Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng hầm nhà cao tầng trong khu vực đông dân thành phố cẩm phả

1

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

LÊ NGỌC SƠN

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
HỢP LÝ TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRONG KHU VỰC
ĐÔNG DÂN CƯ THÀNH PHỐ CẨM PHẢ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hµ néi - 2015


2

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học mỏ - ®Þa chÊt

LÊ NGỌC SƠN

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
HỢP LÝ TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRONG KHU VỰC
ĐÔNG DÂN CƯ THÀNH PHỐ CẨM PHẢ

Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm
MÃSỐ : 60580204

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Trần Tuấn Minh

Hµ néi - 2015


1

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả luận văn

Lê Ngọc Sơn


2

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG CÁC TẦNG HẦM

BÊN DƯỚI CÁC NHÀ CAO TẦNG

Trang

9
11

1.1. Khái quát chung

11

1.2. Sự phân loại các tầng hầm bên dưới các nhà cao tầng

17

1.2.1. Phân loại theo số lượng tầng hầm

18

1.2.2. Phân loại theo các mục đích sử dụng

19

1.3. Tổng quan về xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Cẩm Phả

20

1.4. Nhận xét chương 1

22

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG
2.1. Đánh giá chung
2.2. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp thi công
các tầng hầm nhà cao tầng

24
24
25

2.2.1. Kích thước và vị trí xây dựng của hố móng cơng trình

25

2.2.2. Đánh giá khối lượng cơng việc phải khai đào xây dựng

28

2.2.3. Hình dạng hố móng và điều kiện khu vực thi cơng

30

2.2.3.1. Hình dạng hố móng

30

2.2.3.2 Điều kiện khu vực thi cơng

31

2.2.4. Các điều kiện cơng trình lân cận bên cạnh vị trí xây dựng hố móng

32

2.2.5. Điều kiện địa chất khu vực xây dựng hố móng tầng hầm

34

2.2.6. Các yếu tố kinh tế, đầu tư cho dự án xây dựng hố móng tầng hầm

36

2.2.7. Các yếu tố về trình độ thi cơng của cơng nhân, máy móc và trang thiết
bị vật tư
2.2.8. Các phương án thích hợp được lựa chọn cho công tác xây dựng các hỗ

36
43


3

móng tầng hầm nhà cao tầng [1,2,6]
2.2.8.1. Phương pháp thi công “Top - Down”

43

2.2.8.2. Phương pháp thi công “Bottom - Up”

48

2.2.8.3. Phương pháp thi công “Semi _Top-Down”

50

2.2.9. Các phương pháp giữ ổn định thành hố đào

58

2.2.9.1. Đào không cần chống giữ thành

52

2.2.9.2. Chống giữ thành bằng trụ đứng - ốp bản (Soldier piles with lateral
laggings)

58

2.9.2.3. Tường chắn bằng cọc bản

59

2.2.9.4. Tường chắn bằng hàng cọc

60

2.2.9.5. Tường liên tục trong đất

60

2.2.9.6. Kết cấu phụ trợ của tường chắn hố đào

61

2.2.10. Dự phịng rủi ro trong q trình thi cơng xây dựng các tầng hầm nhà cao
tầng
2.3. Nhận xét chương 2

61
63

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG HỢP LÝ
TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TRONG KHU VỰC ĐÔNG DÂN CƯ

65

THÀNH PHỐ CẨM PHẢ
3.1. Đánh giá điều kiện dân cư, xã hội thành phố Cẩm Phả

65

3.2. Điều kiện địa chất, địa chất thủy văn thành phố Cẩm Phả

68

3.2.1. Điều kiện địa chất

68

3.2.2. Điều kiện địa chất thủy văn

70

3.2.3. Tính chất cơ lý đá

71

3.3. Đánh giá khả năng áp dụng các phương pháp thi công tầng hầm nhà cao
tầng một số khu vực thành phố Cẩm Phả
3.3.1. Đánh giá điều kiện địa chất, địa chất thủy văn các khu vực

74
74


4

3.3.2. Kiến nghị các phương án thích hợp được lựa chọn cho công tác xây
dựng các tầng hầm nhà cao tầng thành phố Cẩm Phả
3.4. Kiến nghị các phương pháp giữ ổn định thành hố đào khi thi công xây
dựng các nhà cao tầng ở Cẩm Phả

