Lún đất do khai thác các mạch nước ngầm

Kết quả quan trắc lún bề mặt đất do thay đổi mực nước ngầm tại 10 trạm đo lún bề mặt đất đặt tại các nhà máy nước và trạm tăng áp thuộc Công ty Kinh doanh nước sạch số 2 Hà Nội (ở các khu vực có tồn tại lớp đất yếu là Thành Công, Pháp Vân, Tương Mai…) trong những năm qua đã phản ánh rõ nét hơn cả.

Cụ thể, tại những trạm có tồn tại lớp đất yếu, tốc độ lún bề mặt đất tương đối lớn như Thành Công là 41,02mm/năm, Ngô Sỹ Liên là 27,14mm/năm, Pháp Vân là 22,02mm/năm. Những trạm không tồn tại lớp đất yếu cũng có tốc độ lún bề mặt nhỏ như Ngọc Hà là 1,80mm/năm; Mai Dịch là 2,28mm/năm; Đông Anh là 1,41mm/năm. Những trạm có vị trí gần sông Hồng có độ lún bề mặt đất nhỏ hơn vì mực nước ngầm được nước sông bù phụ một phần như Lương Yên là 16,85mm/năm; Gia Lâm là 12,99mm/năm.

Chuyên viên Nguyễn Dương Tuấn Anh (Viện Khoa học công nghệ và Kinh tế Xây dựng Hà Nội) cho biết, kết quả quan trắc tại 10 trạm nói trên có độ chính xác cao và có thể khẳng định rằng quá trình hạ thấp mực nước ngầm đã gây nên hiện tượng sụt lún bề mặt đất tại những vị trí khác.

Vì những trạm do lún nói trên hầu hết được đặt tại tâm phễu lún (trong các nhà máy nước) nên nó chỉ phản ánh được độ lún riêng lẻ tại nơi khai thác như khả năng ảnh hưởng của các phễu lún. Với mạng lưới quan trắc lún chỉ có 10 trạm như hiện nay chưa đủ cơ sở để lập bản đồ hiện trạng lún của thành phố. Vì vậy, muốn có những dự báo độ lún của toàn thành phố cần phải được phát triển thêm nhiều trạm đo lún tại tâm phễu cũng như miệng phễu lún.

Chuyên viên Tuấn Anh cũng cho biết thêm, có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng lún bề mặt đất như do khai thác nước dưới đất, việc tăng tải trọng ngoài (do xây dựng công trình), do vận động tân kiến tạo…

Tuy nhiên, các phương pháp quan trắc thực nghiệm mà Viện Khoa học công nghệ và Kinh tế Xây dựng Hà Nội đang tiến hành nghiên cứu đã khẳng định rằng sự thay đổi mực nước ngầm là một trong những nguyên nhân gây nên sụt lún bề mặt đất thành phố Hà Nội.

Khi mực nước ngầm bị hạ thấp, trạng thái của đất đá bị thay đổi, áp lực thuỷ tĩnh giảm đi, đồng thời áp lực hữu hiệu của lớp đất tăng lên. Dưới tải trọng công trình và tải trọng của bản thân các lớp đất tại những khu vực tồn tại lớp đất yếu xảy ra hiện tượng sụt lún. Đặc điểm chính của sự sụt lún bề mặt đất do thay đổi mực nước ngầm làm cho bề mặt địa hình thay đổi theo thời gian.

Vì vậy khi quy hoạch, xây dựng cần phải lưu ý để đưa ra được giải pháp hợp lý trong việc xử lý cốt san nền, xây dựng hệ thống thoát nước. Đối với công trình giao thông và công trình xây dựng dân dụng công nghiệp sử dụng giải pháp móng nông phải lưu ý tới độ lún nền đất bị tăng thêm do hạ mực nước ngầm để từ đó có biện pháp khắc phục. Đối với các công trình sử dụng giải pháp móng cọc cần lưu ý tới yếu tố "ma sát âm" gây ra tải trọng phụ thêm tác dụng lên cọc do độ lún các lớp đất yếu gây ra. 

Cùng đó, quy hoạch vị trí xây dựng các nhà máy khai thác nước nên ưu tiên vị trí ven sông vì khu vực đó có nguồn cung cấp, bổ trợ lớn cho tầng nước chưa khai thác. Giảm lưu lượng khai thác nước ngầm bằng việc khai thác, xử lý nguồn nước mặt từ sông Đà.

Ngoài ra, khi quy hoạch tổng thể hệ thống mạng lưới các trạm đo lún bề mặt đất TP Hà Nội do thay đổi mực nước ngầm được thực hiện hoàn chỉnh thì hoàn toàn có thể kiểm soát được biến dạng lún bề mặt đất TP Hà Nội phục vụ có hiệu quả cho việc phát triển bền vững Thủ đô Hà Nội