QUY HOẠCH KHÔNG GIAN NGẦM THÀNH PHỐ

QUY HOẠCH KHÔNG GIAN NGẦM THÀNH PHỐ
Chương 1: Tổ chức khai thác không gian ngầm
1. Tổng quan
Trong những năm gần đây, dân số đô thị tăng với tốc độ vô cùng lớn, nhiều
nước đạt tới 80% dân số cả nước.
Mật độ dân số trong đô thị đạt tới 150000 người/km
2
và tiếp tục tăng. Vì vậy
các vấn đề phát triển đô thị trở nên vô cùng phức tạp, đặc biệt là trong vấn đề xây
dựng nhà ở, mạng lưới giao thông và các công trình cơ sở hạ tầng để đảm bảo cuộc
sống bình thường đô thị.
Ngoài ra việc đảm bảo sự vận hành hoạt động bình thường – an toàn – hiệu quả
cho các công trình, khu vực và thành phố trên bề mặt sẽ đòi hỏi ngoài các công
trình có thể xây dựng trên mặt đất còn có các công trình bắt buộc phải đặt trong
lòng đất.
Tất cả các vấn đề trên có thể được giải quyết hiệu quả nhờ sử dụng các giải
pháp khai thác hợp lý không gian ngầm Thành phố.
Khi xây dựng một công trình ngầm nào đó cần phải xem xét mối quan hệ, sự
ảnh hưởng về tất cả mọi phương diện: giao thông, an toàn… với các công trình lộ
thiên lân cận và các khu vực đô thị trực tiếp hoặc gián tiếp chịu sự ahr hưởng của
công trình ngầm.
Các công trình ngầm khi xem xét cần xem xét đến nhu cầu thực sự của công
trình ngầm cụ thể với quy mô cụ thể xem có phù hợp với sự phát triển và nhu cầu
1
của từng giai đoạn phát triển của thành phố hay không ( Ví dụ: Ở những mô hình
đô thị nhỏ không nên làm các công trình lớn và phức tạp).
2. Những đặc điểm

Những nguyên nhân gây nên sự quan tâm tới không gian ngầm:
- Nhu cầu thực sự của cuộc sống hay xã hội loài người đối với các loại công
trình ngầm khác nhau.

- Các vấn đề về xung đột, sự cố xuất hiện trong quá trình thiết kế, thi công,
xây dựng và sử dụng Công trình ngầm. Sự tương tác giữa các Công trình ngầm.
- Các vấn đề liên quan đến sự ảnh hưởng, tác dụng tương hỗ của các Công
trình ngầm với các công trình xây dựng lân cận, các môi trường liên quan.
 Việc quy hoạch – sử dụng – thiết kế - xây dựng… đối với không gian ngầm
thành phố được tiến hành để bố trí – xây dựng và sử dụng các Công trình ngầm và
các công trình xây dựng liên quan khác. Để thực hiện tốt và hiệu quả các vấn đề
trên người – đơn vị - chính quyền… phải tiến hành một số vấn đề như sau:
+ Phải nghiên cứu quy luật và chiến lược khai thác không gian ngầm.
+ Nghiên cứu, soạn thảo và xây dựng các luận cứ, cơ sở khoa học các lý thuyết
liên quan tới thiết kế - khai thác hệ thống Công trình ngầm và sử dụng khai thác
không gian ngầm.
+Nghiên cứu chi tiết, toàn diện và tổng kết các kinh nghiệm của nhân loại về tổ
chức khai thác không gian ngầm đô thị.
+Nghiên cứu hoàn thiện các giải pháp quy hoạch, lý thuyết quy hoạch không
gian của các Công trình ngầm và hệ thống Công trình ngầm có xét đến những
2
thành tựu về kiến trúc, nghệ thuật xây dựng, các đặc điểm tam – sinh lý của con
người trong Công trình ngầm cũng như mức độ an toàn của Công trình ngầm.

