Bài 3: Giải pháp nào trước nguy cơ “đói” cát

(Xây dựng) – Nhiều chuyên gia cảnh báo, việc lấy cát sông san lấp nền là lãng phí, cát biển sẽ thay thế cát sông. Ngoài ra, theo ý kiến các cơ quan chuyên môn mà Báo điện tử Xây dựng từng thông tin, cầu cạn là giải pháp tối ưu tốn chi phí cao, nhưng tiết kiệm chi phí duy tu, bảo dưỡng. Tuy nhiên cho đến nay, phương pháp nào “giải cứu” những công trình trước cơn “đói” cát vẫn đang cần được giải đáp.

Các cơ quan chức năng khảo sát lượng cát biển tại Trần Đề, Sóc Trăng.

Việc lấy cát nước mặn thay cát sông có an toàn?

Theo các địa phương, nhu cầu vật liệu cát san lấp ở các dự án cao tốc đã xác định nguồn cung và cấp bản xác nhận khai thác cho dự án là 16/19 triệu m3 (còn thiếu 1 triệu m3 tỉnh An Giang; 2 triệu m3 tỉnh Vĩnh Long). Tuy nhiên, thực tế đang khai thác 9 triệu m3.

Song, nhu cầu cát cần cung cấp thêm để hoàn thành công tác đắp gia tải theo kế hoạch là 10,5 triệu m3, đến nay đã đưa về công trường được 2,7 triệu m3, công suất khai thác theo ngày hạn chế, chỉ đạt trung bình 18.000m3/ngày, chưa đáp ứng nhu cầu cần cung ứng 50.000m3/ngày (thấp hơn 3 lần so với nhu cầu).

Tuy nhiên, theo các chuyên gia, không chỉ đơn thuần là thiếu cát mà là thiếu cách tiếp cận ba bước phức tạp hơn: Thiết kế đúng, lựa chọn vật liệu nền đường phù hợp và tuân thủ các quy định xây dựng.

Cát sông khan hiếm, cát biển đang được xem xét thế cát sông. Đối với cát biển, trên cơ sở hướng dẫn của Bộ Tài nguyên và Môi trường, tỉnh Sóc Trăng đã cho phép nhà thầu khảo sát mỏ để làm cơ sở khai thác trong tháng 4/2024, nhưng tỉnh Trà Vinh chưa cho phép nhà thầu khảo sát mỏ.

Hiện Ban Quản lý dự án Mỹ Thuận đang quyết liệt chỉ đạo các nhà thầu huy động đầy đủ nguồn lực, máy móc, thiết bị, nhân vật lực triển khai thi công; phối hợp chặt chẽ với địa phương để giải quyết dứt điểm khó khăn về mặt bằng, vật liệu… đẩy nhanh tiến độ thi công Dự án Cần Thơ - Hậu Giang, Hậu Giang - Cà Mau; kịp thời xử lý đối với đơn vị chậm tiến độ không có chuyển biến theo đúng quy định của hợp đồng và pháp luật. Đồng thời, đẩy nhanh thủ tục cấp mỏ cát biển, xác định phạm vi thi công thí điểm mở rộng cát biển để có thể khai thác trong tháng 4/2024.

Một chuyên gia môi trường khẳng định: “Chúng ta đã coi cát sông và nay cả cát biển là nguồn vật liệu vô tận, nhưng chúng ta quên rằng cái tốt phải dành cho việc tốt, trong khi các loại cát sạch, cát cùng kích cỡ cho dù khai thác ở đâu thì cũng không thích hợp để đắp nền đường. Chúng có độ chống cắt (shear strength) rất kém, độ thấm nước cao, rất khó đầm nén trên nền đất yếu và nhất là không có khả năng tự kết dính.

Những tính chất này dẫn đến việc sử dụng cát sạch, cát tốt cho nền đường chỉ tạo ra tình trạng mất ổn định, dễ bị xói trôi, thậm chí tạo ra sụt lún và hình thành các hố tử thần bên dưới mặt đường do mặt nước ngầm lên xuống theo mùa, theo triều và theo các cơn mưa trận lũ”.

Phát biểu với báo chí, ông Tống Văn Nga - Chủ tịch Hội Vật liệu xây dựng cho rằng, nếu chúng ta tiếp tục giải pháp hút cát lòng sông, lấy đất đắp nền cao tốc ở miền Tây sẽ để lại nhiều hậu quả. Thứ nhất, có nguy cơ hạ thấp lòng sông làm giảm lượng phù sa của đồng bằng, ảnh hưởng tới vựa lúa của cả nước. Thứ hai, việc đắp nền cao tốc cao sẽ cản trở thoát lũ của đồng bằng. Thứ ba, nếu chỉ thực hiện giải pháp đắp nền cao tốc bằng cát sông sẽ làm tình trạng khan hiếm vật liệu trong vùng nghiêm trọng hơn. Thứ tư, nếu tiếp tục theo lối mòn hút cát sông đắp nền cao tốc sẽ ảnh hưởng tới tiến độ các dự án cao tốc, quốc lộ.

Vì thế, theo ông Nga, cần học kinh nghiệm của thế giới trong phát triển cao tốc đó là xây dựng cầu cạn cao tốc tại miền Tây và khu vực miền Trung. Hiện nay, cát sông khan hiếm, tôi lo ngại với giải pháp lấy cát biển ven bờ để đắp nền cao tốc vì trái với quy luật tự nhiên, việc hút cát biển làm cao tốc dễ làm xói mòn nghiêm trọng bán đảo Cà Mau”, ông Nga cảnh báo.