77

80

3.5. Nhận xét chương 3

91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

92

TÀI LIỆU THAM KHẢO

93


5

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT

Tên Bảng

Trang

1

Bảng 1.1. Một số dự án xây dựng cơng trình ngầm trên thế giới

12

2

Bảng 2.1. Phân nhóm hư hỏng của các cơng trình trên mặt đất

34

3

Bảng 2.2. Phân nhóm hư hỏng của các cơng trình trên mặt đất

34

4

Bảng 2.3. Chiều cao làm việc thích hợp của máy đào

38

5

Bảng 2.4. Số liệu chọn dung tích gầu theo khối lượng đào đất.

40

6

Bảng 2.5. Phạm vi áp dụng phương pháp đào hố móng thành hào tự
nhiên khơng chống, bottom-up và Top-down

56

7

Bảng 3.1. Các đơn vị sự nghiệp hành chính của thành phố Cẩm Phả

66

8

Bảng 3.2. Đặc điểm cấu tạo phân lớp các loại đá tại khu vực Cẩm Phả

69

9

Bảng 3.3. Độ bền nén trung bình của các loại đá

70

10 Bảng 3.4. Kiến nghị sơ đồ phân tích, lựa chọn cơng nghệ thi cơng

78

11 Bảng 3.5. Kiến nghị phân tích, lựa chọn kết cấu bảo vệ thành hố đào

79

12 Bảng 3.6. Đặc trưng kỹ thuật của các loại cọc ván thép kiểu mũ

87


6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
TT

Tên hình vẽ

Trang

1

Hình 1.1. Tịa tháp Burj khalifa - Các tiểu vương quốc Ả-rập

12

2

Hình 1.2. Tháp đơi Petronas - Kuala lumpur, Malaysia

13

3

Hình 1.3. Tịa nhà Taipei 101 - Đài Loan

13

4

Hình 1.4. Tịa nhà trung tâm thương mại thế giới mới One Worl Trade
Center

14

5

Hình 1.5. Mơ hình Địa đạo Củ Chi

15

6

Hình 1.6. Hình ảnh Dinh Độc Lập

15

7

Hình 1.7. Hình ảnh cho tầng hầm làm gara ơ tơ - Nam Định Tower

19

8

Hình 1.8. Tịa nhà Quốc hội - 02 tầng hầm ở thu đơ Hà Nội

20

9

10

11

Hình 1.9. Chợ Cẩm Đông - 01 tầng hầm làm bãi để xe và cất giữ
hàng hóa các hộ kinh doanh
Hình 1.10. Khu trung cư Cẩm Bình - 01 tầng hầm - Sử dụng mục
đích để xe cộ
Hình 2.1. Mơ hình tính áp lực thành hố đào tầng hầm nhà cao tầng
xây dựng trong khu vực đơng dân cư thành phố

21

21

26

12

Hình 2.2. Mơ hình tưởng tưởng xác định tải trọng thành hố đào

27

13

Hình 2.3. Các sơ đồ về hình dạng hố móng xây dựng nhà cao tầng

31

14

Hình 2.4. Kiến nghị thi cơng đào đất trong hố đào.

42

15

Hình 2.5. Tồn cảnh q trình thi cơng “Top-down”

43

16

Hình 2.6. Cột tạm bằng thép hình trong thi cơng “Top - Down”

46

17
18

Hình 2.7. Sơ đồ khai đào lộ thiên với mái dốc tự nhiên khơng cần chống
giữ
Hình 2.8. Sơ đồ mở hố đào với hệ gia cường kiểu công-son

49
50


7

19

Hình 2.9. Hệ gia cường kiểu cơng-son có biện pháp giảm tải

51

20

Hình 2.10. Sơ đồ kết cấu vây xung quanh và hệ thống chống ngang

52

21

Hình 2.11. Sơ đồ hệ thống chống xiên

53

22

Hình 2.12. Sơ đồ ví dụ kết cấu neo trong đất trong thực tế

53

23

Hình 2.13. Sơ đồ thi cơng tường trong đất trên thực tế

55

24

Hình 2.14. Thi cơng Semi_Top-down với hệ thống văng chống
cho tầng hầm 1

57

25

Hình 2.15. Tường cọc ván

59

26

Hình 2.16. Tường chắn cọc bản BÊ TƠNG CỐT THÉP.

