Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thi công tầng hầm trung tâm thương maijvincom thành phố hạ long

Xây dựng và phát triển công trình ngầm cho các đô thị ở Việt Nam được xác định là một lựa chọn không dễ dàng bởi sự ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, cần phải có những ý tưởng cụ thể và hi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN ĐĂNG HIẾN

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

THI CÔNG TẦNG HẦM TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI

VINCOM THÀNH PHỐ HẠ LONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN ĐĂNG HIẾN

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

THI CÔNG TẦNG HẦM TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI

VINCOM THÀNH PHỐ HẠ LONG

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm

Mã số: 60580204

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS ĐÀO VĂN CANH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số 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, ngày……tháng 04 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Đăng Hiến

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các hình vẽ

Danh mục các bảng biểu

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐÔ THỊ 4

1.1 Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm trong đô thị trên thế giới 4

1.2 Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm trong đô thị tại Việt Nam 8

1.2.1 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam 8

1.2.2 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm tại Quảng Ninh 14

1.3 Vai trò của tầng hầm trong nhà cao tầng 16

1.3.1 Theo yêu cầu sử dụng 16

1.3.2 Về mặt nền móng 16

1.3.3 Về mặt kết cấu 16

1.3.4 Về mặt an ninh quốc phòng 17

1.4 Nhận xét chương 1 17

Chương 2: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 18

2.1 Các yếu tố về điều kiện địa chất 18

2.1.1 Các yếu tố địa chất công trình 18

2.1.2 Các yếu tố địa chất thủy văn - khí tượng thủy văn 19

2.2 Các yếu tố kỹ thuật 21

2.2.1 Số lượng tầng hầm và độ sâu phần ngầm công trình 21

2.2.2 Các công trình bề mặt liền kề và công trình ngầm phía dưới 22

2.3 Các yếu tố về quan trắc địa kỹ thuật 25

2.4 Điều kiện mặt bằng, môi trường khu vực thi công, các yếu tố về thiết kế và các yếu tố ảnh hưởng khác 26

2.4.1 Điều kiện mặt bằng khu vực thi công 26

2.4.2 Điều kiện môi trường, khí hậu 27

2.4.3 Các yếu tố về thiết kế công trình 27

2.4.4 Điều kiện khác 28

2.5 Nhận xét chương 2 29

Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG 31

3.1 Phương pháp thi công buttom up 32

3.1.1 Đặc điểm công nghệ của phương pháp buttom up 32

3.1.2 Quy trình công nghệ thi công theo phương pháp butom - up 33

3.1.3 Ưu điểm của phương pháp buttom up 36

3.1.4 Nhược điểm của phương pháp buttom up 37

3.1.5 Phạm vi áp dụng của phương pháp buttom up 37

3.2 Phương pháp thi công top - down 38

3.2.1 Đặc điểm công nghệ của phương pháp top - down 38

3.2.2 Quy trình công nghệ thi công theo phương pháp top - down 40

3.2.3 Ưu điểm của phương pháp top - down 43

3.2.4 Nhược điểm của phương pháp top - down 45

3.2.5 Phạm vi áp dụng của phương pháp top - down 45

3.3 Phương pháp thi công Semi - top - down 46

3.3.1 Đặc điểm công nghệ của phương pháp Semi - top - down 46

3.3.2 Quy trình công nghệ thi công theo phương pháp Semi - top - down 46

3.2.3 Ưu điểm của phương pháp Semi - top - down 47

3.2.4 Nhược điểm của phương pháp Semi - top - down 47

3.3.5 Phạm vi áp dụng của phương pháp Semi - top – down 47

3.4 Nhận xét chương 3 47

Chương 4: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI VINCOM THÀNH PHỐ HẠ LONG 49 4.1 Tổng quan về Trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long 49

4.2 Điều kiện địa kỹ thuật khu vực Trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long 50

4.2.1 Các yếu tố về địa chất công trình 50

4.2.2 Các điều kiện về địa chất thủy văn, khí hậu 54

4.2.3 Các điều kiện về địa hình, mặt bằng khu vực thi công, công trình liền kề 55

4.3 Lựa chọn công nghệ thi công tầng hầm Trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long 56

4.3.1 Phân tích lựa chọn phương pháp thi công liên quan đến điều kiện địa chất 57

4.3.2 Phân tích lựa chọn phương pháp thi công liên quan với quy mô của công trình 59

4.3.3 Phân tích lựa chọn phương pháp thi công liên quan đến các yếu tố khác 60

4.4 Các phương pháp bảo vệ thành hố đào khi thi công tầng hầm Trung tâm

thương mại Vincom Thành phố Hạ Long theo phương pháp Bottom-up 60

4.4.1 Phương pháp bảo vệ thành hố đào bằng tường ván thép 65

4.4.2 Phương pháp bảo vệ thành hố đào bằng tường cọc khoan nhồi 75

4.4.3 Phương pháp bảo vệ thành hố đào bằng tường trong đất 80

4.4.4 Lựa chọn phương pháp bảo vệ thành hố đào khi thi công tầng hầm Trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long theo phương pháp Bottom-up 84

4.5 Nhận xét chương 4 86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Một số công trình có tầng hầm trên thế giới 6

Bảng 1.2 Một số công trình nhà cao tầng có tầng hầm tại Việt Nam 9

Bảng 4.1 Các chỉ tiêu cơ lý đất 52

Bảng 4.2 Chiều sâu cho phép đào đất thẳng đứng không chống 58

Bảng 4.3 Phân tích khả năng áp dụng của biện pháp bảo vệ thành hố đào 62

Bảng 4.4 Mức độ ổn định của hố đào 64

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Tháp đôi Petronas – Malaysia 7

