Công tác nghiên cứu địa kỹ thuật tại IBST hiện nay

8

Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) là một trong những đơn vị nghiên cứu, triển khai tiến bộ kỹ thuật mạnh của Bộ Xây dựng, trong đó công tác nghiên cứu lĩnh vực địa kỹ thuật (ĐKT) đóng góp vai trò quan trọng. Hiện nay, IBST đang thực hiện nhiều nhiệm vụ KH&CN trọng điểm, có tính thực tiễn cao. Các kết quả nghiên cứu của Viện luôn góp phần quan trọng vào việc giải quyết những vấn đề kỹ thuật phức tạp của Bộ và sự phát triển của Ngành.
Trong giai đoạn hiện nay, nhiệm vụ KH&CN trọng điểm của IBST là hỗ trợ xây dựng định hướng hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật ngành Xây dựng triển khai Quyết định số 198/QĐ-TTg ngày 09/02/2018 của Thủ tướng Chính phủ về Đề án Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật xây dựng, trong đó có nhiều nhiệm vụ liên quan đến lĩnh vực chuyên ngành địa kỹ thuật. (1) Bộ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia mới đảm bảo tinh gọn, tích hợp, kế thừa những thành tựu của hệ thống quy chuẩn kỹ thuật hiện hành, đồng thời đổi mới, phát triển hệ thống phủ kín các lĩnh vực xây dựng, đáp ứng được nhu cầu phát triển của lĩnh vực xây dựng trong giai đoạn hội nhập quốc tế hiện nay với danh mục và lộ trình thực hiện của Bộ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đến năm 2025 (bao gồm 12 quy chuẩn) thông qua quyết định số 666/QĐ-BXD ngày 29/5/2020 và quyết định số 843/QĐ-BXD ngày 12/7/2021 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng. Những nội dung bao hàm lĩnh vực ĐKT liên quan đến công trình ngầm, gara ngầm, khảo sát địa chất, thiết kế, thi công địa kỹ thuật… đây là những nội dung quan trọng, tác động lớn ở mức độ bắt buộc của quy chuẩn trong môi trường, tương tác ĐKT. (2) Định hướng mới hệ thống tiêu chuẩn lĩnh vực xây dựng đảm bảo tính đồng bộ, hài hoà và tiệm cận công nghệ các các nước phát triển Âu và Mỹ và song hành trong việc duy trì và chuyển đổi hệ thống TCVN đang sử dụng, dự kiến lộ trình đến 2030 hoàn thành và đưa vào vận hành hệ thống TCVN theo định hướng mới. Trong số các tiêu chuẩn biên soạn theo định hướng mới, nhóm các tiêu chuẩn chính trong lĩnh vực địa kỹ thuật được biên soạn dựa trên của tiêu chuẩn châu Âu một cách đồng bộ, hài hoà bao gồm khảo sát xây dựng; thiết kế địa kỹ thuật; thi công địa kỹ thuật và thử nghiệm địa kỹ thuật với khối lượng lớn các thông số cùng phụ lục quốc gia cần xác định.
Việc triển khai các nhiệm vụ KH&CN để hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn TCVN hiện có và xây dựng định hướng mới hệ thống tiêu chuẩn lĩnh vực Địa kỹ thuật đang là nhiệm vụ trọng tâm, tập trung nguồn lực của IBST.
Đối với nhóm nhiệm vụ KH&CN hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn hiện hành có thể để đến soát xét TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, đây là một trong những tiêu chuẩn cốt lõi, quan trọng của lĩnh vực xây dựng. Tiêu chuẩn TCVN 10304:2014 hiện hành được biên soạn dựa trên tiêu chuẩn của Nga là SP 24.13330:2011, có tham khảo thêm các tiêu chuẩn, tài liệu kỹ thuật khác để phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Trong những năm vừa qua, tiêu chuẩn gốc đã có nhiều sự thay đổi so với phiên bản năm 2011. Ngoài ra, sau khi ban hành cũng đã có một số vướng mắc trong quá trình áp dụng. Dự thảo soát xét TCVN 10304:2014 tham khảo tiêu chuẩn gốc của Nga SP 24.13330:2011 (bản 2019) và tham khảo thêm các tiêu chuẩn tiên tiến trên thế giới như châu Âu và Mỹ, tài liệu kỹ thuật khác ở trong và ngoài nước. Những thay đổi chủ yếu của tiêu chuẩn này là cấu trúc lại tiêu chuẩn cho phù hợp hơn; cập nhật dựa trên tiêu chuẩn gốc; sửa đổi, điều chỉnh một số nội dung vướng mắc trong phiên bản cũ và phù hợp với thực tiễn áp dụng.
