Kiểm soát nước trong hầm và giải pháp thi công an toàn

Thi công tầng hầm là hạng mục có yêu cầu cao về kỹ thuật, đặc biệt đối với những công trình xây dựng trong khu dân cư, nhà phố liền kề hoặc khu vực có mực nước ngầm cao. Trong quá trình đào đất, nước ngầm, nước mưa và nước từ các khu vực xung quanh có thể xâm nhập vào hố đào thông qua những khe tiếp giáp của hệ thống cừ vây. Vì vậy, kiểm soát nước trong hầm là một trong những công việc cần được tính toán và thực hiện ngay từ đầu.

Nếu không kiểm soát nước trong hầm đúng cách, dòng nước có thể kéo theo đất và cát từ nền đất xung quanh vào hố đào. Quá trình này diễn ra âm thầm nhưng có thể làm rỗng nền đất, ảnh hưởng đến móng của công trình kế bên và làm tăng nguy cơ sụt lún, nghiêng nhà lân cận.

Bên cạnh đó, nước tồn đọng trong hố đào còn gây khó khăn cho công tác thi công kết cấu, ảnh hưởng đến mặt bằng và tiến độ công việc. Do đó, giải pháp chống thấm hố đào tầng hầm, xử lý nước ngầm khi đào hầm và bố trí hệ thống bơm thoát nước cần được xem xét đồng bộ.

Trong bài viết này, Việt Kiến Trúc sẽ phân tích nguyên nhân nước xâm nhập vào hố đào và các giải pháp giúp thi công tầng hầm khô ráo, hạn chế những rủi ro có thể xảy ra đối với công trình và nhà lân cận.

Vì sao cần kiểm soát nước trong hầm khi thi công?

Khi đào tầng hầm, cao độ đáy hầm thường thấp hơn mặt đất tự nhiên. Nếu công trình nằm tại khu vực có mực nước ngầm cao, nước có thể liên tục tìm đường chảy vào hố đào.

Trong điều kiện bình thường, một lượng nước nhỏ có thể được thu gom và bơm ra ngoài. Tuy nhiên, nếu nước liên tục chảy qua các khe của hệ thống cừ vây và kéo theo đất cát, vấn đề sẽ trở nên nghiêm trọng hơn.

Đây chính là lý do kiểm soát nước trong hầm cần được thực hiện song song với công tác đào đất.

Một số điều kiện cần đặc biệt chú ý gồm:

• Công trình gần kênh, rạch.
• Khu vực có mực nước ngầm cao.
• Nền đất có nhiều cát.
• Công trình nằm sát nhà dân.
• Khu vực thường xuyên mưa lớn.
• Hố đào có chiều sâu lớn.
• Hệ thống cừ vây có khe tiếp giáp.
• Nước liên tục xuất hiện tại đáy hoặc thành hố đào.

Trong những trường hợp này, kiểm soát nước trong hầm không chỉ nhằm tạo mặt bằng khô ráo mà còn liên quan trực tiếp đến việc bảo vệ nền đất xung quanh.

Nước xâm nhập vào hố đào gây ra những nguy cơ gì?

Nước kéo theo đất cát vào hố đào

Một trong những vấn đề thường gặp khi thi công tầng hầm là nước chảy qua khe tiếp giáp giữa các cừ vây. Khi nước chảy qua nền đất, dòng nước có thể mang theo các hạt cát và đất mịn. Nếu quá trình này kéo dài, lượng đất bị cuốn trôi ngày càng nhiều.

Nếu chỉ tập trung bơm nước mà không tìm nguyên nhân nước xâm nhập, công tác kiểm soát nước trong hầm sẽ chưa giải quyết được vấn đề gốc. Vì vậy, bên cạnh việc bố trí máy bơm, cần kiểm tra và xử lý các khe hở của hệ thống cừ vây.

Nền móng nhà lân cận có nguy cơ bị rỗng

Khi đất nền liên tục bị dòng nước cuốn đi, các khoảng rỗng có thể hình thành bên ngoài hố đào. Đối với công trình xây dựng sát nhà dân, đây là vấn đề đặc biệt cần lưu ý. Nền móng của nhà bên cạnh có thể nằm trong vùng đất bị ảnh hưởng bởi quá trình đào hầm và xử lý nước ngầm khi đào hầm.

Nếu không có giải pháp phù hợp, việc mất đất nền có thể làm tăng nguy cơ lún nền và ảnh hưởng đến công trình lân cận.

Nguy cơ sụt lún và nghiêng nhà bên cạnh

Đất nền bị cuốn trôi trong thời gian dài có thể khiến nền đất xung quanh bị suy giảm ổn định. Khi đó, công trình lân cận có thể xuất hiện các dấu hiệu như:

• Nền bị lún.
• Tường xuất hiện vết nứt.
• Cửa bị kẹt.
• Kết cấu có dấu hiệu biến dạng.
• Công trình có nguy cơ nghiêng.

