4.1 Mục tiờu khảo sỏt
Mục tiờu khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế cơ sở là nhằm đỏnh giỏ điều kiện ĐCCT để: b ố trớ sơ bộ cỏc hạng mục cụng trỡnh; lựa chọn sơ bộ cỏc giải phỏp thi cụng, phương ỏn gia cố nền múng và xử lý karst; định giỏ tổng chi phớ cụng trỡnh; dự kiến cỏc vấn đề ĐCCT phải nghiờn cứu kỹ ở giai đoạn sau.
4.2 Nhiệm vụ khảo sỏt
Nhiệm vụ khảo sỏt ĐCCTgiai đoạn thiết kế cơ sở là làm sỏng tỏ cỏc yếu tố điều kiện ĐCCT và hiện trạng phỏt triển karst ở mức độ chi tiết khỏc nhau:
a) Cấu trỳc địa chất:
Đối với đất đỏ tầng phủ: phõn chia thành cỏc đơn nguyờn địa chất theo mức độ đồng nhất về tuổi-nguồn gốc và thành phần hạt.
Đối với đỏ gốc: Phõn chia theo thành phần thạch học (đỏ vụi, đolomid, macnơ) và đặc biệt chỳ ý đến đặc điểm kiến trỳc và cấu tạo của đỏ gốc ( đỏ cacbonat cú xen kẹp thấu kớnh hoặc lớp khụng liờn tục; đỏ cacbonat xen kẹp nhiều lớp phicacbonat; xen kẽ giữa đỏ cacbonat và phi cacbonat; đỏ cacbonat cú cấu tạo hạt thụ, hạt nhỏ, đều hạt,...).
b) Kiến tạo: Xỏc định đứt góy và bậc của chỳng, chiều dài và chiều rộng đới cà nỏt, tớnh chất của đới cà nỏt.
c) Tõn kiến tạo: cỏc giai đoạn nõng hạ tõn kiến tạo và đặc điểm lịch sử phỏt triển địa chất.
d) Thuỷ văn: đặc điểm biến đổi lưu lượng và tổng khoỏng hoỏ theo chiều dài phỏt triển mạng sụng suối.
e) Địa chất thuỷ văn: Quan hệ giữa nước mặt và nước ngầm, mực nước và thành phần hoỏ học, khả năng ăn mũn của nước dưới đất, tớnh thấm của đất đỏ tầng phủ và đỏ bị karst hoỏ.
f) Địa hỡnh - địa mạo: Phõn chia chớnh thức cỏc đơn vị cấu trỳc địa mạo.
g) Cỏc chỉ tiờu cơ lý đất đỏ: Cỏc chỉ tiờu phõn loại đất đỏ ở dạng max- min. Cỏc chỉ tiờu cơ lý nhận được do thớ nghiệm nhanh (dung trọng, tỷ trọng, độ ẩm, độ bền nộn một trục, mụ đun đàn hồi, thành phần thạch học, thành phần hạt, khả năng trương nở, đặc điểm biến đổi đất đỏ theo cỏc chỉ tiờu phõn loại).
h) Cỏc quỏ trỡnh địa chất tự nhiờn và nhõn sinh khỏc trong khu vực
Về hiện trạng phỏt triển karst: xỏc định ranh giới cỏc khu vực cú mức độ phỏt triển karst khỏc nhau ( phõn vựng karst); liệt kờ toàn bộ cỏc loại hỡnh karst cú mặt trong khu vực; liệt kờ cỏc biểu hiện của karst trờn mặt đất ( cỏc hố sập, phễu, lỳn,
…); liệt kờ cỏc biểu hiện và tồn tại karst ngầm, cỏc đới phỏ huỷ và giảm tải trong đỏ karst và tầng phủ, đặc điểm và thành phần chất lấp nhột.
4.3 Ranh giới khảo sỏt
Ranh giới khảo sỏt ĐCCTgiai đoạn thiết kế cơ sở là ranh giới của phương ỏn đó lựa chọn xõy dựng cụng trỡnh, cỏc tuyến giao thụng nằm ngoài cụng trỡnh và cú mở rộng trờn cơ sở xỏc định cỏc yếu tố tự nhiờn ảnh hưởng đến quỏ trỡnh phỏt triển karst, điều kiện và lịch sử phỏt triển karst, cũng như cỏc yếu tố nhõn sinh làm gia tăng sự phỏt triển karst.