59

Hình 3.1. Khu đơ thị mới Cẩm Sơn - Thành phố Cẩm Phả - dự kiến
27

xây dựng 12 tòa nhà cao tầng với số tầng từ 10 - 15 tầng - quy mơ 1

74

tầng hầm chiều sâu ≤ 3m
Hình 3.2. Một góc nhìn tại khu đơ thị Cẩm Đơng - Cơng trình hầm
28

ngầm khu chợ Cẩm Đơng - quy mơ 01 tầng hầm ≤ 3m dùng để xe và

75

cất giữ hàng hóa.
29

Hình 3.3. Một góc nhìn tại tại phường cẩm trung

76

30

Hình 3.4. Hình ảnh cho khu đơ thị mới phương Quang Hanh

77

31

Hình 3.5. Đào đất panel hào ở mép thứ nhất.

81

32

Hình 3.6. Đào đất panel hào ở mép thứ 2.

82

33

Hình 3.7. Đào đất panel hào ở giữa.

82

34

Hình 3.8. Hạ gioăng chống thấm.

83

35

Hình 3.9. Hình ảnh về gioăng chống thấm.

83

36

Hình 3.10. Kiểm tra độ sâu và thổi rửa hố đào

83


8

37

Hình 3.11. Hạ lồng cốt thép

84

38

Hình 3.12. Hạ ống tremie.

84

39

Hình 3.13. Đổ bêtơng cho panel tường thứ 1

85

40

Hình 3.14. Quy trình cung cấp và thu hồi dung dịch Bentonite

85

41

Hình 3.15. Hồn thành Panel tường thứ 1

85

42

Hình 3.16. Một số loại cọc ván thép kiểu mũ

88

43

Hình 3.17. Một số hình ảnh thi công cừ Larsen

90


9

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, q trình
đơ thị hóa diễn ra mạnh mẽ ở hầu hết các tỉnh, thành phố trong cả nước, hệ thống đơ
thị hóa phát triển cả về số lượng, chất lượng và quy mô. Bên cạnh sự phát triển
mạnh mẽ đó, cũng đã hình thành nhiều bất cập như diện tích đất khơng tăng nhưng
số dân cư trú ngày càng tăng cao, sinh hoạt, giao thông, cơ sở hạ tầng phát triển
chưa đồng bộ và từ đó đã hình thành các nhu cầu quy hoạch sử dụng không gian
ngầm tại các đơ thị.
Để tránh thất thốt trong khai thác thương mại, giảm thiểu việc giải tỏa, ít
ảnh hưởng mơi trường, mang lại hiệu quả kinh tế xã hội và đặc biệt trong xây dựng
tầng hầm nhà cao tầng thường gặp khơng ít những khó khăn, rủi ro trong q trình
thi cơng thì việc nghiên cứu các phương pháp thi cơng phù hợp trong xây dựng tầng
hầm nhà cao tầng là hết sức cần thiết nhằm khai thác triệt để quỹ đất tại các trung
tâm đô thị lớn cũng như tại các Thành phố mới đang phát triển như Thành phố Cẩm
Phả Tỉnh Quảng Ninh.
2. Mục tiêu của luận văn
Mục tiêu của luận văn là “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công hợp lý
tầng hầm nhà cao tầng khu vực đông dân cư thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh”.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các tòa nhà cao tầng, các khu vực chung cư, trung

tâm thương mại có tầng hầm ở khu vực thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh. Tuy
nhiên do khuôn khổ của luận văn thạc sỹ kỹ thuật nên phạm vi nghiên cứu xin được
hạn chế cho các khu nhà cao tầng, khu chung cư, trung tâm thương mại ở khu vực
đông dân cư ở khu vực nội đô, trung tâm thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh còn
các khu vực lân cận xung quanh bên ngoài thành phố xin được đề cập ở trong các
nghiên cứu khác tiếp theo.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan nghiên cứu về xây dựng tầng hầm nhà cao tầng.


