NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CÁC CƠNG TRÌNH NGẦM VEN BIỂN THÀNH PHỐ NHA TRANG. TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Lý do chọn đề tài Trong xu thế phát triển đô thị hiện đại một cách nhanh chóng, để tiết kiệm đất xây dựng, giảm ách tắc giao thông, bảo vệ môi trường..., cần thiết phải phát triển hướng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHÙ MINH THƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CÁC CÔNG TRÌNH NGẦM

VEN BIỂN THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN

Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG

Phản biện 2: TS PHẠM MỸ

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật Xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp họp tại

Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 7 năm 2018

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học

Bách khoa

- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp,

Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong xu thế phát triển đô thị hiện đại một cách nhanh chóng, để tiết kiệm đất xây dựng, giảm ách tắc giao thông, bảo vệ môi trường , cần thiết phải phát triển hướng về phía dưới mặt đất, nói cách khác phải xây dựng các công trình ngầm đô thị, tạo nên một không gian đô thị ngầm Quá trình xây dựng và phát triển đô thị trên thế giới đều quan tâm đến sử dụng không gian ngầm Việc sử dụng không gian ngầm và xây dựng công trình ngầm là nhu cầu thực tế của các đô thị Việt Nam hiện nay Theo tư duy mới thì một đô thị được coi là mẫu mực sẽ là đô thị với hệ thống văn phòng, công sở, cửa hàng…, hệ thống giao thông huyết mạch nằm toàn bộ dưới lòng đất, trả lại mặt bằng phía trên là các công viên, cây xanh và các khu vui chơi giải trí

Không nằm ngoài xu thế trên, Nha Trang - một thành phố năng động, phát triển mạnh

mẽ, trong đó có ngành kinh tế mũi nhọn là du lịch, du lịch biển Với chiều dài bờ biển trên 7

km, để phát huy tối đa tiềm năng du lịch, khai thác thế mạnh hiện có để đa dạng hình thức phục

vụ, Nha Trang đang hướng đến việc xây dựng công trình ngầm ven biển do quỹ đất nội thành hạn chế, trong khi xu hướng phát triển đô thị ngày càng tăng, các công trình công cộng hiện tại không đáp ứng nhu cầu phát triển đô thị, cần xây dựng các công trình dưới lòng đất như nhà hàng, khu mua sắm, bar, vũ trường, chợ ngầm… tại khu vực ven biển để phục vụ du lịch Đặc biệt là tổ hợp công trình ngầm đa năng bao gồm các công trình văn hóa, thể thao, thương mại, dịch vụ, văn phòng có thể kết hợp bãi đỗ xe với các dịch vụ này…

Hiện tại Nha Trang đã và đang triển khai một số công trình ngầm ven biển dọc đường Trần Phú, thuộc khu vực trung tâm thành phố, nơi diễn ra các sự kiện, hoạt động tham quan, du lịch của du khách cũng như sinh hoạt thường ngày của người dân địa phương với mật độ và tần suất cao

Nhà vệ sinh ngầm Cổng trên phần ngầm nhà hàng Story

Khu vui chơi giải trí Havana club Khu mua sắm Pyramid

Hình M2 Một số công trình ngầm ven biển thành phố Nha Trang

Tuy nhiên, trong quá trình thi công các công trình ngầm, nhiều sự cố trong thi công đã xảy ra gây ảnh hưởng đến đời sống xã hội như: lún sụp, nứt vỡ các công trình lân cận, nứt đường giao thông, nước tràn đường đi, sói lở một số đoạn dẫn ra biển, gây mất mỹ quan, ô

nhiễm khu vực bãi biển… Các sự cố này không những ảnh hưởng đến sinh hoạt thường ngày

mà còn gây thiệt hại về tài sản của nhà nước, nhân dân và đặc biệt là gây tâm lý bất an cho người dân, gây mất lòng tin đối với cơ quan quản lý nhà nước và chủ đầu tư dự án Về phía nhà đầu tư, các sự cố xảy ra làm thời gian thi công dự án bị kéo dài, chi phí khắc phục sự cố lớn, gây ảnh hưởng đến tiến độ chung, làm tăng chi phí xây lắp, gây thiệt hại không chỉ bản thân nhà thầu, chủ đầu tư và của cả người dân Thực tế, trong quá trình thi công và khi xảy ra sự cố, nhà thầu và các bên liên quan đã thực hiện nhiều biện pháp nhằm phòng ngừa hoặc khắc phục sự cố Tuy nhiên, do các biện pháp đề ra chưa hợp lí nên hiệu quả đem lại không cao, gây thiệt hại, giảm chất lượng công trình và ảnh hưởng đến vấn đề an toàn, mỹ quan và môi trường xung quanh

