Thông tư Quy định kỹ thuật công tác thi công công trình khoan trong điều tra cơ bản địa chất, điều tra địa chất về khoáng sản và thăm dò khoáng sản Chương II — THIẾT KẾ KHOAN VÀ CHUẨN BỊ THI CÔNG
Điều 3. Nguyên tắc thiết kế lỗ khoan
Việc thiết kế lỗ khoan tuân thủ các nguyên tắc sau đây:
1. Đáp ứng mục tiêu và nhiệm vụ của đề án được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.
2. Phù hợp với đặc điểm cấu trúc địa chất, cấp đất đá, mặt bằng thi công và vị trí bố trí lỗ khoan dự kiến tại khu vực khoan.
3. Bảo đảm các yêu cầu về an toàn lao động và vệ sinh môi trường trong quá trình thi công.
4. Lựa chọn phương pháp khoan và thiết bị khoan phù hợp với mục tiêu khoan, điều kiện địa chất và điều kiện thi công.
Điều 4. Nội dung thiết kế lỗ khoan
Thiết kế lỗ khoan thể hiện các nội dung chính sau đây:
1. Vị trí lỗ khoan, mặt bằng nền khoan.
2. Mặt cắt thiết kế, cột địa tầng dự kiến của lỗ khoan.
3. Phương vị, góc xiên lỗ khoan.
4. Cấu trúc lỗ khoan.
5. Phương pháp khoan, chế độ khoan cho các loại đá khác nhau.
6. Thiết bị khoan.
7. Các yêu cầu chuyên môn khác (nếu có).
Điều 5. Xác định vị trí lỗ khoan, mặt bằng nền khoan
1. Xác định vị trí lỗ khoan
a) Vị trí lỗ khoan được xác định trên cơ sở đề án đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt và kết quả điều tra địa chất, khoáng sản tại thực địa;
b) Tọa độ vị trí lỗ khoan được xác định theo phương pháp kỹ thuật trắc địa quy định trong đề án, đảm bảo độ chính xác phù hợp với yêu cầu của từng loại công trình khoan.
2. Mặt bằng nền khoan
a) Mặt bằng nền khoan bảo đảm đủ không gian bố trí thiết bị, tập kết vật tư, nguyên liệu, nhiên liệu, vật liệu; hoạt động thi công; an toàn cho các công trình, vật kiến trúc và cảnh quan môi trường xung quanh. Nền đất trên mặt bằng khoan bảo đảm bằng phẳng, ổn định trong thi công, đáp ứng các điều kiện về cấp và thoát nước. Kích thước mặt bằng nền khoan được thiết kế trên cơ sở chiều sâu lỗ khoan theo bảng dưới đây:
| Chiều sâu lỗ khoan (m) | Diện tích mặt bằng nền khoan (m 2 ) | Kích thước mặt bằng nền khoan nên dùng (m) |
||||
| đến 100 | 45 | 5 x 9 |
| đến 200 | 70 | 7 x10 |
| đến 300 | 120 | 10 x 12 |
| đến 500 | 180 | 12 x 15 |
| đến 900 | 300 | 20 x 15 |
| đến 1200 | 600 | 30 x 20 |
| đến 1500 | 900 | 30 x 30 |
Trường hợp điều kiện thực tế không đáp ứng được kích thước mặt bằng nền khoan theo quy định tại bảng trên, đơn vị thi công có trách nhiệm xây dựng phương án thi công phù hợp với điều kiện hiện trường, đã được chấp thuận trước khi triển khai thi công;
b) Trường hợp mặt bằng nền khoan ban đầu không đáp ứng yêu cầu thi công, cần tiến hành lắp đặt, gia cố bổ sung bằng các vật liệu như sàn gỗ, sàn thép hoặc vật liệu phù hợp khác nhằm bảo đảm an toàn trong quá trình thi công;
c) Đối với công tác khoan máy trên sông, biển, giàn khoan hoặc tàu khoan bảo đảm khả năng ổn định theo điều kiện thi công cố định, đồng thời có mặt bằng đủ rộng để lắp đặt, vận hành thiết bị khoan, bố trí vật tư, mẫu vật và không gian làm việc cho tổ khoan. Diện tích mặt bằng không được nhỏ hơn 50 m2;
d) Đối với công tác khoan máy trên khu vực bãi triều, mặt bằng khoan được thiết kế và bố trí sao cho khi triều lên, mực nước không ngập quá 50 cm tính từ sàn khoan.
