Địa chất công trình và kỹ thuật địa chất là hai ngành học liên quan đến việc nghiên cứu và ứng dụng các kiến thức về địa chất, địa lý và kỹ thuật. Từ đó giúp đảm bảo sự an toàn và bền vững của các công trình xây dựng. Tuy nhiên nhiều người vẫn chưa hiểu rõ khái niệm địa chất công trình là gì? Vậy hãy cùng tôi theo dõi hết bài viết dưới đây để tìm ra câu trả lời nhé.
1. Địa chất công trình: Khái niệm và điều kiện
1.1. Địa chất công trình là gì?
Địa chất công trình là một chuyên ngành thuộc khoa học Trái Đất, chuyên nghiên cứu về thành phần, trạng thái, tính chất vật lý, tính chất cơ học của đất đá. Các kiến thức về địa chất công trình được sử dụng để đánh giá điều kiện địa chất khu vực xây dựng. Từ đó xác định loại nền đất phù hợp, thiết kế móng và các công trình ngầm, cũng như đề xuất các biện pháp gia cố nền đất khi cần thiết.
1.2. Điều kiện địa chất công trình
Là tổng hợp các yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hưởng đến công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình. Các yếu tố này bao gồm:
- Đặc điểm của các lớp đất đá: Bao gồm thành phần, trạng thái, tính chất vật lý, tính chất cơ học của các lớp đất đá. Các yếu tố này quyết định đến tải trọng mà công trình có thể chịu được, khả năng ổn định của công trình, khả năng thoát nước của đất đá,…
- Điều kiện địa hình, địa mạo khu vực xây dựng: Bao gồm địa hình, địa mạo, độ dốc, độ cao,… Nó làm ảnh hưởng đến khả năng thoát nước, chịu lực của đất đá,…
- Điều kiện địa chất động lực khu vực: Bao gồm các hiện tượng địa chất động lực như động đất, lũ lụt, sạt lở,… Các hiện tượng này có thể gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho công trình.
- Điều kiện vật liệu xây dựng và khoáng tự nhiên: Bao gồm các loại vật liệu xây dựng có thể khai thác được ở khu vực xây dựng, các loại khoáng sản có thể khai thác được ở khu vực xây dựng. Những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến chi phí xây dựng công trình.
- Điều kiện địa chất thủy văn: Bao gồm độ sâu, chiều dày, dòng chảy của nước dưới đất. Nước dưới đất có thể làm thay đổi độ bền của đất đá, tạo nên áp lực đẩy nổi dưới móng công trình, gây ăn mòn kết cấu bê tông và nước chảy vào hố móng khi thi công.
Việc đánh giá và dự báo điều kiện địa chất là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho công trình.
Một số lưu ý khi đánh giá điều kiện địa chất
- Khảo sát hiện trường: Quan trắc địa hình, địa mạo, thu thập thông tin về các hiện tượng địa chất động lực,…
- Khảo sát lỗ khoan: Gồm khoan lấy mẫu đất đá, thí nghiệm xác định các tính chất của đất đá,…
- Khảo sát địa vật lý: Điển hình là sử dụng các phương pháp thăm dò địa vật lý như địa chấn, điện từ, sóng âm,…
Trên cơ sở kết quả khảo sát địa chất công trình, các kỹ sư sẽ đánh giá và dự báo điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng. Dựa trên kết quả đánh giá và dự báo, họ sẽ thiết kế công trình phù hợp với điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.
2. Khảo sát địa chất công trình và quy định
2.1. Quy trình khảo sát địa chất công trình
Quy trình khảo sát thường được thực hiện theo từng bước như sau:
Tiếp nhận nhiệm vụ
Bước đầu tiên là tiếp nhận nhiệm vụ khảo sát từ chủ đầu tư hoặc đơn vị thiết kế. Trong bước này, cần xác định rõ các yêu cầu của nhiệm vụ gồm:
- Loại công trình, quy mô công trình.
- Địa điểm xây dựng công trình.
- Các yêu cầu kỹ thuật đối với nền móng công trình.
Thị sát hiện trường
Sau khi tiếp nhận nhiệm vụ, cần tiến hành thị sát hiện trường để thu thập thông tin về địa hình, địa chất, thủy văn, giao thông,… tại khu vực xây dựng. Các thông tin thu thập được sẽ là cơ sở để lập phương án khảo sát cụ thể.
Lập phương án khảo sát
Trên cơ sở các thông tin thu thập được từ bước thị sát hiện trường, cần lập phương án khảo sát cụ thể, ví dụ như:
- Mạng lưới lỗ khoan.
- Độ sâu khoan.
- Phương pháp lấy mẫu.
- Các thí nghiệm cần thực hiện.