Nghiên cứu đề xuất biện pháp thi công hợp lý trong thi công công trình ngầm ven biển Nha Trang là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Phân tích, đánh giá các biện pháp thi công, sự cố và khắc phục sự cố khi thi công công trình ngầm ven biển thành phố Nha Trang;

- Đề xuất biện pháp thi công hợp lý ứng với điều kiện địa chất và đặc điểm công trình ngầm ven biển tại Nha Trang nhằm nâng cao hiệu quả, hạn chế sự cố khi thi công

3 Đối tượng nghiên cứu

Biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công công trình ngầm ven biển

4 Phạm vi nghiên cứu

Các công trình ngầm ven biển trong thành phố Nha Trang, Khánh Hòa

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí thuyết;

- Phân tích và thống kê thực địa;

- Đề xuất các giải pháp cụ thể;

- Áp dụng và kiểm chứng thực tế

6 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan về công trình ngầm và thi công công trình ngầm;

- Khảo sát, phân tích cấu tạo địa chất khu vực ven biển thành phố Nha Trang;

- Nghiên cứu thực tế biện pháp thi công tại các công trình ngầm ven biển TP Nha Trang;

- Đề xuất các biện pháp thi công phù hợp với các đặc điểm công trình ngầm ven biển Nha Trang;

- Áp dụng và kiểm chứng trên công trình thực tế

Bố cục đề tài

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH NGẦM

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG CÔNG TRÌNH NGẦM VEN BIỂN TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG

CHƯƠNG 3 BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CÁC CÔNG TRÌNH NGẦM VEN BIỂN THÀNH PHỐ NHA TRANG

PHẦN K T LU N VÀ KI N NGH và TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM 1.1 Tổng quan về công trình ngầm

1.1.1 Khái niệm và phân loại công trình ngầm và công trình ngầm đô thị

Công trình ngầm là công trình nằm dưới mặt đất tự nhiên

Tùy theo mục đích, phạm vi sử dụng và các tiêu chí khác nhau để có thể phân ra các loại [2]:

- Theo mục đích sử dụng:

Công trình ngầm giao thông: hầm đường sắt, hầm đường ô tô xuyên núi, hầm cho người

đi bộ, tầu điện ngầm, hầm vượt sông

Công trình thủy lợi ngầm: hầm công trình thủy điện, hầm dẫn nước tưới tiêu, hầm cấp thoát nước, hầm đường thủy

Công trình ngầm đô thị: hầm giao thông đô thị (hầm ở nút giao thông, hầm cho người đi

bộ, hầm tàu điện ngầm…) hầm cấp thoát nước, hầm cáp thông tin, năng lượng, gara ngầm, hầm nhà dân dụng, hầm nhà xưởng, gara ngầm, các công trình công cộng (cửa hàng, nhà hát, phố ngầm…)

Công trình ngầm khai khoáng: hầm chuẩn bị, hầm vận tải, hầm khai thác, hầm thông gió…

Công trình đặc biệt: hầm chứa máy bay, tầu thuyền, kho tàng, nhà máy…

Phần ngầm của các công trình xây dựng

Hình 1.1 Mô hình công trình ngầm đô thị

- Theo kích thước:

Công trình ngầm tiết diện nhỏ: bề ngang sử dụng l < 4 m;

Công trình ngầm tiết diện trung bình: bề ngang sử dụng 4m < l <10m;

- Theo phương pháp thi công:

Công trình ngầm thi công theo phương pháp đào mở;

Công trình ngầm thi công theo phương pháp đào kín;

Công trình ngầm thi công theo phương pháp hạ chìm

1.1.2 Đặc điểm công trình ngầm đô thị

Công trình ngầm đô thị là một loại công trình đặc biệt với những đặc điểm cơ bản: không