10

- Lý thuyết chung để giải quyết các phương án thi công tầng hầm nhà cao tầng.
- Cơ sở lựa chọn và định hướng phát triển phương án thi công tầng hầm nhà
cao tầng bằng phương pháp đào hở.
- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công hợp lý để thi cơng cơng trình.
5. Các phương pháp nghiên cứu sử dụng trong luận văn
Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu tổng hợp: thu thập số liệu, phân
tích, đánh giá và xử lý các số liệu, tính tốn và đề xuất giải pháp.
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng hầm
nhà cao tầng khu vực đông dân cư thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh”.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn nhằm góp phần
trong việc “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thi công hợp lý tầng hầm nhà cao
tầng khu vực đông dân cư thành phố Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh” cũng như các khu
vực ngoại thành khác của thành phố Cẩm Phả có điều kiện địa chất tương tự, để
đảm bảo chi phí sao cho tốn kém ít nhất, hiệu quả khai thác cao nhất và đặc biệt là
tránh để xảy ra những tai nạn đáng tiếc trong q trình xây dựng cơng trình, là tài
liệu tham khảo cho các nhà quản lý và thi cơng các cơng trình nhà cao tầng.
7. Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm: phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị được trình bày với 3
chương, 93 trang, 12 bảng biểu, 43 hình vẽ.
Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Tuấn Minh, người
đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ Tác giả trong suốt thời gian hoàn thành bản luận
văn này. Ngoài ra Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo
trong Bộ môn Xây dựng Cơng trình ngầm và Mỏ, Khoa Xây dựng, trường đại học
Mỏ - Địa chất đã tận tình hướng dẫn, trang bị kiến thức cho Tác giả trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu tại trường và đã tạo điều kiện thuận lợi cho Tác giả trong
suốt quá trình thực hiện luận văn.


11

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG CÁC TẦNG HẦM
BÊN DƯỚI CÁC NHÀ CAO TẦNG
1.1. Khái quát chung
Nhà có tầng hầm đã phát triển từ lâu trên thế giới, nó trở thành phổ biến và
gần như là một thơng lệ khi xây dựng nhà nhiều tầng. Việc xây dựng tầng hầm nhà
nhiều tầng là điều rất bình thường, nó trở nên quá quen thuộc mỗi khi thiết kế và thi
cơng vì nó giải quyết được các vấn đề phát sinh do nhà nhiều tầng đặt ra.
Ở châu Á nói chung, số nhà nhiều tầng có tầng hầm chưa phải là nhiều,
nhưng ở một số nước và vùng lãnh thổ như Hồng Kơng, Đài Loan, Hàn Quốc,… thì
số lượng nhà nhiều tầng có tầng hầm chiếm tỉ lệ khá cao, số lượng tầng hầm trong
các nhà từ (1÷4) tầng hầm.
Từ thế kỷ 19 các cơng trình ngầm đã được các nhà khoa học Châu Âu thi
công, những nhà hát ngầm dưới lòng đất, những hầm rượu… sau này phát triển hơn
là những trung tâm thương mại, ga điện ngầm có qui mơ lớn và u cầu trình độ
khoa học kỹ thuật ngày càng cao.
Các nhà khoa học của Nhật nhận thấy rằng trận động đất và sóng thần ngày

11/03/2011 đã phá hủy nhiều cơng trình trên mặt đất, nhưng sự hư hỏng cơng trình
ngầm là rất ít. Điều đó chứng tỏ, trong điều kiện gặp thiên tai, sự ổn định và an tồn
của hệ cơng trình ngầm nói chung và hệ tầng hầm trong nhà cao tầng nói riêng là tốt
hơn so với phần kết cấu nổi trên mặt đất.
Bên cạnh đó, việc dân số ngày một tăng cao đã đặt ra một nhu cầu hết sức tất
yếu là phải tạo ra càng nhiều diện tích phục vụ sinh hoạt, vui chơi giải trí càng tốt
trong điều kiện quỹ đất ngày càng bị thu hẹp. Trong tình hình đó, xu hướng phát
triển nhà cao tầng với số lượng tầng hầm ngày càng tăng đã góp phần giải quyết nhu
cầu đặt ra.
Hiện nay trên thế giới, việc xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm rất phổ biến,
có thể kể đến một vài cơng trình nổi tiếng theo (bảng 1.1).


