Sự cố nền móng và công trình ngầm đô thị một số nguyên nhân và kiến nghị

Sự cố móng công trình ngầm đô thị số nguyên nhân kiến nghị TS NguyÔn §øc Ngu«n §¹i häc KiÕn tróc Hµ Néi I.Một số cố xây dựng ngầm 1.1 Trong khâu khảo sát - Công trình cao ốc Pacific 11D Thi Sách không phát túi nước ngầm có áp - Công trình nhà kho dầu nhờn thuộc tổng kho Nhà Bè thiết kế sở số liệu khảo sát địa chất - công trình không xác nên độ lún vượt giới hạn cho phép - Sự cố sập nhịp cầu Cần Thơ phần số liệu khảo sát địa chất không đầy đủ Nhận xét: - Chi phí khảo sát địa chất- công trình điều kiện phức tạp thường chiếm tới 1%-3% tổng chi phí xây lắp công trình, bước khảo sát, chi phí khảo sát thường bị cắt giảm - Các yêu cầu nhiệm vụ khảo sát địa chất- công trình, địa chất thủy văn không rõ ràng đầy đủ - Do yêu cầu “Tiết kiệm” số chủ đầu tư lớn (nhiều trường hợp đơn vị khảo sát thu 55-60% chi phí khảo sát theo đơn giá nhà nước) 1.2 Trong khâu thiết kế    Nhà văn phòng đường Hà Nội Hà Đông cao 15 tầng, có tầng hầm dùng cọc larsen sâu khoảng 16m Cừ đặt vào tầng cát pha bão hòa nước Khi bơm hút nước số nhà tầng lân cận bị lún, nứt tường Tầng ngầm nhà văn phòng đường Lê Duẩn, Hà Nội, đơn vị thiết kế dùng thép hình không đủ khả chịu lực để tạo tường cừ gây nên lún nứt nhà lân cận Cao ốc văn phòng Bến Thành TSC- 186 Lê Thành Tôn TP HCM có diện tích mặt 10x40m tầng hầm Khi đào hố móng sâu, nước ngầm phun lên mạnh đẩy trồi đáy hố móng, làm xê dịch tường cừ larsen khoảng 8cm Đất bị lún sụt làm nứt đường hẻm lân cận Nhận xét:     Các kỹ sư kết cấu chưa trang bị kiến thức tính toán, thiết kế móng công trình ngầm điều kiện phức tạp, ví dụ : xác định tải trọng tác dụng, sơ đồ tính toán trình thi công, ảnh hưởng mực nước ngầm, yêu cầu quan trắc… Chưa có kết hợp chặt chẽ cán thiết kế với cán thi công khảo sát; Đơn vị thẩm tra thiết kế chưa đủ lực, chủ đầu tư Ban quản lý dự án chưa biết tổ chức xin ý kiến chuyên gia Các giai đoạn thiết kế chi phí thiết kế thường bị cắt giảm (giá thiết kế thường 65-70%) so với đơn giá nhà nước 1.3 Trong khâu thi công Khách sạn khu vực Láng Hạ xây dựng vào năm 1995, gồm 16 tầng, có tầng hầm.Trong trình thi công xảy tượng xói ngầm làm cho đỉnh số nhà lân cận nghiêng hố móng khoảng 40cm  Công trình Pacific 43- 45- 47 Nguyễn Thị Minh KhaiQ.1 có tầng hầm Tại vị trí mối nối xuất lỗ thủng 0,2x0,7m độ sâu 20-22m tường vây Xảy tượng cát chảy làm sụp đổ công trình Viện nghiên cứu Khoa học xã hội Nam bên cạnh Tòa nhà sở Ngoại vụ bị lún nứt nghiệm trọng  Nhà văn phòng quận Hai Bà Trưng Hà Nội cao tầng có tầng hầm, dùng cọc ván thép U200 dài 6m ép thành tường cừ xung quanh chu vi móng tầng hầm, làm cho nhà lân cận lún nghiêng, tách hẳn khỏi nhà liên kề mái 15cm Không VN, nước Anh, Singapo, Thái Lan, Trung Quốc, Malaixia xảy nhiều cố tương tự  Nhận xét:      Nhiều cố xảy nước ngầm có áp, chất lượng thi công, vật liệu dẫn đến tượng xói ngầm cát chảy nguy hiểm Đơn vị thi công chưa có đủ kinh nghiệm chưa có cán chuyên môn xây dựng công trình ngầm đô thị; Nhà thầu thi công đủ thiết bị máy móc cần thiết thi công hạng mục công trình có yêu cầu đặc biệt; Không có kiểm tra thẩm định biện pháp thi công; Không có biện pháp quan trắc thỏa đáng phù hợp với điều kiện cụ thể II Tổng kết, đánh giá nguyên nhân gây cố Khi phân tích cố nghiêm trọng hố đào sâu (trên 6m) thấy [1]:  Ở Anh năm 1973-1980: số 100 trường hợp cố: Do thiết kế chiếm 66%; Do thi công chiếm 34%  Ở Trung quốc phân tích 160 trường hợp cố cho thấy Nguyên nhân rủi ro khâu thi công thiết kế chiếm tới 87,5%, 41,5 % trường hợp thi công  Tại Malaysia: Gue Tan năm 2004 thống kê cố hố đào sâu 55 công trình sau: - Sự cố thiết kế chiếm tới 45%, thi công:15 % lại thiết kế thi công chiếm 40 % Ở Việt Nam   Theo thống kê tác giả báo, số 28 công trình xây dựng phần ngầm phần lớn Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh thời gian gần cho thấy nguyên nhân cố số liệu khảo sát chưa đầy đủ chiếm tới 17%, thiết kế thi công chiếm tới 80%, thiết kế chiếm khoảng 35% Tuy chưa đầy đủ kết thống kê sơ cho thấy cố, rủi ro xây dựng ngầm nước ta số nguyên nhân sau đây: Các nguyên nhân chính:      Không đánh giá đầy đủ ảnh hưởng địa chất công trình, mực nước ngầm, công trình xây dựng lân cận Tính toán thiết kế không xét đến biện pháp thi công; Biện pháp gia cố vách hố đào không hợp lý; Quan trắc trình thi công không đạt yêu cầu Các cán thiết kế, thi công công trình chưa trang bị đầy đủ kiến thức lĩnh vực xây dựng phần ngầm công trình ngầm đô thị Các biện pháp bảo vệ môi trường (rác, đất thải, rung, ồn ) không ý, quan tâm; III Các kiến nghị cụ thể: 3.1 Về mặt quản lý: Chỉ cho phép cán kết cấu có chuyên môn hiểu biết công trình ngầm chuyên gia móng tính toán thiết kế, thẩm tra, giám sát phần ngầm; Cần nghiên cứu bổ sung vấn đề cấp chứng công tác thiết kế, thi công giám sát phần ngầm công trình ngầm; 3.1 Về mặt quản lý: Cần sớm ban hành tiêu chuẩn thiết kế thi công hố móng đào sâu vùng xây chen (đặc biệt hố móng sâu 6m) Việc lựa chọn nhà thầu phục vụ khảo sát, thiết kế, thi công phần ngầm công trình ngầm cần phải kiểm tra kỹ lực, nhân (có trình độ kinh nghiệm), trang thiết bị Tăng cường đào tạo, phổ biến kiến thức, kinh nghiệm lĩnh vực thiết kế thi công công trình ngầm 3.1 Về mặt quản lý Cần ban hành quy định thẩm tra biện pháp thi công, đơn giá thẩm tra biện pháp thi công phần ngầm Cần nghiên cứu chế giá tư vấn nói chung công trình ngầm (như công trình, hạng mục công trình phức tạp) nói riêng để khuyến khích nhà tư vấn nâng cao chất lượng công trình theo hướng hiệu kinh tế cao chi phí tư vấn phải lớn Thành lập quan quản lý công trình ngầm, thu thập cung cấp thông tin phần ngầm lân cận cho chủ đầu tư 3.2 Về mặt kỹ thuật công tác khảo sát     Cần khảo sát kỹ địa chất- công trình, nguồn nước, trạng công trình lân cận (trong vòng lần độ sâu hố đào, tính từ mép hố đào) cung cấp đầy đủ cho đơn vị thiết kế, thi công quan trắc, đặc biệt đất có lớp cát hạt nhỏ, cát bụi, cát có chứa nước ngầm; Độ sâu khảo sát phải tới lớp đất có khả ngăn nước (sét, sét dẻo cứng (đến cứng) Trong trường hợp không tồn lớp đất độ sâu khảo sát phải  (2-2,5)H+5m (H- độ sâu hố đào); Tiến hành quan trắc trình thi công công trình sở đề cương kiểm tra phê duyệt; Cần có tổ chức, kết hợp chặt chẽ cán thiết kế với cán thi công khảo sát; Công tác thiết kế - Đối với công trình điều kiện phức tạp chủ đầu tư cần tổ chức thực thiết kế theo bước không cắt giảm chi phí thiết kế, thẩm tra - Cừ thép (ví dụ cừ larsen) để chống giữ vách hố đào nên sử dụng cho hố đào sâu không 6m sử dụng cần ý:  Không nên cắm cọc cừ vào lớp đất bùn, cát hạt nhỏ, cát bụi, cát pha no nước;  Cần cân nhắc việc rút cừ để