Điều 17 Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 115:2000 về thành phần, nội dung và khối lượng khảo sát địa chất trong các giai đoạn lập dự án và thiết kế công trình thuỷ lợi do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành

1. Chọn được tuyến tối ưu

2. Cung cấp các thông số kỹ thuật để thiết kế sơ bộ công trình.

3. Đề xuất các biện pháp xử lý đối với những vấn đề phức tạp về ĐCCT.

17.2- Thu thập phân tích tài liệu đã có : Nội dung như khoản 6.2

17.3- Đánh giá động đất và địa động lực hiện đại :

1. Trường hợp có lập BCNCTKT : Tiến hành đánh giá bổ sung khi cần thiết.

2. Trường hợp không lập BCNCTKT : Tiến hành như quy định tại khoản 6.4

17.4- Đo vẽ địa chất công trình :

1. Trường hợp có lập BCNCTKT :

Tiến hành đo vẽ bổ sung khi cần thiết để làm sáng tỏ điều kiện ĐCCT của các phương án vùng tuyến, đặc biệt là vùng tuyến chọn.

2. Trường hợp không lập BCNCTKT :

Phạm vi đo vẽ:Phạm vi đo vẽ địa chất công trình nên trùm lên tất cả các phương án tuyến bố trí công trình đầu mối bao gồm đập chính, đập phụ, tràn xả lũ, cống lấy nước ... Khi các vị trí các phương án tuyến công trình đầu mối hoặc từng hạng mục công trình xa nhau quá 10H thì tách chúng ra riêng để tiến hành đo vẽ. Trường hợp đặc biệt cần nối các vị trí đó lại với nhau phải có luận chức xác đáng.

Đo vẽ địa chất công trình đối với từng phương án vùng tuyến phải đáp ứng được các yêu cầu sau :

- Đủ tài liệu để xác định được quy luật cơ bản của cấu trúc địa chất, địa chất thuỷ văn, địa mạo của khu vực tuyến khảo sát.

- Tính đến khả năng dịch chuyển tim đập, cao độ mực nước dâng và các phương án bố trí đầu mối thuỷ lực khác nhau.

- Đủ để đánh giá ổn định và khả năng thấm vòng vai đập khu vực sườn đồi và phân thuỷ ở gần tuyến đập.

- Xác định khả năng thấm ở nền đập, nước thấm vào hố móng công trình và sự bào xói khu vực bờ hạ lưu gần công trình.

Trong mọi điều kiện, phạm vi đo vẽ địa chất công trình không nhỏ hơn 100-200m tính từ đường viền của công trình chính.

Thông thường, phạm vi đo vẽ địa chất tính từ đường viền công trình về thượng hạ lưu mỗi bên là 4H, về hai bên vai đập mỗi bên H, nhưng không vượt qua đỉnh đồi (hoặc núi) mà vai đập gối vào.

Tỷ lệ đo vẽ địa chất công trình tuỳ thuộc vào điều kiện phức tạp về cấu trúc địa chất, kích thước và kiểu công trình được thiết kế, nó biến thiên từ 1/2.000 ¸ 1/10.000.

17.5- Thăm dò địa vật lý :

1. Trường hợp có lập BCNCTKT : Tiến hành thăm dò bổ sung khi cần thiết đối với những vấn đề còn tồn tại ở BCNCTKT hoặc đối với những nơi có điều kiện ĐCCT phức tạp.

2. Trường hợp không lập BCNCTKT :

Tiến hành thăm dò địa vật lý giải quyết về :

                        - Cấu tạo địa tầng của vùng tuyến.

                        - Bề mặt đá gốc (ranh giới giữa trầm tích đệ tứ và bề mặt đá gốc).

                        - Các đới đứt gãy kiến tạo và nứt nẻ tăng cao.

                        - Độ sâu nước dưới đất.

Đối với vùng tuyến có khả năng được chọn là vùng tuyến tối ưu thì công tác địa vật lý được làm kỹ hơn.

Trên mỗi vùng tuyến so chọn thông thường chỉ bố trí một mặt cắt địa vật lý đại diện cho vùng tuyến đó. Riêng vùng tuyến có khả năng được chọn có thể đo 3 mặt cắt (1 tim,1 thượng và 1 hạ). Các mặt cắt địa vật lý sẽ được sử dụng cùng với các hình trụ hố khoan, hố đào để lập các mặt cắt địa chất của tuyến đập và các công trình đầu mối khác.

