CÔNG TÁC QUAN TRẮC VÀ VIỆC CHỦ ĐỘNG
ĐỀ PHÒNG SỰ CỐ TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀO
CHO PHẦN NGẦM CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

TS. PHẠM ĐỨC TOÀN,
Bộ môn Công nghệ và Quản lý XD
Đại Học xây dựng.

Tham luận này chủ yếu đề cập đến các nội dung sau:
1. Các biện pháp chủ yếu bảo đảm an toàn năng suất và chất lượng thi công hố đào
2. Công tác quan trắc trong thi công hố đào đất tầng hầm, các phương pháp cơ bản
được sử dụng
3. Sự cần thiết phải tiến hành các công tác này.
4. Làm thế nào để tăng tính hiệu quả và khả thi của công tác quan trắc
Phần ngầm trong tham luận này chủ yếu đề cập đến việc thi công hố đào phần tầng hầm
của các công trình xây dựng đang khá phổ biến hiện nay.

I. CÁC BIỆN PHÁP CHỦ YẾU BẢO ĐẢM AN TOÀN, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT
LƯNG THI CÔNG HỐ ĐÀO
Lý do cơ bản khiến các tầng hầm được chủ đầu tư lựa chọn chủ yếu là để tăng
thêm không gian khai thác và sử dụng qua đó nâng cao hiệu quả sử dụng đất cũng như
hiệu quả đầu tư, điều này đặc biệt có ý nghóa khi đất đai tại các đô thò lớn của chúng ta
đặc biệt là thành phố Hồ Chí Minh và Hà nội hiện nay đang rất cao. Đôi khi do nền đất
yếu giải pháp tầng hầm cũng có thể được đề cập để giảm tải trọng tác dụng lên nền đất
dưới công trình, nếu như xét thấy chúng có hiệu quả hơn các giải pháp móng khác khác.
Khi thi công tầng hầm ta thường phải làm các hố đào sâu, công nghệ và kỹ thuật
của nó phức tạp và khó khăn hơn rất nhiều so với việc thi công hố đào nông, chi phí kéo
theo vì thế cũng khá cao so với việc thi công các hố đào thông thường. Đặc biệt khi hầu
hết các công trình này lại phải thi công ở các nơi chật hẹp, xung quanh có nhiều công trình
đã xây dựng, đường xá tiếp cận hạn chế, nền đất yếu, mực nước ngầm cao, đôi khi lại gặp
phải sự cản trở của các công trình ngầm khác như điện, nước v.v…

Điều cơ bản trong việc bảo đảm chât lượng cũng như an toàn trong thi công các hố
đào sâu (H>4,5m) [1] là:
 Thành hố phải được văng chống (bảo vệ) vững chắc đủ để chống lại các áp lực
ngang, khống chế được chuyển vò.
 Mực nước ngầm phải được kiểm soát.
Biện pháp bảo vệ thành hố đào thường dùng là tạo ra các tường chắn trước khi đào đất,
các tường chắn này có thể được thực hiện độc lập hoặc phối hợp bởi các phương pháp
thông dụng sau:
 Tường cừ có thể bằng bê tông đúc sẵn, nhưng phổ biến hiện nay vẫn là cừ thép do
tính kinh tế và tiện dụng của nó
 Tường bê tông đổ tại chỗ (barette hoặc diaphragm wall)
 Tường vây làm bằng cọc khoan nhồi kế tiếp nhau (secant piles)
Tăng cường khả năng chòu lực cho tường chắn, hệ thống văng chống hoặc neo
thường được thi công đồng thời. Việc thi công các hệ thống này có liên quan chặt chẽ tới
việc thi công phần bê tông cũng như lắp đặt thiết thiết bò của tầng hầm. Các tường chắn
này không chỉ có tác dụng là bảo vệ thành hố đào khỏi sạt lở mà còn có tác dụng ngăn
nước xung quanh chảy vào hố đào. Tuy nhiên ở những nơi có mực nước ngầm cao hơn đáy
hố đào, lưu lượng đáng kể người ta còn phải tiến hành công tác hạ mực nước ngầm cho hố
đào, đồng thời với việc hạ mực nước ngầm thấp hơn đáy hố đào thì việc tiêu thoát nước
mưa cũng như nước rò rỉ qua tường chắn cung được thực hiện thông qua hệ thống rãnh thu
nước và hút nước được bố trí hợp lý ở đáy hố.
Có rất nhiều phương pháp để hạ mực nước ngầm tuy nhiên cho hố đào sâu của
tầng hầm các công trình xây chen người ta thường sử dụng các giếng bơm sâu hoặc hệ
thống ống kim lọc. Hệ thống ống kim lọc do hoạt đông theo nguyên lý hút chân không nên
chiều sâu mực nước ngầm phải hạ khi vượt qúa 6m hiệu suất sẽ rất kém. Để giải quyết
người ta phải tiến hành hạ theo kiểu bậc thang, điều này là không khả thi với các công
trình trong đô thò, vì thế mà người ta hay sử dụng các giếng bơm sâu.

