Bài báo này nhằm mục tiêu khẳng định mức độ nghiêm trọng của hiện tượng lún mốc độ cao quốc gia tại khu vực phía Nam và đề xuất một số giải pháp cần thiết để khắc phục. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung bài viết này.
Nghiên cứu - Ứng dụng HIỆN TƯỢNG LÚN MỐC ĐỘ CAO QUỐC GIA TẠI KHU VỰC PHÍA NAM VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TS VŨ XUÂN CƯỜNG(1), ThS VŨ VĂN THÁI(2), KS TRẦN ĐÌNH ẤU(3) ĐH Tài ngun Mơi trường TP Hồ Chí Minh (2) Chi cục Đo đạc Bản đồ phía Nam (3) Hội Trắc địa, Bản đồ TP Hồ Chí Minh (1) Tóm tắt: Những năm gần đây, tượng cơng trình bị lún, sụt, bị nghiêng, bị hư hại đô thị lớn xảy ngày nhiều Điều đáng lưu tâm tượng lún cục đất yếu khơng liên quan đến cơng trình xây dựng dân dụng hệ thống sở hạ tầng mà cịn ảnh hưởng trực tiếp đến cơng trình đo đạc đồ, đặc biệt mốc độ cao quốc gia khu vực phía Nam Hiện tượng trở thành thách thức thực cho ngành đo đạc đồ trước yêu cầu cung cấp số liệu gốc xác cho kịch biến đổi khí hậu cung cấp số liệu độ cao cho mục tiêu kinh tế - xã hội nói chung Bài báo nhằm mục tiêu khẳng định mức độ nghiêm trọng tượng lún mốc độ cao quốc gia khu vực phía Nam đề xuất số giải pháp cần thiết để khắc phục Đặt vấn đề Từ năm 1976 đến năm 1987, Cục Đo đạc Bản đồ Nhà nước tiến hành xây dựng hệ thống mốc, đo tuyến độ cao Vĩnh Linh Hà Tiên nhằm thống Lưới độ cao Quốc gia đo lặp đường độ cao hạng I, II miền Bắc Từ năm 2001 tới năm 2008, Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam tiến hành đo lặp Lưới độ cao Quốc gia nước Lưới độ cao Quốc gia hạng I, hạng II, sở để xây dựng hệ thống thủy lợi Đồng Sông Cửu Long góp phần cải tạo Đồng Tháp Mười thành vựa lúa nước, làm sở thành lập hệ thống đồ địa hình tỷ lệ phục vụ đắc lực cho việc phát triển kinh tế xã hội phòng chống lũ lụt tỉnh miền Nam Hệ thống mốc độ cao Quốc gia xây dựng theo "Quy phạm xây dựng lưới độ cao nhà nước hạng 1,2,3 4" với loại mốc bản, mốc thường vùng đất chắc, vùng đất yếu, vỉa đá ngầm Do điều kiện hạn chế kinh tế, kỹ thuật, mốc độ cao xây dựng vùng đất yếu quy định xử lý móng cọc cừ tràm Trong 28 trình sử dụng mốc độ cao Quốc gia hạng I, hạng II, hạng III số khu vực xuất hiện tượng lún cục đất yếu dẫn tới thay đổi giá trị độ cao mốc Trong năm gần số liệu độ cao Quốc gia cấp cho đơn vị sử dụng làm số liệu gốc thi cơng cơng tình xây dựng, thủy lợi, giao thông, đo đạc đồ miền Nam thường xuyên nhận phản hồi tình trạng sụt lún mốc độ cao dẫn tới sai số liệu gốc vượt hạn sai cho phép Đặc biệt dự án Chính phủ "Thủy lợi phịng chống ngập lụt Thành phố Hồ Chí Minh", năm 2011 qua đo kiểm tra có 4/11 mốc độ cao hạng I bị lún cục bộ, dẫn tới sai số độ cao đo kiểm tra chênh so với độ cao gốc cấp từ 0.2m tới 0.6m Để đảm bảo số liệu độ cao cách tin cậy khu vực miền Nam cung cấp số liệu gốc xác cho kịch biến đổi khí hậu, cần tiến hành xây dựng cải tạo hệ thống mốc, đồng thời xác định vị trí mốc ổn định để tiến hành đo nối, khơi phục độ xác cho Lưới độ cao Quốc gia phc tạp chí khoa học đo đạc đồ sè 23-3/2015 Nghiên cứu - Ứng dụng vụ kịp thời nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, quốc phòng an ninh Trong khn khổ báo này, nhóm tác giả trình bày số kết nghiên cứu thuộc đề tài "Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn việc chọn điểm, chôn mốc độ cao Quốc gia vị trí có đất yếu làm sở xây dựng, cải tạo hệ thống mốc, khôi phục độ xác Lưới độ cao miền Nam" với nội dung nghiên cứu, đánh giá tình trạng để đưa giải pháp cải tạo hệ thống mốc, khôi phục độ xác Lưới độ cao miền Nam Giải vấn