Tường vây là gì? Ứng dụng và lợi ích trong xây dựng hiện đại

Tường vây là một giải pháp kỹ thuật quan trọng trong xây dựng, đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo tính ổn định, an toàn và tối ưu hóa không gian cho các công trình ngầm, nhà cao tầng, hạ tầng giao thông và công trình công nghiệp. 

Việc hiểu rõ về tường vây, ứng dụng và lợi ích của nó sẽ giúp các nhà đầu tư, kỹ sư và đơn vị thi công lựa chọn giải pháp phù hợp, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng hiện đại.

Tường vây là gì?

Tường vây là một loại kết cấu có tác dụng ngăn nước và đảm bảo sự ổn định cho công trình, thường được làm từ bê tông cốt thép. Đây là một hệ thống tường được thi công bằng cách đào rãnh, sau đó đổ bê tông thành từng bảng và liên kết chúng lại với nhau để tạo thành một bức tường vững chắc.

Loại tường này có độ dày từ 60cm đến 150cm, chiều rộng dao động từ 2,0m đến 3,5m. Khi công tác đào rãnh đạt đến độ sâu thiết kế, các thanh chặn sẽ được lắp vào để định hình rãnh đào. Sau đó, công đoạn đổ dung dịch ổn định sẽ diễn ra, tiếp theo là lắp đặt khung thép và đổ bê tông để hoàn thiện.

Chất lượng của tường vây phụ thuộc rất lớn vào độ chính xác của quá trình thi công cũng như kết cấu của từng đoạn cọc tường. Do đó, các nhà thầu và đơn vị xây dựng luôn đặc biệt chú trọng đến giai đoạn này nhằm đảm bảo độ bền vững của công trình.

Tường vây thường được ứng dụng trong các công trình có tầng hầm sâu như trung tâm thương mại, siêu thị, nhà ga ngầm, chung cư cao tầng, hoặc bất kỳ công trình nào yêu cầu hệ thống chống thấm và bảo vệ cấu trúc khỏi áp lực đất và nước ngầm.

Quy trình thi công tường vây

Để thi công tường vây, cần thực hiện theo các bước cơ bản sau:

1. Khảo sát địa chất và lập phương án thi công: Trước khi bắt đầu, các kỹ sư sẽ tiến hành nghiên cứu địa hình và đặc tính của đất nền nhằm đảm bảo tường vây có khả năng chịu lực và chống thấm tốt nhất.

2. Đào rãnh: Rãnh được đào theo đúng kích thước thiết kế bằng các thiết bị chuyên dụng, đảm bảo độ sâu và bề rộng phù hợp. Trong quá trình này, dung dịch giữ vững thành rãnh sẽ được bơm vào để tránh sạt lở đất.

3. Lắp đặt hệ thống thanh chặn và khung thép: Sau khi đạt đến độ sâu mong muốn, các thanh chặn sẽ được lắp vào để định hình tường vây. Khung thép cũng được đặt vào vị trí nhằm tăng cường độ bền của bức tường.

4. Đổ bê tông: Bê tông sẽ được đổ vào rãnh đã chuẩn bị sẵn, đảm bảo không có khe hở hay lỗ rỗng nào giữa các đoạn tường.

5. Kiểm tra và hoàn thiện: Sau khi bê tông khô, đội ngũ kỹ thuật sẽ kiểm tra chất lượng công trình, bao gồm độ bền, khả năng chống thấm và độ kín của các mối nối. Nếu đạt tiêu chuẩn, quá trình thi công tường vây sẽ hoàn tất.
   

Tác dụng của tường vây

Như đã đề cập, tường vây đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ công trình. Một số tác dụng chính bao gồm:

• Chống thấm nước: Tường vây giúp ngăn nước ngầm xâm nhập vào công trình, đặc biệt là đối với các công trình có tầng hầm sâu hoặc nằm gần khu vực có mực nước cao.

• Định hình và bảo vệ công trình: Tường vây giúp duy trì hình dạng ban đầu của công trình trong suốt quá trình thi công và sử dụng. Nó cũng đóng vai trò như một lớp bảo vệ chống lại áp lực từ đất và nước xung quanh.

• Hạn chế biến dạng công trình: Trong quá trình xây dựng, các tác động từ môi trường hoặc các yếu tố ngoại lực có thể khiến công trình bị lún hoặc biến dạng. Việc sử dụng tường vây sẽ giúp giảm thiểu rủi ro này.

• Làm tường chống thấm hoặc tường bao: Ngoài chức năng kết cấu, tường vây còn có thể được sử dụng như một lớp tường bao bảo vệ công trình, đặc biệt là trong những khu vực có điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Phương pháp thi công tường vây

Hiện nay, có ba phương pháp thi công tường vây phổ biến gồm cọc tường vây Barrette, tường vây đào bằng gầu ngoạm và tường vây đào bằng guồng xoắn. Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng điều kiện thi công cụ thể.

