Vượt vũ môn - Bài 4: Kể chuyện gian nan tìm vật liệu mới đắp nền đường

Trong đó, một trong những dấu ấn nổi bật là việc nghiên cứu, thí điểm và công bố kết quả việc sử dụng cát biển làm vật liệu đắp nền đường cao tốc khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Năm 2023, ngành GTVT khởi công 26 dự án trọng điểm quốc gia, trong đó trên 80% là dự án xây dựng đường cao tốc. Từ thực tế này đòi hỏi khối lượng rất lớn vật liệu đắp nền, trong khi nguồn cát sông cũng như các mỏ đất không đáp ứng đủ nhu cầu. Đây là bài toán mà đội ngũ nhà khoa học, các trung tâm nghiên cứu, viện, trường..., các đơn vị trong và ngoài Ngành phải giải được để bảo đảm tiến độ các công trình. Đứng trước nhiệm vụ nặng nề đó, các cơ quan, đơn vị đã tiến hành khẩn trương nghiên cứu, thử nghiệm việc dùng cát biển làm vật liệu đắp nền đường.

Dự án sử dụng cát biển đắp nền đường được thí điểm cho đoạn tuyến hoàn trả ĐT978 thuộc Dự án cao tốc Hậu Giang - Cà Mau.

Chia sẻ với Tạp chí GTVT, Thạc sĩ Huỳnh Thanh Bình, Chủ nhiệm Dự án Nghiên cứu thí điểm cát biển trong xây dựng đường cao tốc tại đồng bằng sông Cửu Long, Phó Giám đốc Viện Chuyên ngành địa Kỹ thuật - Viện KH&CN GTVT cho biết, khi nhận được nhiệm vụ làm chủ nhiệm dự án này bản thân rất lo lắng, vì đây là lĩnh vực nghiên cứu đối với chúng ta thì mới nhưng thế giới họ đã nghiên cứu và áp dụng từ lâu. Khi anh em bắt tay vào triển khai phải lên "dây cót", động viên nhau làm sao phải đáp ứng tiến độ thi công, cho ra kết quả nghiên cứu... theo chỉ đạo, yêu cầu của Chính phủ, Bộ GTVT là phải nghiên cứu để triển khai áp dụng cho công trình giao thông khu vực phía Nam.

"Từ cuối tháng 3, đầu tháng 4 năm 2023, chúng tôi đã tập trung trí lực để triển khai với tinh thần quyết tâm cao, đặt trọn niềm tin về mặt kỹ thuật. Anh em phải lênh đênh theo tàu ra ngoài biển, cách bờ khoảng 5 km để hút cát, lấy mẫu tại mỏ khai thác. Thời điểm lấy mẫu cát, biển động dữ dội, chúng tôi gặp rất nhiều khó khăn, anh em say sóng mệt lử... Khi triển khai thí nghiệm trong phòng, qua thí nghiệm, đối chiếu các tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn AASHTO của Mỹ về nền, mặt đường, chúng tôi nhận thấy có thể sử dụng cát biển đắp cho nền đường. Kết quả của thí nghiệm khiến anh em thở phào nhẹ nhõm, vơi bớt căng thẳng trong suốt quãng thời gian làm nhiệm vụ", Thạc sĩ Bình tâm sự.

Thạc sĩ Bình cho biết thêm, cát biển chỉ đắp lớp nền móng đến K95 và chưa thể đắp được đến K98 vì chỉ tiêu sức chịu tải nhỏ hơn so với yêu cầu. Lý do nhỏ hơn thì trong báo cáo kết quả thí nghiệm nhóm đã chỉ ra là hạt tròn cạnh, hạt nhỏ hơn so với cát sông, không phải tính cấp phối liên tục mà là tính cấp phối đứt quãng, Ở đây, hạt rất đều nhau, bởi vì hạt lưu chuyển từ thượng nguồn sông và chỉ có hạt nhỏ, tròn đều. Ví dụ, ở sông Hồng chỉ ở đoạn qua Việt Trì mới có cát vàng, về đến cửa biển Thái Bình, Nam Định chỉ còn cát hạt nhỏ.

