Đâu là nguyên nhân gây sập chung cư 12 tầng ở Mỹ?

Theo BBC, các chuyên gia thu thập thông tin tại hiện trường sẽ phải xem xét một loạt các nguyên nhân có thể xảy ra, từ những khiếm khuyết trong cấu trúc cho đến ảnh hưởng từ môi trường. Và liệu sự kết hợp của các yếu tố trên có thể gây ra sự sụp đổ đột ngột của tòa nhà 40 tuổi hay không.

Đoạn phim hé lộ điểm bất thường

Một đoạn video trích xuất camera giám sát gắn trên một chung cư lân cận cho thấy Champlain Towers South không sập cùng một lúc mà theo từng giai đoạn.

Toàn cảnh chung cư Champlain Towers bị sập ở thị trấn Surfside, bang Florida (Mỹ). Ảnh: AP

Đầu tiên, phần trung tâm hướng về phía nam của tòa nhà bị sập trước, sau đó 3 giây thì đến lượt phần hướng bắc của tòa nhà. 5 giây sau, tiếp tục phần hướng đông của tòa nhà bị sập.

Một số chuyên gia đã xem lại đoạn phim và tin rằng, sự cố ban đầu xảy ra ở chân tòa nhà, xung quanh khu vực hồ bơi ở phía trước khu trung tâm quay mặt về hướng nam.

Không ảnh hiện trường vụ sập nhà cũng cho thấy khu vực sàn xung quanh hồ bơi đã sụp xuống bãi đậu xe dưới tầng hầm.

Thứ tự sập từng khu vực của khu chung cư Champlain Towers South. Đồ họa: Google, BBC

Dù còn quá sớm để khẳng định nguyên nhân cuối cùng, nhưng khu vực hồ bơi của Champlain Towers South đã được xác định là mục tiêu quan tâm chính trong một bản báo cáo vào năm 2018, cho biết rõ khu vực này đã xuống cấp rõ rệt.

Manh mối từ cuộc điều tra cũ

Một cuộc điều tra năm 2018 đã chỉ ra "một sai sót lớn" trong thiết kế ban đầu của Champlain Towers South.

Kỹ sư Frank Morabito, người viết báo cáo từ cuộc điều tra, đã cảnh báo sàn hồ bơi nằm ở tầng trệt không được thiết kế đủ dốc để thoát nước. Vì vậy, nước hồ thường xuyên "đọng lại trên lớp chống thấm cho đến khi bay hơi".

Toàn cảnh các vấn đề của chung cư Champlain Towers South trong cuộc điều tra năm 2018. Đồ họa: BBC

Cuộc điều tra cũng cho biết, lớp chống thấm bên dưới sàn hồ bơi ở tầng trệt và các chậu cây trang trí đã "quá hạn" và gây ra "thiệt hại lớn về cấu trúc cho kết cấu bê tông bên dưới những khu vực này".

Việc không thay chất chống thấm trong tương lai gần có thể khiến mức độ hư hỏng của kết cấu bê tông "tăng dần theo cấp số nhân".

Báo cáo của kỹ sư Morabito cũng đề cập đến "nhiều vết nứt ở phần cột, dầm và tường" trong nhà để xe ở tầng hầm bên dưới tòa chung cư. Dù không cho rằng điều này có thể gây nguy cơ sập nhà, nhưng ông đã kêu gọi việc gia cố phần bê tông cần được thực hiện "ngay lập tức".

Hình ảnh những vết nứt ở phần cột, dầm và tường ở nhà để xe dưới tầng hầm chung cư Champlain Towers South trong bản điều tra năm 2018.

Đầu năm nay, Jean Wodnicki, Chủ tịch hiệp hội chung cư ở Surfside, từng cảnh báo với cư dân tại Champlain Towers South rằng, thiệt hại trong khu vực đậu xe đã "tồi tệ hơn đáng kể", và việc sửa chữa toàn bộ tòa nhà đã tăng từ 9 triệu USD lên tới hơn 15 triệu USD. Theo ông Wodnicki, sự xuống cấp của phần bê tông đang tăng nhanh và tình trạng mái nhà cũng xấu đi rất nhiều.

Kỹ sư Morabito cho biết vào thời điểm xảy ra vụ sập nhà, việc sửa chữa phần mái đang được tiến hành nhưng quá trình gia cố phần bê tông vẫn chưa diễn ra.

