Sử dụng cát biển làm vật liệu đắp nền đường ô tô ở đồng bằng sông Cửu Long

5

Using marine sand as embankment material for highway in the Mekong Delta

Giai đoạn 2021-2025, riêng bộ Giao thông vận tải sẽ triển khai đồng thời 4 Dự án xây dựng đường bộ cao tốc rất lớn ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm Cần Thơ – Cà Mau, Châu Đốc – Cần Thơ – Sóc Trăng, Mỹ An – Cao Lãnh và An Hữu – Cao Lãnh, với nhu cầu sử dụng khoảng 36 triệu m3 đắp nền. Vật liệu đắp nền đường “truyền thống” tại ĐBSCL chủ yếu từ nguồn cát sông ở An Giang, Đồng Tháp, Tiền Giang, Vĩnh Long …, với tổng lượng cung cấp khoảng 3 triệu m3/ năm, tương ứng 2022 – 2025 (4 năm) chỉ có thể đáp ứng được khoảng 12 triệu m3. Nếu “bỏ qua” mọi tác động tới môi trường để khai thác cát sông và “dừng lại” tất cả các dự án xây dựng trong vùng, vẫn sẽ thiếu nghiêm trọng nguồn vật liệu cát sông đắp nền đường ô tô thời gian tới đây. Việc sử dụng nguồn cát biển (cát nhiễm mặn) thay thế cát sông làm vật liệu đắp nền đường ô tô ở ĐBSCL được xem là “lối thoát”, được nhiều nhà khoa học, chuyên gia, cán bộ quản lý thảo luận và đề xuất giải pháp áp dụng tại Hội thảo chuyên đề Địa kỹ thuật – Vật liệu xây dựng: “Sử dụng cát nhiễm mặn làm vật liệu đắp nền đường ô tô ở ĐBSCL” ngày 5/5/2022 ở trường Đại học Giao thông vận tải, nhằm hướng tới sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên để phát triển bền vững tại Việt Nam.
Hội thảo chuyên đề “Sử dụng cát nhiễm mặn làm vật liệu đắp nền đường ô tô ở đồng bằng sông Cửu Long” được đồng tổ chức bởi bộ môn Địa kỹ thuật, thành viên Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam, bộ môn Vật liệu xây dựng và Đường bộ thuộc trường ĐH GTVT. Đơn vị phối hợp tổ chức có Vụ Khoa học Công nghệ – Bộ Giao thông vận tải; công ty TNHH Thương mại, Dịch vụ và Xây dựng Bách Mỹ (BACH MY GROUP); và công ty NAUE Asia (CHLB Đức).

Hình 1. Đơn vị tổ chức và chủ đề chính của Hội thảo

 

Hình 2. Lãnh đạo trường ĐH GTVT tặng hoa đại diện các đơn vị phối hợp tổ chức Hội thảo
Hình 3. Một số đại biểu chụp ảnh sau hội thảo

 

Hội thảo vinh dự được đón tiếp và hiện diện trên 150 Đại biểu, tập trung bởi 4 thành phần chính gồm: (1) các nhà khoa học, các chuyên gia hoạt động trong lĩnh vực nghiên cứu và dạng dạy, đến từ các trường Đại học, Cao đẳng, Viện nghiên cứu liên quan lĩnh vực Xây dựng, Địa kỹ thuật và Vật liệu xây dựng; (2) các cán bộ Quản lý nhà nước làm việc tại các cơ quan Bộ, Tổng cục, Cục, Vụ, Sở, Ban ngành từ nhiều địa phương có liên quan; (3) các cán bộ quản lý làm việc tại các Ban quản lý dự án thuộc Bộ GTVT hay địa phương có liên quan; (4) và cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật hoạt động chuyên môn trực tiếp liên quan từ nhiều Tập đoàn, doanh nghiệp hay công ty hoạt động về Đầu tư, thi công xây dựng, thí nghiệm kiểm định chất lượng công trình, Tư vấn thiết kế hay Tư vấn giám sát xây dựng có liên quan. Đặc biệt, trong số này có rất nhiều đại biểu tham dự Hội thảo chuyên đề là các chuyên gia và bạn bè đồng nghiệp thuộc Hội Cơ học đất và Địa kỹ thuật công trình Việt Nam.

 

Hình 4. Đón tiếp các đại biểu tham dự Hội thảo
Hình 5. Lễ khai mạc Hội thảo

 

Hội thảo chuyên đề này còn nhận được sự quan tâm và có mặt nhiều phóng viên báo, đài truyền hình tới đưa tin như: truyền hình kỹ thuật số VTC; Thông tấn xã Việt Nam; báo Giao thông vận tải, báo Xây dựng; tạp chí Kinh tế châu Á Thái Bình Dương, tạp chí Khoa học Công nghệ – Bộ KHCN.

