1

NHẬN DIỆN NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

& TRUY TÌM NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ KẸT RÔBỐT (TBM)

Tại dự án CTMT kênh Nhiêu lộc-Thị nghè, TP. Hồ Chí Minh Nhìn từ góc độ Thủy lực công trình

PE. Trần Văn Việt - Ts. Nguyễn Văn Túc

Bài viết này đã đăng trong tuyển tập của “Hội thảo khoa học toàn quốc về sự cố và phòng ngừa sự cố

công trình xây dựng”, do Tổng hội Xây Dựng VN kết hợp với Bộ Xây Dựng tổ chức ngày 10/12/2009. Tuy nhiên, nội dung trình bầy dưới đây có một số chỉnh sửa và bổ xung so với bài đã đăng trong hội thảo. Bài viết chỉ là nhận định hạn hẹp của các tác giả về một vấn đề rất rộng lớn là “nguyên nhân sự cố XDCT”, với mong muốn góp thêm một “góc nhìn” trong cái nhìn nhiều chiều của các đồng nghiệp.

I. ĐẶT VÂN ĐỀ

Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ các khu đô thị, khu công nhiệp, cầu đường, sân bay, bên cảng…, thì sự cố xây dựng công trình (sự cố XDCT) cũng xảy ra ở nhiều nơi trên cả nước trong thời gian qua, đặc biệt là ở TP Hồ Chí Minh, với không ít những thông tin về lún đường, nứt nhà, sập cầu, trượt lở mái dốc…, và thiệt hại về người và của lả không nhỏ. Việc xác định nguyên nhân sự cố - để có biện pháp khắc phục, đúc rút kinh nghiệm hay quy kết trách nhiệm - cũng luôn được tiến hành ở từng sự cố với không ít các cuộc họp, hội nghị, hội thảo, chuyên đề…đã được triển khai, kèm theo đó là các văn bản pháp quy về quản lý chất lượng xây dựng được ban hành. Tuy nhiên, dường như các “kinh nghiệm” cần rút ra để khắc phục sự cố XDCT không nhiều, bởi vì nhiều sự cố “cùng dạng” vẫn thường xuyên tái diễn.

Qua phân tích hệ thống các sự cố XDCT điển hình gần đây, các tác giả nhận thấy rằng ngoại trừ nguyên nhân do thiên tai bất khả kháng, còn hầu hết các sự cố đều do cách thức “ứng sử bất cập” trong việc giải quyết “mối tương tác” giữa một bên là “kết cấu công trình” - vốn là sản phẩm của ý tưởng con người - với bên kia là môi trường “đất nền-nước ngầm” - vốn là sản phẩm của tự nhiên. Nguyên do của sự cố XDCT thường được quy kết bởi sự quản lý yếu kém, lỏng lẻo, hoặc bởi sự hạn chế về trình độ chuyên môn trong khảo sát, thiết kế, giảm sát hay thi công; hoặc do sự tắc trách, làm không đúng quy trình v.v… của một hay nhiều khâu trong tiến trình xây dựng. Nhưng nếu phân tích sâu hơn có thể nhận ra nguồn gốc phát sinh các nguyên do đó chủ yếu lại do thiếu nhận thức hay nhận thức sai lệch bản chất các khả năng dẫn đến sự cố, thay vì người ta biết chắc rằng sự cố sẽ xảy ra mà vẫn cố ý tiến hành.

Đi sâu phân tích một số sự cố XDCT điển hình, nhằm truy tìm các “thực tướng” về bản chất các khả năng dẫn đến sự cố XDCT theo các loại hình khác nhau, là mục tiêu của bài biết này. Và với “cách tiếp cận đó” hy vọng sẽ lưu ý đến những người làm công tác xây dựng có thể rút được những kinh nghiệm thiết thực, tránh những sự cố XDCT mà sau khi xảy ra rồi và biết được thực chất nguyên mới cho là đáng tiếc…. Tất nhiên, các phân tích và nhận định sau đây chỉ nhấn

Hình 1: Công nhân giải cứu & sửa chữa Rôbốt (2008)

2

mạnh vào khía cạnh “kỹ thuật” của vấn đề để nhận diện và truy tìm nguyên nhân. Còn quán xét tổng thể thì có thể nói sự cố XDCT là “hội chứng nhiều yếu tố ” bao hàm các nguyên nhân từ “tự nhiên” hay thường gọi là thiên tai” (thời tiết, mưa bão, lũ lụt, động đất, biến đổi khí hậu…” hay nguyên nhân “xã hội” có thể gọi là “nhân tai” (như bất cập trong năng lực quản lý, điều hành và đặc biệt là tham nhũng…). II ĐIỂM LẠI MỘT SỐ SỰ CỐ XDCT ĐIỂN HÌNH

Những ai đã từng ở TP.HCM và đi xa nhiều năm mới trở lại, chắc không khỏi ngạc nhiên, thậm chí “choáng ngợp” trước sự phát triển xây dựng đến chóng mặt trên địa bàn TP. Hình ảnh một TP. Sài Gòn xưa - nơi được mệnh danh là “Hòn ngọc Viễn Đông” với nét hiện đại Phương Tây pha trộn vẻ yên bình thơ mộng Phương Đông - đâu còn. Thay vào đó ta thấy một TP.HCM sôi động, với các khối cao ốc đã vượt lên chen chúc ngay giữa khu trung tâm, và nếu đi một vòng ta sẽ cảm nhận rõ thành phố như một “đại công trường”. Niềm vui tận hưởng những “thành tựu phát triển sau đổi mới” cũng khó mà khỏa lấp được những băn khoăn trăn trở, thậm chí bức xúc trước các “vấn nạn”, được xem là hệ quả của xây dựng công trình (XDCT). Đó là các nạn kẹt xe, tắc đường, ngập nước và đặc biệt là các sự cố XDCT diễn ra liên tiếp, gây thiệt hại to lớn về người và của cải, điển hình trong số đó phải kể đến:

- Sự cố nổi tiếng về kẹt rôbốt, lún cống ngầm, sụt mặt đất và nhà cửa tại vị trí giếng S32, thuộc gói thầu 7 dự án vệ sinh môi trường (VSMT) Nhiêu Lộc-Thị Nghè xảy ra vào 22/ 11/2006. Hệ quả do thiệt hại to lớn về kinh tế có lẽ chưa thể xác định hết, song chỉ riêng về chậm tiến độ xây dựng chắc phải tính hàng năm. Bởi riêng gói thầu 7 đã có đến 3 rôbốt bị kẹt và theo dự kiến, đến tháng 8/2008 rôbốt kẹt ở giếng S32 mới được trục vớt, với chi phí ước bằng giá tiền một rôbốt (khoảng 1 triệu USD, xem hình 1).

- Sự cố nổi tiếng tiếp theo là “sụt chìm” cả tòa nhà 3 tầng, thuộc Phân viện KHXHMN, nơi lưu trữ nhiều tài liệu quý giá. Nguyên nhân được cho là thi công tầng hầm vượt phép sâu 21m của tòa Paciphic Sài Gòn nằm bên

cạnh, và có nhận định nói rằng nơi địa tầng phức tạp và có “túi nước ngầm?!” (xem hình 2). - Sự cố tiếng tăm không kém, nơi “một tuyến đường dẫn & cây cầu” được giới báo chí đặt

tựa đề mỉa mai “13 năm + 600 tỷ đồng = tan nát”. Thông tin đó nói rằng “suốt 5 năm xây dựng, 8 năm đưa vào khai thác đường Nguyễn Hữu Cảnh chưa một ngày lành lặn, phằng phiu. Hết lún nứt hầm chui, cầu vượt đến xuất hiện những lỗ thủng trên cầu Vân Thánh 2, rồi đến lượt tuyến đường bị lún có nơi hàng mét” (hình 4)

- Sự cố Silo Ximăng Thăng Long (Nhà Bè) cũng không kém điển hình, khi hơn 400 cọc ống D700, BTCT đúc trước đã đóng sâu gần 40m, đã bị xô lệch, nghiêng gẫy đến nỗi không thể khắc phục, phải chuyển sang chỗ khác. Nguyên nhân được xác định khá đơn giản, cho là do trượt mái dốc đào hố móng sâu 4.0m gây ra. Song, nguyên nhân thực chắc còn do nhiều yếu tố.

- Tuy không thuộc địa phận TPHCM, nhưng có lẽ sự cố sập 2 nhịp dẫn của cầu Cần Thơ khi đang thi công, xảy ra năm 2007, có lẽ là thảm khốc

Hình 2: Thi công tầng hầm tòa Pacific Sài gòn làm sut tòa 3 tầng (PVKHXHMN)

Hình 3: Sự cố sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ

3

nhất xét cả tiền của và sinh mạng, vì đã có tới 54 người chết và 80 người bị thương (hình 3). Nguyên nhân sự cố đã được UBNN về điều tra sự cố xác định là “hội tụ bởi nhiều yếu tố”, trong đó nguyên nhân chính yếu là do “lún lệch trụ đỡ tạm”.

Có thời gian, thông tin sự cố XDCT diễn ra liên tiếp làm cho dư luận vô cùng bức súc và lo ngại. Một số vụ việc trầm trọng đến mức phải lập Hội đồng Quốc gia để điều tra nguyên nhân và không ít sự cố bắt buộc cơ quan thực thi pháp luật phải vào cuộc.

III NHẬN DIỆN NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ XDCT

QUA PHÂN TÍCH CÁC SỰ CỐ ĐIỂN HÌNH III.1 CÁCH TIẾP CẬN ĐỂ NHẬN DIỆN SỰ CỐ

Khi phân tích các sự cố nêu trên, ta có thể rút ra nhận xét là hầu hết các sự cố XDCT đều

liên quan đến vấn đề đất nền - nước ngầm & địa kỹ thuật công trình. Nhưng đất nền, nước ngầm là môi trường tự nhiện - nơi hàm chứa, che chở, nâng đỡ các các kết cấu đó. Để sử dụng tốt môi trường đó con người cần phải nghiên cứu, tìm hiểu và công tác khảo sát đất nền (ĐCCT hay ĐKT) đảm trách nhiệm vụ đó. Còn kết cấu các loại công trình là sản phẩm của con người, đã được các bộ môn thiết kế (kiến trúc, kết cấu, điện-nước...) trù liệu chu đáo, thường khó xảy ra sự cố, và nếu có cũng dễ dàng nhận biết. Vậy vấn đề còn lại ở đây chính là địa kỹ thuật công trình, một hoạt động

Hình 4: Sự cố đường Nguyễn Hữu Cảnh, cầu Vân Thánh (TPHCM)

4

chuyên môn vừa thu thập thông tin về đất nền-nước ngầm, sau đó kết hợp với đặc điểm kết cấu công trình mà nghiên cứu mối tương tác giữa kết cấu và nền đất, sao cho bảo đảm chúng cùng tồn tại với nhau một cách an toàn và ổn định.

