Nghiên cứu, đề xuất lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng hầm trung tâm triển lãm và dịch vụ văn hóa thể thao thành phố uông bí quảng ninh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng và tầng hầm nhà cao tầng Theo các tài

LÊ ĐÌNH TUÂN

NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ TẦNG HẦM TRUNG TÂM TRIỂN

LÃM VÀ DỊCH VỤ VĂN HÓA THỂ THAO

THÀNH PHỐ UÔNG BÍ – QUẢNG NINH

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm

Mã số: 60580204

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Đào Viết Đoàn

Hà Nội - 2015

liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, tháng 04 năm 2015

Tác giả

Lê Đình Tuân

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 5

1.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng và tầng hầm nhà cao tầng 5

1.2 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam 5

1.2.1 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới 5

1.2.2 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam 6

1.3 Các phương pháp thi công tầng hầm trên thế giới và ở Việt Nam 7

1.3.1 Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom – up 7

1.3.2 Thi công tầng hầm theo phương pháp Top – Down 9

1.3.3 Thi công tầng hầm theo phương pháp semi Top – Down 15

1.3.4 Tường cọc nhồi và tường trong đất trong các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng 16

1.4 Nhận xét 17

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 18

2.1 Một số sự cố khi thi công phần ngầm nhà cao tầng 18

2.1.1 Một số sự cố các công trình trên thế giới 18

2.1.2 Một số sự cố các công trình ở Việt Nam[4] 23

2.2 Sự cố và các biện pháp sử lý sự cố 33

2.2.1 Sự cố mạch sủi xuất hiện từ đáy hố móng 33

2.2.2 Sự cố tường vây bê tông cốt thép 34

2.2.3 Sự cố tường cừ Larsen 39

TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 45

3.1 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn 45

3.2 Các yếu tố về điều kiện địa kỹ thuật 46

3.3 Các yếu tố về thiết kế công trình 47

3.4 Các yếu tố về quan trắc địa kỹ thuật 48

3.5 Các công trình liên quan gần kề 48

3.6 Số lượng tầng hầm và chiều sâu tầng hầm 50

3.7 Mặt bằng khu vực thi công 51

3.8 Điều kiện kinh tế 52

3.9 Nhận xét 53

CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT THAY ĐỔI THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ TẦNG HẦM TRUNG TÂM TRIỂN LÃM VÀ DỊCH VỤ VĂN HÓA THỂ THAO THÀNH PHỐ UÔNG BÍ-QUẢNG NINH 54 4.1 Vị trí địa lý, giao thông khu vực xây dựng dự án 54

4.1.1Vị trí địa lý 54

4.1.2 Giao thông khu vực xây dựng dự án 56

4.2 Các thông số cơ bản của tòa nhà Trung tâm triển lãm và dịch vụ văn hóa thể thao Thành phố Uông Bí 57

4.3 Các công trình gần kề khu vực xây dựng Dự án 60

4.3.1 Các công trình gần kề trên mặt đất 60

4.3.2 Các công trình gần kề dưới ngầm 60

4.4 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực Dự án 60

4.4.1 Điều kiện địa chất công trình 60

4.4.2 Địa chất thủy văn 65

4.5 Đề xuất thiết kế tầng hầm cho trung tâm triển lãm và dịch vụ văn hóa thể thao Thành phố Uông Bí 66

4.6.1 Phân tích điều kiện xung quanh công trình Dự án Trung tâm triển lãm và

dịch vụ văn hóa thể thao Thành phố - Uông Bí 69

4.6.2 Các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng 70

4.7 Lựa chọn giải pháp bảo vệ thành hố đào cho tầng hầm Trung tâm triển lãm và dịch vụ văn hóa thể thao 72

4.7.1 Các loại kết cấu bảo vệ thành hố đào thẳng đứng 72

4.7.2 Kết cấu bảo vệ hố đào thẳng đứng các toà nhà có 2 tầng hầm 77

4.8 Trình tự thi công tầng hầm Trung tâm triển lãm và dịch vụ văn hóa thể thao Thành phố Uông Bí bằng phương pháp đã chọn 79

4.8.1 Công tác định vị công trình 79

4.8.2 Chống giữ thành hố đào bằng cừ thép 80

4.8.3 Thi công đào đất, lắp đặt thanh chống và các kết cấu tầng hầm 80

4.9 Nhận xét 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

Bảng 1.1 Bảng thống kê ví dụ về nhà cao tầng có tầng hầm trên thế giới

và Việt Nam 6

Bảng 3.1 Phân nhóm hư hỏng của các công trình trên mặt đất 50

Bảng 3.2 Phân nhóm hư hỏng của các công trình trên mặt đất 50

Bảng 4.1 Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất 61

Bảng 4.2 Mặt cắt dọc lỗ khoan 62

Bảng 4.3 Mặt cắt địa chất công trình khu vực xây dựng 63

Bảng 4.4: Tổng hợp kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý của đất 64

Bảng 4.5: Độ sâu mực nước ngầm tại khu vực xây dựng 66

Bảng 4.6 So sánh một số chỉ tiêu các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng 71