Do đó, kiểm soát nước trong hầm phải được thực hiện cùng với việc theo dõi công trình lân cận trong suốt quá trình thi công.

Nguyên nhân nước chảy vào hố đào

Khe tiếp giáp giữa các cừ vây

Trong quá trình thi công hầm, hệ thống chắn đất có thể sử dụng cừ vây C hoặc cọc nhồi vây. Tuy nhiên, giữa các cấu kiện vẫn có thể tồn tại những vị trí tiếp giáp.

Đây là những vị trí cần đặc biệt chú ý trong quá trình chống thấm hố đào tầng hầm.

Ngay cả khi cừ C được thi công theo dạng âm – dương, các mối ghép vẫn không đảm bảo kín nước tuyệt đối nếu không được xử lý bổ sung. Khi mực nước ngầm cao, nước có thể tìm đường đi qua các khe này để chảy vào hố đào.

Mực nước ngầm cao

Mực nước ngầm là một trong những yếu tố quan trọng cần xem xét trước khi đào tầng hầm. Nếu đáy hầm nằm dưới mực nước ngầm, nước có thể liên tục gây áp lực lên hệ thống chắn đất và tìm đường xâm nhập vào hố đào.

Do đó, xử lý nước ngầm khi đào hầm cần được tính toán dựa trên điều kiện thực tế của khu đất. Không nên áp dụng một phương án bơm nước giống nhau cho mọi công trình, bởi mỗi khu đất có điều kiện địa chất, mực nước ngầm và mức độ ảnh hưởng khác nhau.

Nước mưa

Bên cạnh nước ngầm, nước mưa cũng là nguồn nước cần được kiểm soát. Trong mùa mưa, lượng nước chảy xuống hố đào có thể tăng nhanh. Nếu hệ thống thu gom và bơm nước không đủ khả năng xử lý, mặt bằng thi công có thể bị ngập.

Vì vậy, thi công tầng hầm khô ráo đòi hỏi công trường phải có phương án thoát nước chủ động, đặc biệt trong mùa mưa.

Giải pháp 1: Trám trét kín khe hở giữa các cừ vây

Một trong những giải pháp quan trọng để kiểm soát nước trong hầm là xử lý các khe tiếp giáp giữa hệ thống cừ vây. Mục tiêu của giải pháp này là hạn chế đường nước đi từ phía ngoài vào bên trong hố đào, đồng thời hạn chế hiện tượng nước kéo theo đất và cát.

Kiểm tra khe tiếp giáp

Các vị trí cần kiểm tra gồm:

• Khe giữa các thanh cừ C.
• Khe giữa các cọc nhồi vây.
• Các vị trí có dấu hiệu nước rò rỉ.
• Các vị trí đất hoặc cát bị cuốn vào hố đào.

Việc kiểm tra cần được thực hiện trong quá trình đào để phát hiện sớm các vị trí có nguy cơ.

Trám kín bằng hồ vữa

Theo giải pháp thể hiện trong tài liệu, có thể sử dụng hồ vữa có hàm lượng xi măng cao để trám kín các khe hở.

Việc trám trét giúp:

• Hạn chế nước chảy qua khe cừ.
• Hạn chế đất và cát bị cuốn theo dòng nước.
• Giảm lượng nước xâm nhập vào hố đào.
• Hỗ trợ quá trình chống thấm hố đào tầng hầm.
• Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công tầng hầm khô ráo.

Đây là một bước quan trọng trong tổng thể giải pháp kiểm soát nước trong hầm.

Giải pháp 2: Kiểm soát mực nước bằng bơm tự động

Trám kín khe cừ giúp hạn chế nước xâm nhập nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn lượng nước còn tồn tại trong hố đào. Vì vậy, cần kết hợp với hệ thống bơm hút nước. Đây là giải pháp quan trọng trong quá trình xử lý nước ngầm khi đào hầm, đặc biệt tại những khu vực có mực nước ngầm cao.

Đặt bơm tại vị trí thấp nhất của đáy hầm

Nước thường có xu hướng tập trung tại những vị trí thấp nhất. Do đó, một nguyên tắc bố trí quan trọng là đặt bơm tại vị trí thấp nhất của đáy hầm để nước có thể tập trung về đây.

Khi đó, hệ thống bơm có thể chủ động hút nước ra khỏi hố đào. Cách bố trí này hỗ trợ quá trình kiểm soát nước trong hầm và giúp duy trì mặt bằng thi công ổn định hơn.

Sử dụng bơm tự động đóng – ngắt

Có thể sử dụng bơm có khả năng tự động đóng – ngắt theo mực nước. Khi mực nước tăng đến ngưỡng cài đặt, bơm hoạt động để hút nước. Khi mực nước giảm xuống, bơm tự động ngắt.

