4.1 GIỚI THIỆU
Theo thông lệ, đối với các dự án đường bộ và cầu điển hình, kỹ sư địa kỹ thuật lập “báo cáo địa kỹ thuật” nhằm tóm tắt các khảo sát dưới mặt đất đã thực hiện, diễn giải các điều kiện địa chất hiện hữu, thiết lập các tham số thiết kế địa kỹ thuật cho các loại đất và đá gặp phải, đưa ra khuyến nghị địa kỹ thuật cho thiết kế móng đề xuất và/hoặc các hạng mục địa kỹ thuật, đồng thời xác định các điều kiện hiện hữu có thể ảnh hưởng đến thi công.
Thuật ngữ báo cáo địa kỹ thuật thường được dùng chung để chỉ mọi loại báo cáo địa kỹ thuật, ví dụ: báo cáo khảo sát địa kỹ thuật, báo cáo thiết kế địa kỹ thuật, báo cáo nghiên cứu sạt lở, báo cáo móng đất, v.v. Tuy nhiên, khái niệm báo cáo địa kỹ thuật ở đây chỉ dùng để truyền đạt điều kiện hiện trường và khuyến nghị thiết kế, thi công cho cơ quan quản lý đường bộ, kỹ sư thiết kế cầu và nhân sự thi công.
Báo cáo này có thể được cung cấp hoặc không được cung cấp cho các nhà thầu dự thầu; khi được cung cấp, thường chỉ được đưa vào như một tài liệu tham khảo và thường kèm theo các tuyên bố miễn trừ rằng báo cáo không nhằm sử dụng cho thi công, và không có bảo đảm về độ chính xác của dữ liệu hoặc các kết luận, khuyến nghị trong báo cáo; nhà thầu phải tự diễn giải dữ liệu để xác định biện pháp và chi phí liên quan cho thi công.
Mặc dù cách tiếp cận này được sử dụng phổ biến và có thể vẫn phù hợp với các dự án hầm cut-and-cover và hầm dìm, nhưng không phù hợp với các dự án hầm đào mỏ, hầm khoan và các công trình ngầm khác. Các dự án ngầm có mức độ bất định và rủi ro lớn trong việc xác định các điều kiện địa chất và nước ngầm vốn thường phức tạp, cũng như trong dự đoán ứng xử của nền đất trong quá trình đào hầm. Ngay cả khi đã có khảo sát dưới mặt đất mở rộng, vẫn cần nhiều phán đoán chuyên môn trong việc diễn giải dữ liệu khảo sát dưới mặt đất để thiết lập các tham số thiết kế địa kỹ thuật và xác định tầm quan trọng của chúng đối với thi công hầm. Tình hình càng phức tạp hơn đối với các dự án hầm, vì ứng xử của nền đất trong quá trình thi công thường chịu ảnh hưởng bởi biện pháp và phương pháp đào hầm do nhà thầu lựa chọn, cũng như loại và cách lắp đặt hệ chống đỡ hầm.
Việc sử dụng các báo cáo địa kỹ thuật thông thường cho dự án hầm về cơ bản sẽ chuyển toàn bộ rủi ro thi công cho nhà thầu, vì nhà thầu chịu trách nhiệm diễn giải thông tin dưới mặt đất sẵn có. Mặc dù cách tiếp cận này có vẻ bảo vệ chủ đầu tư khỏi các bất định và rủi ro thi công, kinh nghiệm về các dự án ngầm cho thấy nó dẫn đến chi phí dự phòng cao được đưa vào giá dự thầu của nhà thầu, và không tránh được các khiếu nại tốn kém của nhà thầu về bồi thường bổ sung khi điều kiện dưới mặt đất khác với những gì có thể dự kiến một cách hợp lý.
Thực tiễn hiện nay đối với các dự án hầm và công trình ngầm ở Hoa Kỳ hướng đến việc chia sẻ rủi ro công bằng hơn giữa nhà thầu và chủ đầu tư. Cách tiếp cận này thừa nhận rằng chủ đầu tư phần lớn xác định vị trí, các bộ phận và yêu cầu của dự án, cũng như phạm vi khảo sát hiện trường; do đó, chủ đầu tư nên chấp nhận một phần rủi ro tài chính nếu điều kiện nền đất gặp trong quá trình thi công khác biệt đáng kể so với điều kiện dự kiến trong quá trình thiết kế và chuẩn bị hồ sơ hợp đồng, và nếu các điều kiện đó gây bất lợi cho nhà thầu.
Các mục tiêu tổng quát của cách tiếp cận chia sẻ rủi ro này là:
- Giảm sự bất định của nhà thầu về rủi ro tài chính trong các dự án hầm để đạt giá dự thầu thấp hơn
- Thúc đẩy sự hợp tác tốt hơn giữa nhà thầu và chủ đầu tư
- Giải quyết nhanh chóng và công bằng các tranh chấp giữa nhà thầu và chủ đầu tư có thể phát sinh khi điều kiện nền đất gặp trong quá trình thi công khác biệt đáng kể so với điều kiện phản ánh trong hồ sơ hợp đồng tại thời điểm đấu thầu
- Đạt được chi phí cuối cùng thấp nhất cho dự án.