Bảng 4.7 Kết cấu bảo vệ thành hố đào hầm có 2 tầng hâm ở Hà Nội [25] 77

Hình 1.1 Một số giải pháp bảo vệ thành hố đào 8

Hình 1.2 Quy trình thi công tầng hầm bằng phương pháp top - Down 11

Hình 1.3 Toàn cảnh quá trình thi công Top - Down 12

Hình 1.4 Công nghệ Top - Down sử dụng trụ đỡ và tường vây 12

Hình 1.5 Công trình Cao ốc Pacific 14

Hình 1.6 Cao ốc văn phòng Bến thành TSC 15

Hình 2.1 Tòa nhà đang thi công đổ sụp khiến 3 người chết ở Thái Lan [1] 18

Hình 2.2 Khách sạn Tân thế giới, Singapore bị sụp đổ 19

Hình 2.3 Ba khối nhà Highland Tower, trong đó khối 1 đã sụp đổ 20

Hình 2.4 Sụp đổ căn hộ của tòa tháp 21

Hình 2.5 Khu tập thể Lotus, Thượng Hải, Trung Quốc bị sụp đổ 22

Hình 2.6 Toà nhà Residence đang thi công 25

Hình 2.7 Sụt lún vỉa hè khi đang thi công Toà nhà Residence 25

Hình 2.8 Toàn bộ Căn nhà 28/1 Ngô Văn Năm đã bị lật ngửa 26

Hình 2.9 Hình ảnh căn nhà bị sập 27

Hình 2.10 Hố móng bên cạnh nhà 27

Hình 2.11 Toàn bộ diện tích bị sụp đổ đang dần bị nhấn chìm trong nước 28

Hình 2.12 Công trình cao ốc M&C đang xây dựng 28

Hình 2.13 Sụt giàn giáo khi thi công tầng hầm 30

Hình 2.14 Một mạch sủi xuất hiện khi đào đất 31

Hình 2.15 Đường nội bộ bị khoét sâu hư hỏng nặng 32

Hình 2.16 Sụt giàn giáo khi thi công ngân hàng ĐT&PTVN 33

Hình 2.17 Nhà lân cận sụp đổ (Viện KHXH) do thi công hố đào cao ốc Pacific 35

Hình 2.18 Nhổ cừ làm hỏng nhà bên cạnh 35

Hình 2.19 Mặt bằng chống hố đào bằng hệ dầm cột [7] 37

Hình 2.20 Chống bằng hệ neo ngầm 38

Hình 2.21 Các dạng cừ ván thép 39

Hình 4.2 Vị trí mặt bằng hiện trạng khu đất xây dựng 56

Hình 4.3 Hình chiếu bằng thiết kế cũ không có tầng hầm của tòa nhà 58

Hình 4.4 Mặt chiếu đứng thiết kế cũ không có tầng hầm của tòa nhà 59

Hình 4.5 Mặt chiếu đứng phương án đề xuất thiết kế thêm tầng hầm 68

Hình 4.6 Tường cừ thép 73

Hình 4.7 Tường cọc ván 74

Hình 4.8 Cọc thi công cắm lồng vào nhau 74

Hình 4.9 Cọc tiếp xúc 75

Hình 4.10 Cọc tách rời nhau 75

Hình 4.11 Tường cọc khoan nhồi 76

Hình 4.12 Tường Nhồi – Barrette 77

Hình 4.13 Cừ thép Larssen 80

Hình 4.14 Mô phỏng đào đất và lắp hệ thanh chống 81

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ ở hầu hết các tỉnh, thành phố trong cả nước Quá trình đô thị hóa phát triển cả về số lượng, chất lượng và quy mô Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ đó, cũng đã hình thành nhiều bất cập: diện tích đất không tăng nhưng số dân cư trú ngày càng tăng cao, sinh hoạt, giao thông,

cơ sở hạ tầng phát triển chưa đồng bộ và từ đó đã hình thành các nhu cầu quy hoạch sử dụng không gian ngầm tại các đô thị

Uông bí là một thành phố trẻ, tuy nhiên với tốc độ độ thị hóa ngày càng nhanh, mật độ dân cư tập trung lớn và không ngừng tăng cao trong khi quỹ đất xây dựng thành phố hạn chế Nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng theo định hướng hiện đại đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân, tạo cảnh quan kiến trúc cho khu trung tâm hành chính – chính trị, kinh tế, văn hóa thì việc xây dựng các tầng hầm trong các nhà cao tầng là một giải pháp cấp bách và cần thiết nhất

Hiện nay có rất nhiều công nghệ xây dựng tầng hầm nhà cao tầng sử dụng ở nước ta, góp phần không nhỏ vào sự phát triển của lĩnh vực khoa học xây dựng, đặc biệt là xây dựng công trình ngầm Tuy nhiên do địa chất tại các khu vực ở nước ta khác nhau nên việc thiết kế và lựa chọn giải pháp công nghệ thi công tầng hầm cho nhà cao tầng phù hợp với điều kiện địa chất và hiệu quả về kinh tế là cần thiết Do đó việc nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ thi công tầng hầm phù hợp với điều kiện của Thành phố Uông Bí

là hết sức cấp thiết

2 Mục đích của đề tài

Đề xuất thay đổi thiết kế và lựa chọn được giải pháp, công nghệ phù hợp thi công tầng hầm Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành

phố Uông Bí

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tòa nhà cao tầng tại dự án “Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí”

Phạm vi nghiên cứu thay đổi thiết kế và các phương pháp thi công tang hầm tại dự án “Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí”

4 Nội dung nghiên cứu

Tổng quan về các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng

Nghiên cứu các sự cố và biện pháp khắc phục khi thi công tầng hầm nhà cao tầng

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến thi công tầng hầm nhà cao tầng Nghiên cứu đề xuất thay đổi thiết kế, lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng ngầm nhà cao tầng tại dự án “Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí”

5 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng trong luận văn

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu tổng hợp: thu thập số liệu, phân tích, đánh giá và xử lý các số liệu và đề xuất giải pháp

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu của đề tài để đề xuất thay đổi thiết kế và lựa chọn được giải pháp, công nghệ phù hợp thi công tầng hầm Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn nhằm góp phần trong việc đề xuất thay đổi thiết kế và các biện pháp thi công phần ngầm nhà cao tầng tại dự án “Trung tâm triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí cũng như các khu vực khác có điều kiện địa chất tương

tự, để đảm bảo chi phí sao cho tốn kém ít nhất, hiệu quả khai thác cao nhất và

đặc biệt là tránh để xảy ra những tai nạn đáng tiếc trong quá trình xây dựng công trình, là tài liệu tham khảo cho các nhà quản lý và thi công các công trình nhà cao tầng

7 Cấu trúc của luận văn

- Luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương, phần kết luận và kiến nghị được trình bày trong 84 trang với 10 bảng biểu và 42 hình vẽ và hình ảnh

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Bộ môn Xây dựng công trình Ngầm và Mỏ Khoa Xây dựng, Trường đại học Mỏ - Địa chất, tôi được giao đề

tài “ Nghiên cứu, đề xuất lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng hầm

Trung tâm Triển lãm và Dịch vụ Văn hóa Thể thao Thành phố Uông Bí – Quảng Ninh” Được sự hướng dẫn, dẫn dắt của các thầy cô trong khoa, đến

nay, luận văn đã được hoàn thành

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới các thầy, cô trong Bộ môn Xây Dựng Công trình ngầm và Mỏ, đặc biệt thầy hướng dẫn luận văn TS Đào Viết Đoàn, thầy đã tận tình hướng dẫn, cung cấp nguồn tài liệu tham khảo có liên quan và đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy giáo chấm phản biện, các thầy trong Hội đồng bảo vệ và tất cả đồng nghiệp đã cho những nhận xét quý báu