được chiếu sáng tự nhiên; không được lưu thông không khí tự nhiên; chỉ có một hoặc một số lối thoát nhất định lên trên mặt đất; tuổi thọ công trình lớn, có thể tính đến hàng trăm năm hoặc vĩnh cửu; chịu các tác động trực tiếp của môi trường địa chất và điều kiện tự nhiên xung quanh như: áp lực đất, tác động của nước ngầm và nước chảy tràn trên mặt đất, các quá trình địa động lực khác; nguy cơ tổn thất về người và vật chất rất lớn khi xảy ra sự cố

Chính vì vậy, công trình ngầm đô thị phải được quản lý chất lượng đặc biệt liên quan đến công năng, vật liệu, kết cấu, hệ thống kỹ thuật cơ điện nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho người làm việc và sinh hoạt trong quá trình thi công, khai thác sử dụng công trình ngầm

1.1.3 Xu thế phát triển công trình ngầm đô thị

1.1.3.1 Phát triển công trình ngầm đô thị trên thế giới

Hiệp hội Không gian ngầm thế giới khẳng định, thế kỷ 21 là thế kỷ của không gian ngầm Tại nhiều đô thị lớn trên thế giới như: Tokyo, Singapore, Hongkong, Toronto có tới 60% các hoạt động sử dụng không gian ngầm Điều này chứng tỏ công trình ngầm đô thị phát

triển rất mạnh mẽ Người ta tập trung vào khai thác và phát triển không gian ngầm đô thị

1.1.3.2 Phát triển công trình ngầm đô thị tại Việt Nam

Trong những năm gần đây, trong xu thế toàn cầu hóa, hội nhập và phát triển, các đô thị lớn trên cả nước đã bắt đầu quan tâm và xây dựng các các công trình ngầm, đặc biệt ở Hà Nội

và TP Hồ Chí Minh Đây là hai trung tâm kinh tế xã hội lớn của cả nước ở hai miền khác nhau Ngoài ra, một số đô thị đặc biệt như: Hải Phòng, Đà Nẵng, Nha Trang cũng đang từng bước xây dựng các hạng mục công trình ngầm quy mô, hiện đại đáp ứng nhu cầu và phát triển của đô thị hiện tại và tương lai gần Các thành phố Hải Phòng, Đà Nẵng, Nha Trang lại là các thành phố ven biển, ngoài việc xây dựng các công trình ngầm đặc trưng của đô thị thì các công trình ngầm ven biển cũng đang đã và đang được nghiên cứu xây dựng để khai thác và phát huy tối đa lợi thế ven biển trong phát triển du lịch và kinh tế xã hội

Tại Nha Trang, có 4 dự án lớn đã được cấp phép và triển khai thi công xây dựng dọc theo đường Trần Phú ven biển Nha Trang:

- Dự án công viên vui chơi giải trí Nha Trang Sao tại phía bắc cầu Trần Phú, đối diện với khu đồi của Đại học Nha Trang Toàn bộ phần đất bãi biển có chiều dài khoảng 700m sẽ được đào sâu từ 6- 6,5 m làm tầng hầm kinh doanh siêu thị, nhà hàng, quầy bar, vũ trường, rạp chiếu phim, khu trò chơi điện tử

Hình 1.6 Dự án đường hầm và nhà hàng ngầm đang thi công trên bãi biển Nha Trang

- Khu vui chơi giải trí Havana ngầm dưới công viên bãi biển Trần Phú (thuộc khu công viên Bốn mùa) Diện tích hơn 1.500 m2, đã được hoàn thành và bố trí kinh doanh quán bar cà phê, sân khấu nhạc sống, nhà tắm nước ngọt Nhà hàng này nằm ở độ sâu 6-6,5 m

- Nhà hàng ngầm Bốn Mùa, nằm ngầm dưới đất sẽ thay thế nhà hàng cà phê Bốn Mùa cũ rộng 2.000m2 và cũng được bố trí làm vũ trường, quán bar và karaoke Bên cạnh đó là một khu vui chơi, mua sắm, ẩm thực rộng khoảng 3.800m2 Dự án này nằm ở độ sâu từ 6 - 6,5 m

- Dự án công viên Phù Đổng đã được UBND tỉnh Khánh Hòa thỏa thuận cho Công ty TNHH Invest Park Nha Trang quy hoạch kiến trúc công trình Theo đó, khu phía bắc của công

mại, bãi đậu xe, nhà vệ sinh công cộng và năm đường xuống tầng ngầm này

1.2 Thi công công trình ngầm

Một trong những khó khăn khi thi công công trình ngầm đó là giải pháp bảo vệ thành hố đào, chống sụt lún hư hỏng công trình lân cận, sập thành hố đào sâu hay vấn đề tiêu thoát nước ngầm trong quá trình thi công Như vậy thi công đào đất tầng hầm là vấn đề hết sức quan trọng, cần phải có những phương pháp và biện pháp thi công cụ thể, hợp lí để đảm bảo chất lượng công trình, đảm bảo an toàn trong thi công, đảm bảo tiến độ theo quy định và giá thành thi công hợp lý

