SỰ CỐ KỸ THUẬT, THẢM HỌA ĐỊA KỸ THUẬT VÀ CÁC GIẢI PHÁP TẠI VIỆT NAM

SỰ CỐ KỸ THUẬT, THẢM HỌA ĐỊA KỸ THUẬT
VÀ CÁC GIẢI PHÁP TẠI VIỆT NAM
GS.TS. Nguyễn Trường Tiến
Phó TGĐ Tổng công ty Xây dựng Hà Nội
Chủ tịch Hội Cơ học đất và Địa KTCT VN (VSSMGE)

Tóm tắt: Bài viết trình bày về điều kiện địa chất, tự nhiên và thảm họa địa kỹ thuật tại Việt
Nam. Sự cố tại các dự án vì lý do nền móng, lũ lụt, ổn định mái dốc được thảo luận. Giải pháp
địa kỹ thuật, và phương pháp cải thiện đất để tăng giá trị, chất lượng cũng như để giảm chi phí,
thảm họa địa kỹ thuật và rủi ro được kiến nghị.

Từ khóa: Sự cố của nền móng, cải tạo đất, lũ lụt, ổn định mái dốc.
GIỚI THIỆU
1. Điều kiện tự nhiên của Việt Nam
Việt Nam có hơn 4000 năm lịch sử, diện tích tự nhiên là 332000 km2 (số 8) và 3000km
bờ biển. Dân số của Việt Nam là 86 triệu người; hơn 70% dân số là nông dân. Việt Nam
là một đất nước trẻ, có sự kết hợp của văn hóa phương Đông và văn minh phương Tây.
Người Việt Nam cởi mở, linh hoạt, chân thành, có lòng hảo tâm và thông minh như cây
lúa, cây tre, đất, nước, khí… Hình ảnh của Việt Nam là chữ S và số 8. Điều này có nghĩa
là sự thành công, hài lòng, phát triển bền vững và số 8 là số của Phật. Happy tiếng Việt
Nam có nghĩa là Hạnh phúc. Hai từ đều được bắt đầu bằng chữ H, do đó chúng ta có
cuộc sống Hạnh phúc, có chỉ số Hạnh phúc cao.
Việt Nam bắt đầu bằng chữ V, có nghĩa là Value và Victory là giá trị và thắng lợi,
đồng thời tận hưởng cuộc sống vui vẻ ở Việt Nam

Hình 2a: Đồng bằng sông Hồng

Hình 1. Bản đồ Việt Nam –
Hình chữ S và số 8
Hình 1 và 2 là giới thiệu về bản đồ Việt Nam
và đồng bằng các sông

Hình 2b: Đồng bằng sông Cửu Long

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

1


Đồng bằng Sông Hồng: Dân số khoảng 20 triệu người, gồm Thủ đô Hà Nội và các tỉnh
Hải Phòng, Hải Dương, Thái Bình, Ninh Bình, Hà Nam, Hưng Yên
Đồng bằng Sông Cửu Long: Dân số khoảng 20 triệu người, gồm Thành phố Hồ Chí
Minh và các tỉnh Long An, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long, Kiên Giang, Tiền Giang,
Bến Tre
Sau năm 1975, Việt Nam có nhiều cơ hội để phát triển và xây dựng lại đất nước tốt
đẹp hơn. Tuy nhiên, chúng ta cũng phải đối mặt với rất nhiều khó khăn vì thực trạng yếu
kém của chất lượng giáo dục và đào tạo, tự nhiên và thảm họa địa kỹ thuật. Ngày nay,
Việt Nam vẫn còn là một đất nước nghèo, thu nhập bình quân đầu người đạt khoảng
1000USD/người/năm. Tại nhiều nơi, thu nhập bình quân đầu người thậm chí là
200USD/người/năm. Vì vậy yêu cầu cần phải xây dựng các con đường, cây cầu, hạ tầng
cơ sở, các tòa nhà, nhà máy, trường học, thăm dò các mỏ tài nguyên thiên nhiên là một
yêu cầu khách quan và trở nên cấp thiết . Theo thống kê khoảng 70% sự cố các công trình
là do nền móng. Vì vậy thật dễ để nhận thấy vai trò quan trọng của địa kỹ thuật và kỹ
thuật nền móng cho sự phát triển bền vững của Việt Nam.
1.1. Điều kiện nền đất
- Đất tại địa tầng sông Hồng và đồng bằng Cửu Long có nhiều khu vực đến 40m đất
sét mềm. Đất sét thường có lẫn tạp chất hữu cơ
- Mực nước ngầm gần mặt đất (ở 0,5-2,5 m chiều sâu).
- Độ ẩm tự nhiên thường cao hơn giới hạn chảy
- Trị số N của xuyên tiêu chuẩn, giá trị của SPT: 0-5
- Sức kháng cắt không thoát nước của đất sét yếu: 10-40KPa