Những yếu tố cần chú trọng trong quá trình khai thác không gian ngầm Thành
phố:
- Đặc điểm hoạt động, kiến trúc đối với không gian và Công trình ngầm.
- Lưu ý đến đặc điểm về công tác quản lý dự án, điều hành dự án xây dựng
Công trình ngầm.
- Phải xây dựng chiến lược khai thác không gian ngầm đô thị.
- Cần chú ý đến các giải pháp bố trí cấu trúc Công trình ngầm đô thị.
- Chú ý đến việc chọn lựa phương pháp tổ chức, thực hiện xây dựng Công trình
ngầm và hệ thống Công trình ngầm.
- Lựa chọn phương thức, chiến lược, sơ đồ đầu tư xây dựng và khai thác Công

trình ngầm.
Quy hoạch và khai thác không gian ngầm về bản chất là một bộ môn khoa học
trong tổ hợp rất nhiều ngành khoa học từ nghiên cứu lý thuyết cơ bản, công nghệ
liên quan đến lòng đất. Vì vậy, bài toán quy hoạch sử dụng không gian ngầm
không thể giải quyết một cách riêng lẻ, độc lập so với các ngành khoa học liên
quan.
Sơ đồ quy hoạch kiến trúc đối với các công trình ngầm ( giao thông, kĩ
thuật….) cần phải được xem xét trong các điều kiện cụ thể về nhu cầu, số lượng,
chủng loại… của các Công trình ngầm đã - đang và sẽ sử dụng.
3
Sự biến đổi trạng thái khối đất đá khu vực xây dựng dưới sự tác động của quá
trình xây dựng – sử dụng Công trình ngầm.
Các hiểm họa tiềm ẩn ngay chính trong các Công trình ngầm ( khí ngầm,
nước… trong CTN)
Sự tồn tại và biến đổi của các loại công trình xây dựng lộ thiên ở khu vực xây
dựng – đây chính là công trình ảnh hưởng trực tiếp lên bài toán quy hoạch .
Phải xem xét tới các thành tựu về tất cả các lĩnh vực liên quan tới khoa học –
công nghệ - các vấn đề quy hoạch sử dụng không gian ngầm.
Để đạt được mục tiêu về quy hoạch, khai thác hiệu quả nên tập trung giải
quyết các vấn đề cơ bản như sau:
- Hệ thống hóa các khái niệm, các bước tiếp cận, kinh nghiệm tổ chức.
- Thực hiện nghiên cứu các vấn đề, các quy luật tổ chức khai thác không
gian ngầm.
- Soạn thảo những lý luận cơ bản để thiết kế, sử dụng, xây dựng Công trình
ngầm và hệ thống Công trình ngầm – khai thác không gian ngầm.
- Nghiên cứu đề xuất các sơ đồ tổ chức, các sơ đồ công nghệ để khai thác
không gian ngầm thành phố.
- Nghiên cứu, đề xuất các lý thuyết về quản lý các dự án khai thác các không
gian ngầm đô thị.
4

Chương 2: Trạng thái các vấn đề, các bài toán nghiên cứu và
các phương pháp tổ chức, quy hoạch, khai thác không gian
ngầm thành phố
2.1 Những nguyên tắc cơ bản.
+Tổ chức: - là tính toán trật tự, tính phối hợp của các thành phần riêng biệt.
- là liên kết tất cả mọi người cùng phối hợp thực hiện một chương
trình, một hoạt động, một mục tiêu trên cơ sở các thao tác và nguyên tắc nhất định.
Các đặc điểm cần lưu ý:
- Việc khai thác, xây dựng và sử dụng không gian ngầm là sự biến đổi liên tục
của các điều kiện mỏ - địa chất, địa cơ học của lòng đất, không theo quy luật và
gần như không thể dự đoán – dự báo trước.
- Toàn bộ công tác tổ chức khai thác không gian ngầm bị phức tạp hóa ở mức
độ rất lớn vì các yếu tố sau:
- Các quan điểm khác biệt về bảo vệ môi trường trong quá trình
sử dụng – khai thác không gian ngầm.
- Các sự cố phá hủy, phá hoại có thể xảy ra khi tiến hành các
công tác chuẩn bị khai thác không gian ngầm.
- Sự cần thiết phải nâng cao mức độ an toàn.
5
- Cường độ sử dụng không gian ngầm ngày càng tăng.
- Ngoài không gian ngầm thì trong đô thị cần đảm bảo các
không gian khác.
Trong thực thế, việc tổ chức khai thác không gian ngầm thành phố sẽ dẫn đến việc
giải quyết tổ hợp hai bài toán sau:
- Nhóm các bài toán về các nguyên lý chung tổ chức khai thác không gian
ngầm, các chức năng của chúng có tính đến các tính chất của môi trường,
các yêu cầu của công nghệ xây dựng ngầm, các kinh nghiệm khai thác
không gian ngầm thành phố của nhân loại.
- Nhóm các bài toán về tổ chức các quá trình khai thác không gian ngầm
trên cơ sở các thành tựu quản lý các dự án xây dựng, thẩm định Công trình