Hiện có nhiều phương pháp đào đất phần ngầm công trình, có thể chia thành 2 nhóm phương pháp chính sau đây: phương pháp đào và lấp (đào mở) và phương pháp đào kín Mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm nhất định, tuỳ từng điều kiện địa chất, hiện trường, khả năng công nghệ cụ thể mà có thể vận dụng hợp lý Phương pháp đào kín thường được áp dụng trong thi công hệ thống đường hầm, metro , thường áp dụng thi công các công trình ngầm đô thị thuộc lĩnh vực giao thông

Trong khuôn khổ nội dung luận văn chủ yếu tập trung đến phương pháp thi công công trình ngầm thuộc lĩnh vực xây dựng dân dụng, do đó sẽ đề cập đến phương pháp đào mở

1.2.1 Thi công công trình ngầm bằng phương pháp đào mở

Trong phương pháp đào mở, đất được đào lên theo cách lộ thiên từ mặt đất, tạo không gian cho công trình ngầm, sau đó đất được đắp lại (cut - and - cover construction) Phương pháp này thường được dùng để thi công những loại công trình ngầm đặt nông (giới hạn trong phạm vi

5 - 15m, có khi đến 20 m từ mặt đất) Thông thường, các đường vượt ngầm ngắn, hệ thống đường hầm để đặt mạng lưới kỹ thuật đô thị (cáp điện, động lực, cáp thông tin, ống cấp khí đốt, ống cấp và thoát nước ), gara ô tô 1 - 2 tầng ngầm, đường và ga tàu điện nông, các công trình văn hoá giải trí, kho thực phẩm hoặc các mương - ống công nghệ trong công nghiệp thường thi công trong các hố/hào lộ thiên - đào mở [2]

Kinh nghiệm thế giới đã tổng kết ưu điểm nổi bật của phương pháp đào mở như sau [3]:

- Có thể cơ giới hóa cao quá trình thi công đào và vận chuyển đất, sử dụng được các loại máy và phương tiện thi công hiện đại, giảm chi phí thi công đào thủ công;

- Có thể thi công hố đào sát tới tường ngoài của công trình ngầm hiện hữu;

- Thi công chống thấm cho công trình ngầm đơn giản và có chất lượng

Theo [3], phương pháp đào mở sẽ có nhiều ưu thế khi công trình ngầm có diện tích lớn trên mặt bằng, không sâu lắm và thường được áp dụng trong những điều kiện địa chất dưới đây:

- Trong nền đất có đá lăn mồ côi, hay trong sỏi sạn;

- Trong đất cát bão hoà nước đến độ sâu khoảng 6 - 7 m;

- Trong đất có độ ẩm tự nhiên đến độ sâu khoảng 10 - 11m;

- Trong đất sét bão hoà nước đến độ sâu khoảng 10 - 12 m;

- Trong đất sét đến độ sâu khoảng 13 - 16 m

Phương pháp đào mở cũng có những nhược điểm và hạn chế, nhất là khi thi công trong vùng đô thị có dân cư đông đúc như:

- Chiếm đất nhiều, ồn và dễ gây ách tắc giao thông

- Trong đất sét yếu và đất bụi, việc đào hào sẽ bị hạn chế do phải duy trì ổn định vách hố

và đáy hố, nên đòi hỏi phải thi công nhanh gấp

- Sự gò bó trong vạch tuyến khi phải bám theo đường phố hiệu hữu, đặc biệt là bán kính cong nhỏ khi mở tuyến tàu điện ngầm Một số nơi hào đào lấn vào móng công trình hiện hữu làm giảm khả năng chịu lực hoặc biến dạng, nên phải gia cường chống đỡ thêm, gây tốn kém