Hình 1.2 Taipei 101 - Đài Loan 7

Hình 1.3 Burj Khalifa - Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất 7

Hình 1.4 Tổ hợp Keangnam Landmark Tower – Hà Nội 10

Hình 1.5 Tháp Bitexco Financial Tower Thành Phố Hồ Chí Minh 10

Hình 1.6 Tổ hợp Lotte Center Thành phố Hà Nội 10

Hình 1.7 Sài gòn MC Tower 11

Hình 1.8 Sài Gòn Times Square 11

Hình 1.9 Vietcombank Tower – Thành phố Hồ Chí Minh 11

Hình 1.10 Diamond Hà Nội 12

Hình 1.11 Hà Nội complex 12

Hình 1.12 Trung tâm hành chính Thành phố Đà Nẵng 12

Hình 1.13 Khách sạn Novotel Sông Hàn – Đà Nẵng 12

Hình 1.14 Mô hình trung tâm thương mại Vincom - Thành phố Hạ Long 14

Hình 1.15 Mô hình trụ sở liên cơ quan số 3 và số 4 - Quảng Ninh 15

Hình 3.1 Thi công tường trong đất bảo vệ thành hố đào 34

Hình 3.2 Đào đất đến độ sâu thiết kế 35

Hình 3.3 Thi công công trình từ dưới lên 36

Hình 3.4 Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi 40

Hình 3.5 Thi công sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên 41

Hình 3.6 Thi công đào đất đến cốt tầng hầm thứ nhất 41

Hình 3.7 Thi công sàn tầng hầm thứ nhất 42

Hình 3.8 Thi công tiếp tục các tầng hầm phía dưới cho đến hết 42

Hình 3.9 Thi công nền tầng hầm thứ nhất 46

Hình 4.1 Trụ địa chất 51

Hình 4.2 Mặt bằng khu vực thi công 56

Hình 4.3 Phương thức đào và bảo vệ hào trong phương pháp hở 61

Hình 4.4 Các giải pháp bảo vệ thành hố đào 63

Hình 4.5 Các loại cừ ván thép 65

Hình 4.6 Cừ thép larsen 66

Hình 4.7 Chống giữ thành hố đào bằng cừ ván thép kết hợp khung thép 67

Hình 4.8 Mặt bằng thi công ép tĩnh cừ ván thép 68

Hình 4.9 Thi công ép tĩnh cừ ván thép 69

Hình 4.10 Ép thanh cọc đầu tiên 70

Hình 4.11: Ép thanh tiếp theo 70

Hình 4.12 Nâng thân máy ép 71

Hình 4.13 Nâng máy ép cừ lên 71

Hình 4.14 Đẩy bàn kẹp cọc về phía trước 72

Hình 4.15 Điều chỉnh đầu búa để ép 72

Hình 4.16 Thi công ép rung cừ ván thép 73

Hình 4.17 Các loại tường cọc khoan nhồi 76

Hình 4.18 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 77

Hình 4.19 Các loại tường cọc khoan nhồi kết hợp neo 78

Hình 4.20 Sơ đồ công nghệ thi công tường trong đất 81

Hình 4.21 Cấu tạo mối nối dạng dùng gioăng chống thấm 83

Hình 4.22 Sơ đồ tính toán tường chắn 85

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam đang ngày càng hội nhập sâu, rộng và nhanh chóng hơn với thế giới Đây là động lực giúp kinh tế Việt Nam phát triển mạnh mẽ hơn trong tương lai, việc phát triển kinh tế đòi hỏi phải đầu tư mạnh mẽ các công trình đường giao thông, các công trình hạ tầng, các trung tâm thương mại

Khi quĩ đất trong thành phố có hạn nhưng việc khai thác các trung tâm thương mại để phát triển xã hội là điều hết sức cần thiết nếu không sẽ dẫn đến ảnh hưởng rất lớn về kinh tế, xã hội Để tránh thất thoát trong khai thác thương mại, giảm thiểu việc giải tỏa và ít ảnh hưởng môi trường mang lại hiệu quả kinh tế xã hội, cần nghiên cứu các phương pháp thi công ngầm cho các công trình thương mại, để khai thác triệt để quĩ đất tại trung tâm các thành phố lớn và nâng cao chất lượng, hiệu quả công trình

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

2 Mục tiêu của luận văn

Trên cơ sở đánh giá các điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, các yếu tố ảnh hưởng, phân tích hiệu quả các phương pháp thi công, đưa ra cơ sở lý luận lựa chọn được công nghệ thi công phù hợp để thi công tầng hầm trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các phương pháp công nghệ thi công xây dựng công trình ngầm dạng tầng hầm cho trung tâm thương mại theo

Phạm vi nghiờn cứu của luận văn là khu vực trung tõm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long

4 Nội dung nghiờn cứu

Nội dung nghiờn cứu chủ yếu của của luận văn là:

- Tỡnh hỡnh xõy dựng tầng hầm nhà cao tầng trờn thế giới và Việt Nam

- Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến cụng nghệ thi cụng tầng hầm nhà cao tầng

- Thực trạng về điều kiện tự nhiờn, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực xõy dựng trung tõm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long

- Phõn tớch, đỏnh giỏ và lựa chọn được cụng nghệ thi cụng phự hợp cho tầng hầm trung tõm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long

5 Cỏc phương phỏp nghiờn cứu sử dụng trong Luận văn

Trong luận văn sử dụng phương phỏp tổng hợp: thu thập số liệu, phõn tớch, lựa chọn để xỏc định điều kiện địa chất, quy mụ cụng trỡnh, tỡnh hỡnh quĩ đất, mụi trường, mặt bằng thi cụng và nhu cầu phỏt triển của khu vực để lựa chọn được phương phỏp thi cụng phự hợp

6 í nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu các công nghệ thi công tầng hầm nhà

cao tầng, qua đó đề xuất được công nghệ thi công hợp lý cho tầng hầm trung tâm thương mại Vincom Thành phố Hạ Long

- ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tốt cho

các cơ quan tư vấn và thiết kế tầng hầm nhà cao tầng, là tài liệu tham khảo tốt khi lựa chọn phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng

7 Kết cấu của luận văn

Luận văn gồm phần Mở đầu, 4 chương, phần Kết luận và kiến nghị được trỡnh bày trong 91 trang với 46 hỡnh vẽ và 6 bảng

hiện những kiến thức đã được thu nhận của tôi tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Khoa Xây dựng, Bộ môn Xây dựng công trình ngầm và Mỏ, Phòng Sau đại học đã giúp

đỡ và trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và xin được trân trọng cảm ơn PGS.TS Đào Văn Canh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐÔ THỊ 1.1 Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm trong đô thị trên thế giới

Thời xa xưa con người đã biết đào các hầm đặc biệt để khai thác quặng

mỏ và than đá Người La Mã đã xây dựng đường hầm ngầm thuỷ lợi đến nay vẫn còn tốt Công trình ngầm hiện đại đầu tiên là đường hầm Malpas, dài 155m được xây dựng từ năm 1676 đến năm 1681 cho kênh đào Midi Ở Pháp

Từ thế kỷ 19 các công trình ngầm đã được các nhà khoa học Châu Âu thi công, những nhà hát ngầm dưới lòng đất, những hầm rượu, sau này phát triển hơn là những trung tâm thương mại, ga điện ngầm có qui mô lớn và yêu cầu trình độ khoa học kỹ thuật ngày càng cao Đặc biệt vào thế kỷ 20, do yêu cầu mà giao thông đường bộ, đường thuỷ, đường sắt và giao thông thành phố mới phát triển mạnh mẽ, nhất là giao thông hầm đường bộ, đường thuỷ, đường sắt, hầm cho tàu điện ngầm

Hầm đường bộ Simplon qua dãy núi Alpes-Penins nằm giữa Valacs (Thụy Sỹ) và Piemonte (Ý) dài 19.730m ở độ cao 2.009m Đó là đường hầm trên núi cao được xây dựng sớm nhất và dài nhất trên thế giới vào thời đó

Vào thế kỷ 20 ở các thủ đô lớn trên thế giới đã xây dựng mạng lưới tàu điện ngầm đô thị hiện đại đặc biệt, ở Moskva

Ở Trung Quốc, sau ngày giải phóng 1949 đến nay đã xây dựng hơn 4000km hầm đường sắt dài vào loại nhất thế giới