ngầm; tuyển chọn các đơn vị xây dựng Công trình ngầm. Sử dụng các sơ
đồ đầu tư hiệu quả, sử dụng các sơ đồ tổ chức – xây dựng Công trình ngầm
tiên tiến.
Mục tiêu của việc tổ chức khai thác không gian ngầm nhằm đưa ra cơ sở khao
học nghiên cứu các quy luật khách quan, các mối quan hệ tương hỗ giữa các
phương pháp nghiên cứu khai thác lòng đất; các quá trình khai thác không gian
ngầm; chiến lược và sơ đồ tổ chức không gian ngầm.

6
Cấu trúc khoa học của lĩnh vực tổ chức khai thác không gian ngầm có thể tổ
chức theo 4 hướng như sau:
1. Phương pháp luận khai thác lòng đất: nghiên cứu xây dựng các đặc
tính hợp lý về kinh tế xã hội của công tác khai thác không gian ngầm.
Nghiên cứu các quy luật hoàn thiện các giải pháp quy hoạch kiến trúc
không gian ngầm.
2.Chiến lược tổ chức khai thác không gian ngầm, các vấn đề - quan điểm
và đặc tính của nó.
3. Nghiên cứu các luận chứng, luận cứ, các sơ đồ tổ chức Công nghệ khai
thác không gian ngầm. Vai trò của công nghệ hiện đại, phát triển hoàn
thiện các sơ đồ công nghệ; phân loại và lựa chọn.
4.Quản lý tổ chức xây dựng các Công trình ngầm, quản lý khai thác Công
trình ngầm và không gian ngầm trong điểu kiện thực tế. Các công tác tài
chính trong xây dựng Công trình ngầm.
2.2 Các phương pháp tiếp cận và các nguyên lý tổ chức khai thác không gian
ngầm.
Mục tiêu chính của việc khai thác không gian ngầm bao gồm:
- Sử dụng hợp lý và kinh tế nguồn tài nguyên đất đắt đỏ liên quan tới
việc giải phóng mặt đất khỏi các công trình khác nhau.
=> Tạo điều kiện tăng không gian trống, cây xanh, các hồ nước…
7

