3) Cung cấp tài liệu và thông số về các tầng chứa nước, cũng như nguồn nước có thể gây úng ngập, nêu các kiến nghị về phương án thi công chắn giữ hố đào và hạ mực nước ngầm hoặc cần tháo khô tiểu vùng xây dựng.

(4) Dự kiến sự biến đổi quan hệ ứng suất-biến dạng của khối đất do đào hồ móng gây ra và những ảnh hưởng bất lợi của việc hạ mực nước ngầm có thể xảy ra cho môi trường xung quanh.

(5) Nêu kiến nghị về việc đo đạc ở hiện trường với các kết cấu chắn giữ và việc quan trắc trong thi công hố đào hoặc công trình lân cận.

Ngoài những nội dung chính nói trên có thể thêm những phụ lực tương ứng với các phần chính của báo cáo.

5. Điều tra công trình xung quanh hố đào

Trước khi thiết kế và thi công công trình chắn giữ hố đào sâu, phải điều tra tường tận môi trường xung quanh, làm rõ vị trí, hiện trạng của các công trình xây dựng, các kết cấu ngầm, đường sá, ống ngầm,… hiện đang có trong phạm vi ảnh hưởng, đồng thời dự tính những ảnh hưởng đối với công trình do việc việc đào và hạ mực nước ngầm gây ra. Đề ra các biện pháp đề phòng, khống chế và quan trắc cần thiết.

(1) Công trình xây dựng trên mặt đất: Các công trình xây dựng trong phạm vi ảnh hưởng bằng khoảng 2-4 lần độ sâu hố đào ở xung quanh hố móng, phải điều tra rõ về hình thức kết cấu, kiểu loại, kích thước và độ chôn sâu của móng, thời gian thi công xây dựng, tình hình sử dụng, hiện trạng của lún, biến dạng, tình hình ổn định, có bị lún, nghiêng không đều nghiêm trọng không, có vết nứt không và bề rộng vết nứt như thế nào…

(2) Kết cấu ngầm: Chủ yếu là đường xe điện ngầm, đường hầm, công trình phòng không, bể chứa dầu, nhà gara ngầm… Làm rõ hình thức kết cấu, độ chôn sâu, vị trí mặt bằng, công năng sử dụng và khả năng có thể xảy ra khi di dịch vị trí.

(3) Đường ống ngầm: chủ yếu là ống khí đốt, ống cấp/thoát nước, đường cáp điện, điện thoại… Phải điều tra rõ về công năng sử dụng, vị trí, độ chôn sâu, áp lực trong ống, đường kính ống, vật liệu ống và cấu tạo mối nối ống…

(4) Đường sắt, đường bộ: Điều tra rõ về đường ray của đường sắt, kết cấu mặt đường bộ, cự li từ đường sắt/ bộ tới hố móng, tình hình của nền đường, lưu lượng xe cộ và tải trọng của xe…

Tóm lại, để việc khảo sát nói trên có đủ thông tin phục vụ cho thiết kế và thi công hố đào sâu cần phải có những số liệu trắc đạc công trình, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, công trình lân cận và khi cần cả số liệu về khí tượng thuỷ văn nữa.

(Nguồn: T/C Người Xây dựng - số 6/2008)