Hóa giải nỗi lo xây tầng hầm trong phố

Đào sâu lo nứt

Gia đình ông Phạm Hùng Dũng vừa mua mảnh đất nhỏ trong khu phố đông dân cư ở Hà Nội. Ông dự định xây nhà có tầng hầm để làm gara và kho chứa đồ.

Thi công hầm trong khu vực đô thị là bài toán phức tạp.

Ông Dũng cho biết, khi lên ý tưởng, ông lo việc thi công hầm trong không gian chật hẹp, nền đất yếu, xung quanh là nhà xây dựng từ lâu có thể gây ảnh hưởng. Khu đất nằm giữa dãy nhà liền kề, phần lớn công trình lân cận có móng nông, tường gạch cũ. Địa chất khu vực dễ thấm nước, tiềm ẩn nguy cơ lún, nứt.

"Tôi lo đào sâu sẽ gây rung chấn, nứt tường nhà hàng xóm, hoặc ảnh hưởng đến chính công trình của mình", ông Dũng nói.

TS Nguyễn Thanh Sơn, giảng viên Khoa Cầu đường, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội cho biết, thi công công trình ngầm trong đô thị là bài toán phức tạp, chịu tác động của nhiều yếu tố như điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn, đặc điểm nền - móng, hiện trạng và lịch sử khai thác của các công trình lân cận.

Vấn đề quan trọng nhất khi thi công hố đào sâu là kiểm soát chuyển dịch, bảo đảm ổn định của kết cấu tường chắn và hệ chống đỡ. Nếu dịch chuyển vượt giới hạn cho phép có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống hạ tầng kỹ thuật và kết cấu công trình lân cận.

Thực tế cho thấy, các rủi ro thường gặp gồm: Sập thành hố đào; chuyển vị ngang quá mức của tường chắn; hiện tượng đẩy trồi hoặc phá hoại đáy hố đào; thấm, xói ngầm, cát chảy, sụt lún bề mặt do hạ thấp mực nước ngầm; lún, nứt các công trình lân cận; cũng như rò rỉ, hư hỏng hệ thống đường ống kỹ thuật xung quanh khu vực thi công.

TS Sơn cho rằng, các sự cố này khó dự đoán chính xác về thời điểm và vị trí. Việc nghiên cứu và áp dụng giải pháp phòng ngừa hiệu quả ngay từ giai đoạn thiết kế và tổ chức thi công là điều kiện tiên quyết bảo đảm an toàn cho công trình.

Chọn đúng giải pháp, hạn chế rủi ro

Theo kỹ sư Lê Anh Đức, Trưởng phòng Kỹ thuật, Công ty CP Tư vấn đầu tư và xây dựng Đất Việt, hiện nay, năng lực thi công hầm ở nước ta đã phát triển, nhiều phương pháp tiên tiến được áp dụng rộng rãi, an toàn.

Hiện nay, năng lực thi công hầm nước ta đã phát triển với nhiều phương pháp tiên tiến, đảm bảo an toàn.

Phổ biến nhất là thi công từ trên xuống (Top - Down), trong đó các sàn bê tông vừa là kết cấu sử dụng lâu dài, vừa đóng vai trò chống đỡ hố đào, giúp giảm biến dạng và rút ngắn tiến độ. Ngoài ra còn có phương pháp bán Top - Down, linh hoạt hơn trong điều kiện mặt bằng chật hẹp.

Về kết cấu giữ đất, các loại tường vây bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi liên kết hoặc tường ngăn nước được sử dụng nhiều.

Để đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực xung quanh, các biện pháp gia cố nền đất như bơm vữa xi măng, trộn đất với phụ gia hoặc khoan phụt cao áp được triển khai trước khi đào. Với nhà dân cũ, móng yếu, có thể gia cố bằng cọc nhỏ hoặc chống đỡ bổ sung.

Một bước tiến quan trọng khác là hệ thống quan trắc tự động: Lún, nghiêng, chuyển vị được theo dõi liên tục, cảnh báo sớm khi vượt ngưỡng.

Cùng đó, công nghệ mô phỏng địa kỹ thuật và quản lý bằng mô hình BIM giúp dự báo rủi ro, lựa chọn phương án thi công tối ưu, hạn chế ảnh hưởng đến môi trường đô thị.

Ông Nguyễn Văn Chính, Giám đốc Công ty TNHH Xây dựng và thi công nền móng Tài Lộc cho biết, Công ty Tài Lộc và các chuyên gia đã nghiên cứu, sáng chế ra phương pháp thi công hầm Top - Down sử dụng cừ thép chữ C dẹt làm tường vây.

Theo ông Chính, áp dụng phương án thi công Top - Down đào đất và ép cừ từ trên xuống, kết hợp cọc khoan nhồi chịu lực và hệ thống văng chống quanh hố đào. Thi công cuốn chiếu theo mặt bằng và chiều sâu, cho phép triển khai đồng thời phần nổi và phần ngầm, rút ngắn tiến độ và tối ưu không gian.

Điểm nổi bật là sử dụng cừ thép dạng chữ C dẹt với kích thước thành chữ C là 3cm, độ dày thép cừ 3mm, rộng 40-60cm, dài từ 2,5-3m làm tấm chắn đất trong mọi điều kiện thi công của nền địa chất phức tạp. Phương pháp có thể thi công từ 2 tầng hầm trở lên hoặc chiều sâu tầng hầm trên 4,5m.

Ông Chính cho biết, phương pháp này giúp giữ nguyên hiện trạng các công trình, không cần dùng đến thiết bị, máy móc phức tạp. Sau khi thi công, nhanh chóng trả lại không gian mặt đất, không gây ảnh hưởng tới đường giao thông và các công trình xung quanh.

Chú trọng khảo sát địa kỹ thuật

Theo TS Sơn, công tác khảo sát địa kỹ thuật cần thực hiện đầy đủ, chi tiết, đặc biệt với các lớp đất nằm trong phạm vi vùng ảnh hưởng của công trình.

Cần sự phối hợp chặt chẽ giữa đơn vị thiết kế, đơn vị thi công và tư vấn giám sát trong thi công hầm.

Đây là cơ sở quan trọng để đưa ra phương án thiết kế phù hợp và hạn chế rủi ro tiềm ẩn. Quá trình thi công cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình, trình tự thi công đã duyệt.

Một yếu tố quan trọng khác là sự phối hợp chặt chẽ giữa các đơn vị thiết kế, thi công và tư vấn giám sát. Việc trao đổi thông tin giúp các bên nhanh chóng nhận diện, điều chỉnh và xử lý tình huống bất thường phát sinh.

Theo kỹ sư Lê Anh Đức, cần ưu tiên các phương pháp ít xâm lấn, kiểm soát tốt biến dạng. Có kịch bản ứng phó rủi ro rõ ràng, bao gồm biện pháp xử lý khi xảy ra lún vượt ngưỡng, thấm nước hoặc mất ổn định cục bộ.

Tiến Hào