TCVN 9363:2012 - Khảo sát cho xây dựng - Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng

Quy định chung

1. Nhiệm vụ khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế, thi công nền móng nhà cao tầng do nhà thầu tư vấn thiết kế lập, chủ đầu tư phê duyệt. Phương án khảo sát địa kỹ thuật được nhà thầu khảo sát soạn thảo trên cơ sở nhiệm vụ khảo sát địa kỹ thuật và được chủ đầu tư phê duyệt.

2. Công tác khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng được thực hiện theo các giai đoạn tương ứng với các giai đoạn thiết kế: khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn trước thiết kế cơ sở, khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế cơ sở, khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế kỹ thuật và khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công. Khi vị trí công trình xây dựng đã được xác định có thể bỏ qua giai đoạn khảo sát trước thiết kế cơ sở.

3. Công tác khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng gắn liền với công tác khảo sát chung cho xây dựng, theo TCVN 4419:1987.

4. Cơ sở để lập phương án khảo sát địa kỹ thuật

- Các tài liệu lưu trữ liên quan đến khu vực dự kiến xây dựng: cấu trúc địa chất, địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, các vấn đề về động lực công trình, tính chất cơ lý của đất đá;

- Nhiệm vụ khảo sát địa kỹ thuật, các số liệu liên quan đến đặc điểm công trình như mặt bằng, kết cấu, công năng sử dụng.

5. Các vấn đề chủ yếu cần giải quyết trong khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng

Làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình của khu vực xây dựng, bao gồm: đặc điểm địa kiến tạo (địa tầng, cấu trúc địa chất, kiến tạo); Địa hình - địa mạo; Địa chất thuỷ văn; Các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình; Tính chất cơ lý của đất đá; Vật liệu xây dựng thiên nhiên.

Trong mọi trường hợp, đều phải chỉ rõ vị trí và những đặc điểm của lớp đất có thể mang phần lớn hoặc phần đáng kể của tải trọng công trình (gọi là lớp mang tải).

Khi lớp mang tải ở tương đối sâu hoặc sâu, phải dùng móng cọc để truyền tải trọng xuống, cần cung cấp những thông tin về phạm vi phân bố cùng các tính chất cơ lý của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua, hệ số ma sát của đất với cọc, khả năng phát sinh lực ma sát âm lên cọc trong trường hợp sử dụng cọc ma sát và đặc biệt là của lớp đất chịu lực dưới mũi cọc trong trường hợp sử dụng cọc chống.

Khi lớp mang tải là đá cần làm rõ mức độ phong hoá và nứt nẻ, chỉ số RQD, các tính chất vật lý cần thiết, sức kháng nén dọc trục của lõi đá. Trong một số trường hợp cần xác định sức kháng cắt, kháng tách vỡ của đá.

Khi có một hoặc một số quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình (động đất, lũ quét, lũ bùn đá, trượt lở, karst,...), ngoài việc giải quyết các vấn đề nêu trên, cần tham khảo các tiêu chuẩn tương ứng để thực hiện những khảo sát bổ sung.

Khi dự kiến áp dụng các giải pháp xử lý nền, cần tiến hành thử nghiệm và quan trắc trước cũng như sau khi xử lý.

Khi thiết kế hố đào sâu, cần thí nghiệm và dự báo khả năng hạ thấp mực nước ngầm, mức độ ảnh hưởng tới các công trình lân cận, kiến nghị các giải pháp xử lý nếu cần.

Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác khảo sát địa kỹ thuật

1. Khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn trước thiết kế cơ sở

Kết quả khảo sát của giai đoạn này dùng để luận chứng cho quy hoạch tổng thể và lập phương án cho giai đoạn khảo sát tiếp theo.

Trong giai đoạn này cần làm rõ các vấn đề sau:

- Đánh giá sơ bộ các yếu tố điều kiện địa chất công trình;

- Khả năng bố trí một cách thích hợp các công trình xây dựng;

- Các loại móng có khả năng sử dụng cho công trình.

Phương pháp khảo sát là thu thập, phân tích, tổng hợp các tài liệu đã có liên quan đến khu vực khảo sát. Trong trường hợp cần thiết thì bổ sung thêm đo vẽ địa chất công trình.

2. Khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế cơ sở

Mục tiêu khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế cơ sở là cung cấp số liệu về địa tầng cấu trúc địa tầng, tính chất cơ lý của đất đá, nước dưới đất làm cơ sở cho việc lập luận chứng và kiến nghị các phương án móng thích hợp.

Nhiệm vụ khảo sát bao gồm:

- Xác định sự phân bố của các các lớp đất đá theo diện và chiều sâu;

- Xác định đặc tính cơ lý của các lớp đất, mực nước dưới đất và đánh giá sơ bộ về khả năng ăn mòn của nước;

- Đánh giá sơ bộ khả năng chịu tải, tính nén lún của các lớp đất đá nghiên cứu;

- Đánh giá sơ bộ các hiện tượng địa chất bất lợi ảnh hưởng đến công tác thi công hố đào sâu và kiến nghị các phương án chống đỡ.

