Nghiên cứu đề xuất biện pháp thi công hợp lý cho hệ thống cống thoát nước ngầm thuộc dự án cải tạo hệ thống thoát nước đường kinh dương vương, quận bình tân thành phố hồ chí minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ĐẶNG NGỌC HÙNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG CỐNG THOÁT NƯỚC NGẦM THUỘC DỰ ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG KINH DƯƠNG VƯƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐẶNG NGỌC HÙNG

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG CỐNG THOÁT NƯỚC NGẦM THUỘC

DỰ ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG

KINH DƯƠNG VƯƠNG, QUẬN BÌNH TÂN,

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐẶNG NGỌC HÙNG

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG CỐNG THOÁT NƯỚC NGẦM THUỘC

DỰ ÁN CẢI TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG

KINH DƯƠNG VƯƠNG, QUẬN BÌNH TÂN,

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm

Mã số: 60580204

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS Võ Trọng Hùng

HÀ NỘI - 2013

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2013

Tác giả

Đặng Ngọc Hùng

Trang phụ bìa

Mục lục

Danh mục các bảng biểu

Danh mục các hình vẽ

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN XÂY DỰNG ĐƯỜNG HẦM KỸ THUẬT VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM THOÁT NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 4

1.1 Tổng quan 4

1.2 Tổng quan về tình hình xây dựng đường hầm kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật trên Thế giới 8

1.3 Tổng quan về tình hình xây dựng đường hầm kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật đô thị ở Việt Nam 12

1.4 Đặc điểm công trình ngầm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 14

1.4.1 Một số vấn đề lưu ý khi tính toán 14

1.4.2 Một số vấn đề lưu ý khi đề xuất và thiết lập biện pháp thi công 15

1.4.3 Một số vấn đề lưu ý về kinh tế, xã hội 15

1.5 Nhận xét chương 1 15

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC QUẬN BÌNH TÂN VÀ ĐƯỜNG KINH DƯƠNG VƯƠNG 17

2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước Thành phố Hồ Chí Minh 17

2.1.1 Đặc điểm tự nhiên 17

2.1.2 Hệ thống thoát nước 18

2.1.3 Đánh giá tình trạng kênh rạch 18

2.1.4 Đánh giá tình trạng mạng lưới cống 20

2.2 Đặc điểm hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh 21

2.2.2 Hệ thống thoát nước lộ thiên 21

2.2.3 Hệ thống thoát nước ngầm 21

2.2.4 Mối liên giữa hệ thống thoát nước lộ thiên và hệ thống thoát nước ngầm

30

2.2.5 Hệ thống thoát nước hiện hữu đường Kinh Dương Vương 30

2.2.6 Xu thế phát triển của hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân 31

2.2.7 Một số vấn đề cần quan tâm khi thi công hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân 32

2.2.8 Những nguyên nhân dẫn đến sự xuống cấp của hệ thống thoát nước 33

2.3 Một số đặc điểm cần lưu ý 35

2.4 Nhận xét chương 2 35

CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH NGẦM THOÁT NƯỚC 36

3.1 Tổng quan 36

3.2 Biện pháp đào hở có mở mái taluy 36

3.3 Biện pháp sử dụng tường cừ bằng gỗ với thanh chống 39

3.4 Biện pháp đào hở sử dụng tường cừ bằng cọc ván thép và thanh chống 40

3.5 Biện pháp kích đẩy 44

3.5.1 Sơ đồ công nghệ kích đẩy ống 47

3.5.2 Thiết bị đào tại khu vực gương đào 47

3.5.3 Phần công trình ngầm đã được lắp đặt 47

3.5.4 Một số vấn đề cần quan tâm khi thi công bằng công nghệ kích đẩy 47

3.5.5 Giếng kích đẩy và giếng nhận 48

3.5.6 Thiết bị kích đẩy 49

3.5.7 Mặt bằng xây dựng và thiết bị phụ trợ 50

3.5.8 Trình tự công nghệ kích đẩy ống 50

3.5.9 Một số vấn đề cần chú ý khi áp dụng công nghệ kích đẩy 51

3.6 Lựa chọn phương pháp đào hầm và chống đỡ nền trong đất nền không ổn

định 53

3.7 Nhận xét chương 3 54

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG PHÙ HỢP VỚI HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH NGẦM THOÁT NƯỚC ĐƯỜNG KINH DƯƠNG VƯƠNG, QUẬN BÌNH TÂN 55

4.1 Tổng quan 55

4.2 Các điều kiện địa hình, mặt bằng xây dựng khu vực đường Kinh Dương Vương 55

4.3 Các đặc điểm về điều kiện địa chất khu vực Đường Kinh Dương Vương 57

4.4 Đặc điểm về khí hậu thủy văn khu vực đường Kinh Dương Vương 59

4.5 Sơ lược về cấu tạo hệ thống thoát nước đường Kinh Dương Vương 64

4.6 Nghiên cứu đề xuất biện pháp hợp lý thi công các công trình ngầm thoát nước phù hợp với điều kiện khu vực Đường Kinh Dương Vương 71

4.7 Thi công hệ thống cống thoát nước đường Kinh Dương Vương bằng biện pháp sử dụng tường cừ cọc ván thép và thanh chống 71

4.7.1 Bản chất của biện pháp thi công 71

4.7.2 Định vị tuyến cống thoát nước 71

4.7.3 Thi công các hạng mục công trình 72

4.8 Nhận xét chương 4 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

Bảng 2.1 Một số tuyến cống thoát nước chính quận Bình Tân (Cống dưới vỉa hè) 23

Bảng 2.2 Một số tuyến cống thoát nước chính quận Bình Tân (Cống dưới lòng đường) 25

Bảng 2.3 Một số hố ga chính Quận Bình Tân 27

Bảng 4.1 Chỉ tiêu cơ lý của lớp K 57

Bảng 4.2 Chỉ tiêu cơ lý của lớp 1 58

Bảng 4.3 Số giờ nắng trung bình tại trạm khí tượng Tân Sơn Nhất 59

Bảng 4.4 Độ ẩm tương đối (%) tháng và năm trạm khí tượng Tân Sơn Nhất 60

Bảng 4.5 Nhiệt độ không khí (0 C) tháng và năm tại trạm khí tượng TSN 60

Bảng 4.6 Lượng mưa (mm) và số ngày mưa đo tại trạm khí tượng Tân Sơn Nhất 62

Bảng 4.7 Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) theo các tần suất thiết kế 62

Bảng 4.8 Cao độ mực nước theo quan trắc tại trạm Phú An 64

Bảng 4.9 Tổng hợp diện tích lưu vực của dự án 66

Hình 1.1 Đường hầm thoát nước dẫn đến thành phố cổ Jerusalem 5

Hình 1.2 Hệ thống giao thông ngầm đô thị 5

Hình 1.3 Đường Hầm Thủ Thiêm Thành phố Hồ Chí Minh 7

Hình 1.4 Mặt cắt hầm SMART Malaysia 10

Hình.1.5 Đường ngầm dẫn nước, giao thông của Lybia trong thời gian đang được thi công hồi năm 1983 bằng phương pháp thi công lộ thiên 12