12

Bảng 1.1. Một số dự án xây dựng cơng trình ngầm trên thế giới
Stt

Cơng trình

Số tầng nổi

Số tầng
hầm

Độ sâu
đào (m)

1

Tịa nhà Burj Khalifa - Các tiểu vương
quốc Ả Rập

158

2

8

2

Tòa nhà Taipei 101 - Đài Loan

101

5

20

3

Tháp đơi Petronas - Malaysia

85

3

12

4

Tịa nhà trung tâm thương mại thế giới
mới One World Trade Center - Mỹ

99

5

21

5

Thư viện Anh Quốc

7

4

23

6

Commerce Bank - Frankfruit

56

3

12

7

Central Plaza - Hồng Kông

75

3

16

8

Chi Thong - Đài Loan

14

3

13,6

9

Chung Wei - Đài Loan

20

4

14,7

10

Taipao - Đài Loan

27

4

16,2

11

Sen Jue - Đài Loan

17

3

12,5

* Hình ảnh một số cơng trình tiêu biểu:

Hình 1.1. Tịa tháp Burj khalifa - Các tiểu vương quốc Ả-rập [11.k]


13

Hình 1.2. Tháp đơi Petronas - Kuala lumpur, Malaysia [11.k]

Hình 1.3. Tòa nhà Taipei 101 - Đài Loan [11.k]

14

Hình 1.4. Tịa nhà trung tâm thương mại thế giới mới One Worl Trade Center [11.k]
Trong giai đoạn đầu và giữa thế kỷ 20, do tình hình chiến tranh cộng với trình
độ khoa học - kỹ thuật cịn kém phát triển, vấn đề xây dựng các cơng trình ngầm tại
nước ta chưa được chú trọng. Hầu hết các cơng trình ngầm được xây dựng trong thời
gian này đều để phục vụ cho qn sự và chính trị. Có thể đơn cử 2 cơng trình tiêu
biểu là hệ thống địa đạo Củ Chi và Dinh Độc Lập.
Địa đạo Củ Chi là một hệ thống phòng thủ được Mặt trận Dân tộc Giải
phóng miền Nam Việt Nam đào tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh. Cơng
trình bắt đầu được thực hiện từ năm 1940, bao gồm bệnh xá, phòng ở, phòng làm
việc, đường ngầm sâu trong lòng đất. Hệ thống hầm dài khoảng 200 km, nằm ở cuối
đường mòn Hồ Chí Minh [11.a].


15

Hình 1.5. Mơ hình Địa đạo Củ Chi
Dinh Độc Lập là một cơng trình kiến trúc độc đáo của Kiến trúc sư Ngô Viết
Thụ. Dinh được khởi công xây dựng ngày 01/07/1962 và khánh thành vào ngày
31/10/1966. Dinh được xây dựng trên diện tích 4.500m², diện tích sử dụng 20.000m²,
gồm 3 tầng chính, 1 sân thượng, 2 gác lửng, tầng trệt, 2 tầng hầm và một sân thượng.
Riêng phần hầm của Dinh Độc Lập được thiết kế rất chắc chắn với tường bê tông cốt
thép kiên cố và được bọc một lớp thép dày phía bên trong dùng để làm nơi trú ẩn và đặt
các phịng làm việc của chính quyền Sài Gịn trước năm 1975 [11.g]

Hình 1.6. Hình ảnh Dinh Độc Lập
Những năm gần đây, cơng trình ngầm tại nước ta đặc biệt được chú trọng và

phát triển khi nền kinh tế của đất nước đang ngày càng đi lên với quỹ đất có hạn mà


