English
Kiến thức
Khoan Giếng Tiếp Địa: Quy Trình 5 Bước & Định Mức Chuẩn TCVN 2025
Khoan giếng tiếp địa là phương pháp thi công hệ thống nối đất theo chiều sâu (từ 10m – 50m) sử dụng máy khoan địa chất, cọc thép mạ đồng và hóa chất giảm điện trở (GEM). Đây là giải pháp kỹ thuật bắt buộc dành cho các công trình có diện tích hẹp hoặc nằm trên nền địa chất có điện trở suất cao (đất đồi, đá bàn, sỏi cơm) nơi phương pháp đóng cọc truyền thống không hiệu quả. Quy trình này giúp hệ thống đạt chuẩn an toàn TCVN 9385:2012 với điện trở nối đất R < 10Ω (chống sét trực tiếp) và R < 4Ω (an toàn điện nhẹ).
Khoan Giếng Tiếp Địa: Quy Trình Kỹ Thuật, Định Mức & Tiêu Chuẩn 2025
Khoan giếng tiếp địa là kỹ thuật sử dụng máy khoan địa chất để tạo lỗ sâu (thường từ 10m – 50m) nhằm thả cọc tiếp địa và đổ hóa chất giảm điện trở (GEM) xuống các tầng đất có độ dẫn điện tốt. Đây là giải pháp bắt buộc cho các khu vực có điện trở suất đất cao (đất đá, đồi núi) hoặc diện tích thi công hẹp, nơi phương pháp đóng cọc truyền thống không thể đạt chỉ số điện trở yêu cầu. Kỹ thuật này đòi hỏi thiết bị chuyên dụng tương tự như quy trình báo giá khoan giếng công nghiệp nhưng tập trung vào chỉ số Ohm (R < 10Ω cho chống sét, R < 4Ω cho an toàn điện/thiết bị).
Khi Nào Cần Khoan Giếng Tiếp Địa Thay Vì Đóng Cọc?
“Bạn cần chuyển từ phương pháp đóng cọc sang khoan giếng tiếp địa khi đo điện trở suất đất bề mặt lớn hơn 500 Ωm, địa chất thuộc nhóm đất đá, sỏi cơm, đất đồi khô cằn hoặc diện tích thi công quá hẹp không đủ để dàn trải bãi cọc ngang.”
Không phải công trình nào cũng cần khoan giếng vì chi phí cao hơn. Dưới đây là bảng phân tích kỹ thuật chi tiết giúp bạn ra quyết định chính xác:
| Tiêu chí | Đóng Cọc Tiếp Địa (Truyền Thống) | Khoan Giếng Tiếp Địa (Kỹ Thuật Cao) |
|---|---|---|
| Địa chất | Đất mềm, đất ruộng, đất sét ẩm. | Đất đồi, đá bàn, sỏi cơm, đất cát khô. |
| Diện tích | Cần bãi đất rộng để dàn trải bãi cọc. | Chỉ cần diện tích nhỏ (thi công theo chiều sâu). |
| Độ sâu | 2.4m – 3m/cọc. | 10m – 50m. Xem thêm chi tiết về khoan giếng sâu bao nhiêu là đạt chuẩn. |
| Hiệu quả R | Khó giảm R nếu đất bề mặt khô. | Rất ổn định do tiếp xúc mạch nước ngầm/đất ẩm. |
| Chi phí | Thấp. | Cao (gồm chi phí máy khoan + hóa chất GEM). |
⚠️ Khuyến cáo từ chuyên gia: Nếu đo điện trở suất đất bề mặt > 500 Ωm, bạn bắt buộc phải sử dụng phương pháp khoan giếng để đảm bảo an toàn cho công trình và thiết bị.
Quy Trình Khoan Giếng Tiếp Địa Chuẩn 5 Bước
“Quy trình khoan giếng tiếp địa chuẩn gồm 5 bước: (1) Khảo sát định vị -> (2) Khoan tạo lỗ (D110-D150) -> (3) Kết nối Cọc & Cáp bằng hàn hóa nhiệt -> (4) Đổ hóa chất giảm điện trở GEM -> (5) Hoàn trả mặt bằng & Đo kiểm điện trở.”