Theo quan niệm ở các nước phát triển Âu-Mỹ, “Địa kỹ thuật công trình - Geotechnical engineering” là một bộ môn bao hàm 2 chức năng liên quan chặt chẽ với nhau, đó là:

- Chức năng thu thập thông tin về điều kiện đất nền-nước ngầm thông qua một hệ thống các thiết bị thăm dò-khảo sát, thí nghiệm hiện trường và trong phòng, được thực hiện tuân theo một hệ thống các phương pháp, các kỹ thuật và tiêu chuẩn, quy trình và các tài liệu chuyên môn phục vụ mục đích xây dựng. Đó chính là công tác khảo sát đất nền (thường gọi là KS-ĐCCT hay KS-ĐKT) được thực hiện trên nền kiến thức ĐCCT về môi trường đất-đá-nước.

- Chức năng phân tích mối tương tác chính là nghiên cứu đặc điểm kết cấu công trình và môi trường đất nền - nước ngầm qua một kết cấu trung gian gọi là “móng”. Công tác thường được gọi là “Phân tích địa kỹ thuật công trình” hay “Tính toán nền móng công trình”, qua đó cho phép lựa chọn loại móng, xác định kích thước và các thông số phục vụ thiết kế nền móng và đề ra các biện pháp gia cố-xử lý sao cho công trình an toàn trong thi công và ổn định trong khai thác. Hoạt động này dựa trên nền tảng kiến thức về “cơ học đất đá và nền móng công trình”.

Do đó, kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm “địa kỹ thuật & nền móng công trình” chính là thước đo đánh giá cách ứng sử của con người trong việc xử lý mối tương tác giữa một bên là “kết cấu công trình” (vốn là sản phẩm cũng của con người) và bên kia là “đất nền-nước ngầm” (vốn là sản phẩm của tự nhiên) thông qua kết cấu trung gian gọi là “móng” (hình 5). Cách ứng sử “thích hợp” sẽ làm cho công trình ổn định, và ngược lại ứng sử “bất cập” tất gây sự cố.

III.2 NHẬN DIỆN SỰ CỐ XDCT THEO “YẾU TỐ KHÁCH THỂ“ - ĐẤT NỀN & NƯỚC NGẦM Trên nền tư duy đó, kết hợp với phân tích các kiểu sự cố XDCT đã xảy ra, thì có thể nhận

diện để phân loại sự cố - dưới góc nhìn yếu tố “đất nền, nước ngầm”, như sau:

Hình 5: Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng và Địa kỹ thuật

± 0,0m

Dù ¸n x©y dùng c«ng tr×nh

PhÇnTh−îng

tÇng

PhÇn tương

t¸c Nền-Mãng

PhÇn NÒn:

®Êt-®¸-n−íc

• KiÕn tróc: Quy ho¹ch mÆt b»ng, thiÕt kÕ kiÕn tróc & néi thÊt.

• KÕt cÊu: TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ b¶o ®¶m æn ®Þnh kÕt cÊu th−îng vµ h¹ tÇng.

• C¬ khÝ, ®iÖn, n−íc: TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ an toµn c¬ khi, ®iÖn, cÊp & tho¸t n−íc.

• §Þa kü thuËt: + Tæng hîp ®Æc tr−ng kÕt cÊu vµ ®Êt nÒn ®Î ph©n tÝch c¸c mèi t−¬ng t¸c.

+ TÝnh to¸n æn ®Þnh nÒn mãng, ®µo-®¾p ®Êt + §Ò ra biÖn ph¸p gia cè-xö lý ®Ó kiÕn nghi • KÕt cÊu: TÝnh to¸n cÊu t¹o vµ thiÕt kÕ nÒn

mãng, cån tr×nh ngÇm & c«ng t¸c lµm ®Êt theo kiÕn nghÞ cña §Þa kü thuËt.

• §Þa kü thuËt (hoÆc §CCT): + TiÕn hµnh kh¶o s¸t vµ thÝ nghiÖm ®Êt ®¸ nÒn. + Cung cÊp ®Æc tr−ng ®Þa tÇng- c¬ lý -n−íc

phôc vô tÝnh to¸n nÒn mãng, c«ng t¸c lµm ®Êt, c¸c biÖn ph¸p gia cè-xö lý cho thiÕt kÕ vµ thi c«ng.

5

1) Do cách ứng sử bất cập với đất nền tạo ra sự cố gọi là sự cố nền móng công trình. Sự cố loại này xảy ra chủ yếu do việc lựa chọn giải pháp hoặc tính toán kích thước móng không tương thích với đặc điểm kết cấu và nền đất. Các loại sự cố nền móng công trình thường biểu hiện dưới dạng:

- Đối với các công trình có kết cấu cứng (BTCT hay gạch), sự cố nền móng công trình thường biểu hiện dưới dạng lún nứt, nghiêng lệch, đôi khi phá hỏng kết cấu do lún, sụt, nghiêng, lật. Sự cố sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ là điển hình cho dạng này.

- Đối với công trình kết cấu mềm bằng đất (đất đắp, đê, đập, đường, sân ga, bến cảng…) thì sự cố nền móng công trình thường biểu hiện dưới dạng cơ về trượt mái dốc hay lún cố kết (với công trình bằng đất đắp) hay các nguy cơ như trượt mái dốc, bùng nền hay lật xệ dải tường chắn...(với các công trình đào hay hố đào). Các sự cố lún cống ngầm và đường dẫn cầu Vân Thánh hay nghiêng gẫy 400 cọc ống đóng D700 thuộc Silos Ximăng Thăng Long (Nhà Bè)… là điển hình thuộc dạng sự cố này.

- Với kết cấu ngầm (tầng hầm, cống ngầm, tunnel, tàu điện ngầm…) thì sự cố nền móng công trình chủ yếu biểu hiện dưới dạng sập, xệ thành vách, sụt mái v.v…

2) Do cách ứng sử bất cập với nước ngầm gây ra sự cố được gọi là sự cố thủy lực công trình. Sự cố loại này chủ yếu là do thiếu hiểu biết hay hiểu biết không triệt để bản chất rất phức tạp của các loại “hiệu ứng thủy lực công trình” dẫn đến đánh giá sai lạc, tính toán không đúng hay ứng sử bất cẩn tạo ra. Các loại sự cố thủy lực công trình thường biểu hiện dưới dạng:

- Đối với kết cấu cứng của các nhà và công trình đặt trên nền móng truyền thống (móng nông hoặc cọc) thì sự cố do thủy lực công trình ít biểu hiện nhất và thường bỏ qua.

- Đối với kết cấu mềm bằng đất thì sự cố do thủy lực công trình thường xảy ra với các kết cấu dạng đê và đập chắn nước. Áp lực thủy tĩnh cột nước thượng lưu có thể đẩy tung đê hoặc đập chắn nước nếu kết cấu không đủ vững. Khả năng sói bùng (piping) hạ lưu nơi chân đê-đập do chênh cột nước thượng/hạ lưu; khả năng thẩm thấu (ngấm) nước dưới đáy móng, qua nền đất hoặc qua vai đập dấn đến rò rỉ… Chỉ cần một sự rò rỉ nhỏ ban đầu cũng có thể dẫn đến phá hỏng công trình nếu không được phát hiện và xử lý kịp thời. Ngoài ra, mực nước ngầm luôn là yếu tố quan trọng nhất vừa tạo áp lực thủy tĩnh, vừa dẫn đến hiện tượng hóa mềm để gây trượt lở mái dốc sườn đồi núi, mái dốc cắt qua đồi núi, nhất là nơi tiếp giáp giữa đới phong hóa-tàn tích với đá gốc.

- Với kết cấu ngầm (tầng hầm, cống ngầm, tunnel, tàu điện ngầm…), các loại hiệu ứng thủy lực luôn đóng vai trò quan trọng nhất trong tính toán ổn định. Cũng vì thế mà sự cố thủy lực công trình diễn ra khá nhiều và thường biểu hiện dưới các dạng như: sói bùng do thủy lực đáy hố đào trong đất rời ngập nước; làm phồng, nghiêng, nứt bản đáy công trình ngầm do “áp lực đẩy nổi”. Áp lực thủy tĩnh có thể bóp bẹp hoặc méo kết cấu ngầm hay có thể tác động làm nghiêng, lật, xệ dải tường chắn. Ngoài ra, sự cố thủy lực công trình hay gặp nhất với công tác bơm hạ thấp mực nước trong giếng bơm hạ thấp hay tháo khô trong hố đào. Nếu không đủ kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn địa chất thủy văn, thì rất dễ mắc sai sót, mà chỉ cần một sai sót nhỏ cũng dẫn đến sự cố khôn lường. Hàng loạt sự cố diễn ra ở TP.HCM vừa qua như: Sập nhà 3 tầng Phân viện KHXH TPHCM, thi công tầng hầm tòa Pacific Sàigòn; lún sụt chung cư Cosaco trên đường Nguyễn Siêu và sập nền đường do thi công tầng hầm cao ốc Sài Gòn Residence; và đặc biệt sự cố kẹt rôbốt ở giếng S32, lún sụt cống ngầm và mặt đất quanh giếng đều là các ví dụ điển hình cho sự cố có nguyên nhân từ “thủy lực công trình”.

6

Lưu ý: 1) Khái niệm “đất nền” ở đây bao hàm cả thành phần “nước ngầm” như yếu tố cấu thành trong vật liệu tạo nên trạng thái và tính chất đất. Khái niệm “đất nền” còn bao hàm cả “vật liệu đá”, vì hai loại này chỉ là sự chuyển hóa lẫn nhau (đất bị cố kết, biến chất hay ximăng hóa thành đá, ngược lại đá bị phong hóa chuyển hóa thảnh đất) và có cùng chức năng làm nền đặt móng công trình.

