Quy hoạch không gian ngầm thành phố

Mục lục

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện đại, ở Việt Nam ngày càng xuất hiện nhiều công trình cao
tầng. Việc thiết kế nhà cao tầng hiện nay, hầu hết đều có tầng hầm để giải quyết các vấn
đề đỗ xe và các hệ thống kỹ thuật của tòa nhà. Phổ biến là các công trình cao từ 10 đến
30 tầng được thiết kế từ một đến hai tầng hầm để đáp ứng yêu cầu sử dụng của chủ đầu tư
trong hoàn cảnh công trình bị khống chế chiều cao và khuôn viên đất có hạn… Việc xây
dựng tầng hầm trong nhà cao tầng đã tỏ ra có hiệu quả tốt về mặt công năng sử dụng và
công trình cũng được phát triển cao hơn nhờ một phần được đưa sâu vào trong lòng đất.
Việc tổ chức xây dựng tầng hầm còn có ý nghĩa đưa trọng tâm của ngôi nhà xuống thấp
hơn. Nói chung với các hệ thống công trình ngầm sẽ mang lại cho thành phố những hình
ảnh và hiệu quả tốt về cảnh quan, môi trường, đồng thời tăng quỹ đất cho các công trình
kiến trúc trên mặt đất, phát huy được tiềm năng dồi dào của khoảng không gian ngầm,
góp phần mang lại những hiệu quả kinh tế trước mắt và lâu dài.
Tuy nhiên việc thi công tầng hầm cho các tòa nhà cao tầng cũng đặt ra nhiều vấn
đề phức tạp về kỹ thuật, môi trường và xã hội cần phải giải quyết khi thi công hố đào sâu
trong các khu đất chật hẹp ở các thành phố lớn. Thi công hố đào làm thay đổi trạng thái
ứng suất biến dạng trong nền đất đá xung quanh và có thể thay đổi mực nước ngầm. Các
quá trình thi công hố móng có thể làm nền đất bị chuyển dịch và gây lún, hư hỏng cho
các công trình lân cận nếu không có các giải pháp thi công hợp lý.
Nói chung, hiện nay các phương pháp khai đào hố móng tầng hầm nhà cao tầng
trên thực tế có thể được chia ra làm một số phương pháp:

• Phương pháp thi công “Top – Down”.
• Phương pháp thi công “Bottom – Up”.
• Phương pháp thi công “Semi _ Top – Down”.
1

CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG ÁN THÍCH HỢP ĐƯỢC LỰA CHỌN CHO CÔNG TÁC XÂY
DỰNG CÁC HỐ MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG
2.1. Các phương pháp thi công
2.1.1. Phương pháp thi công “Top – Down”
Công nghệ thi công “Top – Down”, tiếng anh là “Top – Down construction
method” là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo phương pháp từ trên
xuống, khác với phương pháp truyền thống là thi công từ dưới lên. Sơ đồ thi công bằng
phương pháp “Top – Down” được mô tả như sau:

Hình 2-1 Toàn cảnh quá trình thi công “Top – Down”
Trong công nghệ thi công từ trên xuống dưới, người ta có thể đồng thời vừa thi
công các tầng ngầm, móng của công trình bên dưới cốt (phía dưới mặt đất) và vừa thi
công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phần thân bên trên cốt (phía trên mặt đất).
Dùng phương pháp này thì các sàn bê tông tại các tầng hầm sẽ là hệ thống cho tường vây
trong suốt quá trình thi công đào đất tầng hầm.
Trong công nghệ này, các tầng hầm được thi công bằng cách thi công phần tường
vây bằng hệ cọc Barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng
làm tường bao của toàn bộ các tầng hầm) và hệ cọc khoan nhồi (nằm dưới chân các móng
cột) bên trong mặt bằng nhà. Tường vây thi công theo công nghệ cọc khoan nhồi bê tông
tới cốt không (côt nền ngay trên mặt đất, không tính phần bê tông chất lượng kém trên
đỉnh vào trong thành phần tường).

2


Riêng các cọc khoan nhồi bê tông nằm dưới móng cột ở phía trong mặt bằng nhà
thì không thi công tới mặt đất mà chỉ tới ngang cốt móng (không tính phần bê tông đầu
cọc nhồi, phải tẩy bỏ đi sau này). Phần trên chịu lực tốt, ngay bên dưới móng đầu cọc
nhồi này được đặt sẵn các cốt thép bằng thép hình, chờ dài lên trên tới cốt không. Các cốt

