Nghiên cứu các vấn đề kỹ thuật phục vụ xây dựng công trình ngầm đô thị Việt Nam
Mã số đề tài: RN - 01 Đề tài độc lập cấp Nhà nước
Chủ nhiệm đề tài: TS. Đoàn Thế Tường.
Cơ quan chủ trì thực hiện: Viện Khoa học công nghệ xây dựng.
Địa chỉ tài liệu: KQNC.000785. Thư viện KHCN - Bộ Xây dựng.
Mục tiêu đề tài:
Trong quá trình và cải tạo đô thị, nhất là đối với các đô thị lớn, luôn luôn có sự kết hợp chặt chẽ và hữu cơ giữa các công trình trên mặt đất và các công trình đặt ngầm dưới mặt đất. Đó là một xu thế tất yếu trên thế giới và ngày càng được hoàn chỉnh để hiện đại hoá các đô thị và nó có ý nghĩa rất lớn về mặt xã hội, kinh tế và môi trường, có quan hệ mật thiết giữa hoạt động dân sinh với công tác phòng vệ dân sự cho trước mắt cũng như lâu dài.
Các đô thị nước ta, nhất là các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, với các cơ sở hạ tầng hiện có đã không thể đáp ứng được với nhu cầu phát triển dô thị hiện tại và tương lai, dẫn tới phát sinh nhiều vấn đề bức xúc trong giao thông đô thị, tiêu thoát nước ách tắc giao thông, ngập úng khi trời mưa... của đời sống đô thị.
Xây dựng công trình ngầm tại các đô thị Việt Nam có nhiều đặc điểm chung và khác biệt riêng như:
• Loại hình công trình đa dạng và phức tạp với nhiều công năng khác nhau.
• Không gian ngầm trong các đô thị Việt Nam chưa được quy hoạch và quản lý tập trung. Các công trình ngầm, chủ yếu là các công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật, được xây dựng qua nhiều giai đoạn lịch sử khác nhau, được quản lý riêng rẽ và không đầy đủ.
• Các đô thị lớn ở Việt Nam đều có quá trình lịch sử phát triển lâu dài, tập trung dân cư với các công trình xây dựng đa dạng về chủng loại, tuổi thọ và độ bền khác nhau, đặc biệt có mặt các công trình cổ, có tính lịch sử quan trọng. Xây dựng các công trình ngầm trong các đô thị này không thể tránh khỏi các ảnh hưởng bất lợi, dẫn đến các hư hỏng cho môi trường địa chất và các công trình hiện hữu trên mặt đất.
• Đa số các đô thị lớn ở Việt Nam đều phân bố trong các đồng bằng bồi tích sông, ven biển, nơi có cấu tạo địa chất chủ yếu từ các trầm tích mềm dính, rời thuộc hệ thứ Tư, bề dày lớn với các nguồn gốc, thành phần, tính chất khác nhau và bão hoà nước. Điều này tạo nên các khác biệt và là cơ sở quan trọng cho lựa chọn hợp lý phương pháp khảo sát xây dựng, thiết kế và công nghệ thi công...
Dựa trên xu hướng phát triển tất yếu của các đô thị trên thế giới và các nhu cầu về cơ sở hạ tầng kỹ thuật, giao thông đô thị Việt Nam trong tương lai, đề tài xác định một số các mục tiêu cơ bản sau:
• Tiếp cận với các đô thị lớn trên thế giới và khu vực bằng những nghiên cứu tổng quan tình hình và quy mô xây dựng các dạng công trình ngầm tiêu biểu hệ thống ngầm giao thông đô thị, hệ thống ngầm phục vụ kỹ thuật,... nhằm tìm hiểu xu hướng phát triển công trình ngầm đô thị trong các điều kiện kinh tế kỹ thuật khác nhau, giúp cho việc xác lập các định hướng xây dựng công trình ngầm trong đô thị nước ta.
• Nghiên cứu hiện trạng và nhu cầu xây dựng công trình ngầm tại hai thành phố Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu đánh giá mức độ thuận tiện xây dựng công trình ngầm về phương diện địa kỹ thuật cho hai thành phố này, nhằm phục vụ các nghiên cứu khả thi quy hoạch và xây dựng công trình ngầm.
• Nghiên cứu tổng quan một số vấn đề kỹ thuật cơ bản phục vụ xây dựng công trình ngầm trong các đô thị và đi sâu vào một số nội dung cấp thiết đáp ứng cho xây dựng công trình ngầm tại các đô thị nước ta trong giai đoạn trước mắt. Cụ thể như sau:
1. Về loại hình công trình ngầm, đi sâu nghiên cứu xây dựng các nút giao thông vượt ngầm khác mức, các công trình ngầm cơ sở hạ tầng phục vụ và đường ngầm kỹ thuật đa năng. Các công trình ngầm giao thông bánh sắt, bánh hơi tạm thời ở mức tổng quan.