Thực tiễn hợp đồng cho các dự án ngầm ở Hoa Kỳ đã phát triển và hiện bao gồm một số biện pháp nhằm giúp đạt được các mục tiêu nêu trên. Các biện pháp này thay đổi phần nào giữa các dự án, tùy theo điều kiện cụ thể của dự án và ưu tiên của chủ đầu tư, nhưng thường bao gồm các yếu tố cơ bản sau:
- Khảo sát địa kỹ thuật hiện trường kỹ lưỡng
- Công bố đầy đủ thông tin địa kỹ thuật sẵn có cho các nhà thầu dự thầu
- Lập Geotechnical Data Report (GDR) để trình bày toàn bộ dữ liệu thực tế của một dự án
- Lập Geotechnical Design Memorandum (GDM) để trình bày diễn giải về thông tin địa kỹ thuật sẵn có, ghi lại các giả định và quy trình được sử dụng để phát triển thiết kế, đồng thời hỗ trợ việc truyền đạt trong nhóm thiết kế trong quá trình phát triển thiết kế. GDM không nhằm đưa vào Hồ sơ hợp đồng và sau đó được thay thế bằng Geotechnical Baseline Report (GBR)
- Lập Geotechnical Baseline Report (GBR) để xác định các điều kiện cơ sở mà nhà thầu sẽ căn cứ để lập giá dự thầu và lựa chọn biện pháp, phương pháp, thiết bị thi công; và được dùng làm cơ sở xác định tính hợp lý của các khiếu nại của nhà thầu về điều kiện hiện trường khác biệt trong quá trình thi công
- Đưa GDR và GBR trở thành tài liệu có hiệu lực hợp đồng bằng cách tích hợp chúng vào hồ sơ hợp đồng của dự án; GBR được ưu tiên áp dụng
- Phối hợp cẩn thận các điều khoản của chỉ dẫn kỹ thuật và bản vẽ hợp đồng với thông tin trình bày trong GBR
- Đưa vào chỉ dẫn kỹ thuật điều khoản về Điều kiện hiện trường khác biệt, cho phép nhà thầu yêu cầu bồi thường khi điều kiện nền đất khác với điều kiện được xác định trong GBR, và dẫn đến tăng chi phí thi công và/hoặc chậm tiến độ thi công tương ứng; thiết lập quy trình giải quyết tranh chấp để nhanh chóng và công bằng giải quyết các bất đồng có thể phát sinh trong thi công mà không phải dùng đến các thủ tục kiện tụng tốn kém
- Cung cấp ký quỹ hồ sơ dự thầu
Chương này tập trung vào ba loại báo cáo địa kỹ thuật nêu trên, gồm GDR, GDM và GBR, cho các dự án hầm đào/khoan; thảo luận mục đích cụ thể và nội dung điển hình của các báo cáo này; đồng thời đưa ra hướng dẫn cho việc chuẩn bị các báo cáo. Các chủ đề liên quan, bao gồm khảo sát dưới mặt đất cho dự án hầm và các điều khoản giải quyết tranh chấp, được trình bày trong các chương khác của sổ tay này. Thông tin bổ sung về báo cáo địa kỹ thuật cho dự án ngầm được cung cấp bởi ASCE (1989, 1991, 1997, và 2007), Brierley (1998), Essex (2002), và Edgerton (2008).
4.2 BÁO CÁO DỮ LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT (GDR)
Báo cáo Dữ liệu Địa kỹ thuật (Geotechnical Data Report – GDR) là tài liệu trình bày các dữ liệu thực tế về điều kiện dưới mặt đất của dự án, không bao gồm phần diễn giải các dữ liệu này. Mục đích của GDR là tổng hợp toàn bộ dữ liệu thực tế về địa chất, địa kỹ thuật, nước ngầm và các dữ liệu khác thu được từ công tác khảo sát địa kỹ thuật (Chương 3), để các bên tham gia dự án sử dụng, bao gồm chủ đầu tư, đơn vị thiết kế, nhà thầu và các bên thứ ba có thể chịu ảnh hưởng bởi dự án. Báo cáo này đóng vai trò là một nguồn thông tin địa kỹ thuật duy nhất và toàn diện cho dự án.
GDR nên tránh đưa ra bất kỳ diễn giải nào về dữ liệu, vì các diễn giải này có thể mâu thuẫn với phần đánh giá dữ liệu được trình bày sau đó trong Biên bản Thiết kế Địa kỹ thuật hoặc các báo cáo diễn giải hay thiết kế địa kỹ thuật khác, cũng như với các điều kiện cơ sở được xác định trong Báo cáo Nền tảng Địa kỹ thuật. Bất kỳ sự khác biệt nào như vậy có thể gây nhầm lẫn cho nhà thầu và tạo cơ hội cho các khiếu nại về điều kiện hiện trường khác biệt. Trên thực tế, có thể không loại bỏ được hoàn toàn mọi diễn giải dữ liệu khỏi GDR. Trong trường hợp đó, phần diễn giải dữ liệu nên được giới hạn ở việc xác định các đặc tính thu được từ từng mẫu thí nghiệm riêng lẻ, đồng thời tránh đưa ra bất kỳ khuyến nghị nào về các đặc tính địa kỹ thuật của lớp đất/đá mà mẫu đó được lấy từ đó.
GDR nên bao gồm các thông tin sau (ASCE, 2007):
- Mô tả bối cảnh địa chất
- Mô tả chương trình khảo sát hiện trường
- Nhật ký của tất cả lỗ khoan, hào đào và các khảo sát hiện trường khác
- Mô tả/thảo luận về tất cả các chương trình thí nghiệm hiện trường và trong phòng
- Kết quả của tất cả thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm trong phòng
Bảng 4-1 trình bày một đề cương điển hình cho GDR, được hiệu chỉnh từ Brierley (1998).