đề 2.1 Đánh giá tình trạng hệ thống mốc độ cao quốc gia khu vực nghiên cứu Tại khu vực phía Nam, qua thực tế khai thác, sử dụng số liệu cao độ quốc gia cho thấy có nhiều mốc độ cao bị ảnh hưởng, tác động yếu tố tự nhiên (ngập lụt, đất yếu) hoạt động người (khai thác nước ngầm, xây dựng nhiều cơng trình dân dụng đất gần khu vực có mốc ) Tại cơng trình nghiên cứu này, nhóm tác giả nghiên cứu kinh nghiệm xây dựng mốc độ cao số nước giới, giải pháp xây dựng mốc độ cao quốc gia đất yếu, vùng đất có điều kiện tương đồng với điều kiện Việt Nam Qua nghiên cứu kinh nghiệm nước cho thấy, việc xây dựng mốc độ cao phân tích kỹ lưỡng, q trình chơn mốc dựa việc xác định tính chất, yếu tố ảnh hưởng khác Tại Liên bang Nga, việc chôn mốc xác định theo phân vùng lãnh thổ, mốc độ cao có nhiều chủng loại với kích thước hình dạng khác tương ứng với đất khác Tại nước Châu Mỹ, tính ổn định mốc trắc địa nói chung độ cao nói riêng đặc biệt quan tâm Hai yếu tố quan trọng hàng đầu ảnh hưởng đến mức độ ổn định mốc xác định thổ nhưỡng địa chất Tại nước Đông Nam Á, gần với điều kiện Việt Nam Malaysia mốc độ cao bố trí theo lưới, tuyến chạy theo trục đường giao thơng Malaysia có loại cấp hạng mốc độ cao: loại độ cao chuẩn độ cao thông thường Mốc độ cao chuẩn đặt cách khoảng 40 km, mốc độ cao thông thường cách khoảng km (trong khu vực thành thị 0.5 Hình 1: Sơ đồ tuyến thủy chuẩn hng I, II tạp chí khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 29 Nghiờn cu - ng dng Bảng 1: Kết đo kiểm tra số mốc độ cao hạng I II quốc gia Tên điểm II(TX-TL)6 II(TX-TL)4 I(VL-HT)259 I(VL-HT)257 I(VL-HT)262A I(VL-HT)261 Khoảng cách Độ cao cấp Chênh cao Chênh cao (m) (km) (m) kiểm tra (m) 1.319 0.200 0.192 1.519 7.129 10 6.318 6.452 0.811 0.940 4.9 0.632 1.104 1.572 Độ lệch (m) 0.008 0.183 -0.472 Bảng 2: Kết đo kiểm tra số mốc độ cao hạng III Tên điểm Q01-027 1.646 Q01-064 1.991 Q01-019 1.968 Q01-020 3.012 Q01-021 1.919 QBT1-039 2.630 QBT1-035 1.127 QBT1-042 Chênh cao kiểm tra (m) Độ lệch (m) 0.345 0.354 -0.009 -0.023 -0.018 -0.005 1.044 1.055 -0.011 -1.093 -1.100 0.007 0.711 0.416 0.295 -1.503 -1.128 -0.375 0.161 -0.352 0.513 Độ cao gốc (m) Chênh cao (m) 1.288 Hình 2: Hình ảnh số mốc độ cao b st, lỳn 30 tạp chí khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 Nghiờn cu - ng dng km) bố trí mốc độ cao chuẩn Khu vực đất có cấu trúc địa chất yếu người ta sử dụng loại mốc ống thép để nén xuống lịng đất mà khơng cần phải đào Tại Việt Nam, “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia xây dựng lưới độ cao” việc xây dựng mốc độ cao cấp hạng chưa xem xét đến yếu tố địa chất, lý đất, khí tượng thủy văn, tác động người (các hoạt động giao thông, xây dựng, khai thác nước ngầm ) Đến chưa có khảo sát địa chất lún mốc độ cao khu vực xây dựng mốc vùng đất yếu để đưa biện pháp khắc phục “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia xây dựng lưới độ cao” đưa điều kiện chung chung cho vùng đất yếu xử lý móng cọc cừ tràm chơn mốc (hình 3) Mỗi mốc đóng cọc cừ tràm dài khoảng 3-4 m xuống đất yếu sau tạo lớp bê tơng chôn mốc xuống, qua thời gian cọc tràm bị ăn mịn, bị mục nên khơng thể giữ mốc đất yếu có cấu trúc địa tầng chung cho khu vực Đồng sơng Cửu Long (hình 4) Do vậy, quy định chưa sát thực tế địa chất vùng đất yếu (đặc biệt Đồng sơng Cửu Long) ngun nhân dẫn đến tình Hình 3: Chống lún cho mốc độ cao theo Quy chuẩn kỹ thuật xây dựng lưới độ cao trạng sụt lún mốc nói Cấp độ lún mốc độ cao cấu trúc địa tầng địa chất vùng đất yếu lên tới từ vài decimet đến mét, ảnh