Khắc phục rung chấn khi xây dựng công trình

Kinh tế – xã hội phát triển kéo theo nhu cầu xây dựng nhà cửa, kết cấu hạ tầng, đặc biệt là các công trình ngầm, metro, đường giao thông… có thể gây rung chấn.

TS. Lê Ngọc Thanh (chủ nhiệm đề tài) trình bày về mô hình phân lớp địa chất khu vực TP.HCM

Các chuyên gia khẳng định, thi công các công trình trong điều kiện nền đất yếu, kích thích cộng hưởng sóng đàn hồi lan truyền trong đới đứt gãy sông Sài Gòn có thể gây rung chấn, ảnh hưởng lớn đến các hạ tầng hiện hữu. Ngoài ra, rung chấn còn gây tâm lý hoang mang, lo lắng của người dân đang sinh sống, làm việc xung quanh. Đây là vấn đề được các chuyên gia, nhà nghiên cứu quan tâm, tìm hướng khắc phục. Cụ thể, Viện Địa lý Tài nguyên TP.HCM (Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) đã đi tìm giải pháp khắc phục vấn đề này. Theo đó, viện đã tổ chức thực hiện đề tài “Nghiên cứu cấu trúc nền đất ba chiều (3D) đến độ sâu 50m khu vực nội thành TP.HCM và hiện trạng hoạt động đứt gãy sông Sài Gòn làm cơ sở cho việc đánh giá rung chấn và quản lý xây dựng”. Đề tài này đã tìm lời giải cho hiện tượng rung lắc khá mạnh ở các khu vực thi công công trình, trong đó có vụ rung chấn xảy ra vào tháng 2-1017 tại Q.1 (TP.HCM). TS. Lê Ngọc Thanh (chủ nhiệm đề tài) cho biết, thời điểm xảy ra rung chấn tại Q.1, Viện Địa lý Tài nguyên TP.HCM thực hiện quan trắc rung động nền đất, tín hiệu rung ghi nhận được đều nằm trong mức độ cho phép trong xây dựng và sản xuất. Cùng thời gian đó, báo cáo của Trung tâm Báo tin Động đất và Sóng thần thuộc Viện Vật lý Địa cầu (VAST) cũng khẳng định không ghi nhận bất kỳ vụ động đất nào trên lãnh thổ Việt Nam mà có thể do các hoạt động xây dựng công trình xung quanh.

TS. Lê Ngọc Thanh cho biết thêm, thời gian đó hiện tượng rung chấn còn xảy ra ở một số khu vực lân cận như Q.7, huyện Nhà Bè và Q.2 (nay là TP.Thủ Đức). Các điều tra sau đó cho thấy rung chấn lan truyền theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, trùng hướng đứt gãy sông Sài Gòn. Do đó, nguyên nhân gây rung chấn ban đầu được xác định có thể là do việc thi công các công trình trong điều kiện nền đất yếu ở khu vực xung quanh, đã kích thích cộng hưởng sóng đàn hồi lan truyền trong đới đứt gãy sông Sài Gòn.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Phạm vi nghiên cứu ảnh hưởng của đứt gãy sông Sài Gòn

Hiện trạng hoạt động đứt gãy sông Sài Gòn trong khu vực nghiên cứu

Các chuyên gia xây dựng cho rằng, hiện tượng rung lắc tại khu vực nói trên là hoàn toàn không bình thường, do đó cần phải được quan tâm nghiên cứu một cách khoa học, toàn diện hơn. Được biết, trong thời gian xảy ra rung chấn, cách điểm Trường Tiểu học Nguyễn Bỉnh Khiêm (Q.1) khoảng 100m có một công trình xây dựng đang thi công với quy mô 2 tầng hầm, 16 tầng nổi.