Ở những nơi có đứt gãy kiến tạo, có cấu tạo địa chất phức tạp, tại một mặt cắt có thể cùng thực hiện đo địa vật lý khác nhau để cho kết quả chính xác.

Trong mọi trường hợp cần sử dụng biện pháp thăm dò địa vật lý hợp lý nhằm tiết kiệm việc khoan đào.

Khi phân tích và xử lý tài liệu địa vật lý phải tận dụng các hố khoan đào có sẵn để làm chuẩn cho địa tầng tại điểm đó.

17.6- Khoan, đào, xuyên.

1. Trường hợp có lập BCNCTKT : Tiến hành khoan, đào, xuyên bổ sung để xác định cụ thể điều kiện ĐCCT của các vùng tuyến nhất là vùng tuyến được chọn.

2. Trường hợp không lập BCNCTKT : Tiến hành khoan, đào, xuyên để :

- Xác định địa tầng, tìm hiểu các lớp đê tứ.

- Trạng thái các loại nham thạch như mức độ phong hoá, đặc tính cơ lý, độ nứt nẻ, phân lớp, tính thấm nước, tình hình thấm nước, nước ngầm, đứt gãy v.v...

- Bổ sung mạng lưới điểm địa chất khi trong phạm vi đo vẽ ít xuất hiện các vết lộ địa chất.

- Lấy mẫu đất, đá, nước để thí nghiệm.

- Vẽ các mặt cắt địa chất công trình (thể hiện trên mặt cắt các tài liệu về địa tầng đứt gãy, mực nước xuất hiện và ổn định, mức độ phong hoá đất đá, tính thấm nước ...).

Khoan tay, đào và xuyên: Thực hiện khi nền công trình có cấp đất từ cấp I ¸ IV theo phụ lục, với chiều sâu khoan đào thường không quá 30m. Đối với đất ở trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy sử dụng loại xuyên tĩnh (CPT), với những loại đất khác dùng xuyên tiêu chuẩn (SPT). Số lượng các hố xuyên nên vào khoảng 30 - 50% số hố khảo sát (khoan, đào và xuyên).

Khoan máy thực hiện khi nền công trình có cấp đất đá từ I ¸ XII.

- Cự ly các hố khoan đào phụ thuộc vào kết cấu công trình và địa chất nền công trình. Thông thường cự ly này được quy định như sau :

Công trình bêtông :

Theo độ phức tạp của địa chất nền :

            - Đơn giản         75 - 100 m/hố.

            - Bình thường    50 - 75 m/hố.

            - Phức tạp                     25 - 50 m/hố.

Công trình đập đất, đá đổ, đất đá hỗn hợp :

            - Đơn giản                     100 - 150 m/hố

            - Trung bình                   75 - 100 m/hố

            - Phức tạp                     50 - 75 m/hố

Trong những trường hợp đặc biệt như chiều dài tuyến công trình quá nhỏ, những công trình ngăn nước rất quan trọng cự ly trên có thể rút ngắn nhưng phải được sự đồng ý của chủ đầu tư.

Ngoài ra phải có một số hố khoan đào tối thiểu như sau :

- Mỗi đơn nguyên địa mạo ít nhất cũng có 1 hố khoan đào (lòng sông, thềm, bãi bồi, sườn đồi ...).

- Trên mỗi tuyến công trình có ít nhất 3 hố :

            Đối với đập : 1 hố lòng sông, 2 hố ở thềm hoặc vai đập.

            Đối với cống lấy nước: 1 hố ở tháp cống,1 hố ở thân cống,1 hố ở sân tiêu năng.

            Đối với đập tràn : 1 hố ở cửa vào, 1 hố ở thân đập, 1 hố ở sân tiêu năng.

Cần lưu ý bố trí có hố khoan đào,xuyên trên giao điểm của tuyến đập,tràn,cống...

Độ sâu hố khoan phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình của các tuyến và phải đạt được mục đích làm sáng tỏ các nội dung như :

- Tới lớp đất đá có khả năng làm nền công trình mà dưới tác dụng của công trình không làm ảnh hưởng tới sự thay đổi trạng thái của chính lớp đất đá nền đó.