GDR sẽ bao gồm nhật ký của tất cả các lỗ khoan được thực hiện cho dự án, nhưng không nên trình bày mặt cắt địa tầng dưới mặt đất được xây dựng từ các lỗ khoan, vì mặt cắt như vậy đòi hỏi nhiều phán đoán và diễn giải từ hồ sơ lỗ khoan để thể hiện ranh giới các lớp địa tầng suy luận. Như được minh họa trong đề cương, phần nội dung của GDR cung cấp thông tin nền và thảo luận về các khảo sát dưới mặt đất đã thực hiện, trong khi các dữ liệu cụ thể được trình bày trong các phụ lục của báo cáo. Phần giới thiệu cung cấp mô tả chung về dự án và nêu mục đích, phạm vi của báo cáo. Phần thông tin nền cần xác định các nguồn thông tin địa kỹ thuật có thể do các bên khác thu thập tại hoặc gần khu vực dự án, và có thể bao gồm dữ liệu khảo sát dưới mặt đất cũng như hồ sơ từ các hoạt động xây dựng trước đây. Nếu các thông tin bổ sung này có khối lượng hạn chế, nên cân nhắc đưa các dữ liệu này vào phụ lục của báo cáo.
Thông tin nền cũng nên bao gồm phần thảo luận về bối cảnh địa chất khu vực và địa phương, vì thông tin này sẽ rất có giá trị trong việc đánh giá lượng dữ liệu thực tế hạn chế thu được từ các khảo sát hiện trường. Cần nhận thức rằng việc mô tả các điều kiện địa chất đòi hỏi phải diễn giải thông tin trong tài liệu và hiểu biết về các quá trình địa chất chi phối sự hình thành và tính chất của các trầm tích đất và đá; tuy nhiên, vì hiểu biết về bối cảnh địa chất là nền tảng cho một dự án hầm thành công, thông tin này được xem là một thành phần thiết yếu của GDR.
Phần báo cáo về khảo sát hiện trường nên bao gồm mô tả ngắn gọn về loại khảo sát đã thực hiện, các tiêu chuẩn áp dụng cho việc thực hiện khảo sát, phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu, cũng như thảo luận về mọi quy trình đặc biệt đã sử dụng trong quá trình khảo sát. Nếu có thực hiện các công tác chuyên biệt, chẳng hạn như khảo sát địa vật lý, thì trong phần nội dung báo cáo nên ghi nhận việc công tác chuyên biệt đó đã được thực hiện; báo cáo chuyên đề có thể được đưa vào phụ lục của GDR và chỉ cần được dẫn chiếu trong phần nội dung của GDR.
Phần thí nghiệm trong phòng nên ghi nhận số lượng của từng loại thí nghiệm đã thực hiện, tên và địa điểm của phòng thí nghiệm, các tiêu chuẩn cụ thể được sử dụng để thực hiện từng thí nghiệm, và các thông tin khác có liên quan đến chương trình thí nghiệm.
Các tài liệu đính kèm và phụ lục sẽ trình bày hồ sơ thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm trong phòng, đồng thời cũng có thể bao gồm các bảng và biểu đồ tóm tắt hữu ích nhằm tổng hợp các dữ liệu thực tế thu được từ các khảo sát.
Bảng 4-1 Đề cương mẫu cho Báo cáo Dữ liệu Địa kỹ thuật (theo Brierley, 1998)
| Giới thiệu |
| Chung |
| Mục đích và phạm vi |
| Kiểm soát khảo sát |
| Tổ chức báo cáo |
| Giới hạn của báo cáo |
| Thông tin nền |
| Chung |
| Các khảo sát khác |
| Bối cảnh địa chất khu vực |
| Địa chất địa phương |
| Khảo sát hiện trường |
| Chung |
| Lỗ khoan khảo sát |
| Hào đào khảo sát |
| Giếng quan trắc |
| Khảo sát địa vật lý |
| Thí nghiệm tại hiện trường |
| Lập bản đồ địa chất |
| Chương trình thí nghiệm trong phòng |
| Chung |
| Thí nghiệm đất |
| Thí nghiệm đá |
| Tài liệu tham khảo |
| Bảng |
| Tóm tắt các khảo sát dưới mặt đất |
| Tóm tắt các giếng quan trắc |
| Tóm tắt kết quả thí nghiệm trong phòng |
| Hình |
| Bản đồ vị trí dự án |
| Mặt bằng khảo sát dưới mặt đất |
| Phụ lục |
| Bảng thuật ngữ kỹ thuật |
| Nhật ký lỗ khoan khảo sát |
| Nhật ký giếng quan trắc |
| Dữ liệu khảo sát địa vật lý |
| Kết quả thí nghiệm tại hiện trường |
| Kết quả thí nghiệm đất trong phòng |
| Kết quả thí nghiệm đá trong phòng |
| Dữ liệu lập bản đồ địa chất |
| Thông tin hiện có (tùy chọn) |
\(\\\)
4.3 TÀI LIỆU NỘI BỘ THIẾT KẾ ĐỊA KỸ THUẬT
Đối với các dự án hầm, một hoặc nhiều báo cáo diễn giải có thể được lập để đánh giá các dữ liệu hiện có được trình bày trong GDR, xử lý nhiều vấn đề thiết kế khác nhau và truyền đạt các khuyến nghị thiết kế để nhóm thiết kế xem xét nội bộ. Các báo cáo diễn giải này cũng được dùng để đánh giá các phương án thiết kế, đánh giá ảnh hưởng của việc thi công đến các công trình và tiện ích lân cận, tập trung vào từng hạng mục riêng của dự án, và thảo luận các vấn đề thi công. Các hướng dẫn hiện hành khuyến nghị gọi các báo cáo thiết kế này là Tài liệu Nội bộ Thiết kế Địa kỹ thuật (Geotechnical Design Memoranda – GDM), thay vì Báo cáo Diễn giải Địa kỹ thuật (Geotechnical Interpretive Report – GIR) (ASCE, 2007).