Khảo sát thực địa
Thực hiện các công việc khoan, lấy mẫu, thí nghiệm theo phương án khảo sát đã lập.
Xử lý, phân tích kết quả khảo sát
Sau khi thu thập được các dữ liệu khảo sát, cần tiến hành xử lý, phân tích để xác định các đặc trưng địa chất của khu vực xây dựng công trình.
Lập báo cáo khảo sát
Báo cáo khảo sát là sản phẩm cuối cùng của quá trình. Báo cáo cần trình bày đầy đủ, chi tiết các nội dung sau:
- Tổng quan khu vực xây dựng công trình.
- Kết quả khảo sát địa chất.
- Phân tích, đánh giá kết quả khảo sát.
- Kiến nghị về giải pháp nền móng công trình.
Kết quả khảo sát sẽ cung cấp thông tin về địa chất khu vực xây dựng công trình. Từ đó giúp chủ đầu tư, đơn vị thiết kế và thi công lựa chọn giải pháp nền móng phù hợp, đảm bảo an toàn cho công trình.
2.2. Tại sao cần khảo sát địa chất công trình?
Khảo sát địa chất công trình là công tác quan trọng giúp cung cấp thông tin về địa chất, địa hình, địa mạo, thủy văn,… của khu vực xây dựng. Các thông tin này là cơ sở để thiết kế, lựa chọn giải pháp móng và các hạng mục khác của công trình, đảm bảo an toàn, bền vững, tiết kiệm chi phí. Cụ thể, khảo sát địa chất công trình cần thiết vì những lý do:
- Đánh giá mức độ thích hợp của địa điểm và môi trường đối với các công trình dự kiến xây dựng. Khảo sát địa chất giúp xác định các yếu tố địa chất, địa hình, địa mạo, thủy văn,… của khu vực xây dựng. Từ đó, đánh giá được mức độ thích hợp của địa điểm và môi trường đối với các công trình dự kiến xây dựng.
- Thiết kế, lựa chọn giải pháp móng cho công trình dự kiến xây dựng một cách hợp lý và tiết kiệm. Khảo sát địa chất cung cấp thông tin về đặc điểm đất nền, sức chịu tải của đất,… Từ đó, giúp thiết kế, lựa chọn giải pháp móng phù hợp cho công trình, đảm bảo an toàn, bền vững và tiết kiệm chi phí.
- Đề xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, thấy và dự đoán được những khó khăn, trở ngại có thể nảy sinh trong thời gian xây dựng. Thông qua đó giúp phát hiện các yếu tố địa chất bất lợi có thể ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình. Từ cơ sở trên sẽ xuất biện pháp thi công hữu hiệu nhất, tránh những khó khăn, trở ngại không đáng có.
2.3. Quy định về khảo sát địa chất công trình
Quy định về khảo sát địa chất công trình được quy định tại Điều 14, Điều 15, Điều 16, Điều 17, Điều 18 của Nghị định số 15/2021/NĐ-CP ngày 03 tháng 3 năm 2021 của Chính phủ. Theo đó, quy định về khảo sát địa chất công trình như sau:
Đối tượng phải thực hiện khảo sát
Theo quy định tại Điều 14 Nghị định số 15/2021/NĐ-CP, các công trình sau đây phải thực hiện khảo sát là:
- Công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp, giao thông, thủy lợi, năng lượng, cấp thoát nước, thông tin liên lạc, bưu chính, viễn thông, công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình xây dựng khác thuộc dự án nhóm A, nhóm B, nhóm C, trừ các công trình quy định tại khoản 2 Điều này.
- Công trình xây dựng tạm, công trình xây dựng cấp IV, trừ các công trình quy định tại điểm a khoản này.
- Công trình xây dựng trên khu vực có yêu cầu đặc biệt về an toàn chịu lực, an toàn phòng, chống cháy nổ và bảo vệ môi trường.
Nội dung khảo sát
Theo quy định tại Điều 15 Nghị định số 15/2021/NĐ-CP, nội dung khảo sát địa chất công trình bao gồm các nội dung:
- Xác định điều kiện địa chất, địa hình, thủy văn khu vực xây dựng công trình.
- Xác định thành phần, trạng thái, tính chất, đặc điểm cơ lý của đất, đá khu vực xây dựng công trình.
- Xác định chiều sâu lớp đất, đá chịu lực của công trình.
- Xác định vị trí, quy mô và đặc điểm các yếu tố địa chất bất lợi ảnh hưởng đến thi công và khai thác công trình.
Phương pháp khảo sát
Theo quy định tại Điều 16 Nghị định số 15/2021/NĐ-CP, phương pháp khảo sát được lựa chọn phù hợp với điều kiện địa chất khu vực xây dựng công trình và yêu cầu của dự án. Các phương pháp khảo sát phổ biến bao gồm: Phương pháp thăm dò và phương pháp thí nghiệm.
