Sử dụng hiệu quả nguồn vật liệu cho dự án hạ tầng giao thông

Nghiên cứu các vật liệu thay thế 

Công trình đường bộ nói chung bao gồm cả đường cao tốc thường được cấu tạo gồm các lớp vật liệu nền, móng, mặt đường. Những 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. Do vậy, khối lượng vật liệu đất, cát cần sử dụng rất lớn.

Theo Bộ Xây dựng, khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) trong giai đoạn 2022-2025 sẽ đồng loạt triển khai 4 dự án xây dựng đường bộ cao tốc với nhu cầu khoảng 36 triệu mét khối cát đắp nền. Trong khi đó, trữ lượng của các mỏ cát đang được cấp phép khai thác tại một số tỉnh như: An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long... sẽ khó đáp ứng đủ nhu cầu.

Binh đoàn 12 - Tổng công ty Xây dựng Trường Sơn (Bộ Quốc phòng) thi công cầu trên tuyến cao tốc Bắc - Nam. Ảnh: ĐÌNH HUY

Việc 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 sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép thay thế một phần đường đắp đang được thực hiện ở nước ta. Đối với phương án sử dụng cát biển, Ban Quản lý dự án Mỹ Thuận (Bộ Giao thông vận tải) đã so sánh chỉ tiêu cơ lý của cát biển tại Trà Vinh, Sóc Trăng, kết quả cho thấy các chỉ tiêu cơ lý của mẫu cát biển cơ bản đáp ứng yêu cầu về vật liệu đắp nền đường.

Đồng thời đã thi công thí điểm đoạn dài 300m, đắp nền bằng cát biển tại đường hoàn trả cho đường tỉnh 978, tuyến đường giao với cao tốc Hậu Giang-Cà Mau. Công tác theo dõi, quan trắc đoạn thí điểm này dự kiến kết thúc vào tháng 12-2023 và kết quả sẽ được hội đồng của Bộ Giao thông vận tải đánh giá.

Nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã tiến hành thu thập thông tin, khảo sát, đánh giá, thí nghiệm việc sử dụng tro, xỉ từ các nhà máy nhiệt điện để đắp nền đường.

Theo đó, từ nghiên cứu tổng quan, kết quả thí nghiệm sơ bộ cho thấy tro, xỉ được phép sử dụng trong xây dựng nền đường. Tuy nhiên, tro, xỉ rất dễ có nguy cơ bị hóa lỏng, khối đắp có thể bị mất ổn định nếu vật liệu bị bão hòa nước, do vậy bắt buộc phải có biện pháp phòng nước tốt cho khối đắp bằng tro, xỉ.

Nhóm nghiên cứu đánh giá tiềm năng ứng dụng của các loại vật liệu phi truyền thống như tro, xỉ, cát nhiễm mặn là rất lớn. Việc kết hợp tro, cát mặn, nước mặn trong xây dựng nền mặt đường ở khu vực ven biển, hải đảo là khả thi với giá thành cạnh tranh, phù hợp với trình độ kỹ thuật, công nghệ, nhân công hiện hành. Trước khi áp dụng rộng rãi cần tiếp tục thử nghiệm và hoàn thiện các quy trình sản xuất, thi công, nghiệm thu cũng như ban hành chính thức các tiêu chuẩn, hướng dẫn kỹ thuật.

Có thể xây cầu cạn thay cho xử lý nền đất yếu

Với các dự án hạ tầng giao thông đi qua khu vực nền đất yếu, việc chống lún, bảo đảm tính ổn định của công trình thường mất nhiều thời gian, công sức. Thay vì xử lý nền đất yếu, có thể xây dựng cầu cạn bằng bê tông cốt thép đi qua những khu vực này. Ưu điểm của giải pháp cầu cạn là ổn định lâu dài, an toàn trong khai thác, chi phí duy tu, bảo dưỡng nhỏ, diện tích thu hồi đất hẹp hơn nên giảm chi phí giải phóng mặt bằng.

Bên cạnh đó, giải pháp này cũng hạn chế can thiệp vào thiên nhiên, giải quyết được bài toán thiếu hụt vật liệu đắp nền đường. Tuy nhiên, nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu lớn, việc mở rộng đường phức tạp hơn so với nền đường đắp.

Tiến sĩ Lê Văn Cư, Viện trưởng Viện Kinh tế xây dựng (Bộ Xây dựng) đề nghị, cần khuyến khích mở rộng phạm vi sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép trong xây dựng công trình giao thông ở ĐBSCL. Đối với đường cao tốc, cần xem xét phương án kết hợp đắp cát nền đường với cầu cạn ở một số đoạn tuyến, phù hợp với khả năng bố trí vốn đầu tư.

Hiện nay, tại một số dự án cao tốc đang triển khai ở ĐBSCL cần rà soát kỹ trữ lượng cát đắp nền và khả năng cung ứng cho các dự án. Nếu không đủ cát có thể xem xét điều chỉnh thiết kế một số đoạn tuyến theo phương án xây dựng cầu cạn.

Đánh giá về giải pháp xây dựng cầu cạn, Thứ trưởng Bộ Xây dựng Nguyễn Văn Sinh nhấn mạnh, hiện nay, năng lực sản xuất xi măng và thép của Việt Nam rất lớn, nguồn cung dồi dào. Với sự chủ động về khả năng cung cấp xi măng, sắt, thép trong nước, giải pháp xây dựng đường trên cao bằng kết cấu bê tông cốt thép thay cho đường đắp bước đầu sẽ có nhiều thuận lợi. Xây dựng cầu cạn phù hợp đối với những khu vực có địa hình đất yếu như ĐBSCL, địa hình chia cắt như Tây Bắc, Đông Bắc hoặc khu vực nhiều mưa lũ như miền Trung.

Theo Thứ trưởng Nguyễn Văn Sinh, mặc dù có suất đầu tư cao hơn đường đắp nhưng với sự tiến bộ của công nghệ bê tông có thể áp dụng một số giải pháp để hạ chi phí của các dự án đường trên cao như: Sử dụng bê tông có chất lượng cao, kéo dài nhịp, giảm số lượng trụ, giảm chi phí lao lắp dầm... Đặc biệt, phương án xây dựng cầu cạn sẽ rất hiệu quả nếu tính toán chi phí cho cả vòng đời của dự án bao gồm cả tổng chi phí bảo trì theo thời gian sử dụng, cùng các tiêu chí về kinh tế-xã hội-môi trường.

Thứ trưởng Nguyễn Văn Sinh cho biết, Bộ Xây dựng sẽ phối hợp với Bộ Giao thông vận tải, các bộ, ngành liên quan nghiên cứu, sớm đề xuất với Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ các giải pháp sử dụng vật liệu xây dựng hiệu quả. Qua đó góp phần tháo gỡ khó khăn thiếu vật liệu san nền cho các dự án hạ tầng giao thông, đặc biệt là dự án cao tốc Bắc-Nam phía Đông giai đoạn 2021-2025.