Nút giao cao tốc Vĩnh Hảo - Phan Thiết với quốc lộ 28 chậm tiến độ do thiếu nguồn đất đắp nền - Ảnh: ĐỨC TRONG
Viễn cảnh thiếu vật liệu được dự báo sẽ rất căng thẳng khi nước ta đang phấn đấu đến năm 2030 có 5.000km. Vậy có thể tìm giải pháp nào thay thế?
Vật liệu mới: còn rất e ngại, phải chờ
Theo rà soát của các bộ ngành, công suất khai thác cát ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long ở mức khoảng 17 triệu m3/năm (trong đó cát san lấp là 14 triệu m3).
Tuy nhiên, trữ lượng cát san lấp hiện tại chỉ còn khoảng 37 triệu m3, đáp ứng khoảng 70% nhu cầu của hàng loạt dự án cao tốc sẽ triển khai đồng loạt trong thời gian tới là khoảng 47,8 triệu m3. Trong đó, năm 2023 cần khoảng 17,8 triệu m3, năm 2024 khoảng 28,4 triệu m3.
Một cán bộ từng quản lý dự án cao tốc chia sẻ: chúng ta đang phấn đấu đến năm 2030 sẽ có 5.000km cao tốc, riêng đến năm 2025 Đồng bằng sông Cửu Long cần hoàn thành 400km cao tốc.
Hiện nguồn vật liệu cát đắp cho các dự án cao tốc ở phía Nam đang trông chờ từ các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long thì với khối lượng cát san lấp khổng lồ, việc khan hiếm cát tới đây được đánh giá rất căng thẳng.
Cũng theo vị này, nếu chúng ta khai thác cát sông quá nhiều sẽ có nguy cơ ảnh hưởng đến dòng chảy, tác động đến hệ sinh thái ở hai bên bờ sông. Bởi thế, việc tìm kiếm phương án, trong đó tìm nguồn vật liệu mới thay thế cát sông là cấp bách.
Với phương án sử dụng tro xỉ, cát biển cũng đã từng đặt vấn đề nhiều năm qua, tuy nhiên, dường như thời gian qua việc nghiên cứu nguồn vật liệu mới để ứng dụng thực tế vẫn diễn ra khá chậm.
Lý do là từ khi nghiên cứu đến ứng dụng thực tế liên quan đến nhiều bộ ngành. Thực tế hơn là có cả sự e ngại về chất lượng và tâm lý sợ trách nhiệm trước nguồn nguyên liệu mới này.
Nhớ lại ba năm trước, phương án dùng tro xỉ nhiệt điện làm vật liệu cho các tuyến cao tốc cũng đã được nhiều bộ ngành và địa phương bàn tới nhưng đến nay vẫn "bế tắc".
Cụ thể, trong lúc tro xỉ đang tồn đọng quá nhiều, khả năng quá tải ở các mỏ chứa thì tỉnh Bình Thuận đề xuất tận dụng nguồn này. Bộ Xây dựng đã ban hành các quy chuẩn, tiêu chuẩn để cho phép tận dụng tro xỉ nhiệt điện Vĩnh Tân làm vật liệu san lấp công trình giao thông.
Tuy nhiên, Bộ Giao thông vận tải còn e ngại bởi đặc thù cao tốc cần yếu tố kỹ thuật cao, trong khi nguồn tro xỉ quá mới mẻ nên không dùng phương án này được.
Còn với vật liệu từ cát biển, Bộ Tài nguyên và Môi trường đang xây dựng dự án đánh giá tài nguyên khoáng sản, phục vụ khai thác cát biển, đáp ứng nhu cầu san lấp các dự án đường cao tốc và hạ tầng giao thông, đô thị vùng Đồng bằng sông Cửu Long, dự kiến sẽ triển khai thực hiện trong năm 2023.
Bên cạnh đó, Bộ Giao thông vận tải cũng đang chủ động chỉ đạo triển khai thi công thử nghiệm cát biển sử dụng cho các dự án hạ tầng giao thông khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Dự kiến sẽ có kết quả đánh giá vào cuối năm 2023 và nhanh nhất phải đến cuối năm 2023 mới có thể xác định được khả năng sử dụng.
Để không bị gián đoạn, nhiều nhà thầu cao tốc Vĩnh Hảo - Phan Thiết chấp nhận bù lỗ đi mua mỏ đất thương mại này ở xã Hồng Liêm, huyện Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận - cách xa công trường khoảng 40km - Ảnh: ĐỨC TRONG
Qua đầm lầy: cầu cạn là tối ưu?
Theo PGS.TS Tống Trần Tùng - nguyên vụ phó phụ trách Vụ Khoa học và Công nghệ (Bộ Giao thông vận tải), giải pháp thiết kế cầu cạn hiện nhiều nơi trên thế giới đang ưu tiên làm, chẳng hạn như ở Đài Loan hay Thái Lan.
Trong bối cảnh thiếu vật liệu như hiện nay, chúng ta cần ưu tiên cầu cạn (đi trên cao), đặc biệt nơi đi qua vùng đất yếu ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
"Gần 20 năm trước, vấn đề thiếu hụt cát và phương án xử lý nền đất yếu cũng đã đặt ra với cao tốc TP.HCM - Trung Lương. Lúc đó, đề xuất cầu cạn hàng chục km đi qua vùng đất yếu cũng có nhiều ý kiến phản biện ở góc độ so sánh chi phí xây dựng. Tuy nhiên, sau khi tính toán tổng thể lợi ích nhiều mặt, giải pháp làm cầu cạn đã được triển khai và đã chứng minh hiệu quả tới bây giờ", ông Tùng nói.
Nói về chênh lệch chi phí khi làm cầu cạn so với đôn nền, ông Tùng cho hay khi đề xuất dự án, cơ quan chức năng cần yêu cầu phía tư vấn đưa ra từ 2 - 3 phương án để so sánh, tính toán chọn giải pháp tối ưu. Hơn nữa, công nghệ thiết kế và thi công các dầm ở nước ta hiện nay đã tiến bộ, giá thành giảm đi rất nhiều.
"Nói đắt hay rẻ phải đánh giá tổng thể, cả vòng đời dự án. Bởi phương án cầu cạn có rất nhiều ưu điểm như tiết kiệm quỹ đất, giảm chi phí giải phóng mặt bằng, giảm khối lượng vật liệu, thi công nhanh, dễ thoát lũ. Phương án này cũng tránh khai thác cát quá nhiều gây sạt lở, nhất là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long", ông Tùng nói.
Còn theo TS Phạm Viết Thuận, viện trưởng Viện Kinh tế tài nguyên và môi trường, trên cơ sở thực địa vùng Nam Bộ, việc nghiên cứu khâu chuẩn bị đầu tư rất quan trọng như khảo sát, thiết kế, giải pháp thi công là phải tính toán rất kỹ trên từng lộ trình...
Trong đó, phương án làm cầu cạn ở vùng sông nước như Nam Bộ là phương án tối ưu. Hướng tuyến tránh đầm lầy cửa sông cũng sẽ được xem xét khi tính toán trong bước khảo sát tuyến đường của dự án. Từ những chi tiết trong khảo sát, thiết kế cũng sẽ giúp chúng ta giảm phụ thuộc quá lớn vào vật liệu san lấp nền.
Đối với các đoạn làm đường bằng, cũng lưu ý cần dựa vào mực nước biển và cao điểm đỉnh triều để đưa ra quyết định cao độ nền đường cho phù hợp.
Việc này cũng tránh được trường hợp đôn nền quá cao nhằm nâng giá trị khối lượng san lấp vì những lý do không khách quan. Nếu đôn nền quá cao sẽ ngốn nguồn vật liệu rất lớn, làm tăng chi phí tổng mức đầu tư, gây lãng phí. Đây cũng là vấn đề rất lớn, sắp tới cần bộ ngành hết sức quan tâm và rà soát.
Xáng cạp khai thác cát nhánh trái sông Hậu, đoạn xã Mỹ Hòa Hưng, TP Long Xuyên, An Giang để phục vụ cát cho cao tốc và các công trình trọng điểm - Ảnh: BỬU ĐẤU
Hiện Bộ Giao thông vận tải đang phối hợp với Bộ Tài nguyên và Môi trường nghiên cứu nguồn cát biển, dự kiến trong tháng tới sẽ thí nghiệm. Phương án dùng cát biển là khả thi nhất trong các loại vật liệu thay thế khác.
Việc này Chính phủ giao Bộ Tài nguyên và Môi trường làm đầu mối, Bộ Giao thông vận tải đã cử đại diện liên quan thực hiện. Còn nguồn tro xỉ liên quan tới Bộ Xây dựng và nhiều yêu cầu cao hơn.
Ông Uông Việt Dũng (chánh văn phòng Bộ Giao thông vận tải)
Cân nhắc ưu - khuyết điểm của cầu cạn
GS.TS Trần Chủng, nguyên cục trưởng Cục Giám định nhà nước về chất lượng công trình xây dựng (Bộ Xây dựng), cho hay ông từng đề xuất làm cầu cạn khi qua vùng đất yếu, địa chất không ổn định.
Việc tổ chức thi công cầu cạn có thể công xưởng hóa được nên tăng được tiến độ và kiểm soát chất lượng thi công tốt hơn. Về tầm nhìn dài hơn, cầu cạn sẽ hiệu quả và thân thiện môi trường.
Hiện nay, Đồng bằng sông Cửu Long mỗi năm tự lún 3,7 - 4cm nên nền đường sẽ luôn đối mặt tình trạng không ổn định so với cầu cạn. Tuy nhiên khi làm cầu cạn có chi phí đầu tư gấp ba lần so với đường.
Bên cạnh những ưu điểm của cầu cạn, PGS.TS Bùi Xuân Cậy, nguyên trưởng khoa công trình Đại học Giao thông vận tải, cho hay khi cầu cạn nứt, gãy việc dỡ dầm để thay bằng dầm khác, về kỹ thuật không khó nhưng phải cấm đường chờ thay dầm cầu thì rất phức tạp. Ngoài yếu tố môi trường, xe quá tải không kiểm soát được sẽ làm hỏng cầu cạn rất nhanh.
Ông Cậy cho rằng với vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nếu có đủ cát đắp nền đường sẽ bền vững hơn làm cầu cạn cùng với các lý do như đã nêu ở trên.
Cũng theo ông Cậy, nếu thiếu cát sông mà khai thác được cát biển để đắp nền đường là tốt nhất, tuy nhiên, cần có kết quả nghiên cứu và chọn loại cát, giải pháp phù hợp.
Về vật liệu đắp nền đường, GS.TS Trần Chủng cho hay từng có nhiều phương án đề xuất. Trước đây đã đề xuất dùng tro xỉ của nhà máy nhiệt điệt để làm đường.
Tuy nhiên, trong tro xỉ có lưu lại dư lượng một số chất hóa học không xử lý hết được gây ảnh hưởng không tốt tới môi trường, nhất là nguồn nước.
Với cát biển, cũng có nước sử dụng làm đường nhưng phải tìm được phương pháp pha chế, phối trộn vật liệu, phụ gia để đảm bảo được độ chặt, độ bền vững khi làm đường như cát sông hiện nay.
Cát biển mịn, hạt nhỏ, tỉ lệ đồng nhất nên cần phải có giải pháp chịu được tải trọng động, nhất là với đường cao tốc để đảm bảo chất lượng nền đường.
Để sử dụng cát biển làm đường cũng cần tính được bài toán chi phí so với cát sông. Đồng thời phải có giải pháp để xử lý độ mặn trong cát biển, không gây hại ra môi trường.
TUẤN PHÙNG
Tuyến quốc lộ 66 đang được xây dựng từ xỉ thép và xỉ xi măng tái chế ở Ấn Độ - Ảnh: India Today
Các nước tìm vật liệu mới để làm đường
Tháng 6-2022, TP Surat, bang Gujrat trở thành nơi đầu tiên ở Ấn Độ khánh thành tuyến đường cao tốc đầu tiên được làm 100% từ xỉ thép tái chế. Theo báo Economic Times (Ấn Độ), tuyến cao tốc sáu làn xe chạy làm từ phế thải công nghiệp này.
Có mặt tại lễ khánh thành tuyến đường, Bộ trưởng phụ trách ngành thép, ông Ram Chandra Prasad Singh, đã nhấn mạnh nhu cầu thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn và tăng tính hiệu quả sử dụng các nguồn tài nguyên như những gì đã làm với xỉ thép.
Việc dùng xỉ thép trong làm đường cũng sẽ giúp giải quyết sự thiếu hụt vật liệu tự nhiên, giảm tác động tới không khí, đất và nước. Theo nhà sản xuất thép AMNS India, mỗi km của tuyến cao tốc sử dụng khoảng 100.000 tấn xỉ thép tái chế từ nhà máy của họ tại Hazira.
Sau thành công với "con đường xỉ thép" ở Surat, Ấn Độ hiện đang tiếp tục xây dựng tuyến quốc lộ 66 dài 55km trở thành con đường trải bê tông xi măng đầu tiên làm từ xỉ thép và xỉ xi măng nối từ TP Mumbai (gần Nhà máy thép JSW) tới Dolvi và hiện đã làm xong 1km. Họ vẫn dùng công nghệ làm đường như ở Surat, chỉ khác chỗ đường ở Surat trải nhựa.
Báo India Today cho biết cứ mỗi tấn thép sản xuất ra lại thải ra 200kg xỉ thép. Tại Ấn Độ, mỗi năm thải ra khoảng 19 triệu tấn xỉ thép, chưa kể khoảng 140 triệu tấn nữa vẫn đang "đắp chiếu". Ước tính tới năm 2030 Ấn Độ thải khoảng 60 triệu tấn xỉ thép mỗi năm.
Đầu tháng 3 này, nhóm chuyên môn làm đường ở Ấn Độ đã cài các cảm biến vào bên trong con đường đang làm để thu thập dữ liệu và theo dõi các đặc điểm khác.
Dữ liệu thu thập được sẽ được dùng để cải thiện phương pháp làm đường từ xỉ thép cho những nơi khác. Cơ quan Đường cao tốc quốc gia Ấn Độ (NHAI) đang rất kỳ vọng vào công nghệ làm đường này. Họ mong muốn xây dựng thêm hàng ngàn km đường nữa trong khuôn khổ dự án phát triển đường sá cho cả nước.
Với việc dân số thế giới tiếp tục tăng cao và xu hướng đô thị hóa ngày càng mạnh, mỗi năm khoảng 40 tỉ tấn cát tự nhiên bị khai thác để đáp ứng nhu cầu xây dựng cũng ngày một tăng của thế giới.
Nhiều nước đã cấm khai thác quá mức cát sông hoặc cấm luôn việc này để bảo vệ môi trường, song song với nỗ lực tìm kiếm các nguồn vật liệu thay thế cho cát tự nhiên.
Nhiều năm qua, Liên minh châu Âu (EU) thúc đẩy dự án Smartsand (tạm dịch: cát thông minh), sản xuất cát nhân tạo phục vụ ngành công nghiệp xây dựng từ nguồn tro bay (fly ash), một phụ phẩm sinh ra trong quá trình hoạt động của các nhà máy nhiệt điện than và các lò đốt chất thải phát điện.
Loại cát nhân tạo có tên thương mại là Lypors™ này đã được đánh giá là loại vật liệu thay thế cát tự nhiên tiết kiệm và có chất lượng cao, có thể sử dụng tốt trong xây dựng.
Theo chuyên trang thông tin về ngành xây dựng Constrofacilitator, hiện có khá nhiều giải pháp vật liệu thay thế cho cát tự nhiên trong làm đường đã được đề xuất như: đá nghiền, rác thải xây dựng, nhựa đường tái chế, bê tông nghiền vụn, tro bay và xỉ của nhà máy nhiệt điện than, xỉ thải luyện kim...
Tại Nhật Bản, Tập đoàn xây dựng Maeda đã nghiên cứu cách tái chế nhựa đường và bê tông qua sử dụng thành nhựa đường tái chế có thể dùng tu sửa hoặc làm mới những con đường trải nhựa.
D.KIM THOA tổng hợp
Đăng ký tại đây
Bình luận hay