Chỉ tiêu kỹ thuật khảo sát
Theo quy định tại Điều 17 Nghị định số 15/2021/NĐ-CP, chỉ tiêu kỹ thuật khảo sát địa chất công trình được quy định trong quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng.
Thành phần, năng lực của tổ chức khảo sát địa chất công trình
Theo quy định tại Điều 18 Nghị định số 15/2021/NĐ-CP, thành phần, năng lực của tổ chức khảo sát địa chất công trình được quy định tại quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng.
3. Các câu hỏi thường gặp về địa chất công trình
Câu hỏi 1: Báo cáo địa chất công trình cần có những nội dung gì?
Trả lời: Báo cáo địa chất công trình cần phải có các nội dung: Mục lục, lời mở đầu, tóm tắt, nội dung, kết luận, phụ lục. Nội dung của báo cáo địa chất công trình bao gồm các thông tin về:
- Đặc điểm địa hình, địa chất bề mặt.
- Đặc tính vật lý của đất đá dưới lòng đất.
- Mức độ rủi ro do các hiện tượng địa chất gây ra.
- Các giải pháp thiết kế, thi công và bảo vệ công trình.
Câu hỏi 2: Các loại máy móc, thiết bị thường được sử dụng trong khảo sát địa chất công trình là gì?
Trả lời: Các loại máy móc, thiết bị thường được sử dụng trong khảo sát địa chất công trình có thể được chia thành 2 nhóm chính:
- Nhóm máy móc, thiết bị phục vụ công tác khảo sát địa hình gồm các loại máy móc, thiết bị được sử dụng để thu thập dữ liệu về địa hình, địa mạo, thủy văn,… của khu vực khảo sát. Ví dụ như: máy toàn đạc điện tử, máy định vị GPS, máy đo sâu, máy ảnh địa hình,…
- Nhóm máy móc, thiết bị phục vụ công tác khảo sát địa chất bao gồm các loại máy móc, thiết bị được sử dụng để thu thập dữ liệu về thành phần, cấu trúc, tính chất của các tầng địa chất. Ví dụ như: máy khoan địa chất, thiết bị thí nghiệm hiện trường (thí nghiệm xuyên tĩnh CPT/CPTU, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT. thí nghiệm xuyên động DCPT, thí nghiệm đo độ thấm nước, thí nghiệm đo sức chịu tải của đất),…
Ngoài ra trong một số trường hợp, các loại máy móc, thiết bị khác cũng có thể được sử dụng trong khảo sát địa chất công trình, chẳng hạn như: máy dò địa chất, máy đo từ trường, máy đo phóng xạ,…
Câu hỏi 3: Mức lương của kỹ sư địa chất công trình hiện nay như thế nào?
Trả lời: Theo khảo sát của một số trang tuyển dụng việc làm, mức lương của kỹ sư địa chất công trình hiện nay dao động từ 7 – 20 triệu đồng/tháng. Với kỹ sư địa chất công trình mới ra trường, lương khởi điểm thường dao động từ 7 – 10 triệu đồng/tháng. Sau khi có 2 – 3 năm kinh nghiệm, mức lương sẽ tăng lên khoảng 10 – 15 triệu đồng/tháng. Với những người có kinh nghiệm từ 5 năm trở lên, thu nhập có thể lên tới 15 – 20 triệu đồng/tháng.
Mức lương này cũng có thể cao hơn nếu họ làm việc tại doanh nghiệp lớn, có quy mô dự án lớn hoặc làm việc trong các lĩnh vực đặc thù như địa chất dầu khí, địa chất mỏ, địa chất thủy văn,… Ngoài lương cơ bản, kỹ sư địa chất công trình còn được hưởng các khoản phụ cấp khác như phụ cấp thâm niên, phụ cấp trách nhiệm, phụ cấp chức vụ,…
Nhìn chung, mức lương của kỹ sư địa chất công trình hiện nay khá cạnh tranh và có xu hướng tăng dần theo thời gian. Đây là một ngành nghề có triển vọng nghề nghiệp tốt, đặc biệt là trong bối cảnh Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển kinh tế – xã hội.
4. Kỹ thuật địa chất là gì? Đóng góp và quy trình của kỹ thuật địa chất
4.1. Vai trò của kỹ thuật địa chất trong công trình
Kỹ thuật địa chất là một nhánh của kỹ thuật liên quan đến việc nghiên cứu và ứng dụng các nguyên tắc khoa học địa chất trong lĩnh vực xây dựng. Kỹ thuật địa chất đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và bền vững của các công trình xây dựng. Vai trò của họ có thể được tóm tắt như sau:
- Xác định các đặc điểm địa chất của khu vực xây dựng: Kỹ thuật địa chất giúp xác định loại đất, đá, độ sâu của nước ngầm, các mối nguy hiểm địa chất tiềm ẩn (như sạt lở, lũ lụt, động đất) tại khu vực xây dựng. Những thông tin này là cần thiết để đưa ra các phương án thiết kế và xây dựng phù hợp.