2) Khái niệm “nền móng công trình” và “thủy lực công trình” là hai mặt có quan hệ chặt chẽ với nhau của bộ môn “địa kỹ thuật công trình”, có chức năng phân tích ổn định “mối tương tác” giữa kết cấu thượng tầng và môi trường nền.

III.3 NHẬN DIỆN SỰ CỐ XDCT THEO “YẾU TỐ CHỦ THỂ” -

CON NGƯỜI & CÁC LĨNH VỰC CHUYÊN NGÀNH” Mỗi khi có sự cố XDCT xảy ra cần tìm nguyên nhân, thì các vấn đề được kiểm tra hay truy

xét thường được tiến hành lần lượt từ các khâu khảo sát, thiết kế rồi sang thi công và giám sát. Nếu hình dung công trình xây dựng như một “vở diễn”, thì nhà thiết kế chịu trách nhiệm về “kịch bản”, nhà thầu thi công chịu trách nhiệm về “diễn suất-vai diễn”. Riêng Tư vấn giám sát được vinh dự vai trò như nhà “đạo diễn”, được thừa ủy nhiệm của chủ đấu tư điều hành thi công và Chủ đầu tư xem như “chủ nhà hát”. Còn bộ phận “khảo sát” đóng vai trò là một nhà thầu - liên quan chặt chẽ dữ liệu phần nền móng công trình - phục vụ thiết kế để hoàn thiện “kịch bản”, nên người ta thường gọi theo cụm từ là “khảo sát-thiết kế”. Do đó, khi có sự cố xảy ra thì “khảo sát-thiết kế” luôn được xem xét vào một nhóm, đặc sự cố liên quan đến các vấn đề về đất nền, nước ngầm và nền móng công trình.

Ta có thể phân tích vai trò của từng khâu trong dây chuyền xây dựng một công trình, qua đó có thể nhận diện được các yếu tố làm cơ sở để truy tìm nguyên nhân gây ra sự cố XDCT:

III.3.1 Về bộ phận Khảo sát (Địa chất công trình hay Địa kỹ thuật) Với vai trò nghiên cứu để bảo đảm ổn định công trình những vấn đề liên quan đến “đất nền

- nước ngầm”, nên kết cấu một “Báo cáo Địa kỹ thuật” theo các nước phát triển Âu-Mỹ thường bao gồm 2 phần: Phần đầu trình bầy “Kết quả khảo sát đất nền”, tái hiện cấp bức tranh sát thực nhất về điều kiện “đất nền - nước ngầm” trong phạm vi công trình, cung cấp các thông số đại diện nhất về đặc trưng cơ-lý-hóa của chúng phục vụ tính toán thiết kế. Phần 2 được gọi là “Phân tích địa kỹ thuật công trình” hay “tính toán nền móng công trình” nhằm xác định các “thông số cần thiết” để kiến nghị cho công tác thiết kế nền móng và công tác làm đất, cho việc thiết kế các biện pháp gia cố-xử lý-cải tạo đất, nền móng và kết cấu công trình. Tuy nhiên, theo truyền thống ở Việt Nam thì công tác khảo sát đất nền, cho dù gọi là khảo sát Địa chất công trình hày Địa kỹ thuật, thì chỉ thực hiện chức năng của phấn 1 là cung cấp số liệu liệu về điều kiện đất nền mà không có chức năng tính toán nền móng.

Ở các nước phát triển Âu-Mỹ, bộ phận Địa kỹ thuật công trình được bố trí ở tất cả các “khâu tổ chức” trong tiến trình xây dựng, từ tổ chức Tư vấn thiết kế, Tư vấn giám sát đến Nhà thầu thi công. Bộ phận Địa kỹ thuật có chức trách kiểm soát toàn bộ các vấn đề liên quan đến “đất nền - nước ngầm” và “nền móng công trình”, từ hoạt động khảo sát cung cấp số liệu đến khâu tính toán nền móng phục vụ thiết kế và gia cố xử lý, để bảo đảm an toàn từ cốt 0.00 trở xuống. Nhưng ở nước ta thì tình hình lại khác. Thuật ngữ “Địa kỹ thuật” được dung khá rộng rãi, nhưng thực tế lại không có “nhà chuyên môn địa kỹ thuật” thực sự (geotechnicians hay geotechnical engineers), hiểu như ở các nước phát triển, từ “khâu đào tạo” để có chức danh chuyên môn đến “khâu tổ chức thực hiện” để có chức trách (chức năng-nhiệm vụ). Các nhà chuyên môn được tào tạo theo hệ Địa chất (Mỏ Địa chất, Tổng hợp, Bách khoa…), thì dù gọi là KS. Địa kỹ thuật hay KS. Địa chất công trình thì họ chỉ có chức năng “khảo sát” để cung cấp thông tin về điều kiện đất nền-nước ngầm mà không thể (kể cả chức năng và khả năng) tính toán nền móng kiến nghị cho thiết kế. Kết cấu một

7

“báo cáo khảo sát” ở nước ta (cho dù gọi là khảo sát ĐCCT hay ĐKT) thì chỉ có phần “kết quả khảo sát” mà không có phần phân tích và tính toán nền móng. Cũng từ đó mà phần “Kết luận – Kiến nghị” trong các báo cáo khảo sát ở ta, chỉ mang ý nghĩa định tính vô thưởng vô phạt, mà không có số liệu định lượng để thiết kế.

Còn công tác đào tạo theo “hệ Xây dựng”, tuy có có đủ các bộ môn về ĐCCT và Cơ đất Nền móng, nhưng không đào tạo thành “chức danh nghề nghiệp Địa kỹ thuật” riêng, như các nước phát triển Âu-Mỹ, mà chỉ truyền thụ kiến thức cho kỹ sư xây dựng. Vì thế, chức năng “Phân tích Địa kỹ thuật” (hiểu theo các nước phát triển) thực tế không tồn tại trong các khâu tổ chức xây dựng ở nước ta. Nhiệm vụ tính toán và thiết kế nền móng thuộc trách nhiệm các nhà chuyên môn kết cấu (trong tổ chức tư vấn thiết kế).

Cũng từ lý do nêu trên mà khó có thể quy kết nguyên nhân thuộc về công tác khảo sát ở nước ta khi có sự cố xảy ra, vì rằng:

- Khi công tác khảo sát đất nền được tiến hành cho một dự án, thì từ loại hình thăm dò, thí nghiệm đến khối lượng, độ sâu, phương pháp và tiêu chuẩn… đều tuân theo “Yêu cầu kỹ thuật” khảo sát của vấn thiết (mà thường do kỹ sư kết cấu chịu trách nhiệm). Do đó, nếu công tác khảo sát được tiến hành, với máy móc-thiết bị khảo sát, thăm dò, thí nghiệm hiện truờng, thí nghiệm trong phòng có dấu “Las”, được tiến hành theo một hệ thống Tiêu chuẩn, Quy chuẩn đúng yêu cầu, thì khó có thể tìm thấy điểm sai, và nếu có sai cũng khó xác định để quy kết.

- Trong thực tế, nhà chuyên môn ĐCCT (hay ĐKT) chỉ có nhiệm vụ tổng hợp kết qủa khảo sát rồi cung cấp các số liệu và thông số về điều kiện đất nền-nước ngầm cho thiết kế, mà không có nhiệm vụ tiến hành tính toán thiết kế nền móng, công tác làm đất kể cả các giải pháp gia cố xử lý hay các quá trình địa động lực liên quan đến công trình (trượt lở, sụt lún…). Mặt khác, ở các nước phát triển một tổ chức Địa kỹ thuật thường phải tham gia dự án từ đầu đến cuối, kiểm soát từ giai đoạn khảo sát lấy số liệu đến phân tích tính toán nền móng trong quá trình thiết kế và thực hiện chức trách kiểm tra (quyền tác giả) ở bộ phận thiết kế hay tham gia trực tiếp với chức năng Tư vấn giám sát. Trong khi đó, nhà thấu thi công cũng phải có bộ phận Địa kỹ thuật chịu trách nhiệm mọi vấn đề đấ nền-nước ngầm và nền móng công trình trong giai đoạn thiết kế thi công. Nhưng ở nước ta lại khác. Các công đoạn giai đoạn trong khảo sát thường biệt lập, tách rời và tổ chức khảo sát địa kỹ thuật không chịu trách nhiệm về tính toán nền móng, chỉ nộp báo cáo kết quả khảo sát ĐCCT là xong, mà không theo đuổi công tác xây dựng đến cùng.

Đó là lý do mà phần lớn các sự cố XDCT xảy ra đều dù có liên quan đến “đất nền và nước ngầm”, nhưng mà bộ phận “khảo sát” vẫn vô can. Cũng có những ý kiến cho là do số liệu khảo sát thiếu (như ít hố khoan, số lượng mẫu ít hay độ sâu không đủ v.v…) trong một số dự án khi xẩy ra sự cố, nhưng để truy nguyên đến cùng đó là lý do dẫn đến sự cố thì không. Vì nội dung, khối lượng và công tác khảo sát là do “yêu cầu kỹ thuật” tư vấn thiết kế lập và lại được chủ đầu tư duyệt, nhà thầu khảo sát chỉ có trách nhiệm làm theo yêu cầu. Còn chưa thấy có kết luận nào về công tác khảo sát đã cung cấp sai về địa tầng (như đất yếu cho thành đất tốt…) hay thông số cơ lý đất-đá không chính xác dẫn đến tính toán nền móng sai mà gây ra sự cố.

Nói như thế không có nghĩa là mọi công tác khảo sát ở nước ta đã là hoàn hảo cả. Mặc dù các tổ chức “khảo sát đất nền” trên đất nước ta đã phát triển như “nấm sau mưa”, có thể nói là đã đạt đến “xã hội hóa” công tác khảo sát, ai cũng có thể làm khảo sát và nơi nào cũng có thể khảo sát. Tuy nhiên, nếu nghiêm túc nhìn nhận thì số đơn vị khảo sát đủ năng lực về thiết bị, phòng thí nghiệm, trình độ và kinh nghiệm – chỉ để thực hiện nhiệm vụ “cung cấp số liệu” thỏa mãn yêu cầu của Tư vấn nước ngoài cũng không nhiều. Còn với tổ chức địa kỹ thuật thực thụ, nơi vừa có thể vừa khảo sát cung cấp số liệu lại vừa có thể tính toán nền móng cho thiết kế hay giám quyết định và chịu trách nhiệm về các giải pháp gia cố, xử lý nền móng công trình - như các nước phát triển Âu-Mỹ - thì lẽ chỉ đếm được trên đầu ngón tay.

