Khảo sát địa hình công trình là một quá trình quan trọng và bắt buộc trong lĩnh vực xây dựng và quy hoạch, đóng vai trò quyết định đối với việc thiết kế, xây dựng, và quản lý các công trình. Điều này đặc biệt quan trọng để đảm bảo sự an toàn, ổn định và hiệu quả của mọi dự án xây dựng. 

Khảo sát địa hình công trình là gì?

Khảo sát địa hình công trình, thường được gọi là khảo sát địa hình, là quá trình nghiên cứu và đánh giá các yếu tố tự nhiên tại một vị trí cụ thể nơi dự kiến xây dựng công trình. Hoạt động này đóng vai trò quan trọng trong các giai đoạn quy hoạch, thiết kế, tính toán khối lượng đào và đắp đất cho công trình xây dựng. Đặc biệt, với các công trình quan trọng, việc theo dõi và quan trắc sự thay đổi vị trí, độ lún, và nghiêng của công trình trong quá trình thi công và vận hành là rất cần thiết để đảm bảo tính an toàn và ổn định, và đưa ra biện pháp khắc phục kịp thời nếu có sự vượt quá giới hạn cho phép.

Khảo sát địa hình công trình nhằm mục đích gì?

Khảo sát địa hình, một cách đơn giản, đề cập đến việc xác định tọa độ, độ cao, và thông tin địa vật tại một khu vực cụ thể. Mục tiêu của quá trình này bao gồm:

1. Lập dự án thiết kế và đầu tư xây dựng các loại công trình như công nghiệp, dân dụng, thủy lợi, và giao thông.

2. Xác định vị trí chính xác của từng thành phần công trình dự kiến hoặc đang trong quá trình xây dựng.

3. Đánh giá chi tiết điều kiện địa hình để cung cấp cơ sở cho quy hoạch và thiết kế dự án, nhằm tối ưu hóa khía cạnh kinh tế.

4. Xác định khối lượng cụ thể của đất cần đào và đắp để phát triển phương án thiết kế và thi công hợp lý.

5. Đối với các công trình quan trọng, khảo sát địa hình giúp xác định tình trạng sụt lún của địa hình và đề xuất biện pháp giải quyết kịp thời nếu có sự thay đổi không mong muốn.

Nhiệm vụ khảo sát địa hình công trình bao gồm

Công việc khảo sát địa hình cung cấp nhiều thông tin quan trọng, bao gồm:

1. Xác định chính xác vị trí của các hạng mục công trình.

2. Cung cấp đánh giá cụ thể về điều kiện địa hình trên tuyến khảo sát, giúp đề xuất biện pháp thi công.

3. Xác định tương đối chính xác khối lượng đất cần đào và đắp, hỗ trợ công tác thiết kế và thi công.

4. Đối với các công trình quan trọng, quá trình khảo sát có thể dự đoán sự thay đổi vị trí, sự sụt lún, và góc nghiêng của địa hình, giúp đánh giá mức độ ổn định. Nếu tình trạng này vượt quá giới hạn cho phép, phải áp dụng biện pháp khắc phục kịp thời.

5. Các công trình xây dựng cần phải được đo đạc kỹ lưỡng trước khi khởi công. Thông tin chi tiết thu thập từ quá trình khảo sát là cơ sở quan trọng để xây dựng phương án thiết kế, quy hoạch, và tính toán khối lượng một cách chính xác.

Các bước khảo sát địa hình công trình chi tiết

Bước 1: Khống chế cao độ

Trong bước đầu tiên này, việc khảo sát địa hình bắt đầu bằng việc xác định cao độ của các điểm khống chế quốc gia, sử dụng phương pháp thủy chuẩn hạng 3. Quá trình khảo sát được thực hiện trong phạm vi 5km từ các điểm cao độ quốc gia. Tại mỗi điểm cao độ quốc gia, việc đo truyền cao độ được tiến hành, từ đó xác định cao độ của các điểm khống chế tọa độ nằm trong khu vực. 