Giải pháp này giúp:

• Chủ động kiểm soát mực nước.
• Hạn chế nước tích tụ.
• Giảm việc theo dõi thủ công liên tục.
• Hỗ trợ thi công tầng hầm khô ráo.

Đặc biệt trong mùa mưa hoặc khi xử lý nước ngầm khi đào hầm, hệ thống bơm tự động có thể giúp công trường phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi của lượng nước.

Kiểm soát nước trong hầm vào mùa mưa

Mùa mưa là thời điểm công tác kiểm soát nước trong hầm cần được đặc biệt quan tâm. Nếu hố đào không có phương án thoát nước phù hợp, nước mưa có thể nhanh chóng tích tụ. Do đó, trước khi thi công cần chuẩn bị:

• Vị trí thu gom nước.
• Máy bơm.
• Đường ống thoát nước.
• Nguồn điện cho máy bơm.
• Thiết bị bơm dự phòng.
• Phương án xử lý khi mưa lớn kéo dài.

Bên cạnh đó, các khe cừ vây cũng cần được kiểm tra thường xuyên để phát hiện vị trí nước xâm nhập. Chống thấm hố đào tầng hầm không nên chỉ thực hiện một lần mà cần được kiểm tra và xử lý trong suốt quá trình thi công khi xuất hiện những vị trí rò rỉ mới.

Xử lý nước ngầm khi đào hầm tại khu vực có mực nước cao

Đối với công trình có mực nước ngầm cao, xử lý nước ngầm khi đào hầm cần được quan tâm ngay từ giai đoạn chuẩn bị. Một số nội dung cần xem xét gồm:

Khảo sát mực nước ngầm

Cần xác định tương đối rõ điều kiện nước ngầm tại khu vực xây dựng để lựa chọn phương án phù hợp.

Kiểm tra hệ thống chắn đất

Hệ thống cừ vây cần được kiểm tra các vị trí tiếp giáp và khả năng hạn chế nước xâm nhập.

Xử lý khe hở

Những vị trí có nước chảy qua cần được xử lý bằng giải pháp phù hợp.

Bố trí hệ thống bơm

Bơm nên được đặt tại vị trí thuận lợi cho việc thu gom nước, ưu tiên khu vực thấp nhất của đáy hầm.

Theo dõi liên tục

Trong quá trình xử lý nước ngầm khi đào hầm, cần theo dõi lượng nước thực tế để kịp thời điều chỉnh phương án nếu điều kiện thay đổi.

Thi công tầng hầm khô ráo mang lại lợi ích gì?

Mục tiêu cuối cùng của kiểm soát nước trong hầm là duy trì điều kiện thi công thuận lợi và hạn chế các rủi ro liên quan đến nước.

Hạn chế trôi đất nền

Khi nước được kiểm soát tốt, nguy cơ nước kéo theo đất và cát vào hố đào được hạn chế. Điều này góp phần bảo vệ nền đất xung quanh.

Hạn chế nguy cơ sụt lún

Kiểm soát dòng nước giúp hạn chế quá trình đất nền bị cuốn trôi. Từ đó góp phần giảm nguy cơ ảnh hưởng đến nền móng của công trình lân cận. Đây là một trong những lý do kiểm soát nước trong hầm đặc biệt quan trọng đối với nhà phố xây chen.

Tạo mặt bằng thi công thuận lợi

Khi hố đào được giữ khô, công nhân có thể dễ dàng thực hiện các công việc:

• Gia công và lắp dựng cốt thép.
• Lắp đặt cốp pha.
• Thi công bê tông.
• Kiểm tra cao độ.
• Kiểm tra kích thước.
• Thi công các hạng mục kết cấu tiếp theo.

Nhờ đó, thi công tầng hầm khô ráo trở nên thuận lợi và chủ động hơn.

Hỗ trợ tiến độ công trình

Nước đọng trong hố đào có thể khiến nhiều công việc phải tạm dừng. Ngược lại, khi kiểm soát nước trong hầm được tổ chức tốt, công trường có thể giảm thời gian chờ đợi và chủ động hơn trong việc triển khai các công việc tiếp theo.

Kết hợp chống thấm hố đào tầng hầm và bơm thoát nước

Một sai lầm thường gặp là chỉ tập trung vào việc bơm nước mà không xử lý nguồn nước xâm nhập. Nếu nước liên tục chảy qua khe cừ, máy bơm sẽ phải hoạt động liên tục. Trong quá trình đó, dòng nước vẫn có thể kéo theo đất cát từ nền đất bên ngoài.

Vì vậy, chống thấm hố đào tầng hầm và bơm nước cần được xem là hai giải pháp hỗ trợ lẫn nhau.

