Giải pháp mới nào giúp ngăn được sự cố sụt hầm như Bãi Gió, Chí Thạnh?

Cần tăng thêm thăm dò địa chất hầm

Ngày 23/7, tại Hà Nội, Bộ GTVT tổ chức Hội thảo khoa học "Ứng dụng các giải pháp, công nghệ trong công tác sửa chữa, bảo trì công trình hầm trên đường sắt quốc gia". Ông Trần Thiện Cảnh - Cục trưởng Cục Đường sắt VN, ông Hoàng Thanh Nam – Phó vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ và môi trường (Bộ GTVT) và ông Đinh Văn Tiến – Phó viện trưởng Viện Khoa học và công nghệ GTVT đồng chủ trì hội thảo, với sự tham gia của các cơ quan quản lý dự án, đơn vị hoạt động trong lĩnh vực tư vấn thiết kế, giám sát, thi công công trình đường sắt, Tổng công ty Đường sắt VN và chuyên gia trong và ngoài nước.

Hội thảo tập trung trao đổi, thảo luận các báo cáo khoa học về giải pháp khoa học công nghệ trong nước và quốc tế trong công tác thi công, sửa chữa hầm đường sắt. Trong đó, điểm nhấn là từ việc xảy ra sự cố sụt hầm Bãi Gió (tháng 4/2024), hầm Chí Thạnh (tháng 5/2024) trên tuyến đường sắt quốc gia Bắc – Nam và quá trình xử lý, các đơn vị thiết kế, thi công đã rút ra được nhiều bài học kinh nghiệm thực tiễn. Cùng với đó, đưa ra những đề xuất giải pháp để không xảy ra những sự cố tương tự.

Có thể kể đến, khi cải tạo hầm cũ khác với thi công hầm mới là không có "gương đào" để đánh giá điều kiện địa chất trên gương, mà chỉ có thể đánh giá sau khi phá dỡ bê tông cũ. Trong khi các hầm được xây dựng từ 100 năm trước, xung quanh các vỏ hầm, đặc biệt là các hầm có tầng phủ mỏng và cấu tạo địa chất rời rạc (như khu vực Cù Mông, Chí Thạnh) có các lớp đất, đá bị xói, lún nên biến động phức tạp. Do đó, nguyên tắc để đảm bảo an toàn và lựa chọn kết cấu chống đỡ, giải pháp xử lý phù hợp là theo dõi, đánh giá kỹ đất đá trong quá trình phá dỡ lớp bê tông cũ vỏ hầm. 

"Với công tác khảo sát thiết kế cải tạo hầm cũ, cần tăng thêm công tác thăm dò địa chất qua việc tăng thêm số lượng mũi khoan so với quy định thông thường và áp dụng các giải pháp thăm dò tiên tiến", đại diện Tổng công ty Tư vấn thiết kế GTVT đề xuất.

Theo chuyên gia tư vấn thiết kế, thi công xử lý các hầm đường sắt Bãi Gió, Chí Thạnh, hiện thời gian phong tỏa đường sắt để thi công hầm chỉ 4 tiếng/ngày, nhưng do phải chuẩn bị và di chuyển phương tiện, thiết bị đến hiện trường nên thực tế chỉ thi công được 2 đến gần 3 tiếng. Không gian/tĩnh không hầm bị hạn chế nên với thời gian như trên sẽ kéo dài và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn thi công (do không đủ thời gian để gia cố kết cấu sau khi phá dỡ kết cấu bê tông võ hầm cũ).

"Ngoài thời gian phong tỏa chính 1 lần/ngày như hiện nay, cần tổ chức chạy tàu phù hợp để kéo dài thời gian phong tỏa đường sắt và thêm thời gian phong tỏa ngắn trong ngày để tổ chức thi công phù hợp. Về giải pháp thi công, yêu cầu hiện nay là mọi thiết bị, vật tư tiếp cận thi công bằng đoàn tàu. Các đoàn tàu thi công (do Tổng công ty Đường sắt VN cung cấp) chỉ là toa tàu khai thác thông thường, trong khi hiếm có thiết bị thi công có kích thước phù hợp với hầm… Tĩnh không (hầm) thi công bị hạn chế dẫn đến thời gian thi công kéo dài. 

Vì thế, với một số hạng mục quan trọng cần có sự điều chỉnh quy tắc an toàn, để có thể tự di chuyển trực tiếp thiết bị thi công mà không cần đặt trên toa tàu thi công. Để giảm thời gian đi lại, cần bố trí bãi tập kết vật liệu, thiết bị thi công ở đầu hầm", các chuyên gia đề xuất.

Đề xuất giải pháp "vòm thép" khi sửa chữa hầm, xây dựng quy trình khảo sát hầm

Đề cập giải pháp mới trong công tác sửa chữa hầm đường sắt giúp giảm thiểu nguy cơ sạt lở hầm (so với giải pháp phổ biến đang áp dụng là: đục toàn bộ vỏ hầm cũ, gia cố khoan neo, phun vữa bê tông và lắp đặt chống thấm để thi công vỏ hầm…) trong quá trình thi công, Công ty ChungAm EnC Hàn Quốc và Công ty CP thương mại, tư vấn và xây dựng Vĩnh Hưng giới thiệu, đề xuất áp dụng kết cấu tấm thép lượn sóng (hình vòm theo nắp hầm). Tấm thép có hình dáng lượn sóng được chế tạo bằng cách ép nguội trong quá trình sản xuất, với hình dáng và bước sóng phụ thuộc vào tính toán thiết kế và dựa trên các tiêu chuẩn.

Giải pháp này có quy trình thi công như sau: đục cắt bê tông vỏ hầm với chiều dày khoảng 20 cm, lắp đặt lớp chống thấm màng PVC, lắp đặt kết cấu tấm thép lượn sóng bên ngoài hầm và dùng tời kéo vào, bơm vữa vào khoảng giữa kết cấu vòm thép và vỏ hầm hiện tại). 

"Giải pháp này giúp loại bỏ nguy cơ sạt lở hầm do không cần đục bỏ kết cấu vỏ hầm cũ; thời gian thi công nhanh hơn do không phải sử dụng đoàn tàu thi công để lắp đặt vòm thép và bơm vữa, giúp giảm thời gian và chi phí thi công. Đặc biệt, trong quá trình thi công lắp đặt vòm thép vẫn đảm bảo được tàu chạy", theo đơn vị đề xuất.

Còn chuyên gia Nguyễn Thái Thanh (Viện Khoa học và công nghệ GTVT) đề xuất, nên tham khảo kinh nghiệm của Nhật Bản trong công tác bảo trì hầm đường sắt và nên xây dựng quy trình kiểm tra, khảo sát, đánh giá hầm để đưa ra thứ tự ưu tiên sửa chữa. Cùng đó, tham khảo kinh nghiệm của Nhật Bản về đánh giá nguyên nhân sơ bộ gây hư hỏng và hướng dẫn lựa chọn sơ bộ giải pháp đối với nguyên nhân hư hỏng của từng hầm cụ thể.