- Chỉ số nén: 0,6-1,0
- Hệ số lỗ rỗng: 1,5-2,0
- Lượng mưa hàng năm 1000-2000 mm
1.2. Nền đất yếu tại Việt Nam đã và đang đặt ra các vấn đề sau
- Nền móng của đường, các tòa nhà và kết cấu khác có thể
+ Biến dạng: Biến dạng lớn. Trong nhiều khu vực của sông Mekong, biến dạng là
khoảng 3-5m; với đất đắp cao khoảng 5-8m,
+ Ổn định: Khả năng chịu lực, sự ổn định của mái dốc và áp lực lên tường chắn
+ Thấm: Cát chảy, cát lở, sự sói ngầm
+ Hóa lỏng: động đất, tải trọng động của các phương tiện giao thông, tải trọng của
đường sắt
- Khó khăn:
+ Xây dựng đường giao thông, đê điều và các công trình khác
+ Sự cải tạo và nâng cấp của những con đường và đê hiện tại,
+ Xây dựng những công trình tại vùng ngập lũ
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

2


+ Sự trượt lở dọc theo hệ thống đường cao tốc
+ Ổn định bờ sông và bờ biển
+ Xây dựng các nhà máy thủy điện, đập, đường cao tốc và đường sắt trên đất yếu
+ Công trình ngầm, đường hầm, bãi đậu xe, hệ thống tàu điện ngầm.
+ Xây dựng công trình trên những vùng đất mới được san lấp và ngoài khơi
+ Các vấn đề về xây dựng và điều kiện đất yếu được thể hiện trên Hình 3.

Hình 3: Các vấn đề do nền đất yếu

2. Địa kỹ thuật và các vấn đề về thảm họa địa kỹ thuật

2.1. Xây dựng đường giao thông
- Trượt lở tự nhiên. Việt Nam chưa có kỹ thuật, công nghệ thích hợp để bảo vệ ổn định
chống trượt lở. Các kỹ sư tư vấn chưa thật sự quan tâm đến việc bảo vệ mái dốc

Hình 4: Ổn định mái dốc và trượt lở mái dốc
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

3


- Đất đắp trên nền đất yếu như tại cầu Văn Thánh (Thành phố Hồ Chí Minh). Kết thúc
của biến dạng có thể là 3m, bằng khoảng 10% chiều dày lớp sét yếu bên dưới lớp đất đắp.
Sự cố công trình là chỉ cắm bản nhựa xuống độ sâu 15m, trong lúc chiều dày lớp đất yếu
là 30m
- Có sự khác nhau giữa sự biến dạng của đường và cầu. Người thiết kế đã không gia cố
nền đất đắp, nơi tiếp giáp với mố cầu
2.2. Sự cố Cầu Cần Thơ

Dr il l ed ho l e posit ion

Can t ho br idge

Hình 5.1. Cầu Cần Thơ

Hình 5.2. Vị trí cọc khoan nhồi và điều kiện nền đất

Sự cố Cầu Cần Thơ được cho là do sự chênh lệch về độ lún giữa các trụ chính (13, 14,
15) và trụ phụ. Các trụ chính sử dụng cọc khoan nhồi độ sâu 80m, các trụ phụ sử dụng
cọc đóng độ sâu 37m. Tuy nhiên trong quá trình thi công thì các trụ phụ lại là thành phần
tham gia chịu lực chính. Các trụ phụ và trụ chính 14 đã chịu phần lớn các tải trọng từ các

dầm sàn bê tông. Đây là bài toán dầm đặt trên các gối tựa và chưa được liên kết bằng
thép dự ứng lực

Hình 5.3. Các trụ phụ để thi công (trục 13 – 15). Sự sụp đổ của các trụ phụ là do chênh lệch độ
lún trong một trụ phụ (Theo báo cáo của Ủy ban nhà nước 7 – 2008) Cấu kiện thép: Cột thép
H350x350 Kết cấu thép: liên kết giữa cột và dầm là liên kết bulong

Hình 5.4. Cột của các trụ phụ để thi công
(trục 13 – 15)

Hình 5.5. Nền đất bên dưới trụ phụ
(Móng cọc: Cọc bê tông 300x300, 14 cọc cho
một cột, sâu 37m)

