Máy khoan địa chất đóng vai trò xác định tầng địa chất, giúp đảm bảo an toàn và tối ưu phương án thi công nền móng công trình.
Trong nhiều dự án xây dựng dân dụng và hạ tầng, việc khảo sát địa chất bằng máy khoan chuyên dụng là yếu tố bắt buộc để xác định chính xác điều kiện đất – đá tại hiện trường. Tuy nhiên, không ít đơn vị vẫn đánh giá thấp hoặc sử dụng thiết bị không phù hợp, dẫn đến rủi ro sập móng, lún nền hoặc phát sinh chi phí xử lý nền sau thi công.
Với hơn 10 năm cung cấp thiết bị khoan cho các công trình lớn nhỏ trên toàn quốc, Công ty TNHH Hanoi Vietnam nhận thấy rằng lựa chọn đúng máy khoan địa chất không chỉ giúp nâng cao độ chính xác của kết quả khảo sát mà còn đảm bảo tiến độ thi công và an toàn cho cả dự án.
Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ:
- Vì sao máy khoan địa chất là thiết bị không thể thiếu trong khảo sát địa chất công trình?
- Vai trò cụ thể của từng dòng máy khoan theo độ sâu và địa hình
- Các ứng dụng thực tế tại công trường
- Gợi ý lựa chọn dòng máy khoan phù hợp
- Bảng so sánh thông số kỹ thuật
Máy khoan địa chất là gì?
Máy khoan địa chất là thiết bị chuyên dùng để lấy mẫu đất, đá từ lòng đất nhằm phục vụ công tác khảo sát nền móng công trình. Đây là bước đầu tiên bắt buộc trong quá trình xây dựng, đặc biệt là với những dự án có quy mô lớn như: tòa nhà cao tầng, cầu đường, nhà máy, thủy điện, cảng biển…
Cấu tạo cơ bản
Máy khoan địa chất thường gồm các bộ phận chính:
- Bộ phận quay (rotary head): truyền động quay cho cần khoan
- Động cơ (xăng, dầu hoặc điện): cung cấp năng lượng
- Khung giá đỡ: cố định và giữ ổn định máy
- Bơm bùn (nếu có): hỗ trợ khoan rửa hoặc khoan mẫu
- Dàn nâng hạ: đưa mũi khoan đi sâu và rút lên
Tùy từng dòng máy, thiết bị có thể tích hợp thêm hộp số thủy lực, tời nâng, ống mẫu, ống chống, búa khoan đập, v.v.
Vai trò của máy khoan địa chất trong khảo sát công trình
Máy khoan địa chất không chỉ đơn thuần là công cụ khoan lấy mẫu, mà còn đảm nhiệm 5 vai trò cốt lõi sau:
1. Xác định cấu trúc tầng địa chất
Đây là mục tiêu đầu tiên và quan trọng nhất. Nhờ lấy mẫu chính xác theo độ sâu, kỹ sư địa chất có thể xác định:
- Số lượng và độ dày các lớp đất/đá
- Vị trí mực nước ngầm
- Khả năng chịu lực của từng tầng
Ví dụ: Nếu tầng đất yếu kéo dài đến 20m, kỹ sư sẽ phải thiết kế móng cọc hoặc móng bè thay vì móng đơn.
2. Hỗ trợ lấy mẫu nguyên dạng
Các mẫu nguyên dạng giúp phân tích chính xác các chỉ số:
- Độ chặt, độ ẩm tự nhiên
- Trọng lượng thể tích
- Cường độ kháng cắt không thoát nước
Những chỉ số này ảnh hưởng trực tiếp đến việc tính toán sức chịu tải nền móng.
3. Phục vụ thí nghiệm SPT – CPT
Trong khoan khảo sát, nhiều vị trí cần thực hiện thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT). Máy khoan địa chất sẽ đóng vai trò dẫn hướng và đảm bảo vị trí thí nghiệm chính xác theo độ sâu.
4. Tối ưu chi phí và thời gian thi công khảo sát
So với phương pháp đào hố thủ công, sử dụng máy khoan địa chất cho độ sâu >10m giúp:
- Rút ngắn thời gian khảo sát 2–3 lần
- Giảm nhân công
- Đảm bảo an toàn lao động
5. Hỗ trợ đánh giá rủi ro nền móng
Một số rủi ro như hang Karst, túi bùn, mạch nước ngầm chỉ được phát hiện nhờ máy khoan. Nhờ đó, nhà thầu có thể đưa ra biện pháp xử lý nền sớm, tránh sự cố sập móng sau này.
Phân loại máy khoan địa chất theo đặc thù công trình
Không phải dòng máy nào cũng phù hợp cho mọi loại địa hình. Tùy vào mục tiêu khoan, điều kiện địa chất và độ sâu yêu cầu, bạn cần lựa chọn thiết bị phù hợp.