- Tiến độ thi công kéo dài, giá thành tăng

- Chuyển vị của đất và lún các công trình hiện hữu

- Việc di dân để giải phóng mặt bằng dành chỗ cho công trình cũng như cho sân bãi công trường xây dựng, tổ chức lại các tuyến giao thông, ồn, chấn động, bụi khi thi công thường là những vấn đề xã hội - kinh tế khó giải quyết nhanh gọn để công trình khởi công đúng hạn, thi công đúng tiến độ đặt ra

1.2.2 Một số công nghệ thi công phần ngầm

Trên cơ sở phương thức thi công lộ thiên đã có một số công nghệ thi công phần ngầm được áp dụng như công nghệ thi công Top-Down; Semi Top-Down; Bottum up

1.2.2.1 Công nghệ Top-Down: là công nghệ thi công phần ngầm (tầng hầm) của công trình từ

trên xuống, sử dụng chính hệ dầm sàn của tầng hầm công trình làm hệ kết cấu chống đỡ tường chắn đất (tường vây, tường cừ, tường cọc ) Trong công nghệ này người ta tiến hành thi công đồng thời từ mặt đất xuống và từ mặt đất đi lên các kết cấu bê tông như cột, vách, dầm sàn Khi thi công xong các sàn tầng hầm dưới mặt đất thì cũng đã thi công được một số hữu hạn các tầng nhà thuộc phần thân, bên trên mặt đất Thứ tự thi công từ trên xuống: dầm sàn - cột - móng, dầm móng và nền tầng hầm đáy Sử dụng cột tạm bằng thép (lắp đặt vào cọc nhồi tại thời điểm thi công cọc nhồi) để tạm đỡ dầm sàn, sau đó hoặc để lại trong cột của công trình (nếu trùng với vị trí cột) hoặc thu hồi

1.2.2.2 Công nghệ Semi Top-Down: công nghệ này tương tự như công nghệ Top-Down nhưng

thay vì thi công đồng thời các sàn từ mặt đất xuống và lên, người ta chỉ thi công từ trên mặt đất xuống theo thứ tự: dầm sàn - cột - móng Trong nhiều trường hợp, người ta đào mở tầng hầm thứ nhất, đổ xong sàn hầm thứ nhất và khi bê tông dầm sàn đạt cường độ thiết kế thì mới bắt đầu thi công theo công nghệ Top-Down các tầng hầm phía dưới

1.2.2.3 Công nghệ Bottom - Up: toàn bộ hố đào sẽ được đào mở tới độ sâu thiết kế (độ sâu đặt

móng) Sau khi kết thúc công tác đào, người ta tiến hành thi công kết cấu công trình ngầm (móng, cột, vách, dầm sàn) theo hướng từ dưới lên trên, bắt đầu thi công từ phần móng Đối với công nghệ này, người ta sử dụng nhiều giải pháp khác nhau để chống đỡ tường chắn đất xung quanh như: sử dụng hệ chống ngang và đứng (Shoring - Kingpost), sử dụng neo ứng suất trước

trong đất

1.2.3 Một số giải pháp bảo vệ thành hố đào sâu khi thi công theo phương pháp đào mở

1.2.3.1 Tường cừ: tường cừ là một dạng kết cấu của tường chắn đất, được sử dụng khá phổ biến

để bảo vệ thành hố đào Theo vật liệu chế tạo, tường cừ có hai dạng chính: tường cừ thép và tường cừ bê tông cốt thép

- Tường cừ thép: là một cấu kiện dạng tấm có các rãnh khoá (me cừ) để hợp thành một

tường chắn khép kín nhằm mục đích ngăn nước và chắn đất trong hầu hết các trường hợp ứng dụng Tường cừ thép có bày rộng bản thay đổi từ 400mm đến 750mm và chiều dài có thể tới 30m

- Tường cừ bê tông cốt thép: là cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn Cọc bê tông cốt thép

thường sử dụng loại có chiều dài 6-12m, dạng bê tông ứng suất trước

1.2.3.2 Tường barrete:

Bản chất là một loại cọc nhồi bê tông, đào đất đá bằng loại gầu ngoạm tạo ra lỗ đào có tiết diện hình chữ nhật Tường cọc barrete thông thường có tiết diện chữ nhật, với chiều rộng từ 0,6 - 1,5 m và chiều dài từ 2,2 tới 6m gồm nhiều cọc barrette ghép lại với nhau qua khớp nối chống thấm và liên kết lại với nhau thành tường cừ nhờ hệ dầm sàn tầng hầm và dầm mũ tại đỉnh tường Tường barrette có thể có chiều sâu rất lớn theo yêu cầu bảo vệ thành hố đào cũng như yêu cầu sử dụng Các cọc barrete đơn còn có thể có các loại tiết diện khác như: chữ T, chữ,

