Các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế xây dựng tầng hầm
Tầng hầm là tầng nằm phía dưới mặt đất tự nhiên, một phần hoặc toàn bộ. Tầng hầm thường dùng là nơi để xe, là nhà kho cho hệ thống kĩ thuật công trình, cũng có thể là nơi bố trí các phòng giải trí như xem phim, bi a… Trong một số trường hợp, tầng hầm còn là giải pháp để tăng diện tích sử dụng, do chiều cao công trình bị giới hạn bởi các quy định của khu đô thị.
Nhưng, do nằm dưới mặt đất, việc thi công tầng hầm cần lưu ý những vấn đề như chống thấm, thông gió, an toàn cho nhà liền kề... Bài viết này tập trung vào các vấn đề thiết kế xây dựng tầng hầm cho công trình dạng nhà ở gia đình như: biệt thự, nhà phố. Mời quý vị tham khảo.
Nội dung bài viết:
1. Cấu tạo và chịu lực
2. Chống thấm
3. Cấp thoát nước
4. Thông gió
5. Chiếu sáng
6. Biện pháp thi công
1. Cấu tạo và chịu lực
1.1. Sàn tầng hầm
- Mô tả sàn tầng hầm: Là phần bê tông cốt thép nâng đỡ toàn bộ tải trọng có trên mặt bằng tầng hầm. Thông thường, sàn tầng hầm dưới cùng sẽ kết hợp cùng với phần móng thành 1 khối bê tông cốt thép. Sàn tầng hầm nói ở đây là bao gồm cả hệ dầm liền khối với sàn.
- Các lực tác động: Sàn tầng hầm chống đỡ toàn bộ tải trọng có trên mặt bằng tầng hầm đồng thời chịu thêm áp lực đẩy nổi từ nền đất phía dưới.
- Bố trí cốt thép: Sàn tầng hầm bắt buộc phải đặt 2 lớp thép, cấu tạo cốt thép cũng như với móng bè.
1.2. Vách tầng hầm
- Mô tả vách tầng hầm: Là phần bê tông cốt thép thay thế cho các mảng tường gạch, nằm ở các đường biên (đường ngoài cùng) của ngôi nhà và chiều cao giới hạn trong phạm vi tầng hầm.
- Các lực tác động: Vách tầng hầm chịu áp lực đất và tải trọng từ các công trình xung quanh, các lực tác động này không giống như trọng lực mà tác động theo đường chéo. Có thể chia lực tác động này thành 2 phần theo phương ngang và phương đứng (phương pháp véc tơ). Phần lực theo phương ngang sẽ ảnh hưởng tới vách, còn phần lực theo phương đứng sẽ truyền xuống nền đất phía dưới. Lực tác động tỷ lệ thuận với chiều sâu công trình, phần chân vách sẽ chịu tác động lớn nhất. Ngoài ra, vách tầng hầm còn chịu tải trọng từ hệ dầm, sàn của tầng liền phía trên truyền xuống.
- Bố trí cốt thép: Vách tầng hầm cũng bố trí 2 lớp thép, cốt thép theo phương thẳng đứng nằm phía ngoài là thép chịu lực chính.
Hình ảnh thực tế thi công: Vách và sàn tầng hầm sau khi đổ bê tông tại công trình ở Sóc Sơn, Hà nội.
2. Chống thấm
2.1. Các vị trí cần chống thấm
- Mạch ngừng thi công, là vị trí dừng đổ bê tông do thời gian trong ngày không đủ để đổ liên tục hoặc do bê tông chưa kịp vận chuyển tới công trường, cũng có thể là điểm dừng thi công đã được lên kế hoạch từ trước (ví dụ như điểm dừng thi công sau khi đổ sàn).
- Khe co giãn, là khoảng hở giữa các khối bê tông, dự phòng cho việc bê tông co giãn do nhiệt độ thay đổi.
- Sàn tầng hầm.
- Vách tầng hầm.
2.2. Phương pháp chống thấm
- Đối với các vị trí mạch ngừng và khe co giãn, sử dụng băng cản nước tại vị trí dừng thi công, mục đích ngăn nước đi qua vị trí này. Một nửa băng cản nước nằm trong khối bê tông đổ trước và một nửa sẽ nằm trong khối bê tông đổ sau.
- Đối với dầm, sàn tầng hầm, thi công các lớp chống thấm lên bề mặt lớp bê tông lót đáy dầm, sàn và mặt bên trước khi thực hiện các công tác bê tông và cốt thép dầm, sàn tầng hầm.
- Đối với vách tầng hầm, chia thành 2 trường hợp:
+ Hố móng thi công có thể mở rộng ra phía ngoài công trình xây dựng, sử dụng phương pháp chống thấm ở mặt ngoài vách tầng hầm (phương pháp tốt nhất), là mặt tiếp xúc trực tiếp với nguồn nước có thể thấm vào nhà.
+ Hố móng thi công không thể mở rộng ra phía ngoài công trình xây dựng, sử dụng phương pháp chống thấm ở mặt trong vách tầng hầm (chống thấm ngược).
Hình ảnh minh hoạ phương pháp chống thấm sàn và vách tầng hầm.