GDM, hoặc GIR, có thể được lập ở các giai đoạn khác nhau của dự án, do đó có thể không phản ánh chính xác thiết kế cuối cùng hoặc hồ sơ hợp đồng cuối cùng. Vì vậy, không khuyến khích lập các báo cáo diễn giải như vậy trong quá trình hoàn thiện thiết kế cuối cùng, và cần hết sức tránh để không gây nhầm lẫn hoặc mâu thuẫn.
Vì GDM được sử dụng nội bộ trong nhóm thiết kế và với chủ đầu tư như một phần của quá trình phát triển dự án, nên không phù hợp để đưa GDM vào hồ sơ hợp đồng. Do đó, GDM cần được phân biệt rõ với Báo cáo Điều kiện Cơ sở Địa kỹ thuật (Geotechnical Baseline Report – GBR). GBR phải là báo cáo diễn giải duy nhất được lập để sử dụng trong đấu thầu và thi công dự án. GBR phải thay thế — tức được ưu tiên hơn — mọi Báo cáo Địa kỹ thuật khác. Tuy nhiên, nhằm mục đích “công bố đầy đủ” cho các nhà thầu dự thầu, GDM thường được cung cấp “chỉ để tham khảo”. Trong các trường hợp đó, GDM phải bao gồm tuyên bố miễn trừ trách nhiệm, nêu rõ các mục đích cụ thể của báo cáo và khẳng định rằng thông tin trong báo cáo không nhằm phục vụ thi công. GDM cũng phải nêu rõ rằng hồ sơ hợp đồng, bao gồm GDR và GBR, là những tài liệu duy nhất mà nhà thầu được xem xét khi đánh giá yêu cầu dự án và xác định giá dự thầu. Một đề cương mẫu cho GDM, tương tự đề cương GIR đã được khuyến nghị trước đây, được trình bày trong Bảng 4-2.
GDM nên bao gồm các tuyên bố miễn trừ trách nhiệm khác để nhấn mạnh bản chất diễn giải của báo cáo. Sau đây là một số vấn đề thường được xử lý bằng các tuyên bố miễn trừ trách nhiệm:
- Nhật ký lỗ khoan chỉ thể hiện điều kiện tại đúng vị trí lỗ khoan cụ thể vào thời điểm khoan; điều kiện nền đất/đá có thể khác bên ngoài vị trí lỗ khoan và có thể thay đổi theo thời gian do các hoạt động lân cận cũng như các quá trình tự nhiên.
- Mực nước trong các lỗ khoan và giếng quan trắc có tính mùa vụ, và cũng có thể thay đổi do các yếu tố khác.
- Các phát hiện và khuyến nghị trình bày trong báo cáo chỉ áp dụng cho các công trình được đề xuất và không nên sử dụng cho các mục đích khác.
Khi đánh giá các đặc tính kỹ thuật của vật liệu đất và đá, GDM nên nêu các khoảng giá trị có khả năng xảy ra của các đặc tính này và khuyến nghị một giá trị, hoặc một khoảng giá trị, để sử dụng trong thiết kế. Báo cáo nên ghi lại cơ sở lựa chọn các tham số này và thảo luận ý nghĩa của chúng đối với thiết kế và thi công các công trình được đề xuất. Là một báo cáo diễn giải, GDM nên thảo luận cơ sở lập luận và phán đoán kỹ thuật liên quan đến các khuyến nghị thiết kế này và các khuyến nghị thiết kế khác được trình bày trong báo cáo.
Bảng 4-2 Đề cương mẫu cho Tài liệu Nội bộ Thiết kế Địa kỹ thuật (Theo Brierley, 1998)
| TÓM TẮT ĐIỀU HÀNH |
| Giới thiệu |
| Chung |
| Mục đích và phạm vi |
| Tổ chức báo cáo |
| Giới hạn của báo cáo |
| Yêu cầu dự án |
| Tình trạng dự án |
| Các công trình được đề xuất |
| Công trình của bên thứ ba |
| Điều kiện hiện trường |
| Chung |
| Bối cảnh địa chất |
| Mặt cắt địa tầng dưới mặt đất |
| Đặc tính địa kỹ thuật của đất và đá |
| Điều kiện nước ngầm |
| Khuyến nghị thiết kế |
| Các vấn đề cần xem xét trong thiết kế hầm |
| Chống đỡ ban đầu |
| Vỏ hầm hoàn thiện |
| Giếng đứng và cửa hầm |
| Đoạn chuyển tiếp vào hầm |
| Kiểm soát nước ngầm |
| Ảnh hưởng đến bên thứ ba |
| Quan trắc thi công |
| Các vấn đề cần xem xét trong thi công |
| Đào hầm và chống đỡ ban đầu |
| Hạ mực nước trong thi công |
| Chống đỡ hố đào |
| Ảnh hưởng đến bên thứ ba |
| Tài liệu tham khảo |
| Bảng |
| Tóm tắt khảo sát hiện trường |
| Tóm tắt khảo sát trong phòng |
| Hình |
| Bản đồ vị trí dự án |
| Mặt bằng khảo sát dưới mặt đất |
| Mặt cắt địa tầng dưới mặt đất |
| Bản vẽ bố trí dự án |
| Chi tiết thiết kế |
| Phụ lục |
| Bảng thuật ngữ kỹ thuật |
| Khảo sát thiết kế do các bên khác thực hiện |