16

nhu cầu sử dụng nhà ở và văn phòng ngày càng tăng cao. Thêm vào đó, với trình độ
khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng, các cơng trình ngầm được xây dựng ngày
càng nhiều, đóng góp một phần khơng nhỏ vào sự phát triển kinh tế xã hội của đất
nước, góp phần giải quyết vấn đề về chỗ ở và mặt bằng cho kinh doanh, làm việc.
Trước tình hình đó, các cơng trình cao tầng hiện nay đều được thiết kế với xu
hướng có thêm tầng hầm như là một yếu tố tất yếu nhằm phục vụ cho việc giữ xe,
lắp đặt hệ thống điện nước, bố trí siêu thị, kho chứa hàng hóa…đáp ứng nhu cầu sử
dụng cho người dân sinh sống và làm việc trong tòa nhà.
Trong q trình triển khai và xây dựng các cơng trình ngầm của nước ta đang
phải đối mặt với nhiều bất cập ảnh hưởng tới đầu tư cũng như khai thác hệ thống
khơng gian ngầm. Có thể kể đến một số yếu tố như:
- Chưa có quy hoạch tổng thể đơ thị ngầm.
- Phát triển cơng trình ngầm do các ngành và các chủ đầu tư khác nhau thực hiện.
- Sự ảnh hưởng của cơng trình bãi đỗ xe ngầm đến đường hầm sẽ xây dựng.
- Thiếu một văn phòng địa kỹ thuật và cơng trình ngầm quản lý các tài liệu,
thơng tin và kiểm sốt xây dựng cơng trình ngầm.
- Thiếu bản đồ địa chất cơng trình với sự có mặt của các lớp đá.
- Thiếu các hố khoan sâu đến 100m và 200m tại các đô thị lớn.
- Sự cố các cơng trình ngầm thường xun xảy ra do thiếu kiến thức, kinh
nghiệm và kỹ năng.
- Chất lượng khảo sát đất nền, mơ hình tính tốn, cơng nghệ thi cơng, cơng
nghệ quản lý, quan trắc cơng trình ngầm cịn nhiều hạn chế.
- Thiếu các chỉ dẫn, các quy chuẩn, tiêu chuẩn về cơng trình ngầm.
- Thiếu các cơ sở pháp lý về quyền sử dụng không gian ngầm và cơng trình ngầm.
- Thiếu các cơng ty về tư vấn và xây dựng chun ngành về cơng trình ngầm.

Bên cạnh những hạn chế ở trên thì chúng ta cịn phải đối mặt với những thách
thức như:
- Lún sụt bề mặt đất do khai thác quá mức nước ngầm và không có các giải
pháp phục hồi nguồn nước.


17

- Lụt trong các đô thị lớn do tốc độ đơ thị hóa nhanh, thiếu các cơng trình hạ
tầng thích hợp, biến đổi khí hậu, mưa nhiều và lớn hơn... đặc biệt là nước biển dâng và
triều cường.
- Xây dựng cơng trình ngầm, đơ thị ngầm đang làm thay đổi mực nước ngầm
gây lún cục bộ các cơng trình lân cận.
Qua các bảng thống kê về các cơng trình có tầng hầm ta thấy các cơng trình
thường có thống kê từ (1 ÷ 6) tầng hầm, chiều sâu hố đào từ (5 ÷ 20)m. Tất nhiên
trong tương lai sẽ có những nhà có tầng hầm sâu hơn hiện nay do nhu cầu và công
nghệ xây dựng phát triển đủ để có thể thi cơng được và bảo đảm u cầu về chất lượng.
Ngồi ra, trong việc thi cơng cơng trình ngầm nói chung và tầng hầm nhà cao
tầng nói riêng, có 4 yếu tố cần được kể đến:
- Khơng gian ngầm đến 10m độ sâu là rất hữu ích cho các chức năng dịch vụ,
thương mại, tích chứa nước mưa, thơng tin liên lạc. Các cơng trình khác có thể đặt ở
độ sâu (50 ÷ 75)m.
- Vật liệu đất đào cơng trình ngầm phải được sử dụng hiệu quả.
- Cần đặc biệt chú ý đến tài nguyên nước ngầm, phải chú ý đến tích chứa
nước ngầm, bổ sung nước ngầm. Việc hạ mực nước ngầm do hút nước hay sự có
mặt của cơng trình ngầm có thể gây lún sụt bề mặt đất.
- Khai thác và sử dụng năng lượng (địa nhiệt và nước ngầm là cho phép tái
sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên).
Tóm lại việc xây dựng tầng hầm nhà cao tầng đã trở thành một vấn đề thiết
yếu không những chỉ ở Việt Nam mà trên tồn Thế giới. Với tình hình dân số tăng

nhanh kèm theo nhu cầu về cuộc sống ngày càng tốt hơn, tầng hầm đã, đang và sẽ là
giải pháp tối ưu nhất để đáp ứng những yêu cầu đó:
1.2. Sự phân loại các tầng hầm bên dưới các nhà cao tầng
Có rất nhiều cách để phân loại tầng hầm nhà cao tầng, tuy nhiên trong thực
tế có thể phân chia các tầng hầm bên dưới các nhà cao tầng theo các cách sau:


