Khảo sát địa chất là nguồn số liệu để kỹ sư kết cấu lựa chọn loại móng, xác định chiều dài cọc, tính toán phạm vi hố đào và giải pháp chống thấm phần ngầm. Công tác này đi theo từng bước thiết kế, và cho số liệu chuẩn xác nhất khi đơn vị thiết kế kết cấu tham gia ngay từ lúc lập nhiệm vụ khảo sát.
Khảo sát địa chất trả về 4 nhóm dữ liệu chính cho kỹ sư kết cấu: cấu trúc địa tầng cùng lớp đất chịu lực, chỉ tiêu cơ lý từng lớp, mực nước dưới đất kèm khả năng ăn mòn, và các hiện tượng địa chất bất lợi. Mỗi nhóm dữ liệu này trực tiếp khóa lại một quyết định trong hồ sơ phần ngầm.
Nhóm đầu tiên là mặt cắt các lớp đất theo chiều sâu, từ đó kỹ sư tìm ra tầng đất đủ tốt để tiếp nhận tải trọng của cả tòa nhà, gọi là lớp chịu lực.
Lớp này nằm nông thì công trình có thể đặt trên móng bè hoặc móng nông, còn nằm sâu dưới lớp đất yếu thì phải dùng cọc xuyên qua để cắm vào. Vì vậy, độ sâu lớp chịu lực gần như quyết định luôn chiều dài cọc.
Nhóm thứ hai là chỉ tiêu cơ lý như sức chịu tải và mức biến dạng của từng lớp đất. Những con số này đi thẳng vào mô hình tính, cho biết mỗi cọc chịu được bao nhiêu tải và công trình sẽ lún bao nhiêu theo thời gian.
Hai tòa tháp cùng chiều cao vẫn có thể cần số cọc chênh lệch nhau đáng kể chỉ vì nền đất khác nhau.
Nhóm thứ ba, hay bị xem nhẹ nhất, là nước dưới đất. TCVN 9363:2012 về khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng yêu cầu lấy mẫu nước để đánh giá khả năng ăn mòn đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
Mực nước ngầm cao buộc sàn tầng hầm phải chịu được lực đẩy nổi, còn nước có tính ăn mòn kéo theo yêu cầu khắt khe về cấp bê tông và lớp bảo vệ cốt thép.
Nhóm cuối cùng là những hiện tượng bất lợi như túi đất yếu, hang ngầm hay đới đá nứt vỡ, hiếm gặp nhưng đủ sức làm đổi hướng cả phương án móng. Cả 4 nhóm dữ liệu này được khảo sát địa chất bổ sung dần qua từng bước thiết kế của dự án.
Với nhà cao tầng, khảo sát địa chất được chia thành nhiều giai đoạn tương ứng với các bước thiết kế. Mỗi giai đoạn giải quyết một câu hỏi cụ thể của kỹ sư kết cấu, và số liệu bước sau bám sát kết quả bước trước, thay vì khoan một lần rồi áp dụng rập khuôn cho cả dự án.
Tiêu chuẩn khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng chia khảo sát địa chất thành 4 giai đoạn: trước thiết kế cơ sở, thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công.
Ở bước cơ sở, các điểm khảo sát bố trí theo lưới, thường cách nhau từ 50 m đến 200 m, đủ để định hình loại móng nhưng chưa đủ dày để tính từng đài cọc. Sang bước thiết kế kỹ thuật và bản vẽ thi công, số liệu phải chi tiết để tính toán nền móng cho từng hạng mục cụ thể.
Khung pháp lý hiện hành cũng đi theo đúng logic đó. Nghị định 217/2026/NĐ-CP, có hiệu lực từ 01/7/2026, quy định khi lập nhiệm vụ khảo sát ở bước thiết kế sau bắt buộc phải xem xét nhiệm vụ và kết quả khảo sát đã thực hiện ở bước trước đó.
Chủ đầu tư có thể so sánh 3 mốc khảo sát địa chất, gồm 2 mốc thiết kế (mỗi mốc gộp 2 giai đoạn của tiêu chuẩn) và đợt khảo sát kiểm chứng trong thi công, theo câu hỏi kết cấu cùng mức chi tiết số liệu trong bảng dưới đây:
| Giai đoạn khảo sát | Câu hỏi kết cấu cần trả lời | Mức chi tiết của số liệu |
|---|---|---|
| Trước và trong thiết kế cơ sở | Dùng loại móng nào, lớp chịu lực nằm ở khoảng sâu nào | Lưới điểm thưa, đủ nhận diện các lớp đất chính và mực nước |
| Thiết kế kỹ thuật và bản vẽ thi công | Cọc dài bao nhiêu, bố trí thế nào, hố đào tầng hầm cần giữ ra sao | Điểm khảo sát dày, đủ sâu theo phương án móng đã chọn |
| Thi công | Nền đất thực tế có khớp với giả thiết thiết kế hay không | Khảo sát bổ sung, thử tải cọc, quan trắc lún |
Qua 3 giai đoạn này, chi phí và tiến độ khảo sát địa chất nên được phân bổ theo tiến độ thiết kế ngay từ đầu.