| Các chỉ dẫn kỹ thuật được khuyến nghị |
Việc trình bày một khoảng giá trị của các tham số, kèm theo phần thảo luận về ảnh hưởng của chúng đến thiết kế, giúp chủ đầu tư và nhóm thiết kế hiểu và định lượng được mức độ không chắc chắn vốn có cũng như rủi ro liên quan đến dự án ngầm được đề xuất. Thông tin này cho phép chủ đầu tư xác định mức rủi ro có thể chấp nhận và phần rủi ro sẽ do nhà thầu gánh chịu. Một ví dụ cho quá trình ra quyết định này là trường hợp hầm phải được thi công xuyên qua đá có cường độ tương đối thấp, trong đó có các mạch đá xâm nhập gồm đá magma rất cứng, với tần suất và chiều dày chưa biết. Dựa trên các khảo sát địa kỹ thuật còn hạn chế, kỹ sư địa kỹ thuật xác định rằng lượng đá cứng có thể chiếm từ 10 đến 30 phần trăm tổng chiều dài hầm. Khoảng giá trị này, và có thể cả tỷ lệ ước tính tốt nhất, sẽ được trình bày trong GDM. Trong quá trình lập GBR và các hồ sơ hợp đồng khác sau đó, một giá trị cơ sở cụ thể sẽ được xác định và viện dẫn cho mục đích hợp đồng, đồng thời được phản ánh trong thiết kế. Nếu chủ đầu tư, nhằm đạt được giá dự thầu thấp hơn, sẵn sàng chấp nhận rủi ro lớn hơn về việc tăng chi phí trong quá trình thi công, thì một giá trị gần với cận dưới của khoảng này sẽ được chọn làm cơ sở. Tuy nhiên, nếu chủ đầu tư muốn giảm rủi ro phát sinh chi phí trong quá trình thi công, thì một giá trị gần với cận bảo thủ của khoảng này sẽ được chọn. Tuy vậy, khi chọn phương án thứ hai, chủ đầu tư cần nhận thức rằng điều này sẽ dẫn đến giá dự thầu cao hơn.
Khi lập GDM, có thể chấp nhận sử dụng các thuật ngữ mang tính chưa chắc chắn như “có thể”, “nên”, “có khả năng”, v.v. khi thảo luận các vấn đề kỹ thuật khác nhau. Những thuật ngữ này phản ánh thực tế về sự không chắc chắn trong việc xác định địa tầng dưới mặt đất và các đặc tính kỹ thuật của vật liệu tự nhiên, cũng như trong việc dự đoán ứng xử của các vật liệu này trong quá trình thi công.
GDM nên viện dẫn Báo cáo Dữ liệu Địa kỹ thuật (GDR) là nguồn thông tin được sử dụng để xây dựng các kết luận và khuyến nghị của GDM. GDM cũng nên xác định mọi nguồn thông tin khác có thể đã ảnh hưởng đến các nhận định của GDM, bao gồm tài liệu kỹ thuật tham khảo, báo cáo và các quan sát khảo sát hiện trường, cùng các nguồn khác.
GDM nên bao gồm các mặt cắt địa tầng dưới mặt đất khái quát, được xây dựng từ việc đánh giá các thông tin địa kỹ thuật và địa chất hiện có. Các mặt cắt này giúp ích rất nhiều cho việc hình dung và hiểu các điều kiện dưới mặt đất hiện hữu phục vụ mục đích thiết kế. Tuy nhiên, cần nhận thức rằng việc xác định các điều kiện dưới mặt đất như vậy phụ thuộc rất lớn vào số lượng và chất lượng dữ liệu khảo sát địa kỹ thuật hiện có, cũng như phán đoán của kỹ sư địa kỹ thuật khi diễn giải các dữ liệu này và các thông tin địa chất liên quan. Do đó, báo cáo phải nhấn mạnh rằng các mặt cắt này được xây dựng dựa trên phép nội suy giữa các lỗ khoan có khoảng cách tương đối xa nhau, và điều kiện dưới mặt đất thực tế giữa các lỗ khoan có thể khác đáng kể so với những gì thể hiện trên các mặt cắt.
Ngoài việc đưa ra các khuyến nghị thiết kế, GDM cũng nên đề cập đến các vấn đề thi công, bao gồm các phương pháp thi công tổng quát được xem là phù hợp với điều kiện hiện trường hiện hữu và các công trình được đề xuất. Tuy nhiên, kỹ sư lập báo cáo cần nhận thức rằng nhà thầu chịu trách nhiệm lựa chọn thiết bị, phương tiện và phương pháp cụ thể để thực hiện công việc; do đó, cần tránh đưa ra các khuyến nghị quá chi tiết về những vấn đề này. Ví dụ, đối với một hầm dưới nước được đề xuất đi qua các lớp cát có tính thấm cao, có thể nêu rằng nên sử dụng máy đào hầm TBM mặt kín, gồm khiên cân bằng áp lực đất (EPB) hoặc TBM khiên vữa; nhưng không phù hợp nếu khuyến nghị một mẫu TBM cụ thể, công suất cụ thể, v.v.