18

1.2.1. Phân loại theo số lượng tầng hầm [9]
Theo phân loại số lượng các tầng hầm bên dưới các tòa nhà cao tầng chúng
ta có phân cấp các loại cơng trình xây dựng phục vụ cơng tác quản lý chất lượng
cơng trình xây dựng theo quy định tại điều 6 nghị định số 15/2013/NGHỊ ĐỊNH CHÍNH PHỦ:
- Nhóm cơng trình cấp I: ≥ 5 tầng hầm.
- Nhóm cơng trình cấp II: 2 ÷ 4 tầng hầm.
- Nhóm cơng trình cấp III: 1 tầng hầm.
- Nhóm cơng trình đặc biệt: Khơng quy định về số tầng hầm mà phụ thuộc
mục đích sử dụng (quốc phịng...)
* Cơng trình dân dụng:

* Cơng trình cơng nghiệp:

* Cơng trình hạ tầng kỹ thuật:


19

1.2.2. Phân loại theo các mục đích sử dụng
Về mục đích sử dụng cơng trình hầm nhà cao tầng được phân loại theo:
- Các tầng hầm phục vụ để chứa ôtô, xe máy.

- Làm tầng kỹ thuật để giải quyết các vấn đề về điều hồ khơng khí, xử lý
nước thải, lắp đặt máy móc phục vụ giao thơng (thang máy), cấp nhiệt…
- Làm kho chứa hàng hóa phục vụ cư dân trong tòa nhà.
- Các tầng hầm làm trung tâm thương mại tổ hợp dịch vụ phục vụ công cộng
như: bể bơi, cửa hàng, quán bar, thư viện, triển lãm...
- Làm nơi cư trú tạm thời khi có sự cố xảy ra như chiến tranh.
- Ở các ngân hàng, kho bạc, tầng hầm còn là nơi cất giữ những tài liệu mật,
tiền bạc, vàng, đá quý và các tài sản có giá trị cao của quốc gia.
- Các tầng hầm để đặt, chứa thiết bị
- Các mục đích khác.

Hình 1.7. Hình ảnh cho tầng hầm làm gara ơ tơ - Nam Định Tower
Nam Định Tower - 3 tòa tháp cao tầng trong đó: 1 tịa 15 tầng dùng làm
khách sạn, 1 tòa 20 và 1 tòa 25 tầng, và có 1 tầng hầm. [11.h]


20

Hình 1.8. Tịa nhà Quốc hội - 02 tầng hầm ở thủ đô Hà Nội [11.i]
1.3. Tổng quan về xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Cẩm Phả
Cẩm Phả thành phố trẻ và năng động, quá trình đơ thị hóa đang diễn ra mạnh
mẽ. Trên địa bàn thành phố hiện có 04 khu đơ thị mới đã được đầu tư xây dựng
tương đối hồn chỉnh (khu đơ thị mới Cẩm Bình, khu đơ thị mới Cẩm Sơn, khu đô
thị mới Bến Do tại phường Cẩm Trung, khu đơ thị mới phía Nam quốc lộ 18A tại
Km8 phường Quang Hanh). Song song với sự phát triển các khu đô thị này Cẩm
phả đang từng bước xây dựng các cơ sở hạ tầng theo định hướng hiện đại đáp ứng
nhu cầu sinh hoạt của người dân, tạo cảnh quan kiến trúc cho các khu trung tâm
hành chính - chính trị, kinh tế, văn hóa việc xây dựng các cơng trình có tính tới xây
dựng tầng hầm dần trở thành phổ biến.
Các cơng trình xây dựng có tầng hầm tại Cẩm Phả được xây dựng và sử dụng

chủ yếu với các mục đích: Để xe, cất giữ hàng hóa.
Hình 1.9 và 1.10 thể hiện ví dụ các cơng trình xây dựng dự án xây dựng có
tầng hầm tại thành phố Cẩm Phả [11.b].