II. CÁC CÔNG TÁC QUAN TRẮC CẦN TIẾN HÀNH KHI THI CÔNG HỐ ĐÀO
TẦNG HẦM.

Chúng ta thấy ở các công trình do nước ngoài thiết kế việc quan trắc công trình nói
chung và phần ngầm nói riêng thường được chú trọng khá nhiều.
Các thiết bò quan trắc sau thường được sử dụng khi thi công phần ngầm. Việc quan
trắc tất nhiên là phải được tiến hành thường xuyên, liên tục và chính xác:
1. Inclinometer: Thiết bò này được sử dụng để quan trắc chuyển vò ngang của đất tại
các đòa điểm đặc trưng hoăc nhậy cảm xung quanh hố đào, nhiều khi còn được đặt
trong thân vách để đo chuyển vò ngang của các vách đó. Việc quan trắc ảnh hưởng
của quá trình thi công hố đào tới các công trình lân cận cũng được thực hiên thông
qua việc xác đònh chuyển vò của nền đất cạnh các công trình này.
2. Thiết bò quan trắc mực nước ngầm: Thiết bò này được sử dụng để theo rõi sự
thay đổi về cao độ của mực nước ngầm
3. Piezometer: Với thiết bò này thông qua việc xác đònh áp lực nứơc lỗ rỗng cho phép
ta kiểm soát được sự quá áp (over-presure) trong nền đất thòt và đất sét, ngoài ra
cho phép ta xác đònh cá thông số liên quan đến hệ nước ngầm như mực nước, áp
lực, độ thấm, gradien thuỷ lực quanh hố đào.
4. Mốc đo lún: Hệ thống này ở các cấp khác nhau, không nhũng chỉ để xác đònh lún
cho công trình đang thi công mà còn dùng để xác đònh lún của nền đất và các công
trình khác xung quanh hố đào.
5. Tiltmeter: Thiết bò này được gắn vào vào các vò trí nhất đònh của các kết cấu có
khả năng bò nghiêng thể theo dõi sự phát triển của nó theo thời gian.
6. Thiết bò theo rõi sự phát triển của vết nứt: Chúng ta thường quen với các
phương pháp dân gian nhiều hơn để theo rõi các vết nứt, nhưng để theo rõi một
cách liên tục có hệ thông và mức độ chính xác cao thì việc gắn thiết bò này vào các
vết nứt để theo dõi sự phát triển của chúng theo thời gian là thực sự cần thiết.