Điều đặc biệt quan trọng là GDM phải xác định và thảo luận tất cả các nguy cơ tiềm ẩn có thể gặp trong quá trình thi công, đồng thời thảo luận các biện pháp khả thi để giảm thiểu các nguy cơ này. Việc thảo luận như vậy sẽ giúp cả nhóm thiết kế và nhà thầu dự đoán, tránh các vấn đề có thể gây ảnh hưởng lớn đến chi phí và tiến độ. Ví dụ, đối với một hầm đào trong điều kiện mặt hầm hỗn hợp, GDM nên nêu rằng các vấn đề điển hình có thể bao gồm: a) lượng nước lớn chảy vào tại vùng tiếp xúc giữa đất và đá, gây khó khăn cho việc hạ mực nước hoàn toàn; b) khó khăn trong điều khiển hướng đào của TBM; và c) mất đất nền, kèm theo lún bề mặt tương ứng do đào đất ở phần phía trên của gương hầm nhanh hơn so với đá ở phần phía dưới của gương hầm. Đối với ví dụ này, báo cáo cũng nên nêu các biện pháp giảm thiểu, chẳng hạn như bơm phụt vào đất để giảm thấm và mất đất nền, đồng thời hỗ trợ điều khiển hướng đào của TBM; khoan các lỗ thoát nước theo phương ngang từ gương hầm; cung cấp TBM khớp nối để thuận lợi cho việc hiệu chỉnh hướng đào; v.v.
Tóm lại, GDM được các kỹ sư lập ra chỉ để phục vụ cho nhóm thiết kế trong quá trình phát triển thiết kế của các công trình được đề xuất. GDM cung cấp phần diễn giải các thông tin hiện có về điều kiện dưới mặt đất nhằm xác định các điều kiện dưới mặt đất có khả năng xảy ra để phục vụ thiết kế. Tùy thuộc vào mục đích cụ thể và thời điểm lập báo cáo, GDM có thể không phản ánh thiết kế cuối cùng thể hiện trên các bản vẽ hợp đồng. Một thành phần quan trọng của GDM là phần thảo luận tổng quát về các phương pháp thi công phù hợp và các nguy cơ tiềm ẩn có thể gặp trong quá trình thi công, cũng như các biện pháp có thể được xem xét để giảm thiểu các nguy cơ này. GDM không nhằm mục đích là một mô tả xác định tuyệt đối về các điều kiện nền đất thực tế, và không được sử dụng làm điều kiện cơ sở cho các mục đích hợp đồng.
4.4 BÁO CÁO ĐIỀU KIỆN CƠ SỞ ĐỊA KỸ THUẬT
4.4.1 Mục đích và mục tiêu
Như đã thảo luận trong Mục 4.1, một nguyên tắc cơ bản trong thực tiễn hợp đồng hiện nay tại Hoa Kỳ đối với các dự án hầm là phân chia rủi ro công bằng giữa chủ đầu tư và nhà thầu, với mục tiêu giảm phí dự phòng trong giá dự thầu của nhà thầu, đạt được tổng chi phí dự án thấp hơn và đơn giản hóa việc giải quyết các khiếu nại của nhà thầu về điều kiện thay đổi trong quá trình thi công. Qua nhiều năm, nhiều hình thức và tên gọi khác nhau đã được dùng cho báo cáo diễn giải địa kỹ thuật được đưa vào hồ sơ hợp đồng của các dự án ngầm nhằm đạt được các mục tiêu nêu trên. Ban đầu, báo cáo này được gọi là Báo cáo Tóm tắt Thiết kế Địa kỹ thuật (GDSR). Tuy nhiên, từ năm 1997 và tiếp tục trong tài liệu hướng dẫn hiện hành năm 2007 “Geotechnical Baseline Reports—Suggested Guidelines”, ngành đã xác định rằng báo cáo đưa vào hồ sơ hợp đồng nên được gọi là GBR (Geotechnical Baseline Report).
Các mục đích chính của GBR là:
- Thiết lập một tài liệu hợp đồng xác định các điều kiện dưới mặt đất cụ thể mà nhà thầu phải xem là điều kiện cơ sở khi lập giá dự thầu.
- Thiết lập một quy trình hợp đồng để điều chỉnh chi phí khi điều kiện nền đất/đá lộ ra trong quá trình thi công bất lợi hơn so với các điều kiện cơ sở được xác định trong hồ sơ hợp đồng.
Mặc dù GBR phản ánh các kết quả khảo sát địa kỹ thuật và nghiên cứu thiết kế, GBR không nhằm dự đoán chính xác các điều kiện địa kỹ thuật và địa chất thực tế tại vị trí dự án, cũng không nhằm dự đoán chính xác ứng xử của nền đất/đá trong quá trình thi công. Thay vào đó, GBR thiết lập cơ sở để phân định rủi ro tài chính giữa chủ đầu tư và nhà thầu.
ASCE (1997) cũng ghi nhận các mục đích thứ cấp của GBR như sau:
- Trình bày các vấn đề địa kỹ thuật và thi công đã hình thành cơ sở thiết kế.
- Giúp nhà thầu hiểu rõ hơn các vấn đề và ràng buộc chính của dự án, cũng như các yêu cầu của bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật hợp đồng.
- Xác định các vấn đề quan trọng cần được xem xét trong quá trình chuẩn bị hồ sơ dự thầu và thi công.
- Hỗ trợ nhà thầu trong việc đánh giá các yêu cầu về đào hầm và chống đỡ hầm.
- Hướng dẫn người quản lý thi công trong việc quản lý hợp đồng và theo dõi năng lực thực hiện của nhà thầu.