21

Hình 1.9. Chợ Cẩm Đơng - 01 tầng hầm làm bãi để xe và cất giữ
hàng hóa các hộ kinh doanh

Hình 1.10. Khu trung cư Cẩm Bình - 01 tầng hầm - Sử dụng mục đích để xe cộ.
Cơng trình bao gồm 3 khối nhà 12 tầng, dự định xây dựng 1 đến 2 tầng hầm.
Chủ đầu tư cho công trình là cơng ty cổ phần Xây dựng và phát triển đô thị Miền


22

Đơng, với quy mơ như hiện tại cơng trình sẽ đáp ứng nhu cầu nhà ở và làm các
trung tâm thương mại cho khu vực phường Cẩm Bình.
Với các khu chung cư như trên thì nhu cầu xây dựng các tầng hầm để xe cộ,
và trang thiết bị là cần thiết để đảm bảo tiện dụng và tận dụng khoảng không gian
trên bề mặt đất phục vụ kinh doanh và các mục đích kiến trúc, văn hóa khác.
1.4. Nhận xét chương 1
Qua tổng quan về cơng trình hầm nhà cao tầng ta rút ra một số ưu điểm mà
nó mang lại như sau:
* Cơng trình hầm ngầm nhà cao tầng: Để tránh thất thoát trong khai thác
thương mại, giảm thiểu việc giải tỏa, ít ảnh hưởng mơi trường, mang lại hiệu quả
kinh tế xã hội đáp ứng được các nhu cầu tất yếu về mục đích sử dụng, khơng gian
đơ thị...
* Về mặt nền móng:

Ta thấy nhà nhiều tầng thường có tải trọng rất lớn ở chân cột, nó gây ra áp lực
lớn lên nền và móng, vì vậy khi làm tầng hầm ta đã giảm tải cho móng do một lượng
đất khá lớn trên móng đã được lấy đi. Hơn thế nữa, khi có tầng hầm thì móng được
đưa xuống khá sâu, móng có thể đặt vào nền đất tốt hơn, cường độ của nền tăng lên
(khi ta cho đất thời gian chịu lực).
* Vể mặt kết cấu:
Đối với nhà nhiều tầng khơng có tầng hầm, độ sâu ngàm vào đất là nơng (từ
2m÷3m), độ ổn định của cơng trình khơng cao do trọng tâm của cơng trình ở trên
cao. Khi nhà có tầng hầm, trọng tâm của cơng trình sẽ được hạ thấp làm tăng tính ổn
định tổng thể của cơng trình. Hơn nữa, tường, cột, dầm sàn của tầng hầm sẽ làm tăng
độ ngàm của cơng trình vào đất, tăng khả năng chịu lực ngang như gió, động đất,…
* Về an ninh quốc phòng:
Tại trụ sở các cơ quan, cơng sở có tầng hầm thì nó sẽ được sử dụng làm nơi
cất giữ các loại tài sản và tài liệu quý. Còn ở những khu định cư thì tầng hầm sẽ là
nơi ẩn nấp tốt nhất cho cư dân mỗi khi xảy ra chiến tranh hay sự cố.


23

Qua đây ta có thể khẳng định việc thiết kế, xây dựng các cơng trình dân dụng
có tầng hầm tại Việt Nam là cần thiết.
Tuy nhiên dù chúng ta đã có những chuyển mình trong cơng cuộc hướng tới
sử dụng và khai thác không gian ngầm đô thị, thực tế cho thấy vẫn còn nhiều tồn tại
làm ảnh hưởng tới chất lượng và hiệu quả của các cơng trình: quy hoạch tổng thể,
kiến thức, kinh nghiệm và kỹ năng chưa cao, chưa khảo sát và phân tích chính xác
về đặc điểm khi thi cơng cơng trình ngầm trong đơ thị… đặc biệt trong cơng tác
phân tích, tính tốn và lựa chọn phương án hay cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm.