QUY HOẠCH, XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ KHÔNG GIAN NGẦM TRONG ĐÔ THỊ GS TS Nguyễn Trường Tiến Lê Thu Nga, Bùi Bảo Trung, Nguyễn Quang Nam Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam ([.]
QUY HOẠCH, XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CƠNG TRÌNH NGẦM VÀ KHÔNG GIAN NGẦM TRONG ĐÔ THỊ GS.TS Nguyễn Trường Tiến Lê Thu Nga, Bùi Bảo Trung, Nguyễn Quang Nam Hội Cơ học đất Địa kỹ thuật cơng trình Việt Nam (VSSMGE) Công ty cổ phần Tư vấn AA (AA-Corp.) Tóm tắt Quy hoạch, xây dựng quản lý cơng trình ngầm khơng gian ngầm thị cần có hiểu biết quy hoạch thị, kỹ thuật công nghệ xây dựng, quản lý, vận hành theo kiến thức, kinh nghiệm thành tựu nước phát triển Đồng thời phải có kiến thức hiểu biết văn hóa, triết học Việt Nam Chúng ta phải biết hiểu đất, đá, nước, khí, âm dương, ngũ hành, phong thủy dịch lý để quy hoạch Các kiến thức toán học, vật lý, học, kiến trúc, xây dựng giúp cho công tác xây dựng Các công nghệ xanh, vật liệu xanh, lượng xanh áp dụng Tác giả trình bày số ý tưởng sáng tạo quy hoạch, xây dựng quản lý công trình ngầm thị Việt Nam với mục tiêu phát triển bền vững giải vấn đề lũ lụt, ách tắc giao thơng, biến đổi khí hậu, nước biển dâng lún sụt bề mặt đất đô thị Việt Nam Đặt vấn đề Từ xa xưa, người sống hang đá hang đất để tránh tác động thiên nhiên để tự bảo vệ Nền văn minh nông nghiệp, văn minh công nghiệp, văn minh sinh học văn minh tin học giúp cho người biết xây dựng nhà ở, đường, sân bay, bến cảng cơng trình hạ tầng khác để sống làm việc Trong 100 năm qua, người có xu hướng khai thác khơng gian ngầm cơng trình ngầm thị Các khơng gian ngầm cơng trình ngầm xây dựng, khai thác sử dụng cho mục đích ở, làm việc, bán hàng, giao thơng, chống chiến tranh, nước, cấp nước Có nhiều khu phố ngầm, thành phố ngầm, thị ngầm, đường ngầm xây dựng cho mục đích dân sự, quân sự, nghiên cứu khoa học, thử nghiệm Những ưu điểm bật công trình ngầm khơng gian ngầm là: - Khai thác có hiệu tài nguyên đất nước; - Sử dụng không gian ngầm cách tự do, không phụ thuộc vào cơng trình khác thị; - Khơng phải đền bù giải phóng mặt bằng; - Lựa chọn tối ưu vị trí đường ngắn nhất; - Tiết kiệm lượng; - Có khơng gian lớn để tích chứa nước, xăng dầu, nhiên liệu, lương thực; - An toàn cho sống; - Kết hợp cơng trình dân với an ninh quốc phịng Hình 1: Sơ đồ phần nhỏ thành phố ngầm Derinkuyu (theo tin180.com) Hình 2: Cơng trình ngầm Việt Nam giới Một văn minh tiền sử (Prehistoric civilization), thành phố ngầm cổ đại nhiều ngàn năm tuổi Derinkuyu là lớn Cappadocia gồm 20 tầng (có thể hơn), sâu khoảng 100m, có hệ thống cung cấp nước ngọt, đường thơng khí, gian phịng tách riêng cho sử dụng cá nhân, cửa hàng, phòng công cộng chung, giếng nước, mồ mả, kho chứa, lối hiểm… Nó đủ chỗ sinh sống cho 20.000 người Phức hợp điều hịa khơng khí tổng thể, với nhiều đường thơng khí sâu hàng chục mét… Derinkuyu mở cửa cho du khách vào năm 1965 người ta phép tham quan có 10% Một địa đạo tầng phức hợp nối liền với thành phố ngầm khác Kaymakli cách 5km Quy hoạch khơng gian ngầm cơng trình ngầm 2.1 Kinh nghiệm quy hoạch đô thị ngầm nước giới Việc quy hoạch đô thị ngầm phụ thuộc yếu tố sau đây: - Điều kiện đất độ sâu gặp lớp đá; - Điều kiện địa chất thủy văn nước ngầm; - Yêu cầu không gian ngầm tương lai; - Các chức công năng: + Hệ thống kỹ thuật chung (năng lượng, tích chứa nước, cấp nước, nước, thơng tin liên lạc) + Bảo dưỡng kho chứa + Dịch vụ quản lý (thương mại, bể bơi) + Không gian dự phịng - Các cơng trình mặt đất (móng nhà cao tầng); - Đường giao thơng mặt đất; - Các khu trung tâm đô thị mặt đất kết nối với trung tâm hay nhà ga đô thị ngầm; - Dự báo phát triển đồng bộ; - Các vấn đề quyền sử dụng sở hữu đất độ sâu quy định; Quy hoạch không gian ngầm, đô thị ngầm thực phải đảm bảo: - Không gian ba chiều dự án công cộng tự nhiên; - Hệ thống cơng trình ngầm sẵn có; - Các cơng trình xây dựng tương lai; - Địa tầng, độ sâu lớp đất đá; - Đặc tính lớp đất đá; - Độ sâu mực nước ngầm; - Khơng gian dự phịng; - Vị trí đường xuống lên từ cơng trình ngầm Từ 30 năm Singapore đặc biệt quan tâm đến quy hoạch không gian ngầm Bà Grace Fa, Bộ trưởng Bộ trưởng Bộ phát triển quốc gia Singapore phát triển (2010): "Chúng muốn xây dựng quy hoạch không gian ngầm nhằm đảm bảo phù hợp tối ưu cơng trình mặt đất ngầm để chúng tơi có nhiều khơng gian cho người Singapore" Kinh nghiệm Thượng Hải phải có quy hoạch khơng gian ngầm trước xây dựng nhà cao tầng thành phố Ông Huang Jianzhi, quan chức Thượng Hải nói "Chiến lược sử dụng hợp lý không gian ngầm vấn đề quan trọng phát triển đô thị tương lai" Cơng trình ngầm xây dựng với chi phí lớn, xác quy hoạch cho phép nhiều hệ sử dụng không bị mâu thuẫn quyền lợi Hội cơng trình ngầm quốc tế cho "Không gian ngầm giá trị xã hội Chúng ta phải quy hoạch việc sử dụng tương tự giá trị khác Nếu điều không làm, công cụ quan trọng, hiệu cho việc phát triển bền vững đô thị" Các nhà khoa học Nhật nhận thấy trận động đất sóng thần ngày 11/3/2011 phá hủy nhiều cơng trình mặt đất, hư hỏng cơng trình ngầm Có ý kiến cho nên xây dựng nhà máy điện ngun tử lịng đất Đường hầm thơng minh Kuala Lumpur sử dụng để thoát lũ giao thơng hồn vốn sau năm sử dụng Kinh nghiệm Brazil va Nauy nên làm đường hầm lớp đá sâu Phương án làm cơng trình ngầm đá giảm 25% đến 30% giá thành so với làm hầm nông đất yếu Đồng thời thi công đường hầm đá nhanh đất yếu Tham gia quy hoạch cơng trình ngầm phải kết hợp kiến trúc sư, kỹ sư, luật sư nhà phong thủy người dân để tạo nên cơng trình có hiệu xây dựng cao Trong quy hoạch thiết kế công trình ngầm phải kể đến chi phí đầu tư chi phí vận hành dự án (life – cycle cost) Trung Quốc có 20 thành phố quy hoạch thành phố ngầm Các vẽ quy hoạch rõ kích thước, mặt bằng, chức năng, chiều sâu tiến độ xây dựng Quy hoạch không gian ngầm đô thị mặt đất chia thành lớp với tầng chức Phổ biến quy hoạch lớp Lớp bề mặt cho nhà văn phòng, lớp thứ cho giao thông đường đường sắt, lớp thứ tích chứa nước Kinh nghiệm Canada quy hoạch không gian ngầm phải đảm bảo yếu tố : thuận lợi, đảm bảo sức khỏe phúc lợi xã hội cho người dân hôm tương lai Hệ thống giao thông thành phố Montreal xây dựng công ty tư nhân công ty công tư hợp tác (PPP) cho phép nối trung tâm đô thị, chống biến đổi khí hậu, giao thơng thuận lợi n tĩnh Quy hoạch thiết kế cơng trình ngầm phải đảm bảo yêu cầu môi trường phát triển bền vững Có yếu tố cần kể đến: Hình 3: Bản đồ Montreal + Khơng gian ngầm đến 10m độ sâu hữu ích cho chức dịch vụ, thương mại, tích chứa nước mưa, thơng tin liên lạc Các cơng trình khác đặt độ sâu 50 – 75m + Vật liệu đất đào cơng trình ngầm phải sử dụng hiệu + Cần đặc biệt ý đến tài nguyên nước ngầm, phải ý đến tích chứa nước ngầm, bổ xung nước ngầm Việc hạ mực nước ngầm hút nước hay có mặt cơng trình ngầm gây lún sụt bề mặt đất + Khai thác sử dụng lượng (địa nhiệt nước ngầm la cho phép tái sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên) 2.2 Quy hoạch, xây dựng quản lý cơng trình ngầm Việt Nam Cũng nước khác, Việt Nam đã, xây dựng nhiều cơng trình ngầm phục vụ cho giao thơng, cấp nước, thương mại, dịch vụ để ô tô Những bất cập là: a Chưa có quy hoạch tổng thể thị ngầm b Phát triển cơng trình ngầm ngành chủ đầu tư khác thực c Sự ảnh hưởng cơng trình bãi đỗ xe ngầm đến đường hầm xây dựng (hình 4) d Thiếu văn phịng địa kỹ thuật cơng trình ngầm quản lý tài liệu, thơng tin kiểm sốt xây dựng cơng trình ngầm đ Thiếu đồ địa chất cơng trình với có mặt lớp đá e Thiếu hố khoan sâu đến 100m 200m đô thị lớn g Sự cố cơng trình ngầm xảy thường xuyên thiếu kiến thức, kinh nghiệm, kỹ h Chất lượng khảo sát đất nền, mơ hình tính tốn, công nghệ thi công, công nghệ quản lý, quan trắc cơng trình ngầm có nhiều hạn chế i Thiếu nguồn nhân lực quy hoạch, khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý, quan trắc cơng trình ngầm k Thiếu dẫn, quy chuẩn, tiêu chuẩn cơng trình ngầm l Thiếu sở pháp lý quyền sử dụng khơng gian ngầm cơng trình ngầm m Thiếu công ty tư vấn xây lắp chuyên ngành cơng trình ngầm Hình 4: Sự ảnh hưởng tiềm tàng bãi đỗ xe ngầm hữu đường hầm xây dựng Chúng ta đã, phải đối mặt với thách thức sau đây: a Lún sụt bề mặt đất Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh,Cần Thơ, Đà nẵng khai thác q mức nước ngầm khơng có giải pháp phục hồi nguồn nước b Lụt thị lớn tốc độ thị hóa nhanh, thiếu cơng trình hạ tầng thích hợp, biến đổi khí hậu, mưa nhiều lớn đặc biệt nước biển dâng triều cường Thành phố Hồ Chí Minh đồng sơng Cửu Long c Xây dựng cơng trình ngầm, thị ngầm làm thay đổi mực nước ngầm gây lún cục cơng trình lân cận Hình 5: Bản đồ Địa chất cơng trình TP HCM d Mâu thuẫn phát triển cơng trình ngầm, khơng gian ngầm với việc làm móng nhà cao tầng Độ sâu đặt móng nhà cao tầng Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh từ 40 – 70m đ Thiếu giải pháp tối ưu đồng cho cơng trình mặt đất ngầm e Khơng hợp lý tổ chức thoát nước tập trung g Không hợp lý tổ chức xử lý nước thải tập trung h Nguy phát triển đô thị không bền vững chất lượng quy hoạch Tải FULL (12 trang): https://bit.ly/3uFys8D Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Hình 6: Bản đồ chia khu Địa Chất đất Hà Nội theo mức độ thuận tiện cho xây dựng cơng trình ngầm Nguồn: VSSMGE Thiết kế xây dựng quản lý cơng trình ngầm Thiết kế xây dựng cơng trình ngầm phải ý vấn đề sau đây: - Khảo sát xác điều kiện đất, đá, địa chất thủy văn; - Xác định độ sâu tối ưu đặt cơng trình ngầm; đất, nước,đất q trình thi cơng; động Phânngầm tích báotrình tác - Kiểm sốt nước ngầm, lưu lượng nước, hạ mực -nước dodự công ngầm; động tải trọng - Kiểm soát chuyển dịch đá, đất thi công sau thi công; - Xử lý đất yếu, gia cường móng kết cấu cơng trình hữu; - Mơ hình hóa tốn phương pháp phần tử hữu hạn Hình 7: Phần mềm mơ hình hóa phương pháp phần tử hữu hạn 4101237 ... đất độ sâu quy định; Quy hoạch không gian ngầm, đô thị ngầm thực phải đảm bảo: - Không gian ba chiều dự án công cộng tự nhiên; - Hệ thống cơng trình ngầm sẵn có; - Các cơng trình xây dựng tương... tính tốn, công nghệ thi công, công nghệ quản lý, quan trắc cơng trình ngầm có nhiều hạn chế i Thiếu nguồn nhân lực quy hoạch, khảo sát, thiết kế, thi công, quản lý, quan trắc cơng trình ngầm k Thiếu... Chất đất Hà Nội theo mức độ thuận tiện cho xây dựng cơng trình ngầm Nguồn: VSSMGE Thiết kế xây dựng quản lý cơng trình ngầm Thiết kế xây dựng cơng trình ngầm phải ý vấn đề sau đây: - Khảo sát xác