thép hình này là trụ đỡ các tầng nhà được xây dựng trong quá trình thi công Top – Down,
nên nó phải được tính toán để chịu được tải trọng các tầng được hoàn thành trước khi thi
công xong phần ngầm (gồm tất cả các tầng hầm cộng thêm một số hữu hạn các tầng
thuộc phần thân đã định trước). Tiếp theo đào rãnh trên mặt đất (làm cốp pha dầm), dùng
ngay mặt đất để làm cốp pha hoặc một phần của cốp pha đúc dầm và sàn bê tông cốt thép
tại cốt không. Khi đổ bê tông sàn cốt không phải chừa lại phần sàn khu thang bộ lên
xuống tầng ngầm, để (cùng kết hợp với thang máy) lấy lối đào đất và đưa đất lên khi thi
công tầng hầm. Sàn này phải được liên kết chắc với các cốt thép hình trụ đỡ chờ sẵn nêu
trên, và liên kết chắc với hệ tường vây (tường vây là gối đỡ chịu lực vĩnh viễn của sàn bê
tông này). Sau khi bê tông dầm, sàn tại cốt không đã đạt cường độ tháo dỡ khuôn đúc,
người ta tiến hành cho máy đào chui qua các lỗ thang chờ sẵn nêu ở trên, xuống đào đất
tầng hầm ngay bên dưới sàn cốt không. Sau đó lại tiến hành đổ bê tông sàn tầng hầm này
ngay trên mặt đất vừa đào. Tương tự thi công như sàn tại cốt không rồi tiến hành lắp ghép
cốt thép cột tầng hầm, lắp khuôn cột tầng hầm và đổ bê tông.
Cứ làm như cách thi công tầng hầm đầu tiên này với các tầng hầm bên dưới. Riêng
tầng hầm cuối cùng thay vì đổ bê tông sàn thì tiến hành thi công kết cấu móng và đài
móng.
Đồng thời với việc thi công mỗi tầng hầm thì trên mặt đất người ta vẫn có thể thi
công một hay vài tầng nhà thuộc phần thân như bình thường. Sau khi thi công xong hết
các kết cấu của tầng hầm người ta mới thi công hệ thống thang bộ và thang máy lên
xuống tầng hầm.

3


Hình 2-2 ví dụ hình ảnh cột tạm bằng thép trong thi công “Top – Down”
Để thi công tầng hầm theo phương pháp “ Top – Down” ta cần phải có một hệ cột
đỡ tạm cho các sàn tầng hầm. Số lượng cột tạm phải được tính toán và bố trí hợp lý để
sao cho số cột là ít nhất nhưng khả năng làm việc cao nhất. Số lượng sàn tầng hầm phần
thân ta chọn tối thiểu là 2 sàn trở lên. Ta chọn sao cho khi thi công tiến độ của phần thân

và phần ngầm càng nhịp nhàng càng tốt. Từ số lượng sàn ta chọn để tính toán cột tạm;
thứ nhất ta chọn cột tạm, từ lưới cột tạm ta xác định được tải trọng mà cột phải chịu (cho
tới khi thi công xong các cột tầng hầm cuối cùng và cột đã đủ cường độ chịu lực theo tính
toán). Sau đó tính toán vật liệu để làm cột chống tạm. Cò cách thứ hai là từ một loại vật
liệu cho cột chống tạm cụ thể là ta đi tính được số lượng cột chống tạm cần thiết. Vật liệu
đểlàm cột chống tạm ở đây người ta sử dụng cột thép hình (H) có gia cường thép góc.
Một phương án nữa cũng được đưa ra là cột ống nhồi bê tông. Cả hai phương án cột tạm
này đều được thi công cùng lúc với cọc khoan nhồi, chúng đều được giữ lại để làm cột cố
định (vĩnh viễn) cho công trình.
2.1.1.1. Quy trình công nghệ thi công của phương pháp “Top – Down”:
Quy trình thi công theo phương pháp này thường tùy thuộc vào quy mô, điều kiện
thi tổ chức thi công, kết cấu công trình nà quá trình thi công tầng hầm có thể thêm những
bước công nghệ đặc thù đi kèm như neo đất, hệ giằng chống tạm… Tuy nhiên, một cách
tổng quát thì quy trình thi công cơ bản có thể theo trình tự sau:
- Bước 1: Thi công tường trong đất và cọc khoan nhồi trước. Cột của tầng hầm
cũng được thi công cùng cọc nhồi đến cốt mặt nền.

4


- Bước 2: Đồ sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên. Tầng trệt được tỳ lên tường
trong đất và cột tầng hầm trong đất và cột tầng hầm. Người ta lợi dụng luôn các cột đỡ
cầu thang máy, thang bộ, giếng trời làm cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng
là cửa là để thi công tiếp các tầng dưới. Ngoài ra, nó còn là cửa để tham gia thông gió,
chiếu sáng cho việc thi công đào đất,... Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, tiến hành đào
đất qua các lỗ cầu thang giếng trời cho đến cốt của sàn tầng thứ nhất thì dừng lại sau đó
lại tiếp tục đặt cốt thép đổ bê tông sàn tầng thứ nhất. Cũng trong thời gian đó, từ mặt sàn
tầng trệt tiến hành thi công phần thân, nghĩa là từ dưới lên. Khi thi công đến sàn tầng
dưới cùng, người ta tiến hành đổ bê tông đáy nhà liền với đầu cọc tạo thành phần bản của
móng nhà. Bản này còn đóng vai trò chống thấm và chịu lực đẩy nổi Acsimet.