1. Máy khoan XY-1 – Khoan tầng đất mềm
- Cấu tạo: máy khoan trục ngang, truyền động bằng đai
- Ưu điểm: nhỏ gọn, giá thành rẻ
- Ứng dụng: khảo sát công trình nhà dân, nền đất sét – đất pha cát
2. Máy khoan XY-1M – Đa năng, khoan tầng đất lẫn đá
- Cải tiến so với XY-1: khung máy chắc chắn hơn, công suất lớn hơn
- Khả năng khoan: tới 150–180m
- Phù hợp: tầng đất lẫn sỏi, đá phong hóa
3. Máy khoan XY-200 – Khoan sâu, tầng đá gốc
- Công suất lớn, truyền động hộp số
- Tích hợp bơm rửa, cẩu nâng
- Dùng trong các dự án thủy điện, công nghiệp, cầu cảng
- Có thể gắn đầu khoan kim cương hoặc búa đập khí nén
4. Máy khoan thủy lực – Khoan sâu địa chất phức tạp
- Sử dụng hệ truyền động thủy lực
- Tự động hóa cao, khoan chính xác
- Dùng trong dự án >300m, địa chất thay đổi liên tục
Bảng so sánh các dòng máy khoan địa chất phổ biến
| Tên thiết bị | Đường kính (mm) | Độ sâu khoan tối đa | Địa chất phù hợp | Truyền động |
|--------------------|------------------|----------------------|------------------------------|-----------------|
| Máy khoan XY-1 | 75–108 | 100–150 m | Đất mềm – đất cát | Đai cơ khí |
| Máy khoan XY-1M | 75–127 | 150–180 m | Đất lẫn đá phong hóa | Đai – hộp số |
| Máy khoan XY-200 | 89–150 | 200–300 m | Tầng đá gốc, sỏi, cuội | Hộp số thủy lực |
| Máy khoan thủy lực | 95–150 | 300–500 m | Địa chất phức tạp, thay đổi | Thủy lực |
Các lỗi thường gặp khi lựa chọn sai máy khoan địa chất
1. Chọn máy công suất thấp cho địa chất cứng
Nhiều tổ đội dùng máy XY-1 cho khu vực có đá phong hóa → không đủ lực khoan, gãy cần khoan, kẹt mũi.
2. Dùng mũi khoan sai loại
Ví dụ:
- Dùng mũi xoắn cho đất sỏi → kẹt đất, không đẩy mẫu lên
- Dùng mũi 3 cánh cho đá cứng → mòn nhanh, không đạt độ sâu
3. Không có thiết bị phụ trợ
Thiếu ống mẫu, ống chống, bơm bùn → mẫu bị xáo trộn, không đánh giá đúng được địa tầng.
Ứng dụng thực tế của máy khoan địa chất tại công trình
Dự án KĐT tại Hải Phòng – Sử dụng máy XY-1M
Khảo sát địa tầng từ 0–30m, phát hiện tầng bùn sét từ 9–12m, nhờ vậy thiết kế móng cọc được tối ưu, tránh sụt lún nền móng.
Dự án nhà máy tại KCN Long Hậu – Máy khoan thủy lực
Do địa tầng phức tạp, xen kẽ lớp cát – sét – đá phong hóa, nhà thầu sử dụng máy khoan thủy lực với đầu khoan đập khí nén → đạt độ sâu 45m, lấy mẫu nguyên dạng đạt yêu cầu.
Gợi ý lựa chọn máy khoan phù hợp công trình
| Loại công trình | Gợi ý máy khoan | Độ sâu khoan | Lưu ý đặc biệt |
|---|---|---|---|
| Nhà dân, công trình nhỏ | XY-1 | < 100m | Địa tầng đơn giản, đất sét |
| Khu công nghiệp | XY-1M hoặc XY-200 | 100–200m | Có lớp cuội sỏi cần búa đập |
| Công trình hạ tầng, thủy điện | XY-200 hoặc thủy lực | > 200m | Cần ống mẫu tốt, khoan xuyên đêm |
| Vùng núi đá vôi, karst | Máy khoan thủy lực | > 300m | Dùng đầu khoan kim cương, ống thép |
Kết luận
- Máy khoan địa chất là thiết bị không thể thiếu trong khảo sát nền móng công trình
- Thiết bị giúp xác định tầng đất – đá, hỗ trợ lấy mẫu nguyên dạng, thực hiện thí nghiệm SPT
- Lựa chọn sai thiết bị có thể gây tốn kém chi phí và gián đoạn thi công
- Nên chọn máy khoan theo đúng địa tầng, độ sâu và yêu cầu công trình
- Các dòng máy như XY-1, XY-1M, XY-200, máy khoan thủy lực đang được sử dụng rộng rãi trên cả nước
Nếu bạn cần tư vấn chọn máy khoan địa chất cho dự án cụ thể, vui lòng liên hệ Công ty TNHH Hanoi Vietnam để được hỗ trợ kỹ thuật chi tiết và báo giá chính xác.
Chat với tư vấn viên
Gọi ngay