Một hiểu lầm phổ biến về GBR là GBR được xem như sự bảo đảm của kỹ sư địa kỹ thuật và kỹ sư thiết kế đối với các điều kiện hiện trường hiện hữu. Theo cách hiểu này, chủ đầu tư dự án có thể cho rằng họ có quyền được đơn vị thiết kế bồi hoàn nếu điều kiện thực tế được phát hiện kém thuận lợi hơn so với các điều kiện được xác định trong GBR. Tuy nhiên, vì GBR chủ yếu đóng vai trò là công cụ hợp đồng để phân bổ rủi ro, nên GBR không nhằm dự đoán hoặc bảo đảm các điều kiện hiện trường thực tế. Nếu GBR trở thành một hình thức bảo đảm, thì có thể dự kiến rằng kỹ sư địa kỹ thuật và kỹ sư thiết kế sẽ xác định điều kiện dưới mặt đất và ứng xử của nền đất/đá theo hướng bảo thủ hơn, dẫn đến chi phí dự án cao hơn; đây rõ ràng là hệ quả trái với động cơ chính của việc áp dụng cách tiếp cận chia sẻ rủi ro trong các hợp đồng thi công hầm.
Cũng cần phân biệt rõ GBR với các báo cáo diễn giải khác có thể được nhóm thiết kế lập để xử lý nhiều vấn đề thiết kế phục vụ xem xét nội bộ của nhóm. Như đã thảo luận trong Mục 4.3, các báo cáo đó nên được gọi là Tài liệu Nội bộ Thiết kế Địa kỹ thuật (GDM). GBR nên là báo cáo cuối cùng duy nhất được lập để sử dụng trong đấu thầu và thi công dự án. GBR nên được giới hạn ở phần thảo luận diễn giải và các tuyên bố điều kiện cơ sở, đồng thời nên viện dẫn, thay vì lặp lại hoặc diễn giải lại, các thông tin có trong GDR, bản vẽ hoặc chỉ dẫn kỹ thuật (ASCE, 2007).
4.4.2 Các vấn đề chung cần xem xét
Các thành phần khác nhau của hồ sơ hợp đồng thi công đều có mục đích riêng. GDR cung cấp các thông tin thực tế được đơn vị thiết kế sử dụng để thiết kế các hạng mục khác nhau của dự án, và được nhà thầu sử dụng để xây dựng biện pháp và phương pháp thi công phù hợp. Bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật hợp đồng nêu chi tiết các yêu cầu cụ thể đối với công việc phải thực hiện, nhưng không đưa ra giải thích hoặc thông tin nền. GBR dựa trên các thông tin thực tế được trình bày trong GDR, cũng như thông tin đầu vào từ chủ đầu tư về phân bổ rủi ro, và cung cấp phần giải thích áp dụng cho các yêu cầu dự án như được trình bày trong bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật hợp đồng. Thông tin điều kiện cơ sở được trình bày trong GBR phải được phối hợp với GDR, bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật hợp đồng, cũng như các điều khoản thanh toán trong hợp đồng, để bảo đảm tính nhất quán trong toàn bộ hợp đồng. Tuy nhiên, GBR không nên lặp lại hoặc diễn giải lại các tuyên bố trong các hồ sơ hợp đồng khác, vì ngay cả việc thay đổi nhỏ về cách diễn đạt một tuyên bố cũng có thể gây nhầm lẫn hoặc dẫn đến cách hiểu ngoài ý muốn. Bất kỳ sự không nhất quán hoặc nhầm lẫn nào trong hồ sơ hợp đồng đều có thể dẫn đến khiếu nại hợp đồng thành công về việc bồi thường bổ sung trong quá trình thi công, vì các vấn đề này thường được phán xét bất lợi cho chủ đầu tư với tư cách là bên soạn thảo hợp đồng.
Các Điều khoản Chung hoặc Điều khoản Đặc biệt của hợp đồng cần xác định rõ thứ tự ưu tiên giữa các phần khác nhau của hồ sơ hợp đồng để giúp giải quyết mọi mâu thuẫn có thể còn tồn tại sau khi ban hành hồ sơ. GBR được ưu tiên hơn GDR và mọi báo cáo địa kỹ thuật khác được lập vì bất kỳ lý do nào.
Thông thường, có thể thiết lập một khoảng điều kiện cơ sở cho một tập hợp điều kiện địa chất và thi công nhất định. Do đó, khi lựa chọn điều kiện cơ sở chính là lựa chọn cách phân bổ rủi ro cho dự án. Khi áp dụng điều kiện cơ sở bất lợi: 1) nhiều rủi ro hơn được giao cho nhà thầu, khiến nhà thầu dự thầu với giá cao hơn; 2) chủ đầu tư chịu ít rủi ro hơn và khả năng phát sinh lệnh thay đổi thấp hơn; và 3) chủ đầu tư chịu chi phí cao hơn do phải trả cho khoản dự phòng khi gặp các điều kiện bất lợi. Ngược lại, khi áp dụng điều kiện cơ sở ít bất lợi hơn: 1) giá dự thầu của nhà thầu thấp hơn do ít rủi ro và dự phòng hơn; 2) chủ đầu tư chịu rủi ro cao hơn và khả năng phát sinh lệnh thay đổi lớn hơn; 3) chủ đầu tư trả nhiều hơn nếu gặp điều kiện bất lợi, nhưng trả ít hơn nếu không gặp. Trong cả hai trường hợp, chi phí cho rủi ro điều kiện hiện trường vẫn thuộc về chủ đầu tư.