Hình 2.1 Ngập do triều cường tại đường Kinh Dương Vương, gần bến xe 30

Hình 2.2 Ngập do triều cường tại đường Kinh Dương Vương 31

Hình 3.1 Phương pháp đào hở có mái taluy 37

Hình 3.2 Phương pháp đào hở, tường cừ bằng gỗ với thanh chống 39

Hình 3.3 Tường cừ bằng thép 41

Hình 3.4 Công nghệ thi công kích đẩy 45

Hình 3.5 Sơ đồ thi công bằng kích đẩy 45

Hình 3.6 Thi công kích đẩy ống cống tại giếng kích 46

Hình 3.7 Vận chuyển đất tại giếng kích 46

Hình 4.1 Lượng mưa trung bình tháng trên khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 61

Hình 4.2 Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm (mm) 61

Hình 4.3 Biến trình lưu lượng trung bình tháng (m3/s) tại các trạm trên sông Đồng Nai - Sài Gòn 63

Hình 4.4 Lưu vực thoát nước cho dự án 65

Hình 4.5 Mặt bằng tuyến cống 67

Hình 4.6 Mặt bằng tổ chức thi công cống 73

Hình 4.7 Mặt cắt ngang tổ chức thi công cống 73

Hình 4.8 Thi công cống bằng đào hở sử dụng cọc ván thép và thanh chống 74

Hình 4.9 Thi công đào hố móng bằng máy đào 75

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Tình trạng ngập lụt, ngập úng do mưa lớn và triều cường hiện nay đang xảy

ra trên khắp địa bàn quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh nói chung và đường Kinh Dương Vương nói riêng rất nghiêm trọng Ngập nước cản trở giao thông đi lại, tai nạn giao thông, phá huỷ đường xá, mất mỹ quan và nhất là ảnh hưởng đến sức khỏe người dân sống trong khu vực, bởi nước dâng lên gây ngập úng là nước thải, rác rưởi, nước từ cống rãnh Xuất phát từ nguyên nhân thực tiễn, quận Bình Tân lập dự án cải tạo hệ thống thoát nước đường Kinh Dương Vương để giải quyết nhu cầu thoát nước mưa, chống ngập mặt đường do triều cường, cải thiện điều kiện lưu thông, vệ sinh môi trường và tạo mỹ quan cho khu vực, góp phần thúc đẩy sự phát triển đô thị và phát triển kinh tế xã hội

2 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Việc xây dựng hệ thống cống ngầm trên tuyến đường trên gặp rất nhiều khó khăn do phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện địa chất và địa hình của khu vực xây dựng Để có biện pháp thi công phù hợp nhất với khu vực xây dựng thì cần phải có các nghiên cứu cụ thể Do đó việc nghiên cứu và lựa chọn biện pháp thi công phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất là một việc làm cần thiết, giúp công tác thi công đạt được tiến độ, chất lượng và giảm thiểu được thiệt hại đáng tiếc có thể xảy ra

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu đề xuất biện pháp thi công hợp lý cho hệ thống thoát nước ngầm thuộc dự án cải tạo hệ thống thoát nước đường Kinh Dương Vương, quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Chí Minh và các vùng lân cận Đồng thời đề tài cũng làm một tài liệu tham khảo nhằm phục vụ thi công các công trình ngầm, đảm bảo an toàn, chất lượng cao và tiến độ thi công

5 Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết

Trên cơ sở tổng kết và đánh giá những biện pháp thi công hệ thống công trình ngầm thoát nước đã và đang thi công trên Thế giới và Việt Nam, đặc biệt là cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh Luận văn trình bày những vấn đề điển hình xảy ra trong quá trình thi công, phân tích nguyên nhân và đưa ra những biện pháp

xử lý để thi công hệ thống công trình ngầm thoát nước trên

6 Phương pháp nghiên cứu

Để có thể đáp ứng mục đích và các nội dung nêu ra trong luận văn, tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp, phân tích, thống kê đánh giá và kết hợp với công tác điều tra thực tế

7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học của đề tài là: đã nghiên cứu, lựa chọn được giải pháp thi công bằng phương pháp đào hở xây dựng hệ thống công trình ngầm thoát nước, phù hợp với điều kiện địa kỹ thuật tại quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là: kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn nhằm góp phần định hướng cho các nhà nghiên cứu, nhà quản lý xây dựng hệ thống công trình ngầm và là tài liệu khoa học tham khảo cho các đơn vị thi công xây dựng hệ thống đường hầm kỹ thuật

8 Cấu trúc của luận văn

Các kết quả nghiên cứu, trong khuôn khổ thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật tại bộ môn Xây dựng công trình ngầm và mỏ, khoa Xây dựng, trường đại học

Mỏ - Địa chất Luận văn được trình bày trên khổ giấy A4, gồm có phần mở đầu, 04 chương và phần kết luận, kiến nghị, trong 79 trang giải trình

Trong quá trình học tập và làm luận văn, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn, trong khoa và Nhà trường Nhân đây cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn và sâu sắc đến sự giúp đỡ, dạy dỗ qúy báu đó

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS.NGƯT Võ Trọng Hùng, người đã dành nhiều sự quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn tác giả trong suốt thời gian thực hiện bản luận văn tốt nghiệp này

Tác giả cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Công ty, các bạn đồng nghiệp của cơ quan và gia đình đã động viên và tạo điều kiện trong quá trình học tập của tôi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN XÂY DỰNG ĐƯỜNG HẦM KỸ THUẬT

VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM THOÁT NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI,

VIỆT NAM VÀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

1.1 Tổng quan

Công trình ngầm là khoảng không gian ngầm có kích thước nhất định được xây dựng toàn bộ (hoặc một phần) trong lòng đất nhằm phục vụ cho một hoặc một nhóm các chức năng nào đó Giải pháp xây dựng - sử dụng tổ hợp công trình ngầm

có cơ sở khoa học và thực tiễn do các nguyên nhân sau đây:

Thứ nhất: Bất cứ một công trình nhân tạo trên mặt đất được xây dựng bằng vật

liệu hoặc kết cấu bê tông thông dụng nhất hiện nay đều có độ bền nhỏ hơn độ bền của nhiều loại đá có trong vỏ quả đất Trung bình đá cứng có độ bền kéo khoảng1,5÷2 lần

và độ bền nén khoảng 4÷5 lần lớn hơn độ bền tương ứng của bê tông;

Thứ hai: Những kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Hoa Kỳ và Nhật Bản

cho thấy xung lực địa chấn của các vụ động đất tác động lên công trình ngầm sẽ nhỏ hơn nhiều lần so với các công trình tương tự xây dựng trên mặt đất [5]

Một trong các loại hình công trình đặc biệt được xây dựng trong lòng đất hoặc dưới lòng sông, biển Trên thế giới, công trình ngầm được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, mục đích khác nhau như: giao thông (hầm đường bộ, đường sắt, xe điện ngầm), khai thác khoáng sản, thủy lợi, thủy điện Hạ tầng kỹ thuật (Đường ống cấp nước, đường ống thoát nước và các công trình cống, bể cáp kỹ thuật, hào và tuynel kỹ thuật )