4.4 Nội dung và khối lượng khảo sỏt
Cỏc cụng tỏc khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế cơ sở được sắp xếp theo thứ tự như sau: thu thập, phõn tớch, tổng hợp cỏc tài liệu đó cú; đo vẽ ĐCCT; thăm dũ địa vật lý mặt đất; khoan - khai đào; thăm dũ địa vật lý lỗ khoan; thớ nghiệm ĐCTV; thớ nghiệm đất đỏ tại hiện trường; lấy mẫu thớ nghiệm và thớ nghiệm trong phũng; xử lý số liệu, viết bỏo cỏo. Trong đú khối lượng cụng việc tập trung chủ yếu vào: thu thập, phõn tớch, tổng hợp cỏc tài liệu đó cú, đo vẽ ĐCCT, thăm dũ địa vật lý mặt đất, cũn cỏc cụng tỏc khoan - khai đào, thớ nghiệm ĐCTV, ĐVL lỗ khoan lấy mẫu thớ nghiệm và thớ nghiệm trong phũng nờn tiến hành với khối lượng hạn chế.
Đặc điểm của giai đoạn thiết kế cơ sở là cụng tỏc khảo sỏt ĐCCT được tiến hành chủ yếu theo cỏc tuyến đặc trưng.
4.4.1 Thu thập, phõn tớch, tổng hợp cỏc tài liệu đó cú:
Cần thu thập và lập danh mục cỏc tài liệu chuyờn mụn đó cú trong phạm vi dự ỏn bao gồm: cỏc bản đồ địa hỡnh và mạng sụng suối; bản đồ địa chất chung; ảnh mỏy bay (đối với cỏc cụng trỡnh từ cấp II trở lờn và khụng phải là đơn lẻ); cỏc tài liờu khảo sỏt trước: địa chất cụng trỡnh, địa chất thuỷ văn, địa vật lý, khớ tượng-thuỷ văn, bỏo cỏo khảo sỏt ĐCCT giai đoạn trước TKCS (nếu cú).
4.4.2 Đo vẽ ĐCCT
Tỷ lệ đo vẽ ĐCCT tương ứng với mức độ chi tiết khảo sỏt ĐCCT và tỷ lệ bản đồ phõn vựng ĐCCT cho giai đoạn thiết kế cơ sở là 1: 10 000 ữ 1: 5 000. Lựa chọn tỷ lệ đo vẽ phụ
thuộc vào diện tớch khu vực nghiờn cứu, mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT và đặc điểm của cụng trỡnh dự kiến xõy dựng.
Đo vẽ ĐCCT cho phương ỏn đó lựa chọn để xõy dựng cụng trỡnh và khu vực lõn cận phải được tiến hành trờn nền địa chất hoặc thạch học-kiến tạo cú địa hỡnh với đầy đủ cỏc yếu tố về thạch học đỏ karst, cỏc yếu tố uốn nếp chớnh, phỏ huỷ kiến tạo và cỏc thụng số đi kốm: bậc, chiều sõu phõn bố, chiều dài, chiều rộng vựng ảnh hưởng. Ngoài vựng dự kiến xõy dựng, đo vẽ ĐCCT nờn tiến hành ở tỷ lệ nhỏ hơn.
Đo vẽ ĐCCT bao gồm cả nội dung đo vẽ thuỷ văn – cụng trỡnh và đặc biệt chỳ ý tới nội dung điều tra karst bề mặt.
4.4.3 Thăm dũ địa vật lý
Cỏc phương phỏp địa vật lý mặt đất (mặt cắt điện, mặt cắt địa chấn ) được sử dụng để khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế cơ sở nhằm xỏc định và khoanh vựng cỏc khu vực nứt nẻ và karst hoỏ mạnh, cỏc địa hỡnh karst trũng thấp, cũn phương phỏp đo sõu điện được sử dụng để xỏc định chiều sõu phõn bố của cỏc vựng đú và tỡm kiếm cỏc hang hốc karst. Cỏc phương phỏp địa vật lý lỗ khoan (carota tổng thể, phúng xạ lỗ khoan, đo đường kớnh lỗ khoan) được tiến hành để nghiờn cứu định lượng đặc điểm nứt nẻ của đất đỏ và hang hốc karst.