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

4


1. Bùn sét, 2. Cát mịn, 3. Bùn sét,
4. Bùn sét lẫn hữu cơ xen kẹp cát mịn,
5. Cát mịn, 6. Sét dẻo mềm

Hình 5.6. Trụ cầu (trục 13 – 15), 5 phút trước
khi sụp đổ ngày 26/9/2007

Hình 5.7. Trụ phụ bị sụp đổ, 54 người chết

Hình 5.8. Nghiên cứu toàn bộ các chi tiết của trụ phụ

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

5


2.3. Hố đào và xây dựng tầng hầm cho các tòa nhà cao tầng
Tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, rất nhiều nhà cao tầng đang được xây dựng.
Số lượng tầng hầm của các ngôi nhà cao tầng là từ 1 đến 5 tầng. Sự cố và sụp đổ của các
công trình lân cận đã xảy ra. Nguyên nhân của các sự cố là sai lầm từ các khảo sát địa
chất công trình, thiết kế và thi công tường chắn đất, bảo vệ dòng chảy và quan trắc
chuyển động của đất, quản lý chất lượng, đảm bảo chất lượng và giám sát… Các dịch vụ
tư vấn trong nhiều trường hợp không chuyên nghiệp và thiếu các tiêu chuẩn đạo đức.
Dưới đây trình bày sự cố tại cao ốc Pacific.

Hình 6. Sự cố tại Viện khoa học xã hội, Thành phố Hồ Chí Minh (10.2007)
vì đào đất và xây dựng tầng hầm tại cao ốc Pacific
Điều kiện đất nền tại cao ốc Pacific: Địa tầng của đất nền theo kết quả khảo sát 2/2006
Số
TT

1
2
3
4
5
6
7
8

Loại đất

Đất đắp
Sét pha
Sét + Sỏi sạn
Sét pha
Cát mịn đến trung
Sét màu nâu cứng đến rất cứng
Sét pha, nửa cứng
Cát hạt trung

Chiều dày (m)

1.0
4.0
3.3
4.1
29.0
15.1
2.3
Đến độ sâu 80m

SPT
(N/30)

Ghi chú và độ sâu
(m)

5
13
10

18
42
29
34

1m
5m
8.3m
12.4m
41.4m
56.5m
78.8m
Không rõ chiều dày

+ Địa chất thủy văn: Mực nước ngầm ở độ sâu 9.0m
+ Các kết quả thí nghiệm thấm của các mẫu đất từ độ sâu 17m đến 25m được thực hiện
vào tháng 11 năm 2008 và tháng 1 năm 2009 (sau khi bơm phụt vữa xi măng) cho hệ số
thấm trung bình là khoảng 3x10-6cm/s các hố khoan trên cùng cho địa tầng đã bị thay đổi:
+ Từ mặt đất đến 17m: đất lẫn vữa xi măng
+ Từ 17m độ sâu đến 25m: Vữa xi măng
+ Chủ đầu tư đã tiến hành khoan khảo sát địa chất công trình vào tháng 3 năm 2009.
Kết quả chính là

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

6


STT
Lớp đất đắp

Loại đất

Chiều dày

SPT (N/30)

Ghi chú và
độ sâu

1
2
3
4
5a
5
6
7
8

Sét pha nhẹ
Sét pha nặng
Sét pha
Sét pha nặng
Sét pha
Cát pha
Sét mềm màu đỏ trạng thái cứng
Sét pha nặng
Cát pha

1.3
1.7
2.5
2.5
1.1
32
12
6
20

7–9
16 – 20
11 – 14
10 – 12
22
12 – 31
46 – 50
35 – 50
29 – 50

2.3
4.0
6.5
9.0
10.1
42.1
54.1
60.1
80.1

Kết quả của hai lần khảo sát đất nền vào năm 2006 và 2009 là tương đối thống nhất
- Đặc điểm công trình, móng và tầng hầm
+ Kích thước tầng hầm: 37.2 x 47.2m
+ Số lượng tầng hầm: 5,5m (độ sâu 22m)
+ Chiều cao công trình: 83.5m
+ Móng là cọc BARRETTESS: 1.2 x 2.8m, bê tông mác 300, sâu 67.6m, sức chịu tải
tính toán là 1500 tấn
+ Cọc được thử tải đến tải trọng 1500 tấn, có độ lún là 3mm
+ Cọc được thử tải đến tải trọng 3000 tấn, có độ lún là 10mm
+ Độ lún dư sau giảm tải là 2.0mm
+ Đài cọc 3.0m, bê tông mác 400
+ Vách tầng hầm 30.8m, dày 100cm, mác 400
Kết cấu là khung BTCT, cột 140 x 140cm, vách cứng 20cm – 35cm tại khu vực cầu
thang và thang máy. Bê tông mác 400
- Sự cố công trình
+ Tường tầng hầm có khuyết tật 20 x 80cm ở độ sâu khoảng 21m. Nước và đất tràn
vào hố móng đã gây sập tòa nhà Viện phát triển bền vững Nam Bộ thuộc Viện Khoa học
Việt Nam
+ Các mối nối của tường tầng hầm bị thấm nước
+ Sự có mặt của lớp cát mịn, cát trung với chiều dày 18m, xuất hiện ở độ sâu 12m, có
hệ số thấm cao
+ Nước ngầm thấm và chảy vào hố móng trong quá trình đáo móng đã gây lún đất nền
xung quanh hố đào là nguyên nhân chủ yếu gây nên sự cố
- Khắc phục sự cố
- Chủ đầu tư đã cho thi công cọc bơm phun (Jet Grouting) đến độ sâu 25m ở bên ngoài
tường vây, nơi có mối nối giữa 2 cọc Barrette
- Chủ đầu tư đã thi cho công các cột gia cường tại vị trí mối nối giữa hai cọc Barrette
phía bên trong tầng hầm
- Kết quả khoan cho thấy các lớp đất đến độ sâu 25m đã được trộn với xi măng và có
hệ số thấm thấp