Tường vây Barrette 

Tường vây Barrette thực chất là một loại cọc nhồi bê tông đặc biệt, có hình dạng chữ nhật, chữ thập, chữ I hoặc các hình dạng phức tạp khác, giúp tối ưu khả năng chịu tải. Điểm khác biệt so với cọc nhồi truyền thống là phương pháp đào đất: thay vì dùng khoan, người ta sử dụng máy đào gầu ngoạm chuyên dụng để tạo hố cọc trước khi đổ bê tông.

Nhờ khả năng chịu tải lớn, tường vây Barrette thường được ứng dụng trong các công trình có quy mô đồ sộ như nhà cao tầng, trường học, bệnh viện và các công trình yêu cầu nền móng vững chắc. Một trong những ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là mang lại hiệu quả kinh tế cao, do tận dụng tối đa vật liệu và tiết kiệm chi phí trong dài hạn. 

Tuy nhiên, vì yêu cầu kỹ thuật cao và quy trình thi công phức tạp, chỉ những đơn vị có chuyên môn sâu mới đủ khả năng thực hiện thành công.

Tường vây đào bằng gầu ngoạm

Phương pháp thi công bằng gầu ngoạm phù hợp với các tường vây có độ dày từ 600mm đến 1500mm. Trong quá trình thi công, gầu ngoạm được hạ xuống rãnh đào để lấy đất ra ngoài, giúp tạo không gian để đổ bê tông hoặc ép các khối đá lớn vào bên trong nhằm gia cố kết cấu.

Để đảm bảo độ chắc chắn, hệ thống dẫn hướng sẽ được đặt vào rãnh với số vòng luồn dao động từ 5 đến 6 vòng, giúp cố định phần tường vây trong quá trình thi công. Trong số các loại gầu ngoạm, gầu thủy lực có lực đóng lớn hơn, ít gây rung chấn và giảm tiếng ồn so với gầu ngoạm cơ khí, giúp hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh.

Công nghệ thi công tường vây bằng guồng xoắn 

Guồng xoắn là một thiết bị đặc biệt có khả năng đào đất liên tục, giúp rút ngắn thời gian thi công so với các phương pháp truyền thống. 

Với khả năng đào sâu lên đến 40m, phương pháp này phù hợp với nhiều loại địa hình, kể cả những vùng có đá siêu cứng mà các thiết bị thông thường khó có thể xử lý. Chính vì vậy, tường vây thi công bằng guồng xoắn thường được áp dụng trong các dự án cần độ chính xác cao và điều kiện đất phức tạp.

Tường vây tầng hầm 

Tường vây tầng hầm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và duy trì sự ổn định của các công trình ngầm như tầng hầm, gara, đường hầm hoặc các hệ thống cơ sở hạ tầng dưới lòng đất. Loại tường này thường được làm từ bê tông cốt thép, đảm bảo khả năng chịu lực tốt và chống thấm hiệu quả.

Quy trình thi công tường vây tầng hầm bao gồm việc đào đất bằng gầu ngoạm hoặc guồng xoắn, sau đó đổ bê tông vào hố đào đã được giữ ổn định nhờ dung dịch bentonite hoặc polymer. Hai loại dung dịch này có tác dụng tạo thành lớp màng bảo vệ giúp duy trì hình dạng hố đào trước khi bê tông được đổ vào.

Ứng dụng thực tế của tường vây

Với khả năng chịu lực tốt, chống thấm hiệu quả và hỗ trợ bảo vệ môi trường, tường vây ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng từ tầng hầm, công trình ngầm đến các công trình cao tầng và hạ tầng giao thông. Dưới đây là những ứng dụng quan trọng của tường vây:

Tầng hầm và các công trình ngầm

Trong các công trình có tầng hầm sâu hoặc đường hầm ngầm, tường vây đóng vai trò thiết yếu trong việc chống thấm, duy trì sự ổn định cho nền móng và ngăn chặn các hiện tượng sụt lún nguy hiểm. 

Nhờ kết cấu kiên cố, tường vây giúp giảm thiểu rủi ro khi thi công, đặc biệt là ở những khu vực có nền đất yếu hoặc mực nước ngầm cao. Nếu không có giải pháp chống thấm tốt, nước ngầm có thể thấm vào công trình, gây ảnh hưởng đến kết cấu và tuổi thọ của công trình.