Năm 1995 Trung Quốc đã xây dựng hầm đường bộ Tần Lĩnh dài 19,45km đã tạo một bước đột phá mới về kỹ thuật xây dựng ở trong nước

Vào cuối thế kỷ 20 kĩ thuật xây dựng hầm ngầm qua sông, qua eo biển đạt bước phát triển mới đã có nhiều phương pháp thi công hữu hiệu Năm

1984, Nhật Bản đã xây dựng đường hầm Thanh Hàm xuyên qua eo biển Tân Hải Hiệp dài 53,85 km Năm 1991, nước Anh và nước Pháp hợp tác xây dựng đường hầm xuyên qua eo biển Manche nối liền nước Anh và Pháp dài 50 km trong đó có 37,5 km nằm sâu cách mặt nước biển khoảng 100m

Các nhà khoa học của Nhật nhận thấy rằng trận động đất và sóng thần ngày 11/03/2011 đã phá hủy nhiều công trình trên mặt đất, nhưng sự hư hỏng công trình ngầm là rất ít Điều đó chứng tỏ, trong điều kiện gặp thiên tai, sự

ổn định và an toàn của hệ công trình ngầm nói chung và hệ tầng hầm trong nhà cao tầng nói riêng là tốt hơn so với phần kết cấu nổi trên mặt đất

Bên cạnh đó, việc dân số ngày một tăng cao đã đặt ra một nhu cầu hết sức tất yếu là phải tạo ra càng nhiều diện tích phục vụ sinh hoạt, vui chơi giải trí càng tốt trong điều kiện quỹ đất trong đô thị ngày càng bị thu hẹp Trong tình hình đó, xu hướng phát triển nhà cao tầng với số lượng tầng hầm ngày càng tăng đã góp phần giải quyết nhu cầu đặt ra

Không gian ngầm đô thị đã trở thành một trào lưu được ưa chuộng ở các nước phát triển đặc biệt là tại châu Âu và Mỹ đo đặc điểm địa chất tốt, mực nước ngầm thấp và kỹ thuật, công nghệ xây dựng tiên tiến, hiện đại Không gian ngầm đô thị được coi là giải pháp hữu hiệu cho việc nâng cấp hạ tầng đô thị khi mà quỹ đất tại các đô thị ngày càng trở nên hạn hẹp và đắt đỏ Với các đô thị Châu Á, khi bước vào tiến trình đô thị hóa, các nước công nghiệp mới phát triển như Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Thái Lan cũng hăng hái tham gia xây dựng hệ thống không gian ngầm đô thị cho riêng mình như các hệ thống tàu điện ngầm, hệ thống bãi đỗ xe ngầm, không gian công cộng ngầm tại các tòa tháp cao ốc

Hiện nay trên thế giới, việc xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm rất phổ biến, hầu như nhà cao tầng nào cũng có tầng hầm có thể kể đến một vài công trình tiêu biểu

Bảng 1.1 Một số công trình có tầng hầm trên thế giới [10d]

nổi

Số tầng hầm

Độ sâu đào (m)

1 Tòa nhà Burj Khalifa - Các tiểu

4 Tòa nhà trung tâm thương mại thế giới

Hình 1.1 Tháp đôi Petronas – Malaysia [10d]

Hình 1.2.Taipei 101 - Đài Loan[10d] Hình 1.3.Burj Khalifa - Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất [10d]

Tầng hầm trong các nhà cao tầng sẽ tiếp tục phát triển trên thế giới cũng như các nước đang phát triển vì những ưu điểm mà nó mang lại

1.2 Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm trong đô thị tại Việt Nam

1.2.1 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam

Cùng theo xu hướng phát triển của thế giới, sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước nói chung và của đô thị nói riêng gắn liền với xây dựng và phát triển các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị Một đô thị hiện đại phải xây dựng một hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật nói chung và hạ tầng kỹ thuật ngầm nói riêng hiện đại, đồng bộ và hoàn chỉnh

Hệ thống các công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm đang được tập trung đầu

tư xây dựng tại các đô thị ở Việt Nam Hầm đường bộ, hầm cho người đi bộ, các công trình đường dây, cáp điện, cáp quang, cáp thông tin, các công trình đường ống, đường ống cấp nước, đường ống thoát nước và các công trình cống, bể cáp kỹ thuật, hào và tuy nen kỹ thuật, phần ngầm của các trung tâm thương mại, nhà cao tầng

Những năm gần đây, công trình ngầm tại nước ta đặc biệt được chú trọng và phát triển khi nền kinh tế của đất nước đang ngày càng đi lên Và khi quỹ đất ngày càng giảm mà nhu cầu sử dụng nhà ở và văn phòng ngày càng tăng cao Thêm vào đó, với trình độ khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng, các công trình ngầm được xây dựng ngày càng nhiều, đóng góp một phần không nhỏ vào sự phát triển kinh tế xã hội của đất nước, góp phần giải quyết vấn đề về chỗ ở và mặt bằng cho kinh doanh, làm việc

Trước tình hình đó, các công trình cao tầng hiện nay đều được thiết kế với

xu hướng có thêm tầng hầm như là một yếu tố tất yếu nhằm phục vụ cho việc giữ xe, lắp đặt hệ thống điện nước, bố trí siêu thị, kho chứa hàng hóa…đáp ứng nhu cầu sử dụng cho người dân sinh sống và làm việc trong tòa nhà

Bảng 1.2 Một số công trình nhà cao tầng có tầng hầm tại Việt Nam [10d]

STT Tên công trình Chủ đầu tư Địa

điểm

Chiều cao công trình

Số tầng hầm

1 Tổ hợp Keangnam

Landmark Tower

Tập đoàn Keangnam Hàn Quốc

TP.Hà Nội 70 tầng

2 tầng hầm

2 Tổ hợp Lotte

Center

Tập đoàn Lotte Hàn Quốc

TP.Hà Nội

65 tầng, cao 267m

5 tầng hầm

3 Tháp Bitexco

Financial Tower Tập đoàn Bitexco

TP.Hồ Chí Minh

68 tầng, cao262,5m

3 tầng hầm

4 Vietcombank

Tower

Ngân hàng Ngoại thương Việt Nam

TP.Hồ Chí Minh

40 tầng, cao 206m

4 tầng hầm

5 Sài gòn MC

Tower

Công ty CP địa ốc Sài Gòn M&C

TP.Hồ Chí Minh

42 tầng, cao195,3m

5 tầng hầm

6 Tòa tháp Diamond

Flower

Công ty Handico 6

TP.Hà Nội

36 tầng, cao 177m

2 tầng hầm

34 tầng, cao 166,9m

3 tầng hầm

8 Hà Nội complex Công ty Coralis Viet

Nam Co.Ltd

TP.Hà Nội

65 tầng, cao 195m

3 tầng hầm

40 tầng, cao 163,5m

3 tầng hầm

10 Khách sạn

Novotel

Công ty TNHH Mặt trời sông Hàn

TP.Đà Nẵng

38 tầng, cao155,4m

3 tầng hầm

Hình 1.4 Tổ hợp Keangnam Landmark Tower – Hà Nội [10d]