Cát biển – Nguồn tài nguyên có triển vọng cho mục đích đắp nền đường ô tô

Theo đánh giá của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên môi trường biển khu vực phía Bắc (CPIM), tiềm năng cát biển Việt Nam phạm vi 0-100m nước dự báo có 09 vùng triển vọng loại a và 39 vùng triển vọng loại b. Tổng tài nguyên dự báo khoảng 242,8 tỷ m3. Trong số này, tài nguyên dự báo cấp 334b (loại b) khoảng 226,4 tỷ m3 (suy đoán từ Bản đồ điều tra 1/200000-1/50000); tài nguyên dự báo cấp 334a (loại a) khoảng 16,4 tỷ m3 (suy đoán từ Bản đồ điều tra 1/50000-1/25000).
Riêng khu vực biển từ Bà Rịa – Vũng Tàu đến Kiên Giang, tài nguyên dự báo cấp 334b khoảng 126,9 tỷ m3, tài nguyên dự báo cấp 334a khoảng 3,5 tỷ m3, với tổng tài nguyên dự báo khoảng 130,4 tỷ m3, và tập trung chủ yếu tại các vùng biển Bà Rịa – Vũng Tàu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Phú Quốc – Hà Tiên.
Sử dụng số liệu xác định thành phần hạt 57 mẫu cát biển lấy ở vùng biển Bà Rịa – Vũng Tàu đến Kiên Giang do CPIM thực hiện, tác giả phân loại đất theo AASHTO M145 (phân loại đất phục vụ mục đích sử dụng đắp nền đường ô tô) cho thấy tất các mẫu thuộc Nhóm A2 và A3, hầu hết thuộc Nhóm A3 (40/57 mẫu). Về Nhóm đất, phù hợp đắp nền đường theo TCVN9436:2012 và thuộc loại khả năng làm nền đường từ rất tốt tới tốt theo AASHTO M145. Về hàm lượng muối hoà tan, các mẫu cát biển khu vực Trà Vinh phân tích được dao động trong khoảng (0,33 – 0,726% (giới hạn cho phép sử dụng đắp nền đương ô tô trong TCVN9436:2012 <5%). Tương tự, hàm lượng hữu cơ cát biển Trà Vinh có giá trị 0,5 – 1,34%, nhỏ hơn khá nhiều giới hạn cho phép (<10%) sử dụng đắp nền đường được qui định trong TCVN9436:2012. Bên cạnh đó, các chỉ tiêu đánh giá khả năng đầm chặt và cường độ cát biển tại Trà Vinh nói riêng, cát biển ở ĐBSCL nói chung đều thỏa mãn yêu cầu sử dụng làm vật liệu đắp nền đường (dmax = 14,9 – 15,1 kN/m3, CBR ở K95 = 11,6-14,7 > [CBR] = 5).
Dù có trữ lượng triển vọng lớn, các yếu tố kỹ thuật cát biển nói chung, cát nhiễm mặn nói riêng ở Việt Nam đủ điều kiện làm vật liệu đắp nền đường. Tuy nhiên, cho tới nay, việc sử dụng nguồn vật liệu này nhằm thay cát sông để đắp nền đường ô tô thuộc hệ thống quản lý của nhà nước vẫn chưa được “chính thống”. Liên quan vấn đề này, phần chính bởi hiện vẫn chưa có khung pháp lý chính thức về quản lý, khai thác, vận chuyển và sử dụng cát biển đắp nền đường ô tô nói chung, đường bộ cao tốc nói riêng ở nước ta.

Nội dung thảo luận chính tại hội thảo

Ba chủ đề chính được trình bày và thảo luận tại Hội thảo Chuyên đề “Sử dụng cát nhiễm mặn làm vật liệu đắp nền đường ô tô ở đồng bằng sông Cửu Long” là “Cát nhiễm mặn (cát biển) sử dụng làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam” do TS. Nguyễn Ngọc Lân thay mặt nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học GTVT, Công ty CP phát triển ADF Việt Nam và Cục Quản lý điều tra cơ bản biển và hải đảo – Bộ TN&MT trình bày. Báo cáo tập trung các nội dung chính như: Tổng quan về nguồn cát nhiễm mặn (cát biển) tại nước ta; các đặc trưng và tính chất cơ bản của cát nhiễm mặn; và một số ứng dụng trong chế tạo cấu kiện bê tông hay bê tông cốt thép đã và đang thực hiện tại Việt Nam. Tiếp nối chủ đề này, một công nghệ sàng tuyển và rửa cát biển được công ty Cổ phần cát đá Việt sàng rửa sạch (thành phố Cần Thơ) giới thiệu và thảo.