Từ thời thượng cổ con người đã biết đào các hầm ngầm đặc biệt để khai thác quặng mỏ và than đá Người La Mã đã xây dựng các đường hầm ngầm thủy lợi đến nay vẫn còn tốt

Hình 1.1 Đường hầm thoát nước dẫn đến thành phố cổ Jerusalem

Hình 1.2 Hệ thống giao thông ngầm đô thị

Gắn liền với sự phát triển của thiết bị và phương tiện thi công, đường hầm hiện đại đầu tiên là đường hầm Malpas qua kênh đào Midi dài 173 m được xây dựng ở Pháp vào năm 1679-1681

Đường hầm càng phát triển khi vận chuyển đường sắt phát triển vào thế kỷ

19, 20 để vượt qua các chướng ngại vật tự nhiên

Dưới đây là một số đường hầm tiêu biểu trên thế giới được xây dựng qua các thời kỳ như sau:

- Năm 1972-1982 đường hầm Päijänne được xây dựng để dẫn nước từ hồ Päijänne để cung cấp nước sạch cho các thành phố ở phía Bắc Phần Lan Đây được coi là đường hầm dài nhất thế giới hiện nay với L=120 km

- “Thành phố Ngầm Montréal” là tên thường gọi của một hệ thống không gian ngầm đô thị lớn nhất thế giới, được bắt đầu phát triển từ 1962 cho đến nay, bao trùm hơn 40 ô phố với hơn 30 km tuyến đi bộ ngầm, cho phép người đi bộ không cần ra ngoài trời giá lạnh mùa đông để đi đến hầu hết các công trình quan trọng của khu trung tâm mới của thành phố Montréal: các trạm metro và trạm xe buýt quan trọng, ga xe lửa, các cao ốc văn phòng, khách sạn, khu thương mại, trường đại học, rạp hát, và thậm chí công trình thể thao Thiết kế các tuyến đi bộ trong hệ thống này khá đa dạng, có khi là một tuyến ngầm dưới lòng đất hoặc băng qua một không gian lớn bán hầm không cột ở giữa với các cửa hàng lớn nhỏ ở xung quanh Hoặc băng qua một khu vực có nhiều quầy hàng phục vụ ăn uống nhanh ở tầng trệt nhìn ra đường, hoặc thỉnh thoảng kết nối với các tuyến đi bộ trên không và không gian nội sảnh cao hàng chục tầng của một phức hợp thương mại dịch vụ và văn phòng cao tầng Toàn bộ hệ thống có trên 100 lối vào chính của hệ thống ngầm trải rộng trên

trình đa chức năng hoặc chung cư cao tầng

Hình 1.3 Đường Hầm Thủ Thiêm Thành phố Hồ Chí Minh

- Năm 1988, tổng chiều dài đường hầm Matxcơva là 224 km với 135 ga

- Năm 2005, hệ thống xe điện ngầm của Nga kỷ niệm 70 năm thành lập với

276 km đường hầm và 170 nhà ga Hệ thống này phục vụ đến 9 triệu lượt người/ngày Đường hầm này bố trí trong các lớp đất tốt và đá trầm tích sinh hóa (đá vôi)

- Năm 1991 nước Anh và nước Pháp xây dựng đường hầm xuyên qua eo biển Manche nối liền nước Anh và nước Pháp mang tên Euro Tunnel dài 50 km (trong đó có 37,5 km nằm sâu cách mặt nước biển khoảng 100 m) hoàn thành năm

1994 Công trình được đánh giá là kỳ quan kỹ thuật ngầm giữa Anh và Pháp Nhiều đoạn của đường hầm đi qua khu vực có cấu tạo là đá (đá phấn)

- Năm 1995 Trung Quốc đã xây dựng hầm đường bộ kép Tần Lĩnh dài nhất thế giới có chiều dài 18,02 km Đường hầm được hoàn thành năm 1997, được đánh giá là một thành tựu lớn của Trung Quốc

- Năm 1988, sau 20 năm xây dựng đã hoàn thành hầm đường sắt Sei-kan dưới biển nối liền hai hòn đảo ở Nhật dài 53,9 km trong đó 23,3 km nằm dưới đáy biển 100 m Đường hầm này băng qua một số khu vực có đất yếu nên trong quá trình thi công sử dụng nhiều phương pháp xử lý nền

1.2 Tổng quan về tình hình xây dựng đường hầm kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật trên Thế giới

Hệ thống mạng kỹ thuật ngầm được gọi chung cho hệ thống các tuyến ống ngầm, tuynel ngầm phục vụ cho hệ thống cấp, thoát nước, cung cấp năng lượng (điện, khí đốt), mạng cáp quang, mạng thông tin truyền tin trong các đô thị Muốn hiện đại hóa, văn minh hóa đô thị, tăng cường chất lượng cuộc sống cho nhân dân

đô thị, trước hết cần phải xây dựng được hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị, trong đó

hệ thống mạng kỹ thuật đô thị đóng vai trò hàng đầu, cần phải được hoàn thiện trước tiên

Trong qúa trình thi công xây dựng công trình ngầm, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển, hàng loạt các giải pháp kỹ thuật đã được phát triển và hoàn thiện tùy theo các điều kiện, yêu cầu thi công và theo trình độ phát triển khoa học

kỹ thuật Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và trình độ công nghệ hiện nay cho phép có thể thi công xây dựng các công trình ngầm trong mọi điều kiện địa chất

và môi trường khác nhau

Những tiến bộ này đã thúc đẩy sự phát triển các công trình ngầm trong các lĩnh vực khác nhau như giao thông, thủy lợi, công trình ngầm trong đô thị, các công trình bảo vệ quốc phòng, an ninh và đặc biệt là các công trình hạ tầng kỹ thuật có tiết diện nhỏ vẫn được đặt nông và thi công theo phương pháp lộ thiên, phương pháp ngầm

Các công trình ngầm tiêu biểu:

- Cloaca Maxima là công trình ngầm thoát nước đầu tiên trên thế giới, thuộc thành Roma, được xây dựng vào năm 600 trước công nguyên để thoát nước mưa và nước thải Một số nước Châu Âu sau này đã sử dụng hệ thống thoát nước để chứa các đường dây, đường ống kỹ thuật và cho ra đời tuynel kỹ thuật

- Ở Malaysia đã áp dụng giải pháp thông minh cho Thủ đô Kuala Lumpur

đó là xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm để hỗ trợ phòng chống ngập lụt tại thủ đô [4]

Từ năm 1971, tình hình mưa lũ đe doạ nghiêm trọng thủ đô, chính phủ Malaysia đã thực hiện nhiều biện pháp để tăng khả năng thoát lũ của các con sông Các phương pháp truyền thống như gia cố và mở rộng lòng dẫn đã tỏ ra không đủ

và không hiệu quả và càng làm cho tình hình tồi tệ hơn

Các kết quả nghiên cứu đã dẫn đến giải pháp sử dụng một đường hầm để lưu trữ nước mưa và sau đó trong giai đoạn thiết kế, một ý tưởng mới xuất hiện là sử dụng chính đường hầm đó để giải quyết ùn tắc giao thông Chính phủ Malaysia đã phê duyệt dự án SMART

