Quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm đô thị theo định hướng phỏng sinh học

Đỗ Thụy Đằng 0912763260-- ¨ ¨ --

Tóm tắt nội dung: Để đô thị phát triển bền vững; chúng ta, trước nhất là các nhà quản lý xã hội, phải sớm xác định rõ quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm ở đây theo định hướng phỏng sinh học và phải sớm khuyến khích sử dụng đại trà các công trình ngầm đô thị tổng hợp tương thích.

1. Mở đầu: 1.1 - Đô thị là địa bàn vừa có mật độ dân cư cao; vừa có mật độ, kích cỡ và kiểu loại các công trình xây dựng rất lớn, so với các địa bàn xung quanh. Thị dân chủ yếu làm các nghề phi nông nghiệp. Họ cùng nhau sống, làm việc và tiêu thụ sản phẩm với chi phí giao thông thấp nhất. Khi thặng dư của một nhóm người làm nghề nông đủ cung cấp cho chính họ và nhiều người làm nghề khác; những người làm các nghề phi nông nghiệp có liên quan, sẽ đô thị hóa những địa bàn thuận lợi cho mình và khi đó đô thị là nơi định cư kinh tế nhất. Quá trình đô thị hóa sẽ dừng lại, khi lượng đất nông nghiệp trở nên ít ỏi, có giá trị tương đương đất đô thị và nghề nông đem lại thu nhập khấm khá hơn các nghề khác. Công trình ngầm đô thị thường phát triển theo sau sự phát triển các công trình trên mặt đô thị. Đô thị càng hiện đại, không gian ngầm của nó càng được khai thác dầy đặc và sâu hơn. Trong đó, cả chủng loại cũng như số lượng và chất lượng các công trình ngầm đô thị đều tăng lên; trên cơ sở vừa thay thế, sửa đổi nâng cấp và mở rộng, vừa bổ sung các công trình mới, để đáp ứng các nhu cầu mới. Ở đây, không những có các hệ thống ngầm chuyên dùng cho các nhà dân dụng và công nghiệp thông thường: móng và tầng hầm nhà, đường cấp thoát nước ngầm, đường thông tin liên lạc ngầm, đường năng lượng ngầm, đường giao thông ngầm…; còn có thể có các hệ thống công trình ngầm nằm độc lập hoặc liên thông với các hệ thống công trình ngầm thông thường khác: kho tàng ngầm, bể nước ngầm, bể nhiên liệu ngầm, gara ngầm, cửa hàng ngầm, khu vui chơi giải trí ngầm, bảo tàng các công trình khai thác lòng đất … [1] và các hệ thống công trình ngầm đặc biệt, thậm chí bí mật: văn phòng ngầm, hầm trú ẩn, hầm máy bay, công xưởng ngầm, công trình ngầm quốc phòng… Đến nay sự phát triển sử dụng không gian ngầm đô thị của chúng ta vẫn còn mang tính tự phát. Chúng ta vẫn chưa có kinh nghiệm quy hoạch và quản lý phát triển bền vững không gian này. Vì thế, trong quá trình hiện đại hóa đô thị, các không gian ngầm đang sử dụng không những rất khó kết nối với nhau, cũng như với các không gian ngầm lân cận sắp phải sử dụng (nhất là các không gian ngầm lân cận ở phía dưới); mà còn rất khó bảo đảm an toàn cho chúng và môi trường sinh thái chung. Cho nên, đối với đời sống đô thị; đặc biệt là các đô thị lớn; việc quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm ngày càng trở thành nhu cầu thiết yếu. Cùng với sự phát triển của đô thị, nhu cầu sử dụng không gian ngầm ở đây cũng phát triển cả về số lượng, hình thức, quy mô và công năng; từ giai đoạn tự phát, tiến tới giai đoạn có quy hoạch. Khác với không gian được sử dụng trên mặt đất, không gian được sử dụng dưới ngầm hầu hết được hình thành