3. Cấp thoát nước
Cấp nước:
- Tầng hầm là nơi chứa nước trực tiếp từ đường ống cấp nước khu vực (thành phố). Nước thường được lưu giữ tại các bể chứa dưới hầm, sau đó hệ thống bơm sẽ đưa nước lên bể cấp nước cho công trình (gồm cả tầng hầm) ở tầng tum hoặc trên mái.
- Bể chứa nước xây dưới tầng hầm cũng cần lưu ý về chống thấm như đối với sàn và vách, lưu ý thêm là bể chứa nước cần chống thấm cả 2 phía (từ bên ngoài thấm vào bể và từ trong bể thấm ra).
Thoát nước:
- Tất cả nước cần thoát, bao gồm nước sinh hoạt trong hầm và nước theo lối đường dốc tràn xuống hầm cần có hệ thống thu nước và dẫn nước về hố ga chứa nước. Sau đó nước từ hố ga được bơm ra ngoài theo hệ thống thoát nước.
- Thiết kế hệ thống thoát nước cần tính đến lưu lượng nước tràn vào từ lối đường dốc xuống hầm khi mưa bão, ngập cục bộ trong khu vực.
Hình ảnh minh hoạ sơ đồ cấp nước thông qua bể nước đặt tại tầng hầm, thiết kế cho biệt thự đường Hoa Sữa, Vinhomes Riverside.
4. Thông gió
Tầng hầm, khi sử dụng vào mục đích để xe, hàng ngày sẽ nhận một lượng khí thải từ các xe ra vào hầm. Các loại khí thải đều có ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người, vì vậy mà thông gió cho tầng hầm có vai trò quan trọng trong bảo vệ sức khoẻ người sử dụng.
Thông gió tự nhiên:
Áp dụng cho các tầng bán hầm có thể bố trí cửa sổ phía trên nền sân vườn hoặc các tầng hầm diện tích nhỏ có 2 lối ra, vào (thường là nhà ở gia đình). Thông gió tự nhiên sẽ lấy lối vào hầm và các cửa sổ làm các điểm dẫn khí tự nhiên vào hầm và thoát khí thải ra ngoài.
Thông gió nhân tạo:
Áp dụng cho các tầng hầm nằm hoàn toàn phía dưới nền đất tự nhiên và chỉ có 1 lối ra, vào, hoặc diện tích lớn (thường là các công trình dịch vụ, chung cư). Khi đó cần bố trí quạt hút khí thải và thổi gió tự nhiên vào hầm, tạo sự lưu thông không khí.
Đặc điểm chung:
- Thiết kế thông gió cần đảm bảo các vị trí trong hầm đều nằm trên các đường lưu thông của không khí.
- Các cửa thoát hiểm không được tính là điểm đón hoặc hút gió.
5. Chiếu sáng
Chiếu sáng tự nhiên:
Cũng giống như với thông gió, tầng bán hầm bố trí được cửa sổ phía trên nền sân vườn sẽ lấy được ánh sáng tự nhiên chiếu vào hầm.
Thiết bị chiếu sáng:
- Thiết bị chiếu sáng cần được bố trí với mọi không gian để sử dụng khi trời tối. Riêng với tầng hầm, thiết bị chiếu sáng có thể phải hoạt động liên tục trong ngày, trong môi trường độ ẩm cao, nên lựa chọn các sản phẩm có tuổi thọ cao, an toàn về cháy nổ.
- Ngoài ra, những tầng hầm có mặt bằng rộng, cần bố trí thêm thiết bị chiếu sáng hướng dẫn lối thoát hiểm, đề phòng khi sự cố xảy ra, người gặp nạn sẽ dễ dàng nhìn thấy lối thoát.
6. Biện pháp thi công
Thi công tầng hầm, công trình nhà phố hay biệt thự thường gặp bài toán về an toàn cho các nhà xung quanh và tránh sạt lở hố móng, đảm bảo an toàn trong quá trình thi công. Các biện pháp đảm bảo an toàn hay được áp dụng là:
Hố đào mở rộng
- Để thi công tầng hầm, đơn vị thi công đào đất mở rộng xung quanh phạm vị tầng hầm, tạo các đường dốc lên, xuống phục vụ quá trình thi công.
- Độ dốc xung quanh của hố đào phải nhỏ hơn độ dốc tự nhiên của đất (là độ dốc mà đất có thể đứng vững dưới tác động của trọng lực).
- Phương pháp này chỉ áp dụng được với công trình có quỹ đất rộng, đủ để thực hiện hố đào mở rộng.
Tạo lá chắn đất
- Trước khi thi công hố đào tầng hầm, đơn vị thi công tiến hành ép cừ thép hoặc thi công cừ vây bê tông cốt thép (đổ tại chỗ) xung quanh hố đào, tạo lá chắn đất bảo vệ công trình liền kề.
- Cừ thép sử dụng cho các công trình bán hầm hoặc chỉ 1 tầng hầm là cừ thép U200 (còn gọi là C200), công trình có từ 2 tầng hầm trở lên sẽ dùng cừ thép Larsen hoặc cừ vây bê tông cốt thép, thường dùng cho các toà nhà cao tầng.
Hình ảnh thực tế thi công hố đào mở rộng tại công trình biệt thự cổ điển tại Thanh Trì, Hà Nội.
Thực hiện bởi: Hoàng Gia Ric.
Hoàn thành năm: 2020.
Chia Sẻ :