Hiện nay có 2 phương pháp thi công sàn tầng hầm có thể được áp dụng:
- Dùng hệ cột chống hầm đã thi công đặt liên kết lên cọc nhồi để đỡ hệ dầm và sàn
tầng hầm;
- Dùng cột chống tạm (thường dùng trong thực tế là thép hình chữ I có gia cường
đặt vào cọc nhồi, sau khi thi công xong thì gỡ bỏ).
Mỗi phương án trên đều có những ưu và nhược điểm của nó, để áp dụng được phải
tính toán một cách chặt chẽ vì chúng liên quan không chỉ đến thi công mà cả giải pháp
kết cấu.
2.1.1.2. Ưu điểm của phương pháp thi công “Top – Down”
- Mặt bằng và tiến độ thi công: không cần diện tích đào móng lớn hoặc đỡ tốn chi
phí phải làm tường chắn đất độc lập. Đặc biệt đối với công trình giao thông dạng hầm
giao thông, phương pháp này giúp sớm tái lập mặt đường để giao thông. Và có thể thi
công kết hợp Up – Up phần thượng tầng và Top – Down đối với phần ngầm (thông dụng
đối với các công trình dân dụng có tầng ngầm), do đó có thể đẩy nhanh tiến độ thi công.
- Tiến độ thi công nhanh: khi đang thi công móng và tầng hầm vẫn có thể đồng
thời tăng chi phí gia cường an toàn phần dưới nhiều hơn, còn nếu “tiết kiệm” tiến độ mà
không bù lỗ được “chi phí” tăng do phải gia cường an toàn thì không cần phải làm nhanh,
Top – Down phần ngầm trước rồi mới làm phần trên. Sau khi đã thi công sàn tầng trệt, có

5


thể tách hoàn toàn việc thi công phần thân và thi công phần ngầm. Có thể thi công đồng
thời các tầng hầm và kết cấu phần thân.
- Không cần dùng hệ thống thanh chống tạm (Bracing Sytem): để chống đỡ vách
tường tầng hầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm, không phải chi phí cho
hệ chống phụ. Hệ thanh chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công
và rất tốn kém.
- Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình
có độ ổn định cao.

- Không tốn hệ thống giáo chống, cốp pha cho kết cấu dầm sàn vì thi công trên
mặt đất. (Đối với phương pháp đào truyền thống thì chi phí cho công tác chống đỡ và neo
khá cao, kéo dài thi công và đòi hỏi các thiết bị tiên tiến).
- Các vấn đề về móng (hiện tượng bùng nền, nước ngầm…), có một đặc điểm lưu
ý ở đây là trong đô thị thường có nhiều công trình cao tầng, nếu thi công đào mở có
tường vây, móng sâu và phải hạ mực nước ngầm để thi công phần ngầm, điều này dẫn
đến việc thường không đảm bảo cho các công trình cao tầng kề bên (dễ xảy ra hiện tượng
trượt mái đào, lún nứt…), phương án thi công Top – Down giải quyết được vấn đề này.
- Là một trong những công nghệ thi công theo phương pháp hở mà quá trình thi
công ít chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết nhât nhờ có kết cấu sàn tầng trệt bảo vệ
trong suốt quá trình thi công tầng hầm. Do đó, tốc độ thi công theo công nghệ này thường
cao hơn nhiều so với các công nghệ khác.
2.1.1.3. Nhược điểm của phương pháp thi công “Top – Down”
- Kết cấu cột tầng hầm phức tạp;
- Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công;
- Thi công cần phải có nhiều kinh nghiệm;
- Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hóa;
- Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động;
- Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo

6


2.1.1.4. Một số công trình tiêu biểu cho phương pháp thi công “Top – Down”
TT

Tên công trình

Thiết kế

1

Trụ sở kho bạc NN
32 Cát Linh
Toà nhà 70 – 72 Bà
Triệu
VP và chung cư
47 Huỳnh Thúc Kháng
Tòa nhà tháp đôi HH4
Mỹ Đình

CDCC

Tòa nhà vincom
191 Bà Triệu
Chung cư cao tầng
25 Láng Hạ
Trụ sở văn phòng
59 Quang Trung

VNCC

2
3
4
5
6
7
8

Pacific place* 83
Lý Thường Kiệt

CDCC
VNCC
CDC

VNCC
Cty KT và
XD - Hội
KTS
Archrtype,
Pháp

Đơn vị
thi công
Delta

Đặc điểm, phương pháp thi
công tầng hầm
- Tường barrette
- Top - Down
Delta
- Tường barrette
- Top - Down
Đông Dương
- Tường barrette
- Top - Down
Tổng Cty XD
- Tường barrette

Sông Đà
- Đào hở, chống bằng giàn
thép
Delta
- Tường barrette
- Top - Down
Cty XD số 1 HN - Tường barrette
- Top - Down
Cty XD số 1 HN - Tường barrette
- Top - Down
Cty XD Sông
Đà 2