- Đã thi công đài móng tầng hầm dày 3m
- Hiện nay bên trong các tầng hầm là khô, không có nước thấm
- Nhận xét và kết luận
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

7


+ Nguyên nhân gây sự cố công trình là do khuyết tật của tầng hầm. Tầng hầm bị thấm
nước, gây dịch chuyển lớn đất nền
+ Hiện nay sự cố đã được khắc phục. Hầm không bị thấm nước bằng các cọc bơm
phun áp lực bên ngoài tường chắn và các cột bê tông bên trong tường chắn đến độ sâu
25m tại vị trí mối nối. Đây là giải pháp hợp lý, tăng khả năng chống thấm cho công trình.
Các hố khoan kiểm tra cho hệ số thấm của các lớp đất được bơm phụt xi măng đạt trị số 3
x 10-6 cm/s
+ Sức chịu tải của cọc cho công trình là an toàn
+ Chủ đầu tư đã có các giải pháp để khắc phục hậu quả sự cố với các chủ công trình
lân cận
2.4. Sự cố của cọc đóng tại dự án nhà máy xi măng Thăng Long
Tổng quan:
- Tải trọng cho phép của một cọc là 205 tấn. Tổng số cọc là 404 cọc
- Búa Diesel 7,2 tấn, chiều cao rơi là từ 1.5 - 2.2m
- Chuyển vị của đầu cọc được thay đổi từ 0.69m đến 1.61m. Hầu hết có chuyển vị
khoảng 1.0m
- 80% cọc triển khai thực hiện có khuyết tật ở độ sâu 7-10 mét. Các cọc bị hư hỏng
trong khi lái xe do thiếu kinh nghiệm trong xi măng đất subsoil khó khăn

Hình 7. Mặt cắt địa chất công trình của dự án

Hình 9. Cấu trúc phá hoại móng cọc

tại nhà máy xi măng Thăng Long

Hình 8. Thiết kế móng cọc
(Cọc ép, cọc rỗng bê tông dự ứng lực Φ0.7m,
L = 35m)

Hình 10. Nước ngập trên mặt đất 4m
(tháng 11 năm 2007)

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

8


Hình. 11 người dân nghèo và các
quốc gia nghèo dễ bị thiên nhiên và
con người gây ra tai họa

2.5. Lũ lụt, biến đổi khí hậu, và các thách thức
Trong 50 năm qua, nhiệt độ trái đất đã tăng lên 0.70C. Việt Nam là một trong 5 nước
phải đối mặt với sự tăng lên của mực nước biển. Nếu mực nước biển tăng lên 1m, vùng
Đồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng Sông Cửu Long sẽ bị ngập nước. 70% diện tích của
vùng Đồng bằng Sông Cửu Long sẽ bị dưới mực nước biển
Hiểm họa
Thiên nhiên hoặc con
người gây ra biến đổi
khí hậu - Dự báo

x

Sự tổn thương xã hội, kinh tế, môi trường, thậm chí
yếu tố chính trị gia tăng dân số tại đô thị
Kỹ thuật (EWS, bảo tồn nguồn nước)
Sử dụng quỹ đất, sự suy thoái nguồn nước
Xu hướng, chính sách

