New solutions to protect slopes and prevent natural disasters in mountainous areas in Vietnam
Lê Bá Vinh
Trường Đại học Bách khoa TPHCM, ĐHQG TPHCM. Email: [email protected]
Hirahara Naoyuki
Công ty TNHH Okasan Livic Vietnam. Email: [email protected]
Nguyễn Hữu Phương
Công ty TNHH Okasan Livic Vietnam. Email: [email protected]
Lê Bá Khánh
Trường Đại học Bách khoa TPHCM, ĐHQG TPHCM. Email: [email protected]
Tô Lê Hương
Trường Đại học Bách khoa TPHCM, ĐHQG TPHCM. Email: [email protected]
Tóm tắt
Ở Việt Nam, quá trình phát triển đất đai nhanh chóng và biến đổi khí hậu đã dẫn đến tình trạng xói mòn đất ngày càng gia tăng, trở thành một vấn đề nghiêm trọng, có thể gây ra thiệt hại kinh tế đáng kể. Để ứng phó, giải pháp thảm chống xói mòn “TAKINO Filter” vốn đã được áp dụng tốt tại Nhật Bản, được giới thiệu như một giải pháp công nghệ cho Việt Nam. Bài báo này sẽ giới thiệu tổng quan về thảm chống xói mòn Takino Filter kết hợp với các ống thoát nước ngang qua (trường hợp lắp đặt thử nghiệm tại tỉnh Kon Tum, Việt Nam vào năm 2022). Kết quả đánh giá vào năm 2023 đã xác nhận hiệu quả tích cực của “TAKINO Filter” trong việc ngăn chặn xói mòn. Ngoài ra, bài báo cũng giới thiệu giải pháp giếng thu nước bằng tấm “Liner Plate” góp phần hạ mực nước ngầm, ngăn chặn trượt đất.
Giới thiệu chung
Trước sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, ở Việt Nam ngày càng có nhiều cơn mưa lớn, kéo dài, gây sạt lở đất nghiêm trọng, ảnh hưởng tới tình hình giao thông, kinh tế, cũng như sức khỏe, tính mạng của người dân, Công ty TNHH Okasan Livic Việt Nam (viết tắt OKVN) mong muốn thúc đẩy phát triển các giải pháp, công nghệ của Nhật Bản vào Việt Nam nhằm hạn chế, giảm thiểu thiệt hại do sạt lở đất gây ra khi chịu ảnh hưởng của mưa, bão. Vì lẽ đó, những năm gần đây OKVN cũng đã thực hiện một số công trình nhằm chứng minh tính hiệu quả của các giải pháp này. Tùy theo nguyên nhân hình thành, kiểu dịch chuyển mà sạt lở đất có thể được chia làm 3 loại chính: (1) sạt lở, (2) trượt đất, và (3) trượt dòng. Trong 3 loại hình kể trên thì sạt lở và trượt đất thường xảy ra ở Việt Nam.
Thảm thoát nước mặt dốc đa năng – Takino Filter
Lưới Takino là một loại lưới thảm trải mái dốc, nhằm hạn chế nước mưa ngấm, xâm thực mái dốc gây sạt lở [1]. Với “mạng lưới” của lớp bảo vệ, có bề dày 10 mm, giúp giảm thiểu tác động trực tiếp của nước mưa tới mặt dốc, đồng thời “mạng lưới” này cũng giúp thoát nước từ bên trong, giảm thiểu tốc dộ dòng chảy từ đó ngăn chặn được việc mái dốc bị xâm thực.
Được sự hỗ trợ của Sở Giao thông vận tải (GTVT) tỉnh Kon Tum, OKVN đã thực hiện thi công thí điểm trải lưới Takino trên một phần mái dốc đào tại Km12+300, đường tỉnh 674 (DT674), đoạn qua huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum (Hình 1). Trên địa bàn tỉnh Kon Tum đã nhiều lần xảy ra việc sạt lở đất, mà việc nước mưa xâm thực vào nền đất dẫn đến sạt lở được xem là nguyên nhân chính. Công trình thí điểm này nhằm kiểm chứng tính hiệu quả của lưới Takino trong việc hạn chế, ngăn chặn sạt lở mái dốc tại Việt Nam. Với đặc tính dễ thi công, rẻ tiền, OKVN đặt kỳ vọng giải pháp lưới Takino có thể được sử dụng rộng rãi, phổ biến hơn. Kết quả đánh giá vào năm 2023 đã xác nhận hiệu quả tích cực của “TAKINO Filter” trong việc ngăn chặn xói mòn
Ống thoát nước mái dốc
Ống thoát nước mái dốc (Hình 2) là 1 loại ống thép, có bố trí các lỗ thoát nước dọc theo thân ống, đồng thời đầu ống được gia công để giúp có thể cắm trực tiếp vào đất mà không cần khoan tạo lỗ. Đây là giải pháp được thi công, lắp đặt vào những vị trí có mực nước ngầm cao, từ đó hỗ trợ, làm gia tăng khả năng thoát nước ngầm cho đất nền.