- Lựa chọn giải pháp móng phù hợp: Móng là phần nền của công trình, chịu tải trọng của toàn bộ công trình và truyền tải trọng xuống đất nền. Kỹ thuật địa chất giúp lựa chọn giải pháp móng phù hợp với loại đất nền và tải trọng của công trình.
- Đánh giá khả năng chịu tải của đất nền: Kỹ thuật địa chất giúp đánh giá khả năng chịu tải của đất nền, từ đó xác định tải trọng tối đa mà đất nền có thể chịu được.
- Phát hiện và giảm thiểu các nguy cơ địa chất: Kỹ thuật địa chất giúp phát hiện và giảm thiểu các nguy cơ địa chất tiềm ẩn như sạt lở, lũ lụt, động đất.
4.2. Quy trình và phương pháp kỹ thuật địa chất
Quy trình và phương pháp kỹ thuật địa chất là một tập hợp các công việc, kỹ thuật được sử dụng để nghiên cứu, khảo sát, đánh giá các đặc điểm địa chất của một khu vực. Các nghiên cứu này được thực hiện nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau như:
- Thiết kế, xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp, thủy lợi, giao thông,…
- Khai thác khoáng sản
- Bảo vệ môi trường
- Quy hoạch đô thị, nông thôn,…
Quy trình và phương pháp kỹ thuật địa chất thường có các bước:
- Bước 1: Tiền khảo sát
Bước này bao gồm các công việc thu thập thông tin về khu vực cần khảo sát, bao gồm: Nghiên cứu tài liệu, bản đồ địa chất; khảo sát thực địa, thu thập mẫu đất, đá; phỏng vấn người dân địa phương
- Bước 2: Khảo sát địa chất
Bao gồm khảo sát địa chất bề mặt, khảo sát địa chất địa tầng, khảo sát địa chất thủy văn, khảo sát địa chất công trình.
- Bước 3: Phân tích, đánh giá dữ liệu
Bao gồm xác định thành phần, trạng thái, tính chất vật lý, tính chất cơ học của đất, đá,… Đánh giá khả năng chịu tải, khả năng chống thấm của đất, đá,…Đánh giá nguy cơ địa chất.
- Bước 4: Trình bày, báo cáo kết quả
Cuối cùng là trình bày, báo cáo kết quả nghiên cứu cho các cơ quan, tổ chức có liên quan.
Các phương pháp kỹ thuật địa chất được sử dụng trong quá trình khảo sát, nghiên cứu địa chất:
- Phương pháp thực địa: Khảo sát địa chất bề mặt: quan sát, ghi chép, chụp ảnh, đo đạc các đặc điểm địa chất bề mặt; khảo sát địa chất địa tầng, khoan, đào, lấy mẫu đất, đá để phân tích, đánh giá; khảo sát địa chất thủy văn: đo đạc độ sâu, lưu lượng, chất lượng nước ngầm,…
- Phương pháp phòng thí nghiệm: Phân tích thành phần hóa học, khoáng vật học của đất, đá; phân tích tính chất vật lý, cơ học của đất, đá.
- Phương pháp viễn thám: Sử dụng ảnh vệ tinh, ảnh hàng không để thu thập thông tin về địa chất khu vực.
Việc lựa chọn phương pháp kỹ thuật địa chất phù hợp phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu, đặc điểm địa chất khu vực cần khảo sát.
Kết luận
Việc thực hiện khảo sát địa chất công trình là một trong những nội dung quan trọng trong quá trình chuẩn bị đầu tư xây dựng công trình. Khảo sát địa chất công trình giúp chủ đầu tư, nhà thầu, tư vấn thiết kế có được những thông tin chính xác về điều kiện địa chất khu vực xây dựng công trình. Từ đó lựa chọn giải pháp thiết kế, thi công phù hợp, đảm bảo an toàn cho công trình.
Dưới góc nhìn của tôi thì đây là một công việc hết sức quan trọng và có nhiều triển vọng phát triển trong tương lai. Nếu bạn có đam mê, hãy kiên trì để có thể vượt qua được những khó khăn, thử thách trong ngành nghề này. Ngoài ra, bạn cần có một sức khỏe tốt để đáp ứng được những yêu cầu tại các doanh nghiệp. Đừng quên theo dõi jobsnew.vn để tìm hiểu thêm nhiều kiến thức về giải mã nghề nghiệp.