- Xác định được giới hạn trên của tầng cách nước (hoặc lớp đất đá được coi như tầng cách nước khi hệ số thấm của lớp đó nhỏ hơn từ 5 ¸ 10 lần lớp trên nó).

- Xác định được mực nước xuất hiện và ổn định, chiều sâu các hố khoan vùng tuyến thường từ 2/3H ¸ H. Trong trường hợp đặc biệt có thể bố trí sâu hơn 1H.

17.7- Hầm ngang và giếng đứng :           

Loại công tác này chỉ dùng để khảo sát nền và vai của các công trình đập bêtông trọng lực, đập vòm cấp I, II, III có sườn dốc hoặc điều kiện địa chất phức tạp. Mục đích của các công trình thăm dò này là nhằm tìm hiểu cấu trúc địa chất các lớp đất đá vai đập, mức độ phong hoá, làm các thí nghiệm nén tĩnh và đẩy trượt để tìm hiểu các tính chất đá, ma sát giữa bêtông và đá nền ...

Tuỳ tính chất công trình và mức độ phức tạp về địa chất mà số lượng hầm, giếng từ 1 - 3 và khoảng cách các giếng, hầm thường từ 20 - 50m (thông thường phải đào vào tới đá tươi).

17.8- Thí nghiệm trong phòng và ngoài trời :

1. Thí nghiệm ngoài trời :

a) Trường hợp có lập BCNCTKT : Tiến hành bổ sung khi cần thiết.

b) Trường hợp không lập BCNCTKT :

- Thí nghiệm đổ nước : Đổ nước được tiến hành trong cả các hố khoan máy, khoan tay và hố đào. Cần có 1 - 2 giá trị hệ số thấm K cho mỗi lớp và đảm bảo sao cho mỗi vai đập có từ 2 ¸ 3 điểm đổ nước.

- Thí nghiệm múc, hút nước : Trong các lớp chứa nước cần có 1 - 3 giá trị hệ số thấm K.

- Thí nghiệm ép nước : Được thực hiện trong các lớp đá và chủ yếu cho những công trình từ cấp III trở lên. Trong các hố khoan máy trên toàn phạm vi tuyến đập đều tiến hành ép nước phân đoạn với chiều dài trung bình mỗi đoạn ép là 5m. Tại mỗi đới phân chia về thấm trong nền công trình có không ít hơn 3 giá trị lượng mất nước đơn vị q(l/f/m²).

Thí nghiệm cắt cánh (cắt quay) được thực hiện trong các hố khoan qua các lớp đất ở trạng thái dẻo chảy đến chảy với số lượng không ít hơn 3 giá trị       cho mỗi lớp.

- Thí nghiệm nén ngang và đẩy trượt : Thực hiện chủ yếu trong các hầm ngang, mỗi hầm nên thí nghiệm ít nhất là 5 bệ ở các đá khác nhau với các mức độ phong hoá khác nhau nhằm xác định cường độ của đá và modun tổng biến dạng E. Riêng thí nghiệm đẩy trượt có thể tiến hành ở các vị trí khác ngoài hầm ngang.

2. Thí nghiệm trong phòng :

a) Trường hợp có lập BCNCTKT : Tiến hành thí nghiệm bổ sung đối với các mẫu khoan đào bổ sung.

b) Trường hợp không lập BCNCTKT :

Thí nghiệm các tính chất cơ lý cho mỗi lớp đất từ 6 - 10 mẫu đối với các công trình cấp I, II, III và 3 - 6 mẫu đối với các công trình cấp IV, V.

Nghiên cứu hoá đất chỉ tiến hành khi tính chất hoá học của chúng có ảnh hưởng tới tính ổn định cuả công trình.

Số lượng cho các loại thí nghiệm :

            Mẫu thí nghiệm cơ lý đá :

                                                3 - 5 mẫu/loại đá cho các công trình cấp I ¸ III.

                                                1 - 2 mẫu/lloại đá cho các công trình cấp IV V.

            Mẫu thạch học :             2 - 5 mẫu/loại đá.

            Mẫu nước          :          2 - 4 mẫu/ cho mỗi lớp chứa nước,

                                                2 - 6 mẫu nước mặt.