Hình 12: Các khu vực nhiệt đới có bão, lốc xoáy

Hình 14. Mưa bão thường xuyên nhấn chìm Việt
Nam

= Rủi ro

Hình 13 Các khu nhiệt đới vực theo dõi

Hình 15. Nam Định 14.8.2003

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

9


Bão, lũ lụt, lở đất thường xuyên xảy ra tại Việt Nam. Khoảng 400 người chết và mất
1,5% GDP bình quân hàng năm. Các công trình xây dựng cần kể đến các tác động trên
trong thiết kế
2.6. Khai thác các mỏ than tại Đồng bằng Sông Hồng
Việt Nam đã có kế hoạch khai thác than ở Đồng bằng Sông Hồng. Dự án đề nghị đã
trình cho chính phủ Việt Nam xem xét, phê duyệt. Mục đích là để khai thác 210 tỷ tấn
than đá trong khu vực này. Tổng diện tích khoảng 3.500km2. Các mỏ than nằm ở độ sâu
150 ~ 2000m dưới mặt đất. Những thách thức và các vấn đề sau đây về thảm họa địa kỹ

thuật và sự cố công trình có thể xảy ra:
- Đất lún trong vùng đồng bằng sông Hồng
- Nước ngầm hạ thấp và vấn đề tài nguyên nước. Các nguồn nước chính của khu vực
có vị trí sâu 70-150 m. Hà Nội và thành phố khác đã có vấn đề nước ngầm hạ thấp do
bơm hút nước từ lòng đất
- Rủi ro từ việc quản lý đất, nước và sản xuất gạo
- Kỹ thuật ứng dụng các giải pháp và công nghệ thăm dò của các loại than cần phải
được nghiên cứu và thử nghiệm
- Đánh giá tác động kinh tế và đánh giá môi trường nên được thực hiện

Hình 16. Cánh đồng lúa ĐBSH

Hình 17. Ruộng bậc thang ở Sapa, Lào Cai

2.7. Khai thác quặng Bô xít và sản xuất Alumin tại Tây Nguyên
Việt Nam đã có cơ hội lớn khai thác quặng bô xít Tây Nguyên và để sản xuất Alumin.
Mục đích là đầu tư nhà máy với nguồn vốn khoảng 20 tỷ USD và sản xuất 12-18 triệu tấn
Alumin/năm. Những thách thức và các vấn đề sau đây thảm họa địa kỹ thuật có thể xảy
ra:
- Để sản xuất 15 triệu tấn Alumin / năm, cần phải thực hiện việc xử lý 23 triệu tấn bùn
đỏ. Các bãi rác và hồ nước để bảo vệ bùn đỏ cần phải được nghiên cứu cẩn thận. Đất và
nước có thể bị ô nhiễm. Lở đất có thể xảy ra
- Rủi ro từ việc quản lý đất, nước và môi trường
- Kỹ thuật ứng dụng và các giải pháp công nghệ để thăm dò quặng bô xít ở khu vực
lớn, đến độ sâu 6m cần được nghiên cứu kỹ lưỡng
- Năng lượng, cấp thoát nước, phát triển cơ sở hạ tầng cần được xem xét
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

10

- Bảo vệ điều kiện tự nhiên như cây cối, rừng, đất, nước và các giá trị văn hóa cần
được xem xét và đánh giá

Hình 18. Hồ bùn đỏ ở Ấn Độ

Hình 19. Công trường thi công Hồ
chứa bùn đỏ tại nhà máy Alumin Nhân
Cơ (ĐăkNông)

2.8. Đồng bằng sông Cửu Long
Các thăm dò và tình hình thực tế của đồng bằng sông Cửu Long được thảo luận trong
các nước ASEAN. Việc xây dựng đập nước và các nhà máy thủy điện dọc theo sông Mê
Kông sẽ có tác động rất lớn đến đất đai và tài nguyên nước trong khu vực này
3. Giải pháp nền móng để giảm thiểu sự cố công trình
3.1. Cọc tiết diện nhỏ
Cọc tiết diện nhỏ là một công nghệ được sáng tạo bởi Việt Nam
3.3.1. Các đặc tính
- Thường được sử dụng trong các khu đô thị từ năm 1981 cho các cơ sở trong khu vực
dân cư dày đặc, đất cải tiến, và các trụ chống đỡ
- Đường kính nhỏ hơn 250 mm.
- Hình dáng: tròn (rỗng cọc d: 11-20 cm), rỗng 8-15 cm.
- Diện tích: Quảng trường: 10 - 25 mm.
Chiều dài: 6-25 m.
- Thi công bằng búa nhẹ, kích thuỷ lực, và độ rung lên đến 25 m.
- Ma sát cọc, tăng diện tích bên.
- Khả năng chịu tải từ 100 kN đến 300 kN.
- Tiết kiệm 50% vật liệu, năng lượng thấp để thi công, năng lượng thi công thấp, độ
rung nhỏ.
3.1.2. Áp dụng

- Giải pháp móng cho những khu vực dân cư đông đúc
- Cải tạo đất
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