bởi con người. Chúng vừa khó thiết lập, vừa khó bảo vệ và chi phí sử dụng thường cao. Trong giai đoạn phát triển tự phát, không gian ngầm đô thị thường được sử dụng cho nền móng các công trình trên mặt, cùng với các công trình ngầm cỡ nhỏ nằm gần mặt đất; theo xu hướng phát triển sử dụng từ trên xuống và từ liền kề, rồi ra xa dần, đủ đảm bảo an toàn cho các công trình trên mặt. Diện tích bề mặt đô thị là có hạn; việc tăng độ sâu và số lượng công trình sử dụng không gian ngầm đô thị, thường đồng biến với tính phức tạp của công nghệ xây dựng, chi phí xây dựng và chi phí quản lý. Khi mật độ sử dụng không gian ngầm gần mặt đất đã cao; ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật, quốc phòng cũng như xã hội của việc quy hoạch và quản lý chúng, càng cần chú ý hơn. Khi đó, để phát triển đô thị được bền vững; cần chấm dứt tình trạng phát triển sử dụng không gian ngầm tự phát. Đối với các đô thị lớn của nước ta, đã đến lúc sự phát triển sử dụng không gian ngầm đòi hỏi phải sớm có quy hoạch và quản lý phát triển bền vững. Vì thế, cần sớm ban hành các văn bản pháp lý vừa yêu cầu sử dụng tiết kiệm không gian chung; vừa khuyến khích sử dụng các không gian trên cao và nằm sâu dưới đô thị. 1.2 - Sinh vật, đặc biệt là động vật, chính là những cỗ máy sinh học gần như tối ưu: các bộ phận của chúng phối hợp hoạt động rất tinh tế và hiệu quả cả khi môi trường đột biến với biên độ đáng kể [2]. Với các động vật có xương sống bậc cao và con người, các hệ tuần hoàn, hệ tiêu hóa, hệ hô hấp… là vô cùng quan trọng. Các cơ quan cơ bản trong đó đều được bố trí trong các khoang hay lồng gọn gàng, chắc chắn (bụng, ngực …) và luôn hỗ trợ chúng vừa dễ dàng làm việc chung với nhau, vừa thuận tiện liên hệ với các cơ quan bên ngoài đạt hiệu quả rất cao. Trong rất nhiều trường hợp, cả người quy hoạch, người thiết kế, người thi công, người sử dụng và người quản lý các trang thiết bị, cũng như các công trình xây dựng đô thị nói chung, trong đó có các công trình ngầm đô thị nói riêng, đã thành công nhờ phỏng sinh học một cách vô tình hay hữu ý. Thí dụ, mô phỏng các khoang, các lồng cùng các mối quan hệ sinh học của chúng (khả năng tiết chế và tính phối hợp hoạt động của từng không gian sinh học cụ thể), để tiến tới có được những công trình đô thị đa năng gọn, chắc và dễ vận hành đạt hiệu quả phục vụ cao, góp phần phát triển đô thị. Hơn nữa, để đô thị phát triển bền vững, các công trình ngầm ở đây sau khi tổ hợp hóa, còn phải đảm bảo mối quan hệ tương sinh,tương khắc với nhau cũng như với các công trình trên mặt đất, theo định hướng phỏng sinh học: - Phân nhóm theo chức năng, mối quan hệ và khả năng dùng chung 1 số không gian ngầm; kết hợp với hướng sử dụng không gian ngầm, trên cơ sở ưu tiên các trung tâm chính đô thị và các khu vực, các vùng dân cư tập trung và dọc các trục đường phố chính cấp đô thị. - Đảm bảo sự tách biệt cần thiết theo hoạt động, bảo vệ và quản lý từng loại công trình; cùng với các vùng đệm tự nhiên bảo vệ các không gian cần bảo tồn và các công trình xây dựng (nổi và ngầm) khác nhau. - Xác định rõ tỷ lệ mặt đất liên quan đến thi công và sử dụng từng loại công trình ngầm (cả theo công năng và độ sâu). 2. Phân tích cơ bản: 2.1 - Dạ dày của động vật nhai lại gồm bốn ngăn (dạ cỏ, dạ tổ ong, dạ lá sách và dạ túi khế)

Hình 1 - Mô hình đường hầm SMART [3].

đảm bảo cho động vật ngành này có thể thích nghi với nhiều yêu cầu tiêu hóa khác nhau: dung nạp cấp tập, nhai lại, hoạt động bình thản và nghỉ ngơi. Đặc tính hoạt động của hệ thống này cần được coi là mẫu mực khi quy hoạch và quản lý phát triển hệ thống các công trình ngầm có liên quan đến yêu cầu giao thông, cũng như thoát nước đô thị, với lưu lượng có thể thay đổi lớn. 2.1.1 - Hệ thống đường hầm SMART [3] ở Kuala Lumpur của Malaysia (hình 1) đã phần nào mô phỏng được khả năng làm việc ở các chế độ khác nhau của dạ dày động vật nhai lại. Những đô thị lớn, dễ bị ngập úng lớn (do lũ và triều cường) như Thành phố Hồ Chí Minh, muốn phát triển bền vững theo định hướng tiết kiệm; có thể áp dụng các hệ thống đường hầm đa năng này; tuy nhiên riêng công năng thoát nước cần chú ý các yêu cầu chính sau: 2.1.1.1 – Tiếp nhận nước: Cần giảm đến mức thấp nhất chi phí bơm tiêu nước trong hệ thống đường hầm. Không nên để đường hầm nhận nước tự do qua các cửa ra vào (hình 2). Chỉ nên cho nước chảy vào đường hầm khi cần bổ sung nước cho bể dư trữ của hệ thống đường hầm, để đáp ứng các dịch vụ dùng nước đó và khi nước ngập trên mặt phố đã vượt gồ phân thủy đầu các dốc lên xuống hầm. Cho nên, cần thực hiện đồng thời các biện pháp kỹ thuật điều tiết nước xuống đường hầm: lập các đoạn đường gồ phân thủy, lắp các van điều tiết nước các cống nối với hầm và các mái chớp lật thấu quang (hình 3) trên các đoạn dốc ra vào đường hầm [5] & [6] (nếu có); đảm bảo khi điều kiện thủy văn thông thường, nước mưa và nước mặt phố gần như không chảy xuống đường hầm. 2.1.1.2 – Điều hòa và thoát nước: * Thứ nhất, đảm bảo hệ thống hầm có dự trữ khả năng tiếp nhận cấp tập lượng nước lớn, tương ứng với lượng nước có thể gây úng ngập cục bộ mặt phố phía trên. Nghĩa là, hệ thống hầm này phải đủ không gian phù hợp với cả yêu cầu dự trữ thoát và điều hòa 1 lượng nước mặt đã được thống kê. Cho nên, riêng theo yêu cầu điều hòa và thoát nước, tương quan giữa chiều dài và diện tích mặt cắt ngang có thể sử dụng để chứa nước (SSD ) của đoạn đường hầm đa năng này tối thiểu phải thỏa mãn biểu thức (xem [7]):

S

NLSD k

BhkS ,

(m2). (1) Trong đó: kL – Tỷ lệ chiều dài đoạn phố bị ngập úng và chiều dài đoạn hầm có khả năng điều hoà nước tạm thời. Bước đầu lấy: (0,3 0,6) kL

Hình 2 – Hầm Đại Cồ Việt – Kim Liên với các dốc dẫn lộ thiên. Ảnh: Đàm Duy [4]

Hình 3 - Sơ đồ mặt cắt dọc hầm đường ôtô dưới các nút giao thông trong thành phố

1 – Gồ phân thủy đầu các dốc ra vào đường hầm. 2 - Mái che thông minh kiểu chớp lật bằng nhựa thấu quang trên các dốc lên xuống đường hầm. 3 – Giếng gió. 4 -

Đảo phân luồng giao thông. 5 – Trạm quạt gió.

1. hN - Độ cao mức nước thường ngập úng trên mặt phố (m) . B – Chiều rộng trung bình đoạn phố bị ngập úng (m) . kS – Hệ số diện tích mặt cắt ướt so với diện tích mặt cắt đoạn hầm sử dụng . kS được xác định tùy theo chức năng của công trình ngầm: + Với cống ngầm chỉ có nhiệm vụ thoát nước. Bước đầu lấy: kS = 0,80 0,95. + Với công trình ngầm công chính tổng hợp (thoát nước, treo cáp, đặt ống cấp nước...). Bước đầu lấy: kS = 0,60 0,75 . + Với công trình ngầm giao thông kết hợp chống úng ngập cục bộ mặt phố; nhưng khi xảy ra ngập úng đặc biệt, sẽ tạm ngừng nhiệm vụ đường giao thông. Bước đầu lấy: kS = 0,35 0,60. * Thứ hai, hệ thống thoát nước ngầm không những phải đủ khả năng điều hòa nước khi cần thiết; mà còn phải có trạm bơm tiêu nước độc lập và trạm lắng vét bùn độc lập. 2.1.2 – Nhiều hệ thống ga tầu điện ngầm trên thế giới [9] đã mô phỏng được đặc tính liên hoàn của dạ dày động vật nhai lại; cho nên đã đạt được hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, mỹ thuật, xã hội và an ninh quốc phòng cao. Đây là những hình mẫu chúng ta cần học tập (hình 4). 2.2 - Nhằm đạt hiệu quả cao về bảo vệ môi trường sinh thái, ngay trong quy hoạch và quản lý phát triển các đường giao thông ngầm đô thị, rất cần đảm bảo các hệ thống thông gió và điều nhiệt ở đây, mô phỏng đặc điểm da người có lỗ chân lông cùng các mô mỡ, để hỗ trợ hô hấp và điều hòa thân nhiệt. Nghĩa là, các hệ thống thông gió ở đây rất cần là các hệ thống thông gió ngang, hoặc tối thiểu là các hệ thống thông gió dọc theo những phân đoạn hầm giao thông ngắn, chia bởi các đoạn hầm nối, kết hợp với các trạm quạt phun, các trạm lọc bụi và điều nhiệt [8], hoặc các giếng trời có trạm quat trên mặt đất (hình 3). 2.3 – Hình ảnh các cơ quan nội tạng liên hoàn với các tuyến nội tiết trong cùng ổ, khoang, lồng … của con người, trên cơ sở chia sẻ không gian chung trong các hoàn cảnh khác nhau, rất cần được mô phỏng khi quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm đô thị, để tiết kiệm đáng kể cả chi phí xây dựng và chi phí quản lý sử dụng. Thí dụ: rất cần mô phỏng mối quan hệ của tuyến thượng thận với các quả thận; ruột thừa với ruột già [2] trong ổ bụng; tuyến yên với hệ thần kinh bên hộp sọ và tủy sống…, để xây dựng các hệ thống hầm giao thông với các hầm trạm phụ trợ và dịch vụ; nhất là các ga tầu điện ngầm với các trạm bơm, trạm quạt, trạm cơ khí, trạm y tế, kho vật tư, cửa hàng ảo, quán giải khát…