III. SỰ CẦN THIẾT PHẢI TIẾN HÀNH CÁC CÔNG TÁC QUAN TRẮC TRÊN
1. Do bản chất đặc thù của ngành đòa kỹ thuật: Trong ngành đòa chât công trình
mọi thứ chỉ là tương đối, các công thức tính toán, các mô hình các kết quả khảo sát,
thí nghiệm không thể nào phản ánh chính xác các đăc tính cơ lý cũng như bản chất
của nền đất trong trạng thái nguyên thổ và vẫn luôn biến đổi của chúng. Chính

người được gọi là ông tổ của ngành cơ đất Terzaghi cũng đã đề cập đến vấn đề
này khi ông nêu sự cần thiết phải đặt các thiết bò đo ứng suất, biến dạng ở các
công trình tunel để đối chiếu với kết quả tính toán [2].
2. Cho phép dự báo trước các sự cố: Trong công tác quản lý chất lượng cũng như an
toàn, người ta lấy tiêu chí phòng ngừa làm đầu, phòng ngừa sẽ giúp ta tránh khỏi
các sự cố đáng tiếc, chi phí chi cho khắc phục bắt kỳ sự cố nào nếu để nó xẩy ra
thường lớn hơn rất nhiều so với các chi phí dành cho việc lập và trang bò các công
cụ thiết bò và hệ thống dự phòng. Trong xây dựng đặc biệt là việc thi công phần
ngầm nói chung và phần ngầm các công trình cao tầng nói riêng điều đó lại càng
đặc biệt có ý nghia, vì sự cố luôn rình rập ta khi thi công phần ngầm do mọi thứ
đều nằm sâu dưới lòng đất và chòu các tác động cơ lý, hoá tương hỗ và vận động
của vỏ trái đất khó lường. Để khắc phục một sự cố liên quan đến phàn ngầm của
các công trình này dù ở giai đoạn thi công hay khai thác sử dụng là điều không hề
đơn giản, rất tốn kém, nhiều khi là không thể khắc phục đươc. Việc chọn đúng
phương pháp quan trắc, thiết bò cũng như láp đặt và vân hành theo dõi chính xác sẽ
cho ta các thông số cần thiết để đánh giá thực trạng và dự báo được xu thế giúp ta
có khả năng lường được trước các tình huống bất lợi có thể xảy ra để qua nó kòp
thời tìm các biên pháp khắc phục trước khi sự cố xảy ra.
3. Hiệu quả lâu dài toàn diên về các mặt về kinh tế, xã hội: Một trong những lý do
khiến cho các kỹ thuật trên chưa được áp dụng phổ biến tại các công trình có vốn
đầu tư trong nước có lẽ là do quan niệm về sự tốn kém không cần thiết của nó. Ở
đây ta lại trở lại vấn đề đã đề cập ở mục trước. Tính hiệu quả ở đây phải được nhìn
nhận một cách tổng thể và toàn diên. Một khi ta đã nhận thức được sự cần thiết thì
ta phải đầu tư, vấn đề là đầu tư như thế nào? Bao nhiêu? để việc đầu tư đó có hiệu
quả và mang lại ý nghóa thiết thực. Chúng ta không nên ngại dành ra một chút vốn
đầu tư cho công tác dự phòng để loại bỏ các sự cố nếu khi xẩy ra các chi phí cho
việc khắc phục chúng lớn hơn chi phí cho biện pháp dự phòng gấp hàng ngàn hàng
vạn lần thậm trí còn nhiều hơn nữa. Vì xắc xuất xảy ra sự cố với các công trình do
kém hiểu biết về quản lý, kỹ thuật, an toàn và thiếu biện pháp phòng ngừa chỉ là
1/10-100. Chưa kể một tai nạn ngoài thiệt hai về vật chất còn kéo theo thiệt hại về