L tại vị trí giao nhau hay vị trí góc

1.2.3.2 Tường cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi là cọc bê tông đúc tại chỗ, được chế tạo bằng cách khoan lỗ, đào đất, đóng khuôn sâu trong đất tới cao trình thiết kế rồi tiến hành đổ bê tông lấp đầy tạo ra cọc ngay

vị trí thiết kế Đường kính cọc thường từ 600mm đến 3000mm, chiều sâu hạ cọc cũng thường từ 30m đến 60m

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thi công công trình ngầm

1.2.4.1 Công nghệ thi công

Trong giai đoạn thi công công trình ngầm đô thị sẽ gây nhiều ảnh hưởng tiêu cự đến công trình và môi trường xung quanh trong một phạm vi nhất định, tùy thuộc vào diện tích và chiều sâu công trình ngầm Quy mô và phạm vi ảnh hưởng này chủ yếu phụ thuộc vào công nghệ và biện pháp thi công áp dụng

Công nghệ thi công là yếu tố quan trọng hàng đầu, quyết định sự thành công của một dự

án xây dựng công trình ngầm Vấn đề là ở chỗ lựa chọn công nghệ thi công hợp lý (khả thi, chấp nhận được về kinh tế), phù hợp với điều kiện địa chất và hiện trạng công trình, môi trường xung quanh để giảm thiểu đến mức thấp nhất ảnh hưởng bất lợi đến các công trình và môi trường xung quanh Ví dụ, đối với thi công đào mở, bề mặt đất xung quanh hố đào sẽ bị lún kéo theo sự lún không đều cho nhà và các công trình xây dựng trên mặt đất và cả các công trình ngầm hiện hữu khác, dẫn đến hư hỏng hoặc phá hủy Các sự cố công trình xảy ra khi thi công các hố móng đào sâu đa số đều xuất phát từ các sai sót về công nghệ, biện pháp thi công

1.2.4.2 Điều kiện địa chất

Khi xây dựng công trình ngầm cần xét đầy đủ tổ hợp các thông số địa kỹ thuật một cách tổng thể và xác định trạng thái địa chất cụ thể Tính chất của đất đá quyết định công nghệ xây

lắp, phương pháp đào và đắp đất, loại gia cố tạm thời và gia cố lâu dài Đặc điểm tính chất của đất đá cần thiết khi xác định giá trị tải trọng lên kết cấu ngầm, khi lựa chọn sơ đồ tính toán công trình ngầm, khi xác định các thông số gia cố

Theo phương án lựa chọn, người ta tiến hành khảo sát chi tiết địa kỹ thuật - Thăm dò địa

kỹ thuật Mục tiêu chính của công tác thăm dò - nhận được đặc tính định lượng để từ đó xác định tải trọng lên kết cấu công trình ngầm một cách chính xác, khi lựa chọn sơ đồ tính toán công trình, các phương pháp đào đất, các thông số ổn định tạm thời v.v cũng như dự đoán tính động học của sự phát triển các quá trình địa vật lý, các trạng thái ứng suất - biến dạng của khối đất, các chế độ nhiệt và nước ngầm

1.3 Đặc điểm chính trong thi công công trình ngầm ven biển

1.3.1 Tác động của môi trường ven biển đối với công trình ngầm

- Những khu vực ven biển khi nước biển dâng có thể gây biến dạng mặt đất, nứt vỡ bề mặt, giết chết nhiều loại thực vật gây xói mòn, trượt lở đất tại công trình tại thời điểm thi công cũng như khai thác sử dụng;

- Mực nước dâng cao có thể đẩy nổi công trình ngầm;

- Mực nước cao, áp lực lớn gây thấm vào công trình ngầm, trong giai đoạn thi công làm ảnh hưởng đến quá trình thi công;

- Mực nước dâng cao dẫn đến áp lực nước tăng lên tác dụng lên tường chắn của công trình trình ngầm, vượt quá giới hạn cho phép có thể gây sập đổ, phá hoại tường chắn, hệ kết cấu

đỡ

- Giảm cường độ đất nền; gây lún sụt và biến dạng công trình;