hưởng yếu tố nhân tạo gần đường giao thông lớn quốc lộ 1A khoảng vài decimet (ở chưa đề cập tới việc mốc bị q trình thị hóa) ảnh hưởng việc khai thác nước ngầm toàn khu vực khoảng vài milimet đến centimet Do nguyên nhân dẫn đến lún mốc độ cao quy cách mốc chưa phù hợp, chưa cấu trúc địa tầng địa chất vị trí đặt mốc chưa phù hợp với thực tế Như xác định nguyên nhân xảy lún mốc độ cao vùng đất yếu nước ta gồm nguyên nhân sau: - Do thời gian và giới hạn phương tiện kỹ thuật: Nhiều mốc xây dựng cách 30 năm với xử lý kỹ thuật chưa đảm bảo khu vực đất yếu - Do ảnh hưởng yếu tố: địa chất, lý đất, khí hậu, thủy văn, nhân tạo Những khu vực có đất yếu nơi mà Hình 4: Cấu trúc địa tầng chung khu vực đồng sông Cửu Long tạp chí khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 31 Nghiên cứu - Ứng dụng qua đo kiểm tra có mức độ lún lớn Những mốc độ cao bên cạnh tuyến giao thơng có lưu lượng lưu thơng lớn bị ảnh hưởng nhiều Ngồi ra, việc xây dựng cơng trình dân dụng với mật độ cao đô thị làm cho bề mặt đất bị lún Việc khai thác nước ngầm cách tràn lan lý làm cho mặt đất bị lún xuống kéo theo việc lún mốc độ cao quốc gia - Quan trọng nhất: Quy trình chọn điểm, chôn mốc độ cao Quốc gia (đặc biệt vị trí có đất yếu) cịn hạn chế, thiếu sở khoa học cần thiết 2.2 Các giải pháp a Giải pháp tổng quát Để khắc phục sụt lún mốc độ cao phân tích giải pháp tổng hợp bao quát dựa đồ tổng thể địa chất phân tích, đánh giá chia cấp độ gây lún chơn mốc độ cao theo vùng (vùng địa chất), từ đưa cấu trúc loại mốc độ cao cho phù hợp với vùng cấu trúc địa chất Chúng ta thấy loại mốc độ cao hình không phù hợp với vùng đất yếu nên kiến nghị với quan thẩm quyền khơng nên sử dụng tiếp tục Thay vào nên sử dụng loại mốc khoan (ống thép) sâu đến lớp Á sét xám (hình 5) để đảm bảo mốc ổn định Trên địa bàn TP Hồ Chí Minh có mốc độ cao khoan sâu xuống 70m dùng ống thép nhồi bê tông Trung tâm chống ngập TP thực hiện, tất nhiên kinh phí xây dựng mốc lớn b Giải pháp chuyên đề Vị trí xây dựng mốc độ cao khơng nên q gần với đường giao thơng có mật độ phương tiện trọng tải lớn lưu thông (thực tế có mốc cách vài mét nên ảnh hưởng lớn đến ổn định mốc) Khoảng cách từ đường giao thông đến mốc phải xa tốt (tối thiểu từ 150 mét) Quá trình phát triển thị gây ổn định mốc độ cao có thuận lợi ổn định Các mốc độ cao tận dụng nhà cao tầng có móng sâu đến địa tầng vững để đặt mốc gắn sau ổn định lún Đối với mốc yếu tố lún địa chất khơng cịn ảnh hưởng, ảnh hưởng khai thác nước ngầm tầng sâu Hình 5: Thiết kế thực tế mốc độ cao xây dựng phương pháp ng khoan 32 tạp chí khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 Nghiờn cu - ng dng Theo “Quy phạm xây dựng lưới độ cao nhà nước hạng 1,2,3 4” đường lưới độ cao thiết kế theo tuyến giao thông để dễ đo ngắm vận chuyển, mốc độ cao phân bố không theo lãnh thổ, chủ yếu mật độ hạng I Nhà nước theo tuyến Vĩnh Linh - Hà Tiên (khoảng cách 5-10 km điểm), nhiều tỉnh thành khu vực điểm độ cao Nhà nước hạng I Để phục vụ cho cơng tác theo dõi q trình biến đổi khí hậu mực nước dâng phải nên thay đổi tư bố trí điểm độ cao theo khu vực tỉnh thành Trong khu vực tỉnh cần xây dựng khoảng 5-10 điểm độ cao có mốc kiên cố sâu xuống đến địa tầng ổn định để sử dụng hàng trăm năm (có thể gọi “mốc vĩnh cửu”, hình 6) phục vụ cho cơng tác xây dựng cơng trình có độ cao tầm kiểm sốt để theo dõi q trình biến đổi khí hậu với mực nước biển dâng lâu dài Kết luận Việc nghiên cứu sở khoa học để xây dựng, cải tạo, khơi phục độ xác, hồn thiện đại hóa hệ thống độ cao quốc