- Tường barrette
- Top - Down

2.1.2. Phương pháp thi công “Bottom – Up”
Theo công nghệ này, toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (độ sâu đặt
móng), có thể dùng phương pháp đào thủ công hay đào bằng máy phụ thuộc vào chiều
sâu hố đào, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, năng lực của trang thiết bị thi công. Sau
khi kết thúc công tác đào đất của toàn bộ hố móng, tiến hành thi công kết cấu tầng hầm
theo hướng từ dưới lên trên (tức kết cấu móng). Để đảm bảo cho hố đào không bị sụt lở,
trong quá trình thi công người ta sử dụng các biện pháp giữ vách đào theo truyền thống
nghĩa là có thể đào theo mái dốc tự nhiên, hoặc trong trường hợp mặt bằng chật hẹp
không cho phép mở rộng taluy mái dốc ta có dùng cừ để bảo vệ thành hố đào hoặc gia
cường bằng hệ thống neo đất hoặc một số giải pháp sau:
2.1.2.1. Trường hợp hố móng có thành hố đào dốc
Theo phương pháp này trong đất ổn định có độ ẩm tự nhiên và khi có mặt bằng
rộng thì có thể đào hầm với các mái dốc tự nhiên mà không cần gia cường. Việc đảm bảo
ổn định hố móng chỉ dựa vào khả năng tự ổn định của mái đất tự nhiên.

7


Hình 2-3 Sơ đồ khai đào lộ thiên với mái dốc tự nhiên không cần chống giữ
1.Mái dốc tự nhiên; 2.Công trình ngầm; 3.Công trình xây nổi.
Phương pháp này có đặc điểm là thi công nhanh do cơ giới hóa tốt, chất lượng thi
công dễ kiểm soát nhưng khối lượng đất đào lại tăng lên và diện tích mặt bằng yêu cầu
rất lớn do đó không hợp lý với điều kiện đô thị chật hẹp.
2.1.2.2. Trường hợp hố móng có thành hố đào thẳng đứng.
Trong công tác đào hố móng có thành hố đào thẳng đứng, tác giả giới thiệu một số
biện pháp bảo vệ thành hố đào như: bảo vệ thành hố đào với hệ gia cường cố định; bảo vệ
thành hố đào có kết cấu chống giữ bằng tường liên tục trong đất,…

a) Bảo vệ thành hố đào với hệ gia cường cố định
* Hệ gia cường kiểu công - sơn
Trong khu vực đô thị, khi chiều sâu đào lớn và trong điều kiện mặt bằng thi công
chật hẹp thì việc mở móng với mái dốc tự nhiên là không khả thi. Ngoài ra cần phải hạn
chế khối lượng công tác đào đất nên người ta dùng kết cấu kiểu công – sơn hạ xuống hố
móng sau đó mới tiến hành đào hố móng. Kết cấu này dựa vào độ cứng bản thân và áp
lực đất bị động để chống lại áp lực đất chủ động bên ngoài.
Hệ gia cường công – sơn này có thể là cọc gỗ, cọc thép, cọc BTCT, cọc nhồi bố trí
liên tục với nhau thành tường chắn tương tự như dạng cọc ván thép hoặc cách quãng và
phun bê tông tùy theo yêu cầu chịu lực. Hiện nay người ta còn làm hệ gia cường dạng
tường chắn bằng cọc khoan đóng hoặc hạ cọc, cột BTCT vào lỗ khoan sẵn và sử dụng các

8


panen tường đúc sẵn. Hệ gia cường này phần lớn lấy lại được sau khi xây dựng xong

nhưng hầu như không tận dụng được

Hình 2-4 Sơ đồ mở hố đào với hệ gia cường kiểu công sơn
1.Công trình ngầm; 2.Công trình ngầm; 3.Két cấu gia cường vách hố đào.
Khi chiều sâu đào lớn, hệ gia cường chịu lực quá lớn và nếu điều kiện đô thị cho
phép mái hố đào có thể được dỡ tải đến mực nước ngầm sau đó mới hạ kết cấu che chắn
xuống dưới hố móng và tiến hành đào (hình trái) hoặc có thể đóng hệ gia cường xuống
đến độ cao dưới mực nước ngầm trước, phần còn lại mở rộng với mái dốc tự nhiên (hình
phải)

Hình 2-5 Hệ gia cường kiểu công sơn có biện pháp giảm tải
1.Công trình ngầm; 2.Công trình xây dựng nổi ; 3.Kết cấu gia cường vách hố đào
Kết cấu này có ưu điểm là rất thuận tiện khi thi công đào đất bằng cơ giới hóa để
đảm bảo chất lượng thi công vì trong hố móng không có chướng ngại vật cản trở. Tuy
nhiên hệ gia cường loại này rất phức tạp khi thi công nó và tốn kém do chịu lực rất lớn,
nhất là khi thi công hố móng sâu.