Giải pháp thứ nhất: Hạn chế nước đi vào

• Kiểm tra cừ vây.
• Xác định khe tiếp giáp.
• Trám trét khe hở.
• Hạn chế đường nước chảy vào hố đào.

Giải pháp thứ hai: Chủ động đưa nước ra ngoài

• Thu gom nước tại vị trí thấp nhất.
• Đặt bơm.
• Sử dụng bơm tự động.
• Kiểm tra hệ thống thoát nước.

Khi hai giải pháp được triển khai đồng thời, hiệu quả kiểm soát nước trong hầm sẽ tốt hơn so với việc chỉ sử dụng một phương pháp riêng lẻ.

Những sai lầm cần tránh khi kiểm soát nước trong hầm

Chỉ sử dụng máy bơm

Máy bơm chỉ giải quyết lượng nước đã xuất hiện trong hố đào. Nếu nguyên nhân nước chảy vào là khe hở giữa các cừ vây thì cần xử lý khe hở trước hoặc đồng thời.

Bỏ qua các khe tiếp giáp

Các khe nhỏ có thể trở thành đường dẫn nước. Vì vậy, kiểm tra khe tiếp giáp là bước quan trọng trong chống thấm hố đào tầng hầm.

Không có bơm dự phòng

Trong quá trình xử lý nước ngầm khi đào hầm, máy bơm có thể gặp sự cố. Nếu không có phương án dự phòng, mực nước có thể tăng nhanh, đặc biệt khi mưa lớn.

Không theo dõi công trình bên cạnh

Đối với công trình xây sát nhà dân, cần theo dõi những dấu hiệu bất thường trong quá trình thi công. Việc này giúp phát hiện sớm những thay đổi liên quan đến nền đất và công trình lân cận.

Lưu ý khi thi công tầng hầm gần nhà dân

Đối với công trình xây dựng sát nhà hiện hữu, kiểm soát nước trong hầm càng cần được quan tâm. Trước khi đào đất nên kiểm tra hiện trạng công trình lân cận và ghi nhận các dấu hiệu nứt, lún nếu có.

Trong quá trình đào, cần quan sát:

• Thành hố đào.
• Hệ thống cừ vây.
• Mực nước.
• Lượng đất cát bị cuốn theo nước.
• Nền đất xung quanh.
• Công trình kế bên.

Nếu phát hiện nước chảy mạnh qua khe cừ hoặc xuất hiện hiện tượng đất bị cuốn theo nước, cần nhanh chóng đánh giá và xử lý phù hợp. Đây cũng là lý do chống thấm hố đào tầng hầm cần được thực hiện song song với việc kiểm soát ổn định đất và công trình lân cận.

Trong quá trình thiết kế và thi công công trình, Việt Kiến Trúc luôn hướng đến việc xem xét đồng bộ các yếu tố về công năng, kỹ thuật và điều kiện thực tế của khu đất. Đối với công trình có tầng hầm, việc kiểm soát nước trong hầm cần được xem xét dựa trên nhiều yếu tố như:

• Đặc điểm khu đất.
• Điều kiện địa chất.
• Mực nước ngầm.
• Chiều sâu tầng hầm.
• Công trình lân cận.
• Hệ thống cừ vây.
• Điều kiện thời tiết.
• Khả năng thoát nước của công trường.

Từ đó, phương án xử lý nước ngầm khi đào hầm, chống thấm hố đào tầng hầm và bố trí bơm nước có thể được xem xét phù hợp với từng công trình cụ thể. Mục tiêu là tạo điều kiện thi công tầng hầm khô ráo, hạn chế nước và bùn đất ảnh hưởng đến công việc, đồng thời giảm các rủi ro có thể phát sinh đối với nền đất và công trình xung quanh.

Kiểm soát nước trong hầm là một công việc quan trọng trong quá trình thi công tầng hầm, đặc biệt đối với công trình có mực nước ngầm cao, nằm gần kênh rạch, thường xuyên chịu ảnh hưởng của mưa hoặc xây dựng sát các công trình hiện hữu.

Để kiểm soát nước trong hầm hiệu quả, không nên chỉ tập trung vào việc bơm nước ra ngoài. Cần kết hợp giữa việc hạn chế nước xâm nhập và chủ động thoát lượng nước còn lại trong hố đào.

Bạn đang chuẩn bị xây dựng công trình có tầng hầm và cần phương án kiểm soát nước trong hầm, xử lý nước ngầm khi đào hầm hoặc chống thấm hố đào tầng hầm? Việt Kiến Trúc cung cấp dịch vụ tư vấn thiết kế và xây dựng, hướng đến giải pháp phù hợp với điều kiện thực tế của từng công trình. Liên hệ Việt Kiến Trúc để được tư vấn phương án thiết kế, thi công tầng hầm và giải pháp kiểm soát nước phù hợp.