11


- Gia cường móng các sự cố công trình
P

a

0

0

30

30

L/3

Z

L

t

2L/3

b

LZ BZ

Hình 20: Sử dụng cọc tiết diện nhỏ để giảm thiểu độ lún và rủi ro các công trình trong đô thị
t: nhỏ hơn 25cm; a: đệm đầu cọc; b: Cọc tiết diện nhỏ

3.1.3. Các công trình áp dụng
- Tòa nhà văn phòng của Bộ khoa học và công nghệ, 39 Trần Hưng Đạo, Hà Nội
- Sự cố nền móng tại Bệnh viện nhi Thụy Điển (1989 – 2005)
- Rất nhiều công trình khác sử dụng công nghệ này

Hình 21: Sử lý sự cố các công trình tại TP Hồ Chí Minh bằng cọc tiết diện nhỏ
(Tòa nhà tại Bình Thạnh và Lê Văn Sỹ)
3.2. Cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi được sử dụng tại Việt Nam trong suốt thập kỷ 90. Cọc khoan nhồi được sử
dụng làm giải pháp móng cho các tòa nhà cao tầng và cầu. Tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh rất
nhiều tòa nhà cao tầng sử dụng cọc khoan nhồi với độ sâu 40 – 50m. Đường kính cọc thường từ
80 – 100cm
3.2.1. Đặc tính
- D = 800 – 2400mm
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

12


- Chiều sâu: 30 – 80m
- Ma sát bên: 90%
- Sức kháng mũi cọc: 10%
- Tải trọng: 4 – 15MN

3.2.2. Kỹ thuật thi công

Hình 22. Quy trình thi công cọc khoan nhồi
1. Định vị tim cọc, 2. Bắt đầu khoan, 3. Đặt vách thành cọc, 4. Bơm dung dịch Bentonite,
5. Khoan đến độ sâu thiết kế, 6. Làm sạch đầu cọc, 7. Mở rộng đầu cọc, 8. Đo độ sâu, 9. Lắp đặt
lồng thép, 10. Đặt ống đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng, 11. Thổi rửa bùn khoan,
12, 13. Đổ bê tông, 14. Hoàn thành đổ bê tông với mũi cọc mở rông, rút thép vách thành cọc
3.2.3. Các công trình áp dụng
- Tòa nhà văn phòng 14 Ngô Quyền, Hà Nội
- Tòa nhà văn phòng số 5 Lê Duẩn, TP Hồ Chí Minh
- Khách sạn Melia, Hà Nội 1995

Hình 23. Khách sạn Melia Hà Nội, sử dụng cọc khoan nhồi (1995)
Đơn vị thi công là Công ty VIC

3.2.4. Bình luận
Yếu tố an toàn cao do sức chịu của cọc nhồi được sử dụng. Hệ số an toàn là 3-6 lần
sức chịu cho phép. Hầu hết các cọc nhồi và cọc ép ở Việt Nam là cọc ma sát.
- Các cọc đóng là giải pháp kinh tế hơn so với cọc nhồi.
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

13


- Cần nghiên cứu độ cứng của một cọc (K = P / S, P = Tải trọng, S = Độ lún) và so
sánh giữa cường độ bê tông ( nền đất và chiều dài) của một cọc và tải trọng cho phép.
- Điều rất quan trọng là làm sạch đáy cọc trước khi đúc bê tông.
3.3. Cọc đóng và cọc ép
3.3.1. Các đặc tính
- Kích thước điển hình

+ Cọc bê tông vuông, kích thước từ 300 – 600mm
+ Diện tích cọc 300 – 400
+ Lực đóng 2000 – 6000kN
+ Sức chịu tải: 1000 - 3000 kN
+ Ưu điểm:
+ Giảm thiểu độ rung và tiếng ồn (cọc ép)
+ Thi công dễ
+ Kiểm tra chất lượng và quản lý chất lượng dễ thực hiện
3.3.2. Kỹ thuật thi công cọc ép
Đối trọng là trọng lượng của khối bê tông.
Đối trọng là trọng lượng của tòa nhà.