III.3.2 Về bộ phận Tư vấn thiết kế

8

Đây vốn là tác giả “kịch bản” của các loại công trình xây dựng, nên vị trí, vai trò và tầm quan trọng bậc nhất trong tiến trình xây dựng và vì thế trách nhiệm cũng nặng nhất. Trong tổ chức tư vấn thiết kế ở các nước phát tiển, bên cạnh các bộ môn thiết kế liên quan không thể không có “bộ môn Địa kỹ thuật”, kiểm soát mọi vấn đề liên quan đến đất nền, nước ngầm và địa kỹ thuật nền móng công trình. Chính chuyên gia Địa kỹ thuật mới là người lập “Yêu cầu kỹ thuật khảo sát” trên nền kiến thức, kinh nghiệm của bản than về điều kiện đất nền nước ngầm và các phương pháp, kỹ thuật, thiết bị, tiêu chuẩn về khảo sát, thí nghiệm đất đá kết hợp với đặc điểm kết cấu công trình của dự án mới có thể đưa ra được một “yêu cầu kỹ thuật khảo sát” chặt chẽ, sát thực để phục vụ cho cho mục đích thiết kế, thi công nền móng cũng như công tác làm đất. Chính chuyên gia Địa kỹ thuật mới là người chịu trách nhiệm phân tích, tính toán các giải pháp nền móng và công tác làm đất (đào, đắp), xác định kích thước và các thống số cho phục vụ thiết kế, đề ra biện pháp gia cố-xử lý bảo đảm ổn định trong thiết kế và an toàn trong thi công, dựa theo các đặc điểm kết cấu của dự án. Trường hợp tổ chức thiết kế không tổ chức bộ phận Địa kỹ thuật, thì họ phải liên doanh, liên kết với một tổ chức Địa kỹ thuật chuyên nghiệp, để cùng thực hiện mọi vấn đề liên quan đến đất nền- nước ngầm và nền móng công trình. Trong hồ sơ thiết kế, nhất thiết phải có “Báo cáo phân tích địa kỹ thuật”, trong đó có số liệu phân tích, tính toán các giải pháp nền móng, công tác làm đất và các biện pháp gia cố-xử lý cho từng hạng mục kết cấu, tương ứng với từng điều kiện đất nền. Với cách thức tổ chức đó, sẽ hạn chế tối đa nguy cơ sự cố, và nếu có, cũng dễ phân định trách nhiệm.

Nhưng tình trạng ở nước ta lại khác, do không có đội ngũ chuyên môn địa kỹ thuật thực thụ (như ở các nước phát triển), nên mọi vấn đề liên quan đến tính toán nền móng, gia cố xử lý đều do các nhà chuyên môn kết cấu (trong tổ chức Tư vấn thiết kế) đảm nhiệm. Vì không sâu về chuyên môn địa kỹ thuật (bao hàm các kiến thức về địa chất, khảo sát-thăm dò-thí nghiệm, tiêu chuẩn, thiết bị cho khảo sát xây dựng và cơ đất - nền móng…) nên khi chuyên gia kết cấu đảm trách phải đối mặt với các khó khăn sau:

- Không thể đề ra được “Yêu cầu kỹ thuật khảo sát” hay “Nhiệm vụ khảo sát” đúng nghĩa và có tính chuyên nghiệp, đáp ứng các yêu cầu cho thiết kế và xử lý. Lý do là vì chuyên gia kết cấu không thể hiểu thấu đáo về địa chất nơi dự án; không am tường các loại thiết bị và phương pháp phục vụ khoan thăm dò, thí nghiệm hiện trường và trong phòng; lại không am tường về hệ thống tiêu chuẩn và tài liệu địa kỹ thuật chuyên môn.

Đặc biệt hơn là với dự án lớn (như các NM xi măng, NM nhiệt điện…), trải trên diện tích lớn có cả khu núi đồi và vùng đồng bằng. Do đó, điều kiện địa chất ở đây rất phức tạp, lại phải phân chia thành từng khu khác nhau có địa tầng từ trầm tích song biển đến tàn tích - phong hóa các cấo rồi mới đến đá tươi.

- Cũng vì lý do trên, nên khi chịu trách nhiệm tính toán nền móng các chuyên gia kết cấu không thể “mô hình hóa mặt cắt địa tầng chuẩn” cho từng hạng mục kết cấu đặt trên từng khu địa tầng; không thể lựa chọn được “giá trị đại diện” thông số cơ-lý hoặc chọn thông số không đúng “sơ đồ” ở các loại đất đá khác nhau. Ví dụ: Cùng là thông số sức kháng cắt nhưng khi nào chọn φu - cu ; φ’- c’ và khi nào φcu - ccu ; hay φ-c của cắt trực tiếp là ở sơ đồ nào và khác φ-c của nén 3 trục chỗ nào v.v… Hoặc cũng là modun biến dạng, nhưng có nhiều loại: modun đàn hồi (E), modun đàn hồi cố kết (E’), modun nén một trục (Eo), chỉ số nén lún Cc, modun phản lực nền “k”, modun biến đổi thể thích “mv“ ν.v …giống nhau và khác nhau thế nào, thí nghiệm cách nào và áp dụng từng loại trong trường hợp nào?. Do đó, cùng công thức tính toán nền móng mà chọn thông số cơ-lý không đúng “sơ đồ” sẽ cho kết quả không sát thực tế, tất dễ dẫn đến sự cố.

Ngoài ra, do hạn chế kiến thức chuyên môn ĐCCT, nên chuyên gia kết cấu khó đánh giá thấu đáo các hiện tượng “địa động lực” (như sụt lún, trượt lở, bùng nền, hóa lỏng, rửa trôi…) và “tác động qua lại” giữa môi trường đất-đá-nước với kết cấu công trình, qua đó có thể đề ra biện pháp bảo vệ thích hợp. Tuy nhiên, khi có sự cố dạng này xảy ra, thì nhà thiết kế đương nhiên phải chịu trách nhiệm.

9

Không ít trường hợp, có những dự án (nhất là dự án do vốn ngân sách nhà nước) có bản “yêu cầu kỹ thuật khảo sát” do nhà thiết kế đưa ra, đầy đủ như tư vấn nước ngoài. Kết quả cho ra một “Báo cáo ĐCCT” rất hoành tráng, với đủ các thông số thí nghiệm hiện trường (SPT, PMT, VST, CBR…) và thí nghiệm trong phòng đắt tiền (Nén ba trục đủ sơ đồ: UU, CU, CD; nén cố kết OCT; nén nở hông UCT…). Nhưng khi đến tay nhà thiết kế (là chuyên gia kết cấu) không biết sử dụng thế nào. Cuối cùng, nhà thiết kế chỉ cần các mặt cắt địa chất với bảng tổng hợp cơ-lý chỉ cần φ, c (theo cắt trực tiếp), môđun nén lún Eo, mà các nhà khảo sát VN thường nhân với hệ số “mk?” theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ và đặc biệt không thể thiếu là áp lực chịu tải quy ước dưới đáy móng nông Ro (tra theo quy chuẩn Liên Xô cũ). Cần lưu ý hệ số “mk” nêu trên là chuyển từ modun nén một trục Eoe sang mô đun đàn hồi (Eu) qua xem xét tương quan với bàn nén tải trọng tĩnh và cần có sự can thiệp hệ số Poison (ν). Thông số này chỉ có thể áp dụng trong điều kiện đất nền mang tính “đàn hồi” là chủ yếu, thay vì tính “cố kết” như hầu hết đất trầm tích chịu nén. Do đó, áp dụng thông số này không đúng sơ đồ sẽ đưa kết quả sai về đánh giá độ lún, tất dẫn đến nguy cơ lún nứt.

Một số kỹ sư kết cấu trẻ thường có xu hướng lạm dụng những “phần mềm” và khi có nhiệm vụ tính toán nền móng thì thường xem đó như là “cứu cánh vạn năng”. Một “phần mềm” tính toán dù hay đến đâu cũng chỉ là “công cụ” dưới sự điểu khiển của tri thức con người. Khi cư sử với môi trường “đất nền và nước ngầm” vốn phức tạp, thì chỉ có tinh thông nghề nghiệp kỹ thuật mới có thể tổng hợp được một mô hình địa tầng chuẩn xác, mới có thể lựa chọn được các thông số và giá trị đại diện nhất của tính chất cơ lý đất-đá-nước để nhập vào “phần mềm”; và chỉ khi đó mới hy vọng có được kết quả thích hợp. Ngược lại, dù có quảng bá là đã sử dụng “phần mềm hiện đại nhất” thì kết quả thu được cũng chỉ là “ảo” và khi đó sự cố vẫn khó tránh.

Ở nước ngoài phần nhiều áp dụng phương thức thầu thi công EPC, nên tư vấn thiết kế chỉ thiết kế cơ sở hay thiết kế kỹ thuật là cơ sở đấu thầu. Còn nhà thầu thi công phải chịu trách nhiệm về “thiết kế thi công” từng hạng mục, nên phải chịu trách nhiệm về sự cố xảy ra trong quá trình thi công. Còn ở nước ta thì khác, tổ chức khảo sát chỉ biết cung cấp số liệu, tổ chức thiết kế thì tiến hành thiết kế cả giai đoạn thi công và tổ chức thi công thì chỉ biết thực hiện những cái đã thiết kế và dưới sự theo dõi của tư vấn giám sát. Phải chăng cũng vì thế mà một Kỹ sư thiết kế của TEDI South (chịu trách nhiệm thiết kế đường hầm chui và đường dẫn dự án Vân Thánh) và một Tổng công trình sư (chịu trách nhiệm thiết kế đường ống, kho cảng Thị Vải) đã phải chịu trách nhiệm và lĩnh án với các hệ quả trên.

III.3.3 Về bộ phận Thi công công trình:

Nhà thầu thi công đóng vai trò như là “vai diễn” là “diễn viên”, thực hiện toàn bộ các công

đoạn từ khởi đầu đến hoàn thiện của “vở diễn” (công trình xây dựng) theo một “kịch bản” được thiết kế chi tiết.