- Giảm tuổi thọ công trình theo thời gian

1.3.2 Các vấn đề cần cần quan tâm khi thi công công trình ngầm ven biển

1.3.2.1 Công tác khảo sát xây dựng

- Công tác khảo sát phải đánh giá được tình hình địa chất, mực nước ngầm trong khu vực

- Cung cấp đầy đủ các số liệu, tài liệu, thông số kỹ thuật về các công trình ngầm và công trình trên mặt đất hiện có, hiện trạng địa hình, các điều kiện địa chất - công trình, địa chất - thủy văn, khả năng tồn tại các loại khí độc tại khu vực xây dựng để làm cơ sở lựa chọn công nghệ thi công thích hợp nhằm bảo đảm an toàn cho người, công trình nổi và công trình ngầm lân cận

- Dự báo các thay đổi bất thường về điều kiện địa chất - công trình, địa chất - thủy văn cũng như ảnh hưởng của vùng ven biển tại khu vực xây dựng

1.3.2.2 Công tác thiết kế biện pháp thi công

Cần phải xem xét đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình thi công, đặc biệt trong điều kiện là khu vực ven biển

- Quan tâm đến điều kiện địa chất tại khu vực thi công

- Cần tính toán, thiết kế hố đào sâu để đảm bảo an toàn trong quá trình thi công, đảm bảo

vệ sinh môi trường, hạn chế tối đa tác động có hại của quá trình thi công đến môi trường xung quanh

- Khi tính toán thiết kế biện pháp thi công cần xét đến khả năng thay đổi các điều kiện địa chất - thuỷ văn cũng như các tính chất cơ - lý của đất, các hiện tượng lún sụt, xói ngầm, cát

chảy, tính trương nở của đất do các yếu tố tự nhiên khác gây nên

- Kết cấu chắn giữ hố đào sâu được lựa chọn trên cơ sở so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và phải xét đến các điều kiện và niên hạn khai thác cũng như ảnh hưởng của địa chất tại khu vực

- Đảm bảo các điều kiện vi khí hậu như thông gió, chiếu sáng công trình trong suốt quá trình thi công

- Quan trắc thường xuyên công trình trong quá trình thi công để phát hiện các sự cố có thể xảy ra giúp đề ra biện pháp xử lí kịp thời

1.4 Kết luận Chương 1

Công trình ngầm đô thị là một loại công trình đặc biệt: không được chiếu sáng tự nhiên; không được lưu thông không khí tự nhiên; chỉ có một hoặc một vài lối thoát lên trên mặt đất; tuổi thọ công trình lớn, tính cỡ trăm năm hoặc vĩnh cửu; chịu các tác động trực tiếp của môi trường địa chất như áp lực đất, tác động của nước và các quá trình địa động lực khác; nguy cơ tổn thất về người và vật chất rất lớn khi xảy ra sự cố Đây là dạng công trình phức tạp, thi công dưới sâu, dễ xảy ra sự cố cho bản thân công trình và các công trình liền kề Vì vậy, công trình ngầm đô thị phải được quản lý chất lượng đặc biệt liên quan đến công năng, vật liệu, kết cấu, hệ thống kỹ thuật cơ điện nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho người làm việc và sinh hoạt trong quá trình thi công, khai thác công trình ngầm

Đặc biệt là đối với công trình ngầm ven biển, ngoài những đặc điểm như những công trình ngầm khác, nó còn chịu tác động của môi trường biển, điều kiện địa chất phức tạp, nền đất chủ yếu là cát biển bồi, mực nước ngầm cao so với mặt đất tự nhiên và thêm mạch nước ngầm mặn xâm nhập từ biển ảnh hưởng rất lớn đến biện pháp thi công công trình ngầm

Phần lớn các nguyên nhân gây nên sự cố khi thi công phần ngầm công trình đều từ quá trình thi công, từ việc lập biện pháp thi công không hợp lý Việc lựa chọn công nghệ thi công cũng như kết cấu bảo vệ thành hố đào phù hợp với điều kiện địa chất, quy mô của công trình là một trong những giải pháp hiệu quả, nhằm nâng cao chất lượng công trình, hạn chế ảnh hưởng đến môi trường, cảnh quan, các công trình lân cận và đẩy nhanh tiến độ thi công các công trình ngầm ven biển

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM VEN

BIỂN TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG 2.1 Một số công trình ngầm tiêu biểu ven biển thành phố Nha Trang