4.4.3 Hướng dẫn lập GBR
GBR chuyển đổi các dữ kiện, diễn giải và ý kiến liên quan đến điều kiện dưới mặt đất thành các tuyên bố rõ ràng, không mơ hồ cho mục đích hợp đồng. Các nội dung thường được đề cập trong GBR bao gồm:
- Khối lượng và sự phân bố của các vật liệu khác nhau dọc theo tuyến được chọn;
- Mô tả, cường độ, tính nén lún, kích thước hạt và tính thấm của các vật liệu hiện hữu;
- Mô tả, cường độ và tính thấm của khối đất/đá nói chung;
- Mực nước ngầm và điều kiện nước ngầm dự kiến, bao gồm các ước tính cơ sở về lưu lượng nước chảy vào và lưu lượng bơm;
- Ứng xử dự kiến của nền đất/đá và ảnh hưởng của nước ngầm đối với phương pháp đào và lắp đặt chống đỡ nền đất/đá;
- Ảnh hưởng của thi công đến các công trình lân cận; và
- Các nguồn địa kỹ thuật và nhân tạo tiềm ẩn có thể gây khó khăn hoặc nguy hiểm cho thi công, bao gồm sự hiện diện của đứt gãy, khí, tảng đá lớn, hốc hòa tan, tiện ích hiện hữu, cọc móng hiện hữu và các yếu tố tương tự.
Một danh mục kiểm tra chung cho GBR được trình bày trong Bảng 4-3. Danh mục kiểm tra này giả định rằng Báo cáo Dữ liệu Địa kỹ thuật có chứa các thông tin nêu trong Mục 4.2.
Sau đây là các hướng dẫn chung cần tuân theo khi lập Báo cáo Điều kiện Cơ sở Địa kỹ thuật (GBR):
- GBR nên ngắn gọn. Đối với các dự án thông thường, phần nội dung của GBR không nên dài quá 30 trang; đối với các dự án phức tạp hơn, không nên dài quá 50 trang. Độ dài này cho phép đọc toàn bộ GBR trong một lần.
- Chọn các tham số cơ sở sau khi thảo luận với chủ đầu tư về mức rủi ro sẽ được phân bổ cho chủ đầu tư và nhà thầu.
- Sử dụng và viện dẫn thông tin được trình bày trong GDR làm cơ sở để lựa chọn các tham số cơ sở.
- Tránh sử dụng thuật ngữ mơ hồ như “có thể”, “nên”, “có khả năng”, v.v.; thay vào đó, sử dụng các thuật ngữ xác định như “là”, “được”, “sẽ”, v.v.
- Khi có thể, hãy quy định các điều kiện cơ sở theo các đặc tính và tham số có thể quan sát và đo đạc khách quan tại hiện trường.
- Tránh sử dụng các tính từ chung chung như “lớn”, “đáng kể”, “nhỏ”, v.v., trừ khi các thuật ngữ này được định nghĩa và định lượng rõ ràng.
- Lựa chọn cẩn thận cách diễn đạt cụ thể trong GBR để tránh việc báo cáo bị diễn giải ngoài ý muốn.
- Đối với các tham số được dự kiến có thể thay đổi đáng kể, GBR nên ghi nhận khoảng giá trị tiềm năng của tham số đó, nhưng phải nêu rõ một giá trị cơ sở cụ thể cho mục đích hợp đồng.
- Vì ứng xử của nền đất/đá chịu ảnh hưởng lớn bởi phương pháp và biện pháp thi công, các tuyên bố về ứng xử nền đất/đá trong GBR cũng nên nêu các thiết bị, quy trình và trình tự thi công tương ứng mà các tuyên bố đó dựa trên.
- Thực hiện rà soát độc lập GBR ở các giai đoạn hoàn thiện khác nhau để xác định khả năng tồn tại các điểm mơ hồ và không nhất quán, đồng thời kiểm tra rằng tất cả các vấn đề liên quan đã được xử lý phù hợp.
Những người lập GBR phải có hiểu biết sâu về cả thiết kế và thi công các công trình ngầm; trong đó kinh nghiệm thi công đặc biệt quan trọng để hiểu rõ phương pháp thi công, năng lực thiết bị, ứng xử của nền đất/đá trong quá trình đào hầm và các nguy cơ tiềm ẩn liên quan đến các điều kiện nền đất/đá và phương pháp thi công khác nhau. Ngoài ra, những người này phải có kinh nghiệm trong việc lập GBR và hiểu rõ vai trò của GBR là một tài liệu hợp đồng nhằm thiết lập các điều kiện cơ sở tham chiếu. Nhìn chung, để đạt được sự nhất quán cao hơn trong hồ sơ hợp đồng, những người lập GBR nên thuộc cùng tổ chức với đơn vị lập bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật hợp đồng.
Bảng 4-3 Danh mục kiểm tra cho Báo cáo Điều kiện Cơ sở Địa kỹ thuật (Theo ASCE, 2007)
| Giới thiệu |
|
| Mô tả dự án |
|
| Nguồn thông tin địa chất và địa kỹ thuật |
|
| Bối cảnh địa chất dự án |
|
| Kinh nghiệm thi công trước đây (chỉ nêu các điểm chính trong GBR nếu đã trình bày chi tiết trong GDR) |
|
| Đặc trưng hóa nền đất/đá |
|
| Các vấn đề thiết kế cần xem xét – Hầm và giếng đứng |
|
| Các vấn đề thiết kế cần xem xét – Các hạng mục đào khác và móng |
|
| Các vấn đề thi công cần xem xét – Hầm và giếng đứng |
|
| Các vấn đề thi công cần xem xét – Các hạng mục đào khác và móng |
|
Hỗ trợ duy trì trang:
Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.
Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.