Ảnh hưởng từ phần bê tông hư hại

Kỹ sư Greg Batista, người đã thực hiện hàng nghìn cuộc kiểm tra các tòa nhà ở Florida, cho biết những hư hại ở phần bê tông có thể là một trong những lý do dẫn đến vụ sập nhà ở Surfside.

“Những tòa nhà ven biển này dễ bị ảnh hưởng bởi cái mà chúng tôi gọi là sự “vỡ vụn”, ông Batista nói với BBC. “Về cơ bản, đó là khi phần cốt thép bên trong khối bê tông bi han gỉ và giãn nở gấp 7 lần thể tích thực của nó, khiến cho khối bê tông bao quanh nó bị vỡ vụn và gây ra sự suy giảm đáng kể đối với tính toàn vẹn cấu trúc của tòa nhà. Chỉ cần một chùm hoặc một cột bê tông bị hỏng thôi thì cũng đủ để gây ra hiệu ứng domino".

Quá trình nước ngấm vào khối bê tông và làm giãn nở phần cốt thép bên trong. Nguồn: The Contractor - Đồ họa: BBC

Địa hình không đảm bảo

Một nghiên cứu tại Đại học Quốc tế Florida (Mỹ) được công bố hồi năm ngoái cho thấy, Champlain Towers South bị lún dần xuống đất với tốc độ khoảng 2 mm/năm hồi những năm 1990.

Theo giáo sư Shimon Wdowinski thuộc Đại học Quốc tế Florida, dù tòa nhà không phải đối tượng tập trung duy nhất, nhưng vẫn là một trong những nơi có dấu hiệu sụt lún tiêu biểu nhất nhiều nhất.

“Do nghiên cứu đã được thực hiện từ cách đây hơn 20 năm, nên chúng tôi không thể biết được điều gì đã xảy ra sau năm 1999, tòa nhà tiếp tục bị sụt lún ở mức độ như thế nào, và điều đó gây ảnh hưởng ra sao đối với nền móng của nó”, ông Wdowinski nói với BBC.

"Có thể, cấu trúc tòa nhà đã đến một thời điểm không thể giữ được tải trọng ban đầu và sụp đổ. Nhưng đây không phải là vấn đề mà chúng tôi nghiên cứu. Những gì chúng tôi biết được chỉ là tòa nhà mới sập đã bị sụt lún suốt nhiều thập kỷ, nhưng chỉ điều đó thôi cũng chẳng giải thích được nguyên nhân gây sập tòa nhà", vị giáo sư cho biết thêm.

Biểu đồ mật độ sụt lún đất tại thành phố Miami Beach giai đoạn 1998-2012. Nguồn: Wdowinski et al. Đồ họa: BBC

Tác động từ công trình lân cận

Một số người tin rằng, quá trình xây dựng tòa nhà 18 tầng Eighty Seven Park liền kề có thể đã gây ra một số ảnh hưởng đối với nền móng của chung cư Champlain Towers South.

Từ năm 2019, nhiều cư dân sinh sống tại Champlain Towers South đã phản ánh về việc cảm thấy một số rung chấn ngay tại nhà mình trong quá trình xây dựng Eighty Seven Park. Tuy nhiên, những người dân này chỉ nhận được yêu cầu tiếp tục theo dõi tình hình.

Mất nhiều thời gian điều tra

Atorod Azizinamini, Giám đốc trường Xây dựng Moss thuộc Đại học Quốc tế Florida, cho biết cuộc điều tra về vụ sập tòa nhà Champlain Towers South sẽ mất nhiều thời gian.

Theo ông, các kỹ sư sẽ phải xem xét các bản thiết kế, cách thức xây dựng tòa nhà, mẫu thép và bê tông, đồng thời điều tra các dấu hiệu bào mòn nền móng hay bất kỳ điểm bất thường nào xảy ra đối với tòa nhà trước khi sụp đổ. Sau khi có thông tin, họ có thể mô phỏng các kịch bản khác nhau và xác định chính xác sự sụp đổ đã diễn ra như thế nào.

Các nhà điều tra liên bang đã có mặt tại hiện trường để tìm ra nguyên nhân vụ sập tòa nhà Champlain Towers South, và đảm bảo mọi vật chứng đều được bảo toàn. Các mảnh vỡ từ tòa nhà hiện được đưa đến một kho chứa lớn để kiểm tra.

Việt Anh