Khơi nguồn vật liệu đắp đường từ cát biển

Hiệu quả bước đầu từ dùng cát biển đắp đường

Thông tin tại hội thảo, ông Nguyễn Quang Dũng, Phó Phòng kỹ thuật thẩm định, Ban QLDA Mỹ Thuận (Bộ Giao thông Vận tải) báo cáo kết quả nghiên cứu thí điểm ban đầu về sử dụng cát biển trong xây dựng đường cao tốc tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Ông Dũng cho biết, cát biển và cát sông đã được sử dụng để đắp toàn bộ tuyến đường hoàn trả ĐT.978, Đồng bằng sông Cửu Long.

Đến nay, toàn tuyến hoàn thành và cho xe lưu thông, tận dụng cả xe công trường.

Kết quả, kiểm tra chất lượng trong thi công, cát biển đều đáp ứng yêu cầu đối với đường cao tốc.

Quan trắc lún và chuyển vị ngang, bố trí 6 mặt cắt đang được thực hiện theo dõi và phân tích, đánh giá do liên quan đến quá trình thi công.

Riêng độ lún trên mặt đường sau thời gian hoàn thành gần 2 tháng tại tim biến động từ 12mm – 41mm.

Phân tích đối với 19 chỉ tiêu mẫu trầm tích cát biển cho 3 mẫu trên phương tiện vận chuyển trước khi bơm lên bãi tập kết. 

Kết quả cho thấy các chỉ số đều nằm trong giới hạn cho phép (cho phép của QCVN 43:2017/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng trầm tích (trầm tích nước mặn, nước lợ).

Cũng theo ông Dũng, phân tích 8 mẫu nước mặt vào tháng 4 (chưa thi công), tháng 5, 6, 7/2023, kết quả cho thấy chưa có bằng chứng về việc thi công đắp cát biển làm tăng độ mặn và hàm lượng Clorua trong nước mặt.

Ông Dũng cho biết, đến nay Ban QLDA Mỹ Thuận và Viện Chiến lược và Phát triển GTVT đã phối hợp trình Bộ GTVT xem xét góp ý và tiếp tục hoàn thiện, triển khai theo quy định.

Mục tiêu là rà soát và xây dựng một số định mức liên quan đến công tác khai thác, vận chuyển và thi công thí điểm cát biển làm vật liệu đắp nền đường làm căn cứ xây dựng đơn giá, xác định dự toán chi phí đầu tư xây dựng công trình.

Đắp đường từ vật liệu tro xỉ nhiệt điện kết hợp cát mặn

Cũng tại hội thảo, đại diện Đại học Xây dựng Hà Nội trình bày kết quả đề tài Nghiên cứu sử dụng tro xỉ nhiệt điện kết hợp với cát mặn để đắp nền đường ven biển.

Theo đánh giá kết quả nghiên cứu của Đại học Xây dựng Hà Nội cho thấy, đoạn tuyến trong quá trình thi công nền, mặt đã được thử tải bằng các phương tiện xe tải hạng nặng cho thấy sự ổn định của công trình nền, mặt.

Sau khi thi công xong, xe tải nặng chở 25m3 cát cũng đã lưu thông trên đoạn tuyến và kết quả quan trắc cho thấy nền, mặt đường không phát sinh các biến dạng ngoài phạm vi cho phép. Mặt đường không bị nứt gãy.

Về quan trắc lún, kết quả theo dõi sau 6 tháng cho thấy nền mặt đường đạt ổn định. Nhóm nghiên cứu cũng đã tiến hành cho xe tải nặng chở 25m3 cát chạy trên nền mặt đường và quan trắc đạt yêu cầu.

Về quan trắc nứt, mặt đường bê tông đầm lăn được thiết kế liền mạch, chỉ có 1 khe dọc phân chia 2 nửa đường trên đoạn 70m cuối tuyến và 1 khe ngang phân tách đoạn 70m cuối tuyến và đoạn 30m đầu tuyến. 

Kết quả khảo sát theo các thời điểm 3 tháng, 6 tháng sau khi thi công cho thấy mặt đường ổn định, chủ yếu xuất hiện 1 số vết nứt tại mạch ngừng thi công.