Định kỳ hàng năm khi mưa lũ xuất hiện, hiện tượng tắc nghẽn giao thông xảy ra thường xuyên đã có tác động bất lợi về kinh tế & xã hội cho khu kinh doanh

ở trung tâm Kuala Lumpur Việc dùng một đường hầm để giải quyết nhu cầu về giao thông và chứa nước mưa của SMART hiện nay là dự án duy nhất trên thế giới đạt được cùng lúc 2 mục tiêu

Đường hầm được bắt đầu xây dựng vào ngày 25 tháng 11 năm 2003 Hai máy đào đường hầm (Tunnel Boring Machines - TBM) của Đức đã được sử dụng, bao gồm “Tuah” về phía Bắc và “Gemilang” ở phía Nam Máy TBM gồm 4 phần, chiều dài bằng toà nhà 20 tầng, trọng lượng tương đương 47 máy bay Boeing Các

bộ phận chính của TBM: đầu khoan, với các lưỡi phay bằng tungsten để khoan cắt đất đá; buồng áp lực, nơi chứa hỗn hợp betonit để giữ ổn định vách hố khoan; hệ đẩy thuỷ lực dùng để dịch chuyển máy khoan về phía trước và giữ đúng vị trí theo

thiết kế; khung lắp dựng dùng lắp ghép những vòm bê tông cốt thép đúc sẵn thành

vách hầm Đặc điểm của máy đào TBM là phế liệu sau khi đào được nghiền nhỏ, đúc thành các đoạn vòm và lắp ghép với nhau để tạo thành lớp vỏ ngoài cho đường hầm

Hình 1.4 Mặt cắt hầm SMART Malaysia [4]

SMART được hoàn thành vào tháng 5 năm 2007 Dự án đã đưa Malaysia vào bản đồ quốc tế của những kỳ công kỹ thuật: giải quyết hai vấn đề riêng biệt ở Kuala Lumpur, lũ gây ra bởi những trận mưa lớn và ùn tắc giao thông nghiêm trọng dọc theo đường phố trong giờ cao điểm Tổng kinh phí xây dựng đường hầm là gần 700 triệu USD Khả năng chứa tổng cộng của SMART (hồ Berembang Holding, đường

Theo luật pháp Malaysia, phần đất dưới mặt đất thuộc chủ sở hữu tài sản bên trên Nếu đường hầm nằm ở phần đất thuộc các chủ sở hữu tư nhân thì Nhà nước buộc phải mua lại Để tránh chi phí cao từ việc mua tài sản của tư nhân, tuyến của đường hầm đã được xác định sao cho hầu hết các bộ phận của nó phải nằm bên dưới các đường giao thông chính

Đường hầm bắt đầu từ ngã ba sông Klang và sông Ampang với một cấu trúc cống phân lũ gồm 4 bộ cửa cắt sông Klang để từ đó nước lũ chảy vào hồ Berembang Holding thông qua một cơ cấu đập tràn-cống lấy nước Nước từ hồ được chuyển qua đường hầm và xả ra hồ giảm tải Taman Desa Nước được chứa trong hồ trước khi xả vào sông Kerayong qua cơ cấu cửa xả Box Twin

Các đường hầm dài 11,5 km, đường kính 13,2 m chuyển nước từ hợp lưu của

2 con sông chảy qua trung tâm Kuala Lumpur, trong đó tại phần giữa đường hầm với chiều dài 3 km, có đường kính tăng gấp đôi, mặt cắt đường hầm được chia làm

3 phần, 2 phần trên được dùng làm đường cao tốc để giảm ùn tắc giao thông tại cửa ngõ chính phía Nam vào trung tâm thành phố, cách 250 m có 1 cửa thoát lũ và không khí, độ dốc đường hầm là 1/1000; lưu lượng 30.000 xe/ngày, tốc độ xe thấp nhất 60 km/h; được điều khiển từ Trung tâm thông qua 220 camera và 72 màn hình

Trung tâm kiểm soát SMART hoạt động 24 giờ/ngày Khi lưu lượng tăng cao tại các ngã ba, Trung tâm sẽ gửi một tín hiệu để các Trạm kiểm soát đường cao tốc ra lệnh sơ tán các phương tiện giao thông ra khỏi đường hầm Sau khi đã giải phóng hết các phương tiện giao thông, nước chảy vào toàn bộ đường hầm Khi nước lũ đã rút, đường hầm được làm sạch và cửa hầm được mở cho giao thông

Đường hầm hoạt động theo 4 chế độ:

Chế độ 1: Khi thời tiết bình thường, không mưa hoặc ít mưa- được phép

thông xe trong hầm

Chế độ 2: Mưa vừa, khi vận tốc dòng chảy đo được tại ngã ba sông

nước phía dưới của SMART để chuyển nước đến hồ giảm tải Taman Desa Trong

thông xe

lớn hơn chút ít hoặc dừng lại, nhưng không làm ngập đường hầm giao thông, đường được mở cửa lại sau thời gian 2-8 giờ kể từ khi đóng cửa

Chế độ 4: Mưa bão lớn tiếp tục, kéo dài (thường phải xác nhận sau 1-2 giờ

khi chế độ 3 đã được khẳng định) Phần hầm giao thông được sử dụng hoàn toàn cho thoát lũ, sau khi đã sơ tán triệt để các phương tiện giao thông Khi lũ rút, đường hầm sẽ mở cửa để thông xe trong vòng 4 ngày kể từ ngày đóng cửa

- Na Uy chuẩn bị xây dựng tuyến đường ống dẫn khí đốt ngầm dưới biển dài

nhất thế giới (482 km), đường kính ống 910,5 mm, nối mỏ khí đốt Aasta Hansteen với trạm tiếp nhận và xử lí của tập đoàn Royal Dutch Shell trên bán đảo Nyhamna, với tổng giá trị đầu tư 4 tỷ cuaron Na Uy (hơn 720 triệu USD)

- Đường hầm ngầm dẫn nước, giao thông của Lybia trong thời gian đang được thi công hồi năm 1983 bằng phương pháp thi công lộ thiên

Hình.1.5 Đường ngầm dẫn nước, giao thông của Lybia trong thời gian đang được thi công hồi năm 1983 bằng phương pháp thi công lộ thiên

1.3 Tổng quan về tình hình xây dựng đường hầm kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật đô thị ở Việt Nam

Cho tới nay, các văn bản pháp luật có liên quan đến quản lý và xây dựng công trình ngầm đô thị nói chung và công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm nói riêng không phải là ít Như Điều 65 Luật Xây dựng về điều kiện cấp phép công trình xây dựng trong đô thị quy định khi xây dựng, cải tạo các đường phố phải xây dựng hệ thống tuynel ngầm để lắp đặt đồng bộ hệ thống các công trình hạ tầng kỹ thuật Từ điều 64

đến điều 67 Luật Quy hoạch đô thị quy định về việc sử dụng hào kỹ thuật và tuynel trong công tác quản lý và xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị đối với các khu

