MỘT SỐ BÀI HỌC RÚT RA
QUANH SỰ CỐ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CÓ PHẦN HẦM TẠI TP.HCM

TS. DƯƠNG HỒNG THẨM,
Khoa Kỹ thuật và Công Nghệ
ĐH Mở TP. Hồ Chí Minh

TÓM TẮT:
Bài báo đề cập về những nội dung tính toán đòa kỹ thuật xung quanh biện pháp thi
công tường vây, tường trong đất sử dụng làm vách hầm và phần nào gợi ý cho việc thiết kế
biện pháp thi công được an toàn, bền vững và hiệu quả. Một số bài học từ hai trường hợp
sự cố được rút ra.

1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG PHẦN
NGẦM TẠI TP.HCM:
Trong thời gian gần đây, bằng việc áp dụng nhiều kỹ thuật thi công hiện đại và
với một trình độ cao của đội ngũ kỹ sư thiết kế và chỉ huy thi công, ngành xây dựng trong
đòa bàn TP.HCM đã hoàn thành rất thành công những công trình cao tầng có phần hầm.
Tuy vậy, cũng đã thấy xuất hiện một số công trình xây dựng bò sự cố. Số lượng
công trình bò sự cố tuy không nhiều, nhưng mức độ gây thiệt hại cho người và của cải của
các công trình đang thi công và trong lân cận khu vực thi công là rất to lớn, rất nghiêm
trọng và thực sự đã gây nhiều xôn xao dư luận về uy tín của những người làm xây dựng
nói chung.
Có ý kiến cho rằng, khi ta đóng 10 cây đinh vào gỗ thì cũng có vài cây bò vẹo; hay
khi mà công cuộc xây dựng với qui mô càng to lớn thì nguy cơ xảy ra chuyện này chuyện
nọ hiển nhiên cũng tăng lên; và sau cùng, chẳng ai muốn xảy ra sự cố hết ! Những ý kiến
này không sai, tuy nhiên theo ý kiến của người viết bài này, chúng ta cần tự kiểm điểm
lại những việc đã làm vừa qua, cũng là một việc hết sức cần thiết cho một tương lai tốt
đẹp hơn của ngành.

o Do gấp rút hoàn thành tiến độ, đã tiến hành phi lý các công đoạn thi công,
thậm chí bỏ qua những nguyên tắc “đèn đỏ “ trong trình tự, chẳng hạn như
đã tiến hành thi công đồng thời nền trên đất yếu với cấu trúc, bỏ qua những
kế hoạch dài hạn cần thiết về qui trình gia/giảm tải; Ngược lại, hố đào để
quá lâu cũng khiến cho đất hố đào thay đổi do thời tiết, do nước ngầm nước
mặt và các giải pháp chống đỡ trước đó không còn kiến hiệu nữa.
o Thiếu thời gian quan trắc để hạn chế kòp thời sự phá hoại liên tiến
(progressive failure). Khi có một số ít các manh mối dẫn đến nguy cơ phá
hoại tiềm tàng, thì lại chưa có những giải pháp xử lý dự phòng, tiên liệu.

* Về yếu tố liên quan đến con người ở trước và trong giai đoạn thi công:
Thiết kế
o Các sơ đồ phẳng 2D thường được sử dụng để tính toán, trong khi thực tế kích
thước hố móng có giới hạn về tỉ lệ các cạnh của hố móng. Ngoài ra, có thiết
kế qui đổi độ cứng một cách quá giản đơn để các phần mềm mô phỏng nhận
biết được kết cấu và mô tả các tiết hợp. Đơn vò thẩm tra không phát hiện.
o Thiết kế chưa quan tâm nhiều đến giải pháp thi công, sử dụng kết cấu loại

công xôn trong nền móng phần ngầm (thí dụ: tường vây dạng công xôn để
chắn vách hố đào sâu);
o Thiết kế thay đổi - thường gặp khi chủ đầu tư thay đổi qui mô xây dựng -
dẫn đến biện pháp thi công đã duyệt trở nên không phù hợp;
o Không lưu ý đến đặc điểm không xác đònh của đất, cụ thể đó là sự phân
phối lại nội lực lên các cấu trúc chống đỡ hố móng từ hiệu ứng bắc vòm của
đất khi kết cấu chuyển vò.
Thi công
o Nhà thầu lập bản Thiết kế biện pháp thi công đã không tiên liệu đầy đủ tải
trọng và tác động, tính toán sơ sài, khiếm khuyết hoặc dựa vào kinh nghiệm,
dựa dẫm phần mềm trong khi không kiểm soát được tính tin cậy của kết quả
(thiếu kiểm tra), có khi nhầm lẫn trong đánh giá tải và đáp ứng của đất, trước

tại công trường (thường xảy ra ở khâu chống sạt lở vách)

