Khảo sát địa hình công trình là quá trình quan trọng và cần thiết trong việc xác định và thu thập thông tin về các yếu tố địa hình tại khu vực xây dựng. Trước khi tiến hành bất kỳ công trình xây dựng nào, việc nắm rõ địa hình là một bước quan trọng để đảm bảo sự an toàn, hiệu quả và chính xác của quy hoạch, thiết kế và thi công. 

Mục đích khảo sát địa hình công trình

Một cách đơn giản, khảo sát địa hình định nghĩa việc xác định tọa độ, cao độ và các đặc điểm địa vật mới tại khu vực cần nghiên cứu. Mục tiêu của quá trình khảo sát địa hình công trình này bao gồm:

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

2. Xác định chính xác vị trí của từng hạng mục trong các công trình dự kiến hoặc đã đang tiến hành xây dựng.

3. Đánh giá môi trường cụ thể của từng địa hình và sử dụng thông tin này để quy hoạch các dự án sao cho kinh tế và hiệu quả tối đa.

4. Xác định đúng khối lượng đào đắp trong quá trình thiết kế và thi công phù hợp.

Ngoài ra, trong trường hợp của các công trình quan trọng, quá trình khảo sát địa hình cũng cho phép phát hiện sụt lún địa hình và đưa ra các biện pháp giải quyết kịp thời.

Nhiệm vụ của khảo sát địa hình công trình

Việc xác định chính xác vị trí các hạng mục công trình là điều quan trọng trong quá trình khảo sát địa hình. Điều này giúp đánh giá cụ thể điều kiện địa hình của tuyến cần khảo sát, từ đó đề xuất các biện pháp thi công công trình phù hợp.

Khảo sát địa hình cũng giúp xác định tương đối chính xác khối lượng đào đắp trong quá trình thiết kế và thi công công trình. Điều này đảm bảo công tác thiết kế và thi công diễn ra hiệu quả và chính xác.

Đối với các công trình quan trọng, việc quan trắc chuyển vị lún và nghiêng trong quá trình thi công và khai thác rất quan trọng. Điều này giúp đánh giá mức độ ổn định và đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời nếu có bất kỳ vấn đề vượt quá giới hạn cho phép.

Trước khi tiến hành khởi công, tất cả các công trình xây dựng đều phải được đo đạc kỹ lưỡng. Thông tin chi tiết thu thập từ quá trình đo đạc sẽ hỗ trợ đề xuất các phương án thiết kế, quy hoạch và tính toán khối lượng một cách chính xác và đáng tin cậy.

Trình tự các bước khảo sát địa hình công trình

Bước 1: Khống chế cao độ

Bước này bao gồm việc xác định chính xác cao độ của các điểm trong khu vực khảo sát bằng phương pháp thủy chuẩn hạng 3, bắt đầu từ các điểm cao độ quốc gia của hệ Hòn Dấu. Quá trình đo di và khép vòng sẽ được thực hiện trong phạm vi 5km.

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 sẽ được sử dụng để đo đạc từng vị trí cao độ quốc gia lên các điểm khống chế tọa độ trong khu vực. Tuyến thủy chuẩn hạng 3 sẽ có sai số khép vòng cho phép là ≤ 10√L (mm), trong đó L là chiều dài của tuyến được tính bằng km.

Bước 2: Khống chế mặt bằng

Bước này tùy vào diện tích của từng khu vực khảo sát để đưa ra phương án đạt đủ mốc cơ sở cấp 1 hoặc cấp 2 theo quy phạm đã đề ra. Trước khi tiến gần khu vực tối thiểu, cần phải trích lực tối thiểu 02 điểm ở móc tọa độ của nhà nước để thực hiện đo nối tọa độ về các mốc cơ sở mỗi cấp trong vị trí khảo sát.

Thiết bị sử dụng trong quy trình khảo sát địa hình là GPS 2 tần số, có độ chính xác khoảng 5 – 10mm và thời gian đo trong 1 ca khoảng 1 giờ. Trong suốt quá trình đo, việc bố trí chính xác các điểm mốc cơ sở như khoảng cách tối đa, thời gian đo, và bố trí ca đo từ mốc nhà nước phải tuân thủ 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, sẽ tiến hành xây dựng lưới khống chế toàn bộ tọa độ khu vực. Các thiết bị đo sẽ bao gồm máy Toàn đạc điện tử Leica TC1800 với độ chính xác đo cạnh là 2mm + 2ppm và đo góc là 1”. Quá trình đo cạnh và đo góc sẽ được thực hiện hai lần, thuận và đảo kính, đồng thời cần đo đi và đo về. Sai số cho phép ≤ 12”, và sai số khép cạnh tương đối phải đạt 1/10.000.

Cấu tạo mốc khống chế sẽ sử dụng cây sắt ф10 dài 1.2m đóng sau xuống mặt đất. Trên bề mặt đổ 1 khối bê tông dày 20cm, kích thước 30x30cm và mốc cao bằng mặt đất. Phương pháp tính bình sai chặt chẽ là PVV = min.

Bước 4 : Công tác ngoại nghiệp

Trong quá trình khảo sát địa hình, sẽ tiến hành đo và vẽ chi tiết các yếu tố sau:

Đo vẽ các điểm và đối tượng địa hình

Sử dụng máy Toàn đạc điện tử Leica TC307 và Leica TC405 để đo vẽ các điểm địa vật và công trình như cột điện, hàng rào, cống, nhà, đường, cao độ hố ga, đáy cống nằm trước mặt công trình, hoặc các điểm địa hình đã được vẽ trên bản đồ địa hình theo ký hiệu tương ứng.

Đo mặt cắt dọc

Tại mỗi điểm đo chi tiết trong quy trình khảo sát địa hình, thực hiện đo mặt cắt dọc để thể hiện sự thay đổi của địa vật và địa hình của công trình. Khoảng cách giữa các điểm đo phải tuân thủ quy phạm và quy chuẩn nhất định. Nếu gặp địa hình đặc biệt hoặc có sự thay đổi không lường trước, sẽ đo theo địa hình đó và cần thể hiện chính xác khoảng cách, chiều dài của công trình cùng các đặc điểm chính.

Đo mặt cắt ngang

Cũng tại mỗi điểm đo, thực hiện đo mặt cắt ngang để thể hiện 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 đo bị thay đổi, cần đo theo địa hình và thể hiện chính xác những điểm thay đổi của địa vật và địa hình công trình.

Những hoạt động này giúp cung cấp thông tin chi tiết về địa hình và các yếu tố xung quanh công trình, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng, quy hoạch và thiết kế công trình.

Bước 5: Công tác nội nghiệp

Sau khi thu thập số liệu từ máy Toàn đạc điện tử, GPS và máy đo sâu, chúng ta sẽ nhập dữ liệu vào máy tính để thực hiện tính toán và tạo bình đồ. Các số liệu này cho phép chúng ta đánh giá, phân tích, kiểm tra và xử lý các thông tin nội nghiệp liên quan đến công trình hoặc khu vực đang khảo sát.