Ở nước ngoài, thì phương thức thầu thi công EPC là chủ yếu và phải chịu trách nhiệm về “thiết kế thi công”, nên trong cơ cấu tổ chức phải có bộ phận Địa kỹ thuật công trình để chịu trách nhiệm từ thiết kế, thi công, theo dõi kiểm tra tất cả các cấn đề liên quan đất và nền móng công trình (từ cốt ±0.00m trở xuống). Do đó, Khi có sự cố XDCT xảy ra dễ xác định nguyên nhân và quy kết trách nhiệm. Ví dụ, các sự cố sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ hay kẹt Rôbốt dự án Nhiêu Lộc-Thị Nghè xảy ra đều do nhà thầu chịu trách nhiệm.

Tuy nhiên ở nước ta lại khác, thường chỉ là đấu thầu xây lắp, mọi hoạt động thi công chỉ là “diễn suất” theo “kịch bản” của “thiết kế”, lại được “đạo diễn” tư vấn giám sát đỡ đầu, nên khi cố sự cố luôn có hai đối tượng trên đỡ trước. Mặt khác, tư vấn thiết kế thường nhận luôn cả trách nhiệm cả “thiết kế thi công”, trong khi không biết năng lực và trình độ thực tế của nhà thầu thi công. Do đó, khi những sự cố XDCT ở trên xảy ra, thì thật khó mà quy kết trách nhiệm chính thuộc nhà thầu thi công, mặc dù họ ở vị thế là người “diễn viên chính”. Có hàng trăm lý do mà nhà thầu thi công có thể viện cớ để tránh trách nhiệm, như: “thi công theo kịch bản - thiết kế ”, hay “đã

10

được sự đồng ý của đạo diễn - TVGS” hay “do địa chất phức tạp - khảo sát có vấn đề”, ngoại trừ sự cố hiển nhiên do thi công gây ra.

Tuy nhiên, nhà thầu thi công luôn là đối tượng liên đới trách nhiệm khi có sự cố xảy ra, vì kiểu gì họ cũng khó thi công hoàn hảo, ngoài trừ những việc tắc trách, sơ suất hay cố ý gây hậu quả nhãn tiền thuộc trách nhiệm của họ. Ngoài ra cũng phải tính đến vị thế la “chùm khế ngọt” luôn đè nặng lên các nhà thầu thi công, nên không thiếu hiện tượng “rút ruột công trình” hay “treo đầu dê bán thịt chó”… với sản phẩm xây dựng, như nhiều lần nêu trên báo chí. Tuy nhiên, phần lớn “tiêu cực” kiểu này thường không gây ra sự cố XDCT ngay tức thì, mà phải sau một thời gian sử dụng mới “lộ diện”. Khi đó thì mọi chuyện đã an bài và người sử dụng đành “gánh hệ quả”.

III.3.4 Về bộ phận Tư vấn giám sát: Với phương thức xây dựng công trình hiện đại theo các nước tiên tiến, vai trò tư vấn giảm

sát (TVGS) là rất quan trọng, xứng đáng với vai trò “đạo diễn”. Vì họ được thừa ủy quyền của “chủ đầu tư” để chỉ đạo, giám sát và kiểm soát việc tuân thủ theo kỹ thuật chuyên môn, tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật đã ghi trong hồ sơ thiết kế. Trong khâu tổ chức, tổng chỉ huy công tác giảm sát là Tư vấn giám sát trưởng (Engineer - TVGST), là một chuyên gia tổ chức thi công dạn dày kinh nghiệm về loại hình công trình. Giúp việc Engineer là các nhóm gọi là “giám sát bộ môn - GSBM”, có nhóm trưởng là chuyên gia của từng bộ môn, trong đó không thể không có bộ môn Địa kỹ thuật, chịu trách nhiệm các vấn đề liên quan đến đất nền-nước ngầm và nền móng công trình.

Trước khi thi công bất kỳ một công đoạn thi công nào, nhà thầu đều phải trình bày “phương án thi công” và chỉ khi được TVGS phê duyệt, thì mới được phép thực hiện. Từng hạng mục thi công luôn được giám sát chạt chẽ. Nếu nảy sinh một “vấn đề” trong thi công, thì nhà thầu đều phải báo GSBM và nếu sự việc đơn giản, thì có thể giải quyết tại chỗ. Nếu là vấn đề nghiêm trọng hay liên quan đến nguy cơ sự cố, thì phải trình lên TVGST bằng văn bản, đồng thời phải có phương án khắc phục được TVGSBM xem trước. Với phương thức quản lý và tổ chức thi công chặt chẽ và khoa học như thế, thì sẽ hạn chế tối đa sai sót và sự cố xảy ra.

Với phương thức như trên, thì thể nói hệ thống TVGS Việt Nam còn xa mới đạt yêu cầu như của các nước phát triển về: từ trình độ chuyên môn, kinh nghiệm, bản lĩnh nghề nghiệp đến phương thức tổ chức thực hiện, để thể hiện đúng vai trò là “đạo diễn”. Quả là thật khó cho đội ngũ TVGS ở nước ta hiện nay. Vì đây là tổ chức nghề nghiệp mới mẻ, đất nước mới phát triển, thì làm sao mà có được một đội ngũ các chuyên gia có đủ trình độ, kinh nghiệm và bản lĩnh nghề nghiệp để làm TVGS. Do đó để thực hiện công việc, thì đành phải tuyển nhân viên mới và đào tạo cấp tốc về một số nguyên tắc và thủ tục nghề nghiệp của giảm sát viên (supervisors) hay tư vấn giám sát trưởng (Engineer). Có cảm giác như tổ chức “tư vấn giám sát” chỉ làm nhiệm vụ quan sát và theo dõi xem có thi công đúng “thủ tục” hay “nghị định” không? hay có thực hiện đúng theo bản “thiết kế” hay “tiêu chuẩn” nào đó không? mà thực hiện chức năng là nhà đạo diễn và giám sát, ngoài việc tác phẩm xây dựng theo đúng kịch bản thiết kế mà còn phải bảo đảm an toàn trong thi công và ổn định trong khai thác.

Vì vậy, một khi có sự cố XDCT xảy ra thì chắc chắn TVGS luôn là “đồng hành chịu trách nhiệm” cả một phần do tư vấn thiết kế và một phần của nhà thầu thi công. Bản thân tác giả, khi làm chủ nhiệm khảo sát ĐKT cho một dự án thuộc tầm cỡ Quốc Gia, đã được “giám sát” bởi một số kỹ sư ĐCCT mới ra trường, có khi là kỹ sư xây dựng, thậm chí có lần còn là 1 cán bộ trắc địa.

III.3.5 Về phía Chủ đầu tư: Về lý thuyết, Chủ đầu tư (cũng như Chủ nhà hát) là người bỏ vốn, nên hơn ai hết họ là quan

tâm nhất đến chất lượng sản phẩm, vì công trình chính là tải sản, là máu thịt của họ. Vì thế mà họ đã không tiếc tiền để thuê (hay đấu thầu) đủ các bộ môn chuyên môn trong dây chuyền xây dựng;

11

từ khảo sát-thiết kế đến thi công-giám sát, chỉ với mong muốn công trình của họ không chỉ đẹp mà phải an toàn và ổn định. Thế nhưng, khi đi vào thực tế ở nước ta thì đôi khi “Chủ đầu tư” cũng là một yếu tố đôi khi ảnh hưởng đến nguyên nhân sự cố. Không những chủ đầu tư của “dự án tư nhân” (người Việt) mà một số chủ đầu tư “dự án nhà nước” cũng thường có thói quen can thiệp vào các vấn đề chuyên môn, nhất là các khâu khảo sát và thiết kế. Đôi khi họ còn yêu cầu các vấn đề rất mâu thuẫn với tính ổn định công trình, như thường yêu cầu tăng tối đa số tầng trong thiết kế kể cả vượt phép hay giảm thiểu khối lượng khảo sát mặc dù đã được nhà chuyên môn xác định. Ví dụ về sự cố Sụt lún Viện KHXHMN, do thi công tầng hầm tòa Pacific Saigòn, là ví dụ điển hình khi yêu cầu khảo sát chỉ 1 hố khoan và thi công vượt phép đến 2 tầng hầm.

Do áp lực công việc hay vì “nể nang” hoặc do hạn chế chuyên môn mà có một số nhà tư vấn thiết kế hiện nay hay tìm cách “tiết kiệm” cho chủ đầu tư, bằng cách đồng tình với yêu cầu của họ mà không tính đến tính an toàn và ổn định công trình liên quan trách nhiệm khi sự cố xảy ra.

Còn với chủ đầu tư “dự án nhà nước” thì đôi khi “yếu tố xã hội” đôi khi cũng tác động không nhỏ đến sự ổn định công trình. Vụ việc kiểu như nhà tư vấn PCI (Nhật) và một số cán bộ lãnh đạo của BQL dự án Hành lang Đông-Tây sẽ làm rất khó cho việc kiểm soát chất lượng công trình. Ví dụ điển hình là mọt trưởng ban quản lý (chủ đầu tư) của dự án kho cảng Thị Vải phải chịu án chỉ đã đồng ý phê duyệt giải pháp sửa đổi, do Tư vấn thiết kế đệ trình, dẫn đến sự cố “gây hậu quả nghiêm trọng”. Mặc dù ông là cán bộ tài ba, nghiêm túc, hết sức tâm huyết và có công với nghành đầu khí nói chung và với lĩnh vực lọc hóa dầu nói riêng. Do đó, vì nhiều nguyên nhân mà không ít công trình khi có sự cố xảy ra thì chủ đầu tự luôn là liên đới chịu trách nhiệm.