2.1.1 Nha Trang plaza (Havana)

Nha Trang plaza (Havana) là tổ hợp công trình phục vụ du lịch và dân sinh, phía Đông giáp biển Nha Trang; phía Tây giáp đường Trần Phú; phía Nam giáp nhà hàng Bốn Mùa và phía Bắc giáp công viên

; khu

Hình 2.2 Mặt cắt ngang điển hình phần ngầm dự án Havana

Dự án có một đường hầm từ Tây sang Đông xuyên qua phía dưới lòng đường Trần Phú với 4 cửa lên xuống Hai cửa lên xuống công cộng sử dụng cho khách du lịch và cư dân qua đường, vị trí áp sát vào hai bên lề đường Trần Phú; hai cửa lên xuống sử dụng cho khách sạn, vị trí từ chân công trình đến sát mép biển

Hình 2.3 Cửa lên xuống công trình phần ngầm dự án Havana

Các cửa lên xuống đều được thiết kế là thép không gỉ đặc biệt để chống nước biển và môi trường ẩm mặn, khí hậu biển tại Nha Trang và phòng chống bão Phần lớn các vị trí cửa đặt quay về hướng Tây, hướng đất liền, trừ một vài vị trí đặc biệt đặt ở hướng Bắc hoặc Nam Tại vị trí các cửa lên xuống kết hợp bố trí hệ thống bơm chống ngập khi có sự cố trong quá trình khai thác, sử dụng

2.1.2 Công viên Phù Đổng

Hình 2.6 Trung tâm mua sắm Pyramid

Cửa lên xuống công trình ngầm

Dự án Công viên Phù Đổng là công viên bao gồm các nhà hàng, khu sân khấu biểu diễn

và các công trình phụ trợ nằm ngay sát biển, phía đông đường Trần Phú Dự án có tổng diện

Các hạng mục đầu tư xây dựng chính của dự án gồm Nhà hàng Nga; khu sân khấu biểu diễn

ngoài trời và các công trình phụ trợ và dịch vụ phục vụ (phần ngầm)

2.1.3 Khu giải trí – Dịch vụ E-Land Four Seasons

Hình 2.7 Phần nổi Khu giải trí – Dịch vụ E-Land Four Seasons

- Công trình nhà hàng (tại Khu A): gồm hai khối nhà có quy mô 1-2 tầng + 01 tầng hầm;

giới đường đỏ đường Trần Phú 3,5 mét, cốt nền xây dựng tầng hầm -4,0 mét so với cốt vỉa hè

- Phần công trình ngầm (tại khu B và khu C): quy mô 01 tầng hầm, diện tích xây dựng

này được xây dựng cách chỉ giới đường đỏ đường Trần Phú tối thiểu 3,5 mét để tạo khoảng lùi nhằm mục đích giữ lại phần cây trồng dọc đường Trần Phú nằm trong khoảng lùi Lối đi bộ dọc tầng hầm của khu C là lối đi lộ thiên, kết nối từ đường Trần Phú đến khu B

2.2 Tình hình xây dựng công trình ngầm ven biển

2.2.1 Thực trạng và triển vọng xây dựng công trình ngầm ven biển tại Nha Trang

Hiện nay đa số các công trình ngầm ven biển có chiều sâu khoảng 6 m - 10 m Tuy nhiên việc quản lý đồng bộ chưa được thực hiện mà mới chỉ quản lý theo hồ sơ đơn chiếc cùng với giấy phép xây dựng Việc tổng hợp mang tính hệ thống các công trình ngầm này cần phải được thực hiện trên bản đồ để thuận lợi cho việc quản lý và thực hiện cho phép xây dựng tiếp theo Trong thời gian vừa qua nhiều quy hoạch chi tiết một tuyến phố hay một khu vực được phê duyệt và công bố nhưng bản đồ hiện trạng xây dựng kiến trúc và giao thông hoặc sử dụng đất chưa làm rõ được công trình xây dựng có phần ngầm mà ở trên bản đồ này cần phải thể hiện quy mô, vị trí phần ngầm cùng với chiều sâu móng, số tầng hầm đã xây dựng…

2.2.2 Những vấn đề tồn tại, khó khăn trong thi công công trình ngầm

2.2.2.1 Cơ sở pháp lý, công tác quy hoạch công trình ngầm

Khó khăn đầu tiên đến từ sự bất cập trong công tác quy hoạch về công trình ngầm Quy