quy hoạch không gian ngầm

MỤC LỤC

I, Tổng quan về công trình ngầm đô thị……………………………………….1
1, Tổng quan………………………………………………………………...1
2, Một vài quan điểm về vấn đề quy hoạch không gian ngầm đô thị ……………1
3, Xu hướng khai thác công trình ngầm đô thị …………………………………3
II, Không gian tàu điện ngầm đô thị………………………………………………….4
1, Đặt vấn đề……………………………………………………………………….4
2, Tàu điện ngầm trên thế giới và Việt Nam……………………………………….5

3, Giải Pháp quy hoạch ga tàu điện ngầm………………………………………….7
4, Ứng dụng công nghệ vào khoan đào đường tàu điện ngầm…………………....10
III, Kết Luận…………………………………………………………………………13

1


QUY HOẠCH KHÔNG GIAN NGẦM ĐÔ THỊ

I, Tổng quan về công trình ngầm đô thị
1, Tổng quan
-Trong nhiều năm gần đây dân số đô thị tăng với tốc độ vô cùng lớn , nhiều nước
đạt tới 80% dân số cả nước . Ví dụ ở Việt Nam một số thành phố lớn như :
-Hà Nội chiếm tới 10% dân số cả nước , thành phố Hồ Chí Minh chiếm tới 9%
dân số cả nước , đó là 2 thành phố với mật độ dân số đông nhất cả nước
- Mật độ dân số đô thị cao và ngày càng tiếp tục tăng . Vì vậy vấn đề phát triển đô
thị vô cùng phức tạp , cần phải có những công trình ngầm để đáp ứng được nhu cầu về
giao thông và quy hoạch đô thị.
- Khi đặt ra kế hoạch xây dựng một công trình ngầm nào đó cần phải xem xét mối
quan hệ và sự ảnh hưởng về tất cả các phương tiện giao thông , an toàn , ... với các
công trình lộ thiên lân cận và khu vực trực tiếp hoặc gián tiếp chịu ảnh hưởng của

công trình ngầm
- Các công trình ngầm xây dựng cần xem xét đến nhu cầu sử dụng thực sự của nó
với quy mô cụ thể có phù hợp với sự phát triển và nhu cầu của các giai đoạn phát triển
của thành phố ở hiện tại và tương lai ra sao.
2, Một vài quan điểm về vấn đề quy hoạch không gian ngầm đô thị
- Vấn đề về không gian ngầm dưới mặt đất sẽ dần được khai thác một cách triệt
để , mạnh mẽ và rộng lớn hơn : cải thiện vấn đề môi trường và chất lượng cuộc sống
tốt hơn tại các thành phố lớn với mật độ dân cư đông , giải quyết vấn đề vận chuyển
hành khách bằng phương tiện công cộng trong phạm vi thành phố , xử lý và làm sạch
tình trạng nước bẩn , nước bị ô nhiểm ; với khối lượng nước lớn được dịch chuyển từ
vùng nhiều nước đến các vùng ít nước và các trung tâm thành phố lớn , nơi cần lưu
lượng nước lớn dành cho sinh hoạt chung của công dân trong thành phố ; phát triển và
2


cải thiện không chỉ trong phạm vi một thành phố , một quốc gia , mà trên toàn cầu về
các phương tiện giao thông đường sắt, đường bộ , hệ thống cấp nước , điện , ... với các
biện pháp bảo vệ môi trường .

- Quan niệm về thành phố ngầm , thành phố ngầm và địa kỹ thuật , thành phố ngầm
và công nghệ địa kỹ thuật , thành phố ngầm sinh thái môi trường . Từ các vấn đề đó
đưa ra ưu tiên về quy hoạch và sử dụng đất khu vực đô thị một cách hợp lý hơn : sử
dụng đất khu vực đô thị nhằm giải phóng các công trình trên mặt đất và trồng tăng
cường cây xanh làm xanh hóa môi trường đô thị ; Bố trí sao cho thuận lợi nhất : dưới
đường phố , bãi đất hay quảng trường , các công trình mới thuộc hạ tầng đô thị với
nhiều chức năng sử dụng khác nhau , các trung tâm thương mại , các nhà hàng ăn
uống , khu vui chơi giải trí và các công trình khác phục vụ cho người dân kể cả đặt ở
các độ sâu khác nhau ; Tạo ra một hệ thống công trình ngầm với tốc độ cao : hệ thống
tàu điện ngầm , ô tô ngầm , tàu điện nhanh ; Tổ chức vận chuyển không dùng đến giao
thông trên bề mặt và các đường vượt ngầm dành riêng cho người đi bộ và dùng đến