Một vấn đề riêng
Lý thuyết lẫn quan trắc thực tế bài toán chống vách hố đào cho thấy đây thực sự
là một bài toán hết sức khó khăn và đầy rủi ro, thách thức cả trong tính toán thiết dự lẫn
trong quá trình thi công, nhất là khi công tác đào đất theo giai đoạn có áp dụng các
phương pháp mới như top-down hay bottom-up.
Vì thiếu số liệu thống kê, cho nên bài viết này không có tham vọng đề cập đến
một đánh giá mối tương quan nhiều chiều từ tất cả những phân tích tổng thể trên, mà chỉ
quan tâm đến một vấn đề riêng. Đó là sự phù hợp của giải pháp thi công phần ngầm với
điều kiện của nền đất.
Nói theo kiểu nói của người xưa, con người phải thích nghi với hoàn cảnh, ví như
“mệnh” với “cục” cần được hài hòa thì mới tốt và phát huy được tài năng. Hay cụ thể
hơn nữa, vấn đề là: Từ những sự cố vừa qua của phần ngầm, cần xem xét những số liệu
đòa chất hay đòa tầng nào, danh mục các nội dung tính toán có tính bắt buộc nào (để trình
duyệt bản thiết kế biện pháp tổ chức thi công), vừa là tài liệu chỉ dẫn kỹ thuật vừa có tính
chủ động phòng ngừa từ xa và đạt hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.

2. NHỮNG VẤN ĐỀ CÓ TÍNH CƠ SỞ ĐƯC ĐỀ NGHỊ:
2.1. Kiểu thức phổ biến của tường vây tầng hầm tại TP.HCM – Nguyên tắc chung
Những dạng tường vây phổ biến thường được chọn theo năng lực thi công, kinh
nghiệm tay nghề của đội ngũ nhân lực thi công và giá trò của công nghệ mà đơn vò thi
công sở hữu, gồm:
- Tường cừ bản chống sạt lở, rút lên thu hồi lại sau khi xây dựng tường vách;
- Tường vây bằng cọc khoan nhồi, đường kính nhỏ đến trung bình (khoảng 600);
- Tường trong đất dày sử dụng làm thường chắn tầng hầm luôn (kiểu barrette);
Nguyên tắc chung của bài toán tường vây hố đào sâu là bắt buộc phải có những
tính toán cẩn thận và các tính toán phải phù hợp với diễn tiến thi công (về trình tự và có
tính bao vây - nghóa là an toàn với mọi biến đổi có tính giai đoạn của trình tự đào).


o Tính toán hệ số an toàn ổn đònh của vòng vây:
 Đánh giá hệ số an toàn ổn đònh của chiều sâu cừ bản/tường vây: Tính
toán lượng gia tăng áp lực ngang chủ động của đất lên tường chắn khi
dung trọng đã tăng lên do gradient thủy lực của dòng thấm phát sinh
trong quá trình bơm nước bên trong hố móng, đồng thời với sự giảm
đáng kể của sức chống đẩy ngang (áp lực ngang bò động) của đất gài giữ
chân tường chắn
 Tính toán chuyển vò đỉnh tường cừ và đánh giá thực tế bằng quan trắc
thực tế một cách có kế hoạch, thường xuyên;
 Ước tính độ lún của đất xung quanh hố đào, đánh giá bằng thực tế quan
trắc cả chuyển vò ngang của đỉnh tường và của đất nền/móng CTXQ [3].
o Chuẩn y bản tính, tư vấn giám sát trưởng thông qua và chủ đầu tư đồng ý.
* Tính toán lưu lượng thấm vào hố móng để thiết kế công suất bơm và hình học của
hố đặt đầu bơm, đồng thời kiểm soát tốc độ hạ mức nước bên trong hố móng phục vụ thi
công

o Phải dựng lưu võng mới đònh lượng được lượng nước tuôn vào hố móng và
tính đúng áp lực ngang của phần hạt và phần nước (gồm thuỷ tónh và thủy
động). Từ đó chọn loại, công, vò trí bơm tháo nước hố móng theo qui đònh.
o Đo đạc kiểm tra đối chiếu tính toán. Kòp thời điều chỉnh từ công đọan làm
thử trên số lượng mẫu.
o Quan trắc và báo cáo chuyển vò bề mặt.
o Thiết lập sơ đồ tính, kiểu thức kết hợp (cây chống/giằng hay sàn đúc sau)
và liệt kê tải trọng/ c động lên tường vây, đưa vào tính toán độ bền, độ
cứng và độ vững chắc (độ kiên cố) của kết cấu.