12

IV TRUY TÌM NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ KẸT RÔBỐT, LÚN SỤT TUYẾN CỐNG

VÀ NHÀ ĐẤT DỰ ÁN VSMT NHIÊU LỘC-THỊ NGHÈ TP. HỒ CHÍ MINH

IV.1 KHÁI QUÁT DỰ ÁN VÀ DIỄN BIẾN SỰ CỐ

Dự án vệ sinh môi trường Nhiêu Lộc-Thị Nghe nhằm cải tạo dòng kênh vốn đen ngòm thành trong xanh sạch sẽ. Dự án sẽ lắp đặt tuyến cống ngầm (cấp và thoát nước) dạng ống hình tròn đường kính Ф1500-3000mm, đặt sâu từ 10m đến 30m với tổng chiều dài 8.2km dọc kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè. Dọc các tuyến cống bố trí 20 giếng thu chính, đường kính 9-10m, sâu 20-40m) và 30 giếng thu phụ, được kết hợp làm trạm trung chuyển và tăng áp (CSOs). Tuyến cống được kết nối thành hệ thống thoát nước mưa và nước thải qua một trạm bơm (PS/CF) để dẫn ra “cửa xả” dưới sông Sài Gòn (xem hình 6).

Dự án đã áp dụng công nghệ hiện đại, sử dụng một dạng đầu kích-khoan TBM (gọi là rôbốt), dài 5-6m, Ф2.5-3.8m, nặng 40-60 tấn. Hoạt động đồng thời khoan và kích đẩy các đoạn cống chạy ngầm có đường kính từ 1500 đến 300mm, nối liền thành tuyến cống nằm sâu 10m đến 30m dưới mặt đất.

Theo báo cáo sự cố của nhà thầu TMEC-CHEC 3 (Trung Quốc) như sau “Vào ngày 22/11/2006, sau khi khi công thuận lợi đường cống Ф3000 từ giếng S31 sang giếng S32 (dài khoảng 280m), đầu rôbốt đã thực hiện thành công hoạt động “đâm xuyên” qua “lỗ chờ” (gọi là “mắt mềm; soft-eyey”) và xuyên sâu chừng 50cm vào trong giếng thì bị

kẹt. Khi đó phát hiện một ít đất đã chui theo rô-bốt vào giếng, không có nước. Đến hôm sau 23/11/06 nhà thầu tiến hành súc đất trong giếng, nước vẫn chưa vào. Đến sáng sớm 24/11/06 thấy nước bắt đầu chảy qua khe vào giếng và sau đó nước-cát trần ngập giếng và rôbốt” (xem hình 8). Cần lưu ý rằng, trước đó tuyến cống từ giếng S33 và trạm bơm sang giếng S32 đã hoàn thành, nên cũng bị ngập trong nước. Không có một nhận xét nào về nguyên nhân sự cố của nhà thầu và không có xác định trục trặc do thiết bị.

Cuộc giải cứu được triển khai và qua kiểm tra của thợ lặn cho thấy cát-nước đã lấp đầy tuyến cống từ chỗ cách từ S31 khoảng 240m, nghĩa là cách S32 chừng 40m. Theo “Bản điều tra hiện trạng sau sự cố”, do Cty Thanh Tuấn Ltd thực hiện và được mô phỏng Hình 8: Giếng S32 bị ngập trong nước

Hình 6: Dự án VSMT Nhiêu Lộc-Thị Nghè

Hình 7: Đầu Rô-bốt

13

trong hình 9, cho thấy đầu rôbốt đã rời khỏi đoạn cống 1 nằm nghiêng và hở khoảng 2.4m.

Hình 9: Tình trạng đường ống sau sự cố

Theo bản “Nhận xét sư cố” của Tư vấn giám sát trưởng dự án: “Đường ống được khoan-kích từ S31 sang S32 bắt đầu từ 22/11/06… Để bảo đảm đầu khoan-kích-ống chui vào giếng an toàn, đã xây lắp 2 giếng khoan (thực tế 5 giếng) và bơm để giảm áp lực cột nước. Đến 24/11/06 đầu khoan (rôbốt) bắt đầu thực hiện cú “đâm xuyên” qua mắt “lỗ chờ” vào giếng S32, nhưng không may sự cố xảy ra trước khi đầu khoan chui lọt vào giếng. Một khối lượng lớn nước lẫn cát đã tràn giếng S32, đường ống và giếng S33. Đó là lý do tạo nên sự “sụt chìm” lỗ khoan, đầu khoan, đường cống … Các đoan cống từ số 1 đến số 11 bị tách rời, các giếng S31, S32, S33 và trạm bơm đều đã bị ngập nước và cát…” (xem hình 8). Có chút khác nhau về thời điểm giữa 2 báo cáo, song vấn đề cần quan tâm là báo cáo của Tư vấn giám sát có nhận định về

nguyên nhân sự cố. Sự cố không chỉ dừng ở đó. Để nỗ lực tìm

hiểu và giải cứu sự cố, chùm 5 giếng khoan bố trí xung quanh giếng S32 đã hoạt động hết công xuất và liên tục (24/24giờ) từ 23/11 đến 29/11/06. Còn từ 30/11 đến 2/12/06 bơm mỗi ngày chỉ có 4 giờ (theo nhật ký bơm). Hệ quả là cả vùng mặt đất, nhà cửa xung quanh giếng S32 cũng bị sụt chìm theo (xem hình 10, 11). IV.2 PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ

Theo yêu cầu của một tổ chức liên quan, một báo cáo phân tích “bức tranh sự cố và đánh giá nguyên nhân” đã được yêu cầu tiến hành và được luận giải theo giác độ địa kỹ thuật công trình sau đây.

IV.2.1 Phân tích điều kiện “đất nền”

Giếng S32

Phía S31

Hở 2.4 m

Hở0.3 m

Hở0.25 m

Hở 0.30 m

Hở0.15 m

Hở0.25 m

Hở 0.20 m

Hở 0.20 m

TBM P1P2

P3P4

P1P6

P7 P8

Hình 11: Đất quanh giếng bị lún sụt, phải đóng cừ Larsen để lấp đất (1/12/06)

Hình 10: Ngôi nhà cạnh giếng S32 bị sụt chìm (2/12/06)

14

Hình 12: Mặt cắt đất nền dọc tuyến

Theo góc nhìn địa kỹ thuật thì việc đầu tiên phải tái lập được bức tranh về điều kiện đất

nền-nước ngầm và mô hình hóa “nền đất-kết cấu” để làm cơ sở phân tích luận giải. Tổng hợp các số liệu theo “Báo cáo khảo sát địa kỹ thuật” dự án, cho phép tái lập mặt cắt địa kỹ thuật như thể hiện trên hình 12 và tổng hợp đặc trưng cơ lý thể hiện trong bảng 1.

Bảng 1: Thông số cơ lý đại diện các lớp đất

Phân bố hạt (mm) ASTM

Lớp đất

Fine (Fc) < 0.075

Cát 0.075-4.75

Sạn > 4.75

γ t/m3

ϕ Deg.

C Kg/cm2

W %

Ip %

N30 (SPT)

Lớp 1: Đất lấp - - - - - - - - - Lớp 2: Bùn sét bụi

93.4 6.6 0 1.55 9 0.12 66.0 19.9 0 – 3

Lớp 3: Sét pha dẻo cứng

97 3.0 0 1.91 5 0.96 31.7 42.7 7-12

Lớp 4: Cát bụi xốp-chặt vừa

25.3 74.2 0.5 1.85 28 (*) 0 (*) - 5.2 5 – 13

Ghi chú: (*) Tương quan theo SPT (after Terxaghi & Peck)

IV.2.2 Phân tích điều kiện “nước ngầm” Theo kết quả từ các giếng quan trắc, được lắp đặt dọc kênh cạnh các hố khoan B4, B6, B25, B30, B37, B40, B41 và được quan trắc từ tháng 5 đến tháng 6 năm 2000, cho thấy cốt cao mực nước ngầm nằm trong khoảng từ +0.73m đến +1.64m. Theo số đo mực nước ở giếng bơm hạ thấp cạnh giếng S32 (do nhà thầu thực hiện), thì cốt cao mực nước trong hố khoan ở thời điểm này là +0.7m và đây sẽ là giá trị đưa vào phân tích tính toán. Nước ngầm được chứa trong lớp cát bụi (lớp 4) và các lớp chứa nước dưới đó phát triển đến độ sâu hàng trăm mét. Mực nước ngầm ở đây có

2 1 0

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

-10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22

Lớp 1: Đất lấp Lớp 2 Bùn sét bụi

WL=+0.7mGL+1.7m

B 7- S32B 8 – S31 Dọc kênh NL-TN

Lớp 3: Sét pha dẻo cứng

N30 = 7 - 12 Lớp 4:

Cát bụi xốp-chặt vừa N30 = 5 - 13

Tuyến ống ngầm

15

quan hệ thủy lực với nước sông Sài Gòn, và mực nước biến đổi theo mùa và chịu ảnh hưởng của thủy triều. Một điều cần lưu ý là, chính tại vị trí S32, thì lớp cát 4 đã phát triển đến sát mặt đất (ngay dưới đất lấp) mà không bị lớp sét 3 hoặc lớp bùn 2 che phủ. Do đó, nước ngầm ở đây liên thông trực tiếp với nước của kênh NL-TN và sông Sài Gòn.

IV.2.3 Phân tích ổn định kết cấu tuyến cống trong quá trình thi công Mô phỏng sơ đồ kết cấu tuyến đường ống cống Ф3000 nối từ giếng S31 sang S32 như thể

hiện trên hình 13. Vì có “giải trình” nguyên nhân sự cố là “vì một khối lượng lớn nước lẫn cát đã tràn vào giếng S32, các đoạn cống và giếng S33. Đó là lý do tạo nên sự “sụt chìm” lỗ khoan, đầu khoan, các đoạn cống …”. Do đó, việc tính toán độ ổn định nền móng cho tuyến cống, qua phân tích địa kỹ thuật, là cần thiết với các kiến giải sau:

Hình 13: Mô hình đất nền-kết cấu tuyến ống và giếng S32

Theo quy trình thi công thì rôbốt vừa khoan vừa đẩy và lắp ghép các đoạn cống dọc theo

tuyến thiết kế. Thi công lắp đặt tuyến cống ngầm của dự án này được thực hiện bằng thiết bị, kỹ thuật, công nghệ hiện đại nhất, với mọi vận hành và định hướng được điều khiển tự động và hiển thị trên camera. Không có thông báo trục trặc do máy móc, thiết bị, hay cản trở do đất nền trong quá trình thi công (từ S31, trạm bơm, S31 sang S32). Thực tế hoạt động “đâm xuyên” vào “lỗ chờ” ở S32 của rôbốt đã thành công vào chiều 22/11/2006, nên không có lý do để quy kết bất ổn định nền móng gây nên lún sụt tuyến cống. Mãi 2 ngày sau, vào sáng sớm ngày 24/11 nước mới bắt đầu chảy vào giếng và sau đó nước-cát đã tràn ngập tuyến cống và các giếng xung quanh có tuyến cống thông nhau.