Để thực hiện việc đo này, thiết bị sử dụng là máy thủy chuẩn điện tử Leica DNA03 với độ chính xác 0,9mm/km hoặc máy thủy chuẩn quang học Leica NA2 với độ chính xác 0,7mm/km. Tuyến thủy chuẩn hạng 3 này sẽ được đo đi và đo về với sai số khép vòng cho phép không vượt quá 10√L (mm), trong đó L là chiều dài tuyến đo được tính bằng km. Phương pháp tính toán bình sai chặt chẽ là PVV = min.

Bước 2: Khống chế mặt bằng

Bước tiếp theo phụ thuộc vào diện tích cụ thể của khu vực khảo sát, nơi cần xác định các mốc cơ sở cấp 1 hoặc cấp 2 theo quy định đã đề ra. Khi tiến gần đến khu vực cần khảo sát, cần phải trích lực tối thiểu 02 điểm ở mốc tọa độ của nhà nước để thực hiện đo nối tọa đồ đến các mốc cơ sở cấp 1 hoặc cấp 2 nằm trong vị trí khảo sát. 

Trong quá trình này, sử dụng thiết bị GPS 2 tần số với độ chính xác khoảng 5 – 10mm và thời gian đo trong 1 ca khoảng 1 giờ. Cần lưu ý bố trí chính xác các điểm mốc cơ sở, tuân thủ quy định về khoảng cách tối đa, thời gian đo và cách bố trí ca đo từ mốc nhà nước, theo quy định và tiêu chuẩn xây dựng tại Việt Nam.

Bước 3: Xây dựng lưới khống chế tọa độ khu vực

Trong bước này, lưới khống chế tọa độ của khu vực cụ thể sẽ được xây dựng. Các thiết bị sử dụng bao gồm máy toàn đạc điện tử Leica TC1800 với độ chính xác đo cạnh là 2mm + 2ppm và độ chính xác đo góc là 1”. 

Phương pháp đo bao gồm việc đo cạnh 2 lần, đo góc 2 vòng thuận và đảo kính, cần đo đi và đo về. Sai số cho phép không vượt quá 12”, và sai số khép cạnh tương đối phải đạt 1/10.000. 

Cấu tạo mốc khống chế bao gồm việc sử dụng cây sắt đường kính 10mm có chiều dài 1.2m, được đóng sau xuống mặt đất. Trên bề mặt đất, có 1 khối bê tông dày 20cm với kích thước 30x30cm và mốc cao bằng mặt đất. Phương pháp tính toán bình sai chặt chẽ là PVV = min.

Bước 4: Công tác ngoại nghiệp

Trong bước này, việc đo vẽ địa hình chi tiết được tiến hành. Sử dụng các thiết bị như máy toàn đạc điện tử Leica TC307 và Leica TC405 để đo các điểm cụ thể trên diện tích khảo sát, bao gồm các cột điện, hàng rào, cống, nhà, đường, cao độ hố ga, đáy cống, và các điểm địa vật địa hình khác đã được thể hiện trên bản đồ địa hình. 

Ngoài ra, việc đo mặt cắt dọc và mặt cắt ngang cũng thể hiện được sự thay đổi của địa vật và địa hình của công trình. Khoảng cách giữa các điểm đo không vượt quá 2.3m, và trong trường hợp địa hình đặc biệt, khoảng cách này có thể ngắn hơn. Trong quá trình đo, cần thể hiện chính xác các thay đổi của địa vật và địa hình công trình.

Bước 5: Công tác nội nghiệp

Số liệu thu thập từ các thiết bị như máy toàn đạc điện tử và GPS, sau đó được lưu trữ trên máy tính để thực hiện việc tính toán và lập bản đồ. Từ những số liệu này, chúng ta có thể đánh giá, phân tích, kiểm tra và xử lý số liệu nội nghiệp để sử dụng trong các quy trình khác.