Một báo cáo của Liên hợp quốc đã kêu gọi hành động khẩn cấp để ngăn chặn “cuộc khủng hoảng cát”, bao gồm lệnh cấm khai thác cát trên bãi biển khi nhu cầu tăng lên 50 tỷ tấn mỗi năm trong bối cảnh dân số và đô thị hóa gia tăng. Báo cáo của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc cho biết, cát là tài nguyên thiên nhiên được khai thác nhiều nhất trên thế giới sau nước, nhưng việc sử dụng nó phần lớn không được quản lý, có nghĩa là chúng ta đang tiêu thụ nó nhanh hơn mức có thể bị thay thế bởi các quá trình địa chất kéo dài hàng trăm nghìn năm.

Thi công cầu cạn và tìm các vật liệu thay thế cát

Như Báo điện tử Xây dựng nhiều lần thông tin, đường cao tốc Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) ở vùng lượng mưa cao, lũ lụt thường xuyên, triều xâm nhập sâu và điều kiện đất yếu. Chỉ với việc bố trí hệ thống cầu cạn đủ để thoát lũ thoát ngập, thông triều một cách tự nhiên thì đã tiết kiệm khối lượng khổng lồ đất đắp khi phải nâng cao mặt đường và hệ thống giao thông thủy bộ vốn có của khu vực vẫn hoạt động tốt.

Theo TS. Phạm Viết Thuận - Viện Kinh tế Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, ĐBSCL đang và sắp triển khai hàng loạt dự án cao tốc lớn, nếu tính thêm các công trình do địa phương triển khai thì dù có lấy hết cát ở ĐBSCL cũng không đủ đáp ứng. Trong khi đó, với cường độ khai thác hiện nay dễ dẫn đến những hệ lụy như xói mòn, sạt lở bờ sông... ảnh hưởng môi trường. Rất nhiều công trình đang chững lại do thiếu vật liệu cát đắp. Việc thay đổi thiết kế cùng phương án thi công sang cầu cạn cao tốc cần được xem là giải pháp lâu dài. Việc làm cầu cạn cũng hạn chế được những thay đổi bất lợi về điều kiện tự nhiên ở khu vực như tình trạng lún, nước ngập.

Đoạn đường thí điểm sử dụng cát biển.

Đồng quan điểm trên, TS. Lê Văn Cư - Viện trưởng Viện Kinh tế xây dựng đã so sánh cho rằng, chi phí đầu tư xây dựng đường cao tốc khu vực ĐBSCL theo phương án cầu cạn bê tông cốt thép cao gấp hai lần chi phí đầu tư xây dựng đường cao tốc sử dụng nền đắp cát. Tuy nhiên, dù chi phí đầu tư này cao nhưng việc đắp cát cũng có một số vấn đề như giải phóng mặt bằng lớn, sự thiếu hụt nguồn cát, khó kiểm soát giá cát, chịu tác động của lún, sạt lở trong quản lý, khai thác. Trong khi phương án làm cầu cạn sẽ làm chủ được tiến độ dự án, nhu cầu giải phóng mặt bằng ít hơn, có thể giảm giá thành nhờ cải tiến công nghệ, ít chịu tác động yếu tố môi trường trong quá trình khai thác.

Ông Cư khuyến nghị mở rộng phạm vi sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép trong xây dựng cao tốc ở miền Tây và kết hợp cả hai phương án tùy theo thực tế. Với các dự án cao tốc đang triển khai ở ĐBSCL, cần rà soát kỹ trữ lượng cát, khả năng cung ứng cát theo yêu cầu tiến độ dự án, trường hợp không đáp ứng yêu cầu cần điều chỉnh phương án thiết kế một số đoạn tuyến theo phương án xây cầu cạn.

Một số ý kiến cho rằng, thông thường, các vật liệu như cát, sỏi và đá dăm được sử dụng để làm nền đường. Vật liệu được chọn phải có sự cân bằng về kích thước và độ phân cấp hạt lớn nhỏ để đảm bảo độ nén và thoát nước tối ưu. Từ lâu, các nhà xây dựng ở ĐBSCL đã sử dụng loại đất cấp phối tại chỗ để làm nền đường và nó rất chắc, chịu được tải trọng lớn và không bị sụt lún. Ở đây đất cấp phối (well-grade granular soil) cùng với đất laterite và đất pisolit là những vật liệu rất thích hợp cho nền đường giao thông, đã được sử dụng nhiều, nhưng lại không được khảo sát trước khi lên kế hoạch thiết lập hệ thống cao tốc cho đồng bằng.

Các loại đất này xuất hiện chung trong môi trường địa chất (geological facies) trải rộng, bao gồm các thể đá ong trên nền phù sa cổ nơi vùng cao tiếp giáp Campuchia và nhất là trong yếm phù sa (alluvial apron) nằm giữa các thung lũng và vây quanh các khối núi cùng rặng đá ngầm.

Tại Hội thảo khoa học “Giải pháp sử dụng hiệu quả vật liệu xây dựng trong xây dựng công trình hạ tầng giao thông” tổ chức tháng 9/2023, Thứ trưởng Bộ Xây dựng Nguyễn Văn Sinh cho biết, hiện nhiều tổ chức, cá nhân, nhà khoa học đang 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 nghiên cứu sử dụng cầu cạn bê tông cốt thép thay thế một phần đường đắp để tận dụng được khả năng cung cấp với khối lượng lớn xi măng, sắt thép trong nước. Tuy nhiên, cũng cần phải có đánh giá tác động môi trường, hệ sinh thái cẩn trọng nếu khai thác cát biển quy mô lớn; cùng đó là có nghiên cứu cụ thể để khẳng định tính hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật và môi trường đối với phương án sử dụng cầu cạn.