đô thị mới, đô thị cũ, đô thị cải tạo cũng như quy định về việc sử dụng hào kỹ thuật

và tuynel trong công tác quản lý và xây dựng không gian ngầm Bên cạnh đó, các thành phố như Hà Nội, có quyết định về quản lý xây dựng công trình ngầm hạ tầng

kỹ thuật đô thị và cải tạo, sắp xếp lại đường dây, cáp đi nổi trên địa bàn thành phố hay sổ tay Quản lý và sử dụng hệ thống hào kỹ thuật của Đà Nẵng Tuy nhiên, việc các văn bản có nội dung không thống nhất chính là một trong những nguyên nhân khiến việc phát triển hệ thống không gian ngầm, công trình ngầm ở Việt Nam nói chung và các đô thị lớn nói riêng vẫn dừng ở chỗ còn mới mẻ

Hiện trạng về hạ tầng kỹ thuật đặc biệt là đường dây và đường ống ngầm đô thị chôn ngầm dưới hè phố, phần đường xe chạy và xuyên ngang dưới hệ thống quốc

lộ một cách riêng lẻ: việc xây dựng riêng lẻ các đường dây (cáp điện, cáp thông tin, cáp quang ), đường ống (đường ống cấp nước, thoát nước ), đang là phổ biến tại các đô thị nước ta và các khu vực đông dân cư hiện nay Hình thức này đơn giản, chi phí thấp và thường khi số lượng đường dây, đường ống không nhiều Nhược điểm khó quản lý, đường, hè phố thường bị đào lên, lấp xuống để sửa chữa, cải tạo và cũng do không có quản lý thống nhất nên gây khó khăn cho việc xây dựng mới các công trình vì thường không biết chính xác vị trí nên thường xảy ra sự cố

- Bố trí đường dây trong cống bể cáp ngầm kỹ thuật dưới hè phố hoặc dải phân cách: Loại này dùng để bố trí các loại đường dây cáp thông tin, cáp truyền hình, cáp điện lực, chiếu sáng công cộng Loại này có kích thước nhỏ, chủ yếu là các đường ống chứa cáp và hố ga để luồn cáp và kiểm tra

- Bố trí trong công trình ngầm kỹ thuật và tuynel kỹ thuật: Đây là giải pháp tiên tiến được nhiều nước áp dụng hào kỹ thuật và tuynel có thể mang tính tổng hợp (các đường ống cấp, thoát nước, đường dây điện, thông tin, truyền hình ) hoặc tách riêng chỉ bao gồm các đường dây hoặc chỉ cho thoát nước tùy vào điều kiện cụ thể

để lựa chọn Ưu điểm: giảm đào, bới hè, đường; quản lý thống nhất, thời gian phục

vụ lâu dài; công tác duy tu, sửa chữa dễ dàng thuận lợi; an toàn trong sử dụng Tuy nhiên chi phí đầu tư ban đầu cao

1.4 Đặc điểm công trình ngầm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Thành phố Hồ Chí Minh là đô thị hạt nhân của vùng kinh tế trọng điểm Phía Nam và là đô thị lớn nhất Việt Nam Trong những năm gần đây việc chuyển đổi cơ cấu kinh tế - lao động theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã làm xuất hiện các khu công nghiệp tập trung, các đô thị vệ tinh bao quanh Thành phố Hồ Chí Minh thu hút hàng vạn lao động

Cùng với sự phát triển không đồng đều giữa các vùng, các địa phương, làn sóng nhập cư vào thành phố càng ngày càng tăng nhanh cộng với sự gia tăng dân

số tự nhiên tạo ra tốc độ đô thị hóa rất nhanh ở Thành phố Hồ Chí Minh, làm quá tải hệ thống cơ sở hạ tầng, gây ách tắc giao thông, ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng

Theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020 ”, đến năm 2020 và lâu dài, dân số thành phố Hồ Chí Minh khoảng 10 triệu người, trong đó khu vực nội thành khống chế khoảng 6 triệu người Như vậy, dân số Thành phố Hồ Chí Minh trong khoảng

10 năm tới sẽ tăng lên và giữ vững ở mức 10 triệu người do vậy để thực hiện vai trò

là hạt nhân của vùng kinh tế trong điểm phía nam Do đó nhu cầu sử dụng phần không gian dưới mặt đất để xây dựng công trình ngày càng phổ biến và bức thiết, nhất là trong các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh

Các công trình xây dựng này có phần kết cấu ngầm sâu trong đất Việc thi công công trình trở nên phức tạp, nhất là khi mặt bằng thi công chật hẹp và trong điều kiện đất yếu, hệ thống cọc dễ bị dịch chuyển và bị nghiêng Tùy theo vị trí của từng công trình, địa chất thủy văn và mặt bằng thi công mà chúng ta cần tính toán

so sánh các giải pháp thi công sao cho an toàn với một chi phí hợp lý nhất

1.4.1 Một số vấn đề lưu ý khi tính toán

Khi tính toán thiết kế các công trình kỹ thuật ngầm đô thị ngoài các tải trọng thông thường là áp lực đất đá, tải khai thác, trọng lượng bản thân trong tính toán cần xét đến các tải trọng của các công trình bên trên truyền xuống thông qua đất nền hoặc thông qua cọc của công trình bên trên

Yêu cầu kỹ thuật về khả năng chịu lực, biến dạng cao hơn so với các khu vực khác ngoài đô thị

1.4.2 Một số vấn đề lưu ý khi đề xuất và thiết lập biện pháp thi công

Khi đề xuất và thiết lập biện pháp thi công cho các đường hầm thoát nước, cần lưu ý một số vấn đề sau:

+ Phải có biện pháp thi công phù hợp không làm ảnh hưởng đến các công trình bên trên

+ Nếu thi công theo phương pháp đào mở thì cũng phải có biện pháp gia cố hoặc chống đỡ mái dốc nền đào không ảnh hưởng đến các công trình lân cận

+ Đảm bảo an toàn, vệ sinh, hạn chế không gây ô nhiễm môi trường

+ Mặt bằng thi công bị hạn chế

1.4.3 Một số vấn đề lưu ý về kinh tế, xã hội

Khi tiến hành xây dựng các các đường hầm thoát nước, cần lưu ý các tác động sau:

+ Ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

+ Ảnh hưởng đến đời sống, kinh tế, xã hội của dân cư khu vực lân cận

- Vấn đề hư hỏng và các sự cố công trình xảy ra khi thi công công trình ngầm thành phố Các hố móng đào sâu tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh đều xuất phát từ các sai sót về công nghệ, biện pháp thi công, quy trình đảm bảo chất lượng Những sai sót như vậy cũng xảy ra với công nghệ thi công đào hở cho các đường hầm kỹ thuật và hệ thống công trình ngầm tiêu thoát nước đô thị đặt nông