Hình 24. Quy trình thi công của cọc ép
1. Cọc ép, 2. Giá thép định hướng cọc, 3. Kích thủy lực, 4. Ống dầu, 5. Đối trọng cân
bằng, 6. Giá đỡ, 7. Khóa, 8. Hộp dầu, 9. Pittong Thủy lực

3.33. Công trình áp dụng
- Khách sạn La Thành (1985)
- TCT Xây dựng Hà Nội (1990)
- Tòa nhà 154 Quán Thánh, Hà Nội (1991)
3.3.4. Phạm vi áp dụng
- Nền móng công trình
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

14


- Công trình 3 tầng
- Cọc ép sau, sử dụng tải trọng của công trình làm đối trọng
- Công trình 9 tầng

3.3.5. Bình luận
- Sử dụng bê tông cường độ cao
- Quản lý chất lượng dễ dàng hơn cọc khoan nhồi
- Hiệu quả kinh tế cao
- Gia tăng lực ma sát ngang nếu sử dụng cọc rỗng
- Có thể sử dụng cọc bê tông dự ứng lực
- Giảm thiểu rủi ro và thảm họa địa kỹ thuật
3.4. Móng cọc cho các hang Carsto ở Việt Nam
Trong suốt 30 năm qua, Việt Nam xây dựng rất nhiều nhà máy xi măng. Hai nhà máy
xi măng đầu tiên là Xi măng Hoàng Thạch (Hải Dương) và Xi măng Bỉm Sơn (Thanh
Hóa), cả hai nhà máy được xây dựng từ năm 1978 – 1983. Trong quá trình xây dựng,
móng của công trình sử dụng loại cọc đóng 300x300mm, chiều dài cọc là 25m. Tại công
trình nhà máy Xi măng Hoàng Thạch đã gặp phải hang ngầm Casto. Bồn chứa Xi măng
cao 56m, đường kính 18m và áp lực là 700kPa. Giải pháp nền móng sử dụng là:
- Cọc ống bê tông được đưa xuống nền đá bằng búa đóng
- Khoan dẫn bằng lỗ rỗng của cọc qua hang ngầm và vào lớp đá dưới đáy hang
- Ống thép được chế tạo và dẫn hướng cọc qua hang ngầm và được đóng vào lớp đá
cứng
- Làm sạch ống bằng nước và áp suất khí
- Lắp đặt cốt thép
- Đổ bê tông
- Sự kết hợp của cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc thép, cọc bê tông và cọc rỗng đã được
xây dựng thành công. Hình 25 mô tả thiết kế của phương án

e
b
d
= 25 m

c

a . cavity 3.9 mof high .
b . concrete hollow pile .
D = 55 cm, d = 36 cm
c . steel pile .
d . steel net .
e . concrete .
P = 4500 KN .

b
d
= 25 m

a . cavity 1 - 3 m.
b . concrete hollow pile .
35 x 35 cm, d = 16 cm
c . steel pile .
d . concrete .
P = 700KN

c

= 12 m
a

a

=1-3m

Hình 25. Giải pháp xử lý móng tại hang ngầm (Kỹ thuật được sáng tạo bởi Việt Nam)

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

15


3.5. Móng vỏ nón
Móng vỏ nón được nghiên cứu bởi Viện Khoa học công nghệ xây dựng (IBST) từ năm
1981. Ưu điểm của móng vỏ nón là giảm được khối lượng thép và bê tông sử dụng.
Móng vỏ nón thường được sử dụng cho các công trình như tòa nhà văn phòng, nhà ở.
- Sử dụng móng vỏ nón có thể tiết kiệm được 50% bê tông và 30% thép
- Thi công dễ dàng
P = 700 KN

a
b
t

1 - 1,5 m

150 - 200 cm

Hình 26. Móng vỏ nón
(được áp dụng đầu tiên tại công trình Bộ Văn hóa, 51 Ngô Quyền, Hà Nội)

3.6. Tường cứng, neo đất và tầng hầm
Những công nghệ mới để xây dựng tầng hầm sử dụng tường cứng và neo đất giảm độ
rủi ro và thảm họa địa kỹ thuật trong việc xây dựng tòa nhà cao tầng ở Hà Nội, TP Hồ
Chí Minh và các thành phố khác của Việt Nam
Thi công hố đào và xây dựng tầng hầm của một tòa nhà cao tầng cần phải sử dụng
tường cứng và neo đất. Hình 28-32 thể hiện điển hình tường cứng và neo đất. Dự án đầu

tiên sử dụng công nghệ này là tòa nhà Vietcombank (198 Trần Quang Khải, Hà Nội,
1999), dự án gần đây là tòa nhà Keangnam 65 tầng tại Hà Nội (2008)