Đại học Xây dựng Hà Nội kết luận, kết quả thu thập, khảo sát và đánh giá chất lượng, trữ lượng và đặc tính các nguồn cấp tro, xỉ, cát nhiễm mặn và nước mặn cho thấy tiềm năng ứng dụng lớn của các loại vật liệu phi truyền thống này. 

Cần đánh giá tác động môi trường, hệ sinh thái cẩn trọng

Chia sẻ tại hội thảo, ông Nguyễn Quang Hiệp - Phó vụ trưởng Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) - cho biết các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đang triển khai 8 dự án đường cao tốc, với tổng cộng 463km chạy qua 10 tỉnh.

Các dự án này có nhu cầu về cát san lấp rất lớn, cần khoảng 53,7 triệu m3 cát san lấp nền. Trong đó, nhu cầu cát san lấp nền của các dự án năm 2023 khoảng 16,78 triệu m3, năm 2024 khoảng 23,63 triệu m3.

Và để giải quyết tình trạng khan hiếm cát đắp nền cao tốc ở đồng bằng sông Cửu Long, đến nay các bộ, ngành đã cấp phép 64 giấy phép khai thác cát với tổng trữ lượng khoảng 80 triệu m3, nhưng trữ lượng cát san lấp nền đường chỉ khoảng 37 triệu m3, đáp ứng 70% nhu cầu của 8 dự án cao tốc trong vùng.

Trong đó, lượng cát đổ về 2 nhánh chính của sông Tiền, sông Hậu hiện nay chỉ đáp ứng 10% nhu cầu khai thác và nguồn cát tự nhiên của vùng đồng bằng sông Cửu Long ngày càng cạn kiệt.

Bên cạnh đó, thời gian qua Bộ Tài nguyên và Môi trường đã lựa chọn 6 vùng biển Sóc Trăng để khai thác cát biển đắp nền cao tốc, phạm vi khai thác cát biển cách bờ 10-25km, độ sâu 10-30m, với tổng trữ lượng khai thác khoảng 14 tỉ m3 cát biển.

Theo ông Nguyễn Văn Sinh - Thứ trưởng Bộ Xây dựng, các công trình hạ tầng giao thông nói chung và công trình đường bộ cao tốc nói riêng thường được cấu tạo với các lớp vật liệu nền, móng, mặt đường.

Trừ các đoạn tuyến đi qua các vùng địa hình đồi núi, trung du có cấu tạo nền đường dạng đào, đắp hỗn hợp có thể tận dụng vật liệu lân cận.

Còn lại các đoạn tuyến đường đi qua vùng đồng bằng thường gặp nền đất yếu, đòi hỏi phải có giải pháp xử lý nền, thay đất, tôn cao độ nền, dẫn đến khối lượng vật liệu đất, cát đắp nền cần sử dụng rất lớn.

Ví dụ, việc triển khai 4 dự án cao tốc tại vùng đồng bằng sông Cửu Long trong giai đoạn 2022-2025 sẽ cần khoảng 36 triệu m³ cát đắp nền.

Với giải pháp sử dụng cát sông để đắp nền đường như hiện nay thì trữ lượng của các mỏ cát đang được cấp phép khai thác trong khu vực An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long sẽ không đáp ứng đủ yêu cầu.

Đồng thời gây ra tình trạng xói mòn, sạt lở bờ sông, thu hẹp đất liền, làm thay đổi dòng chảy tự nhiên, tác động xấu đến môi trường, đời sống an sinh xã hội.

Vì thế, ông Sinh cho rằng cần nghiên cứu sử dụng các loại vật liệu thay thế cát sông trong công trình hạ tầng giao thông như: cát biển, tro xỉ nhiệt điện hay nghiên cứu sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép thay thế một phần đường đắp.

Tuy nhiên cần phải có đánh giá tác động môi trường, hệ sinh thái cẩn trọng nếu khai thác cát biển quy mô lớn, cũng như có nghiên cứu cụ thể để khẳng định tính hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật và môi trường đối với phương án sử dụng cầu cạn.