để luận văn được phát triển trong tương lai

Cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn đến Phòng sau đại học, đến các thầy tham gia giảng dạy khoá học, chân thành cảm ơn những nhận xét, những đóng góp ý kiến thiết thực của các thầy cô giáo trong Bộ môn Công trình ngầm và

Mỏ và các thầy cô trong Khoa xây dựng trường Đại học Mỏ - Địa chất và các thầy trong hội đồng cơ sở để luận văn được hoàn chỉnh

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi về mặt thời gian, chuyên môn để đào tạo, bồi dưỡng giúp đỡ tôi suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Tôi chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG - PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRÊN THẾ GIỚI

VÀ VIỆT NAM 1.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng và tầng hầm nhà cao tầng

Theo các tài liệu của “Hiệp hội nhà cao tầng” thì chiều cao của công trình được quy định như sau

Tầng hầm có thể nằm hoàn toàn trong đất hoặc nửa chìm nửa nổi tuỳ theo mục đích sử dụng Thường những toà nhà cao tầng thì tầng hầm gồm 2 ÷

3 tầng hầm trở lên Số lượng tầng hầm phụ thuộc vào mục đích sử dụng cũng như ý đồ của chủ đầu tư, tuy nhiên bên cạnh đó nó còn phụ thuộc vào chiều cao công trình cũng như địa chất dưới nền công trình

1.2 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới

Trên thế giới số nhà nhiều tầng có tầng hầm tương đối nhiều đặt biệt ở các nước như: Pháp, Mỹ Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc… số lượng nhà nhiều tầng có tầng hầm chiếm tỷ lệ khá cao số lượng tầng hầm trong các công trình thường từ 1 ÷ 4 tầng hầm

1.2.2 Tình hình xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam

Ở Việt Nam trong những năm trở lại đây số lượng nhà nhiều tầng có tầng hầm phát triển mạnh mẽ tại những công trình có vốn đầu tư liên doanh hoặc 100% vốn đầu tư nước ngoài Bên cạnh đó cũng có những công trình vốn đầu tư 100% của doanh nghiệp Việt Nam hoặc nhà nước Được tập trung chủ yếu vào 2 thành phố lớn là Hà Nội và TP Hồ Chí Minh Ta có thể kể đến một số công trình tiêu biểu như sau

Bảng 1.1 Bảng thống kê ví dụ về nhà cao tầng có tầng hầm trên thế giới

và Việt Nam

Nổi

Số Tầng Chìm

Chiều Sâu Đào(M)

1 Nhà ở văn phòng - quận Hai Bà

Qua đây ta thấy các công trình thường có từ 1 ÷ 4 tầng hầm, chiều sâu hố đào từ 5 ÷ 15 m Tuy nhiên trong tương lai sẽ có những công trình có nhiều tầng hầm và đào sâu hơn hiện nay do công nghệ xây dựng phát triển đủ để có thể thi công được và đảm bảo về chất lượng

1.3 Các phương pháp thi công tầng hầm trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom – up

Theo phương pháp này, toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (Độ sâu đặt móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình Sau khi đào xong, người ta cho tiến hành xây nhà theo thứ tụ bình thường từ dưới lên trên, nghĩa là từ móng lên mái Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái dốc tự nhiên của đất đá Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng cừ để giữ tường hố đào

*Quy trình công nghệ:

a Đào đất theo mái dốc tự nhiên

b Đào đất có cừ không chống

c Đào đất dùng ván

cừ có chống

Hình 1.1 Một số giải pháp bảo vệ thành hố đào Theo công nghệ này, sau khi thi công xong cọc và tường vây, cọc vây hoặc hệ thống cừ bao xung quanh công trình, thì tiến hành công tác đào đất tới những độ sâu nhất định sau đó tiến hành lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm Tùy theo độ sâu đáy đài mà thiết kế có thể yêu cầu một hay nhiều

hệ tầng chống khác nhau nhằm đảm bảo đủ khả năng chống lại áp lực đất và nước ngầm phía ngoài công trình tác động lên vách tường tầng hầm Sau khi lắp dựng xong hệ chống đỡ và đất được đào đến đáy móng, tiến hành thi công

hệ móng và các tầng hầm, tầng thân của công trình từ phía dưới lên theo đúng trình tự thi công thông thường Hệ thống giằng chống có thể được sử dụng

như là lõi cứng cho các cấu kiện dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ sau khi các sàn tầng hầm đủ khả năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm

Trong công nghệ thi công Top - down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bên dưới cốt ± 0,00) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân, bên trên cốt không (trên mặt đất) Dùng phương pháp này nhà thầu sẽ dùng các sàn bê tông tại các sàn tầng hầm như hệ chống cho tường vây trong suốt quá trình thi công đào đất tầng hầm

*Quy trình công nghệ thi công

Tùy thuộc vào quy mô, điều kiện tổ chức xây dựng, kết cấu công trình

mà quá trình thi công tầng hầm theo công nghệ Top-Down có thể có thêm những bước công nghệ đặc thù đi kèm như Neo đất, hệ giằng chống tạm

Tuy nhiên, một cách tổng quát thì quy trình thi công cơ bản của phương pháp bao gồm các bước sau:

Bước 1: Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước Cột của tầng hầm cũng được thi công cùng cọc nhồi đến cốt mặt nền

Bước 2: Đổ sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên Tầng trệt được tỳ lên tường trong đất và cột tầng hầm Người ta lợi dụng luôn các cột đỡ cầu thang máy, thang bộ, giếng trời làm cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng là cửa để thi công tiếp các tầng dưới Ngoài ra nó còn là cửa để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, tiến hành đào đất qua các lỗ cầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất thì dừng lại sau đó tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn tầng thứ nhất Cũng trong thời gian đó, từ sàn tầng trệt tiến hành thi công phần thân, nghĩa là từ dưới lên Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng, người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với đầu cọc tạo thành phần bản của móng nhà, bản này còn đóng vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi Acimet