Phương pháp khảo sát:

- Phương pháp địa vật lý;

- Khoan kết hợp thí nghiệm SPT, lấy mẫu đất để mô tả và phân tầng. Khối lượng mẫu nguyên trạng để thí nghiệm trong phòng được lấy trong một số hố khoan đại diện: 1 mẫu đến 2 mẫu cho lớp đất có bề dày nhỏ hơn 5 m, 2 mẫu đến 3 mẫu cho lớp đất dày từ 5 m đến 10 m, 3 mẫu đến 4 mẫu cho lớp đất dày từ 10 m đến 15 m;

- Thí nghiệm xuyên tĩnh được xen kẽ giữa các hố khoan, nhằm xác định sự biến đổi tổng quát bề dày các lớp đất và độ cứng của chúng;

- Thí nghiệm cắt cánh hiện trường (đối với đất có độ trạng thái từ dẻo mềm đến chảy);

- Thí nghiệm trong phòng với mẫu đất nguyên trạng xác định các chỉ tiêu phân loại đất, độ bền và tính biến dạng của các loại đất;

- Phân tích hoá học một số mẫu nước đặc trưng.

Bố trí mạng lưới thăm dò

Trong giai đoạn khảo sát phục vụ thiết kế cơ sở, các điểm thăm dò được bố trí theo mạng lưới, khoảng cách giữa các điểm khảo sát được quyết định dựa trên các yếu tố sau:

- Mức độ đầy đủ và chất lượng của các tài liệu thu thập được trong giai đoạn điều tra ban đầu;

- Mức độ quan trọng và phức tạp của kết cấu, tải trọng và diện tích bố trí công trình;

- Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình.

Khoảng cách giữa các điểm khảo sát thường dao động từ 50 m đến 200 m. Tuy nhiên việc bố trí cụ thể các điểm khảo sát còn biến đổi tuỳ thuộc vào đặc điểm phân bố của từng khu trong khu đất xây dựng công trình. Có thể bố trí thí nghiệm cắt cánh, thí nghiệm nén ngang, thí nghiệm xuyên giữa các hố khoan với khoảng cách dày hơn tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật.

Chiều sâu các điểm thăm dò được xác định tuỳ thuộc công trình, mức độ quan trọng của kết cấu, mức độ phức tạp về điều kiện địa chất công trình (tham khảo Phụ lục C).

3. Khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Mục đích khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế kỹ thuật là cung cấp đầy đủ và chi tiết số liệu về cấu trúc địa chất, các chỉ tiêu cơ lý của đất đá, nước dưới đất của khu đất xây dựng để chính xác hoá vị trí xây dựng các hạng mục công trình và tính toán thiết kế nền móng công trình.

Nhiệm vụ khảo sát là làm sáng tỏ điều kiện địa chất công trình; Phân chia chi tiết các lớp đất đá; đặc điểm địa chất thuỷ văn và các hiện tượng địa chất bất lợi cho xây dựng công trình; Lấy các mẫu nước dưới đất để xác định các tính chất vật lý, phân tích thành phần hoá học và đánh giá khả năng ăn mòn đối với các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế thi công hố đào sâu:

- Làm rõ sự phân bố và chiều dày các lớp đất trong phạm vi ảnh hưởng thi công hố đào, các chỉ tiêu cơ học của đất nền cần đáp ứng mô hình tính toán thiết kế;

- Làm rõ hiện trạng, đặc điểm kết cấu và khả năng biến dạng đối với các công trình lân cận và công trình ngầm do thi công hố đào. Tại khu vực có đường ống tập trung dày đặc, cần phải thu thập các hồ sơ dữ liệu để làm rõ loại hình, mặt bằng bố trí, độ sâu và khi cần thiết nên tiến hành thăm dò hệ thống đường ống dưới công trình;

- Cung cấp các thông số, điều kiện địa chất thuỷ văn phục vụ tính toán chống giữ và chống thấm cho thành và đáy hố đào.

Khảo sát phục vụ phương án gia cố nền (nếu có):

- Cung cấp các thông số cơ lý của đất nền cần thiết cho công tác thiết kế và thi công; phương án xử lý gia cố;

- Đánh giá khả năng ảnh hưởng của phương án xử lý gia cố đối với môi trường và công trình lân cận. Kiến nghị các phương án xử lý tương ứng.

Phương pháp khảo sát thăm dò trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật:

- Khoan kết hợp thí nghiệm SPT, lấy mẫu thí nghiệm. Lấy mẫu đất để xác định các chỉ tiêu cơ lý. Số lượng mẫu thí nghiệm cho từng lớp đất phải đủ tập hợp thống kê, bảo đảm độ tin cậy yêu cầu được qui định trong các tiêu chuẩn xây dựng.

