Đường cao tốc TP.HCM - Trung Lương đoạn làm cầu cạn - Ảnh: QUANG ĐỊNH
Khi giải pháp sử dụng cát biển đắp nền cao tốc chưa sẵn sàng thì xây cầu cạn kết hợp với những đoạn chạy trên mặt đất được coi là giải pháp khả thi để khắc phục tình trạng khan hiếm cát sông, đất đắp nền cao tốc tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) hiện nay.
Trước mắt, trong giai đoạn 2021-2025, vùng ĐBSCL sẽ triển khai xây dựng và hoàn thành bảy dự án cao tốc với tổng chiều dài khoảng 463km. Đó là các dự án cao tốc: Mỹ Thuận - Cần Thơ giai đoạn 1, Cần Thơ - Cà Mau, Mỹ An - Cao Lãnh giai đoạn 1, đoạn Cao Lãnh - Lộ Tẻ, Lộ Tẻ - Rạch Sỏi, cao tốc Châu Đốc - Cần Thơ - Sóc Trăng, Cao Lãnh - An Hữu giai đoạn 1.
Giá cát tăng 3 lần
Theo PGS.TS Hoàng Hà - phó chủ tịch Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam, trong giai đoạn 2022-2025 vùng ĐBSCL cần khoảng 36 triệu m3 cát đắp nền cao tốc. Với việc sử dụng cát sông thì trữ lượng mỏ cát được cấp phép khai thác ở các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long... chỉ đáp ứng một phần.
Trữ lượng cát sông được các tỉnh nói trên cấp phép khai thác trong giai đoạn này khoảng 5,6 triệu m3, trung bình mỗi năm chỉ khai thác được 1,9 triệu m3.
Thời gian qua, khi làm việc với một số địa phương, Chính phủ đã đồng ý cho nâng công suất khai thác các mỏ khai thác cát sông lên gấp rưỡi so với trữ lượng khai thác đã cấp phép. Bên cạnh đó, một số mỏ cát đóng cửa cũng được xem xét cấp phép khai thác trở lại. Tuy nhiên, tình trạng khan hiếm cát vẫn chưa được khắc phục, giá cát vẫn "nhảy múa".
"Có thời kỳ giá cát đắp nền được cơ quan chức năng công bố chỉ 80.000 đồng/m3 nhưng trên thị trường giá bán lên tới 240.000 đồng/m3, gấp 3 lần nên không nhà thầu nào dám làm" - ông Hà nói.
Lý giải về điều này, ông Phạm Văn Bắc - vụ trưởng Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) - nói: "Vật liệu san lấp, đắp nền cao tốc ở ĐBSCL chỉ có hai nguồn là đất đắp nền và cát hút từ lòng sông. Đất đắp nền trong vùng rất khan hiếm, phải khai thác từ Long An để vận chuyển đến công trường, vận chuyển rất xa, chi phí lớn.
Việc sử dụng cát biển thì có thể đáp ứng được yêu cầu (hiện tại chưa có quy chuẩn và được cho phép - PV) nhưng khai thác cát biển với trữ lượng bao nhiêu, độ sâu ra sao để không gây sạt lở bờ biển là vấn đề cần được nghiên cứu, đánh giá kỹ".
Tương tự, việc khai thác cát sông có hạn và được cấp phép từng năm vì cho dù có trữ lượng mỏ lớn đi nữa vẫn không thể khai thác một lúc mà còn phụ thuộc vào trữ lượng thăm dò, đánh giá tác động môi trường, lưu lượng cát từ thượng nguồn dịch chuyển xuống.
Thi công tuyến đường cao tốc Mỹ Thuận - Cần Thơ. Theo kế hoạch, tuyến cao tốc này sẽ hoàn thành trong năm 2023 - Ảnh: CHÍ QUỐC
Đã thí điểm làm cầu cạn ở cao tốc TP.HCM - Trung Lương
Về giải pháp vật liệu thay thế cát sông đắp nền cao tốc, ông Hà cho biết phương án nghiên cứu sử dụng cát biển thi công nền đường có triển vọng rất lớn và có tính dài hạn, đặc biệt với khu vực ĐBSCL.
Bên cạnh đó, giải pháp xây dựng cầu cạn cao tốc chạy qua các vùng đất yếu tại khu vực này cũng từng được nhiều chuyên gia khuyến nghị.
Theo đánh giá của Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam, giải pháp xây cầu cạn cao tốc có nhiều ưu thế như kết cấu ổn định, chắc chắn, kiểm soát độ lún, thoát lũ, phục vụ dân sinh tốt, dễ sửa chữa, thay thế...