Quy trình thi công chi tiết [Hình 1.2]

Bước 1: Thi công tường trong đất

Bước 2: Đào đất và lắp thanh chống

TOP-DOWN CONSTRUCTION METHOD (CÔNG NGHỆ THI CÔNG TOP – DOWN)

Installation of retaining

Wall (Thi công tường trong đất)

Excavation & Installation

of steel Strut (Đào đất và lắp thanh chống)

Bước 3: thi công sàn tầng 1 (chừa khoảng chống để tạo lối đi xuống thi công tầng dưới)

Bước 4: Thi công các tầng dưới cho tới hết

Bước 5: Đổ bê tông tường, tháo thanh chống giữ, bịt kín khoảng chống trên các sàn

Bước 6: Hoàn thiện

Hình 1.2 Quy trình thi công tầng hầm bằng phương pháp top - Down

Construction of Underground Structure

(Thi công sàn tầng 1)

Construction of Underground Structure (Thi công các tầng dưới tiếp theo)

Construction of Underground

Structure (Thi công tường,

tháo thanh chống)

Construction of Underground Structure (Hoàn thiện)

Hình 1.3 Toàn cảnh quá trình thi công Top - Down

Hình 1.4 Công nghệ Top - Down sử dụng trụ đỡ và tường vây

Ngoài ra, nó còn là cửa để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất,… Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, tiến hành đào đất qua các

lỗ cầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất thì dừng lại sau đó lại tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn tầng thứ nhất Cũng trong thời gian đó,

từ mặt sàn tầng trệt tiến hành thi công phần thân, nghĩa là từ dưới lên Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng, người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với đầu cọc tạo thành phần bản của móng nhà Bản này còn đóng vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi Acimet

Có 2 phương pháp thi công sàn tầng hầm:

- Dùng hệ cột chống hầm đã thi công tỳ lên cọc nhồi để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm

- Dùng cột chống tạm (thường dùng trong thực tế là thép hình chữ I có gia cường đặt vào cọc nhồi, sau khi thi công xong thì dỡ bỏ)

Mỗi phương án trên đều có những ưu và nhược điểm của nó, để áp dụng được phải tính toán một cách chặt chẽ vì chúng liên quan không chỉ đến thi công mà cả giải pháp kết cấu

Một số ưu điểm

Các vấn đề về mặt bằng và tiến độ thi công: không cần diện tích đào móng lớn hoặc đỡ tốn chi phí phải làm tường chắn đất độc lập Đặc biệt đối với công trình giao thông dạng hầm giao thông, phương pháp này giúp sớm tái lập mặt đường để giao thông Và có thể thi công kết hợp up-up phần thượng tầng và top down đối với phần ngầm (thông dụng đối với các công trình dân dụng có tầng ngầm) > đẩy nhanh tiến độ thi công

Không cần dùng hệ thống chống tạm (Bracsing System) để chống đỡ vách tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm, không phải chi phí cho hệ chống phụ Hệ thanh chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công và rất tốn kém

Tiến độ thi công nhanh: khi đang làm móng và tầng hầm vẫn có thể đồng thời làm phần trên được để tiết kiệm thời gian, (đương nhiên là phải

tăng chi phí gia cường an toàn phần dưới nhiều hơn, còn nếu "tiết kiệm" tiến

độ mà không bù lỗ được "chi phí" tăng do phải gia cường an toàn thì không cần làm nhanh, top-down phần ngầm trước rồi mới làm phần trên như đã thấy

ở Hà nội Sau khi đã thi công sàn tầng trệt, có thể tách hoàn toàn việc thi công phần thần và thi công phần ngầm Có thể thi công đồng thời các tầng hầm và kết cấu phần thân

Các vấn đề về móng (hiện tượng bùng nền, nước ngầm ): có một điểm lưu ý ở đây là trong đô thị thường có nhiều công trình cao tầng, nếu thi công đào mở (open cut) có tường vây, móng sâu và phải hạ mực nước ngầm để thi công phần ngầm, điều này dẫn đến việc thường không đảm bảo cho các công trình cao tầng kề bên (dễ xảy ra hiện tượng trượt mái đào, lún, nứt ), phương

án thi công Top-down giải quyết được vấn đề này

Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt có thể giảm một phần ảnh hưởng xấu của thời tiết

Hình 1.5 Công trình Cao ốc Pacific

Hình 1.6 Cao ốc văn phòng Bến thành TSC

1.3.3 Thi công tầng hầm theo phương pháp semi Top – Down

Công nghệ này tương tự như Top-down nhưng công tác thi công bắt đầu ở cốt sàn tầng hầm 1, tức ban đầu vẫn đào hở tầng hầm 1, đổ xong sàn hầm 1 thì mới bắt đầu thi công theo phương pháp Top-down Cách này được dùng để tiết kiệm chi phí đào thủ công cho hầm 1 vì nhiều khi đào tới độ sâu hầm 1 thì cũng chưa cần phải giằng chống gì nhiều, tường vây là đủ Mặt khác, cách này cũng là cách giúp hoàn thành phần ngầm nhanh hơn phần thân, giúp tiến độ thông suốt vì theo lý thuyết và trên thực tế đã có trường hợp thi công Top-down để rút ngắn tiến độ nhưng khi phần thân tới tầng 5 thì phần ngầm chưa xong do đó nên phải mất thời gian đợi [1]

 Ưu điểm

- Đẩy nhanh được tiến độ thi công phần ngầm

- Tiết kiệm chi phí

 Nhược điểm

Hệ thống kết cấu tầng hầm phải đảm bảo thi công xong kết cấu tường vây, dầm bo đỉnh tường vây, hệ thống cột chống bằng thép hình để chống giữ

thành hố đào

1.3.4 Tường cọc nhồi và tường trong đất trong các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng

* Phương án tường cọc nhồi

-Tiết diện, độ sâu mũi cọc lớn hơn so với cọc khác (đúc sẵn…) nên khả năng chịu lực cao hơn

- Cọc khoan nhồi có thể được bố trí vào tầng địa chất ổn định nằm ở sâu dưới nền đất mà cọc đóng hầu như không thể tới được

- Thích hợp với các công trình lớn, tải trọng cao, địa chất nền móng là đất hoặc có điều kiện địa chất biến đổi phức tạp