Mật độ khoan thưa ở bước cơ sở chỉ hợp lý khi dự án đã lên kế hoạch cho đợt khảo sát chi tiết ở bước sau. Còn việc khoan ở đâu và sâu bao nhiêu thì được định ra từ nhiệm vụ khảo sát.
Chủ đầu tư có thể tìm hiểu thêm các yếu tố quan trọng khi chọn móng trong bài viết: Cần Dựa Vào Yếu Tố Nào Để Chọn Phương Án Móng Cho Dự Án?
Theo quy định hiện hành, chủ đầu tư tổ chức lập hoặc thuê đơn vị chuyên môn thiết kế, khảo sát lập nhiệm vụ khảo sát rồi phê duyệt. Khi bên soạn nhiệm vụ đã hình dung rõ phương án móng thì vị trí và độ sâu hố khoan sẽ ăn khớp với những gì hồ sơ kết cấu đòi hỏi.
Nhiệm vụ khảo sát địa chất là văn bản đặt hàng, nêu rõ mục đích khảo sát phục vụ bước thiết kế nào, phạm vi khu đất, tiêu chuẩn áp dụng, khối lượng dự kiến kèm dự toán và thời gian thực hiện.
Từ nhiệm vụ được duyệt, nhà thầu khảo sát mới lập phương án kỹ thuật để triển khai ngoài hiện trường. Nhiệm vụ đặt sai đầu bài thì hố khoan sẽ lệch vị trí hoặc thiếu độ sâu, dù nhà thầu khảo sát làm cẩn thận tới đâu.
Đơn vị thiết kế kết cấu nên tham gia sớm vì chiều sâu khảo sát phụ thuộc vào phương án móng. Tiêu chuẩn khảo sát nhà cao tầng yêu cầu điểm thăm dò cho cọc chống phải sâu không ít hơn 5 m dưới mũi cọc, và khi phương án dùng nhiều chiều dài cọc thì lấy theo cọc dài nhất.
Với hố đào tầng hầm, độ sâu thăm dò nên lấy từ hai đến ba lần chiều sâu hố đào, phạm vi mặt bằng rộng hơn hố đào từ hai đến ba lần chiều sâu.
Muốn biết cần khoan sâu bao nhiêu, trước hết phải có người ước lượng được cọc dài chừng nào và hố đào sâu bao nhiêu, đó chính là phần việc của kỹ sư kết cấu.
Tại Tháp Ven Sông Đà Nẵng, công trình 29 tầng với 2 tầng hầm do Song Anh tư vấn thiết kế kết cấu, biện pháp thi công định hướng là đào mở.
Với hố đào mở, vùng đất quanh mép hố cũng tham gia vào bài toán ổn định, nên phạm vi khảo sát địa chất không thể chỉ giới hạn trong ranh móng. Nhiệm vụ soạn khi đã rõ hướng móng và biện pháp đào sẽ tránh được cảnh khoan thiếu rồi phải điều máy khoan quay lại công trường.
Chủ đầu tư phê duyệt báo cáo khảo sát địa chất, nhưng được quyền yêu cầu nhà thầu tư vấn thiết kế (khi độc lập với nhà thầu khảo sát) hoặc thuê tư vấn kiểm tra trước. Phê duyệt không giảm trách nhiệm của bên khảo sát, song báo cáo thiếu sót vẫn sẽ đi thẳng vào hồ sơ tính toán móng.
Theo quy định về quản lý hoạt động xây dựng, báo cáo khảo sát phải có phần phân tích số liệu và kiến nghị giải pháp kỹ thuật phục vụ thiết kế, thi công. Dưới đây là 4 điểm kỹ sư kết cấu thường rà soát kỹ khi đọc báo cáo khảo sát địa chất:
Báo cáo hụt một trong 4 điểm trên là căn cứ để bổ sung nhiệm vụ khảo sát ngay trong lúc thiết kế, đúng như quy định cho phép. Bổ sung lúc này rẻ và nhanh hơn nhiều so với khi máy ép cọc đã vào hiện trường, bởi số liệu đất nền sai thì mô hình chính xác tới đâu cũng cho kết quả lệch lạc.