2.2.3. Tính toán và theo dõi kiểm soát diễn biến hạ mức nước ngầm
Hạ mức nước ngầm để thi công có thể:
* Gây lún không đều cho CTXQ: p lực hữu hiệu tăng lên từ các lớp đất nằm trên
đường mực nước. Móng/công trình gần - trên nguyên tắc - lún nhiều hơn móng/công trình xa

3. MỘT VÀI TRƯỜNG HP ĐẶC THÙ CỦA CÔNG TRÌNH THỰC BỊ SỰ CỐ VÀ
BÀI HỌC RÚT RA:
3.1. Trường hợp sự cố công trình thứ nhất:
Thi công rung hạ cừ Larsen L=12m, bên cạnh một tường vây hiện hữu bằng cọc
khoan nhồi đường kính Þ300 dài 9m, bố trí cách khỏang 0.4m.
 Mô tả sự cố :
Một thời gian sau khi thi công vòng vây bằng cọc Larsen L=12m phục vụ đào đất
nối cọc khoan nhồi hiện hữu và thực hiện shoring vòng vây, công trình cao ốc 5 tầng bên
cạnh bò nghiêng nhẹ
 Bài học rút ra:
a) Sai phạm có thể về trình tự thi công móng sâu, cụ thể là nguyên tắc cừ /cọc dài
hạ trước, cừ/cọc ngắn hạ sau. Trong trường hợp cừ Larsen L=12m cách hàng cọc vây
khoan nhồi chỉ 2m, và sau đó vòng cừ Larsen thứ hai chiều dài tương tự cách hàng cừ
Larsen đóng trước 2.7m. Cả hệ Larsen trước và sau xếp hàng theo triền dốc (xem Hình 1).
Đáng lẽ phải thi công vòng cừ trong trước.
Trong trường hợp nếu trình tự ép cừ đã không sai, tức là đơn vò thi công đã thi
công cừ trong _dài hơn đóng/ép trước, có thể sự rung đã làm lớp cát chặt lại dưới mũi cọc
khoan nhồi Þ300 tường vây sát nhà 6 tầng.
b) Không chú ý đến đòa chất công trình khi thiết kế biện pháp hạ cừ, nhất là các
tầng cát. Cả hai hệ cừ trước và sau đều hạ vào lớp cát bời rời và chặt vừa sẽ làm đất chặt
lại do phát sinh túi nén chặt bên dưới mũi cừ (phát triển lên một đọan thân cừ khoảng 8