- Ít gây ảnh hưởng đến các công trình xây dựng liền kề (lún, nứt, hiện tượng trồi đất)

- Tạo ra một khối cọc bê tông liền khối (không phải hàn, nối như công nghệ cọc khác), do đó khả năng chịu tải, đặc biệt đối với trường hợp chịu tải trọng ngang (ví dụ trường hợp tải trọng động đất) và độ bền cao hơn

* Phương án tường trong đất[1]

Hiện tại, theo biện pháp thi công, có 2 loại tường trong đất là tường đổ tại chỗ và tường lắp ghép

Tường vây dạng lắp ghép thường được sử dụng cho những công trình

có khối lượng tường trong đất lớn, có những đoạn tường dài với kết cấu điển hình thường sử dụng khi đã có nhà máy bê tông cốt thép đúc sẵn gần đó để tiết kiệm chi phí đầu tư Tường lắp ghép thường đòi hỏi phải xử lý chỗ chống thấm thận trọng hơn

Tường vây đổ tại chỗ so với dạng lắp ghép ưu điểm của dạng này là thi công dễ dàng trong điểu kiện thành phố chật hẹp, hệ thống máy thi công không phức tạp và tốn kém như ở dạng lắp ghép, khả năng chống thấm cho tường được giải quyết triệt để Tuy nhiên thời gian thi công châm, thường gây

ô nhiễm môi trường lớn trong quá trình thi công đòi hỏi phải có những biện pháp khắc phục

1.4 Nhận xét

Từ thống kế các công trình tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới và tại Việt Nam có thể thấy việc thiết kế, thi công tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam là vấn đề cần thiết Chúng ta đã, đang và sẽ phải xây dựng nhiều nhà cao tầng có tầng hầm để phục vụ đời sống sinh hoạt của con người Hiện nay các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng trên thế giới và ở Việt Nam bao gồm các phương pháp như: phương pháp Bottom - up, phương pháp Top - Down, phương pháp Semi Top - Down, việc lựa chọn được phương pháp thi công thích hợp sẽ đẩy nhanh tiến độ thi công, giảm chi phí đầu tư, an toàn trong trong và sau khi thi công

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 2.1 Một số sự cố khi thi công phần ngầm nhà cao tầng

2.1.1 Một số sự cố các công trình trên thế giới

* Toà nhà nằm trong dự án KTX ở tỉnh Pathum Thani Thái Lan

Ngày 11/8, tòa nhà được thi công nằm trong dự án KTX sinh viên đã sụp đổ vào khoảng 4h30 ở tỉnh Pathum Thani, phía bắc thủ đô Bangkok, ít nhất 3 công nhân thiệt mạng và 17 người khác bị thương

Hình 2.1 Tòa nhà đang thi công đổ sụp khiến 3 người chết ở Thái Lan [1]

Công trình gồm 16 tầng nổi 2 tầng hầm, nguyên nhân ban đầu được xác định do khảo sát địa chất không đúng với thực tế Bên dưới móng công trình

là hệ thống hang động kaster nên khi công trình được xây lên tải trọng đè xuống dẫn đến bị nghiêng và sụp đổ

* Khách sạn Tân thế giới, Singapore

Ngày 15/03/1986, chỉ trong chưa đầy một phút khách sạn tân thế giới

đã bị sụp đổ, kèm theo một ngân hàng, một hộp đêm

Khách sạn tân thế giới gồm 17 tầng trong đó có 15 tầng nổi và 2 tầng chìm Ngay sau khi việc tìm kiếm cứu nạn xong chỉnh phủ Singapore đã tiến hành điều tra nguyên nhân dẫn đến sự cố công trình Khách sạn Tân thế giới

Hình 2.2 Khách sạn Tân thế giới, Singapore bị sụp đổ

Qua điều tra gắt gao các chuyên gia phát hiện ra sai lầm nằm ngay trong bản thiết kế công trình Công trình đã được thiết kế vượt quá sức chịu tải mà

nó có thể chịu được

* Công trình Highland Towers tại Malaysia

Highland Tower gồm 3 khối chung cư 12 tầng được đặt tên theo thứ tự

là khối 1,2 và 3 được xây dựng vào những năm 1975 và 1978 Ngay mặt sau của 3 khối chung cư này là một đồi núi dốc đứng và một dòng thủy lưu theo hướng từ đông sang tây, theo hướng chảy tự nhiên của dòng thủy lưu này thì

nó sẽ đi qua phía nam của công trình Highland Towers Trong quá trình thi công tòa nhà, dòng thủy lưu này đã được làm chệch sang hướng bắc bằng các

hệ thống cống chạy qua sườn đồi ngay phía sau của các tòa nhà Highand Tuy nhiên hệ thống thoát nước ngay sau các tòa nhà vẫn chưa hoàn thành Vào ngày thứ bảy, 11 tháng 12 năm 1983, sau 10 ngày mưa ròng rã, khối nhà số

1 đã sụp đổ

Hình 2.3 Ba khối nhà Highland Tower, trong đó khối 1 đã sụp đổ Nguyên nhân gây ra sự cố nói trên đã được tìm hiểu ngay sau đó Cả 3 khối nhà được xây dựng trên một khu đất bằng ở một độ cao nhất định, ngay phía sau công trình là một đồi dốc khá đứng với độ dốc vào khoảng 10 đến 20

độ Đây là ngọn đồi được bồi đắp và được chống đỡ xung quanh bởi các tường chắn đất xây bằng đá tảng với các kích cỡ khác nhau nhằm giữ ổn định cho mái dốc ngọn đồi tuy nhiên vẫn chưa hoàn chỉnh Sau sự cố này một vài đoạn tường đã bị chôn vùi Theo đơn vị khảo sát thì những đoạn tường này đã được xây dựng một cách cẩu thả Bên cạnh đó, việc thay đổi hướng của dòng thủy lưu thực sự là nguy hiểm, thay vì chảy theo hướng tự nhiên, nó được chuyển hướng vào vị trí xây dựng kết cấu công trình (dòng chảy thông qua hệ thống cống và đi xuyên qua ngọn đồi) Việc này sẽ làm ảnh hưởng tới