9


* Kết cấu che chắn vây xung quanh:

Hình 2-6 Sơ đồ kết cấu tường vây xung quanh hệ thống chống ngang
Khi hố móng sâu, hệ kết cấu gia cường kiểu công – sơn không còn hợp lý nữa.
Khi đó người ta tiến hành hệ thanh chống hoặc neo trong đất để tăng cường cho hệ gia
cường loại này.
- Hệ thống chống ngang (hình): Hệ thống nằm ngang gồm hai loại thanh chống là
chống ngang và chống góc. Các thanh chống này thường làm bằng thép hình, thép ống
chế tạo thành dạng tăng đơ để có thể thay đổi chiều dài khi cần thiết điều chỉnh. Sau khi
thi công kết cấu che chắn xong, tiến hành đào đất đến cao độ lớp chống ngang thứ nhất

thì lắp ghép hệ chống ngang thứ nhất; tiếp tục đào đến cao độ lớp 2 và lắp hệ thanh chống
thứ 2… lặp lại phương pháp trên cho đến cao độ đáy móng thì ngưng sau đó thi công kết
cấu chính.
Ưu điểm: Chuyển vị ngang của tường nhỏ, chiều sâu đào không bị hạn chế
Nhược điểm: Khó cơ giới hóa thi công do vướng hệ thống chống.

10


- Hệ thống chống xiên (hình bên dưới): Hệ thống chống xiên được sử dụng khi bề
ngang hố móng lớn và hình dạng không đồng nhất. Sau khi đóng kết cấu gia cường đến
cao độ, tiến hành đào hố móng theo phương pháp rãnh trung tâm đến cao độ đáy móng
chống xiên, lắp đặt hệ thống chống xiên một đầu chống vào kết cấu gia cường và một đầu
chống vào khối móng vừa xây dựng xong, sau đó đào khối đất còn lại. Khi lắp các thanh
chống xiên, lắp thanh ngoài cùng trước sau đó lắp thanh phía trong rồi mới thi công kết
cấu chính.

Hình 2-7 Sơ đồ hệ thống chống xiên khi hố móng sâu và rộng không sử dụng các thanh
chống ngang
Ưu điểm: Thi công được ở những địa hình không cho phép đào hố móng theo kích
thước đồng nhất.
Nhược điểm: Chuyển vị ngang của kết cấu gia cường tương đối lớn dễ gây lún sụt
cho đất bên ngoài hố móng và công trình lân cận do đó chỉ nên hạn chế khi chiều sâu hố
móng nhỏ, Mặt khác việc thi công khối móng của hệ chống xiên phải chia thành từng đợt
xen kẽ nhau gây phức tạp.
- Neo trong đất: Để khác phục nhược điểm của hai hệ thống chống ngang và
chống xiên đó là gây vướng và hạn chế cơ giới hóa thi công ta dùng loại kết cấu neo giữ
hệ gia cường vào trong đất gọi là neo trong đất. Neo trong đất khống chế được chuyển vị
ngang của hệ gia cường, giảm nhỏ độ lún mặt đất ngoài hố móng của công trình bên cạnh
và thích hợp với nhiều loại hệ gia cường. Sơ đồ một số neo có thể được mô tả như trong

hình:

11


Hình 2-8 Sơ đồ ví dụ neo trong thực tế
Neo trong đất, cấu tạo gồm 3 bộ phận: Đầu neo, thân neo và đoạn neo giữa. Đoạn
đầu neo liên kết với hệ gia cường qua thanh sườn để liên kết các phiến của hệ gia cường.
Đoạn thân neo tính từ sau đầu neo đến hết phạm vi lăng thể trượt và được bọc bằng ống
dẫn nhựa cho phép chuyển dịch tự do. Đoạn neo giữ được bố trí ngoài lăng thể trượt của
đất, tùy theo yêu cầu chịu lực mà cốt neo có thể được mở rộng và bơm vữa để tăng lực
ma sát neo giữ. Trình tự thi công là sau khi hạ kết cấu gia cường đến cao độ, tiến hành
đào đất đến cao độ chôn neo, khoan lỗ, cắm neo vào và bơm vữa vào lỗ neo. Sau ngày
tiến hành kéo dự ứng lực và tiếp tục đào hố móng đến cao độ hoàn chỉnh, sau đó thi công
kế cấu chính. Neo trong đất có nhiều ưu điểm đã nêu ở trên, tuy nhiên nhược điểm lớn
nhất của nó là công nghệ phức tạp, giá thành cao, khó tận dụng và luân chuyển nhiều lần.
Ngoài ra không nên sử dụng neo khi địa tầng là cát chảy và có nhiều công trình xung
quanh dễ gây lún sụt.