Hình 4 - Ga tàu điện ngầm Komsomolskaya ở Mátxcơva, Nga;

một trong những địa điểm nổi bật tại Mátxcơva. Ga được mở từ ngày

30/1/1952. [9].

Ở nước ta, các hệ thống đường ống cấp thoát nước, dây dẫn…, vẫn được bố trí theo tầm nhìn hạn chế. Trong đó, đa số vẫn được chôn tự do, chỉ 1 số đã được bố trí trong các hào, ống gom hay hầm công chính (collector) (hình 5). Xét chung về mặt quy hoạch không gian ngầm, cùng với yêu cầu đảm bảo sự phát triển bền vững cho đô thị, trong đó có phòng chống úng ngập cục bộ trên đường phố; giảm thiểu khả năng xuất hiện các “hố tử thần” giữa phố phường và khả năng đường phố phải rơi vào cảnh nay lấp mai đào; vẫn thấy việc hạ ngầm các đường dây và cáp xuống các rãnh hay ống chuyên dùng là việc làm manh mún kiểu “nhiệm kỳ”, làm phức tạp hóa "ma trận" dưới đô thị và vẫn gây tình trạng đụng đâu sửa đó; đến nỗi đường phố mãi mãi bị ô nhiễm bởi hoạt động lấp xuống đào lên của “đại công trường xây dựng liên miên nham nhở” thiếu tầm nhìn có tính quy hoạch tổng thể; vì thế không nên cho phép nhân rộng. Đã đến lúc chúng ta cần quy hoạch, tổ chức xây dựng và quản lý sử dụng các loại công trình ngầm đô thị theo từng nhóm chức năng có thể chung 1 lượng không gian nào đó [10]: Các công

Hình 5 - Tuyến cáp điện ngầm Láng Hạ - Thanh Xuân, Hà Nội mừng Thủ

đô 1000 tuổi. (Ảnh: TTX)

Hình 6 – Mặt cắt ngang một số đường hầm công chính tổng hợp [11]:

A/ Đường hầm công chính tổng hợp quy mô nhỏ. B/ Đường hầm công chính tổng hợp quy mô vừa. C/ Đường hầm công chính tổng

hợp quy mô vừa. D/ Đường hầm công chính tổng hợp quy mô tương đối lớn.

1/ Đường ống ga. 2/ Đường ống cấp nước. 3/ Đường ống nước thải có áp.

4/ Đường ống luồn cáp điện hoặc dây thông tin.

trình ngầm công chính nên có chức năng tổng hợp cần thiết (hình 6). Còn các công trình ngầm giao thông, vừa cần liên hoàn với các hệ thống hầm phụ trợ và dịch vụ tương sinh; vừa cần đủ an toàn theo từng cấp phòng không yêu cầu. 3 – Một số định hướng bước đầu: 3.1 – Việc quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm đô thị, cần mô phỏng được các đặc điểm sinh học tối thiểu sau: - Sự phối hợp giữa các nội tạng, các hệ điều khiển, các tuyến nội tiết và các ổ đề kháng với nhau: Hình ảnh các ga ngầm, các đoạn hầm tránh xe, lánh nạn và dừng xe tạm thời, cần phù hợp với thực tế, trên cơ sở mô phỏng hệ thống dạ dày động vật. Những không gian ngầm có nhiều người dừng chân (các ga tầu điện ngầm, các gara ôtô ngầm …), vừa bền vững, tiện dụng và có kiến trúc đẹp thu hút khách, vừa có sự liên thông với các hầm dịch vụ sửa chữa phương tiện, các hầm trưng quảng cáo, các hầm bán hàng thực và ảo, các điểm vui chơi ngầm, các hầm y tế, các kho ngầm…; để tăng hiệu suất sử dụng chúng, giảm lưu lượng giao thông trên mặt phố, giảm chi phí chung cho xã hội và để tạo ra những nơi trú ẩn an toàn khi cần thiết. - Sự độc lập tương đối của hệ kinh lạc, tuyến nội tiết và ổ đề kháng bất thường: Trong quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm đô thị, cần đáp ứng đủ những không gian ngầm độc lập dân dụng, cũng như an ninh và quốc phòng (cả loại thường và loại bí mật). 3.2 – Để tiện việc quy hoạch tổ hợp các công trình ngầm đô thị, cần phân rõ độ sâu 3 tầng không gian ngầm đô thị theo yêu cầu quy hoạch và quản lý phát triển; tương ứng với 3 tầng không gian sinh học, từ bề mặt da thịt vào sâu trong các lồng, khoang chứa các phủ tạng người: 3.2.1 - Tầng không gian ngầm đô thị nông nhất (có thể chọn dầy khoảng (4045) mét từ mức mặt đất địa phương quy định), có nhiệm vụ chính là: 1/ Chứa nền móng các công trình trên mặt. 2/ Để làm vách bảo vệ và để dự trữ. 3/ Để làm lối liên lạc từ mặt đất xuống các công trình ngầm khác nhau. 4/ Để bố trí các công trình ngầm quy mô khác nhau, có thể nằm gần mặt đất; riêng loại có quy mô nhỏ thường có nhiều biến động về số lượng, quy mô và đặc tính sử dụng. 3.2.2 - Tầng không gian ngầm đô thị sâu vừa (có thể chọn dầy khoảng (3035) mét dưới tầng trên cùng), thường để bố trí các công trình ngầm cần bền chắc, có quy mô vừa, lớn và rất lớn, cần tồn tại lâu; trong đó chủ yếu là các loại dân sự thuần túy hoặc ít bí mật, có thể tổ hợp; nhưng cần không gian ít chịu ảnh hưởng của các công trình khác; hoặc là cần có cả chức năng trú ẩn. 3.2.3 - Tầng không gian ngầm đô thị sâu nhất, liên quan đến các công trình ngầm cần bền chắc, có quy mô vừa, lớn và rất lớn, cần tồn tại lâu; trong đó chủ yếu là các loại phải tránh tầng đất yếu và các công trình phía trên; các loại cần độc lập: mang tính bảo tàng khai thác ngầm; hoặc mang tính an ninh quốc gia và quốc phòng đặc biệt - chịu được bom tối thiểu từ 10 KT (ngàn tấn thuốc nổ TNT) trở lên: các văn phòng, công xưởng, kho tàng bí mật, các đường hầm giao thông kết hợp phòng không và phòng thủ... 3.3 – Mô phỏng tính đa năng của các lồng khoang sinh học và các vách ngăn bảo vệ chúng vào quy hoạch và quản lý sử dụng các công trình ngầm đô thị: - Khuyến khích đảm bảo công năng các phần mặt cắt ngang sử dụng của chúng có thể hỗ trợ lẫn nhau; đảm bảo không gian rỗi rãi của chúng có tính

đa năng; đồng thời giảm không gian cho các trụ bảo vệ xen giữa chúng và tạo điều kiện nâng độ bền vững và tuổi thọ chung của chúng lên cao, nâng hiệu quả sử dụng chung của toàn công trình lên cao. - Phân biệt rõ các nhóm công trình ngầm theo đặc tính mặt cắt ngang: 1/ Loại có mặt cắt ngang sử dụng không lớn và tương đối lớn; phần chủ yếu chỉ để dự trữ, hoặc chỉ để thông gió; hoạt động giao thông chỉ xảy ra khi sửa chữa, thay thế và bổ sung các thành tố bên trong. Điển hình là các đường hầm công chính đặt ống và cáp ngầm; các đường hầm (cống) thoát nước mưa; hoặc các đường hầm làm chung các nhiệm vụ này. 2/ Tổ hợp các công trình có mặt cắt ngang sử dụng rất lớn, nhưng có thể dùng chung đường ra vào và mặt bằng chờ đợi; đồng thời có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng liên hoàn cho nhiều người. Điển hình là các tổ hợp gara ôtô ngầm, ga tầu điện ngầm và các hầm dịch vụ. - Xác định rõ phạm vi cần bảo vệ của từng loại công trình ngầm và khuyến nghị vị trí không gian bố trí chúng, ứng với các yêu cầu công năng và bảo vệ khác nhau; đặc biệt là những không gian liên quan đến yêu cầu phòng không và giữ bí mật. Đối với các quận trong các thành phố lớn của chúng ta; việc tổ hợp hóa các không gian ngầm sử dụng; cần chú ý các yêu cầu cơ bản sau đây: 3.3.1 - Để khắc phục hầu hết nhược điểm của các cách bố trí các hệ thống đường dây và ống công chính đang sử dụng; đồng thời để tạo đường cống ngầm có dự phòng điều hòa nước mặt phố (khi lượng nước mặt tăng đột biến, đến nỗi hệ thống cống ngầm chính và mặt phố không thoát nước kịp); tốt nhất là bỏ qua quan điểm “bóc ngắn cắn dài”, tiến tới quan điểm sử dụng những đường hầm chuyên dùng, trước hết có đủ các luồng làm các nhiệm vụ chính là: 1/ Đủ không gian để bố trí từng nhóm dây, hoặc ống công chính nào đó, cùng với các không gian dự trữ cho chúng. 2/ Đủ không gian và cửa liên thông giữa các luồng công tác lâu dài, ngoài nhiệm vụ chính: thỏa mãn yêu cầu thi công lắp ráp, sửa chữa, thay thế và bổ sung 1 số đường dây hoặc ống theo thiết kế, cùng lối đi cho người kiểm tu, thay thế và bổ sung 1 số dây mới; còn có nhiệm vụ phụ: tạo đường cống trung chuyển nước dự phòng, góp phần chống úng ngập cục bộ trên mặt phố. 3/ Đủ trang bị bảo vệ, chắn rác, thoát nước, ga lắng vét bùn… hợp với yêu cầu sử dụng. Thông thường trong mỗi đường hầm công chính như thế, đều bố trí các ngăn đường ống và đường dây ở các tầng trên, còn hệ thống các đường thoát nước ở tầng dưới cùng. Tùy yêu cầu quản lý khai thác các công trình kỹ thuật ngầm công chính cụ thể mà có thể xây dựng những đường hầm công chính chuyên dùng với từng chức năng độc lập hay tổng hợp. 3.3.2 - Bất kỳ loại hình đường hầm hạ tầng kỹ thuật nào, dù chuyên biệt hay tổng hợp, trong điều kiện thuận lợi nhất là đảm bảo đủ không gian cho yêu cầu tối thiểu sau: (2) Với: - Tổng diện tích mặt cắt ngang bên trong đường hầm. - Tổng diện tích mặt cắt ngang các luồng bố trí các loại ống dẫn thủy khí, cùng với các bệ đỡ, giá đỡ và khoảng trống an toàn cần thiết để vận hành, sửa chữa và thay thế chúng. - Tổng diện tích mặt cắt ngang các luồng bố trí các loại ống luồn dây và cáp, cùng với các bệ đỡ, giá đỡ và khoảng trống an toàn cần

thiết để vận hành, sửa chữa và thay thế chúng. - Tổng diện tích mặt cắt ngang các vách chia luồng bên trong đường hầm. - Diện tích mặt cắt ngang luồng tháo khô. vcS - Diện tích mặt cắt ngang luồng tự do chung, để vận chuyển vật tư và đi lại kiểm tu. - Diện tích mặt cắt ngang luồng dự trữ. 3.3.3 - Đối với các đường hầm hạ tầng kỹ thuật có nhiệm vụ chủ yếu là lắp đặt đường ống, cáp và dây công chính; nếu đảm bảo việc tháo khô nước từ chúng, đến các cống ngầm thoát nước sau nỗi trận mưa, luôn đạt hiệu quả cần thiết; có thể coi các không gian trống trong chúng là không gian dự phòng chống úng ngập cục bộ trên đường phố. Cho nên, các đoạn đường hầm đô thị thỏa mãn yêu cầu này, nhất là các đường hầm đặt đường ống, đường dây và cáp chạy bên dưới các đoạn phố dễ bị úng ngập cục bộ (các đoạn mặt phố thấp nhất trong khu vực), cần thỏa mãn thêm 1 số điều kiện [10]: - Độ dốc dọc ( id ) phải đảm bảo : id ( 0,004 0,0055). (3) - Tổng diện tích mặt cắt ngang các luồng trống ( ), hay diện tích mặt cắt ngang sử dụng của đường hầm sử dụng theo nhiệm vụ thoát nước ( ) phải được xác định từ biểu thức:

; (m2). (4)

Trong đó: - Diện tích luồng thoát nước cần thiết vào mùa mưa. - Diện tích luồng thoát nước cần thiết vào mùa khô. - Hệ số dự trữ diện tích. Bước đầu lấy: = (1,20 1,30). Các chỉ tiêu kL ; hN ; B và kS trong (4) có các giá trị như trong (1) . Như vậy, khi sử dụng hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật ngầm phức hợp trên cơ sở mô phỏng các lồng khoang của động vật có xương sống, chúng ta tuy phải đầu tư tập trung, nâng cao khả năng quy hoạch, thiết kế, thi công và quản lý; nhưng sẽ thu được những lợi ích quan trọng sau: 1/ Giảm chi phí không gian ngầm cho toàn hệ thống này. 2/ Hợp nhất 1 số vách ngăn để có điều kiện kiên cố hóa chúng. 3/ Tăng khả năng sửa chữa, bổ sung và thay thế các đường ống, đường dây và cáp công chính. 4/ Giảm yêu cầu sử dụng mặt phố. 5/ Có thêm không gian ngầm bền vững liên thông trực tiếp với mặt phố trũng, góp phần điều hòa tạm thời nước ngay trên mặt phố đó, góp phần phòng chống úng ngập cục bộ cho phố đó. 6/ Hạn chế được tác động của các tải trọng (tĩnh và động) từ các xe cộ tham gia giao thông trên phố đến các đường ống nước và khí; đặc biệt là các mối nối của chúng. Ngăn cản được ảnh hưởng của các dòng nước và khí rò rỉ đối với đất đá xung quanh. Từ đó, góp phần giảm khả năng xói mòn và rửa trôi đất đá xung quanh thành không gian trống tự do có hại, ảnh hưởng đến mặt đất phía trên và phần ngầm của các công trình xây dựng lân cận. Và xa hơn, cùng với biện pháp hạn chế diện tích mặt đất bị liên kết cứng hóa [9], sẽ góp phần tăng khả năng hạn chế sự hình thành các “hố tử thần” trên mặt phố phường và đảm bảo sự phát triển bền vững của đô thị. 3.4 - Để đáp ứng diện tích mặt cắt ngang sử dụng như trên, từ hoàn cảnh địa bàn thi công chật hẹp và thời gian sử dụng bề mặt hạn chế, tiện nhất nên chọn dạng mặt cắt ngang sử dụng của các đường hầm hạ tầng kỹ thuật lớn này có dạng liên hợp vòm nóc với các tường đứng, hoặc dạng chữ nhật đứng. Sau đó, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương án có chia tầng, chia khoang với các vách ngăn hở hay kín kết hợp với các cửa có khóa bảo vệ.

Hơn nữa, để tiện thi công khi mặt bằng hạn chế và nền đất yếu, kết hợp với yêu cầu giảm chiều ngang, tăng chiều sâu, có thể áp dụng sơ đồ thi công nhờ hệ cọc ép từ trên xuống [7]. 4 – Kết luận: Những đô thị có quy mô dịch vụ và sản xuất đa dạng, nhưng ít phụ thuộc vào lực lượng sản xuất bên ngoài; thường có triển vọng phát triển kinh tế xã hội bền vững hơn. Những đô thị có gia tốc phát triển quá lớn; hiệu quả đầu tư chung cho cuộc sống đô thị thường kém (do ô nhiễm môi trường, tắc nghẽn giao thông, thiếu nước sạch, bệnh dịch…). Tuy nhiên, các chỉ tiêu đánh giá này, lại chủ yếu thuộc về lĩnh vực văn hóa xã hội; vốn khó đánh giá theo giá trị thị trường; người dân bình thường rất khó nhận diện và tự điều tiết; cho nên rất cần các nhà khoa học cùng các nhà quản lý vào cuộc tìm hiểu, rồi đề ra những biện pháp điều tiết thích đáng. Trong điều kiện hiện nay, các thành phố quy mô trung bình (khoảng 1 triệu dân) thường dễ đạt được môi trường sống tốt nhất. Không gian ngầm đô thị chỉ được sử dụng hợp lý và đô thị chỉ có cơ sở phát triển bền vững khi quy hoạch và quản lý phát triển hợp lý cả không gian trên mặt và dưới ngầm. Không gian ngầm đô thị của chúng ta trong tương lai, không chỉ là đường cấp thoát nước ngầm, cáp điện ngầm, tàu điện ngầm, gara ngầm; mà còn là trung tâm thương mại, văn phòng công sở và thậm chí khu vui chơi ngầm… Vì vậy, để đô thị phát triển bền vững, chúng ta trong đó quan trọng nhất là các nhà quản lý xã hội, phải sớm xác định rõ quy hoạch không gian ngầm và sớm xúc tiến sử dụng đại trà các công trình ngầm hạ tầng kỹ thuật tổng hợp, có tuổi thọ cao, vừa đảm bảo mối quan hệ tương sinh, tương khắc với nhau và với các không gian xung quanh, vừa hòa nhập với môi trường sinh thái; tạo điều kiện giảm ô nhiễm, giảm “hố tử thần”, giảm úng ngập cục bộ trên đường phố và góp phần phục vụ dân sinh đạt hiệu quả cao trong môi trường ổn định, theo định hướng phỏng sinh học. Trước mắt, để góp phần phát triển đô thị bền vững, cần sớm có quy định liên quan đến quy hoạch và quản lý phát triển không gian ngầm, trong đó quan trọng nhất là: - Tổ chức phân khu chức năng chính và hướng sử dụng không gian ngầm, trên cơ sở ưu tiên các trung tâm chính đô thị và các khu vực, các vùng dân cư tập trung và dọc các trục đường phố chính cấp đô thị. - Xác định các vùng đệm tự nhiên bảo vệ các không gian cần bảo tồn và các công trình xây dựng (lộ thiên, nửa ngầm và ngầm) khác nhau. - Một mặt, cần sớm có quy định về phạm vi bảo vệ các công trình xây dựng khác nhau trong đô thị; mặt khác, cần sớm có chính sách thuế về sử dụng đất, cùng với không gian đô thị; đảm bảo vừa khuyến khích tiết kiệm không gian sử dụng, thường xuyên đổi mới công năng phức hợp và chất lượng sử dụng công trình; vừa hạn chế mở rộng quy mô các không gian đó; đặc biệt là khuyến khích sử dụng các không gian đô thị trên cao và dưới sâu. Việc chọn quy mô và loại hình không gian ngầm cho các công trình ngầm bị chi phối rất mạnh không chỉ bởi khả năng đầu tư, mà còn bởi trình độ quản lý công trình và tầm nhìn của các nhà quản lý xã hội; cho nên rất cần được trao đổi kỹ thêm. /.