độ ổn định mái dốc và gây nguy hiểm cho dân cư sống bên dưới mái dốc.Phía dưới mái dốc là hệ thống thoát nước bằng bê tông cốt thép Với kiểu thoát nước ở trên là tự nhiên (theo bờ đất), ở dưới là hệ thống cống thì không hợp

lý, nó làm cho đất bên trên dễ bị xói mòn, đất có thể bị cuốn trôi, hệ thống cống bên dưới không đáp ứng đủ nhu cầu thoát nước của mái dốc bên trên

Do nhiều yếu tố khiến cho tường chấn đất dọc theo mái dốc đã không đảm

nhận được chức năng bảo vệ mái dốc, mái dốc mất ổn định kéo theo sự biến dạng trượt của khối đất nằm dưới chân khối nhà số 1 gây ra sự phá hoại nền móng và làm cho toàn bộ khối nhà sụp đổ

* Plaza Skyline, Virginia, Mỹ

2/3/1973, bi kịch đã đến với plaza Skyline xa xỉ trên giao lộ giữa Bailey và Virginia Một trong số những căn hộ của tòa tháp đổ xuống, để lại đống đổ nát và bụi khói mịt mờ Trên thực tế, tòa nhà này đến tháng 8 tới mới được hoàn thành

Hình 2.4 Sụp đổ căn hộ của tòa tháp Việc thiết kế không có vấn đề gì Tuy nhiên, trụ đỡ cho các cột bê tông bảo vệ tầng 22 lại bị gỡ ra quá sớm, trong khi bê tông vẫn chưa khô hoàn toàn

và nó hoàn toàn không thể đỡ được sức nặng của 24 tầng Chính bởi vậy, các cột còn lại ở tầng 23 phải chịu áp lực quá lớn, đến nỗi cả tầng đã bị ép xuống, rồi sập xuống tầng dưới Công trình Plaza Skyline thì chưa được tính toán để chống đỡ lại khối lượng lớn như vậy Thật là một thảm họa Khi từng tầng một kéo nhau rơi xuống Con số thương vong trong tai nạn là 14, bị thương là

34 công nhân xây dựng

* Khu tập thể Lotus, Thượng Hải, Trung Quốc

Vào ngày 27/6/2009, khoảng 5 giờ 35 phút sáng ở Thượng Hải, một tòa nhà chung cư 13 tầng xây gần xong nằm trong chương trình phát triển Lotus Riverside Court đã tự dưng đổ sập xuống Không có động đất hay bão lớn nào

đã gây ra thảm hoạ này Tòa nhà bị sập vẫn còn nguyên một khối, nhưng đã

đổ nghiêng sang bên cạnh Công trình kiến trúc này thực ra chưa được khánh thành, và phần lớn các công nhân nhanh chóng rút khỏi tòa nhà khi nhận thấy nguy hiểm Chỉ có duy nhất một người đàn ông thiệt mạng Vì khi đó, ông đang cố gắng thu lượm dụng cụ của mình

Hình 2.5 Khu tập thể Lotus, Thượng Hải, Trung Quốc bị sụp đổ Nguyên nhân được xác định do nền móng công trình quá yếu những cột chống của tòa nhà này là “quá ít và quá mỏng.” bình thường đường kính của những cột chống là cỡ 2 mét nhưng những cột chống của tòa nhà bị đổ sập này chỉ khoảng 50-60cm hơn nữa, tất cả những cột chống này là rỗng ruột, mà đáng lẽ phải đặc ở bên trong

* Công trình Khách sạn Khải Tuyền Môn tại Hàng Châu – Trung Quốc

Khách sạn Khải Tuyền Môn ở Trung tâm thương mại Hàng Châu, diện tích xây dựng 41.058m2, 30 tầng nổi, 2 tầng hầm, kết cấu khung đổ tại chỗ Chiều sâu hố móng lên tới 11m (có chỗ 13m) Móng của tòa nhà là móng hộp – cọc, hố móng dùng kết cấu chống đỡ bằng cọc khoan nhồi và 2 tầng liên kết

bằng ống thép, độ sâu mũi cọc -25m Dùng cọc xi măng đất làm tường cừ, mũi cọc sâu 13,5-19,8m Trong quá trình thi công đào đất, xuất hiện 2 chỗ sụt đất (hố số 1 và 2) không thể thi công tiếp được Nguyên nhân là do trong quá trình thi công cọc xi măng đất có sai lệch về vị trí cọc, độ thẳng đứng, khiến cho giữa 2 cọc có chỗ dò nước thêm vào đó độ sâu đào vượt quá điểm hạ mực nước, nước từ bên ngoài chảy vào trong hố móng gây ra hiện tượng cát chảy Sau khi giải quyết xong sự cố đào đất, sang đến giai đoạn thi công phần ngầm (khi đó đã cơ bản khống chế được hiện tượng cát chảy) Sau 1 trận mưa bão, nước ngầm tăng cao, độ chênh cột nước trong và ngoài hố móng lớn dẫn tới một lượng lớn cát chảy ập vào hố móng (khoảng 10m), mặt đất bên ngoài lún nhanh, hơn 60m tường vây bị sập, đoạn giữa bị lõm xuống tạo thành hố sâu 3,5x5x2m, phía Bắc cũng lún xuống thành những ống rỗng dưới đất rất dài (hố số 3,4,5) Nguyên nhân được xác định là do tâm lý chủ quan, nên

đã ngừng hoạt động các giếng bơm hút ngoài hố móng khiến mực nước ngầm bên ngoài tăng vọt

2.1.2 Một số sự cố các công trình ở Việt Nam[4]

* Nhà văn phòng ở Quận Hai Bà Trưng –Hà Nội

Công trình (Xây Chen) có diện tích mặt bằng 7,15m x 22,90m, cao 8 tầng, có 1 tầng hầm, mặt tiền ở mặt phố, xây ngay sát ngôi nhà cũ 4 tầng, có kết cấu khung, móng băng với cốt đáy móng khoảng -1,2m

Để làm móng cọc ép và tầng hầm cho ngôi nhà mới, người ta đã dùng cọc ván thép U200 dài 6m ép thành tường cừ xung quanh chu vi móng và tầng hầm

Trong khi ép cọc chỉ cách tường nhà cũ 0,5m, đã thấy có tác động ảnh hưởng đến móng và độ ổn định của công trình cũ liền kề Sau khi thi công xong tường vây hố móng, người ta đào hố, hút nước để thi công đài cọc và tầng hầm