Hình 28. Hàng cáp neo đầu tiên

Hình 30. Hàng đầu tiên của neo đất hoàn thành

Hình 29. Hoàn thiện neo một tường cứng

Hình 31. Đang thi công neo đất tường cứng

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

16


Hình 32. Một góc tầng hầm tòa nhà Keangnam Hà Nội

4. Gia cường đất
4.1. Sử dụng cọc đất xi măng để gia cường đất
Cọc đất vôi là công nghệ của Thụy Điển đã được giới thiệu tại Việt Nam từ năm 1980.
Do khó khăn để sử dụng vôi ở Việt Nam và thiếu các ngành công nghiệp vôi, xi măng đã
được sử dụng để thay thế cho vôi, đó là nghiên cứu và thay đổi của Viện Khoa học công
nghệ xây dựng IBST. Đất sét yếu và xi măng được trộn lẫn bằng cách sử dụng nước dưới
đất. Sự kết hợp giữa đất và xi măng tạo cho nền đất trở thành 'bê tông cường độ thấp' và
ngày nay trở thành phương pháp phổ biến nhất để cải thiện đất. Các cột xi măng làm việc
như một hệ cọc, giảm độ lún và tăng sức chịu tải của đất. Các bồn chứa xi măng, đất đắp,
bảo vệ vách hố đào và bảo vệ ổn định mái dốc. Hình 33-38 thể hiển điển hình ứng dụng
các cột xi măng

Hình 33, 34. Các bồn chứa dầu sử dụng phương pháp gia cường đất bằng cọc đất xi măng
Tại Trà Nóc, Cần Thơ và Nhà Bè

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

17


Hình 35, 36. Bồn chứa dầu tại Đình Vũ, Hải Phòng và Sân bay Trà Nóc, Cần Thơ sử dụng công
nghệ cọc đất xi măng

Hình 37. Thiết kế gia cường đất cho tuyến đường sắt từ khu công nghiệp Đình Vũ đến Cảng
Đình Vũ, sử dụng công nghệ cọc đất xi măng

4.2. Phương pháp thoát nước theo phương đứng và gia tải trước
Phương pháp gia tải trước và thoát nước theo phương đứng thường được sử dụng tại
Việt Nam để thi công các công trình đất đắp trên nền đất yếu. Các phương pháp thường
sử dụng là gia tải trước bằng đất đắp hoặc hút chân không

Hình 38. Phương pháp gia tải trước bằng đất đắp
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

18


Hình 39. Phương pháp hút chân không

Fig 42. Pumping Operation

Hình 40. Hiện trường thi công phương pháp hút chân không

5. Kết luận, kiến nghị
5.1. Sự cố địa kỹ thuật và thảm họa địa kỹ thuật ở Việt Nam là do đất sét yếu, điều
kiện tự nhiên khắc nghiệt, thảm họa tự nhiên. Đồng thời các kỹ sư phải đáp ứng sự phát
triển và đối mặt với nhiều dự án lớn trong khi thiếu kinh nghiệm, kỹ năng và tính
chuyên nghiệp
5.2. Việc phát triển các kỹ thuật, công nghệ của ngành địa kỹ thuật để giảm thiểu sự cố
công trình, thảm họa địa kỹ thuật là rất quan trọng và cần được ưu tiên hàng đầu ở Việt
Nam vì những thách thức phải đối mặt, vì điều kiện tự nhiên và sự giới hạn.
5.3. Các mục đích chính để phát triển kỹ thuật của ngành địa kỹ thuật ở Việt Nam là:
- Tiết kiệm vật liêu, năng lượng và hạ giá thành
- Nâng cao chất lượng của các công trình bằng việc sử dụng kỹ thuật, công nghệ và vật
liệu mới
- Giảm thời gian thi công và chi phí duy tu bảo dưỡng
- Giảm thiểu sự cố địa kỹ thuật và thảm họa địa kỹ thuật
Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

19


- Nâng cao kỹ thuật để đảm bảo phát triển bền vững, cân bằng giữa lợi ích kinh tế và
bảo vệ môi trường
5.4. Chúng ta cần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, kỹ sư, kiến trúc sư, nhà quản lý
và người lãnh đạo. Chúng ta cần đẩy mạnh việc đăng bạ kỹ sư chuyên nghiệp. Cần xây
dựng luật, chính sách và tiêu chuẩn đạo đức của người kỹ sư chuyên nghiệp. Trách nhiệm
của người kỹ sư chuyên nghiệp là bảo đảm an toàn và sức khỏe của cộng đồng và xã hội.
Đồng thời họ phải học tập liên tục để có đủ kiến thức, kỹ năng, bản lĩnh đưa ra các giải
pháp kỹ thuật đúng đắn, có giá trị
5.5. Thật là tốt khi kết hợp được khoa học kỹ thuật, công nghệ, đầu tư, thương mại vì
các mục tiêu văn hóa và trên nền tảng của giáo dục đào tạo để giảm thiểu sự cố công

trình, rủi ro, thảm họa địa kỹ thuật vì một cuộc sống tốt đẹp hơn

Hình ảnh ngôi nhà tương lai

GS.TS Nguyễn Trường Tiến - Email:

Hội thảo khoa học toàn quốc “Sự cố và phòng ngừa sự cố công trình xây dựng”

20