tuynel giao thông , các gara ngầm ,bãi đỗ xe ngầm dưới lòng đất ; Phát triển đồng bộ
hóa và nâng cao mạng lưới kỹ thuật : đường dẫn điện , nước , khí cáp thông tin , cáp
truyền hình , ... với mật độ đào phá trên bề mặt đất là ít nhất có thể ; Bảo vệ các công
trình tượng đài kiến trúc và các cảnh quan thiên nhiên sẵn có của đô thị ;
3


- Những vấn đề về không gian ngầm có tính kinh tế kỹ thuật :
+ Về kinh tế : thi công công trình không gian ngầm thường đắt hơn gấp 3 lần so với
trên về mặt ,chi phí quản lý cao hơn ,cần phải xem xét hợp lý nguồn tài chính
+ Về môi trường: tâm lí người sử dụng lo lắng về cháy nổ và an toàn, … sẽ có liên
quan đến môi trường sinh thái, giảm thiểu các tác động có hại đến môi trường,
+ Về kỹ thuật: thay đổi lớn về kỹ thuật, qui mô , điều kiện thi công phức tạp yêu cầu
độ chính xác cao trong thi công , giảm lực lượng lao động, nhân khẩu lão hoá tăng ,
nên cần phải tính hướng sử dụng kỹ thuật tự động ( hạn chế thao tác con người )
- Có nhiều ý kiến cho rằng khai thác không gian ngầm là để khai thác không gian bề
mặt tốt hơn , là sự bổ sung tất yếu có lợi cho khai thác không gian mặt đất . Mặt kỹ
thuật khai thác không gian ngầm người ta thường chú ý đến những vấn đề : chống đỡ
hầm bằng ống , bê tông cốt thép chống thấm ; mở rộng phạm vi sử dụng bằng các vỏ
chống thấm , có kết cấu khác nhau và ứng dụng bê tông phun ; cấu tạo các bộ phận
khiên đào dần hoàn thiện hơn và thay đổi khi thi công bằng phương pháp NATM để
xây dựng tuy nel và phòng có tiết diện lớn hơn ; ứng dụng sóng điện từ địa chất trong
quan trắc địa kỹ thuật ; dùng vật liệu mới để trang trí cho đường hầm ; tạo và ứng
dụng công nghệ mới vào thông gió , chiếu sáng , chống cháy và giải thoát cho người
an toàn trong tình trạng khẩn cấp ; mở rộng áp dụng vỏ hầm chống thấm chống cháy
và hệ thống máy móc gia cố đất đá bằng bơm phụt để ngăn ngừa sụt lún bề mặt .
3, Xu hướng khai thác công trình ngầm đô thị
- Việc khai thác không gian ngầm cần phải có trách nhiệm cao. Những giải pháp
nào đó thiếu căn cứ trong lĩnh vực về vấn đề này đều dẫn đến những hậu quả to lớn và
khó khi khắc phục. Đặc biệt , trong quá trình xây dựng và khai thác công trình ngầm

cũng làm hư hỏng những công trình ngầm và công trình trên mặt đất đang hoạt động,
mặt đất bị lún hoặc bị sạt lở, ô nhiễm nước ngầm. Những công trình trên mặt đất cũng
tác động lên công trình ngầm và làm hư hỏng chúng. Những hậu quả như thế thường
khó tiên đoán.
- Muốn có sự phát triển bền vững giữa các thành phố cần phải khai thác hợp lý
không gian ngầm theo hướng : sử dụng tối ưu và hiệu quả nguồn đất , giữ gìn nó cho
các thế hệ tương lai .Khai thác không gian ngầm sẽ được tiếp tục với cường độ cao
4