Cái khó khăn, trở ngại lớn nhất đối với nhóm nghiên cứu là công tác thử nghiệm ngoài hiện trường. Khi đi vào thực tế tại đường hoàn trả ĐT978 (giao với cao tốc Hậu Giang - Cà Mau tại vị trí km79+820) nhóm gặp vô vàn khó khăn, người dân ra phản đối không cho làm, đòi hỏi quyền lợi. Anh em cùng chính quyền địa phương, Ban QLDA phải nhiều lần xuống nhà dân để thuyết phục, lý giải về mục đích, ý nghĩa của dự án là phục vụ người dân đi lại sau này và hiệu quả của dự án khi triển khai. Ngoài ra, các đơn vị đã giải quyết thỏa đáng công tác đền bù, tạo sự đồng thuận để triển khai thực hiện...

Ngoài ra, quá trình triển khai hiện trường đúng vào giai đoạn mùa mưa, dẫn đến anh em thi công, quan trắc đo đạc phải dầm mình, lội nước để triển khai công việc. Nhiều đợt mưa lớn ngập lưng người, anh em phải đợi ngớt mưa, bơm hết nước ra khỏi công địa để tiếp tục thi công. "Khu vực hiện trường nằm trong vùng kinh tế khó khăn, thiếu thốn đủ thứ, chúng tôi phải mua thép, thiết bị từ TP. Hồ Chí Minh vận chuyển về Bạc Liêu để triển khai thực nghiệm", Thạc sĩ Bình nhớ lại.

"Vượt lên những khó khăn, bằng niềm đam mê khoa học, lòng yêu nghề của đội ngũ kỹ sư, chúng tôi luôn ý thức được trách nhiệm, nhiệm vụ chính trị mà Chính phủ, Bộ GTVT, Viện KH&CN GTVT giao phó, quyết tâm thực hiện thành công bằng mọi giá. Đặc biệt, đây là nhiệm vụ mới nên anh em trong nhóm rất say mê, động viên nhau vượt qua mọi trở ngại, giữ vững tính kỷ luật trong nghiên cứu để có kết quả trung thực nhất, chính xác nhất. Trong quá trình triển khai, chúng tôi còn gặp sức ép về tiến độ, chất lượng. Hai vấn đề này phải đặt song hành với nhau, không vì tiến độ mà ép chất lượng", Thạc sĩ Bình trăn trở khi thực hiện dự án.

Điều mà Thạc sĩ Bình tâm đắc nhất là nhóm triển khai dự án đã giải quyết được băn khoăn của nhiều nhà khoa học trong nước và quốc tế khi họ khuyến cáo nếu sử dụng cát biển đắp nền đường khi có tải trọng động sẽ bị biến hình kết cấu, từ đó dẫn đến phá hủy nền đường. Từ khi thi công và khai thác thử nghiệm tải trọng (tháng 8/2023) đến nay, qua quan trắc không có biến dạng do tải trọng động của xe tải lưu thông. Qua kết quả quan trắc các lớp mặt đường, lớp móng đường nền cát K95, từ lớp đáy và trên mặt lớp cát biển cho thấy số liệu quan trắc khẳng định biến dạng lớp cát biển là thông thường, đảm bảo cho quá trình khai thác.

"Qua quá trình triển khai thực tế dự án, chúng tôi khuyến cáo vẫn phải đánh giá đầy đủ các chỉ tiêu cơ lý theo tiêu chuẩn Việt Nam và AASHTO của Mỹ. Thứ nhất, cần đánh giá chỉ tiêu về cơ học của nền đường, khả năng chịu tải của đất phản ánh qua chỉ tiêu khối lượng thể tích, sức kháng cắt, sức chịu nén, chịu kéo...; thứ hai là chỉ tiêu về môi trường, với các điểm quan trắc thì độ mặn là bao nhiêu?. Từ thực tế tại đường hoàn trả ĐT978, chúng tôi khuyến cáo khu vực đoạn tuyến đi qua có độ mặn lớn hơn hoặc bằng so với độ mặn của cát biển, khẳng định được dùng cát biển đắp nền đường lớp móng K95 trở xuống.