Hình 1.5.Tháp Bitexco Financial

Tower Thành Phố Hồ Chí Minh [10d]

Hình 1.6 Tổ hợp Lotte Center Thành phố Hà Nội [10d]

Hình 1.7.Sài gòn MC Tower [10d] Hình 1.8.Sài Gòn Times Square [10d]

Hình 1.10.Diamond Hà Nội [10d] Hình 1.11.Hà Nội complex [10d]

Hình 1.12.Trung tâm hành chính Hình 1.13.Khách sạn Novotel Thành phố Đà Nẵng [10d] Sông Hàn – Đà Nẵng [10d]

Không gian ngầm đô thị ngày càng được xác định có vai trò không thể thay thế trong một đô thị hiện đại với vai trò xác lập đẳng cấp và tính tiện nghi cho đô thị, đặc biệt với một đô thị hiện đại Xây dựng và phát triển công trình ngầm cho các đô thị ở Việt Nam được xác định là một lựa chọn không

dễ dàng bởi sự ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, cần phải có những ý tưởng cụ thể và hiện thực để biến việc xây dựng hầm ngầm ở Việt Nam thực sự là công cuộc đổi mới, hiện thực và không lãng phí.[10c]

Rất nhiều công trình ngầm đô thị đã được xây dựng tại các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Tại Hà Nội, hệ thống các đường hầm đã được xây dựng trước cổng Trung tâm Hội nghị Quốc gia, tại nút giao thông Kim Liên Đường hầm nút giao thông Kim Liên là một phần của hạng mục Đường Vành đai 1 trong thành phố Hà Nội Trong khi đó tại thành phố

Hồ Chí Minh là hầm Thủ Thiêm qua sông Sài Gòn Đây cũng là hầm đường

bộ lớn nhất Đông Nam Á Các hầm đường ô tô được xây dựng và đưa vào sử dụng đã góp phần quan trọng trong việc giải quyết ùn tắc giao thông và tăng khả năng thông xe quan trọng của các thành phố này Tuy nhiên, quá trình thi công kéo quá dài, ảnh hưởng rất lớn đến giao thông đi lại và sinh hoạt của cộng đồng dân cư

Khi nhu cầu về nhà cửa tại các khu đô thị tăng nhanh, quỹ đất có hạn vì thế nhà cao tầng là xu hướng phát triển của các đô thị trong tương lai Đi theo

sự phát triển của nhà cao tầng chính là sự phát triển của tầng hầm nhà cao tầng để phục vụ nhu cầu công năng của nhà cao tầng, đáp ứng các nhu cầu về làm kho chứa, bãi gửi xe, tầng kỹ thuật, tầng phục vụ sinh hoạt công cộng hoặc đáp ứng các nhu cầu làm hầm trú ẩn khi có chiến tranh, nơi lưu trữ những tài liệu, những thứ có giá trị

Trong tương lai không xa tầng hầm nhà cao tầng sẽ có bước phát triển rất lớn về quy mô và mục đích sử dụng Cần nhìn nhận, đánh giá lại hiện

trạng hạ tầng công trình ngầm đô thị ở Việt Nam để từ đó có những quy hoạch, hướng đi chắc chắn cho tương lai, tránh sự phát triển tùy tiện, thiếu liên kết

1.2.2 Tình hình xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm tại Quảng Ninh

Thành phố Hạ Long là một trong những trọng tâm kinh tế của Tỉnh Quảng Ninh Bên cạnh sự phát triển của các ngành công nghiệp khai thác than

đá, thủy sản, du lịch thì ngành xây dựng cũng có nhưng bước tiến đáng kể

Tại Quảng Ninh công trình ngầm khá phát triển, nhưng chủ yếu là các công trình phục vụ cho khai thác than Các công trình ngầm đô thị tại Quảng Ninh hiện nay mới bắt đầu phát triển Xét về quy mô, và chức năng thì các tâng hầm nhà cao tầng ở Quảng Ninh mới chỉ đáp ứng được nhu cầu sử dụng làm gara ô tô, xe máy, làm kho chứa và có quy mô không lớn Việc xây dựng những trung tâm thương mại lớn, khu chung cư cao tầng với nhiều tầng hầm đang là xu hướng phát triển Đã có những công trình như Chợ Hạ Long I, trung tâm thương mại Vincom Center Hạ Long – Thành Phố Hạ Long, dự án chợ đêm Hạ Long ngầm dưới lòng đất, trung tâm hành chính trụ sở liên cơ quan số 3, số 4 [10a]

Hình 1.14.Mô hình trung tâm thương mại Vincom - Thành phố Hạ Long [10a]

Hình 1.15.Mô hình trụ sở liên cơ quan số 3 và số 4 - Quảng Ninh [10a] Cùng với sự phát triển chung của cả nước, việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại Quảng Ninh đã trở thành một vấn đề thiết yếu Việc sử dụng các tầng hầm dân dụng sẽ góp phần chung vào công cuộc khai thác khoảng không gian ngầm trong thành phố, không những giải quyết được các bài toán

về các vấn đề an sinh xã hội mà còn cải thiện, nâng cao được bộ mặt mỹ quan của thành phố Với tình hình dân số tăng nhanh kèm theo nhu cầu về cuộc sống ngày càng cao hơn, tầng hầm đã, đang và sẽ là giải pháp tối ưu nhất

để đáp ứng những yêu cầu đó

Quảng Ninh đã có những thay đổi trong công cuộc hướng tới sử dụng và khai thác không gian ngầm đô thị Trong tương lai, sẽ còn rất nhiều các loại hình hạ tầng ngầm mới, hiện đã và đang xây dựng tại các thành phố lớn như

Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh sẽ được áp dụng tại Quảng Ninh Tầng hầm nhà cao tầng không chỉ sử dụng làm nơi đổ xe, kho hàng cho tòa nhà mà

còn được sử dụng làm nơi ở, trung tâm thương mại và các hình thức khai thác

có hiệu quả, quy mô lớn hơn Rất cần một tầm nhìn và chiến lược dài hạn cho

sự phát triển của các tầng hầm nhà cao tầng trong đô thị tại Quảng Ninh cũng như ở Việt Nam

1.3 Vai trò của tầng hầm trong nhà cao tầng

1.3.1 Theo yêu cầu sử dụng

Do cần đáp ứng các nhu cầu của dân cư sống trong các khu nhà cao tầng như làm gara ô tô, xe máy, kho chứa hàng, khu phục vụ sinh hoạt chung, cửa hàng mà số lượng tầng hầm của nhà cao tầng ngày càng có xu hướng tăng lên

1.3.2 Về mặt nền móng

Ta thấy rằng nhà cao tầng có tải trọng rất lớn, nó gây áp lực rất lớn lên nền và móng, vì vậy khi làm tầng hầm sẽ giúp giảm tải cho móng vì một phần đất khá lớn trên móng đã được lấy đi, mặt khác khi làm tầng hầm thì móng công trình được đưa xuống sâu, móng được đặt lên nền đất tốt, cường độ chịu lực cao, tường trong đất sẽ là một bộ phận của công trình ngầm và toàn bộ toàn nhà Đồng thời khi tầng hầm sâu nếu nằm dưới mực nước ngầm thì nước ngầm sẽ đẩy nổi công trình theo định luật Acsimet làm giảm tải, giảm lún cho móng công trình