trong nhữn năm gần đây do không đủ chỗ cho cuộc sống con người cũng như do sự
cần thiết tạo nên môi trường sống mới của con người và tăng cường hạ tầng kỹ thuật
đô thị. Công tác khai thác không gian ngầm, trước tiên ở việc tăng mức độ an toàn
chuyển động trong đường ngầm, đảm bảo độ linh hoạt và tiết kiệm thời gian cho con
người, giữ gìn thiên nhiên và cảnh quan đô thị . Những năm gần đây các công trình
ngầm mới xây dựng được đặc biệt lưu ý hơn , không những người ta sử dụng công
nghệ cao mà còn tạo nên cảnh quan kiến trúc công trình thỏa mãn các yêu cầu về thẩm
mỹ cao , những điều kiện về sự an toàn và sự tiện nghi dành cho còn người trong đó .
Gần đây thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là 2 thành phố có kế hoạch xây
dựng các hệ thông công trình ngầm phục vụ những mục đích này cho người dân .
- Ứng dụng công nghệ cao , những giải pháp mới cho đảm bảo kiến trúc cho hệ
thông không gian ngầm và thực hiện các chức năng nhất định , trực tiếp hoặc gián tiếp
bằng việc bố trí và tổ hợp các khối phòng ngầm với nhiều tiện ích , đưa ra các giải
pháp quy hoạch kết cấu kiến trúc đơn giản , đạt mức kinh tế và nội thất hấp dẫn . Với
việc ứng dụng các công nghệ cao ở các nước khác nhau vào , các công trình ngầm thế
hệ mới được xây dựng nhiều hơn và chúng là mảnh đất tốt đẹp thực hiện hàng loạt các
sơ đồ công nghệ cao , tiết diện khoang lớn , các bãi đỗ xe ngầm ngày càng tốt theo
mức độ ổn định của công trình ngầm . Sự tiếp nhận có ý thức hay không có ý thức của
con người về công trình ngầm là yếu tố ảnh hưởng của quan hệ con người đối với việc
sử dụng không gian ngầm . Cần lưu ý về những ảnh hưởng của kiến trúc không gian

ngầm lên trạng thái tinh thần con người nhờ vào sự tổ chức hiệu quả lựa chọn không
gian , màu sắc ,âm thanh và ánh sáng .
II, Không gian tàu điện ngầm đô thị
1, Đặt vấn đề
Hiện nay do nhu cầu di chuyển đi lại trong thành phố, đáp ứng nhu cầu đó người ta
xây dựng những hầm tàu điện ngầm trong thành phố. Tàu điện ngầm là hệ thống giao
thông chở khách với tốc độ cao trên đường ray, nhiều lượt, nhiều chuyến trong ngày,
lượng khách lớn, thuận tiện và thoải mái. Đa số các thành phố lớn trên thế giới đều có
tàu điện ngầm. Thông thường các chuyến đi và về đều mang tính nhất định. Giống
5


như xe bus nhưng tàu điện ngầm lại hữu ích trong việc đi lại hơn và đảm bảo được
chất lượng an toàn trong cuộc sống nhiều hơn.

2,Tàu điện ngầm trên thế giới và Việt Nam
-Tàu điện ngầm trên thế giới
Các quốc gia phát triển, các quốc gia và khu vực láng giềng đã vượt trước Việt
Nam khá xa về lĩnh vực xây dựng hệ thống tàu điện ngầm như: Singapore bắt đầu xây
dựng tàu điện ngầm (MRT) vào năm 1993 với tuyến dài 67km (trong đó có 20km đi
ngầm), tiếp tục phát triển tuyến Đông – Bắc 20km đi ngầm (1998) và tuyến vành đai
34km đi ngầm (2002); Thái Lan xây dựng tuyến tàu điện ngầm đầu tiên Chaloem
Ratchamongkhon tại Thủ đô Bangkok vào năm 1996 và đưa vào khai thác tháng
7/2004, dài 21,5km với 18 ga. Tuyến này cũng là giai đoạn khởi đầu của dự án hệ
thống đường sắt đô thị (MRT) dài 326km, trong đó có 42km đi ngầm…
Ở Paris (Pháp) hệ thống tàu điện ngầm có 16 tuyến, dài 211km, với 365 ga, đáp ứng
40% nhu cầu đi lại của người dân; Năm 1863, tại Luân Đôn (Anh) đã đưa tuyến tàu
6

điện ngầm đầu tiên vào hoạt động, hệ thống tàu điện ngầm dài 417,5km, 247 ga. Còn
ở New York (Mỹ) hệ thống tàu điện ngầm dài 384,9 km, với 484 ga.