con người, ảnh hưởng tới cuộc sống về vật chất và tinh thần của những người liên
quan và đồng nghiệp, mất đi nguồn lực, ảnh hưởng tới uy tín doanh nghiệp châm
khai thác sử dung công trình và tác động tiêu cực tới dư luận xã hội.v.v… Các hệ
l kéo theo đó khó có thể tính bằng tiền.
4. An toàn cho công trường an toàn cho các công trình lân cận, và an toàn cho
môi trường môi trường nói chung: Đồng hành với sự cố là tai nạn. Tai nạn cho
công nhân, cán bộ công trường tai nạn cho công đồng xung quanh ảnh hưởng tới
môi trường. Loại trừ sự cố cũng là nhằm mục đích này.
5. Sự cố còn làm kéo dài thời gian: Do phải bỏ thời gian ra để khắc phục mà thời
gian và thời cơ trong kinh doanh còn q hơn vàng
6. Những bài học và kinh nghiệm rút ra từ sự có thường là rất tốn kém đau lòng:
Vì vây tốt hơn hết, với bất kỳ một công nghệ nào cũng đòi hỏi một sự hiểu biêt
toàn diện và có hệ thông trước khi thực hiện. Việc kiến nghò đưa công tác quan
trắc vao trong thi công phần ngầm cũng nhằm đạt mục đích đó

IV. LÀM THẾ NÀO ĐỂ TĂNG TÍNH HIỆU QUẢ VÀ KHẢ THI CỦA CÔNG TÁC
QUAN TRẮC
1. Công tác khảo sát đòa chất công trình: Đây là khâu đầu tiên đồng thời cũng là
một trong những khâu quan trọng vì nó là cơ sở để đễ suất các phương án liên quan
đến giải pháp kết cấu công trình đặc biệt là phần móng cũng như giải pháp thi
công phần ngầm. Vì vậy công tác khảo sát hỏi phải tuân thủ các qui đònh của luật
xây dựng:
 Công tác khảo sát trước khi tiến hành phải có kế hoạch và phải có khảo sát
hiện trường, số lượng các hố khoan, vò trí độ sâu, loại mẫu số lượng mẫu cũng
như các thí nghiệm cần thiết phải tiến hành tại hiện trường cũng như trong
phòng thí nghiệm sâo cho chúng mang tính đặc trưng, tin cậy, phù hợp với từng
lọai cấu tạo đòa chất khác nhau cũng như phù hợp với loại công trình mà vẫn
bảo đảm tính kinh tế.
 Đơn vò làm công tác khảo sát phải có trách nhiệm liên tục và đến cùng với kết
quả khảo sát của mình trong vòng đời dự án. Phải nêu được trong báo cáo của