2. Về công nghệ xây dựng, chú trọng công nghệ đào hở trong điều kiện đất mèm dính, rời bão hoà nước. Trong công nghệ đào ngầm, chỉ đi sâu nghiên cứu công nghệ kích ép ống, thích hợp và có nhiều triển vọng áp dụng cho xây dựng đường ngầm kỹ thuật đa năng trong điều kiện địa chất phổ biến trong các đô thị nước ta.
3. Về tính toán thiết kế, bên cạnh việc trình bày các nguyên tắc chung của tính toán thiết kế các dạng công trình ngầm khác nhau, đi sâu nghiên cứu các tính toán dự báo ảnh hưởng của quá trình xây dựng, khai thác dài lâu các công trình ngầm đến độ ổn định của môi trường địa chất, các công trình lân cận và trên mặt đất. Tìm hiểu và sử dụng một số phần mềm mạnh hiện có trên thế giới phục vụ tính toán thiết kế công trình ngầm.
4. Các vấn đề kỹ thuật cơ bản được nghiên cứu bao gồm: các vấn đề địa kỹ thuật và đo đạc, các vấn đề tính toán thiết kế, công nghệ xây dựng và sửa chữa bảo trì. Các vấn đề thuộc ánh sáng, thông hơi, phòng chống cháy, cứu nạn...
• Soạn thảo một số chỉ dẫn kỹ thuật phục vụ cho khảo sát, thiết kế, thi công và bảo trì khai thác công trình ngầm đô thị.
Nội dung đề tài:
- Phần I: Các vấn đề xây dựng công trình ngầm trên thế giới.
• Chương 1: Công trình ngầm đô thị - Quy mô và triển vọng.
• Chương 2: Một số vấn đề kỹ thuật và kinh tế trong xây dựng và quản lý công trình ngầm đô thị.
- Phần II: Các vấn đề xây dựng công trình ngầm trong nước Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh.
• Chương 1: Đánh giá tổng quan và định hướng phát triển công trình ngầm đô thị Hà Nội.
• Chương 2: Tổng quan về điều kiện và khả năng xây dựng công trình ngầm đô thị TP.Hồ Chí Minh.
- Phần III: Các vấn đề địa kỹ thuật và đo đạc trong xây dựng công trình ngầm đô thị.
• Chương 1: Các vấn đề địa kỹ thuật phục vụ xây dựng công trình ngầm đô thị.
• Chương 2: Các vấn đề đo đạc trong xây dựng công trình ngầm đô thị.
- Phần IV: Các vấn đề cơ bản trong thiết kế công trình ngầm đô thị.
• Chương 1: Hình thái công trình ngầm đô thị.
• Chương 2: Tải trọng và tác động lên công trình ngầm đô thị.
• Chương 3: Tính toán kết cấu công trình ngầm.
• Chương 4: Trạng thái ứng suất biến dạng xung quanh công trình ngầm.
• Chương 5: Chống thấm và thoát nước công trình ngầm đô thị Việt Nam.
- Phần V: Công nghệ thi công và sửa chữa bảo trì công trình ngầm.
• Chương 1: Thi công công trình ngầm bằng phương pháp đào hở.
• Chương 2: Công nghệ thi công kích ép ống.
• Chương 3: Sửa chữa và nâng cấp công trình ngầm.
Kết quả đề tài:
Đề tài đã soạn thảo một số hướng dẫn, chỉ dẫn kỹ thuật phục vụ cho khảo sát, thiết kế, thi công và bảo trì khai thác công trình ngầm đô thị như sau:
• Hướng dẫn kỹ thuật khảo sát địa chất công trình phục vụ xây dựng công trình ngầm đô thị.
• Chỉ dẫn tính toán tải trọng và tác động lên công trình ngầm.
• Chỉ dẫn chung về tính toán kết cấu công trình ngầm.
• Hướng dẫn kỹ thuật thiết kế và thi công chống giữ hố đào.
• Chỉ dẫn kỹ thuật thi công theo phương pháp kích ép ống.
• Hướng dẫn sử dụng chương trình PLAXIS tính toán công trình ngầm.
• Hướng dẫn sử dụng chương trìnhứAGE CRIPS tính toán công trình ngầm.
• Chỉ dẫn kỹ thuật chống thấm cho công trình ngầm.
Các áp dụng thực tế của đề tài:
1. Thiết kế kỹ thuật cho nút giao thông ngầm Kim Liên.
2. Thiết kế kỹ thuật cho các khu vệ sinh công cộng ngầm của nội đô Hà Nội.
3. Thiết kế kỹ thuật cho Gara ô tô ngầm tại Hà Nội phần ngầm. Công trình đã thi công và cũng thực thi các quan trắc lâu dài trong quá trình thi công, khai thác.
Thư viện Bộ Xây dựng