Sơ đồ vạch tuyến ga tàu điện ngầm ở paris
-Tàu điện ngầm tại Việt Nam
Ở Hà Nội, hệ thống đường sắt đô thị đi ngầm và đi trên cao đã được đề cập từ đồ án
Điều chỉnh quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 được phê duyệt năm 1998,
sau đó đã được cụ thể hóa trong Quy hoạch phát triển GTVT Thủ đô Hà Nội đến năm
2020, .Theo đó, đường sắt đô thị của Thủ đô bao gồm 6 tuyến: Tuyến 1: Ngọc Hồi –
Như Quỳnh (38,7km); Tuyến 2: Nội Bài – Thượng Đình (35,2km); Tuyến 2A: Cát
Linh – Hà Đông (14km); Tuyến 3: Nhổn – Hoàng Mai (21km); Tuyến 4: Tuyến vòng,
nối các tuyến 1, 2, 3 và 5 (53km); và Tuyến 5: Nam Tây Hồ – Hòa Lạc (34,5km). Đến
năm 2020 sẽ có khoảng 35km Metro đi ngầm trong tổng số gần 200km đường sắt đô
thị.
Quy hoạch này sẽ làm rõ hơn vai trò của các tuyến đường sắt đô thị đi ngầm và đi trên
cao trong mạng lưới giao thông vận tải đô thị đa phương thức, xác định vị trí các
tuyến, các ga và quy mô thích hợp.
7


Tại TP.HCM, quy hoạch phát triển GTVT TP đến năm 2020 ,mạng lưới giao thông
vận tải đa phương thức đang trong quá trình quy hoạch, trong đó gồm có hệ thống
đường sắt đô thị (UMRT), đường sắt vận tải nhẹ (LRT) và đường sắt đơn ray
(monorail). Tuyến 1 và tuyến 2 đang trong giai đoạn thực hiện. Các tuyến UMRT đều
có đoạn đi ngầm ở nội thành và đi trên cao ở ngoại thành. Theo đó, về quy hoạch
đường sắt đô thị có 7 tuyến UMRT và 3 tuyến đường sắt nhẹ (1 tuyến LRT và 2 tuyến
monorail).

Sơ đồ quy hoạch mạng lưới tàu điện ngầm Hà Nội (2030-2050)
3, Giải Pháp quy hoạch ga tàu điện ngầm

Ga tàu điện ngầm khi thi công cần phải đặt tại khu tập trung đông dân cư như trước
cổng các trường đại học, khu di tích lịch sử, khu trung tâm thương mại , .. để tiện cho
việc di chuyển và tham quan quảng bá hình ảnh đẹp với người dân và khách du lịch
nước ngoài