- Tạo những điều kiện thuận lợi và tiện nghi hơn cho nhân dân, cơ quan,
đô thị để xây dựng mới, sửa chữa nhà, công trình, các thiết bị khác nhau
thuộc hạ tầng kỹ thuật đô thị.
- Tạo các điều kiện để hình thành và tổ chức một hệ thống giao thông
thống nhất, có hiệu quả, liên kết tất cả các loại hình , công trình giao
thông thành phố ở những khu vực cổ - cũ – mới. Liên kết hệ thống ở các
mức khác nhau, các hệ thống dẫn nối.
- Tạo nên tiền đề để làm sạch môi trường đô thị nhờ việc sử dụng tất cả
các công trình ngầm kỹ thuật đặc chủng, các công trình ngầm giao
thông.
- Đảm bảo cho sự phát triển liên tục và hình thành các điều kiện xây
dựng tối ưu, khai thác và sửa chữa mạng lưới công trình kỹ thuật đô thị
(đường ống, đường cáp, các kênh – các đường hầm kỹ thuật) sử dụng
các công nghệ tiên tiến.
- Tạo nên các tiền đề để giải quyết các nhiệm vụ về kỹ thuật, mỹ
thuật… nhằm hình thành môi trường đô thị sạch – đẹp, thuận lợi và hợp
lý. Xây dựng các công trình có không gian đẹp, gìn giữ các giá trị lịch sử
văn hóa truyền thống cũng như các phong cảnh thiên nhiên không lặp
lại.
- Mở rộng phát triển Công trình ngầm trên cơ sở kết hợp kiến trúc
không gian truyền thống và không gian ngầm. Đa dạng hóa, tăng cường
chất lượng Công trình ngầm, biến chúng trở thành nguồn dự trữ quan
trọng để tiết kiệm đất đai.
8
2.3 Phương pháp tiếp cận hệ thống và cấu trúc đặc điểm các vấn đề khai thác
– sử dụng không gian ngầm.
Không gian ngầm là một mô hình vô cùng phức tạp được sử dụng trong quá
trình tiếp cận để giải quyết vấn đề nhằm phục vụ cho việc đánh giá sơ bộ.
Tập trung tất cả nguồn nhân lực, các tổ chức khác nhay để giải quyết một cách
tổng hợp , một cách hệ thống nhằm tăng hiệu quả lâu dài, bền vững.

Vì sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống nên ta có nhiều phương pháp đối
lập nhau, chưa hợp lý. Chính vì sự khác biệt nên đây là lĩnh vực cần nghiên cứu,
đầu tư sâu và càng sớm càng tốt.
Cấu trúc của các vấn đề khai thác không gian ngầm dựa trên cơ sở phương
pháp tiếp cận hệ thống sẽ có thể phát triển theo nhiều cách khác nhau, theo các mô
hình khác nhau:
+ Mô hình về khái niệm các bước tiếp cận hệ thống không gian ngầm.
+ Mô hình nhiều thành phần:
- Hệ sinh thái – Con người – Công trình ngầm
- Công trình ngầm – Môi trường sinh thái
- Con người – Môi trường sinh thái – Công trình ngầm
Các thành phần này có mối quan hệ khăng khít, cơ bản nhất.
+ Mô hình mô phỏng hệ thống địa kỹ thuật tự nhiên trong đó thể hiện toàn
bộ hệ thống quan hệ tương hỗ giữa các điều kiện địa kỹ thuật, điều kiện tự nhiên
dưới sự tác động của tất cả mọi hoạt động chính của con người.
9
+ Mô hình sử dụng không gian ngầm theo ý nghĩa và mối quan hệ của hệ
thống Công trình ngầm và tự nhiên. Trong quá trình sử dụng không gian ngầm tất
cả các giải pháp nhân tạo của con người phải đảm bảo an toàn sinh thái cho công
tác khai thác lòng đất, hướng tới việc bảo vệ lòng đất như một phần của thế giới tự
nhiên và như một dạng không gian sống đặc biệt.
Những mô hình được đề cập ở trên là những mô hình mang nặng tính lý thuyết,
chủ yếu phục vụ cho quá trình dự báo bước đâu.
Các mô hình trên có sự phức tạp bởi ảnh hưởng của các yếu tố như:
- Số lượng các thành phần trong mỗi mô hình là khá lớn.
- Mối quan hệ giữa các thành phần trong từng mô hình là phức tạp.
- Tất cả các tác động nhất thời và lâu dài không chỉ gây nên ảnh hưởng mang
tính cục bộ mà còn mang tính lâu dài, ảnh hưởng lãnh thổ.
- Các quá trình biến đổi vật chất, biến đổi cơ học.
……