- Trong những năm gần đây và xu hướng phát triển trong tương lai, các khu

đô thị không ngừng mở rộng cả về quy mô phát triển và cơ sở hạ tầng, do đó khối lượng các công trình nhà ở và công trình công cộng sẽ không ngừng gia tăng, đi cùng với đó là sự phát triển liên tục của mạng lưới hạ tầng kỹ thuật bên trong các khu đô thị và giữa các khu đô thị với nhau nhằm tạo sự kết nối các hệ thống thoát nước thải và chống ngập cho toàn khu vực và tạo vẻ mỹ quan cho đô thị, đáp ứng cho nhu cầu phát triển của kinh tế xã hội và đời sống người dân Đầu tư ban đầu cho các công trình ngầm thoát nước trong đô thị là tốn kém, chi phí lớn, tuy nhiên có lợi ích về lâu dài Vì vậy công tác phân tích, đánh giá hiện trạng, đề xuất các giải pháp thi công hệ thống công trình ngầm thoát nước đặt nông phù hợp với từng vùng đất yếu là vô cùng cần thiết

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC QUẬN BÌNH TÂN VÀ ĐƯỜNG KINH DƯƠNG VƯƠNG

2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước Thành phố Hồ Chí Minh

Dân số trung bình của thành phố năm 2010 là 7.437.000 người, tăng 3,1 %

so với năm 2009 Trong đó dân số khu vực thành thị chiếm 83,1 % và tăng 3,0 % so với năm 2009; khu vực nông thôn chiếm 16,8 %, tăng 3.7 % so với năm 2009, tỷ lệ tăng cơ học của dân số 2,074 %, tăng 0,4 % so với năm 2009; tỷ lệ tăng tự nhiên dân số thành phố trong năm là 1,035 %, giảm 0,002 % so với tỷ lệ của năm trước

Thành phố có hệ thống quốc lộ 1A nối liền Thành phố với các tỉnh phía Bắc,

và các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long, đường cao tốc Sài Gòn – Trung Lương, quốc lộ 22 đi Tây Ninh, nối liền Campuchia, quốc lộ 13 qua Bình Dương nối liền với quốc lộ 14 kéo dài suốt Tây Nguyên, quốc lộ 51 nối liền với Đồng Nai và Bà Rịa-Vũng Tàu, quốc lộ 50 đi Long An, Tiền Giang và nhiều tỉnh lộ nối trực tiếp với các tỉnh xung quanh Đường sắt thống nhất Bắc - Nam Sân bay Tân Sơn Nhất là một sân bay quốc tế lớn trong khu vực Đông Nam Á Trong tương lai không xa sẽ

có đường bộ cao tốc Trung Lương - Cần Thơ, đường Hồ Chí Minh phía Nam và đường sắt Sài Gòn-Lộc Ninh, Sài Gòn - Vũng Tàu, Sài Gòn - Cần Thơ

Thành phố Hồ Chí Minh có tổng diện tích đất tự nhiên là 209.501 ha, trong đó: đất nông nghiệp chiếm khoảng 45 %, đất lâm nghiệp chiếm 16,0 %, đất chuyên dùng chiếm 11 %, đất khu dân cư chiếm 9 % (Trong đó đất ở nông thôn chiếm khoảng 2 %), đất chưa sử dụng chiếm khoảng 18 % Diện tích đất ngoại thành chiếm 76 %, nội thành chiếm khoảng 23 % Trong tổng số diện tích đất tự nhiên, diện tích sông suối chiếm 15,6 % [2]

2.1.2 Hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước nói chung bao hàm cả hệ kênh, sông rạch, hệ thống thoát nước thành phố, các công trình thuỷ lợi do con người tác động vào thiên nhiên tạo nên dòng chảy theo ý muốn của mình để phục vụ cuộc sống Hệ thống này xây dựng mạnh mẽ theo từng giai đoạn phát triển đô thị Đó là một quá trình phát triển lâu dài, cứ vào mỗi thời kỳ có sự phát triển nhanh về kinh tế, gia tăng dân số nhanh chóng thì kèm theo sự phát triển của hệ thống thoát nước Đây là một bộ phận quan trọng trong hệ thống hạ tầng cơ sở đô thị phục vụ đời sống và sản xuất

Rạch Tân Hóa - Lò Gốm: đây cũng dạng rạch cụt đầu rạch xuất phát từ Bàu Cát, chảy qua quận Tân Bình, quận 11, quận 6 và quận 8 rồi đổ vào kênh Tàu Hũ tại

Lò Gốm với chiều dài 7.350 m

Rạch Tàu Hủ - Bến Nghé và kênh Đôi - kênh Tẻ : Đây là 2 trục tiêu lớn nằm song song với nhau, một đầu nối với sông Sài Gòn bằng 2 rạch: Bến Nghé và Kênh

Tẻ, một đầu kia nối với sông Bến Lức (chợ Đệm) bằng kênh Tàu Hũ và kênh Đôi Giữa kênh Tàu Hũ và kênh Đôi lại được nối với nhau bằng 4 kênh ngang số 1,2,3,4, cầu chữ Y là giao điểm của 4 kênh rạch (Kênh Đôi, kênh Tàu Hũ, kênh Tẻ và rạch Bến Nghé) Chiều dài kênh Đôi - kênh Tẻ là 13 km, kênh Tàu Hủ - Bến Nghé là 12,2 km

Rạch Nước Lên - rạch Bến Cát (còn gọi là Tham Lương - Bến Cát và Tham Lương - Nước Lên): là hệ kênh tiêu lớn chạy vòng cung, gần như áp sát với xa lộ Đại Hàn, một đầu nối với sông Sài Gòn bằng rạch Bến Cát, một đầu nối với sông Bến Lức bằng rạch Nước Lên, ở giữa là kênh 19/5 Tổng chiều dài khoảng 32 km

Rạch Cầu Bông - Cầu Sơn - Bình Triệu, Bình Lợi - rạch Lăng: là rạch tiêu thoát nước chính cho khu vực phía Bắc của quận Bình Thạnh, một đầu nối với rạch Cầu Bông thuộc hệ thống Nhiêu Lộc - Thị Nghè, đầu kia nối với sông Sài Gòn có tổng chiều dài khoảng 3,5 km

Nhìn chung các tuyến kênh rạch của Thành phố Hồ Chí Minh nói chung và tại quận Bình Tân nói riêng đã bị lấn chiếm rất nghiêm trọng Kênh rạch ngày càng

bị mất dần do đô thị hoá gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc giải quyết thoát nước Khả năng dẫn nước của kênh giảm, khiến việc rửa bẩn nhờ thuỷ triều không còn xảy ra Có khoảng 30.000 căn hộ xây cất lấn chiếm trên kênh rạch Thời gian qua, các cơ quan quản lý đã quyết tâm đàu tư nhiều kinh phí, công sức để giải tỏa, thu hẹp do nhà cửa lấn chiếm trái phép Kênh rạch ngày càng bị mất dần do đô thị hóa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc giải quyết thoát nước nhưng hiện nay đã

bị lấn chiếm, san lấp và bồi lắng đến mức không còn tiếp nhận được nước mưa, nước thải