Chỉ tiêu cho hố đào sâu cần soát kỹ nhất, vì bài toán ổn định tường vây và đáy hố đào đòi hỏi phân tích địa kỹ thuật bằng công cụ chuyên dụng, phần mềm kết cấu như ETABS không làm thay được.
Báo cáo thiếu chỉ tiêu cho bước này thì hồ sơ phần ngầm sẽ thiếu hụt theo. Quy trình kiểm soát chất lượng hồ sơ độc lập được Song Anh phân tích chi tiết trong bài viết: Thẩm Tra Hồ Sơ Thiết Kế Gồm Những Gì? Giải Đáp Từ Chuyên Gia.
Khoản tiết kiệm từ việc cắt giảm khảo sát địa chất hiếm khi giữ được, mà thường đội ngược chi phí ở 2 nơi: móng bị thiết kế thận trọng hơn mức cần thiết vì thiếu số liệu, hoặc phát sinh tại công trường khi nền đất thực tế sai khác giả thiết, buộc phải khảo sát bổ sung và đổi biện pháp thi công.
Ở nơi thứ nhất, khi các điểm khảo sát địa chất thưa hoặc nông, kỹ sư không nắm chắc lớp đất ở khoảng giữa hai hố khoan, nên buộc phải chọn giá trị bất lợi để bảo đảm an toàn.
Cọc vì thế dài hơn, nhiều hơn, đài cọc lớn hơn, và phần chi phí dôi ra nằm lặng lẽ trong dự toán móng mà ít ai nhận ra.
Nơi thứ hai tốn kém theo cách dễ thấy hơn. Khi phát hiện địa chất bất thường lúc thi công, dự án buộc phải khảo sát bổ sung, kéo theo việc tính lại cọc và có khi điều chỉnh cả biện pháp đào, chống giữ hố móng.
Mọi sự chậm trễ ở khâu này đều gây tốn kém chi phí lớn, vì phần ngầm luôn nằm trên đường găng tiến độ của dự án.
Khảo sát địa chất tốt cũng không thay được bước kiểm chứng: trong và sau thi công vẫn cần nén tĩnh cọc, siêu âm, khoan lấy lõi và quan trắc lún định kỳ. Số liệu đầu vào đáng tin cậy thì các thí nghiệm này sẽ xác nhận thiết kế đúng, thay vì báo hiệu một đợt điều chỉnh tốn kém.
Để khảo sát địa chất phục vụ đúng hồ sơ kết cấu, chủ đầu tư nên làm sớm 3 việc: chốt sơ bộ quy mô tầng hầm cùng vị trí khối tháp, mời đơn vị kết cấu tham gia lập nhiệm vụ, và dự trù ngân sách, thời gian cho đợt khảo sát bổ sung ở bước sau.
Mặt bằng chốt sớm giúp nhiệm vụ khảo sát có căn cứ xác định độ sâu và phạm vi hố khoan, vì khoan theo một mặt bằng còn xê dịch thì rất dễ phải khoan lại. Kết cấu tham gia lập nhiệm vụ nghĩa là người đặt đầu bài cũng chính là người dùng câu trả lời để tính toán.
Ngân sách dự trù sẵn biến đợt khảo sát bổ sung thành hạng mục có kế hoạch, không còn là khoản phát sinh ngoài ý muốn. Báo cáo khảo sát còn là thành phần bắt buộc của hồ sơ hoàn thành công trình, nên giá trị của nó theo tòa nhà tới cả những lần cải tạo sau này.
Tại Song Anh, số liệu địa chất là đầu vào ở bước đầu tiên của quy trình thiết kế kết cấu, cùng phương án kiến trúc và tải trọng công trình. An toàn kết cấu luôn được đặt lên trước tiên, rồi mới tới tối ưu cọc, đài và sàn hầm để phần ngầm gọn hơn mà vẫn thi công thuận lợi.
Để tìm hiểu tác động của kết cấu phần ngầm đối với chi phí và tiến độ của dự án, chủ đầu tư có thể đọc thêm bài viết: Thiết Kế Kết Cấu Phần Ngầm Có Tác Động Ra Sao Đến Dự Án?
Với dự án đang chuẩn bị khảo sát địa chất, hoặc đã có báo cáo trong tay và cần thêm góc nhìn kết cấu độc lập trước khi phê duyệt, chủ đầu tư có thể gửi báo cáo cùng mặt bằng sơ bộ, đội ngũ Song Anh sẽ cùng rà soát kỹ thuật nhằm mang lại cho chủ đầu tư phương án tư vấn thiết kế tối ưu nhất.
——————————————
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG SONG ANH (SA)
Toà nhà Park IX - số 08 Phan Đình Giót, Phường Tân Sơn Hoà, TP.HCM
Hotline: 0969 865 728
Email: tnc@sa-corp.vn