8


Tùy theo các phương án kết cấu lựa chọn mà các phương án nhà chờ cũng đưa ra
khác nhau:
+ Nếu sử dụng hệ thống hầm đôi chạy song song thì hình thức bố trí sân chờ trên ga
là dạng ke đảo. Nếu khoảng cách giữa 2 hầm là không quá lớn (<20m) thì bề rộng của
ke ga chính là khoảng cách giữa 2 mép hầm, tuyến vào ga là tuyến thẳng. Khi khoảng
cách giữa 2 hầm là lớn (>20m) thì khi tuyến hầm chạy đến gần vị trí ga thì sẽ được
uốn theo một bán kính nhất định và vuốt dần để vào ga, và sau khi vào ga tuyến sẽ
được bẻ ra theo đúng bán kính cũ . Chiều dài ke ga được bố trí phù hợp với chiều dài
của đoàn tàu là 100m.
+ Nếu sử dụng hệ thống hầm đơn thì hình thức bố trí sân chờ trên ga thường là
dạng bến, hành khách có thể di chuyển qua lại giữa 2 nhà chờ bằng hệ thống cầu
thang lên sàn trung chuyển để sang phía bên kia.
Chiều sâu đặt ga so với mặt đất : Hầm thi công theo phương pháp TBM, hầm đặt
sâu nên cao độ của ga được bố trí cùng cao độ của hầm là sâu 23m-26m so với mặt
đất phụ thuộc vào độ sâu của đoạn tuyến chạy qua , tuy nhiên phải cao hoặc thấp hơn
để đảm bảo đủ điều kiện về độ dốc dọc cho toàn tuyến.
Tại các nhà ga và công trình chuyển bến giữa các ga phải có thang cuốn ở các đoạn
chênh lệch cao lớn hơn 3.5m trên đường đi của hành khách.
Số lượng thang cuốn trong nhà ga phải được xác định trên cơ sở đồng thời đảm
bảo các điều kiện sau:
+ Thông được luồng hành khách tính toán tối đa khi giải thoát người từ nhà ga;
+ Một thang cuốn phải sửa chữa;

+ Dừng một thang cuốn do nguyên nhân không dự kiến trước;
Cùng các điều kiện trên, cần đảm bảo ở một sảnh trong một ga phải có không ít
hơn 4 chiếc thang cuốn, ở sảnh khác theo tính toán, nhưng không ít hơn 3 chiếc.
9


Trong các nhà ga phải có các thang nâng ,thang máy, hoặc đường lăn cho người
khuyết tật . Trong các ô thang máy phải bố trí thang bộ , chiếu sang thoát hiểm và cấp
không khí có áp để khi có hỏa hoạn sử dụng làm lối thoát hiểm cho hành khách và cho
các đơn vị chống cháy tiếp cận nhà ga.

Hệ thống thang cuốn trong ga tàu điện ngầm
Trong hệ thống ga tàu điện ngầm cần phải có đầy đủ các yếu tố thẩm mĩ như kiến
trúc, chiếu sang, thông gió, vệ sinh môi trường sạch sẽ,.. nổi bật về mặt kiến trúc phải
kể đến thành phố Moscow của Nga, Hệ thống tàu điện ngầm Moscow được xây dựng
năm 1935, 12 tuyến, 196 ga và hơn 320 km đường ray.. Đây là hệ thống ga tàu đẹp
nhất thế giới, với tranh tường, tượng và những cổng vòm lộng lẫy.

10


4, Ứng dụng công nghệ vào khoan đào đường tàu điện ngầm
Tàu điện ngầm là công trình quan trọng trong cấu trúc giao thông của các thành phố lớn
trên thế giới. Các công trình tàu điện ngầm thường được xây dựng trong các thành phố
đông đúc với mục đích làm giảm số người sử dụng phương tiện cá nhân để giải quyết tình
trạng ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường... Khi TBM chưa ra đời thì hầm tàu điện
ngầm phải thi công bằng phương pháp đào hở (cut & cover). Cách làm này ảnh hưởng lớn
đến các công trình trên mặt đất, chiếm dụng nhiều không gian phục vụ thi công.
Chính vì thế, công nghệ TBM ra đời được đánh giá là cứu cánh cho các dự án tàu điện
ngầm vì những ưu điểm của nó. Đào hầm bằng công nghệ TBM thi công phần lớn dưới

mặt đất nên không tốn diện tích phục vụ thi công và hầu như không làm ảnh hưởng đến
các công trình xây dựng trên mặt đất. Đặc điểm của hầm tàu điện ngầm là rất nông (chỉ
khoảng -10 đến -15m so với mặt đất), đa số hầm có địa chất rất phức tạp, mức nước ngầm
cao..., nên việc thi công bằng công nghệ TMB đã giải quyết được tất cả những vấn đề trên
trong khi tất cả các phương pháp khác không làm được. Hai loại máy TBM thường được
dùng nhiều nhất để thi công hầm tàu điện ngầm là EPB (ứng dụng áp lực cân bằng) và
Slurry (dùng thủy lực).
11