Điều 6. Mặt cắt thiết kế khoan, thiết đồ dự kiến lỗ khoan
1. Mặt cắt thiết kế khoan
a) Mặt cắt thiết kế khoan được lập trên cơ sở đề án đã được phê duyệt, có xem xét đến các yếu tố về địa hình, địa chất, tài liệu địa vật lý (nếu có) và các tài liệu địa chất thực tế liên quan. Tỷ lệ mặt cắt thiết kế đảm bảo bằng hoặc lớn hơn tỷ lệ tương ứng với mức độ nghiên cứu địa chất đang thực hiện;
b) Trên mặt cắt thiết kế thể hiện đầy đủ các thông tin: địa hình khu vực, hình thái thân khoáng sản, kết quả địa vật lý (nếu có), thông tin địa chất môi trường (nếu có), thước tỷ lệ, các số liệu kỹ thuật cơ bản như tọa độ, chiều sâu khoan dự kiến và các chú giải liên quan.
2. Thiết đồ dự kiến lỗ khoan
a) Nội dung thiết đồ dự kiến lỗ khoan gồm các thông tin sau: số hiệu lỗ khoan, tọa độ, đường kính, phương vị lỗ khoan, các đặc điểm địa chất, khoáng sản và chiều sâu kết thúc lỗ khoan. Tỷ lệ thiết đồ dự kiến được lựa chọn trong khoảng từ 1:50 đến 1:200. Mẫu thiết đồ dự kiến lỗ khoan được quy định tại Mẫu số 01, Phụ lục III ban hành kèm theo Thông tư này;
b) Thiết đồ dự kiến lỗ khoan là căn cứ để thiết kế cấu trúc lỗ khoan, bảo đảm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật theo mục tiêu của đề án đã được phê duyệt.
Điều 7. Cấu trúc lỗ khoan
1. Cấu trúc lỗ khoan được thiết kế trên cơ sở các tài liệu điều tra địa chất, khoáng sản và các tài liệu liên quan khác. Tùy thuộc vào chiều sâu và điều kiện địa chất của lỗ khoan, có thể áp dụng một hoặc nhiều cấp đường kính khoan khác nhau. Đường kính kết thúc lỗ khoan phù hợp với phương pháp khoan được lựa chọn trong thiết kế kỹ thuật và không nhỏ hơn 76 mm.
2. Khi thiết kế cấu trúc lỗ khoan, cần xác định đường kính kết thúc lỗ khoan, bảo đảm đáp ứng yêu cầu phục vụ nghiên cứu địa chất, bao gồm: yêu cầu về lấy mẫu khoáng sản, mẫu cơ lý; yêu cầu thả thiết bị phục vụ công tác địa vật lý, địa chất thủy văn.
Điều 8. Ống chống
1. Ống chống được lựa chọn bảo đảm phù hợp với điều kiện thi công, yêu cầu về độ cứng, độ bền cơ học, khả năng chịu áp lực và khả năng chống ăn mòn hóa học, điện hóa.
2. Các đoạn ống chống được nối cố định với nhau bằng các phương pháp phù hợp như: nhíp ben, ren hoặc hàn, bảo đảm độ kín khít, đồng tâm và chắc chắn trong quá trình sử dụng.
Điều 9. Phương pháp khoan
1. Nguyên tắc lựa chọn phương pháp khoan
Việc lựa chọn phương pháp khoan tuân thủ các nguyên tắc sau:
a) Đáp ứng đầy đủ yêu cầu địa chất và mục tiêu thi công đã được xác định trong đề án;
b) Phù hợp với đặc điểm địa tầng, loại hình khoáng sản, điều kiện địa lý và địa hình tự nhiên của khu vực thi công;
c) Bảo đảm hiệu quả thi công cao, tiêu hao vật tư thấp, an toàn lao động và bảo vệ môi trường; bảo đảm chất lượng công tác khoan, giảm cường độ lao động và hướng tới hiệu quả kinh tế - xã hội tối ưu;
d) Đối với khoan lấy mẫu: tỷ lệ lấy mẫu lõi khoan phải đạt tối thiểu là 80% đối với đất đá và 90% đối với quặng. Trường hợp khoan trong điều tra cơ bản địa chất, điều tra địa chất về khoáng sản và thăm dò khoáng sản tại các khu vực có cấu trúc địa chất rất phức tạp (như hang karst, cát chảy, đới dập vỡ...), tỷ lệ lấy mẫu lõi khoan tối thiểu là 70% đối với đất, đá và 80% đối với quặng và phải bổ sung phương pháp đo địa vật lý lỗ khoan phù hợp để đảm bảo thu thập đầy đủ thông tin về địa chất, khoáng sản.