1.3.3 Về mặt kết cấu

Đối với nhà nhiều cao không có tầng hầm thì chiều sâu móng ngàm vào đất chỉ từ 2m đến 3m, độ ổn định của công trình không cao vì trọng tâm của công trình ở trên cao Khi nhà có tầng hầm, móng, tường, dầm, sàn, cột của tầng hầm sẽ làm tăng chiều sâu ngàm của công trình vào đất, trọng tâm của công rình sẽ được hạ thấp, làm tăng tính ổn định tổng thể của công trình, tăng khả năng chịu lực ngang như gió, bão, lũ lụt, động đất, nâng cao khả năng chống thấm nước

Tại Quảng Ninh cũng đó cú những bước chuyển mỡnh mạnh mẽ trong việc đầu tư và xõy dựng hệ thống cụng trỡnh ngầm đụ thị cũng như dõn dụng

Sự phỏt triển của cỏc cụng nghệ xõy dựng tiờn tiến và những tiện ớch của tầng hầm nhà cao tầng đó mang lại cho thành phố những hình ảnh và hiệu quả tốt

về cảnh quan, môi trường, đồng thời tăng quỹ đất cho các công trình kiến trúc trên mặt đất, phát huy được tiềm năng dồi dào của không gian ngầm, mang lại những hiệu quả kinh tế trước mắt và lâu dài cho đất nước

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG

Trước khi lựa chọn được phương pháp thi công công trình ngầm nói chung và tầng hầm nhà cao tầng nói riêng phải đánh giá trên rất nhiều yếu tố

Để việc khảo sát nói trên có đủ thông tin phục vụ cho thiết kế và thi công phần ngầm nhà cao tầng cần phải có những số liệu trắc đạc công trình, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, ảnh hưởng của công trình lân cận và đôi khi cần cả số liệu về khí tượng thuỷ văn

Làm sáng tỏ những yếu tố nói trên là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong khảo sát xây dựng để phục vụ cho việc thiết kế, thi công, và nhờ

đó để giải quyết yêu cầu lựa chọn phương pháp tối ưu khi thi công tầng hầm nhà cao tầng

2.1 Các yếu tố về điều kiện địa chất

Tài liệu khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn được xem là căn cứ quan trọng để thiết kế và thi công chắn giữ hố đào sâu Trong trường hợp bình thường, khảo sát cho chắn giữ hố đào sâu phải tiến hành đồng bộ với việc khảo sát của công trình chính Khi đặt nhiệm vụ khảo sát hoặc lập đề cương khảo sát phải tính đến những đặc điểm và nội dung của việc thiết kế và thi công công trình chắn giữ hố đào sâu, có những quy định riêng để đề ra yêu cầu cho công việc khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn của vùng đất định xây dựng tầng hầm hoặc công trình ngầm

2.1.1 Các yếu tố địa chất công trình

Trong xây dựng công trình ngầm, trong đó có xây dựng tầng hầm nhà cao tầng các nhân tố địa chất đóng vai trò quyết định trong nhiều vấn đề lớn

kể từ việc xác định tính khả thi tới giá thành công trình Khác với các loại công trình khác, trong công trình ngầm, đất không chỉ chịu tải, mà còn như là

môi trường bảo vệ công trình Khi thi công các hố đào sâu, ngay từ ban đầu,

độ bền của đất giữ cho thành hố đào ổn định cho tới khi các biện pháp chống

đỡ gia cường được thi công lắp dựng và làm việc Ngay cả khi thiết kế gia cường, cường độ của đất cũng được tính toán tham gia mang tải góp phần ổn định công trình Đất đá xung quanh công trình ngầm, về một khía cạnh nào

đó, có thể xem như là vật liệu xây dựng tương tự như sắt thép, bê tông trong các dạng công trình khác Tuỳ theo từng điều kiện địa chất công trình riêng biệt khi xây dựng công trình ngầm, từ đó lựa chọn công nghệ và áp dụng phương pháp thi công hợp lý

Điều kiện địa chất công trình là tổng hợp toàn bộ các yếu tố địa chất tự nhiên của một khu vực có ảnh hưởng tới công tác thiết kế, thi công và quá trình

sử dụng công trình Điều kiện địa chất công trình bao gồm các yếu tố sau:

- Cấu tạo địa chất

- Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất đá

- Các hiện tượng địa chất động lực khu vực

- Điều kiện địa hình, đường ống kĩ thuật ngầm (nếu có) tại vùng đất xây dựng, địa mạo khu vực nghiên cứu

2.1.2 Các yếu tố địa chất thủy văn - khí tượng thủy văn

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Vấn đề đầu tiên là hiện tượng úng ngập vào các mùa mưa thường xuyên xảy ra Không gian đô thị ngầm là các không gian xây dựng nằm dưới mặt đất nền chịu tác động mạnh của nước thấm qua kết cấu bao che do áp lực của nước ngầm tăng, bị mưa lớn tràn vào, bị ngập chìm trong úng ngập đô thị và do lũ lụt tràn qua Trận lụt lịch sử vào tháng 10 năm 2008 tại Hà Nội đã làm tê liệt hệ thống giao thông, biến hệ thống tầng ngầm thành những bể nước ngầm khổng lồ, thiệt hại ước tính trên 3000 tỷ đồng và chi phí để khắc phục lại về cơ bản là rất lớn

Sẽ mất nhiều thời gian để rút nước khỏi hệ thống công trình ngầm cũng như

sửa chữa lại các trang thiết bị hư hỏng Như vậy đối phó với lụt ngập và dột nước là bài toán quan trọng hàng đầu trong việc xây dựng hệ thống công trình ngầm ở nước ta

Ngoài ra, sụt lún đất đô thị còn gây ra nứt nẻ công trình do các tác động của nguồn nước ngầm, đặc biệt vào mùa mưa, nền đất trước sức cuốn mạnh của các mạch nước ngầm, làm rỗng và hổng các tầng địa chất tạo áp lực mạnh lên phần vỏ của kết cấu ngầm gây nên rạn nứt ban đầu, thậm chí là gãy đứt Đây là những hiện tượng mà các không gian ngầm đô thị thường xuyên phải đối mặt Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, các mối nguy này càng gia tăng trong khi không gian ngầm lại càng được phổ biến tận dụng ở đô thị

Ở Việt Nam các công trình ngầm đô thị đa số được đầu tư tại các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Đây là các đô thị nằm trên các vùng đồng bằng do phù sa bồi tụ bên cạnh những con sông lớn nên có nền đất địa chất yếu, không đồng nhất, khả năng sạt lở cao, tầng đá gốc có độ chịu lực tốt cho thi công nằm sâu Mạch nước ngầm trong lòng đất có mật độ lớn, lượng nước nhiều