Hệ thống đê bao gồm bờ kè, đập đất, cửa điều tiết dọc sông, kênh rạch dọc sông Sài Gòn, Đồng Nai và một số kênh rạch ở quận Bình Tân bị hư hỏng xói mòn, sụp đổ và không còn hoạt động tốt Và cũng chẳng mấy ai ngờ rằng, ngay tại Thành phố Hồ Chí Minh hàng ngàn hộ dân ở Gò Vấp, Thủ Đức, quận 12, Củ Chi, Nhà Bè,

và quận Bình Tân cùng lâm vào tình trạng ngập úng thường xuyên vào mùa nước lớn, chẳng khác gì vùng tứ giác Long Xuyên do hệ thống bờ bao dân sinh quanh sông Sài Gòn không còn đủ sức chống đỡ mỗi khi triều cường dâng cao

Đi dọc các tuyến rạch của quận Bình Tân, nhiều đoạn đê đã bị chuột đào

hang, đào lỗ, tạo thành những hàm ếch Mỗi khi triều cường lấy đi những mảng đê yếu ớt dẫn đến nước thường xuyên tràn bờ Bờ bao sau mỗi con nước lại xuống cấp trầm trọng hơn, nhưng lại không được tu bổ nên năm nào cũng tràn, vỡ bờ Dọc con rạch Đĩa, phường Hiệp Bình Phước (quận Thủ Đức), rạch Đúc Nhỏ, rạch Làng, rạch

Bà Hòn cũng trong tình trạng tương tự Hàng trăm nhà dân, vườn kiểng, hoa màu bị phá huỷ vì nước ngập thường xuyên Và nghiêm trọng hơn đã từng có người chết vì

đê vỡ Chỉ có những năm gần đây một số kênh quan trọng mới được nạo vét để giảm cản trở của dòng chảy

Ngoài ra, do công tác quản lý đô thị chưa tổt và ý thức người dân chưa cao, kênh rạch của thành phố còn gánh chịu nhiều loại chất thải, ước tính có trên 100 tấn rác đã được đổ xuống kênh rạch hàng ngày, vừa làm cản trở dòng chảy, vừa gây ô nhiễm và mất mỹ quan đô thị Đặc biệt sẽ gây ra ngập úng nhiều nơi mỗi khi có mưa, với lượng mưa > 40 mm/ngày vì quá trình thoát nước mưa không kịp

2.1.4 Đánh giá tình trạng mạng lưới cống

Hầu hết các cửa thu nước mưa trên đường phố trong khu vực Thành phố Hồ Chí Minh không có song chắn rác, bị lấp đầy rác thải từ rác lề đường, lá cây, bùn cát

Có những cửa thu nước mưa bị vở hỏng nhưng vẫn không được quan tâm sửa chữa

Hệ thống thoát nước của Thành phố Hồ Chí Minh, hầu hết được xây dựng trên 40 năm Ngoài các quận trung tâm có mạng lưới cống tương đối đầy đủ, ở các khu vực còn lại như quận Bình Tân thì việc xây dựng hệ thống cống theo thời gian không theo quy hoạch thống nhất, có tính chất tự phát, chắp vá, hư đâu sửa đó theo

sự phát triển của khu dân cư mới nên không đảm bảo được yêu cầu thoát nước Mặt khác sự hình thành các khu dân cư đô thị mới làm giảm diện tích nước bề mặt, tạo

sự quá tải cho hệ thống cống hiện nay

Mạng lưới cống vòm như ở quận 1, quận 3 và quận 5 với chiều dài khoảng

113 km, do Pháp xây dựng vào những năm 1870 Hiện trạng ban đầu của chúng có

độ dốc tốt trên 0.2 %, do đó có khả năng tự làm sạch, nhưng hiện nay đang trong tình trạng xuống cấp (gạch bể rơi ra, bị lủng sụp ) Vào năm 2001, được tu sửa nhưng việc sửa chữa cũng còn nhiều khó khăn, không thể chỉnh trang lại như ban đầu, và số lượng cống được sửa chữa cũng có giới hạn Trong số 20 km cống lâm vào tình trạng xấu thì chỉ sửa chữa được khoảng 100 m

Cống bêtông cốt thép, bao gồm cống tròn và cống hộp chữ nhật, được xây dựng sau năm 1975, do Việt Nam xây dựng và lắp đặt, hiện tại vẫn hoạt động tốt vì mới được sử dụng trong thời gian gần đây

Còn hệ thống thoát nước chính của quận Bình Tân hiện tại là hệ thống cống chung cho nước mưa và nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp) 2.2 Đặc điểm hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

2.2.1 Tổng quan

Hệ thống thoát nước chính của quận Bình Tân hiện tại là hệ thống cống chung cho nước mưa và nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế) Hệ thống thoát nước bao gồm mạng lưới cống ngầm, kênh hở thu gom toàn bộ nước thải thải bỏ ra kênh rạch và cuối cùng chảy vào sông Sài Gòn

2.2.2 Hệ thống thoát nước lộ thiên

Hệ thống thoát nước lộ thiên bao gồm: Các kênh, rạch hở tự nhiên tiếp nhận nước thải sinh hoạt và nước mưa Kênh cấp 1 chia làm 2 loại: cấp 1a và cấp 1b

+ Loại kênh cấp 1a: là các kênh, rạch thoát nước tự nhiên sẽ chỉ cải tạo nhỏ + Loại kênh cấp 1b: đã cải tạo nhiều và được làm kè hoặc cải tạo thành cống cấp 2

2.2.3 Hệ thống thoát nước ngầm

Các tuyến cống ngầm và kênh dùng để thu nước từ các tuyến cấp 3 Cống cấp 2 tương đối lớn, đa số được cải tạo thành cống hộp, đường kính hoặc bề rộng cống ≥ 1 m và chiều sâu chôn cống từ 2-5 m

+ Các tuyến cống ngầm trên các trục đường phố thu nước từ các tuyến cống cấp 4 Nhìn chung, cống cấp 3 có đường kính thường từ 600-800 mm hoặc cống vòm 400×800 mm, 600×800 mm

+ Các tuyến cống trong hẻm hay trên các trục đường nội bộ nối vào cống cấp

3, đường kính thường dưới 600 mm

Về mặt kết cấu, mạng lưới cống thoát nước được xây dựng theo 3 loại hình dạng chính: cống vòm, cống tròn, cống hộp Ba loại này được xây dựng vào 3 thời

kỳ khác nhau Trong Quận Bình Tân chủ yếu chỉ có cống tròn và cống hộp Đặc

điểm của 2 loại cống này như sau:

Cống tròn: các cống này làm bằng bêtông cốt thép, có đường kính từ

400-1500 mm, hầu hết được xây dựng trước năm 1954 Đa số cống thuộc loại này là cống cấp 3 và có độ dốc thuỷ lực kém, đồng thời cấu tạo các mối nối không chắc chắn Độ dốc thuỷ lực kém góp phần trực tiếp đóng cặn, đặc biệt ở những vùng ảnh hưởng thuỷ triều như quận Bình Tân

Cống hộp: Cống cấp 2 này bằng bêtông cốt thép, kích thước thông thường từ 2000×2000 mm đến 2500×2500 mm Phần lớn được xây dựng chủ yếu ở thời kỳ sau năm 1975