2. Các phương pháp khoan
a) Khoan xoay lấy mẫu (hoặc phá mẫu):
- Đối với địa tầng đất đá ổn định: áp dụng phương pháp khoan xoay sử dụng mũi khoan kim cương hoặc mũi khoan hợp kim cứng; thiết bị khoan gồm bộ ống mẫu luồn, bộ ống mẫu nòng đôi hoặc nòng đơn. Dung dịch khoan có đặc tính: tỷ trọng γ < 1,15 g/cm3; độ nhớt biểu kiến T = 19 ÷ 21 giây; độ thải nước B < 8 cm3/30 phút;
- Đối với địa tầng đất đá mềm, bở rời, liên kết yếu: áp dụng phương pháp khoan xoay bằng bộ ống mẫu nòng đôi, khoan hiệp ngắn (chiều dài hiệp khoan ≤ 1,0 m). Dung dịch khoan có đặc tính: tỷ trọng γ ≥ 1,15 g/cm3; độ nhớt biểu kiến T = 22 ÷ 25 giây; độ thải nước B < 8 cm3/30 phút;
- Khi khoan qua các tầng đất đá nứt nẻ trung bình, nứt nẻ mạnh, đới dập vỡ, đứt gãy có yêu cầu nâng cao tỷ lệ lấy mẫu: áp dụng phương pháp khoan xoay bằng bộ ống mẫu luồn hoặc bộ ống mẫu nòng đôi có hom giỏ, kết hợp khoan hiệp ngắn (chiều dài hiệp khoan ≤ 1,0 m). Dung dịch khoan có đặc tính: tỷ trọng γ ≥ 1,15 g/cm3; độ nhớt biểu kiến T = 25 ÷ 27 giây; độ thải nước B < 8 cm3/30 phút;
b) Khoan đóng/ép lấy mẫu:
Áp dụng đối với địa tầng sét dẻo, sét bột kết, sét pha, bột kết dạng dẻo có độ cứng từ cấp I đến cấp III. Sử dụng phương pháp khoan đóng/ép lấy mẫu bằng bộ ống mẫu nòng đơn có van. Dung dịch khoan có đặc tính: tỷ trọng γ > 1,15 g/cm3; độ nhớt biểu kiến T = 22 ÷ 23 giây; độ thải nước B < 8 cm3/30 phút;
c) Khoan tay:
Áp dụng đối với đất, đá phong hoá có độ cứng từ cấp I đến cấp IV. Độ sâu lỗ khoan tối đa đến 20 m;
d) Khoan thổi:
Áp dụng đối với địa tầng đất đá mềm, bở rời. Sử dụng máy nén khí có lưu lượng khí ổn định và áp suất khí nén cao để phá hủy và thổi vật liệu khoan lên bề mặt.
Điều 10. Thiết bị khoan
1. Việc lựa chọn và sử dụng thiết bị khoan cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của đề án và phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất và môi trường thi công thực tế.
2. Ưu tiên sử dụng các thiết bị khoan ứng dụng công nghệ tiên tiến, có khả năng đo, ghi và giám sát các thông số kỹ thuật (như lực tải trọng, tốc độ quay, lưu lượng dung dịch khoan, áp suất, độ nghiêng lỗ khoan...) theo thời gian thực nhằm nâng cao chất lượng thi công, bảo đảm vận hành an toàn và tăng năng suất lao động.
Điều 11. Công tác chuẩn bị thi công khoan
1. Đối với mỗi công trình khoan, cần lập phương án kỹ thuật thi công khoan phù hợp với thiết kế kỹ thuật đã được chấp thuận. Mẫu phương án kỹ thuật thi công khoan quy định tại Phụ lục I ban hành kèm theo Thông tư này.
2. Chuẩn bị đầy đủ thiết bị, dụng cụ, vật tư kỹ thuật phục vụ khoan, bao gồm: máy khoan, dụng cụ khoan, vật liệu xây lắp (thùng mẫu, gỗ, ván, sắt xi), thiết bị dựng nhà khoan, lán trại, và các vật liệu phục vụ xây lắp khác; chuẩn bị nguồn nước phục vụ cho thi công khoan. Đối với khoan máy trên sông, biển và bãi triều, sử dụng phương tiện nổi hoặc tàu khoan chuyên dụng phù hợp để lắp đặt hệ thống thiết bị khoan.
3. Tiến hành làm mới hoặc sửa chữa đường vào nền khoan (nếu cần thiết) để đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển vật tư và thiết bị khoan. Đối với các khu vực có điều kiện thi công khó khăn như đầm lầy hoặc bãi triều, cần áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp để gia cố nền khoan ổn định.
4. Tổ chức tập kết, vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư và nhân lực đến vị trí thi công. Thực hiện lắp dựng tháp khoan, thiết bị khoan, bơm, hệ thống đèn chiếu sáng và lán trại; lắp đặt các thiết bị an toàn; gia công dung dịch khoan và chuẩn bị khay đựng mẫu lõi khoan; đào hố móng để lắp đặt thiết bị, xây dựng bể chứa nước, hố chứa dung dịch khoan, hệ thống máng tuần hoàn dung dịch và hố móng chân tháp khoan.
