Yêu cầu đặc biệt chú ý các khâu sau

a) Phải chọn phương pháp và thiết bị khoan phù hợp với từng loại địa tầng. Nước rửa mùn khoan là nước lã trong sạch, không được khoan bằng các dung dịch sét, bentonit v.v… khi hố khoan có nhiệm vụ đo mực nước ngầm và thí nghiệm địa chất thủy văn trong hố khoan;

b) Vách và đáy hố khoan phải được rửa sạch trước khi lắp đặt thiết bị thí nghiệm ĐCTV trong hố khoan;

c) Đo chính xác độ sâu đoạn thí nghiệm, mực nước ngầm trước và sau khi thí nghiệm, đo chính xác mực nước của quá trình phục hồi.

Nền khoan gần vách đá cần có một khoảng cách an toàn và có giải pháp chống đá lăn;

Nền ở bãi sông cần có giải pháp chống xói lở, chống lũ ngập;

Nền ở sườn núi cần có giải pháp ổn định cho mái dốc;

Nền khoan trên đất đắp phải đầm nện kỹ, khi cần thiết phải có giải pháp gia cố tăng tính ổn định cho nền;

Nền khoan đặt ở chỗ bùn, lầy lội, phải đệm bằng các bao cát dăm cuội sỏi, mặt nền lát bằng gỗ tấm để đảm bảo nền ổn định dưới tải trọng của tháp khoan và máy khoan làm việc.

- Thiết bị nổi để khoan dưới nước phải được tính toán thiết kế phù hợp với đặc điểm cụ thể của công trình đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Thiết kế phải được thủ trưởng nhà thầu khảo sát phê duyệt;

- Trọng tải của thiết bị nổi phải lớn hơn 3 lần tổng trọng lượng tối đa của thiết bị khoan, tháp khoan, ống khoan, các vật tư kỹ thuật, nhiên liệu, lực lượng lao động trên sàn khoan và sức kéo tối đa của tời máy khoan;

- Sức bền và ổn định lật của thiết bị nổi phải được tính toán chi tiết trong thiết kế;

- Diện tích mặt sàn làm việc của thiết bị nổi: Căn cứ theo kích thước đồng bộ thiết bị khoan, chiều sâu hố khoan và các yếu tố liên quan mà tính diện tích cần thiết của mặt sàn, kích thước tối thiểu của mặt sàn là 7,0 m x 5,0 m, độ cao của mặt sàn đến mặt nước là 60 cm.

5.2.2. Neo chằng phương tiện nổi

- Để đảm bảo cho thiết bị nổi luôn giữ được vị trí cố định và ổn định trong suốt quá trình khoan phải bố trí hệ thống neo chằng tốt, nhất thiết phải có 4 dây chằng chính neo về 4 phía khác nhau của phương tiện nổi; mỗi dây neo chằng lập với hướng dòng chảy một góc 350 đến 450.

- Kết cấu neo chằng: Đầu cố định của dây neo chằng trong quá trình làm việc được nối với neo, hố thế hoặc các điểm tựa có sẵn tại thực địa; đầu động của dây neo chằng được nối với tời đặt trên phương tiện nổi. Tời dùng để kéo căng và hiệu chỉnh độ dài dây neo đảm bảo cho phương tiện nổi ở vị trí cố định.

- Chiều dài dây neo (L) tính theo công thức (1)

(1)

L là chiều dài dây neo, tính bằng mét (m);

h là chiều sâu từ mặt sàn phương tiện nổi đến đáy sông, tính bằng mét (m);

q là trọng lượng 1 mét dây neo (kG/m);

R là tổng lực đẩy của dòng nước và gió tác dụng lên phương tiện nổi (kG) tính theo công thức (2).

R = R1 + R2

(2)

trong đó

R₁ là tổng lực đẩy của nước tính theo công thức (3);

R₂ là tổng lực đẩy của của gió tính theo công thức (5).

R1 = (f.S + ΦF).Vn2

(3)

trong đó

f là hệ số ma sát giữa nước với phương tiện nổi;

(Nếu phương tiện nổi là xà lan hoặc phà sắt thì lấy f = 0,17; nếu là gỗ thì lấy f = 0,25);

S là diện tích mặt ướt của phương tiện nổi tính bằng m², theo công thức (4).