Cần nắm rõ về điều kiện địa chất thủy văn như: chiều sâu mực nước ngầm, chế độ và tính chất hóa lý của nước dưới đất Bởi khi đào đất sẽ làm phá vỡ trạng thái cân bằng của nước dưới đất, làm thay đổi áp lực nước lỗ rỗng, làm tăng tốc độ thấm và thay đổi hoạt tính lý hóa của nước Quá trình đào sâu vào khối đất chứa nước sẽ có dòng nước ngầm chảy vào hố đào, do

đó cần có biện pháp đặc biệt để hút nước, hạ mực nước ngầm, gia cường bằng phương pháp hóa học hoặc đóng băng đất Nước trong đất tạo nên áp lực thủy tĩnh tác dụng lên công trình, làm cho công trình ngầm chịu lực đẩy nổi, đồng thời có thể phá vỡ sự ổn định của khối đất do giảm độ bền và làm tơi xốp đất rời

Khi thiết kế và xây dựng cần tính đến trạng thái động học của khu vực

đô thị có ảnh hưởng nhiều đến điều kiện địa kỹ thuật như: động đất, các dòng thấm, dòng chảy, trượt lở

Những yếu tố trên cần được làm sáng tỏ khi thực hiện công tác khảo sát địa chất công trình

Khí hậu Quảng Ninh tiêu biểu cho khí hậu các tỉnh miền Bắc Việt Nam Một năm có bốn mùa xuân, hạ, thu, đông Đây là vùng nhiệt đới - gió mùa Mùa hạ nóng, ẩm, mưa nhiều, mùa đông lạnh, khô hanh, ít mưa Lượng mưa hàng năm lên tới 1.700÷2.400 mm, số ngày mưa hàng năm từ 90÷170 ngày Mưa tập trung nhiều vào mùa hạ (hơn 85%) nhất là các tháng 7 và 8 Mùa đông chỉ mưa khoảng 150 đến 400 mm. Các điều kiện địa chất thủy văn cũng ít thuận lợi cho công việc đầu tư, thiết kế và xây dựng công trình ngầm

đô thị.[10a]

2.2 Các yếu tố kỹ thuật

2.2.1 Số lượng tầng hầm và độ sâu phần ngầm công trình

Trong quá trình thi công tầng hầm nhà cao tầng khi các tầng hầm nhà cao tầng có kích thước lớn, bao gồm nhiều tầng và bản đáy công trình đặt sâu, khi đó sẽ có ảnh hưởng nhiều đến kết cấu chống giữ và phương pháp thi công, như công tác đảm bảo cho hố móng ổn định, không bị sạt lở để thi công được

an toàn phụ thuộc vào việc lựa chọn kết cấu chống giữ

Loại hình, tải trọng kết cấu bên trên công trình dự định xây dựng và loại công trình ngầm định sử dụng, nhất là bề rộng và độ sâu hố đào là cơ sở

để lựa chọn sơ đồ tính cũng như là công nghệ thi công Khi xây dựng các tòa nhà cao tầng tại các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh thì chi phí đầu tư tăng theo cấp số nhân với tỉ lệ chiều sâu của tầng hầm Từ đó nhận thấy phương pháp thi công bị ảnh hưởng nhiều hay ít tùy thuộc vào việc công trình gồm nhiều hay ít tầng hầm, kích thước lớn hay nhỏ và độ sâu chôn

móng Vì vậy chúng ta cần dựa vào điều kiện kỹ thuật thi công mà có sự lựa chọn phương pháp thi công thích hợp

2.2.2 Các công trình bề mặt liền kề và công trình ngầm phía dưới

2.2.2.1 Các công trình bề mặt liền kề

Ngoài những hiện tượng địa vật lý, cần lưu ý đến các quá trình và các hiện tượng địa chất công trình gắn với xây dựng các công trình lân cận.Các công trình xây dựng trong phạm vi ảnh hưởng bằng khoảng 2÷4 lần độ sâu hố đào ở xung quanh hố móng, phải điều tra rõ về hình thức kết cấu, kiểu loại, kích thước và độ chôn sâu của móng, thời gian thi công xây dựng, tình hình

sử dụng, hiện trạng của lún, biến dạng, tình hình ổn định, có bị lún, nghiêng không đều nghiêm trọng không, có vết nứt không và bề rộng vết nứt như thế nào Từ đó kiến nghị biện pháp xử lý đất nền hoặc gia cường kết cấu công trình lân cận nhằm ngăn ngừa và giảm thiểu những ảnh hưởng bất lợi có thể xảy ra cũng như đề xuất các nội dung quan trắc hố đào và công trình lân cận ngay khi bắt đầu thi công phần ngầm công trình

Xây dựng công trình ngầm sẽ tác động lên khối đất bao quanh hố đào

và gây ra sự biến dạng của khối đất và mặt đất Biến dạng này sẽ gây tác động bất lợi đến các công trình xây dựng gần kề trong phạm vi ảnh hưởng của việc đào Hiểu biết về biến dạng là cơ sở để tính toán và lựa chọn phương pháp thi công cũng như là để lựa chọn các giải pháp hạn chế các hư hỏng của các công trình gần kề

Khi thiết kế phải tính toán, dự báo tình hình của công trình được cải tạo hoặc xây mới tác động của nó lên những nhà và công trình chung quanh trong thời gian xây dựng và thời gian sử dụng để đánh giá sự biến đổi trạng thái của

nó, phát hiện kịp thời các khiếm khuyết, ngăn ngừa và khắc phục các diễn biến xấu cũng như đánh giá sự đúng đắn của các kết quả dự báo, các phương pháp đã dùng trong tính toán và thiết kế

Nguyên nhân chính gây ra biến dạng đối với nhà và công trình ở gần có thể là:

- Sự thay đổi điều kiện địa chất thủy văn, kể cả bị ngập nước, có liên quan đến việc ngăn nước khi xây dựng ngầm hoặc khi hạ nước ngầm

- Tăng ứng suất thẳng đứng trong nền của công trình ở gần

- Thi công hố đào và sự thay đổi cốt cao mặt nền

- Các tác nhân công nghệ như các tác động động lực, ảnh hưởng của việc thi công cọc, của móng sâu và của kết cấu chống giữ hố đào, ảnh hưởng của việc thi công neo bơm

- Các quá trình bất lợi trong khối đất có liên quan đến khi thi công nền móng (quá trình xói rửa, hình thành dòng cát chảy)

Mức độ ảnh hưởng đến công trình liền kề thông thường chủ yếu là do công nghệ thi công và chất lượng xây dựng Vì vậy để hạn chế những tác nhân bất lợi nói trên thì cần phải tuân thủ nghiêm ngặt những yêu cầu công nghệ thi công có liên quan được nêu trong các tiêu chuẩn hoặc trong các chỉ dẫn kỹ thuật của dự án Khi thi công hạ cọc, cọc ván bằng phương pháp đóng hoặc rung ép phải kiểm tra độ bền động các kết cấu chịu lực của công trình liền kề chỗ đóng ép cọc theo quy trình tính toán kết cấu chịu tải trọng động hoặc tìm cách hạn chế tác động có hại khi đóng hạ cọc