Hệ thống cống thoát nước hiện hữu của quận Bình Tân có chiều dài tổng cộng khoảng 49,310 km, bao gồm hơn 1.500 hầm ga các loại và 27 cửa xả Việc xây dựng hệ thống cống theo thời gian không theo quy hoạch thống nhất, có tính chất tự phát, chắp vá theo sự phát triển của các khu dân cư mới nên không đảm bảo được yêu cầu thoát nước Mặt khác sự hình thành các khu dân cư đô thị mới làm giảm diện tích tích nước bề mặt, tạo sự qúa tải cho hệ thống cống hiện hữu Đây là một mạng lưới phức tạp, thêm vào đó các miệng xả của hệ thống cống của quận Bình Tân lại bị ảnh hưởng trầm trọng của thuỷ triều, vì thế trên thực tế hệ thống thoát nước hiện hữu hoàn toàn không đáp ứng được nhu cầu thoát nước của quận hay của thành phố Nhiều tuyến cống chính cần được nâng cao khả năng thoát nước bằng cách lắp đặt thêm hoặc thay thế cống mới, với việc triển khai hàng loạt các dự

án đầu tư mới thì việc giải quyết được tình trạng ngập úng cũng hy vọng trong thời gian sắp tới

Đặc biệt là trong vòng 1÷3 năm tới hệ thống vẫn tiếp tục xuống cấp vì vốn đầu tư cho duy tu bảo dưỡng vẫn còn thiếu nhiều so với nhu cầu Việc đầu tư quá nhiều dự án lớn về thoát nước trong giai đoạn 2010÷2015 có thể gây ra một số khó khăn lớn về lực lượng thi công cũng như các vấn đề khác ảnh hưởng đến môi trường như ngập lụt, ngập nước khi triều dâng cao hay mưa lớn làm tắc nghẽn giao thông, hư hỏng đường xá, làm mất vệ sinh môi trường sống, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dân

Bảng 2.1 Một số tuyến cống thoát nước chính quận Bình Tân (Cống dưới vỉa hè)

Bảng 2.2 Một số tuyến cống thoát nước chính quận Bình Tân (Cống dưới lòng đường)

4 Đường Kênh Nước

6 Hương lộ 2 Bình Long

Quốc lộ 1A (cửa xả rạch Ông Búp)

951 1,500 2,796 1,580

8 Khu Tái định cư 415

9 Kinh Dương Vương An Dương Vương vòng xoay An Lạc 35 472

vòng xoay

16 Tân Hòa Đông

nối dài Hương Lộ 2

An Dương

17 Tân Kỳ Tân Quý Bình Long Quốc Lộ 1A 185 4 122 59 4 177 177

18 Tên Lửa Kinh Dương

2.2.4 Mối liên giữa hệ thống thoát nước lộ thiên và hệ thống thoát nước ngầm

Hệ thống thoát nước lộ thiên và ngầm được liên hệ với nhau thông qua các cửa xả Các cửa xả vừa có chức năng xả nước vừa có chức năng ngăn cho triều cường vào hệ thống thoát nước và khu dân cư thông qua các van một chiều

2.2.5 Hệ thống thoát nước hiện hữu đường Kinh Dương Vương

Hệ thống thoát nước dọc hiện hữu đã bị xuống cấp, một số đoạn cống bị hư hỏng, sụt lún, nứt gãy, không đảm bảo khả năng thoát nước Khẩu độ và hướng thoát nước cụ thể như sau:

Đoạn từ vòng xoay Phú Lâm đến cổng bến xe Miền Tây: cống thoát nước dọc D800 đến D1000 nằm hai bên vỉa hè, cả hai tuyến cống này đấu nối vào tuyến cống hộp trên đường An Dương Vương băng qua khu dân cư Lý Chiêu Hoàng và

đổ ra rạch Ruột Ngựa

Hình 2.1 Ngập do triều cường tại đường Kinh Dương Vương, gần bến xe

Đoạn từ cổng bến xe Miền Tây đến đường Tên Lửa: cống thoát nước dọc D800 đến D1000 nằm hai bên vỉa hè, cả hai tuyến cống này đấu nối vào tuyến cống

hộp khu vực bến xe Miền Tây và đổ vào rạch hiện hữu

Đoạn từ đường Tên Lửa đến cầu An Lạc: cống thoát nước dọc D800 đến D1500 nằm 2 bên vỉa hè và đổ vào rạch hiện hữu tại cầu An Lạc Hiện trạng một số

Hình 2.2 Ngập do triều cường tại đường Kinh Dương Vương

2.2.6 Xu thế phát triển của hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân

Hệ thống thoát nước đường Kinh Dương Vương hiện hữu được xây dựng năm 2000, đáp ứng cho lưu vực dọc 2 bên tuyến tính từ tim tuyến sang mỗi bên trung bình 50÷60 m

Do tốc độ đô thị hoá diễn ra rất nhanh chóng, nên dọc 2 bên đường Kinh Dương Vương nhà cửa, cơ quan, trường học được xây dựng lên với mật độ dày đặc Diện tích ao hồ, sông rạch là nơi chứa nước nước mưa bị san lấp và từng bước thu hẹp để xây dựng thành các khu dân cư Hệ thống thoát nước của các khu dân cư này được đấu nối vào tuyến cống thoát nước mưa hiện hữu trên đường Kinh Dương Vương là cho tuyến cống này bị quá tải nên thường xuyên gây ra ngập úng khi có mưa hoặc triều cường Phần lưu vực thoát nước của các khu vực dân cư mới xây dựng và san lấp này được gọi là lưu vực tính toán bổ sung

Do đó, cần nghiên cứu tuyến cống để đảm bảo khả thoát nước cho toàn bộ lưu vực dọc 2 bên đường Kinh Dương Vương Tuyến cống này vừa phải đảm bảo thoát nước vừa phải đảm bảo mỹ quan cho tuyến đường

2.2.7 Một số vấn đề cần quan tâm khi thi công hệ thống thoát nước Đường Kinh Dương Vương và Quận Bình Tân

Qua nghiên cứu về hệ thống thoát nước Thành phố Hồ Chí Minh và Quận Bình Tân, các đặc điểm về điều kiện địa chất thuỷ văn nhận thấy có một số điểm cần lưu ý sau:

- Địa chất khu vực các Cống rất yếu do đó cần có các biện pháp thi công phù hợp với điều kiện trên

- Lựa chọn biện pháp thi công phù hợp với chế độ bán triều, đảm bảo tiêu thoát nước thường xuyên cho khu vực

- Mặt bằng thi công chật hẹp, phải đảm bảo giao thông trong thi công do

đó phải tổ chức thi công phù hợp

Trong quá trình thi công hệ thống thoát nước phải chú ý đến các yêu cầu sau:

- Hệ thống mốc định vị và lưới khống chế phải đảm bảo độ chính xác cần thiết để định vị công trình hầm

- Hệ thống kết cấu chống đỡ phải đảm bảo đủ khả năng chịu lực, an toàn và tiết kiệm nhất

- Thiết kế tổ chức thi công dựa trên cơ sở tính toán và phải đảm bảo yêu cầu thi công nhanh, khả năng cơ giới hóa và công xưởng hóa ở mức cao nhất