Quan sát trên hình 13 cho thấy tuyến cống nằm sâu dưới lòng đất, nên cần xem xét các loại áp lực đã tác dụng vào thành cống, tạo nguy cơ là xáo trộn sự ổn định của tuyến cống gồm:

- Áp lực cột đất đỉnh cống: P’o = γ’.h = 8 t/m2, áp

2 1 0

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

-10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17

Lớp 1: Đất lấp Lớp 2 Bùn sét bụi N30 = 0 - 3

WL=+0.7m GL+1.7m

S32 S31 Kênh Nhiêu lộc-Thị nghè

Lớp 3: Sét dẻo cứng N30 = 7 - 12

Lớp 4 Cát bụi xốp-chặt vừa

N30 = 5 - 13

EL= -10.09

EL= -13.09

Hw= 12m

Pw = γw.Hw

Pw = γw.Hw

Po = γ’.h

3σ 3σ

R

σ1=P’o

h = 8m

Lớp lọc cát sạn cấp phối Ống lọc quấn

lưới lọc

Phễu hạ thấp Lớp sét trám

Hình 14: Giếng bơm hạ thấp

Bơm chìm

16

lực cột nước thành cống P’o = γw.hw = 11t/m2. Giá trị các áp lực cột đất và cột nước là tiêu chí phục vụ thiết kế độ cứng của kết cấu cống và nếu cống không đủ cứng tất sẽ bị bẹp hay bị đứt rời.

- Chênh áp lực cột đất ở đỉnh và đáy cống: ∆P’o = P’o (top) - P’o (base) = 10.4 - 8 = -2.4 t/m2. Do đó, áp lực có thể ảnh hưởng đến sự ổn định về chịu tải và độ lún đất nền dưới cống chỉ còn phụ thuộc vào áp lực (PST) do trọng lượng bản thấn cống (DL) và các thiết bị dụng cụ trong cống (LL) tác dụng, theo đó, áp lực gây lún là Pn = PST - ∆P’o. Trong quá trình thi công tuyến cống là rỗng và không có nước, và nếu áp lực do trọng lượng cống không vượt quá 2.4t/m2 thì Pn < 0, nghĩa là có nguy cơ bị đẩy lên thay vì nén xuống. Với các giá trị các thông số cơ lý đất nền như bảng 1, thì sức kháng cho phép đất nền dưới cống ước đạt R = 12.3 t/m2 và dưới áp lực đó độ lún chỉ khoảng 5 cm.

- Chênh áp lực cột nước ở đỉnh và đáy cống: ∆Pw = Pw (top) - Pw (base) = 13 - 10 = -3 t/m2 (chiều đẩy lên). Đây chính là “hiệu ứng đẩy nổi” do thủy lực công trình, là yếu tố quan trọng trong địa kỹ thuật công trình, áp dụng cho tính toán ổn định công trình ngầm. Khi áp lực Pn ≤ 0 thì tuyến cống sẽ chịu áp lực đẩy nổi bằng giá trị Pw

(đn) = ∆Pw – Pn. Với phân tích trên cho phép hoàn toàn loại bỏ khả năng mất ổn định của tuyến cống, do đất nền không chịu được tải trọng cống.

IV.2.4 Phân tích để truy tìm nguyên nhân gây sự cố Vậy đâu là nguyên nhân gây nên sự cố, sau khi đã loại bỏ các nghi ngờ trục trặc thiết bị, quy trình kỹ thuật hay cản trở nền đất?. Để trả lới câu hỏi lớn này thì phải trả lời và lý giải được các hiện tượng sau:

- Vì sao đầu rôbốt lại bị kẹt sau khi đã thực hiện thành công cú “đâm xuyên” vào đúng “lỗ chờ” sau khi đã chui vào sâu khoảng 50cm (22/11/06) ?. Theo mô tả, thì khi đó chỉ có ít đất chui vào giếng qua khe và đầu rôbốt mà không có nước và hành trình vẫn ổn định theo thiết kế. Sang ngày 23/11, công nhân đã xúc ít đất chui vào nền giếng hôm trước và vẫn không phát hiện nước.

- Vì sao đến sáng sớm 24/11/2006, ban đầu phát hiện ít nước chảy qua đầu rôbốt và khe “lỗ chờ” vào giếng. Sau đó ít lâu cát và nước ập vào làm ngâp chìm cả giếng S32, S31, S33 và trạm bơm?.

- Vì sao khi điều tra hiện trạng, xác định được đầu rôbốt nằm nghiêng và rời khỏi đoạn cống 1 đồng thời các đọan cống tiếp theo đến đoạn số 11 cùng bị lún và bị hở tách nhau như mô phỏng trên hình 9?.

- Vì sao có hiện tượng là đất xung quanh giếng S32 cứ lún sụt đi đâu mất. Sự sụt chìm mặt đất ngày càng trầm trọng, làm biến mất mặt đất xung quanh giếng S32, phá hỏng và chìm mất cả ngôi nhà cách giếng chứng 30m (hình 10) vào ngày 2/12/2006)?. Từ ngày 1/12/2006 nhà thầu đã phải đóng cọc cừ Larsen quanh khu vực giếng S32 để lấp đất (hình 11). Trong quá trình nghiên cứu và phân tích các “tài liệu dự án” để tìm câu trả lời cho các câu hỏi trên, thì “lời giải được hé mở” khi đọc đến “Nhật ký bơm hạ thấp”. Lập tức lần theo sơ đồ vị trí và kết cấu giếng S32 và xem xét quá trình diễn biến các sự kiện thì “lời giải” đã được sáng tỏ với các thông tin: - Với 5 giếng khoan với mục đích bơm hạ thấp mực nước ngầm để giảm áp, đã được bố trí ngay trước khu vực lỗ chờ. Và theo “Nhật ký bơm”, thì bơm hạ thấp đã tiến hành liên tục từ 15/11 đến 29/11/09 bơm liên tục 24/24 tiếng/ngày, trong đó 3 giếng có độ sâu hạ thấp đến 20m và 2 giếng đến độ sâu tương ứng 12m và 16m. Sau đó, bơm hạ thấp vẫn tiếp diễn, với thời gian 4 tiếng/ngày, đến ngày 2/12/2006. - Theo kết quả phân tích hạt (bảng 1) thì hàm lượng hạt mịn F (bụi sét), trong tầng cát bụi 4, có đường kính < 0.075mm chiếm đến 25.3%. Trong khi đó, mắt lưới nhỏ nhất dùng để bọc làm lưới lọc giếng khoan là 0.07mm, nên hầu hết hàm lượng hạt mịn trên sẽ bị lọt lưới lọc và bị bơm đẩy ra ngoài.

17

Theo nguyên lý ĐCTV, để khắc phục hiện tượng hạt mịn lọt vào giếng bơm, người ta sẽ đổ bao quanh “ống lọc” một lớp sạn cát với cấp phối theo thiết kế, sao cho sau khi bơm sẽ hình thành một “lớp lọc hiệu dụng”, có tác dụng vừa ngăn các hạt mịn lọt lưới, vừa bảo đảm độ thấm có thể hạ thấp mực nước (xem hình 14). Do đó, việc thiết kế, thi công lắp đặt chuẩn xác giếng bơm hút nước là yếu tố quyết định, tránh sự cố không lường trong khi bơm, đặc biệt trong tầng cát mịn lẫn bụi có hàm lượng lớn hạt mịn < 0.075mm. Ngoài ra, theo quy trình bơm hút nước giếng khoan luôn phải kiểm tra “mức độ trong” hay hàm lượng “hạt mịn cho phép” của nước đầu ra, kể cả khi bơm thổi rửa, bơm thử nghiệm, bơm khai thác nước hay bơm hạ thấp mực nước. IV.3 XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN & TÁI HIỆN BỨC TRANH SỰ CỐ Phân tích các dữ liệu nêu trên có rút ra kết luận là: ”bơm hạ thấp mực nước đã hút phần “hạt mịn” quanh ống lọc các giếng bơm, làm lỏng-rỗng nền đất cát bụi dưới đáy ống và đầu khoan mới là nguyên nhân chính làm kẹt đầu khoan, tiếp theo làm lún xệ đầu khoan và các đoạn ống, sau đó làm sụt chìm mặt đất xung quanh giếng S32 và lan ra các nhà xung quanh”. Kết quả phân tích cho phép ta “tái hiện bức tranh sự cố” kẹt rôbốt và lún sụt mặt đất tại giếng S32, thuộc dự án TN-VSMT Nhiêu Lộc-Thị Nghè, như sau (xem hình 15): - Do sai lầm đâu đó trong thiết kế hoặc khâu lắp đặt giếng bơm hạ thấp - liên quan đến ống lọc, lưới lọc và lớp lọc - ở một (hay nhiều) giếng trong khu vực giếng S32, làm các hạt mịn (cát, bụi, sét) bị lọt lưới lọc và bị bơm đẩy ra ngoài. Hiện tượng trên có thể đã diễn ra từ ngày 15/11/06, khi đó các giếng bơm đã bắt đầu hoạt động và đầu khoan đang tiến sát đến vị trí giếng S32. Do hạt mịn bị lọt lưới và bơm mất đi đã làm “xốp và lỏng” nền đất dưới tuyến cống và đầu rôbốt khi tiếp cận giếng S32. Tuy nhiên, mức độ xốp-lỏng ban đầu chưa cao nên đất chỉ hơi lún, làm đầu rôbốt chỉ hơi bị nghiêng khi “đâm xuyên” vào “lỗ chờ” và sau đó đã tiến sâu được 50cm mới bị kẹt lại. Sự cố kẹt rôbốt xẩy ra vào ngày 22//11/06 và từ đó phải dừng thi công, chờ kết luận và khắc phục. - Khi sự cố kẹt rôbốt chỉ phát hiện có ít đất chui vào giếng, không có nước và đến 23/11/06 công nhân xúc đất trong giếng vẫn chưa có nước, nên khi đó các đoạn cống, đầu khoan chưa bị lún sụt nặng và không bị tách rời. Có thể do không rõ nguyên nhân sự cố, hay nhận định sai về nguyên nhân sự cố, hoặc thực hiện cho mục đích giải cứu sự cố, mà nhà thầu vẫn cho 5 giếng bơm hạ thấp hết công suất, liên tục 24/24 giờ trong ngày, với mực nước hạ thấp đến độ sâu 20m, đến ngày 29/11/06. - Chính sự gia tăng bơm hút nước để hạ thấp mực nước từ 22/11 đến 24/11/2006 nên một lượng lớn hạt mịn sét bụi cát đã bị hút, làm rỗng khu vực nền dưới tuyến cống và đầu rôbốt ở giếng S32. Đến sáng ngày 24/11/2006 thì sự sụt lún rôbốt và các đoạn ống số 1 đến số 11 bị lún sụt mạnh, làm nghiềng đầu rôbốt và trách rời các đoạn ống trên. Đó là lý do nước và cát mới tràn ngập các tuyến cống và giếng liên quan (hình 8, 9). - Sự gia tăng bơm hút nước hạ thấp vẫn tiếp tục từ sau 24/11 đến 29/11/2006 làm cho một lượng lớn sét bụi cát lớp 4 vấn tiếp tục bị hút ra, làm rỗng nền đất mạnh mẽ và dần lan truyền lên đến mặt đất; vì tại đây lớp cát bụi 4 phát triển lên sát mặt đất, mà không đựoc lớp sét 3 bao phủ. Sau đó, bơm hạ thấp vẫn tiến hành 4 giờ/ngày đến 2/12/2006 và đó là lý do tăng them sự lún sụt truyền lên mặt đất càng mạnh, làm tụt mất cả ngôi nhà gần giếng và vùng đất xunh quanh giếng (hình 10, 11).