Hầu hết các công trình tàu điện ngầm trên thế giới, trong đó có nhiều công trình đường
hầm dài đều sử dụng hai loại máy này và để lại những dấu ấn về tiến độ, chất lượng. Có
thể kể đến là công trình hầm đường sắt nối Pháp với Anh, dài 50,5km, khởi công năm
1988, hoàn thành năm 1994. Gần đây nhất là đường hầm Gotthard dài nhất thế giới
(57km) ở Thụy Sĩ khánh thành năm 2015. Đường hầm này có địa chất đá rất phức tạp
nhưng không gây khó cho các nhà thầu khi họ áp dụng công nghệ TBM thi công. Công
trình đưa vào sử dụng đạt chất lượng cao, tàu đi qua đường hầm có thể chạy với vận tốc
250km/h.

EPB (ứng dụng áp lực cân bằng) và Slurry (dùng thủy lực).
Ngoài việc là công nghệ không thể thay thế khi thi công các công trình tàu điện ngầm,
công nghệ TBM cũng được nhiều nhà thầu lựa chọn khi thi công các công trình ngầm bởi
nó có nhiều ưu việt. Đầu tiên là độ an toàn cao. So sánh với các phương pháp đào hầm
khác thì đây là phương pháp đào hầm an toàn nhất. Hầm được đào trong vỏ sắt bảo vệ của
máy TBM. Hầm đào đến đâu, vỏ bê tông vĩnh cửu được lấp tới đó, khoảng không giữa vỏ
12


bê tông và lớp đất ngoài được phun vữa bê tông chất lượng cao hoặc hỗn hợp silicat đạt
tiêu chuẩn nên việc sập hầm không xảy ra. Kỹ sư, công nhân tham gia thi công cũng được

an toàn hơn so với các phương pháp khác.
Một trong những tính ưu việt khác của TBM là thi công không ảnh hưởng đến các công
trình xung quanh. Máy TBM đào đất và lắp vỏ hầm hoàn toàn tự động, nếu thi công tàu
điện ngầm thì trên mặt đất xe cộ vẫn chạy bình thường. Ngoài ra, việc thi công nhanh là
ưu điểm nổi bật của công nghệ TBM vì mỗi ngày có thể đào và lắp vỏ bê tông trung bình
từ 10-20m. Đó là chưa kể đến những ưu điểm khác như ít làm ô nhiễm môi trường, hiệu
quả kinh tế cao khi công trình được đưa vào sử dụng nhanh hơn.

Đào toàn gương bằng máy đào hầm sử dụng TBM đào hầm trong đá

Đào toàn gương bằng máy đào hầm, sử dụng khiên đào với áp lực ở toàn khiên
cho việc đào các đường hầm trong đất

13


III, Kết luận
Từ các nhận định trên cho thấy rằng giao thông ngầm ở Việt Nam còn chậm phát
triển bởi nhiều lý do khác nhau, song quan trọng nhất là Việt Nam còn thiếu các
hướng dẫn cần thiết từ văn bản quy phạm pháp luật đến các quy chuẩn, tiêu chuẩn,
các giáo trình đào tạo… về đô thị ngầm và không gian ngầm đô thị.
Quy hoạch hạ tầng và giao thông ngầm phải đi trước một bước làm cơ sở cho việc
quy hoạch các không gian ngầm dân dụng (cho con người sử dụng như Thương
mại, dịch vụ, vui chơi giải trí hay phục vụ Bảo tồn). Song song với nó là hồ sơ hiện
trạng không gian dưới lòng đất (về địa tầng, địa chất, hiện trạng công trình hạ
tầng…)
Để có thể giải quyết các vấn đề về kinh tế,xã hội…thì vấn đề đầu tiên cần giải
quyết là vấn đề về giao thông. Khi giao thông trên mặt đất đã không đáp ứng được
nhu cầu của xã hội cần xem xét và tính toán đến việc xây dựng và quản lý giao
thông ngầm dưới mặt đất. Kết hợp được hai vấn đề này thì mới có cơ hội đẩy mạnh

kinh tế của Việt Nam,đưa Việt Nam sánh vai với các cường quốc đang phát triển
trên thế giới.

14


15