Cùng địa điểm với công trình thí điểm trải lưới Takino kể trên, OKVN cũng đã tiến hành thi công thử nghiệm đồng thời ống thoát nước mái dốc cho đoạn đường đào tại Km12+300 DT674. Ống thoát nước mái dốc được thi công thử nghiệm là loại ống sản xuất tại Việt Nam nhằm mục đích kiểm nghiệm tính khả thi của kỹ thuật thoát nước này. Mặc dù bên trong nền đất có lẫn nhiều đá, sỏi, làm ảnh hưởng tới khả năng thi công chung, nhưng đúng như kế hoạch đề ra, công trình đã bước đầu thi công hoàn thiện, đang trong giai đoạn đánh giá hiệu quả. Việc lắp đặt ống thoát nước vào những mặt dốc có mực nước ngầm lớn, sẽ giúp hạ thấp mực nước trong đất, từ đó góp phần làm gia tăng tính ổn định của mái dốc, hạn chế sạt lở.
Giếng thu nước bằng “Liner Plate”
Liner Plate là những tấm thép tiền chế, được gia công với hình dạng gợn sóng, với cường độ cao, chịu được áp lực đất lớn được liên kết bằng đường hàn với các bản thép ở bốn cạnh (Hình 3, 4, và 5)[2]. Với mục đích dễ thi công, có thể trực tiếp lắp ráp tại hiện trường, Liner Plate được chia thành những phần nhỏ, có thể dễ dàng vận chuyển ngoài hiện trường bằng sức người mà không cần tới máy móc phức tạp. Mặt khác, giếng thu nước là một giải pháp giúp thoát nước từ những vị trí sâu trong lòng đất, khó bố trí thoát nước mặt, từ đó góp phần hạ mực nước ngầm, ngăn chặn trượt đất.
OKVN cùng với Công ty cổ phần Địa chất Kawasaki đã cùng nhau phối hợp, thi công giếng thu nước tại thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng (Hình 6). Tại vị trí thi công, trước đây đã từng xảy ra trượt đất, làm hư hại cho các công trình lân cận. Theo yêu cầu của tỉnh Lâm Đồng, Công ty cổ phần Địa chất Kawasaki đã thực hiện khảo sát địa chất, tìm hiểu nguyên nhân gây trượt đất tại đây. Theo đó, vào mùa khô, do mực nước ngầm ở mức thấp nên việc trượt đất không có nhiều lo ngại. Tuy nhiên, vào mùa mưa, với lượng mưa lớn, kéo dài, làm cao độ mực nước ngầm dâng cao, từ đó làm nền đất mất ổn định, gây trượt. Việc bố trí giếng thu nước đã cho thấy kết quả rõ rệt khi duy trì mực nước ngầm ở mức ổn định, không dâng cao dù trong mùa mưa kéo dài, từ đó duy trì tính ổn định của nền đất, không bị trượt.
Giếng thu nước không nhất thiết phải cấu thành từ các tấm lắp ghép Liner Plate, nhưng nếu xét đến tính thi công của các ống dẫn nước về giếng thu thì việc sử dụng các tấm lắp ghép Liner Plate có ưu điểm thi công thuận lợi hơn so với giếng bê tông cốt thép.
Kết luận
Trên đây là những giải pháp, kỹ thuật phòng chống, hạn chế sạt lở mà OKVN mong muốn thúc đẩy phát triển ở Việt Nam. Thảm chống xói mòn “TAKINO Filter” kết hợp với các ống thoát nước ngang là một trong những giải pháp khả dụng. Quá trình thi công nhanh và chi phí của nó rẻ hơn nhiều so với các phương pháp khác. Một ứng dụng thử nghiệm của thảm chống xói mòn tại Kontum được trình bày trong bài này cho thấy khả năng áp dụng của giải pháp này tại Việt Nam. Tuy nhiên, cần tiến hành nhiều lần thử nghiệm hơn nữa tại Việt Nam để đánh giá hiệu quả của thảm Takino đối với điều kiện sông và biển. Hy vọng những giải pháp này sẽ góp một phần vào nguồn tài liệu tham khảo cho việc thiết kế các công trình phòng chống thiên tai về sau.
Tài liệu tham khảo
Introduction of Takino Filter mat, Takino Inc, Feb. 7th, 2024
Introduction of Liner Plate, JFE Corp, Aug., 2024