18

Hình 15: Phác họa bức tranh diễn biến sự cố kẹt rôbốt, lún sụt mặt đất

ở giếng S32 thuộc dự án TN&VSMT NL-TN

2 1 0

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

-10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21

Layer 1

Lớp 3

Lớp 4

WL GL+1.7m

S 32 S 31

Đường hạ thấp Hw = 10.8m

a): GĐ: Bơm hạ thấp kéo theo hạt mịn làm xốp nền, nghiêng kẹt đầu khoan

GL-10.43m

GL-13.43m

Bơm đẩy hạt mịn bụi cát sét bị bơm đẩy ra kênh

Lớp 4: Cát bụi Bơm hut hạt mịn bụi cát sét, làm lỏng nền dưới đáy cống, dẫn đến

đầu hơi nghiêng và bị kẹt không vào

Lớp 2

b): GĐ 2: Bơm 5 giếng (24/24giờ) hút bụi cát làm rỗng nền, sụt lún đầu khoan và cống

2 1 0

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

-10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21

Layer 1 Lớp 2

Lớp 3

WL GL+1.7m

S 32 S 31

Phễu hạ thấp Hw = 10.8m

GL-10.43m

GL-13.43m

Bơm kéo bụi cát bị bơm đẩy ra kênh, kéo dài đến 24/11/06 làm lún

sụt mặt đất xung quanh

Lớp 4: Cát bụi

Cát bụi bị bơm hút lên làm lỏng-xốp dẫn đến rỗng đất dưới đáy ống, đầu

khoan, làm đầu khoan, cống bị lún sụt xuống, tách rời nhau. Nước cát ập vào

19

V NHẬN XÉT TỔNG QUÁT Nghiên cứu các sự cố XDCT cho phép rút ra một số nhận xét và kết luận về nguyên nhân sự cố:

1) Sự cố XDCT xảy ra chủ yếu kiên quan đến 3 đối tượng là “đất nền”, “nước ngầm”, và “địa kỹ thuật công trình”.

2) “Đất nền, nước ngầm” vốn là sản phẩm tự nhiên và có thể “tìm hiểu” thông qua công tác “khảo sát”. Vấn đề còn lại là “Địa kỹ thuật công trình”, thì mới tạm thực hiện được gần một nửa chức năng, đó là “khảo sát địa kỹ thuật”. Còn một nửa rất quan trọng, thể hiện cách ứng sử “mối tương tác kết cấu-nền móng” và quyết định sự ổn công trình, thì ở nước ta hầu như chưa tồn tại về thực chất. Không có nhà chuyên môn địa kỹ thuật thực thụ, xét cả về đào tạo chuyên môn có chức danh lẫn năng lực và trách nhiệm chuyên môn đúng nghĩa. Đó chính là “hạn chế” trong cơ chế tổ chức quản lý dễ dẫn đến “sự cố nền móng công trình” xây dựng ngoài ý muốn, đã xảy ra quá nhiều ở nước ta.

3) Các loại sự cố XDCT có thể nhận diện thành 2 loại hình nêu trên và bị chi phối bởi 2 yếu tố chính sau:

• Theo yếu tố “đất nền” thường gây ra sự cố mất ổn định kết cấu do “ứng sử bất cập” mối tương tác “kết cấu - đất nền” - gọi là “sự cố nền móng công trình”. Loại sự cố này thường xảy ra với các kết cấu cứng thượng tầng của nhà, công trình, cầu và các loại kết cấu bằng đất (đê, đập, tuyến đường).

• Theo yếu tố “nước ngầm ” thường gây ra sự cố do mất ổn định kết cấu do “ứng sử bất cập” giữa “kết cấu - nước ngầm” - gọi là “sự cố thủy lực công trình”. Loại sự cố này thường xảy ra với các kết cấu ngầm, tầng hầm, công trình dưới nước (sông, biển).

4) Hầu hết các sự cố XDCT diễn ra trong thời gian qua trên đất nước ta nói chung, đặc biệt

là ở TP.HCM nơi xảy ra nhiều sự cố XDCT, đều bao hàm cả hai loại hình sự cố nêu trên. Vì vậy, với điều kiện ”đất nền & nước ngầm” khu vực TP. HCM, thì cần đặc biệt lưu ý những vấn đề sau đây:

• Nguy cơ “sự cố nền móng công trình” dễ xảy ra nhất ở dải đất dọc hai bên bờ sông Sài Gòn và các kênh rạch, vì nơi đây phát triển lớp đất sét bụi, chứa ít hữu cơ rất yếu (W > 70%), có tính nén lún rất cao (Cc = 0.7 – 1.3; eo > 1.8 – 2.5), lại đang ở trạng thái dưới cố kết (Pc < Po), sức kháng cắt rất nhỏ (Cu < 0.20 kg/cm2). Do đó, các sự cố thường biểu hiện dưới các dạng: * Độ lún cố kết rất cao (cả cố kết sơ cấp và thứ cấp) khi có áp lực phụ thêm (đất đắp, công trình) đè lên trên (Đường dẫn Cầu Vân Thánh). * Rất dễ trượt mái dốc với cả đất đắp và hố đào. * Rất dễ bùng nền đáy hố đào có chống thành (xảy ra với Xilos Xi măng Thăng Long). * Và tạo ra lực cắt và môment rất lớn tác động lên dải tường chắn hố đào sâu, có nguy cơ làm bẹp dúm cả dải tường quanh hố đào, kể cả có xà chống (đã từng xảy ra sự cố kiểu này ở Thái Lan và dự dịnh thi công Đà tàu tại bến cảngBa Son (Sài Gòn).

• Nguy cơ “sự cố thủy lực công trình” dễ xảy ra với hầu hết diện tích còn lại của TP. Vì các lớp cát bụi, cát kẹp bụi sét hay cát sạn kẹp bụi sét bão hòa nước, thường phát triển từ độ sâu 5-12m nằm dưới lớp sét nâu vang hoặc bùn sét (và đôi khi nổi lên sát mặt đất). Loại đất loại cát kẹp bụi sét phát triển xuống đến độ sâu sâu hàng trăm mét. Các tầng chứa nước đó luôn có hàm lượng cát mịn và bụi sét khá cao (F(<0.075) = 10- 30%), lại có mực nước ngầm rất nông chỉ cách mặt đất từ 0m đến 2m và thường xuyên bị ảnh hưởng bởi nước mưa, nước thải và thủy triều. Với đặc điểm đới nước ngầm như thế có thể được xem là môi trường thủy lực công trình rất phức tạp khi thiết kế và thi công tầng hầm và công trình ngầm.

Để khắc phục sự cố có thể xảy ra, không có cách nào khác ngoài việc nghiên cứu kỹ lưỡng và thấu đáo về đặc điểm môi trường và “mối tương tác” thủy lực với từng loại kết

20

cấu đó, theo đó cần phân tích chi tiết các hiện tượng và vấn đề thủy lực công trình có thể tác động để qua đó đề ra biện pháp phòng tránh và khắc phục.

• Sự cố “kẹt rôbốt tại dự án VSMT Nhiêu Lộc-Thị Nghè có lẽ một trong các sự cố điển hình trong các sự cố đã xảy ra ở TP.HCM thuộc dạng “thủy lực công trình”. Một dự án quan trọng nhất về môi trường, được thiết kế và giám sát bởi các cơ quan tư vấn chuyên nghiệp nước ngoài, được thi công cũng bởi nhà thầu nước ngoài có tiếng và dày dạn kinh nghiệm và sử dụng các loại thiết bị, công nghệ hiện đại nhất hiện có về thi công ngầm, thế mà “sự cố” vẫn xảy ra, chỉ bởi một nguyên nhân khi biết thấy rất đơn giản đến ấu trĩ. Đó phải chăng là do đã không nhận thức rõ và đánh giá đúng tầm quan trọng của đất nền, nước ngầm và địa kỹ thuật về nền móng và thủy lực công trình?

Vì thế, có lẽ đến thời điểm này, những người tham gia dự án này vẫn chưa hiểu thực chất nguyên nhân sự cố . Bởi vì, mọi “ý kiến” và “phát biểu” xung quanh sự cố của các bên hữu quan đến thời gian gần đây vẫn quy nguyên nhân rất chung là “điều kiện địa chất phức tạp”?! Và xin nhắc lại là “địa chất là môi trường thiên nhiên” vốn “cân bằng” và tự thân nó không có lỗi. Lỗi đây chính là do cái cách mà chúng ta luôn “cố tình can thiệp” vào “trạng thái cân bằng đó” mà không chịu tìm hiểu bản chất, đặc tính và quy luật tồn tại của nó, qua đó có thể đề ra cách ứng sử thich hợp mà thôi.

18/11/2009