Hơn nữa, tường vây còn giúp bảo vệ khu vực thi công khỏi tác động của địa chất xung quanh. Khi đào sâu dưới lòng đất, áp lực từ các lớp đất bên ngoài có thể gây ra sự dịch chuyển hoặc nứt vỡ nếu không có hệ thống bảo vệ phù hợp. Tường vây không chỉ giúp duy trì sự ổn định của hố đào mà còn hạn chế những tác động tiêu cực lên các công trình lân cận, tránh tình trạng sụt lún bất ngờ.

Công trình cao tầng và các dự án xây dựng lớn

Các tòa nhà cao tầng thường có yêu cầu chịu tải lớn, đồng thời cần có hệ thống bảo vệ chắc chắn để giảm thiểu tác động của môi trường bên ngoài. Tường vây giúp gia tăng độ vững chắc của công trình bằng cách phân tán tải trọng xuống nền đất, đảm bảo kết cấu tổng thể được duy trì ổn định trong thời gian dài.

Ngoài ra, trong các khu đô thị đông đúc, nơi có nhiều công trình sát nhau, vấn đề chấn động do thi công hoặc rung động từ giao thông là một thách thức lớn. Tường vây có thể đóng vai trò như một lớp chắn, giảm thiểu những rung động này, từ đó bảo vệ kết cấu của các công trình lân cận, giúp chúng không bị ảnh hưởng bởi những tác động từ bên ngoài.

Đường hầm và hệ thống giao thông ngầm

Tường vây đặc biệt quan trọng trong các dự án giao thông ngầm như đường hầm xe lửa, tàu điện ngầm hay bãi đỗ xe ngầm. Một trong những dạng tường vây được sử dụng phổ biến là tường vây Barrette, có khả năng chịu lực cao, giúp duy trì sự ổn định cho toàn bộ hệ thống hầm ngầm.

Trong các thành phố hiện đại, hệ thống giao thông công cộng phát triển mạnh mẽ, đòi hỏi các công trình ngầm phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người dân. Tường vây giúp chống sụt lún, bảo vệ hành lang di chuyển và giảm thiểu ảnh hưởng của địa chất khi xây dựng các công trình dưới lòng đất.

Công trình hạ tầng đô thị

Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, không gian mặt đất ngày càng trở nên hạn chế, dẫn đến nhu cầu mở rộng không gian ngầm. Các bãi đỗ xe ngầm là một giải pháp tối ưu giúp giảm tải cho hệ thống giao thông trên mặt đất. Nhờ tường vây, các bãi đỗ xe có thể được xây dựng một cách an toàn, bền vững và hiệu quả.

Ngoài ra, trong các dự án bảo vệ bờ sông, hồ, biển, tường vây đóng vai trò quan trọng trong việc chống xói mòn và giữ ổn định địa hình. Những khu vực ven biển hoặc gần nguồn nước thường phải đối mặt với tình trạng xâm thực, gây ảnh hưởng đến môi trường và an toàn của con người. Tường vây giúp ngăn nước xâm nhập, bảo vệ các khu vực dân cư và đảm bảo sự phát triển bền vững cho các công trình ven biển.

Bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai

Một trong những ứng dụng quan trọng khác của tường vây là trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. Đặc biệt, tường vây giúp giảm thiểu tác động của thiên tai như lũ lụt và xói lở đất. Khi xảy ra mưa lớn hoặc nước lũ dâng cao, các khu vực không có hệ thống phòng vệ tốt sẽ dễ bị ngập úng, gây thiệt hại nghiêm trọng cho đời sống và sản xuất.

Tường vây có thể được xây dựng như một giải pháp ngăn nước lũ, bảo vệ các khu dân cư khỏi nguy cơ ngập lụt. Bên cạnh đó, trong các dự án đê điều, bờ kè, tường vây giúp ổn định địa chất, ngăn chặn tình trạng sạt lở, góp phần bảo vệ hệ sinh thái và giữ gìn cảnh quan thiên nhiên.

Ứng dụng trong công trình công nghiệp

Trong lĩnh vực công nghiệp, tường vây được sử dụng để bảo vệ các khu vực nhạy cảm như phòng thí nghiệm, nhà máy sản xuất, kho chứa hóa chất, đảm bảo an toàn và cách ly với môi trường bên ngoài. Những khu vực này thường có yêu cầu đặc biệt về độ bền vững và chống rung động, do đó, việc sử dụng tường vây là một giải pháp hiệu quả để đảm bảo an toàn và giảm thiểu rủi ro.

Hy vọng rằng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn toàn diện về tường vây là gì, cũng như vai trò quan trọng của nó trong các công trình xây dựng. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp xây dựng tối ưu, hãy cân nhắc áp dụng tường vây để đảm bảo công trình của bạn luôn vững chắc, an toàn và bền vững theo thời gian.