gia yêu cầu cấp thiết cấp bách Hệ thống mốc độ cao với số liệu ổn định, tin cậy sở cho việc xây dựng cơng trình hạ tầng giao thơng, thủy lợi phịng chống ngập lụt, nước Ngồi ra, cịn đặc biệt có vai trị chương trình quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu phục vụ cho mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng m Tài liệu tham khảo [1] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Xây dựng lưới độ cao QCVN 11:2008/BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường ban hành theo Quyết định số 11 /2008/QĐ-BTNMT ngày 18 tháng 12 năm 2008 Hình 6: Thiết kế chi tiết mốc “vĩnh cửu“ đất yếu t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 33 Nghiên cứu - Ứng dụng [2] Quy phạm xây dựng lưới độ cao nhà nước hạng 1, 2, 4” Cục trưởng Cục Đo đạc Bản đồ Nhà nước ban hành theo định số 112/KT ngày 15 tháng năm 1989 [3] Tô Văn Lận, Giáo trình xử lý móng cơng trình đất yếu , ĐH Kiến trúc TP.HCM, TP.HCM - 2010 [4] Lê Xuân Mai, Đỗ Hưu Đạo, Cơ học đất, NXB Xây dựng, Hà Nội - 2005 [5] Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc, Nền Móng cơng trình cầu đường, NXB Xây dựng, Hà Nội - 2005 [6] Lê Anh Hồng, Nền Móng, NXB Xây dựng, Hà Nội - 2004 [7] Laréal, Nguyễn Thành Long, Lê Bá Lương, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức, Cơng trình đất yếu điều kiện Việt Nam, HCMUT, TP.HCM - 1997 [8] Tiêu chuẩn ngành "Quy trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu - 22TCN 262 - 2000" Ban hành theo Quyết định số 1398/QĐ - BGTVT ngày 1/6/2000 Bộ trưởng Bộ GTVT [9] Dự án “Hoàn thiện mạng lưới độ cao nhà nước hạng 1,2 khu vực miền Nam” Tổng cục Địa phê duyệt Quyết định 440/QĐ-TCĐC ngày 22/11/2001; [10] Geodetic Bench Marks, NOAA Manual NOS NGS 1, 1978 [11] Abd Majid and et al., Current and Future Geodetic Activities In Malaysia, GNSS Forum, 17-18 May 2002, Hong Kong.m Summary The subsidence of height national benchmark in Southern area and proposed solutions Dr Vu Xuan Cuong, Hochiminh City University of Natural Resource and Environment MSc Vu Van Thai, The Southern Sub-Department of Survey and Mapping Eng Tran Dinh Au, Hochiminh City Association of Geodesy and Cartography In recent last years, the phenomenon of sinking, subsidence of building project becomes seriously in the developing urban area This phenomenon not only impacts on the building project and utilities system but on National geodetic base, especially on the height benchmarks located on soft soil (weak) ground in Southern area It becomes a big challenge for geodetic department in providing the accurate elevation of national benchmarks for building the climate change scenario and other industry branches This article aims to prove the seriousness of the subsidence of National height benchmarks in Southern area and provide some solutions to avoid it.m Ngày nhận bài: 12/01/2015 34 t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 23-3/2015 ... trạng hệ thống mốc độ cao quốc gia khu vực nghiên cứu Tại khu vực phía Nam, qua thực tế khai thác, sử dụng số liệu cao độ quốc gia cho thấy có nhiều mốc độ cao bị ảnh hưởng, tác động yếu tố tự... 2.2 Các giải pháp a Giải pháp tổng quát Để khắc phục sụt lún mốc độ cao phân tích giải pháp tổng hợp bao quát dựa đồ tổng thể địa chất phân tích, đánh giá chia cấp độ gây lún chôn mốc độ cao theo... Nam Á, gần với điều kiện Việt Nam Malaysia mốc độ cao bố trí theo lưới, tuyến chạy theo trục đường giao thơng Malaysia có loại cấp hạng mốc độ cao: loại độ cao chuẩn độ cao thông thường Mốc độ