L_n là chiều dài của phương tiện nổi, tính bằng mét (m);

T là chiều sâu ngập nước của phương tiện nổi, tính bằng mét (m);

W là chiều rộng của phương tiện nổi, tính bằng mét (m);

Φ là hệ số trở lực: Phương tiện nổi đầu vuông Φ = 10, dạng vát theo dòng chảy Φ = 5;

F là diện tích cản nước của phương tiện nổi, tính bằng mét vuông (m²);

V_n là tốc độ tương đối giữa dòng nước với phương tiện nổi, tính bằng mét trên giây (m/s).

R2 = KPG

(5)

trong đó:

K là hệ số tính đến đặc điểm đón gió của phương tiện nổi, lấy từ 0,2 ÷ 1,0 (Nếu mặt đón gió đặc lấy K = 1,0; nếu mặt đón gió là giàn liên kết lấy K = 0,4);

 là diện tích đón gió, tính bằng mét vuông (m²);

P_G­ là lực gió trên diện tích 1 m².

- Trọng lượng cần thiết của neo thông dụng (có 2 mỏ neo và 1 thanh ngang) (N.kG)

Khi đáy công trình là cát N = (1,0 đến 1,5).R;

Khi đáy công trình là đá hoặc cuội N = (2 đến 3).R.

5.3. Dựng tháp khoan

- Tùy thuộc vào kết cấu tháp khoan mà có quy trình dựng hạ khác nhau, nhưng phải tuân thủ đúng quy trình do nhà sản xuất tháp quy định;

- Với những tháp đơn giản, tự chế (tháp 3 chân có độ cao làm việc < 7 m, tháp dạng chữ A lắp cùng giá máy v.v…) đơn vị chế tạo phải lập quy trình dựng hạ tháp trong tài liệu thiết kế. Với tháp có độ cao làm việc > 7 m phải xây dựng quy trình dựng hạ tháp riêng. Người sử dụng phải tuân thủ đúng quy trình đó;

- Chiều cao H và sức chịu tải R_T của tháp khoan

+ Chiều cao H tính theo công thức (6)

H = hd + Lo + 1,5m

(6)

trong đó

h_d là chiều dài của toàn bộ khối elevato + hệ giảm chấn + hệ ròng rọc động;

L_o là chiều dài mỗi đoạn ống, cần khoan được tháo lắp trong quá trình kéo, thả, lắp ráp.

+ Sức chịu tải: Tháp phải có sức chịu tải bằng 1,5 lần tải trọng lớn nhất có thể đạt trong quá trình sử dụng.

- Tải trọng lớn nhất (Q_c) tác dụng lên tháp (hệ ròng rọc tĩnh) tính bằng tấn, theo công thức (7)

Qc = m­c.Pc

(7)

trong đó

m_c là số dây cáp trong hệ thống ròng rọc (số nhánh cáp động + số nhánh cáp tĩnh);

P_c là lực căng lớn nhất của cáp, thường được lấy bằng sức nâng tiêu chuẩn của tời (sức nâng định mức lớn nhất của tời).

5.4. Lắp đặt bộ máy khoan tại hiện trường

5.4.1. Máy cố định

- Yêu cầu chung của việc đặt máy khoan

+ Máy khoan phải được đặt thăng bằng (kiểm tra, căn chỉnh bằng thước bọt nước);

+ Đường tâm của trục chính máy khoan phải trùng với đường tâm lỗ khoan;

+ Đường tâm của trục chính máy khoan phải trùng đường tâm chịu lực của tháp khoan;

+ Toàn bộ cụm máy khoan và máy phát lực phải nằm trên cùng mặt phẳng nền chịu lực, được đỡ bằng một hệ xac-xi vững chắc;

- Kết cấu hệ dầm đặt máy khoan

+ Vật liệu: Có thể sử dụng dầm gỗ (nhóm II - V), dầm thép định hình, ống thép tròn, hoặc dầm bê tông cốt thép. Tốt nhất là dầm gỗ vì tải trọng nhỏ, khả năng giảm chấn cao; Nếu dùng các loại dầm khác thì phải có đệm giảm chấn đặt ở chỗ giá máy tiếp xúc với dầm;

+ Kích thước dầm theo quy định ở Bảng 2.