Theo số liệu quan trắc lún từ 22/10/2007 đến ngày 28/02/2008 thì độ lún của nhà cũ về phía hố đào (để xây tầng hầm của nhà mới) đạt tới 5cm làm cho ngôi nhà lún nghiêng, tách hẳn khỏi nhà liền kề có sẵn ở trên mái 15cm Do

đó công trình mới chưa làm xong móng và tầng hầm, đã phải ngừng thi công cho đến nay để tìm giải pháp xử lí

Nguyên nhân của sự cố này là do thi công ép cọc ván thép làm tường

cừ đã chấn động đến nền và móng cũ, mặt khác khi bơm hút nước trong hố đào đã làm cho nền đất của móng cũ lún thêm Độ lún của nhà không đều làm cho nó nghiêng về phía hố đào của công trình đang xây dựng tầng hầm

* Nhà văn phòng trên đường Hà Nội – Hà Đông

Đây là ngôi nhà theo thiết kế là 15 tầng, có 2 tầng hầm Để bảo vệ thành hố đào sâu khoảng 10m, người ta làm tường cừ bằng cọc lắc xen sâu khoảng 16m với hệ thanh chống bằng thép hình để ổn định thành hố đào

Trong quá trình thi công ép cọc lắc xen và bơm hút nước trong hố móng đã làm cho nền đất dưới móng nông của một số nhà ở 4 tầng gần đó bị lún không đều và gây nứt tường nhà, phải ngừng thi công để xử lí

Nguyên nhân có thể là chân của tường cừ chưa đặt được vào tầng đất sét dẻo cứng cách nước mà đặt vào tầng cát pha chứa nước, bảo hòa nước Trong khi đó, thì mực nước dưới đất ngoài hố móng chỉ cách mặt đất khoảng 1m Như vậy khi bơm hút nước trong hố móng, đã hạ mức nước chênh lệnh gần một chục mét làm cho áp lực nước lỗ rỗng trong đất thay đổi và làm cho nền đất dưới móng bị lún Ở đây cần nói thêm rằng, tường vây bằng cọc lắc xen cũ không kín nước Như vậy nước ở trong và ngoài hố đào thông với nhau qua chân tường vây và thấm qua bản thân tường vây

Như vậy, tuy chưa có sự cố lớn, nhưng cũng là bài học kinh nghiệm khi

sử dụng cọc lắc xen và bơm hạ mực nước dưới đất

* Thi công tầng hầm Cao Ốc Residences ( Tp Hồ Chí Minh )

Công trình có 13 tầng, trong đó có 1 tầng hầm Theo tài liệu khi đào ở

độ sâu – 8 m dưới đáy hố móng có phát hiện nước ngầm phun lên rất mạnh kèm theo cát hạt nhỏ Hậu quả dẫn đến ngày 31/10/2007 vỉa hè đường Nguyễn Siêu có hố sụt rộng 4x4 m và sâu khoảng 3÷4 m; chung cư Casaco trên đường Thi Sách - Q1 bị lún nghiêm trọng

Hình 2.6 Toà nhà Residence đang thi công

Hình 2.7 Sụt lún vỉa hè khi đang thi công Toà nhà Residence

Nguyên nhân cũng có thể là dùng cọc lắc xen làm tường vây không ngăn được nước, nên khi hút nước để thi công tầng hầm, thì cột nước chênh

áp ngoài thành hố đào tạo nên áp lực lớn đẩy nước luồn qua chân tường vây

đẩy trồi đáy móng lên Nước dưới đất được thoát ra như bình thông nhau, cuốn theo đất cát làm sụt lún nền các công trình xung quanh gần đó (trong phạm vi “phểu” hạ thấp mực nước)

Trước tình trạng đó, người ta đã phải khẩn cấp lấp ngay các hố đào sâu

và hố sụt tạo cân bằng áp lực để tránh tình trạng sụt lún tiếp Đồng thời lắp đặt các trạm quan trắc dịch chuyển, lún và động thái nước dưới đất để phát hiện những sự cố có thể xảy ra.[4]

* Sự cố công trình Lim Tower (TP HCM)

Khi xây dựng công trình Lim Tower, trong quá trình thi công tầng hầm

có hiện tượng tại độ sâu 12 m nước ngầm kéo theo cát chảy mạnh qua công trình đang thi công gây sụt lún, nghiêng 450 căn nhà 28/1A Ngô Văn Năm Hậu quả là đã gây nguy hại đến những nhà liền kề, một số hộ đã phải di dời khỏi căn nhà của mình do có thể gây nguy hiểm tới tính mạng Nguyên nhân

ở đây là do tác động của nước ngầm qua lỗ thủng của tường vây

Biện pháp xử lý ở đây là đã phải di dời các hộ dân ở lân cận công trình đang xây dựng nhằm đảm bảo an toàn cho người dân sống tại các hộ liền kề công trình đang xây dựng

Hình 2.8 Toàn bộ Căn nhà 28/1 Ngô Văn Năm đã bị lật ngửa

* Sập căn nhà 4 tầng tại 792A Nguyễn Kiệm, phường 3, quận Gò Vấp

Khi ông Trần Xuân Bài tiến hành đào đất để xây thêm 1 căn nhà có tầng hầm đã làm cho căn nhà mà gia đình ông đang ở sập đổ hoàn toàn

Nguyên nhân gây ra sự cố trên đó là do đã đào 1 hố móng sâu 6 m, dài

9 m và rộng gần 3 m ngay sát móng của ngôi nhà cũ Do không có biện pháp chống đỡ kiên cố, chỉ đóng cọc để đảm bảo ổn định cho ngôi nhà cũ là không

đủ, nên đã không thể chống đỡ được sự sập đổ của ngôi nhà

Một nguyên nhân phải kể đến ở đây là do chủ nhà đã thi công trái phép khi chưa được cơ quan chính quyền cấp phép xây dựng ngôi nhà với 2 tầng hầm

Hình 2.9 Hình ảnh căn nhà bị sập

Hình 2.10 Hố móng bên cạnh nhà

* Sự cố sập nhà gần cao ốc M&C tại Thành phố Hồ Chí Minh

Đây là công trình cao ốc văn phòng, trung tâm thương mại và căn hộ cho thuê, có tổng diện tích sàn là 127.126 m2, trong đó có 5 tầng hầm và 40 tầng lầu