Cỏc phương phỏp địa vật lý mặt đất được sử dụng cú hiệu quả trong điều kiện chiều rộng của cỏc đới bị karst hoỏ khụng nhỏ hơn 80ữ100m, chiều sõu khụng quỏ 30ữ40m và
chiều dày tầng phủ khụng quỏ 4ữ15m. Theo kết quả thăm dũ địa vật lý tiến hành xõy dựng
cỏc mặt cắt địa vật lý, bản đồ dị thường, phõn vựng khu vực theo mức độ phỏt triển karst, xỏc định sơ bộ cỏc loại hang hốc và cỏc loại hỡnh karst khỏc, mà vị trớ và kớch thước của chỳng sẽ được chớnh xỏc hoỏ ở cỏc giai đoạn nghiờn cứu tiếp theo .
Cỏc phương phỏp đo mặt cắt điện, mặt cắt địa chấn được tiến hành theo cỏc tuyến khảo sỏt, vị trớ của cỏc tuyến được xỏc định trờn cơ sở kết quả điều tra karst bề mặt, tỷ lệ đo vẽ ĐCCT và chiều sõu dự kiến phỏt triển karst. Khoảng cỏch giữa cỏc tuyến thay đổi từ 25m đến 100m. Cỏc phương phỏp đo sõu điện được tiến hành chủ yếu tại cỏc điểm dị thường địa vật lý theo tài liệu đo mặt cắt điện, mặt cắt địa chấn. Cỏc phương phỏp địa vật lý lỗ khoan phải được tiến hành ở tất cả cỏc lỗ khoan sõu để nghiờn cứu karst.
4.4.4 Khoan - khai đào
Dựa vào kết quả đo vẽ ĐCCT, khảo sỏt ĐVL mặt đất cụng tỏc khoan – khai đào thăm dũ sẽ được bố trớ nhằm làm rừ thờm cấu trỳc địa chất, cỏc hang hốc karst, cỏc đới phỏ huỷ, lấy mẫu đất đỏ và nước để thớ nghiệm trong phũng, thớ nghiệm ĐCTV và ĐVL lỗ khoan. Khối lượng khoan – khai đào tối thiểu được kiến nghị theo bảng 1:
Bảng 1: Tỷ lệ đo vẽ ĐCCT và khối lượng khoan-khai đào tối thiểu trong vựng karst Tỷ lệ đo vẽ
ĐCCT
Tổng khối lượng khoan và khai đào / khối lượng hố khoan sõu để nghiờn cứu karst trờn 1km2 (hố)
Khoảng cỏch giữa cỏc hố khoan sõu (trung bỡnh), (m)
1: 10 000 9 ữ 16 / 2 ữ 8 700 ữ 350
Ghi chỳ: Số lượng hố khoan và khoảng cỏch giữa chỳng phụ thuộc vào mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT và đặc điểm của cụng trỡnh xõy dựng (cấp cụng trỡnh, đặc điểm kết cấu và tải trọng tỏc động, cụng nghệ thi cụng, điều kiện xõy dựng và khai thỏc sử dụng) và sẽ được chớnh xỏc hoỏ theo kết quả đo địa vật lý. Nếu cần thiết thỡ một số hố khoan cho giai đoạn thiết kế cơ sở sẽ được trang bị để quan trắc dài hạn.
Cỏc hố khoan sõu trong giai đoạn thiết kế cơ sở vừa cú chức năng thăm dũ, vừa cú chức năng lỗ khoan kỹ thuật và lỗ khoan chuyờn dụng.
4.4.5 Thớ nghiệm ĐCTV
Điều kiện ĐCTV được nghiờn cứu ở mức độ chi tiết tương ứng với tỷ lệ khảo sỏt và đo vẽ.
Đối với cỏc cụng trỡnh cú mức độ quan trọng khụng quỏ cấp II, dự kiến xõy dựng trờn vựng karst kộm phỏt triển, thỡ mức độ xũng nước và tớnh thấm của đỏ bị karst hoỏ nứt nẻ cú thể xỏc định theo cỏc dấu hiệu giỏn tiếp ( mức độ nứt nẻ, mức độ karst hoỏ, mức độ tiờu hao dung dịch khi khoan, ..).
Để đỏnh giỏ mức độ khụng đồng nhất về tớnh thấm của đỏ bị karst hoỏ theo diện và chiều sõu, cũng như thành phần hoỏ học của nước phải tiến hành bơm hỳt hoặc đổ nước hố khoan đơn (thử và thực nghiệm) theo phương phỏp thớ nghiệm nhanh. Trong trường hợp cần thiết phải tiến hành thớ nghiệm trong cỏc hố khoan ĐCTV theo từng khoảng. Số lượng và chiều dài cỏc khoảng thớ nghiệm cho mỗi lỗ khoan ĐCTV xỏc định theo kết quả nghiờn cứu địa vật lý lỗ khoan. Số lượng hố khoan sõu được chọn để thớ nghiệm ĐCTV bằng 1/2
ữ 1/3 số hố khoan sõu nghiờn cứu karst. Trong cỏc thớ nghiệm ĐCTV phải lấy mẫu nước
để phõn tớch hoỏ học.