lại cừ đất Trong trường hợp rút cừ cần có biện pháp tránh sụt lở đất xung quanh; Công tác thiết kế -   Đối với hố đào sâu 6m vùng xây chen đất yếu đất cát hạt nhỏ, cát bụi, cát pha no nước khuyến cáo sử dụng tường đất làm tường tầng hầm kiêm vách chống giữ hố đào trình thi công Trong cần lưu ý: Chân tường phải cắm xuống lớp đất sét, sét dẻo cứng trở lên đảm bảo chống thấm tốt cho cho tầng hầm ổn định trình thi công; Trong trường hợp không tồn lớp đất nêu trên, độ sâu chôn tường cần phải đủ lớn cần có biện pháp gia cường chống nước ngầm 3 Công tác thi công    Cần nghiên cứu kỹ tài liệu khảo sát (địa hình, địa chất- công trình), trạng công trình lân cận, đặc biệt tình hình nước ngầm lập biện pháp thi công; Cần sử dụng biện pháp chống sạt lở vách hố đào.Trong trường hợp cát hạt nhỏ, cát bụi, cát pha bão hòa nước, sử dụng vữa bentonie cần đặc biệt lưu ý lựa chọn trọng lượng thể tích chúng; Phải đảm bảo chất lượng thi công tường bê tông tránh khuyết tật Cần có gioăng bê tông chèn chống thấm tốt tường, tuân thủ chặt chẽ yêu cầu kiểm tra chất lượng thiết kế; Công tác thi công     Sử dụng tường đất chống giữ vách hố đào sâu cần lưu ý so sánh, lựa chọn hệ chống phương pháp thi công (top-down, semi top - down, botom - up, kết hợp thi công phần phần đồng thời) Nghiên cứu áp dụng hệ chống thay đổi chiều dài neo ứng suất trước; Khi bơm hút nước ngầm cần lưu ý tốc độ, lưu lượng biện pháp bơm hút nước, lưu ý cân áp lực hố đào cần thiết; Tổ chức quan trắc liên tục trình thi công Chuẩn bị sẵn phương án, vật liệu, thiết bị xử lý cố tiềm ẩn 3.3.Yếu tố người    Cần lựa chọn đơn vị thiết kế, thi công đơn vị tư vấn giám sát phần ngầm có kỹ sư xây dựng công trình ngầm, chuyên gia địa kỹ thuật, có đủ lực kinh nghiệm Cần kiểm tra lực, kinh nghiệm chứng thiết kế, thi công giám sát phần ngầm; Các đơn vị tư vấn xây dựng cần có kế hoạch đào tạo, bổ sung kiến thức xây dựng ngầm cho kỹ sư xây dựng dân dụng công nghiệp trước bố trí công tác thiết kế thi công phần ngầm công trình ngầm 3.3.Yếu tố người   Các đơn vị tư vấn khảo sát, thiết kế, giám sát không nên giảm giá để cạnh tranh giá Giảm giá rút ngắn tiến độ để giành việc tự làm nghèo đồng nghiệp, dẫn đến giảm chất lượng công trình uy tín đơn vị mình; Chi phí tư vấn không lớn tổng vốn đầu tư công trình đóng góp trí tuệ công sức nâng cao chất lượng công trình lại lớn, trước tiên tránh rủi ro tiềm ẩn, khuyến cáo chủ đầu tư không nên giảm giá, co ngắn tiến độ công tác tư vấn mức Tài liệu trích dẫn   PGS TS Nguyễn Bá Kế-Những rủi ro xây dựng công trình ngầm yêu cầu quan trắc- quản lý- tài liệu Hội thảo tháng 8/2008 Tp HCM; Hội thảo khoa học công trình xây dựng có phần ngầm- học từ cố giải pháp phòng chống Tp HCM tháng 8/2008  ... gia cố vách hố đào không hợp lý; Quan trắc trình thi công không đạt yêu cầu Các cán thiết kế, thi công công trình chưa trang bị đầy đủ kiến thức lĩnh vực xây dựng phần ngầm công trình ngầm đô thị. .. thi công phần ngầm công trình ngầm cần phải kiểm tra kỹ lực, nhân (có trình độ kinh nghiệm), trang thiết bị Tăng cường đào tạo, phổ biến kiến thức, kinh nghiệm lĩnh vực thiết kế thi công công trình. .. trường hợp cố cho thấy Nguyên nhân rủi ro khâu thi công thiết kế chiếm tới 87,5%, 41,5 % trường hợp thi công  Tại Malaysia: Gue Tan năm 2004 thống kê cố hố đào sâu 55 công trình sau: - Sự cố thiết