Hình 2.11 Toàn bộ diện tích bị sụp đổ đang dần bị nhấn chìm trong nước

Hình 2.12 Công trình cao ốc M&C đang xây dựng

Sự cố xảy ra làm căn nhà số 3, đường Hàm Nghi có 2 tầng đã bị sụp đổ hoàn toàn Căn nhà số 5 thuộc công ty Cổ phần dịch vụ và thương mại thành phố với 3 tầng đã bị kéo vách sụp đổ 1/2 diện tích

Nguyên nhân của sự cố được xác định là do lỗ hổng của tường vây, khi thi công tới vị trí tầng hầm thứ 3 (sâu 9,7m), nước ngầm cùng bùn đất chảy vào tầng hầm công trình gây sụt lún nền móng và sập đổ nhà bên cạnh công trình cũng như sụt lở lòng lề đường

Biện pháp xử lý là chủ đầu tư đã tiến hành bịt ngay chỗ tường vây bị khuyết tật đồng thời tìm các giải pháp ngăn chặn các sự cố tương tự

* Sự cố sập đổ Viện khoa học xã hội vùng Nam bộ ở Thành Phố

Hồ Chí Minh

Viện khoa học xã hội vùng Nam bộ tại Thành phố Hồ Chí Minh sập đổ khoảng 19 giờ ngày 9/10/2007 do công tác thi công tầng hầm của cao ốc Pacific bên cạnh

Vị trí và quy mô công trình

Công trình cao ốc Pacific nằm tại số nhà 43 - 45 - 47 Nguyễn Thị Minh Khai, Phường Bến Nghé Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh; phía Bắc tiếp giáp tòa nhà Yoco cao 12 tầng của báo Tuổi trẻ, phía Đông Bắc tiếp giáp đường Nguyễn Thị Minh Khai, phía Đông Nam tiếp giáp toàn nhà 2 tầng của Viện Khoa học Xã hội vùng Nam bộ, phía Tây giáp Sở Ngoại vụ

Kết cấu công trình: tòa cao ốc Pacific được cấp phép xây dựng tháng 2/2005, diện tích mặt bằng 1.750 m2, cao 78,45 m, 3 tầng hầm và 1 tầng kỹ thuật (chiều sâu 11,8 m), 1 tầng trệt và 20 tầng lầu; tổng diện tích sàn xây dựng là trên 22.000 m2 Tuy nhiên trong quá trình thi công, chủ đầu tư cao

ốc Pacific đã điều chỉnh thiết kế (tuy chưa được Sở Xây dựng thành phố cho phép) lên thành 6 tầng hầm (chiều sâu 21,1 m), 1 tầng trệt, 21 tầng lầu, tổng diện tích sàn xây dựng lên tới hơn 41.000 m2 với hệ khung gồm 16 cột có tiết diện 1400x1400 mm và sàn ngang

Nền móng công trình: công trình sử dụng móng bè bê tông cốt thép đặt trên 65 cọc barrette kích thước 2,8x1,2 m sâu 67 m Theo thiết kế, hệ tường vây

gồm 50 tấm panel kích thước từ 2,8 ÷ 5,7 m, dày 1 m sâu 45 m nhưng khi thi công công ty Pacific đã thay đổi thành 24 panel kích thước 2,8 ÷ 7,7 m, dày 1m sâu 45m Gioăng cách nước giữa các tấm panel không được chỉ định chiều dài trong thiết kế nên đơn vị thi công chỉ đặt đến đáy tầng hầm, tức khoảng 22 m

Thi công các tầng ngầm theo phương pháp “bán ngược” (semi down) sử dụng hệ chống đỡ ngang là hệ dầm sàn bê tông cốt thép dày 230

top-mm và 250 top-mm tựa lên cột biên tạo ra hệ chống ngang phía trong tường vây

* Công trình tháp ngân hàng đầu tư và phát triển Việt Nam

Sáng 6/6/2007, tại công trường xây dựng đã xảy ra sự cố sụt giàn giáo thi công tầng hầm Tại hiện trường, hai thanh dầm giăng ngang miệng hầm đã

bị cong và đổ nghiêng xuống dưới Toàn bộ các tấm gỗ kê và các giàn giáo đổ rơi gần hết xuống nền hầm

Hình 2.13 Sụt giàn giáo khi thi công tầng hầm Ngoài ra, một mạch sủi xuất hiện khi đào đất đến độ sâu 16,1m (tính từ cos tự nhiên), nước, bùn và cát chảy từ dưới đáy hố lên Nhà thầu đã phải dừng thi công để xử lý sự cố

Hình 2.14 Một mạch sủi xuất hiện khi đào đất Nguyên nhân của sự cố được xác định là do mạch sủi xuất hiện bất ngờ, quá trình khoan khảo sát trước đó không phát hiện mạch sủi này

* Công trình cao ốc tại đường Ung Văn Khiêm quận Bình Thạnh

Công trình có qui mô 7 tầng lầu và hai tầng hầm do doanh nghiệp tư nhân hương liệu Trung Dũng làm chủ đầu tư

Sự cố xảy ra khi công trình đang thi công tầng hầm thứ hai, đã làm sụp

đổ nền và mái nhà tạm là xưởng của Công ty TNHH thương mại - dịch vụ Bình Thiên (viết tắt là Công ty Bình Thiên) Đồng thời khoét thành hàm ếch sâu hơn 2m, khiến một đoạn đường nội bộ bị hư hỏng nặng Một số nhà xung quanh công trình cũng đã xuất hiện các vết nứt Một trụ điện ngay công trình cao ốc có nguy cơ bị đổ Sự cố này cũng làm bể đường ống cấp nước, gây cúp nước cho khu vực trong nhiều giờ liền

Hình 2.15 Đường nội bộ bị khoét sâu hư hỏng nặng

Qua nghiên cứu các sự cố khi thi công tầng hầm nhà cao tầng trong thời gian gần đây chúng ta nhận thấy, mặc dù đã áp dụng nhiều kỹ thuật cũng như công nghệ xây dựng nhưng đã có không ít sự cố xảy ra trong quá trình xây dựng mà ta có thể tổng hợp được những hiện tượng cơ bản và nguyên nhân của các sự cố như sau: