Phát triển hàng trăm KM METRO và bài toán an toàn dưới lòng đô thị

Nhu cầu metro lớn, không gian ngầm đô thị nhiều thách thức

Sau nhiều năm chuẩn bị và triển khai những tuyến metro đầu tiên, Việt Nam đang bước vào giai đoạn đẩy mạnh phát triển đường sắt đô thị, đặc biệt tại hai trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước.

Tại Hà Nội, theo định hướng phát triển đường sắt đô thị công bố năm 2024, thành phố đặt mục tiêu hoàn thành khoảng 410 km vào năm 2035 và tiếp tục mở rộng mạng lưới sau đó. Quy hoạch tổng thể Thủ đô được phê duyệt năm 2026 còn đặt tầm nhìn mạng lưới đường sắt đô thị với quy mô hơn 1.000 km. TP.HCM cũng đặt mục tiêu phát triển khoảng 355 km đến năm 2035, đồng thời đẩy nhanh chuẩn bị và triển khai các tuyến mới để từng bước hình thành mạng lưới giao thông công cộng sức chở lớn.

Những con số này cho thấy metro không còn là các dự án giao thông đơn lẻ mà đang trở thành một trụ cột của chiến lược phát triển đô thị hiện đại. Nhưng cùng với yêu cầu đẩy nhanh tiến độ và mở rộng quy mô đầu tư là những thách thức kỹ thuật ngày càng lớn.

Khác với công trình trên mặt đất, thi công metro diễn ra trong môi trường địa chất khó quan sát trực tiếp. Tại Hà Nội, nhiều khu vực có nền đất yếu, địa tầng biến đổi phức tạp và mực nước ngầm cao. Ở TP.HCM, các lớp trầm tích mềm cùng điều kiện nước ngầm cũng đặt ra những yêu cầu đặc biệt cho xây dựng công trình ngầm. Đáng chú ý, nhiều tuyến metro phải đi qua các khu vực đô thị lâu đời, nơi tập trung nhà dân, cao ốc, công trình lịch sử, đường giao thông và hạ tầng kỹ thuật ngầm.

Trong điều kiện đó, thách thức không chỉ là xây dựng thành công một đường hầm hay hệ thống nhà ga, mà còn phải kiểm soát tác động của quá trình thi công đến môi trường xung quanh, bảo đảm an toàn cho công trình hiện hữu và hạn chế ảnh hưởng đến đời sống đô thị. Đây là lý do công tác quan trắc, dự báo và quản lý rủi ro địa kỹ thuật giữ vai trò vô cùng quan trọng trong xây dựng các dự án metro.

Quan trắc – Từ yêu cầu kỹ thuật đến năng lực kiểm soát rủi ro

Trong quá trình đào hầm, những thay đổi về trạng thái nền đất có thể gây chuyển vị hoặc tác động đến các công trình xung quanh. Các biến đổi này đôi khi rất nhỏ, khó nhận biết bằng mắt thường nhưng có thể là tín hiệu sớm của những nguy cơ cần được kiểm soát.

Theo TS. Phùng Đức Long, Chủ tịch Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam (VSSMGE), một trong những hạn chế thường gặp trong xây dựng công trình ngầm là bố trí hệ thống quan trắc chưa phù hợp với điều kiện thực tế. Chẳng hạn, các điểm đo chỉ được đặt phía trên trục hầm mà bỏ qua công trình lân cận, hoặc chưa bao phủ đầy đủ những khu vực có nền đất yếu và công trình nhạy cảm. Điều này có thể khiến những biến động đáng lưu ý không được phát hiện kịp thời trong quá trình đào ngầm.

Tuy nhiên, theo TS. Phùng Đức Long, giá trị cốt lõi của quan trắc không chỉ nằm ở thiết bị hay lượng dữ liệu thu thập được, mà ở khả năng phân tích, dự báo và chuyển hóa dữ liệu thành quyết định thi công phù hợp trước khi nguy cơ trở thành sự cố thực tế.

Thực tế tại nhiều dự án metro lớn trên thế giới cho thấy, dữ liệu quan trắc giúp kỹ sư chủ động điều chỉnh biện pháp thi công ngay khi xuất hiện xu hướng biến dạng bất thường, thay vì chờ đến khi các thông số vượt ngưỡng cảnh báo. Từ việc tăng tần suất theo dõi, điều chỉnh thông số vận hành máy đào hầm đến áp dụng các giải pháp kỹ thuật bổ sung, mọi quyết định đều cần dựa trên sự đánh giá đồng bộ giữa dữ liệu thực tế, điều kiện địa chất và kinh nghiệm của đội ngũ chuyên môn.

Cách tiếp cận chủ động này không chỉ góp phần bảo đảm an toàn cho công trình và hạ tầng đô thị hiện hữu, mà còn giúp tối ưu giải pháp kỹ thuật, kiểm soát tiến độ và chi phí thi công. Đây cũng là kinh nghiệm đang từng bước được tích lũy, ứng dụng tại các dự án đường sắt đô thị ở Việt Nam.

Từ kinh nghiệm quốc tế và thực tiễn trong nước, có thể thấy quan trắc không đơn thuần là hoạt động đo đạc để kiểm tra mức độ an toàn, mà là một phần của quản trị rủi ro, kết nối dự báo thiết kế với quyết định điều hành thi công thực tế. Khi số lượng dự án metro gia tăng, yêu cầu đặt ra không chỉ là đầu tư hệ thống quan trắc hiện đại cho từng công trình, mà còn là xây dựng năng lực phân tích dữ liệu, quy trình cảnh báo và đội ngũ nhân lực đủ khả năng nhận diện, xử lý các tình huống phức tạp.

TS. Phùng Đức Long nhận định, tăng số lượng cảm biến không đồng nghĩa với việc công trình sẽ an toàn hơn; trong một số trường hợp, dữ liệu quá nhiều còn gây nhiễu thông tin, vượt quá khả năng xử lý của đội ngũ kỹ thuật. “Trong thực tế công trình ngầm hiện đại, điểm yếu lớn nhất thường không nằm ở số lượng cảm biến, mà nằm ở con người và quy trình xử lý số liệu đo. Tại những dự án lớn, dễ xảy ra tình trạng ‘giàu số liệu nhưng nghèo hiểu biết’”, ông nhấn mạnh.

Khi Việt Nam đồng loạt triển khai nhiều tuyến metro, vai trò của các doanh nghiệp trong nước có kinh nghiệm thực chiến càng trở nên quan trọng. Đội ngũ kỹ sư được đào tạo bài bản, am hiểu điều kiện địa chất bản địa và tích lũy kinh nghiệm từ các dự án thực tế sẽ là nền tảng để tiếp nhận, ứng dụng hiệu quả công nghệ quốc tế, từng bước làm chủ kỹ thuật và nâng cao năng lực kiểm soát rủi ro trong thi công công trình ngầm.

Ví dụ tại dự án Metro Line 3 Nhổn – ga Hà Nội. Trong quá trình thi công hầm bằng máy TBM, hệ thống quan trắc được sử dụng để theo dõi biến động nền đất và các công trình lân cận, kết hợp với giám sát thông số vận hành máy đào. Trên cơ sở phân tích dữ liệu thực tế tại từng khu vực, đội ngũ kỹ thuật đã phối hợp với tổng thầu và các chuyên gia để rà soát, điều chỉnh thông số vận hành và phương án thi công phù hợp với điều kiện địa chất, nhằm kiểm soát tác động đến khu vực xung quanh. Cách tiếp cận chủ động này không chỉ góp phần bảo đảm an toàn cho công trình và hạ tầng đô thị hiện hữu, mà còn giúp tối ưu giải pháp kỹ thuật, kiểm soát tiến độ và chi phí thi công. Đây cũng là những kinh nghiệm thực tiễn quan trọng để các doanh nghiệp và đội ngũ kỹ sư Việt Nam tích lũy năng lực, từng bước làm chủ công nghệ xây dựng công trình ngầm.

GEOTEC HANOI 2026: Tìm lời giải cho bài toán an toàn công trình ngầm

Trong bối cảnh nhu cầu phát triển hạ tầng ngầm ngày càng lớn, việc cập nhật tiến bộ khoa học, chia sẻ kinh nghiệm quốc tế và nâng cao năng lực chuyên môn trở nên cấp thiết.

Đây cũng là lý do chủ đề “Mô hình hóa và Quan trắc địa kỹ thuật” được lựa chọn thảo luận tại Hội nghị quốc tế về Địa kỹ thuật vì sự phát triển bền vững hạ tầng – GEOTEC HANOI 2026, diễn ra ngày 26–27/11/2026 tại Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội.

Hội nghị do Tập đoàn FECON, Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam cùng Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Trung Quốc đồng tổ chức, quy tụ hơm 1000 các nhà khoa học, chuyên gia và doanh nghiệp trong lĩnh vực địa kỹ thuật từ nhiều quốc gia.

Trong các chủ đề trọng tâm, Mô hình hóa và Quan trắc địa kỹ thuật được kỳ vọng là diễn đàn trao đổi chuyên sâu về phương pháp, công nghệ và kinh nghiệm kiểm soát rủi ro trong xây dựng hạ tầng. Cùng với đó, các chủ đề Công trình hầm và Không gian ngầm, Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong địa kỹ thuật sẽ mở rộng thảo luận về khả năng kết hợp dữ liệu quan trắc với mô hình số và công cụ phân tích hiện đại.

Với Việt Nam, giá trị của những trao đổi này không chỉ nằm ở việc tiếp cận công nghệ hay tiêu chuẩn quốc tế, mà còn ở khả năng chuyển hóa tri thức thành giải pháp phù hợp với điều kiện địa chất bản địa. Điều đó đòi hỏi sự kết hợp giữa kinh nghiệm của các chuyên gia quốc tế và năng lực thực chiến của đội ngũ kỹ sư, doanh nghiệp Việt Nam, những người trực tiếp triển khai, tích lũy kinh nghiệm và xử lý các tình huống phức tạp tại công trường.

Từ những dự án metro đầu tiên đến kế hoạch phát triển hàng trăm kilômét đường sắt đô thị, Việt Nam đang đứng trước cơ hội lớn để từng bước làm chủ công nghệ xây dựng công trình ngầm. Với những đô thị ngày càng phát triển sâu xuống lòng đất, thành công của một tuyến metro không chỉ được đo bằng chiều dài đường hầm hay tiến độ thi công, mà còn bằng khả năng bảo đảm an toàn cho cả không gian đô thị phía trên.