Bảng 2 - Kích thước dầm khoan

Chiều sâu lỗ khoan (m)	Kích thước dầm gỗ (m)		Kết cấu dầm (đề nghị)	Ghi chú
	Tiết diện	Chiều dài tối thiểu
< 100 100 - 150 > 150 - 250	0,20 x 0,15 0,20 x 0,20 0,25 x 0,25	2,00 2,00 2,00	3 dầm ngang 3 dầm ngang + 2 dọc 3 ngang + 2 dọc	Chiều dài dầm thay đổi phụ thuộc sức chịu tải của nền.

CHÚ THÍCH: Đối với các lỗ khoan đặc biệt hoặc có chiều sâu > 250 m, móng và xác-xi phải được thiết kế riêng.

5.4.2. Các xe khoan tự hành: Lắp đặt xe khoan tự hành vào vị trí khoan phải tuân thủ theo đúng quy trình mà nhà chế tạo nó đã quy định;

Tùy thuộc vào chiều sâu và đường kính lỗ khoan sẽ thi công, độ vững chắc của nền mà kết cấu các dầm đỡ, các chân kích chịu lực chính của tháp cho phù hợp;

Đối với chân kích chịu lực chính của thấp nhất thiết phải có dầm đỡ.

5.4.3. Đồng bộ máy khoan: (cả máy khoan cố định và xe khoan tự hành) sau khi lắp đặt xong nhất thiết phải chạy thử để kiểm tra mức độ hoàn thiện và hiệu chỉnh khi cần thiết.

6. Các phương pháp khoan khảo sát ĐCCT thủy lợi

6.1. Khoan hợp kim một nòng (khoan ống mẫu đơn, lưỡi khoan hợp kim)

6.1.1. Điều kiện áp dụng

- Khoan hợp kim một nòng dùng để khoan trong các địa tầng sét, sét pha hoặc đá cứng cấp IV - VII. Tỷ lệ nõn khoan thu hồi được khi khoan hợp kim 1 nòng không cao;

- Khoan hợp kim 1 nòng ống khoan đồng thời cũng là ống chứa mẫu và lưỡi khoan gắn các lưỡi cắt (dao cắt) làm bằng hợp kim cứng (hỗn hợp vonfram - coban) để phá vỡ đất đá tại đáy lỗ khoan;

- Khoan hợp kim 1 nòng có 2 dạng: Khoan lấy nõn và khoan phá toàn đáy:

+ Khoan lấy nõn: Đất đá trong lỗ khoan chỉ được phá vỡ theo hình ống trụ ở gần vách, phần còn lại ở giữa được giữ nguyên và được ống đựng mẫu thu lấy mang lên mặt đất để làm tài liệu khảo sát;

+ Khoan phá toàn đáy: Toàn bộ đất đá trong lỗ khoan đều được phá hủy,… không lấy mẫu nên không được dùng để khoan khảo sát công trình thủy lợi.

CHÚ THÍCH: Để đảm bảo lưỡi khoan làm việc an toàn, khi lắp đặt vào ống mẫu ren của lưỡi khoan cũng như ren của ống mẫu phải được kiểm tra kỹ càng và để tỷ lệ mẫu cao lưỡi khoan phải đảm bảo độ tròn.

- Tải trọng chiều trục tính bằng Niuton (N) theo công thức (8):

p_A là áp lực chiều trục, tính bằng Niuton lên một hạt cắt của lưỡi khoan;

m_A là tổng số hạt cắt chính có trong lưỡi khoan.

- Tốc độ cắt đất đá của lưỡi khoan (tần số quay n của lưỡi khoan) tính theo công thức (9):

(9)

V là tốc độ cắt của lưỡi khoan, m/s. Thường lấy V = 1,4 đến 1,5 m/s;

D là đường kính của lưỡi khoan, m.

- Lưu lượng nước rửa Q_N tính bằng l/min, theo công thức (10).

q_n là lưu lượng nước rửa cho 1 cm đường kính lưỡi khoan. Chọn q_n như sau: q_n = 8 - 16 cho lưỡi khoan loại M; q_n = 6 - 16 cho lưỡi khoan loại CM; q_n = 6 - 14 cho lưỡi khoan loại CA;