Khi xây dựng công trình ngầm bằng bất kỳ công nghệ nào thì dù là ít hay nhiều cũng làm thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng tự nhiên của khối đất

đá, trong đó có thể xuất hiện sự phá vỡ nền đất, gây dịch chuyển lún trên bề mặt Những dịch chuyển này, tuỳ thuộc vào mức độ, phạm vi ảnh hưởng, hướng

và tốc độ phát triển có thể gây ra tác động xáo trộn trạng thái ổn định các công trình lân cận, kết cấu hạ tầng, mạng lưới các công trình ngầm

Lún mặt đất gây ra biến dạng của các ngôi nhà và công trình mà rơi vào trong vùng biến dạng Mức độ ảnh hưởng của chúng phụ thuộc vào độ lún có

thể của mặt đất, hình dạng, kích thước và trạng thái kỹ thuật của kết cấu công trình và vị trí phân bố của các công trình trong vùng biến dạng

Tóm lại, Xây dựng công trình ngầm gây ra sự thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng tự nhiên của khối đất Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến cường

độ biến dạng khối đất và mặt đất, trong số đó có đặc điểm công nghệ xây dựng và điều kiện địa chất công trình, mức độ hư hỏng của các công trình liền

kề phụ thuộc cơ bản vào tình trạng kết cấu của chính bản thân các công trình

đó và giá trị của các thông số của vùng biến dạng mặt đất Khi đó trong một

số trường hợp yêu cầu cần có các biện pháp bảo vệ chúng

2.2.2.2 Các công trình ngầm phía dưới

Trước khi thiết kế, lựa chọn phương pháp và thi công công trình hố đào sâu, phải điều tra tường tận môi trường xung quanh, làm rõ vị trí, hiện trạng của các kết cấu ngầm, đường sá, ống ngầm hiện đang có trong phạm vi ảnh hưởng, đồng thời dự tính những ảnh hưởng đối với công trình do việc đào và

hạ mực nước ngầm gây ra Đề ra các biện pháp đề phòng, khống chế cần thiết

Kết cấu ngầm phía dưới chủ yếu là đường xe điện ngầm, đường hầm, công trình phòng không, bể chứa dầu, nhà gara ngầm Làm rõ hình thức kết cấu, độ chôn sâu, vị trí mặt bằng, công năng sử dụng và khả năng có thể xảy

ra khi di dịch vị trí

Đường ống ngầm: chủ yếu là ống khí đốt, ống cấp, thoát nước, đường cáp điện, điện thoại Phải điều tra rõ về công năng sử dụng, vị trí, độ chôn sâu, áp lực trong ống, đường kính ống, vật liệu ống và cấu tạo mối nối ống [10e]

Đường sắt, đường bộ: Điều tra rõ về đường ray của đường sắt, kết cấu mặt đường bộ, cự li từ đường sắt, đường bộ tới hố móng, tình hình của nền đường, lưu lượng xe cộ và tải trọng của xe

2.3 Các yếu tố về quan trắc địa kỹ thuật

Ngày càng có nhiều vấn đề liên quan ảnh hưởng đến công trình lân cận khi thi công hố đào sâu bằng phương pháp đào mở trong khu vực đông dân cư

có mặt bằng chật hẹp Mặc dù đã có những cải tiến trong phân tích công nghệ thiết kế và thi công hố đào nhưng chưa thể bao quát hết những thay đổi trong quá trình đào, vì vậy cần bố trí hệ thống quan trắc địa kỹ thuật Hệ thống quan trắc này không chỉ giúp dự báo và phòng ngừa sự cố xảy ra cho chính công trình đang thi công cũng như các công trình lân cận mà còn góp phần điều chỉnh biện pháp kỹ thuật thi công

Nhiệm vụ của quan trắc là để đảm bảo sự tin cậy, ổn định của hệ thống công trình ngầm cũng như của công trình xung quanh, không cho phép những biến đổi bất lợi của môi trường, đưa ra những giải pháp kỹ thuật để ngăn ngừa

và khắc phục những sai lệch vượt quá dự kiến trong thiết kế cũng như nhằm

để kiểm tra những giải pháp thực hiện

Trong quá trình quan trắc cần xem xét tất cả một cách tổng hợp các tải trọng tĩnh, tải trọng động, tải trọng nhân sinh dẫn đến sự thay đổi định tính và định lượng các đặc trưng trạng thái của công trình và công trình quanh nó, xem xét sự thuận tiện trong sử dụng và mức độ tác động lên môi trường

Phương pháp và phương tiện kỹ thuật quan trắc nên quy định tuỳ thuộc vào sự quan trọng của công trình, đặc điểm kết cấu, điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn, mật độ của nơi xây dựng, yêu cầu sử dụng và tương ứng với kết quả dự báo về địa kỹ thuật Tuỳ theo mục đích và nhiệm vụ quan trắc mà tiến hành lúc thi công, trong những năm đầu và những năm tiếp theo khi sử dụng cho đến khi ổn định các quá trình

Yêu cầu chung của công tác quan trắc

- Độ chính xác của hệ thống quan trắc cần đảm bảo sự tin cậy của thông tin thu nhận được về các kết quả đo và phù hợp với độ chính xác các dự báo

tính toán cũng như đáp ứng yêu cầu về sự nối kết được giữa các hệ riêng rẽ

về không gian và thời gian

- Khi tiến hành quan trắc lâu dài thì phải đảm bảo sự ổn định các thông

số của thiết bị đo khi điều kiện bên ngoài thay đổi Khi cần thiết phải tiến hành hiệu chỉnh thiết bị đo theo sự thay đổi của nhiệt độ, độ ẩm không khí và các yếu tố khác

- Thiết bị và dụng cụ đo cần phải có chứng chỉ kiểm định

- Việc lựa chọn vị trí đo phải tiến hành ở những chỗ có cường độ hoặc chuyển vị thay đổi mong đợi lớn nhất Lúc này tần số quan trắc cần phải theo tốc độ phát triển của quá trình quan trắc để quy định

Ở giai đoạn thi công thực hiện việc so sánh sự biến dạng và nội lực theo tính toán và theo kết quả đo, đánh giá các tiêu chuẩn yêu cầu sử dụng trên cơ sở kết quả so sánh Trong những trường hợp cần thiết cần tiến hành điều chỉnh các tiêu chuẩn để thoả mãn các yêu cầu sử dụng cũng như đưa ra các biện pháp bổ sung để đảm bảo sự tin cậy khi sử dụng công trình

Nội dung quan trắc hố móng sâu và công trình gồm có quan trắc công trình được cải tạo, xây dựng mới, quan trắc đất nền (hố móng, công trình ngầm và hệ chống giữ thành hố) và quan trắc nhà và công trình liền kề xung quanh