mình các kiến nghò và các lưu ý cần thiết cho công tác thiết kế cung như thi
công.
2. Công tác thiết kế: Các kỹ sư kết cấu ngoài việc am hiểu kỹ chuyên môn của mình
phải có kiến thức nhất đònh khác về các lónh có liên quan như thi công, kiến trúc,
điều kiện và yếu tố đòa phương ,đòa điểm và đặc biệt là kiến thức về cơ đất nền
móng. Ở các công trình quan trọng đòi hỏi phải có sự làm việc, trao đổi và hợp tác
giữa các bộ phận này sao cho đề xuất được các phương án khả thi nhất và từ đó
chọn ra giải pháp tốt nhất thoả mãn các tiêu chí đã đề ra.
3. Công tác thi công đối với nhà thầu: Kỹ thuật thi công phần ngầm có lẽ được đưa
vào ta do các nhà đầu tư nước ngoài và lúc đầu cũng do các hãng thầu nước ngoài
thi công. Có măt tai Việt Nam thực hiện công việc này sớm nhất có thể kể đến:
Bachy Soletanche (Pháp); Rodio (Italy); Kimsun (Thái Lan). Sau đó các nhà thầu
của ta mới lần lượt nắm bát công nghệ và bắt tay vào cuộc. Họ đi trước các nhà kỹ
thuật và mối quan tâm của họ chủ yếu là lợi nhuận cộng chút lòng tự hào của
người tiên phong .Vì lý do đó, các biện pháp bảo đảm kỹ thuật thường bò đặt xuống
khá xa yếu tố lợi nhuận. Sự hiểu biết cặn kẽ có hệ thống và bài bản thiếu, ở một
số công trình còn mầy mò. Sự thiếu đồng bộ xuất hiện ở mọi khâu từ quản lý,
nhân sự, qui trình qui phạm, tiêu chuẩn và thiết bò nên sự cố xảy ra liên tục, châm
trễ gần như đương nhiên và chất lượng cũng là vấn đề phải xem lại do các công
đoạn bò bỏ qua hoặc làm chưa nghiêm túc. Để khắc phục tình trạng này ngoài kinh
nghiệm mà họ có, nhà thầu cần được trang bò các kiến thức cần thiết và đặc biệt là
giác ngộ được ý thức của họ đối với công tác tôn trong qui trình, bảo đảm chất
lượng nói chung và biện pháp đề phòng sự cố nói riêng .Vì làm tốt công tác này,
họ sẽ là người đầu tiên được hưởng lợi do thi công sẽ có năng suất, chất lượng và
hiệu quả cao hơn, uy tín của họ sẽ tăng hơn, vì thế mà các hợp đồng sẽ đến với họ
dễ ràng hơn.
4. Các nhà kỹ thuật: Các nhà kỹ thuật của chúng ta đi sau các nhà thầu trong lónh
vực này, điều này có thể làm động chạm đến lòng tự ái của ai đó nhưng theo tôi đó
là thực tế, vì các bài thầu quốc tế đầu tiên, nhà thầu Việt Nam tham gia và trên
các công trình quốc tế đầu tiên, nhà thầu Viêt Nam trúng thầu, ít thấy xuất hiện

chứ đừng nói sự tham gia của các nhà kỹ thuật. Khoảng cách này cũng chưa được
cải thiện bao nhiêu, do các nhà kỹ thuật ít bám công trường (trừ số ít người làm
công tác nén tónh hoặc các loại thí nghiệm cọc khác tại hiện trường như PIT,
SONIC, PDT…). Điều này dẫn đến tình trạng là các báo cáo khoa học, các luận văn
trên đại học sau khi báo cáo hoặc bảo vệ xong ít được các nhà thầu để ý đến, kéo
theo là vai trò tiên phong của các nhà kỹ thuật bò lu mờ, vì để làm cố vấn trong
lónh vực này ngoài lý thuyết rất cần phải có kinh nghiêm thực tê. Tìm đựơc sự kết
hợp giữa sản xuất và nghiên cứu hợp lý ở cả hai phía đòi hỏi phải có sự nỗ lực
nhiều mặt. Các nhà kỹ thuật cũng cần đi đầu trong việc tiếp cận một cách có hệ
thống các công nghệ tiên tiến để lựa chọn ra các biện pháp tốt nhất phù hợp với
thực tế Viêt Nam. Đăc biệt tới đây, nếu việc thi công hệ thông tầu điện ngầm được
tiến hành thì rất nhiều các công nghệ mới, các phương pháp và thiết bò quan trắc
khác sẽ được áp dụng
5. Xu thế đầu tư nhiều về hàm lượng công nghệ của các thiết bò quan trắc: Xu thế
này khiến việc lựa chọn, sử dụng thiết bò trở nên khó khăn hơn nhiều so với 25-30
năm trước đây. Với cùng một chức năng có rất nhiều loại thiết bò khác nhau do
nhiều hãng khác nhau chế tạo và công nghệ quảng cáo lại càng làm ta khó lựa
chọn hơn. Chúng ta cần phải có nhiều hơn nữa các đơn vò chuyên môn đầu tư, tham
gia sâu rộng vào lónh vực này và họ cũng cần hợp tác trao đổi kinh nghiệm chặt
chẽ với nhau
6. Thiếu sự hợp tác: Để hoàn thành tốt một công trình xây dựng, sự hợp tác của các
chủ thể liên quan đến công trình này là không thể thiếu. Điều này ai cũng hiểu
song việc thực hiện vì rất nhiều lý do diễn ra không được như mong đợi. Cụ thể
trong lónh vực quan trắc chúng ta cần tạo ra mối liên hệ và hợp tác về chuyên môn
giữa đơn vò khảo sát, nhà tư vấn nhà thiết kế, các chủ nhiệm dự án, nhà thầu thi
công, đơn vò làm quan trắc sao cho sự hiểu biết và sự hỗ trợ lẫn nhau giữa các đơn
vò này được phát huy tối đa. Sự đồng thuận của chính quyền và người dân đòa
phương cũng cần được lưu ý
7. Các chương trình đào tạo: Sơ bộ nhìn vào giáo trình của các trường xây dựng, ta
thấy nội dung liên quan đến thi công phần ngầm khá khiêm tốn, công tác quan trắc