Và trên thực tế giải pháp này đã được thí điểm với tuyến cao tốc TP.HCM - Trung Lương với 13km cầu cạn được xây dựng tại những vùng đất yếu.
Về giá thành xây cầu cạn, theo khảo sát của Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam, thì thường cao hơn giải pháp đắp nền thông thường có xử lý đất yếu. Tuy nhiên, mức chênh chi phí sẽ phụ thuộc vào địa chất, địa hình.
Với các vùng đất yếu trung bình thì giá thành chênh cao đáng kể, nhưng với những vùng có lớp đất yếu sâu thì chi phí chênh không nhiều. Cụ thể, tại vùng đất yếu sâu, chi phí xây cầu cạn chỉ cao hơn đắp nền xây cao tốc trên mặt đất từ 10-20%.
Trao đổi với Tuổi Trẻ, ông Nguyễn Quang Cung - chủ tịch Hội Xi măng Việt Nam - cũng cho rằng với những địa hình đất yếu như ĐBSCL, địa hình chia cắt như Tây Bắc, Đông Bắc hoặc khu vực nhiều mưa lũ như miền Trung cần tính toán tới giải pháp kết hợp xây dựng cầu cạn cao tốc với các đoạn cao tốc chạy trên mặt đất.
"Ở nhiều nước, việc phát triển cao tốc tại những vùng này được gọi là xây đường địa hình, gặp núi khoét núi, gặp thung lũng, nền đất yếu thì xây cầu cạn", ông Cung cho biết thêm.
Cũng theo ông Cung, nếu chọn làm cầu cạn cao tốc sẽ tạo đầu ra cho ba loại vật liệu đang dư thừa trong nước hiện nay là xi măng, thép, bê tông, điều này sẽ tháo gỡ khó khăn cho ngành vật liệu trong nước.
Các dự án khai thác cát và chỉnh trị dòng chảy trên sông Tiền, sông Hậu của An Giang đang tận thu cát để phục vụ các công trình trọng điểm - Ảnh: BỬU ĐẤU
Kết hợp cầu cạn với cao tốc trên mặt đất
Dù ủng hộ phương án xây dựng cầu cạn tại vùng ĐBSCL nhưng theo ông Bắc, không thể làm cao tốc trong vùng hoàn toàn bằng cầu cạn hoặc làm cao tốc chỉ chạy trên mặt đất vì cả hai phương án đều có hạn chế.
Trường hợp làm hoàn toàn cầu cạn thì chi phí xây dựng quá cao, nhưng nếu làm hoàn toàn đường cao tốc chạy trên mặt đất thì vô tình lại tạo ra một con đê ngăn lũ trong vùng.
Còn theo TS Trần Chủng - nguyên cục trưởng Cục Giám định nhà nước về chất lượng công trình xây dựng (Bộ Xây dựng), với chủ trương phát triển bền vững vùng ĐBSCL theo hướng thuận thiên, việc xây dựng các tuyến cao tốc cần cố gắng tác động ít nhất tới thiên nhiên.
Đặc biệt lưu ý tới vấn đề địa chất công trình xung yếu, có nhiều rủi ro lún sụt và ảnh hưởng xấu tới môi trường.
Cùng quan điểm này, nhiều chuyên gia cũng khẳng định với ĐBSCL, việc đầu tư xây dựng hạ tầng, trong đó có đường cao tốc cần lường trước những tác động của biến đổi khí hậu như nước biển dâng, rồi hiện tượng lún tự nhiên do mực nước ngầm hạ thấp.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trung bình mỗi năm vùng ĐBSCL lún tự nhiên khoảng 3,7cm.
4 lý do nên xây dựng cầu cạn kết hợp đường chạy trên mặt đất
Theo TS Trần Chủng, đó là:
1. Giảm thiểu xung đột giao thông, không có điểm cắt ngang, bảo đảm luôn chạy được tốc độ cao.
2. Giải quyết được bài toán khan hiếm đất, cát đắp nền cao tốc, bảo đảm được tiến độ các dự án cao tốc. Việc xử lý, gia cố nền đất yếu khi xây cao tốc ở ĐBSCL sẽ phải đợi hàng năm mới đạt yêu cầu kỹ thuật, trong khi việc làm cầu cạn sẽ tiết kiệm được thời gian thi công.
3. Làm cầu cạn sẽ công nghiệp hóa được quá trình tổ chức thi công, hình thành những dây chuyền sản xuất, tổ chức lao động khoa học sẽ đẩy nhanh được tiến độ thi công, thân thiện với môi trường, không ảnh hưởng đến mùa nước nổi, không gian bên dưới cầu vẫn có thể kiểm soát, vẫn canh tác được.