Hình 6. Hơn 150 đại biểu tham dự Hội thảo
Hình 7. TS. Nguyễn Ngọc Lân trình bày báo cáo

 

Chủ đề được quan tâm đặc biệt, báo cáo “Định hướng giải pháp đắp nền đường ô tô cao tốc bằng cát nhiễm mặn (cát biển) trên nền đất yếu ở đồng bằng sông Cửu Long” do PGS.TS. Nguyễn Đức Mạnh thay mặt nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học GTVT, Công ty CP phát triển ADF Việt Nam, Công ty CP xây dựng SCG, Công ty TNHH Thương mại, Dịch vụ và Xây dựng Bách Mỹ (BACH MY GROUP), và Công ty NAUE Asia (CHLB Đức) trình bày. Báo cáo tập trung các nội dung chính như: Khái quát chung về việc sử dụng cát nhiễm mặn (cát biển) đắp nền đường ô tô hiện nay ở Việt Nam, các tồn tại và cản trở việc dùng vật liệu này đắp nền đường ô tô ở nước ta; khái quát về nguồn vật liệu cát biển ở khu vực phía Nam Việt Nam; và đề xuất giải pháp sử dụng cát nhiễm mặn đắp nền đường ô tô ở đồng bằng sông Cửu Long theo hướng giảm thiểu tác động rủi ro và bền vững.

Hình 8. Ông Võ Tấn Dũng, Giám đốc Công ty CP cát đá Việt, Cần Thơ, giới thiệu công nghệ

 

Hình 9. PGS.TS. Ng Đức Mạnh trình bày báo cáo

Chủ đề thứ 3 được thảo “Một số giải pháp Địa kỹ thuật để xây dựng đường ô tô cao tốc trên nền đất yếu ở đồng bằng sông Cửu Long” do kỹ sư chuyên nghiệp về công trình Colin LIM đến từ công ty NAUE Asia và ông Lê Đức Thành – Công ty TNHH Thương mại, Dịch vụ và Xây dựng Bách Mỹ trình bày. Báo cáo tập trung các nội dung chính về giải pháp địa kỹ thuật để XD công trình giao thông trên nền đất yếu ở ĐB sông Cửu Long theo hướng thân thiện môi trường, sử dụng vật liệu tại chỗ như: Lưới địa kỹ thuật/ lưới vải ĐKT/ lưới ĐKT cường độ cao và ứng dụng (Secugrid/Combigrid)/ Secugrid®HS; Màng chống thấm và ứng dụng (Bentofix®/Bentofix®X); và Vải địa kỹ thuật/ Bao địa kỹ thuật và ứng dụng (Secutex®/ Soft Rock).
Với một buổi Hội thảo chuyên đề, chưa thể giải quyết ngay được việc sử dụng cát biển (cát nhiễm mặn) để đắp nền đường ô tô nói chung, đường ô tô cao tốc nói riêng ở ĐBSCL ngay vào thời gian này. Xong, từ chủ đề Hội thảo tới các nội dung báo cáo được trình bày gắn liền với vấn đề cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn rất cao, và đặc biệt được quan tâm và chỉ đạo sát sao từ Chính Phủ. Nên, tại hội nghị này, rất nhiều đại biểu tham dự, với nhiều nhà khoa học và chuyên gia giàu kinh nghiệm, cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật đến từ các đơn vị khác nhau đã thảo luận rất thẳng thắn, trao đổi và tìm kiếm hướng nghiên cứu, giải pháp kỹ thuật cần thiết hướng tới việc áp dụng nguồn cát biển để đắp nền đường ô tô ở đồng bằng sông Cửu Long vào thời gian tới.

Thay lời kết

Việc tìm kiếm nguồn vật liệu thay thế, bổ sung cho nguồn cát sông truyền thống dùng đắp nền đường ô tô nói chung, đường bộ cao tốc ở đồng bằng sông Cửu Long nói riêng là bắt buộc hiện nay cũng như thời gian tới, nhằm phát triển hạ tầng giao thông phục vụ phát triển kinh tế toàn vùng Nam Bộ.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế này, việc triển khai nghiên cứu thi công thử nghiệm là cần thiết. Trên cơ sở đó hoàn thiện khung pháp lý cơ bản để hướng tới việc sử dụng nguồn tài nguyên tự nhiên này hợp lý, an toàn, bảo vệ môi trường gắn với phát triển bền vững tại Việt Nam trong thời gian tới.

Hình 10. Các đại biểu tham gia hội thảo phát biểu ý kiến.

 

Nguyễn Đức Mạnh

Trường Đại học Giao thông vận tải.

E-mail: nguyenducmanh@utc.edu.vn