lại càng ít hơn, không biết nó phụ thuộc chuyên ngành nào quản lý: Trắc đòa? Thuỷ
văn? Đòa kỹ thuât? Thi công? Thí nghiệm công trình? Tất nhiên ta không thể đưa
tất cả các nội dung thực tế vào giáo trình, song chí ít ở các môn tự chọn, nội dung
này cũng cần được đề cập và xây dựng thông qua sự dóng góp của tất cả các bộ
môn liên quan cũng như sự đóng góp của các nhà thầu có uy tín. Tương tự ở các
khoá đào tạo ngắn hạn cấp tín chỉ “Tư vấn giám sát” công tác quan trắc cũng ít
được đề cập, trong khi thực tế là phần ngầm không thể thiếu được trong việc thi
công bất kỳ công trình xây dựng nào, nó là nền móng quyêt đònh lớn đến độ ổn
đònh, độ bền và an toàn cho toàn bộ công trình.
8. Sự tham gia của cơ quan quản lý: Phần này xin được viết thay cho kết luận.
 Việc quan trắc là rất cần thiết và đầu tư vào nó sẽ mang lại hiệu quả lâu dài
thiết thực.
 Việc quan trắc sẽ giúp chủ động phòng tránh thay vì phải khắc phục sự cố.
 Để việc quan trắc có hiệu quả cần có sự hiểu biết lựa chọn và vận hành đúng
các thiết bò, có sự phối hợp chặt chẽ gữa các bộ phận và nhận thức đúng tầm
quan trọng cũng như sự cần thiết của công tác này. Các nhà kỹ thuật cần phải
là đội quân tiên phong và phải khẳng đònh được vò trí của mình.
 Các thiết bò đo biến dạng, ứng suất… cũng cần được nghiên cứu để đặt tại công
trình sau khi đã xây dựng xong
 Quyết đònh của các cơ quan quản lý thường đòi hỏi phải có thời gian và các báo
cáo, nghiên cứu đúc kết cần thiết cũng như đóng góp của các chuyên gia. Theo
tôi trong lúc chờ đợi các cơ quan quản lý cũng nên khuyến khích việc áp dụng
các phương pháp nêu trên góp phần tích cực vào công tác phòng ngừa sự cô
trong xây dựng nói chung và thi công phần ngầm công trình xây dựng nói riêng.

Xin trân trọng cảm ơn.







TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1] Code of practice for waterproofing, BS8000, 1989 UK
[2] Field Intrumentation in Geotechnical Engineering, Thomas H. Hanna, University of
Sheffield England, 1985 Trans Tech Publication


Trong tham luận này không đưa ra các hình ảnh mô tả, đặc trưng kỹ thuât, cách lắp
dựng và vân hành. Các bạn quan tâm có thể tham khảo ở tài liệu [2]. hoặc Construction
Technology for Tall Building, (2
nd
. Edition), Chew Yit Lin, Michel, Singapore University
Press 2001. Hay vào trang Web: sisgeo.com