¨¨

Tài liệu tham khảo:

[1] - Đỗ Thụy Đằng – Công trình ngầm và du lịch - http://vst.vista.gov.vn/home/magazine_search_result?SearchableText=%22%C4%90%E1%BB%97%20Th%E1%BB%A5y%20%C4%90%E1%BA%B1ng%22&b_start:int=0&portal_type=MArticle&review_state=published [2] - Đỗ Thụy Đằng – Vài ứng dụng phỏng sinh học trong xây dựng – T/C Người Xây Dựng – Hà Nội - 1+2/2010.[3] – Hải Yến - Độc đáo hầm đường bộ thoát lũ ở Kuala Lumpur - http://www.anninhthudo.vn/Quoc-te/Doc-dao-ham-duong-bo-thoat-lu-o-Kuala-Lumpur/360139.antd [4] - Nguyễn Đức - Giao thông Hà Nội: Đi trước, mở đường - http://hanoimoi.com.vn/newsdetail/Xa-hoi/392299/giao-thong-ha-noi-%C4%91i-truoc-mo-duong.htm[5] – Đỗ Thụy Đằng - Sơ đồ thông gió có giếng trời của hầm đường xe cơ giới dưới nút giao thông thành phố. – T/C Người Xây Dựng – Hà Nội - 4/2010.[6] – Đỗ Thụy Đằng - Định hướng nâng cao hiệu quả sử dụng các hầm đường xe cơ giới, dưới các nút giao thông thành phố ở nước ta - http://www.tonghoixaydungvn.org/Default.aspx?Tab=142&Tinso=4606 [7] – Đỗ Thụy Đằng - Để góp phần chống úng ngập cục bộ cho đường phố Hà Nội. – T/C Người Xây Dựng – Hà Nội - 3/2001.[8] – Đỗ Thụy Đằng - Đường hầm Hải vân thông gió chưa tốt , vì sao ? - T/C Người xây dựng – Hà Nội - 10/2005.[9] - Việt Báo - 8 ga tàu điện ngầm đẹp như mơ - http://vietbao.vn/The-gioi-giai-tri/8-ga-tau-dien-ngam-dep-nhu-mo/50847410/419/ .[10] - Đỗ Thụy Đằng - Hà Nội cần sớm sử dụng các hệ thống công trình ngầm công chính tổng hợp – T/C Người xây dựng – Hà Nội - 1+2/2011.[11] – Н. М. Покровский – Проектироварие комлексов выработок подемных сооружений - Недра” - Mосква – 1970.

Summary:

SCHEMING AND MANAGING DEVELOPMENT OF CITY UNDERGROUND SPACE FOLLOW BIONIC ORIENT

Do Thuy Dang 0912763260

For unshakeable development of cities; we, above all are the social managers, have been early defined clearly scheming and managing development of underground space there, follow bionic orient and have been early stimulated using general city underground projects suitably on a laege scale.