Từ cơ sở và nhận định ban đầu, nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích đặc điểm cấu trúc nền đến độ sâu 50m ở khu vực xảy ra rung lắc, đánh giá hiện trạng hoạt động đứt gãy sông Sài Gòn, xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc nền đến độ sâu 50m. Đồng thời đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên và hoạt động kinh tế – xã hội đến cấu trúc nền và hoạt động đứt gãy sông Sài Gòn, từ đó đề xuất các giải pháp phòng tránh rung chấn và phục vụ quản lý xây dựng. Các chuyên gia tại Viện Địa lý Tài nguyên TP.HCM cũng khảo sát sự đứt gãy của đới sông Sài Gòn, từ đó kết hợp phân tích các ảnh hưởng đến sự rung lắc về địa chất. Kết quả khảo sát cho thấy, trong khu vực nghiên cứu, đất nền loại C phân bố tập trung ở phía Tây các Q.Bình Thạnh, Q.3 và Q.1. Nền đất loại D chiếm diện tích lớn khu vực nghiên cứu, trừ Q.4. Đặc biệt là phần trung tâm hiện diện đất nền loại S chiếm gần 1/3 diện tích khu vực nghiên cứu, bao gồm trọn Q.4, và một phần các Q.1, Q.2 và Q.Bình Thạnh.

Khu vực nghiên cứu của đề tài thuộc nội thành gồm các Q.1, Q.2, Q.3, Q.4 và Q.Bình Thạnh, tuy nhiên để nghiên cứu hiện trạng hoạt động của đứt gãy sông Sài Gòn thì nhóm đã mở rộng phạm vi nghiên cứu.

Qua khảo sát, nhóm nghiên cứu khẳng định, tuy nằm trong vùng chuyển tiếp của địa chất nhưng địa hình TP.HCM tương đối ổn, có dạng bậc theo xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây. Đối chiếu khoa học, nghiên cứu kết luận việc thi công các công trình trong điều kiện nền đất yếu ở khu vực xung quanh, đã kích thích cộng hưởng sóng đàn hồi lan truyền trong đới đứt gãy sông Sài Gòn.

Vị trí các điểm khoan địa chất công trình phục vụ nghiên cứu
Theo nhóm thực hiện, kết quả nghiên cứu của đề tài có thể cung cấp thông tin nhanh chóng và tin cậy về nền đất dưới dạng 3D cho các khu vực xảy ra rung chấn mạnh và đột ngột để có biện pháp xử lý thích hợp. Mặt khác, nghiên cứu còn hỗ trợ cho các nhà quy hoạch, thiết kế có được cái nhìn tổng quan về đặc điểm địa chất khu vực dự kiến đầu tư xây dựng công trình.

Kết quả thực hiện đề tài mở ra hướng nghiên cứu liên ngành trong nghiên cứu cấu trúc nền đất 3 chiều của một khu vực phục vụ quản lý xây dựng, bao gồm trong đó hoạt động của đứt gãy, từ đó dự báo và đánh giá các hiện tượng rung chấn xảy ra trên địa bàn thành phố, xác định cái nhìn tổng quan về đặc điểm cấu trúc địa chất nền. “Có hai yếu tố kích thích gây rung chấn ở TP.HCM là động đất và rung động nhân tạo. Hai nhân tố này đóng vai trò vừa là nguyên nhân trực tiếp, vừa là yếu tố kích hoạt rung chấn xảy ra. Tuy nhiên, do trên địa bàn TP.HCM hoạt động động đất không cao, vì thế rung động nhân tạo là nhân tố cần lưu ý”, TS. Lê Ngọc Thanh lưu ý.

Từ đó, nhóm nghiên cứu đề xuất TP.HCM áp dụng các biện pháp kháng chấn theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9386:2012 cho các nền đất đã xác định trong công trình “Phân vùng nhỏ động đất TP.HCM”; áp dụng Tiêu chuẩn TCXD 229:1999 khi xây dựng các công trình có kết cấu và nền đất để giảm thiểu khuếch đại cường độ rung động do hiện tượng cộng hưởng. Bên cạnh đó, có giải pháp quản lý thiết bị thi công công trình xây dựng gây rung động có công suất lớn như các máy khoan ép, cọc nhồi… Theo đó, chỉ cho phép vận hành các thiết bị với nền đất và công suất phù hợp. “Nhằm phòng ngừa và giảm nhẹ thiệt hại do rung chấn, TP.HCM sớm tiến hành rà soát các biện pháp kháng chấn và tiêu chuẩn xây dựng của các công trình xây dựng quan trọng trong khu vực nội thành, kiểm tra các thiết bị thi công phù hợp với nền đất tương ứng”, nhóm nghiên cứu đề xuất.

T.Anh