- Thí nghiệm xuyên tĩnh để cung cấp số liệu cho thiết kế móng cọc;

- Thí nghiệm xuyên động được kết hợp để chính xác hoá mái lớp tựa cọc và lựa chọn phương pháp đóng cọc;

- Thí nghiệm cắt cánh sử dụng chủ yếu với đất yếu (bùn, than bùn, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến chảy);

- Quan trắc nước dưới đất để xác định chế độ biến đổi mực nước tĩnh, đo áp lực nước theo chiều sâu;

- Thí nghiệm xác định hệ số thấm của đất đá tại hiện trường;

- Thí nghiệm trong phòng các mẫu đất đá nguyên trạng và không nguyên trạng lấy trong các hố khoan và hố đào thăm dò, tham khảo Phụ lục F. Ngoài việc thí nghiệm tất cả các chỉ tiêu cơ lý, cần phải xác định các đặc trưng tính thấm nước, trương nở và co ngót của đất đá đặt tầng hầm. Phân tích đánh giá mức độ ăn mòn kết cấu bê tông và bê tông cốt thép của nước dưới đất.

Bố trí mạng lưới khảo sát

- Mạng lưới thăm dò phải được bố trí trực tiếp ở phạm vi móng các khối nhà, công trình hoặc hạng mục công trình. Khoảng cách giữa các điểm thăm dò tuỳ thuộc mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình, cấp loại công trình, kích thước mặt bằng nhà và tính nhạy cảm với sự lún không đều của đất nền (tham khảo Phụ lục D).

- Thành phần và khối lượng công tác khảo sát để thiết kế móng cọc ma sát có thể tham khảo tại Bảng D.1 Phụ lục D.

- Số lượng các điểm khảo sát khống chế không được ít hơn 1/3 số lượng điểm khảo sát.

- Số lượng điểm khoan lấy mẫu và thí nghiệm hiện trường không ít hơn 2/3 tổng số điểm khảo sát.

Chiều sâu các điểm thăm dò

- Chiều sâu thăm dò trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật thì phụ thuộc chủ yếu vào kết quả khảo sát của giai đoạn trước và loại nền móng sử dụng.

- Đối với công trình trên nền tự nhiên, chiều sâu của các công trình thăm dò phụ thuộc vào chiều sâu của đới chịu nén nhưng phải lớn hơn chiều sâu đới chịu nén từ 1 m đến 2 m.

- Đối với cọc chống hoặc cọc có mũi chịu lực là chính, chiều sâu thăm dò không ít hơn 5 m dưới mũi cọc. Đối với lớp chịu lực là đá nếu gặp dải vụn do đứt gãy hoặc hang động nên khoan xuyên vào trong lớp đá gốc không phong hoá ít nhất 3 m.

- Đối với cọc ma sát hoặc ma sát là chính, chiều sâu thăm dò phải vượt qua chiều sâu vùng hoạt động của móng khối quy ước dưới mũi cọc, tới độ sâu mà ứng suất của công trình truyền xuống nhỏ hơn hoặc bằng 15 % ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra.

- Đối với phương án dùng cọc có độ dài khác nhau, chiều sâu khảo sát được xác định theo cọc có chiều dài lớn nhất.

- Chiều sâu và phạm vi khảo sát cho hố đào phải căn cứ vào điều kiện địa chất công trình và yêu cầu thiết kế để xác định:

- Độ sâu thăm dò nên lấy từ hai lần đến ba lần chiều sâu hố đào.Trong phạm vi này, nếu gặp lớp sét cứng, lớp sỏi cuội hoặc đá, có thể căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật gia cố mà giảm chiều sâu khảo sát;

- Mặt bằng phạm vi khảo sát nên rộng hơn phạm vi hố đào, từ hai lần đến ba lần chiều sâu hố đào;

- Tại khu vực có lớp đất yếu dày, phạm vi và chiều sâu khảo sát nên mở rộng một cách thích hợp. Ngoài khu vực hố đào, cần thiết phải điều tra nghiên cứu, thu thập tài liệu để bổ sung.

4. Khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công - khảo sát phục vụ thi công

Khảo sát địa kỹ thuật giai đoạn này được tiến hành trước hoặc trong quá trình thi công công trình. Mục đích giai đoạn khảo sát này là kiểm tra và chính xác hoá các vấn đề còn nghi ngờ, thiếu hoặc bổ sung cho phương án dự phòng được đề cập trong kết luận và kiến nghị khi kết thúc giai đoạn thiết kế để chuyển sang giai đoạn thi công.

Nhiệm vụ khảo sát bao gồm:

- Bổ sung hoặc làm chính xác một số thông tin về địa tầng, cấu trúc địa chất, chỉ tiêu cơ lý của đất và của nước dưới đất trong trường hợp cần thiết để khẳng định hoặc điều chỉnh phương án thi công;

- Thí nghiệm kiểm tra kết quả trong và sau thi công như nén tĩnh cọc, siêu âm, khoan kiểm tra lõi cọc, lắp đặt thiết bị và quan trắc lún... Nếu có phương án xử lý gia cố nền cần tiến hành thí nghiệm hiện trường để đối chứng, kiểm tra tham số thiết kế và hiệu quả của phương án gia cố.

Mạng lưới bố trí và chiều sâu thăm dò được quyết định tuỳ thuộc vào yêu cầu và điều kiện cụ thể.

...

TCVN 9363:2012 được chuyển đổi từ TCXDVN 194:2006.

Chi tiết nội dung Tiêu chuẩn, mời Quý vị xem hoặc download tại đây: 

Tìm kiếm