Để hệ thống thoát sét và dòng điện rò rỉ hoạt động hiệu quả trong hàng chục năm, quy trình thi công phải tuân thủ nghiêm ngặt các bước kỹ thuật dưới đây:
Bước 1: Khảo sát & Định vị
- Đo điện trở suất: Thực hiện đo tại các độ sâu khác nhau để xác định chính xác độ sâu cần khoan (quyết định khoan 15m, 20m hay 30m).
- Định vị an toàn: Xác định vị trí lỗ khoan đảm bảo khoảng cách an toàn. Cần tham khảo kỹ quy định đào đường để tránh khoan trúng các công trình ngầm hiện hữu như cáp điện, ống nước.
Bước 2: Khoan tạo lỗ
- Sử dụng máy khoan địa chất chuyên dụng với mũi khoan đường kính phổ biến D110mm – D150mm.
- Sử dụng dung dịch sét bentonite để giữ thành vách hố khoan, ngăn sạt lở đất đá trong quá trình khoan sâu.
- Lưu ý quan trọng: Độ sâu khoan phải đảm bảo chạm đến tầng đất ẩm hoặc mạch nước ngầm ổn định để đạt hiệu quả thoát sét tốt nhất.
Bước 3: Kết nối Cọc & Cáp (Electrode Assembly)
Đây được coi là “trái tim” của giếng tiếp địa, quyết định tuổi thọ hệ thống.
- Vật liệu: Sử dụng cọc tiếp địa thép mạ đồng (D16 hoặc D20) kết nối với cáp đồng trần (M50 hoặc M70).
- Kỹ thuật kết nối: Bắt buộc sử dụng phương pháp hàn hóa nhiệt. Mối hàn phải bóng, không rỗ khí để đảm bảo tính dẫn điện tuyệt đối và độ bền cơ học khi thả xuống giếng.
- Thả cọc: Thả từ từ tổ hợp cọc + cáp xuống đáy giếng. Cần định vị cọc nằm giữa tâm lỗ khoan (dùng con kê định vị).
Bước 4: Đổ hóa chất giảm điện trở (GEM)
Đây là bước quan trọng nhất phân biệt khoan giếng với các phương pháp khác.
- Tác dụng của GEM: Hút ẩm, giữ ẩm bao quanh cọc, tăng diện tích tiếp xúc bề mặt lên hàng trăm lần, giúp giảm điện trở đất từ 50-90% so với không dùng.
- Cách đổ chuẩn: Trộn GEM với nước theo tỷ lệ của nhà sản xuất (thường dạng sệt) rồi bơm hoặc đổ xuống giếng sao cho lấp đầy hoàn toàn khoảng không giữa cọc và thành vách đất.
Bước 5: Hoàn trả mặt bằng & Đo kiểm
- Lấp đất mịn hoặc cát vàng phần còn lại của giếng sau khi đã đổ đủ lượng GEM.
- Tiến hành tái lập mặt bằng theo đúng kỹ thuật thi công đào đường vỉa hè nếu vị trí giếng khoan nằm trên khu vực công cộng.
- Xây hố kiểm tra tiếp địa (kích thước chuẩn 300x300mm) tại đầu giếng để phục vụ bảo trì và đo đạc định kỳ.
- Sử dụng đồng hồ đo điện trở đất chuyên dụng (Kyoritsu, Hioki…) để nghiệm thu và lập biên bản.
3. Định Mức Vật Tư & Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật (Reference)
“Định mức tham khảo cho 01 giếng khoan sâu 20m gồm: 1-2 cọc tiếp địa D16, 22-25m cáp đồng trần M50/M70, 3-5 bao hóa chất GEM (11.5kg/bao), và mối hàn hóa nhiệt. Hệ thống phải tuân thủ TCVN 9385:2012 và NFPA 780.”
Để giám sát nhà thầu hoặc tự tính toán dự toán vật tư chính xác, bạn cần nắm rõ các thông số kỹ thuật dưới đây:
Tiêu chuẩn áp dụng:
- TCVN 9385:2012: Chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.