5. Lắp đặt hệ thống cấp nước phục vụ thi công khoan và triển khai các biện pháp phụ trợ kỹ thuật cần thiết khác.
6. Tổ chức kiểm tra, đánh giá đầy đủ các điều kiện bảo đảm an toàn kỹ thuật trước khi thi công, bao gồm: tình trạng thiết bị khoan, hệ thống điện, hệ thống neo giữ, điều kiện nền móng, nguy cơ sạt lở và các yếu tố địa chất bất thường khác. Triển khai các biện pháp phòng ngừa sự cố phù hợp theo quy định.
Điều 12. Lắp đặt thiết bị
1. Các thiết bị công trình được bố trí hợp lý trên mặt bằng nền khoan, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng thiết bị và tổ chức lao động với hiệu suất cao nhất, đồng thời bảo đảm an toàn và vệ sinh môi trường.
2. Đối với công tác khoan máy thực hiện trên sông, biển hoặc khu vực bãi triều, thiết bị khoan được thiết kế, chế tạo và lắp đặt trên giàn khoan hoặc tàu khoan có khả năng nâng hạ trong quá trình thi công, đồng thời bảo đảm khả năng cơ động và di chuyển theo tuyến khoan.
3. Sau khi lắp đặt xong thiết bị, tiến hành kiểm tra, hiệu chỉnh lại toàn bộ hệ thống, sau đó thực hiện chạy thử để đánh giá khả năng vận hành.
Điều 13. Lắp đặt tháp khoan
1. Chiều cao tháp khoan được lựa chọn phù hợp với chiều sâu lỗ khoan, loại thiết bị sử dụng và chiều dài cần dựng.
2. Trường hợp nền đất không đủ ổn định để giữ vững tháp khoan, cần thực hiện các biện pháp gia cố như lót thêm dầm dưới chân tháp, đổ móng bê tông, đóng cọc gia cố đất nền.
3. Việc lắp ráp và dựng tháp khoan thực hiện theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất. Sau khi lắp ráp hoàn tất, cần tiến hành kiểm tra và hiệu chỉnh toàn bộ các mối lắp ghép cũng như hệ thống dựng tháp để bảo đảm an toàn và ổn định trong quá trình vận hành.
4. Tháp khoan được chằng giữ chắc chắn và trang bị hệ thống chống sét. Động cơ điện, bệ máy khoan, bảng điều khiển được nối đất. Quy cách lắp đặt hệ thống chống sét, nối đất thực hiện theo TCVN 9385:2012 về Chống sét cho công trình xây dựng: hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.
Điều 14. Đặt máy khoan
1. Máy khoan được đặt trên hệ thống dầm sắt, bê tông hoặc gỗ, liên kết chắc chắn bằng bulông hoặc đai vòng. Việc đặt máy khoan cần đảm bảo độ thăng bằng, đúng phương vị và góc xiên theo thiết kế của lỗ khoan.
2. Phương vị và góc xiên của lỗ khoan được cán bộ kỹ thuật địa chất kiểm tra và xác nhận trước khi tiến hành khoan.
Điều 15. Đặt xe khoan
1. Xe khoan được đặt trên mặt bằng khoan bằng phẳng, ổn định và thoát nước tốt. Dưới các chân kích của xe khoan lót dầm gỗ dày tối thiểu 7 cm. Các bánh xe được chèn cố định, chắc chắn.
2. Việc lắp đặt và sử dụng tháp khoan của xe khoan tuân thủ quy định tại Điều 13 Thông tư này.
Điều 16. Dung dịch khoan
1. Dung dịch sử dụng trong thi công công trình khoan bao gồm dung dịch điều chế từ đất sét, bột bentonit hoặc các vật liệu tương tự, được gia công với các phụ gia hóa học nhằm bảo đảm các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa tầng khoan.
2. Trường hợp khoan trong điều kiện địa tầng phức tạp, dung dịch điều chế từ đất sét, bột bentonit và các phụ gia hóa học không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật thì áp dụng biện pháp xử lý trám lấp bằng xi măng hoặc chống ống để cách ly và ổn định lỗ khoan.
3. Trường hợp xử lý sự cố lỗ khoan do các nguyên nhân địa chất như: nước áp lực, sập lở, trương nở, chảy sệ hoặc thu hẹp đường kính lỗ khoan, được phép sử dụng dung dịch khoan có tỷ trọng lớn hơn 1,3 g/cm3.
4. Việc sử dụng các loại dung dịch khoan cho các trường hợp chuyên biệt được thiết kế trong đề án.
Chương III
THI CÔNG CÔNG TRÌNH KHOAN VÀ XỬ LÝ KỸ THUẬT