Đối với các nhiệm vụ KH&CN phục vụ quản lý ngành đang triển khai có thể kể đến nhiệm vụ (1) Xây dựng cơ sở dữ liệu về điều kiện địa chất và sức chịu tải của cọc khoan nhồi, cọc ép, cọc đóng tại các Đô thị lớn Việt Nam (Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng), cùng với sự phát triển nhanh của kinh tế-xã hội, số lượng các công trình xây dựng ngày càng nhiều, triển khai ở nhiều Tỉnh thành. Với mỗi công trình, quy định đều phải tiến hành các công tác khảo sát địa chất, thiết kế, thí nghiệm kiểm tra sức chịu tải nền, cọc. Các công tác này được thực hiện khá riêng độc lập, riêng biệt ở từng dự án. Cơ sở dữ liệu địa chất, điều kiện ĐKT không được lưu trữ, công nhận một cách hệ thống, không được công bố, tham khảo rộng rãi dẫn đến chi phí xã hội trong công tác hoạch định, đầu tư xây dựng. Nhiệm vụ này sẽ bước đầu hình thành cơ sở dữ liệu cho nhiệm vụ thường xuyên trong công tác cập thật, hỗ trợ cơ quan quản lý và nhà đầu tư (2) Nghiên cứu thiết kế tường Barrette trong thi công hố đào sâu cho công trình xây dựng tại khu vực đô thị, sự phát triển nhanh các công trình ngày càng cao, càng sâu trong các đô thị lớn, việc dùng tường Barrette trong thi công phần ngầm đảm bảo an toàn bản thân công trình và công trình lân cận cùng yêu cầu kinh tế, tiến độ đi cùng điều kiện địa chất bất lợi cần xét đến. (3) Nghiên cứu đánh giá phạm vi, mức độ ảnh hưởng về ổn định công trình hiện hữu khi thi công đào ngầm trong khu vực đô thị và lựa chọn giải pháp giảm thiểu các tác động, thi công đào ngầm các tuyến Metro, tầng hầm, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống cáp ngầm, bãi đỗ xe ngầm, đường giao thông ngầm v.v. luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với sự ổn định của bản thân công trình và các công trình hiện hữu. Nhiều nguyên nhân khách quan, chủ quan tiềm ẩn cần được nghiên cứu để hạn chế sự cố, nâng cao chất lượng, kinh nghiệm cần thiết thông qua những nghiên cứu, hướng dẫn, những quy trình quản lý và xử lý rủi ro.
Đối với nhóm nhiệm vụ biên soạn TCVN theo định hướng mới đang được IBST tập trung hoàn thiện như xây dựng tiêu chuẩn (1) Thiết kế địa kỹ thuật – Những quy định chung; (2) Thiết kế địa kỹ thuật – Khảo sát và thí nghiệm đất nền dựa trên tiêu chuẩn Eurocode 7 phần 1, 2 với nhiều nội dung cần lựa chọn đối với phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn; xem xét các quy định được thừa nhận một cách tổng quát và điều chỉnh các quy định theo điều kiện tự nhiên, thói quen, trình độ của Việt Nam; cân nhắc, điều chỉnh cần thiết phương pháp tiếp cận thiết kế xét các đặc trưng riêng của đất nền và cũng để phù hợp với các truyền thống và quan điểm thiết kế về cách áp dụng các hệ số an toàn riêng trong thiết kế địa kỹ thuật; xác định các giá trị cho các hệ số riêng và các thông số xác định điều kiện làm việc; biên soạn tiêu chuẩn thân thiện, dễ sử dụng với hướng dẫn về lựa chọn giá trị tham số đặc trưng của đất, áp lực nước; diễn giải và đánh giá các kết quả thí nghiệm; xác định giá trị của các tham số và hệ số địa kỹ thuật. (3) Thiết kế Móng cọc; (4) Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu, tuân thủ các quy định chung trong thiết kế ĐKT trong đó chi tiết những chỉ dẫn thiết kế, thi công và tập trung tính toán sức chịu tải của cọc, nhằm mục tiêu đảm bảo an toàn chịu lực, đáp ứng các yêu cầu sử dụng và độ bền lâu và đồng bộ. (5) Công tác đất – Thi công và nghiệm thu biên soạn dựa trên tiêu chuẩn BS EN 16907:2018 đòi hỏi thống nhất giữa thiết kế và thi công nghiệm thu công tác đất, kế thừa thói quen, đặc tính đất đồng thời áp dụng những kỹ thuật, công nghệ mới phục vụ công tác thiết kế thi công, quản lý chất lượng thi công công tác đất.
Trên đây là một số công tác nghiên cứu ĐKT đang triển khai của IBST. Lĩnh vực ĐKT luôn chiếm vị trí quan trọng đúng như khái niệm nền móng trong công trình, IBST luôn coi trọng và phát triển lĩnh vực này và rất trân trọng sự phối hợp, giúp đỡ đồng hành của VSSMGE và các nhà khoa học.

 

Đinh Quốc Dân

Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST).

E-mail: dida.ibst@gmail.com