b) Bảo bệ thành hố đào có kết cấu chống giữ bằng tường liên tục trong đất.
Tường liên tục trong đất chống giữ hố đào được thi công bằng các máy đào đặc
biệt tạo thành các đoạn hào với độ dài nhất định, vách hố đào trong quá trình thi công
được giữ ổn định bằng dung dịch sét bentônít. Sau khi tạo được một đoạn hào, tiến hành
đặt khung lưới cốt thép đã chế tạo sẵn vào trong đó rồi tiến hành đổ bê tông bằng ống dẫn
(như đối với cọc khoan nhồi). Các đoạn tường được nối vứoi nhau bằng các đầu nối đặc
biệt (ống đầu nối, hộp đầu nối) tạo thành tường bê tông cốt thép liên tục trong đất. Tường
liên tục trong đất được quây lại khép kín theo chu vi hố đào, sau khi đào hố đào có thể bố
trí thêm hệ thanh chống hoặc neo để chắn đất, ngăn nước phục vụ thi công công trình
ngầm trong hố đào. Phương pháp này thích hợp cho những hố đào có độ sâu từ 10m trở

12


lên, mặt bằng thi công chật hẹp, điều kiện địa chất yếu nhất là trong các tầng đất không
đồng nhất có lẫn cát, cuội hoặc các tầng đá phong hóa không sử dụng được phương pháp
cọc hàng. Kết cấu tường trong đất cũng có thể dùng các tầm tường bằng BTCT đúc sẵn.
Để thi công tường liên tục trong đất cần có các máy đào chuyên dụng (kiểu gầu ngoạm,
kiểu xoay tròn hoặc kiểu xung kích); thiết bị bơm tuần hoàn và xử lý dung dịch sét, thiết
bị cẩu lắp lưới cốt thép và các tấm tường, hệ thống đường ống để đổ bê tông dưới nước.
Tường liên tục trong đất nếu kết hợp làm kết cấu chịu lực của công trình thì hiệu quả
kinh tế cao. Sơ đồ thi công tường trong đất trên thực tế có thể được mô tả như hình:

Hình 2-9 Sơ đồ thi công tường trong đất trên thực tế
Sau khi thi công xong cừ bao xung quanh công trình, thì tiến hành công tác đào
đất tới những độ sâu nhất định sau đó tiến hành lắp đặt hệ thống chống bằng thép hình để
chống đỡ vách tường tầng hầm trong qúa trình đào đất và thi công các tầng hầm. Tùy
theo độ sâu đáy đài mà thiết kế có thể yêu cầu một hay nhiều hệ tầng chống khác nhau
nhằm đảm bảo đủ khả năng chống lại áp lực tổng của đất và nước ngầm phía ngoài công
trình tác động lên vách tường tầng hầm. Sau khi lắp dựng xong hệ chống đỡ và đất được
đào đến đáy móng, tiến hành thi công hệ móng và các tầng hầm, tầng thân của công trình
từ phía dưới lên theo đúng trình tự thi công thông thường. Hệ thống giằng chống có thể
được sử dụng như là lõi cứng cho các cấu kiện dầm/sàn của tầng hầm hoặc sẽ được dỡ bỏ
sau khi các sàn tầng hầm đủ khả năng chịu lại các áp lực tác dụng lên vách tầng hầm.
2.1.2.3. Ưu điểm của phương pháp thi công “Bottom – Up”
- Kết cấu tầng hầm đơn giản

13


- Việc xử lý chống thấm cho các thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng

lưới kỹ thuật tương đối thuận tiện và dễ dàng.
- Công tác thoát nước hố móng đơn giản, có thể sử dụng bơm hút nước tại hố thu
nước để bơm lên khỏi hố móng.
2.1.2.4. Nhược điểm của phương pháp thi công “Bottom – Up”
- Kết cấu chống giữ thành hố đào lớn, đặc biệt với hố móng sâu và lưu lượng nước
ngầm lớn.
- Thời gian thi công toàn bộ công trình kéo dài hơn.
2.1.2.5. Một số công trình tiêu biểu cho phương pháp thi công “Bottom – Up”

Hình 2-10 Khách sạn Sheraton Nha Trang
2.1.3. Phạm vi áp dụng phương pháp đào hố móng thành hào tự nhiên không
chống, Bottom – Up và Top – Down
Đào thành hào tự nhiên

Bottom – Up

Top - Down

Vị trí thi công

Rất lớn

Kích thước thi công nhỏ

Kích thước thi công lớn

Môi trường thi công

Không có công trình lân
cận xây dựng

Trong môi trường thi
công cho phép

Đơn giản nhất

Yêu cầu kết cấu chống
giữ thay đổi phức tạp

Thi công trong môi
trường thi công phức
tạp
Kết cấu chống giữ bị
giới hạn

Bảo vệ thành hố đào
Máy móc khai đào có
thể
Di chuyển đất đá

Sử dụng các máy khai
đào tự nhiên đơn giản
cho lựa chọn
Sử dụng đơn giản

Đơn giản cho lựa chọn
máy móc
Sử dụng các gầu xúc

Yêu cầu phải có kết cấu

bảo vệ thẳng đứng hố
đào tạm thời
Sử dụng gầu xúc hoặc
như trục tải

14


2.1.4. Phương pháp thi công “Semi Top – Down”
Phương pháp thi công này cũng tương tự như thi công Top – Down tuy nhiên quá
trình thi công bắt đầu ở cốt sàn tầng hầm 1. Sau khi thi công xong sàn tầng hầm 1 thì ta
mới bắt đầu thi công theo phương pháp Top – Down. Ta tiến hành đào đất đến cốt nền
tầng hầm 1 và tiến hành thi công như bình thường. Với phương pháp này ta có thể đẩy
nhanh tiến độ thi công phần ngầm giúp tiến độ thi công được liên tục vì thông thường
phần thân khi thi công sẽ nhanh hơn phần ngầm rất nhiều.