- NFPA 780: Tiêu chuẩn lắp đặt hệ thống chống sét (Tiêu chuẩn Mỹ).
Bảng định mức vật tư tham khảo (Cho 1 giếng khoan sâu 20m)
| Hạng mục | Quy cách kỹ thuật | Số lượng ước tính |
|---|---|---|
| Cọc tiếp địa | Thép mạ đồng D16, L=2.4m | 1 – 2 cây (nối tiếp) |
| Cáp thoát sét | Cáp đồng trần M50 hoặc M70 | 22m – 25m |
| Hóa chất GEM | GEM Ấn Độ/Mỹ/Việt Nam (bao 11.5kg hoặc 25kg) | 3 – 5 bao (Tùy đường kính lỗ) |
| Mối hàn | Khuôn hàn + Thuốc hàn hóa nhiệt | 1 – 2 mối |
| Ống nhựa | PVC D48-D60 (nếu cần bảo vệ cáp đoạn trên) | 2m |
Ba Sai Lầm “Chết Người” Khi Khoan Giếng Tiếp Địa
“3 sai lầm phổ biến nhất khiến hệ thống tiếp địa vô tác dụng: (1) Tiếc tiền hóa chất GEM (đổ ít hoặc không đổ), (2) Sử dụng kẹp đồng cơ khí thay vì hàn hóa nhiệt, (3) Khoan chưa tới tầng nước ngầm/đất ẩm.”
Dựa trên phân tích hiện trường và sửa chữa các công trình lỗi từ đội ngũ kỹ thuật, đây là các nguyên nhân chính khiến hệ thống không đạt chuẩn:
1. Tiếc tiền hóa chất GEM
Nhiều đơn vị khoan sâu nhưng chỉ đổ 1-2 bao GEM hoặc tệ hơn là dùng đất mùn lấp hố. Hậu quả: Điện trở không đạt yêu cầu, cọc tiếp địa tiếp xúc trực tiếp với đất phèn/đá sỏi sẽ bị ăn mòn rất nhanh, mất tác dụng chỉ sau vài năm.
2. Mối nối sơ sài (Dùng kẹp)
Sử dụng kẹp đồng (kẹp quả trám) thay vì hàn hóa nhiệt ở dưới giếng sâu là sai lầm nghiêm trọng. Trong môi trường ẩm ướt dưới giếng, kẹp bu lông sẽ bị oxy hóa, rỉ sét dẫn đến tiếp xúc kém, cắt đứt đường thoát sét.
3. Khoan chưa tới tầng nước
Chỉ khoan theo độ sâu định sẵn trong báo giá (ví dụ cố định 15m) mà không quan sát mẫu đất mùn khoan lên. Nếu tại 15m vẫn gặp đá khô, bắt buộc phải khoan sâu thêm cho đến khi gặp tầng đất ẩm hoặc mạch nước. Nếu quy mô công nghiệp, bạn có thể tham khảo báo giá khoan giếng công nghiệp để có phương án tối ưu chi phí cho các lỗ khoan sâu hơn 50m.
Bước Tiếp Theo Cho Hệ Thống Của Bạn
Nếu bạn đang lên kế hoạch thi công hệ thống tiếp địa, hãy bắt đầu đúng ngay từ đầu:
- Xác định yêu cầu: Bạn cần R < 10Ω (Chống sét trực tiếp) hay R < 4Ω (An toàn điện/Server)?
- Yêu cầu khảo sát: Đề nghị đơn vị thi công đo điện trở suất đất trước khi báo giá.
Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Loan là người trực tiếp chịu trách nhiệm biên soạn và kiểm duyệt nội dung chuyên môn trên website. Các bài viết được đúc kết từ nền tảng học thuật bài bản kết hợp với hơn 15 năm kinh nghiệm “thực chiến” tại doanh nghiệp và giảng đường. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn yên tâm về tính chính xác, độ an toàn và giá trị ứng dụng thực tế trong từng giải pháp kỹ thuật được chia sẻ.