4.4.6 Thớ nghiệm đất đỏ tại hiện trường
Thớ nghiệm đất đỏ tại hiện trường chủ yếu là xuyờn động và xuyờn tĩnh nhằm xỏc định cỏc đới lỗ hổng và dỡ tải trong đất đỏ loại cỏt và loại sột của tầng phủ. Khối lượng xuyờn phụ thuộc vào kết quả đo vẽ ĐCCT và ĐVL mặt đất.
4.4.7 Lấy mẫu thớ nghiệm và thớ nghiệm trong phũng
Lấy mẫu đất đỏ cho thớ nghiệm trong phũng từ tất cả cỏc hố khoan khảo sỏt bao gồm: theo cỏc dạng thạch học của đỏ karst hoỏ, vật liệu lấp nhột và cỏc đơn nguyờn ĐCCT của tầng phủ, mỗi loại một mẫu thớ nghiệm / trong một hố khoan. Tổng thể khụng nhỏ hơn 6 mẫu/một đơn vị địa tầng đó phõn chia.
Mẫu nước lấy từ tất cả cỏc tầng nước ngầm bắt gặp trong cỏc hố khoan, cỏc dũng chảy mặt, ao-hồ và cỏc dạng nước xuất hiện khỏc với khối lượng như sau:
a) Trong cỏc hố khoan: 1 mẫu thớ nghiệm/1 tầng. Tổng thể khụng nhỏ hơn 3 mẫu / một tầng chứa nước.
b) Cỏc dũng chảy mặt: lấy mẫu thớ nghiệm ở tất cả cỏc vị trớ của dũng chảy mặt thay đổi hướng chảy, thay đổi về lưu lượng dũng chảy, thay đổi về điều kiện địa mạo, mỗi vị trớ một mẫu.
c) Mỗi ao – hồ và cỏc dạng nước xuất hiện khỏc lấy một mẫu / một vị trớ, trừ trường hợp phỏt hiện trong ao-hồ cú cỏc dị thường đặc biệt như mạch nước núng, mạch nước lạnh,..thỡ tại mỗi dị thường đú lấy một mẫu thớ nghiệm.
4.4.8. Xử lý số liệu, viết bỏo cỏo
Theo kết quả khảo sỏt trong giai đoạn xử lý nội nghiệp phải tiến hành đỏnh giỏ sơ bộ điều kiện, cường độ phỏt triển karst cũng như mức độ nguy hiểm của karst với cụng trỡnh dự kiến xõy dựng, kiến nghị sử dụng hợp lý lónh thổ ( trong đú cú cả kiến nghị loại bỏ cỏc khu vực đặc biệt nguy hiểm), bố trớ hợp lý cỏc hạng mục cụng trỡnh, lựa chọn cỏc giải phỏp xử lý karst, soạn thảo được những nhiệm vụ phải giải quyết ở giai đoạn khảo sỏt thiết kế kỹ thuật tiếp theo.
Tất cả số liệu khảo sỏt phải được kiểm tra , hiệu chỉnh và hệ thống hoỏ, trờn cơ sở đú tiến hành lập bỏo cỏo kỹ thuật. Bỏo cỏo kỹ thuật gồm phần thuyết minh và phần phụ lục. Nội dung của phần thuyết minh như sau:
a) Phần mở đầu bao gồm: Nội dung như mục 3.4.3 a và bổ sung thờm túm tắt cụng tỏc khảo sỏt ĐCCT đó thực hiện ở giai đoạn trước thiết kế cơ sở (nếu cú).
b) Phần tổng quan: Nội dung như mục 3.4.3 b trờn cơ sở bổ sung thờm cỏc số liệu khảo sỏt của giai đoạn trước
c) Điều kiện ĐCCT khu vực nghiờn cứu:
Trỡnh bày và phõn tớch cỏc yếu tố điều kiện ĐCCT theo nhiệm vụ khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế cơ sở ( mục 4.2).
d) Đỏnh giỏ điều kiện địa chất cụng trỡnh:
Tiến hành phõn vựng ĐCCT lónh thổ theo điều kiện, đặc điểm và mức độ phỏt triển karst.
e) Kết luận: Trỡnh bày những luận điểm cơ bản để khuyến nghị bố trớ sơ bộ cỏc hạng mục cụng trỡnh và sử dụng hợp lý, bảo vệ lónh thổ, trong đú cú những kết luận về đỏnh giỏ, dự bỏo karst, việc sử dụng cỏc khu vực karst phỏt triển mạnh và những biện phỏp phũng chống. Dự kiến cỏc vấn đề ĐCCT phải nghiờn cứu kỹ ở giai đoạn sau.