2.4 Điều kiện mặt bằng, môi trường khu vực thi công, các yếu tố về thiết

kế và các yếu tố ảnh hưởng khác

2.4.1 Điều kiện mặt bằng khu vực thi công

Mặt bằng khu vực thi công không chỉ đơn thuần hoạch định không gian thi công các hạng mục công trình, các phần việc trong cùng một thời gian mà mặt bằng khu vực thi công xây dựng còn quyết định đến chất lượng thi công, giá thành xây dựng công trình và là yếu tố tiên quyết cho việc lựa chọn giải pháp thi công và bảo vệ thành hố đào

Mặt bằng khu vực thi công là một trong những yếu tố quyết định đến việc

có thể thi công công trình ngầm bằng phương pháp hở (phương pháp lộ thiên) hay không Để thi công lộ thiên cần thiết phải có mặt bằng thi công rộng rãi đủ

để mở taluy mái dốc hố đào, tập kết đất đá thải, vật tư, trang thiết bị phục vụ thi công

Mặt bằng thi công còn quyết định đến việc lựa chọn phương thức, phương tiện vận chuyển vật tư, thiết bị trong phạm vi công trình, hướng thi công công trình

2.4.2 Điều kiện môi trường, khí hậu

Điều kiện môi trường tại vùng đất thi công công trình và các vùng đất phụ cận cũng có những ảnh hưởng nhất định Các vấn đề về môi trường như hạn chế biến dạng và chuyển dịch đất hoặc chấn động, tiếng ồn, khói, bụi xử

lý đất, nước thải lúc thi công cần được quan tâm

Các điều kiện khí hậu của địa phương như mưa, ngập lụt, nắng hạn, khí hậu nóng và oi bức về mùa hè, lạnh về mùa đông cũng đặt ra những vấn đề hết sức cấp bách trong việc thiết kế và tổ chức thi công, tiến độ hoàn thành công trình Do thi công tầng hầm trong điều kiện thiếu ánh sáng tự nhiên, không gian chật hẹp nên cần nâng cao hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng cho thông gió, điều hòa nhiệt độ, chiếu sáng cưỡng bức, đảm bảo môi trường lao động tốt nhất trong khi thi công.[5]

2.4.3 Các yếu tố về thiết kế công trình

Thông thường có thể chia làm ba loại: tải trọng thường xuyên, tải trọng thay đổi và tải trọng đặc biệt Tải trọng tác dụng lên kết cấu chắn giữ hố đào cần được kể đến đầy đủ trong quá trình thiết kế

Tường tầng hầm được tính toán dưới tác dụng của tải trọng do phần kết cấu công trình bên trên truyền xuống và áp lực ngang của đất đẩy vào mặt bên của tường tầng hầm Momen uốn và lực đẩy ngang tác dụng vào tường hầm

được tính cho các trường hợp sau: khi trần của tường hầm nằm dưới cốt mặt đất và khi trần của hầm nằm trên cốt mặt đất Phương pháp tính toán nhằm xác định momen và lực cắt tác dụng vào tường hầm, từ đó thiết kế kết cấu cốt thép cho tường hầm

Phương pháp tính toán thiết kế kết cấu chắn giữ hố đào: Các kỹ sư thiết

kế hiện đang thiết kế theo hai nhóm phương pháp thiết kế hố đào:

- Nhóm 1: Thiết kế kết cấu chắn giữ hố đào như một cấu kiện chịu áp lực đất

- Nhóm 2: Thiết kế kết cấu chắn giữ hố đào làm việc đồng thời với đất Hai nhóm phương pháp này tuy được áp dụng đồng thời trong thiết kế hố đào nhưng vẫn còn rất nhiều khó khăn, tùy từng nhóm phương pháp mà có những khó khăn khác nhau

2.4.4 Điều kiện khác

Các điều kiện về hệ thống giao thông, thông tin liên lạc, nguồn điện, nước, an minh trật tự có đáp ứng được yêu cầu trong quá trình thi công hay không cũng cần được xem xét

Các điều kiện về kinh tế: Với công trình ngầm cho tòa nhà cao tầng, để hiệu quả kinh tế đầu tư được cao hơn, tránh xây các tòa nhà cao tầng chỉ có hai tầng hầm bởi chi phí đào đắp là rất cao, nên tính tới đầu tư theo các nhóm nhà cao tầng có trên ba tầng hầm được kết nối với nhau Công năng của tầng hầm không chỉ dùng làm bãi đậu xe và kỹ thuật như hiện nay mà cần được bố trí cả các chức năng công cộng lớn như siêu thị, nhà hàng, trung tâm dịch vụ, vui chơi Coi không gian ngầm của tòa nhà là một lợi thế cạnh tranh, một tiện nghi lớn về giao thông dịch vụ hơn là một cái "kho" lớn để xe như hiện nay Cần hướng đến việc kết nối các không gian ngầm của tòa nhà, khu công cộng lại với nhau để dành đất mặt cho không gian sống, tạo nên tiện nghi "ngầm" cho các đô thị trong tương lai

2.5 Nhận xét chương 2

Qua tổng hợp và phân tích về các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp thi công tầng hầm nhà cao tầng, ta có thể thấy rằng đây là một công việc vô cùng quan trọng nhằm phục vụ cho công việc tính toán và lập biện pháp tổ chức thi công Khi xây dựng công trình ngầm nói chung và tầng hầm nhà cao tầng nói riêng cần xét đầy đủ tổ hợp các thông số địa kỹ thuật một cách tổng thể và xác định trạng thái địa chất (phân bố các lớp đất và tính chất của chúng, chế độ và tính chất hóa lý của nước dưới đất,…) Điều kiện đất nền và nước ngầm là các yếu tố cốt lõi liên quan đến chuyển dịch của đất nền xung quanh hố đào Nó có vai trò quyết định đến việc lập phương án thi công đào đất, công nghệ xây lắp cũng như kết cấu chống đỡ tạm thời Đặc điểm tính chất của đất rất cần thiết khi xác định giá trị tải trọng lên kết cấu tầng hầm khi lựa chọn sơ đồ tính toán tầng hầm, khi xác định các thông số gia

cố tạm thời

Trên cơ sở phân tích đặc điểm các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ thi công tầng hầm nhà cao tầng có thể thấy rằng yếu tố điều kiện địa chất công trình là yếu tố quan trọng nhất Trong hoạt động xây dựng, công tác khảo sát địa chất công trình giúp cho nhà thiết kế chọn lựa giải pháp móng cùng các hạng mục khác hợp lý về mặt kinh tế và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Trong những năm gần đây, nhà cao tầng được xây dựng nhiều ở các thành phố lớn Khi đó, công việc tính toán ổn định hạng mục hố móng sâu (tầng hầm) và biện pháp thi công phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng tài liệu khảo sát địa chất công trình Nếu tài liệu khảo sát địa chất công trình không đầy đủ thông tin hay chất lượng thấp sẽ dẫn đến việc thiết kế không chính xác, thiếu

độ tin cậy, thậm chí có sự cố xảy ra trong quá trình thi công tầng hầm Công tác khảo sát địa chất công trình nhằm mục đích sau: