Ứng dụng sáng chế mới, mở hướng thi công hầm tối ưu cho đô thị Hà Nội

TS Nguyễn Việt Hùng, Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội phát biểu khai mạc. Ảnh: Thu Hằng

Hội thảo do TS Nguyễn Hồng Hải, Viện trưởng Viện Khoa học Xây dựng (Bộ Xây dựng) và GS.TS Nguyễn Hoàng Giang, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Xây dựng đồng chủ trì, với sự tham gia của đông đảo nhà khoa học, chuyên gia, nhà quản lý và doanh nghiệp trong lĩnh vực xây dựng, quy hoạch đô thị.

Phát biểu khai mạc, TS Nguyễn Việt Hùng, Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội nhấn mạnh, với vai trò là cơ quan tham mưu cho UBND thành phố trong phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số, Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội luôn coi trọng việc kết nối nghiên cứu khoa học với thực tiễn sản xuất, đời sống. Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh, nhu cầu khai thác không gian ngầm ngày càng gia tăng, đặc biệt tại các đô thị lớn như Hà Nội, hội thảo là dịp để các bên cùng trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, đề xuất giải pháp công nghệ mới nhằm giải quyết những bài toán cấp bách đặt ra trong phát triển đô thị bền vững.

Theo các ý kiến tại hội thảo, nhu cầu xây dựng tầng hầm, công trình ngầm ở các đô thị lớn xuất phát từ nhiều nguyên nhân: Quỹ đất mặt đất ngày càng hạn hẹp, trong khi mật độ dân số và mật độ xây dựng tăng nhanh khiến không gian dành cho giao thông tĩnh, kho bãi, hạ tầng kỹ thuật bị quá tải. Tầng hầm vì thế trở thành “quỹ đất thứ hai” buộc phải khai thác. Việc bổ sung không gian ngầm cũng giúp gia tăng công năng sử dụng, nâng cao giá trị khai thác của công trình mà không cần tăng số tầng nổi. Về mặt kết cấu, phát triển công trình theo chiều sâu giúp trọng tâm công trình thấp hơn, ổn định hơn, đặc biệt trong điều kiện nền đất yếu và các khu vực xây dựng chen cấy, liền kề dày đặc.

Từ thực tiễn đó, hội thảo tập trung thảo luận các phương pháp thi công hầm tiên tiến, bảo đảm an toàn, hiệu quả và phù hợp với điều kiện đặc thù của đô thị Việt Nam.

Quang cảnh buổi hội thảo. Ảnh: Thu Hằng

Giám đốc Sở Quy hoạch – Kiến trúc Hà Nội Nguyễn Trọng Kỳ Anh cho rằng, phát triển không gian ngầm không chỉ là giải pháp kỹ thuật, mà là một cấu phần chiến lược của cấu trúc đô thị hiện đại. Không gian ngầm gắn chặt với giao thông công cộng, hạ tầng kỹ thuật, phòng chống thiên tai và kinh tế đô thị. Tuy nhiên, thực tế triển khai tại Việt Nam hiện nay còn thiếu đồng bộ, thiếu dữ liệu nền, thiếu quy chuẩn - tiêu chuẩn chuyên biệt, cơ chế đầu tư chưa thống nhất và chưa hình thành được “hệ sinh thái phát triển không gian ngầm” hoàn chỉnh.

Các chuyên gia cũng phân tích rõ vai trò của không gian ngầm trong việc giảm tải hạ tầng mặt đất, tối ưu hệ thống giao thông đô thị, tăng khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu và tạo động lực mới cho phát triển kinh tế đô thị. Trong xu thế đô thị thông minh, không gian ngầm còn được xem là “tầng hạ tầng 4.0”, nơi tích hợp hệ thống cáp ngầm, cảm biến, dữ liệu và các nền tảng quản lý thông minh, đòi hỏi cách tiếp cận quy hoạch và thi công bài bản, dài hạn.

TS Lê Xuân Thành, Thư ký khoa học Hội đồng Lý luận Trung ương trình bày tham luận. Ảnh: Thu Hằng

Một nội dung trọng tâm của hội thảo là giới thiệu và phân tích sáng chế “Phương pháp thi công hầm từ trên xuống dưới (Top-Down) sử dụng cừ thép chữ C dẹt làm tường vây”. Theo TS Lê Xuân Thành, Thư ký khoa học Hội đồng Lý luận Trung ương, trong điều kiện xây dựng nội đô các thành phố lớn, nơi không gian chật hẹp, nhiều công trình liền kề có lịch sử lâu đời, các phương pháp thi công hầm truyền thống như cừ C đúc, cừ Larsen hay tường vây bê tông cốt thép bộc lộ nhiều hạn chế, tác động lớn đến công trình xung quanh, gây ồn, bụi, mất diện tích đất và tiềm ẩn rủi ro trong thi công.

Xuất phát từ thực tiễn thi công, nhóm nghiên cứu cùng cán bộ Công ty TNHH Xây dựng và Thi công nền móng Tài Lộc đã sáng chế và hoàn thiện phương pháp thi công hầm Top-Down sử dụng cừ thép chữ C dẹt làm tường vây. Phương pháp này đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) công bố trên Công báo sở hữu công nghiệp ngày 25-8-2025. Trước đó, phương pháp đã được áp dụng trên 28 công trình tại Hà Nội, với số tầng hầm từ 2 đến 4, trong điều kiện địa chất – thủy văn phức tạp, nhiều công trình liền kề có kết cấu yếu. Kết quả cho thấy, toàn bộ các công trình đều hoàn thiện an toàn, bảo đảm chất lượng, tiến độ và chi phí.

Theo đại diện doanh nghiệp và nhóm nghiên cứu, ưu điểm nổi bật của phương pháp là có thể thi công tầng hầm với chiều sâu lớn, xây dựng sát mép biên đất mà không bị thu hẹp diện tích, phù hợp với không gian hẹp và địa chất phức tạp. Quá trình thi công đào mở từ trên xuống dưới cho phép quan sát trực tiếp từng giai đoạn, kiểm soát chất lượng ở mức cao, đồng thời hạn chế tối đa việc phải đổ nối bê tông nhiều lần. Về hiệu quả kinh tế, giá thành tương đương các phương pháp khác nhưng giúp gia tăng giá trị sử dụng đất và không gian công trình từ 10 đến 15%.

Bên cạnh đó, phương pháp còn mang lại lợi ích xã hội rõ rệt khi rút ngắn thời gian trả lại không gian mặt đất, giảm ách tắc giao thông, hạn chế khiếu kiện do không gây ảnh hưởng đến công trình xung quanh. Kết cấu công trình bền vững hơn nhờ làm việc toàn khối, đồng thời có thể thi công bổ sung phần hầm mà vẫn giữ nguyên hiện trạng phần nổi của công trình. Các chuyên gia đánh giá, đây là giải pháp có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xây dựng dân dụng, hầm chui giao thông, công trình hạ tầng tại các đô thị lớn, đông dân.

Thượng tướng, GS.TS Nguyễn Văn Thành, Phó Chủ tịch chuyên trách Hội đồng Lý luận Trung ương phát biểu tại hội thảo. Ảnh: Thu Hằng

Phát biểu tại hội thảo, Thượng tướng, GS.TS Nguyễn Văn Thành, Phó Chủ tịch chuyên trách Hội đồng Lý luận Trung ương cho rằng, sáng chế thi công hầm Top-Down sử dụng cừ thép chữ C dẹt là một ví dụ sinh động cho tinh thần đổi mới sáng tạo từ thực tiễn, phù hợp với định hướng của Nghị quyết số 57/NQ-TƯ của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia. Tuy nhiên, để phương pháp này được ứng dụng rộng rãi, cần tiếp tục nghiên cứu, đánh giá khoa học, từng bước nội địa hóa công nghệ và xây dựng cơ sở pháp lý, tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp.

Ở góc độ doanh nghiệp, ông Nguyễn Văn Chính, Giám đốc Công ty TNHH Thi công nền móng Tài Lộc kiến nghị, Sở Khoa học và Công nghệ, Sở Xây dựng, các trường đại học, viện nghiên cứu và chuyên gia cần phối hợp chặt chẽ để tiếp tục hoàn thiện, nâng cao hiệu quả phương pháp; đồng thời nghiên cứu xây dựng, ban hành các tiêu chuẩn Việt Nam liên quan đến thi công công trình ngầm sâu, khuyến khích ứng dụng các sáng chế trong thực tiễn. Việc mở rộng phạm vi ứng dụng sang các loại hình công trình khác như hạ tầng giao thông, thủy lợi cũng được xem là hướng đi tiềm năng trong thời gian tới.

Hội thảo khép lại với sự thống nhất cao về ý nghĩa khoa học và thực tiễn của sáng chế thi công hầm mới, đồng thời khẳng định vai trò của khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo trong giải quyết những bài toán khó của đô thị hóa. Những trao đổi, kiến nghị tại hội thảo được kỳ vọng sẽ góp phần hoàn thiện cơ chế, chính sách và thúc đẩy ứng dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến, an toàn, hiệu quả, phục vụ phát triển bền vững Thủ đô Hà Nội trong giai đoạn tới.

Thu Hằng