Chỳ ý: Tuỳ thuộc vào tớnh chất tài liệu thu được trong quỏ trỡnh khảo sỏt mà cú thể sửa đổi cấu trỳc bỏo cỏo. Vớ dụ, phương phỏp khảo sỏt, kết quả khảo sỏt địa chất thuỷ văn, kết quả khảo sỏt địa vật lý, ... cú thể đưa thành cỏc phần riờng.
Phần phụ lục cần cú:
a) Cỏc bản vẽ bao gồm: Như mục 3.4.3, phần phụ lục bổ sung thờm bản đồ địa hỡnh bề mặt đỏ gốc; bản đồ địa hỡnh bề mặt (hoặc đỏy) và độ dày cỏc tầng thạch học quan trọng (nếu cần); bản đồ mực nước, thành phần hoỏ học và khả năng ăn mũn của nước trong cỏc tầng chứa nước khỏc nhau; bản đồ địa chất thuỷ văn;
b) Cỏc biểu bảng bao gồm: Như mục 3.4.3, phần phụ lục
c) Tài liệu gốc bao gồm: Như mục 3.4.3, phần phụ lục bổ sung thờm danh mục cỏc lỗ khoan, hố đào, cỏc điểm xuyờn; cỏc cột địa tầng lỗ khoan, mặt cắt hố đào, cỏc đồ thị xuyờn; cỏc tài liệu khảo sỏt địa vật lý; kết quả thớ nghiệm trong phũng; mẫu lưu của cỏc lỗ khoan.
5. Khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế kỹ thuật
5.1 Mục tiờu khảo sỏt
Mục tiờu khảo sỏt ĐCCT giai đoạn thiết kế kỹ thuật là đỏnh giỏ đầy đủ và chi tiết điều kiện ĐCCT trờn diện tớch đó bố trớ sơ bộ cỏc hạng mục cụng trỡnh để: bố trớ tối ưu và chớnh thức cỏc cụng trỡnh theo mặt bằng ; tớnh toỏn thiết kế sơ bộ nền múng cụng trỡnh; tớnh toỏn thiết kế sơ bộ xử lý karst; lựa chọn loại múng hợp lý cho cụng trỡnh; lựa chọn phương phỏp khai đào hiệu quả nhất; dự bỏo quy mụ phỏt triển cỏc quỏ trỡnh địa chất ảnh hưởng đến điều kiện xõy dựng và sử dụng cụng trỡnh; soạn thảo cỏc giải phỏp bảo vệ cụng trỡnh và nền địa chất khỏi cỏc quỏ trỡnh địa chất nguy hiểm.
5.2 Nhiệm vụ khảo sỏt
Nhiệm vụ khảo sỏt ĐCCTgiai đoạn thiết kế kỹ thuật là làm sỏng tỏ cỏc yếu tố điều kiện ĐCCT ( tối ưu và tương đối đồng đều trờn toàn bộ diện tớch đó bố trớ sơ bộ cỏc hạng mục cụng trỡnh ) và hiện trạng phỏt triển karst ở mức độ chi tiết như sau:
a) Cấu trỳc địa chất:
Đối với đất đỏ tầng phủ: phõn chia thành cỏc đơn nguyờn địa chất cụng trỡnh như mục 4.2 và chi tiết hơn ở mức độ đồng nhất về trạng thỏi.
Đối với đỏ karst: Phõn chia như ở mục 4.2 và bổ sung thờm phõn chia cỏc đới theo mức độ nứt nẻ và phỏt triển karst.
Đối với đỏ nằm dưới: thành phần khoỏng vật và thế nằm.
b) Kiến tạo: Như mục 4.2 và bổ sung thờm nội dung xỏc định cỏc hệ thống khe nứt, mật độ, chất lấp nhột trong đới cà nỏt của cỏc đứt góy .