4. Quan trọng nhất là nếu làm cầu cạn sẽ kiểm soát được chất lượng. Đây là yếu tố quan trọng nhất, từng cấu kiện, từng công trình móng gần như kiểm soát được từ giai đoạn sản xuất trong công xưởng. Còn làm trụ cọc khoan nhồi thì hiện nay Việt Nam đủ công nghệ để làm được, kiểm soát được.
Cát biển khó bảo đảm tính ổn định của nền đường
Nhiều nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam cũng chỉ ra rằng cát biển thường tròn, đều hạt nên khi sử dụng làm vật liệu đắp nền đường sẽ khó lu lèn và khó bảo đảm tính ổn định lâu dài, đặc biệt trong điều kiện ngập nước.
Vì vậy, thông thường sẽ không sử dụng cát biển độc lập để đắp nền đường, khi sử dụng phải xử lý ổn định bằng xi măng, đắp xen kẽ các giải pháp gia cường khác.
Trong khi đó, theo Hội Khoa học kỹ thuật cầu đường Việt Nam, cả nước có 30 vùng biển có tiềm năng lớn về cát biển, với trữ lượng khoảng 150 tỉ m3, trong đó vùng biển Sóc Trăng có khoảng 13 tỉ m3 cát.
Điều đáng lưu ý là cát biển Sóc Trăng đáp ứng được tiêu chuẩn VN 2006 về nguyên liệu làm vật liệu xây dựng và san lấp. Tại ĐBSCL đã có một số nơi dùng cát biển để phục vụ san lấp các dự án lớn sát biển như nhiệt điện, khu dân cư lấn biển nhưng đến nay chưa có dự án đường bộ sử dụng vốn đầu tư công nào dùng cát biển để đắp nền đường.
Công nhân tất bật thi công lớp nền của dự án đường bộ cao tốc Mỹ Thuận - Cần Thơ chiều 13-6 - Ảnh: CHÍ QUỐC
Hiệu quả cầu cạn đã được khẳng định
PGS.TS Tống Trần Tùng, tổ trưởng tổ cố vấn bộ trưởng Bộ GTVT (về kỹ thuật công nghệ), người từng trực tiếp tham gia dự án cao tốc TP.HCM - Trung Lương, cho hay vấn đề khan hiếm đất, cát đắp nền đối với các dự án đường giao thông ở các tỉnh ĐBSCL do điều kiện tự nhiên là một vấn đề không mới mà đã đặt ra cách đây gần 20 năm với cao tốc TP.HCM - Trung Lương.
Khi đó, phương án đi trên cao cũng nhận được nhiều ý kiến phản biện, tranh cãi xét ở góc độ so sánh chi phí xây dựng.
Tuy nhiên, sau khi phân tích, chứng minh hiệu quả về các mặt kỹ thuật, kinh tế, chi phí cho cả vòng đời dự án, giải pháp cầu cạn cho những đoạn tuyến đi qua vùng đất yếu đã được triển khai.
Sau hơn 10 năm đưa tuyến đường nói trên vào khai thác, hiệu quả của giải pháp cầu cạn càng được khẳng định.
Trong khi đó, ông Tùng cho hay theo số liệu thống kê của một báo cáo khoa học thì chỉ trong ba năm 2013 - 2015, trầm tích ở ĐBSCL đã giảm 74,1%. Cùng với việc trầm tích bị giảm, việc khai thác cát ồ ạt trên các con sông sẽ làm xói lở hai bên bờ sông càng trở nên nghiêm trọng.
Việc cho phép tăng công suất khai thác ở các mỏ đang hoạt động thêm 50% trong hai năm tới để có vật liệu đắp nền các tuyến cao tốc sẽ dẫn đến những hệ lụy khôn lường về môi trường.
Thêm vào đó, việc dùng cát đắp nền còn tạo ra một khối lượng khổng lồ đất cát chất tải lên nền đất yếu gây lún sụt. Do vậy, phương án nền đất đắp cần được so sánh toàn diện với phương án đi trên cầu cạn (đi trên cao) sử dụng dầm U nhịp 40m có chiều cao dầm chỉ 1,45m và tịnh không đứng chỉ 4,75m.
ĐỨC PHÚ
Với giải pháp cầu cạn được nhiều chuyên gia đánh giá cao thì TS Trần Chủng cũng chỉ ra nhược điểm lớn nhất là chi phí xây dựng cao hơn. Đây là một thách thức lớn cần đặt ra để tính toán kỹ chi phí đầu tư trước khi quyết định vì cần tính tới giá trị tương lai lâu dài, khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu.
B.N.