Phòng, chống động đất cho các công trình xây dựng

Liên quan đến vấn đề này, ngày 29-5-2007, Thủ tướng Chính phủ cũng đã có Quyết định số 78/2007/QÐ-TTg ban hành Quy chế phòng, chống động đất, sóng thần. Nhân dịp này, chúng tôi xin được bàn đến vấn đề phòng, chống động đất cho các công trình xây dựng thông qua việc nghiên cứu và xây dựng quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng công trình, các giải pháp bảo đảm an toàn cho công trình trong vùng có nguy cơ động đất được thực hiện như thế nào.

Bản đồ phân vùng động đất lãnh thổ Việt Nam do Viện Vật lý địa cầu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam công bố là căn cứ bởi giá trị gia tốc nền thiết kế ký hiệu là a có ba trường hợp động đất: (a) động đất mạnh a>0,08g; (b) động đất yếu khi 0,04g<0,08 và (c) động đất rất yếu khi a<0,04g. Theo đó, lãnh thổ nước ta nằm trong vùng có động đất trung bình, yếu (b) và rất yếu (c) tức là cấp 7, cấp 8 theo thang động đất MSK-64. Trên cơ sở đánh giá bản chất nền đất, xác định gia tốc nền thiết kế tham chiếu chúng ta có thể quy hoạch hợp lý các công trình xây dựng, các khu đô thị, khu công nghiệp để giảm thiệt hại và bảo đảm phát triển bền vững.

Những năm trước đây, nhiều công trình ở nước ta được xây dựng có yêu cầu thiết kế chịu động đất đã được các chuyên gia nước ngoài thiết kế như Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, cầu Thăng Long, Thủy điện Hòa Bình, Thủy điện Sơn La theo tiêu chuẩn Liên Xô (trước đây) và theo tiêu chuẩn Nga (hiện nay).

Ðối với những công trình nhà cao tầng (theo quy định từ 9 tầng trở lên), trong thiết kế xây dựng, ngoài việc tính toán tải trọng của bản thân công trình, các loại tải trọng sử dụng (tải trọng đứng) chúng ta còn phải tính toán hai loại tải trọng vô cùng quan trọng là tải trọng của gió bão và tải trọng động đất (còn gọi là tải trọng ngang). Ðây được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng. Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở vùng có bị ảnh hưởng của động đất thì phải tính toán tải trọng động đất.

Trong năm năm trở lại đây ở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh xây dựng khá nhiều nhà cao tầng. Những công trình nằm trong vùng có phân vùng động đất đều được các công ty tư vấn có năng lực, những người đảm trách chức danh chủ nhiệm, chủ trì thiết kế đều là những chuyên gia có kinh nghiệm được cấp chứng chỉ hành nghề thiết kế. Trong khi chúng ta chưa có tiêu chuẩn "thiết kế công trình chịu động đất" nên các công trình này được thiết kế theo các tiêu chuẩn của Nga hoặc của Mỹ. Mục đích của các tiêu chuẩn đều bảo đảm trong trường hợp có động đất thì: Sinh mạng con người được bảo vệ; các hư hỏng của công trình được hạn chế và những công trình quan trọng có chức năng bảo vệ dân sự vẫn có thể duy trì hoạt động... Vì vậy, có thể khẳng định các công trình nhà cao tầng hiện nay đều đã được tính toán với động đất cấp 7 và một số khu vực đã ở mức cấp 8. Tuy nhiên, đây cũng là bài toán kinh tế - kỹ thuật. Nếu công trình nằm trên vùng động đất cấp 8 mà chỉ thiết kế chịu được cấp 7 thì tòa nhà sẽ không thỏa mãn yêu cầu chịu động đất, nhưng nếu nằm trên vùng chỉ động đất cấp 7 thôi mà tính cấp 8 thì giá thành sẽ đắt lên rất nhiều.

Ngoài ra, việc công trình có phải thiết kế chống động đất hay không còn căn cứ vào mức độ quan trọng của công trình. Trong tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006 đã phân thành năm mức độ quan trọng: Mức độ quan trọng đặc biệt, mức độ quan trọng I, II, III, IV. Thí dụ công trình Thủy điện Sơn La là công trình thuộc mức độ quan trọng đặc biệt, vì vậy, công trình nằm trong vùng có động đất cấp 8, nhưng phải thiết kế thỏa mãn cấp 9. Ngược lại, nhà cao không quá ba tầng thuộc mức độ quan trọng IV, không yêu cầu tính toán chịu động đất. Vì vậy, khi lựa chọn địa điểm xây dựng phải tổ chức khảo sát, nhằm xác định bản chất của nền đất để tránh quy hoạch các công trình vào vùng có gia tốc nền tham chiếu cao (cấp động đất cao) nhằm giảm thiểu nguy cơ mất an toàn, đồng thời mang lại hiệu quả về kinh tế.

 Thiết kế  công trình chịu động đất là bài toán kinh tế - kỹ thuật. Vì lẽ đó, việc xác định tầm quan trọng của công trình phải do cấp có thẩm quyền quyết định khi phê duyệt dự án và công tác quản lý chất lượng thiết kế phải được giám sát và kiểm tra chặt chẽ, nghiêm túc từ trong văn phòng thiết kế tới việc thực thi công việc thi công tại hiện trường. Thí dụ, một chi tiết cấu tạo kháng chấn bị bỏ qua như khoảng cách kháng chấn giữa hai tòa nhà gần nhau, hay chi tiết liên kết giữa tường gạch xây và khung bê-tông cốt thép của tòa nhà cũng sẽ làm ảnh hưởng tới khả năng kháng chấn của ngôi nhà.

Việc tính toán kháng chấn và chịu trách nhiệm về chất lượng thiết kế thuộc về nhà thầu thiết kế công trình. Tiêu chuẩn để chọn nhà thầu thiết kế của chủ đầu tư căn cứ vào các quy định của Bộ Xây dựng. Cơ quan quản lý nhà nước chịu trách nhiệm kiểm tra, giám sát là các Sở Xây dựng các địa phương. Sở Xây dựng có trách nhiệm kiểm tra xem công trình xây dựng trên địa bàn đã thực hiện đúng các quy định hay chưa: Chủ đầu tư thuê tư vấn có đủ năng lực không, nhà thầu thiết kế đã có tính toán kháng chấn chưa và nếu tính toán dựa theo tiêu chuẩn nào? Sau khi làm rõ các vấn đề nêu trên, cơ quan quản lý yêu cầu chủ đầu tư thuê một đơn vị tư vấn độc lập để thẩm tra lại thiết kế công trình.

Trong nhiều năm qua, Bộ Xây dựng đã triển khai nhiều đề tài, chương trình nghiên cứu về phòng, chống giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra. Với sự đầu tư của Nhà nước, năng lực nghiên cứu của Bộ đã có khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp về kỹ thuật thông qua các phòng nghiên cứu thực nghiệm cấp quốc gia về gió bão và động đất. Phòng thí nghiệm gió bão đã được hoàn thành và phòng thí nghiệm về động đất sẽ đưa vào hoạt động chính thức vào quý I năm 2008. Các phòng thí nghiệm này được đặt tại Viện Khoa học công nghệ xây dựng, Bộ Xây dựng, sẽ là nơi để các nhà khoa học nghiên cứu đưa ra những giải pháp phòng, chống thiên tai hiệu quả, đồng thời cũng là nơi thực hiện kiểm chứng những dạng công trình mới, giải pháp kết cấu mới, giải pháp kháng chấn mới và cả những phương pháp gia cường cho những công trình nằm trong vùng có động đất mà chưa thỏa mãn yêu cầu kháng chấn.

PGS, TS TRẦN CHỦNG
Cục trưởng Cục Giám định Nhà nước
về chất lượng công trình xây dựng