10
Một số đặc điểm cần lưu ý khi tiến hành giải quyết bài toán khai thác Công trình
ngầm và không gian ngầm:
- Mức độ an toàn chuyển động trong các đường hầm của tất cả phương tiện
vận tải được đảm bảo ở giá trị rất cao. Điều này làm tăng trưởng giá trị tổng
thể của quá trình xây dựng các công trình ngầm.
- Đảm bảo sự gia tăng độ linh hoạt của con người ( khả năng cơ động – vận
chuyển của con người) điều này làm tiết kiệm thời gian và giữ gìn cảnh quan
thiên nhiên.
- Cần xem xét đến đặc thù của quá trình xây dựng ngầm, sự cố tai nạn xảy ra
trong quá trình khai thác – sử dụng công trình ngầm.
- Các đặc điểm về bảo vệ môi trường trong quá trình xây dựng – khai thác –
sử dụng Công trình ngầm.
- Nhu cầu khai thác không gian ngầm ngày càng tăng cao, sẽ gay ra những
bất đồng có liên quan.
- Giá trị và tỉ lệ các dự án Công trình ngầm có quy mô lớn, kích thước lớn,
độ phức tạp lớn… ngày càng gia tăng.
- Sự biến đổi mãnh liệt của công nghệ, thiết bị, của khoa học… trong lĩnh
vực khảo sát – tư vấn thiết kế - thi công xây dựng – sử dụng – bảo dưỡng –
sửa chữa – khôi phục và loại bỏ Công trình ngầm và hệ thống Công trình
ngầm
11
Mục tiêu chính của việc khai thác không gian ngầm.
1. Cho phép bố trí trong lòng đất các đầu mối xí nghiệp – nhà máy có thể gây
nguy hiểm cho môi trường xung quanh ( nhà máy điện hạt nhân, nhà máy hóa
học…)
2. Đảm bảo điều kiện lao động, điều kiện sống, điều kiện nghỉ ngơi đi lại tốt
nhất cho dân cư đô thị.
3. Tăng cường diện tích cây xanh mặt đất, hình thành môi trường đô thị mỹ
thuật, trong sạch và tiện ích.

Những lợi thế của việc khai thác không gian ngầm so với không gian truyền thống:
+ Đây là không gian phù hợp để bố trí các công trình hạ tầng kĩ thuật khó
có thể bố trí trên mặt đất hoặc các công trình mà sự tồn tại của chúng trên
mặt đất là không chấp nhận được.
+ Khả năng đảm bảo sự an toàn tự nhiên cho tất cả những gì nằm trong
lòng đất.
+ Bảo vệ được môi trường trên mặt đất tránh những sự phá hoại do các
hoạt động thông thường.
+ Đặc tính kín đáo để cất giữ , bảo quản các thiết bị công nghệ chuyên
dung.
+ Lợi thế về các điều kiện sử dụng không gian ( nhiệt độ, tiếng ồn, chấn
động… ) cho các chủng loại, hạng mục, công trình đặc chủng.
12
Một số nguyên lý quy hoạch không gian ngầm:
Từ kinh nghiệm xây dựng và sử dụng Công trình ngầm trên Thế giới ta nhận thấy
khi quy hoạch không gian ngầm cần tuân thủ một số nguyên lý như sau:
1. Từ mục tiêu, nhu cầu, các điều kiện chức năng – kĩ thuật người thiết
kế sẽ xác định vị trí, chủng loại, thành phần của Công trình ngầm, cụm
và hệ thống Công trình ngầm; các giải pháp kết cấu, các giải pháp quy
hoạch kiến trúc cho Công trình ngầm.
2. Việc xác định chủng loại Công trình ngầm phải xét đến đặc tính của
quá trình sản xuất, các phương tiện vận tải vận hành trong đó, mức độ
tiến bộ của dây chuyền công nghệ hiện hành và nhu cầu của chúng.
3. Cấn phải thống nhất hóa việc lựa chọn, sử dụng thiết bị xây dựng, các
thiết bị kiểm tra, giám sát, quan trắc địa kĩ thuật, địa chất, gia cường…
4. Nghệ thuật kiến trúc ngầm và khai thác không gian ngầm phải được
xây dựng và sử dụng trên cơ sở tổ hợp của rất nhiều ngành khác nhau
trong đó thiết kế nội thất đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra Công
trình ngầm và giải quyết các bài toán xây dựng, kỹ thuật và công nghệ.
13