Tầng ngầm của những cao ốc là một trong những phần việc rất quan trọng, không chỉ có vai trò với công trình mà còn với những công trình lân cận. Chính vì vậy, khi tiến hành khảo sát địa chất cũng như xác lập quy trình kỹ thuật xây dựng tầng ngầm đòi hỏi phải có những yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt của lĩnh vực xây dựng ngầm.

Trao đổi của SGTT với PGS-TS Nguyễn Bá Kế – chuyên gia xây dựng hầm sâu về những nguyên tắc khi thực hiện các công trình hầm ngầm:

Vai trò của tường vây

Theo TS Kế, tường vây quanh hệ thống ngầm phải có chiều dày cũng như độ sâu tương ứng với độ sâu của tầng ngầm và tuỳ thuộc vào cấu trúc của đất tại khu vực xây dựng. Về mặt lý thuyết, bề dày tường vây của tầng ngầm thường thay đổi từ 40 – 100 cm hoặc hơn. Hầm ngầm càng sâu, độ dày của tường vây càng tăng lên. Ngoài ra, nếu xung quanh là những công trình quan trọng như cao ốc, bảo tàng, đường cáp điện hay khí đốt, những công trình có yêu cầu đặc biệt cần bảo vệ…, độ dày của tường vây phải dày hơn. Những chỉ số tính toán này sẽ được nhà thiết kế công trình ngầm xác định dựa trên những yêu cầu vừa nêu.

Còn về độ sâu của tường vây (phần ngập trong đất), thường từ 0,7 đến 2 lần so với độ cao tổng thể của tầng hầm, tuỳ thuộc vào loại đất và mực nước ngầm. Ví dụ, hầm sâu 12 m (3 tầng, tính từ trần của tầng hầm đầu tiên đến sàn của tầng hầm cuối cùng) thì độ sâu của bức tường vây phải là 8 – 24 m! Tuy nhiên, độ sâu này có thể lớn hơn chỉ số trên nếu địa chất ở khu vực xây dựng thuộc vào dạng yếu. Trong khi xây dựng tường vây, nếu quá sâu phải có những “văng chống hoặc neo” có chức năng giữ tường vây được ổn định trong suốt quá trình thi công.

Nhưng đó chỉ là mặt lý thuyết, còn thực tế xây dựng như thế nào mới là điều quan trọng. Trước hết, khi tiến hành thi công tường vây, nhà xây dựng phải đặt mốc “quan trắc liên tục” để xem thử những bức tường này có bị “lún” cũng như “chuyển vị” hay không khi đào đất ở giữa. Đây là một trong những yếu tố bắt buộc khi thi công các công trình ngầm. Không chỉ quan trắc tường vây mà cần phải quan trắc cả khu vực xung quanh công trình trong phạm vi bán kính “gấp đôi” chiều sâu của bức tường được tính từ mặt đất cho đến mặt sàn của tầng hầm cuối cùng. Ví dụ, bức tường sâu 12 m thì bán kính quan trắc là 24 m.

Quan trắc địa kỹ thuật để làm gì? Những thông số này giúp đơn vị thi công công trình và các cơ quan chức năng biết trước được những tác động xấu sẽ xảy ra để từ đó cân nhắc gia cố thêm tường hay không hoặc thay đổi phương pháp thi công. Việc quan trắc này không chỉ nhằm an toàn cho toàn cao ốc mà còn cả các công trình lân cận, con người và các sinh hoạt bình thường của cư dân.

Địa chất công trình – rất phức tạp

Với những công trình phức tạp như vậy, theo TS Kế, không thể không có việc khoan địa chất để thiết kế công trình nhưng cần làm rõ hồ sơ khảo sát địa chất đó có đúng với thực tế địa chất khu vực đó hay không? Ngoài ra, kết quả đo đạc của nhà thầu trong quá trình thi công ra sao có dấu hiệu nguy hiểm không… cũng phải được tường minh. Những câu hỏi trên cần có được hồ sơ cụ thể, các chuyên gia sẽ không quá khó để xác định trách nhiệm của từng bên.

Một chuyên gia về lĩnh vực cơ học đất nền móng công trình cho biết thêm, có thể khi khoan địa chất công trình cao ốc, họ chỉ khoan ngay tại khu vực xây dựng nên không thể phát hiện ra những “túi đất yếu” hay những “vùng địa chất phức tạp” ở vùng đất lân cận.

Sau này, trong quá trình xây dựng, do biến đổi của thời tiết, địa chất, của việc thi công xây dựng tường vây… mà những “túi đất yếu” đó “bục” ra. Khi những túi nước này bục ra, tạo áp lực nước lớn, gặp những đầu mối bêtông kém chất lượng, đã chảy vào hầm ngầm, kéo theo lượng đất lớn ở nền khu vực toà nhà, tạo nền của toà nhà lân cận bị “hẫng”, tạo ra một “lực trượt” cho nền đất bên cạnh tường vây. Có thể địa chất phức tạp chưa được tìm hiểu hết nhưng nhiệm vụ của người thiết kế và thi công tầng hầm phải dùng mọi biện pháp để sớm phát hiện.