lần cạnh cừ), trong quá trình rung để hạ cừ đến độ sâu –17.000 đã khiến cát đang giữ
hàng cừ trước rời bỏ cừ này để tập trung về phần dưới mũi cừ Larsen đóng sau. Kết quả
là hàng cừ Larsen đóng trước tụt xuống và gập ngả ngang về phía hố đào, kéo theo hàng
cọc khoan nhồi vây sát nhà 5 tầng bò nghiêng, thậm chí tụt độ cao và công trình này bò
nghiêng.
c) Quá trình bơm nước ngầm chứa trong tầng cát khi đào đất thiết lập hệ chống
shoring vách tường cừ. Quá trình này gây áp lực dòng thấm là nguyên nhân kế tiếp dẫn
đến độ lún bổ sung cho nền tòa nhà 5 tầng bên cạnh.
a) Đánh giá cường độ áp lực ngang thủy động của nước:
Áp lực cột nước tại nơi xảy ra sự cố mang thuộc tính thủy động (do cột nước thủy
tónh + do bơm hạ MNN, nôm na là dòng thấm thêm mạnh). Sử dụng kỹ thuật dựng lưới
thấm của Casagrande và qua tính toán, cường độ áp lực nước lỗ rỗng (gồm cột tónh và cột
áp thủy động) là 174.5 kPa. p lực này có thể sẽ tăng hơn khi có sự lưu dạng quành
(trong thủy lực hay gọi là hood) trên mặt bằng khi bơm, nghóa là chưa tính đến sự lưu của
nước rỗng, là nơi phát sinh sự cố. Bơm càng mạnh, áp lực này càng lớn
b) Sự gia tăng lực thấm khối do dòng thấm Dung trọng đất sau tường (dòng thấm
hướng xuống) được gia tăng. Tòan bộ xung quanh hầm công trình bò nén xuống do lực
thấm khối. Tầng sét không thấm nước đóng vai trò như các “pít xtông” ép các tầng cát,
làm tăng áp lực nước lỗ rỗng trong tầng chứa nước này.
c) Túi cát có áp lực Hai tầng cát kẹp giữa ba tầng sét - gồm: lớp số 2, lớp thấu
kính trên (cao độ đáy lớp - 20.000) và lớp số 5 có hệ số thấm đều rất nhỏ k= a. 10
-7
cm/s
[1] - lớp này hoàn toàn có thể xem là không thấm - song, chưa có quan trắc áp lực nước
lỗ rỗng bằng thủy áp kế (piezometer). Lớp cát tính thấm cao ngẫu nhiên bò bế lại trong
một vùng giới hạn bởi một mặt là tường vây, ba “nắp đậy” là ba lớp sét thuần (có hàm
lượng hạt sét >50%), trạng thái cứng, rất chặt. Nước trong lớp cát số 4 vốn chứa nước nay
tăng thêm áp lực, với nước ngầm trong tầng cát vừa hạ xuống vừa lưu ngang từ ngòai
vùng thấu kính sẽ dần tích tụ vào “hộp” theo ngả bên hông. Nói cách khác, có thể xem
như nước bò hút vào vùng hộp này (chênh lệch áp suất trong và ngoài hầm sâu).

Sự cố tường vây đổ trong đất trong trường hợp này đã bụp vào nơi có trò số áp lực
ngang lớn nhất (xem biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng dựng theo lưới thấm, Hình 2) nhưng lại

meeting), các kỹ sư thường trú sẽ nêu ra những tiên lượng khi thi công qua các
lớp đất, chỉ ra những khiếm khuyết hay trong biện pháp tổ chức thi công dễ
dẫn đến ngộ nhận của các bên liên quan và biện pháp cần thiết đi kèm để
theo dõi kiểm tra và kòp thời xử lý một cách chủ động.
 Một số vấn đề khác được đề nghò rút ra
 Tầng cát là mối nguy hiểm tiềm tàng: Đa số sự cố đều đã xảy ra ở tầng
đất rời;

 Trong các bản thíêt kế biện biện pháp thi công, cần :
 Có các đo đạc thủy áp hay biện pháp đo đạc áp lực nước trong các
tầng cát (dùng piezometer) để kòp thời phát hiện qui luật dòng ngầm
và sự biến đổi của áp lực nước. Đồng thời nên có các biện pháp
quan trắc chuyển vò lún ở bề mặt đất, ước tính độ lún của các lớp cát,
vốn rất nhạy với sự lún khi thoát nước (lún tức thì). Bài học số 1 của
trường hợp sự cố công trình thứ hai nêu bên trên rơi vào một trong
những vấn đề phức tạp: khi có sự chênh lệch hệ số thấm, hình thức
lưới chảy (thấm) theo đó sẽ biến đổi rất lớn [2]. Phải nói đây là một
vấn đề kỹ thuật hết sức tế nhò, đòi hỏi người vạch ra các phương án
thi công phải điều nghiên hết sức tỉ mỉ, có tầm quan sát toàn diện
rộng ra ngoài khu vực xây dựng;
 Có các biện pháp chống đỡ vững chắc các CTXQ trước khi đào phần
ngầm, không nên hoàn toàn trông cậy vào tính vững chắc tường
vây.
 Có bản tính đầy đủ, đệ trình Tư vấn Giám sát trưởng thông qua và
phải được chủ đầu tư đồng ý.

2. KẾT LUẬN:
Sự cố công trình xung quanh khi thi công công trình có phần ngầm là điều đáng
tiếc, không ai mong muốn. Nhưng nó không phải không thể tránh được nếu những cá thể
liên quan trong hoạt động xây dựng phát huy tốt tính chuyên nghiệp, am hiểu trách