Hình 2-11 Ví dụ sử dụng biện pháp thi công Semi Top - Down
2.1.4.1. Ưu điểm của phương pháp
- Tiết kiệm chi phí và đẩy nhanh tiến độ đào cho tầng hầm 1
- Đẩy nhanh tiến độ phần ngầm giúp quá trình thi công thông suốt.
2.1.4.2. Nhược điểm của phương pháp
- Khi thi công sàn tầng hầm 1 cần phải có hệ thống văng chống tường barrette vì
sàn tầng 1 chưa thi công.
- Xây dựng phần ngầm trong các công trình hiện nay là một xu thế tất yếu nhàm
đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nhà ở và diện tích sử dụng. Việc lựa chọn phương
pháp thi công phù hợp với điều kiện thi công, địa chất công trình thủy văn là vô cùng
quan trọng. Sự lựa chọng này quyết định đến thành công của cả một công trình, đó là tiến
độ, là chất lượng và sự an toàn trong quá trình thi công
2.1.4.3. Phạm vi áp dụng
Qua phân tích ở trên chúng ta có thể rút ra một số kết luận về việc lựa chọn

phương pháp thi công đơn giản như:

15


- Trong trường hợp mặt bằng thi công rộng, chiều sâu hố đào không lớn, đất đá ổn
định nên sử dụng công nghệ thi công với thành hố đào nghiêng;
- Trong trường hợp điều kiện địa chất công trình tốt nên lựa chọn biện pháp thi
công Bottom – Up và lựa chọn phương pháp thành hố đào có mái dốc tự nhiên. Vì hố
móng có độ sâu lớn nên nếu dùng các kết cấu chống giữ như cọc khoan nhồi thì thi công
chậm, công tác đào đất ít ảnh hưởng nhưng khi thi công các tường, cột, sàn tầng ngầm
cũng phải làm hệ dàn giáo phức tạp, hoặc khi dùng tường hào nhồi để làm vách hố móng
thì kết hợp thi công neo vào đất để giữ ổn định cho tường khi đào đất đến bản đáy công
trình để thi công các tầng từ dưới lên, còn nếu dùng tường liên tục trong đất kết hợp đào
đất từ trên xuống theo từng giai đoạn thi công các tầng ngầm thì thi công sẽ thuận lợi và
thời gian thi công sẽ nhanh, trong quá trình thi công không cần làm hệ thống chống đỡ
thành hố đào.
- Với hố móng sâu rất khó khăn khi chọn phương pháp thi công hố đào có thành
dốc. Số tầng hầm nhỏ hơn 2 không dùng Semi Top – Down. Điều này sẽ gây khó khăn
cho các công tác thi công cũng như sử dụng các thiết bị trong quá trình phục vụ thi công
xây dựng tầng hầm.
2.1.5. Rủi ro trong quá trình thi công xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng
Trong quá trình thi công xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng cũng cần thiết phải
chú ý quan tâm đến các yếu tố rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thiết kế, thi công và
xây dựng các tầng hầm. Trên thực tế rủi ro có thể xảy ra ở bất kỳ khâu nào trong quá
trình xây dựng các tầng hầm.
Rủi ro kỹ thuật trong dự án công trình chính là khả năng xảy ra những sự cố công
trình do các yếu tố kỹ thuật (vật liệu, thiết bị, máy móc, sai sót từ khâu thiết kế, thi công,
tiến độ,…) Trong lĩnh vực thi công thì rủi ro là kết quả tiêu cực. Một công trình được
xem là an toàn nếu độ rủi ro thực tế nằm trong vùng các giá trị chấp nhận.

Ở góc độ rủi ro kỹ thuật của dự án thì rủi ro thường xảy ra ở khâu thiết kế hoặc thi
công. Nếu xét ở góc độ các bên liên quan thì chia thành:
- Rủi ro trên góc độ nhà thầu như do điều kiện thời tiết không thuận lợi; thất thoát
vật tư; chất lượng vật liệu kém;…

16


- Rủi ro trên góc độ tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát: Thiết kế có sai sót, trình độ
học vấn hạn chế, ý thức kém, nhiều quy trình quy phạm về thiết kế; không nhất quán về
tiêu chuẩn xây dựng; công nghệ thi công; quản lý chất lượng thiết kế; quản lý tư vấn yếu
kém; năng lực giám sát kém.
Xét theo các giai đoạn dự án xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng thì có thể phân
loại như:
- Rủi ro trong giai đoạn chuẩn bị dự án: như việc thu thập không đầy đủ/chính xác
tình hình địa chất, địa hình, điều kiện tự nhiên, khí hậu; thiết kế sơ bộ;…
- Rủi ro trong giai đoạn thực hiện dự án: đây là giai đoạn mà xác suất để xảy ra
các rủi ro kỹ thuật rất cao, ví dụ: điều kiện tự nhiên xấu; sai sót trong khảo sát thiết kế kỹ
thuật; thiếu trách nhiệm, bớt xén trong quá trình thi công, giám sát; trình độ quản lý dự án
kém/có biểu hiện tiêu cực.
- Rủi ro trong giai đoạn khai thác dự án: công tác quản lý khai thác; bảo dưỡng;
sửa chữa yếu kém cũng gây ra những rủi ro kỹ thuật…
Hiện nay việc lựa chọn phương pháp thi công phù hợp khi thi công xây dựng tầng
hầm nhà cao tầng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố bao gồm các yếu tố về kỹ thuật cũng
như các yếu tố về kinh tế, các yếu tố khách quan cũng như các yếu tố chủ quan khi xây
dựng chúng.
Phương pháp thi công cũng bị ảnh hưởng nhiều hay ít tùy thuộc vào việc công
trình gồm nhiều hay ít tầng hầm, kích thước lớn hay nhỏ và độ sâu chôn móng. Vì vậy
chúng ta cần dựa vào điều kiện kỹ thuật thi công mà có sự lựa chọn phương pháp thi
công thích hợp. Sơ đồ mô tả việc lựa chọn sơ đồ thi công các hố móng và giải pháp giữ

thành hố móng khi thi công xây dựng các tầng hầm nhà cao tầng có thể được mô tả dưới
bảng sau:
Bảng 2-1 Kiến nghị sơ đồ phân tích lựa chọn công nghệ thi công

17


Bảng 2-2 Kiến nghị phân tích, lựa chọn kết cấu bảo vệ thành hố đào

18


CHƯƠNG 3
KẾT LUẬN
Từ các phương pháp thi công và các sơ đồ phân tích như đã nêu ở trên, ta có thể
thấy rằng mỗi một phương pháp lại có một cách thi công khác nhau. Như phương pháp
thi công “Top – Down”, là công nghệ thi công phần ngầm của công trình nhà, theo
phương pháp từ trên xuống, khác với phương pháp truyền thống là thi công từ dưới lên.
Hay khi sử dụng phương pháp thi công “Bottom – Up” thì toàn bộ hố đào được đào dến
độ sâu thiết kế (độ sâu đặt móng), có thể đào thủ công hoặc bằng máy tùy theo điều kiện
làm việc. Sau khi kết thúc công tác đào đất của toàn bộ hố móng, ta tiến hành thi công kết
cấu tầng hầm theo hướng từ dưới lên trên (tức từ kết cấu móng)… Và còn lại là Phương
pháp “Semi Top – Down” ta thi công tương tự như “Top – Down” nhưng quá trình thi
công lại ở cốt sàn tầng hầm 1. Sau khi thi công xong sàn tầng hầm 1 ta mới bắt đầu thi
công theo phương pháp “Top – Down”. Bên cạnh đó, ta cũng cần phải chú ý đến sự an
toàn trong quá trình thi công, tránh rủi ro trong quá trình làm việc. Đó là bài toán mà
người kỹ sư cần phải lường trước được các sự cố sẽ xảy ra trong quá trình làm việc từ đó
đề xuất các biện pháp phòng tránh và hạn chế tối đa được những tổn thất có thể mang lại
cho con người cũng như công trình mình thiết kế. Như vậy, ta có thể thấy rằng tùy theo
điều kiện làm việc và các bài toán cụ thể cho từng công trình, ta áp dụng các phương

pháp này để có thể lựa chọn phương pháp thi công có hiệu quả nhất cho công trình. Đẩy
nhanh tiến độ làm việc, tiết kiệm chi phí và thi công an toàn.

19


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Tuấn Minh. Xây dựng hệ thống tàu điện ngầm đô thị. NXB Xây dựng, Hà
Nội, - 2015.
2. Trần Tuấn Minh, Nguyễn Viết Định. Biến dạng lún sụt bề mặt xung quanh các
đường hầm đặt gần bề mặt đất. Thông tin khoa học công nghệ Mỏ số 5/2009.
3. PGS.TS. Nguyễn Quang Phích. Các biện pháp nâng cao hiệu quả thi công xây
dựng CTN. Bài giảng cao học ngành xây dựng công trình ngầm. Hà Nội 2005.
4. GS.TS. Võ Trọng Hùng. Bài giảng quy hoạch không gian ngầm thành phố.
Trường đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội – 2013.
5. Phạm Tiến Vũ. Cơ giới hóa trong khai đào các công trình ngầm. Phòng Công
nghệ Xây dựng công trình Ngầm và Mỏ. Viện KHCN Mỏ - Vinacomin.
6. Bộ Xây dựng. Quy chuẩn xây dựng tại Việt Nam, quy hoạch Xây dựng. Hà Nội,
2008.

20