Luận văn: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận

Luận văn thạc sĩ phân tích các giải pháp xử lý nền đất yếu. Ứng dụng thực tế cho cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận, so sánh giếng cát và bấc thấm.

• Tác giả: Trần Khắc Phú
• Người hướng dẫn: TS. Phan Trường Giang
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Địa Kỹ thuật và xây dựng công trình ngầm
• Đề tài: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu dùng cho đường giao thông. Ứng dụng cho đường cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận đoạn từ km 67+514 ÷ km 73+793
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan dự án và thách thức xử lý nền đất yếu cao tốc

Dự án cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận là một công trình giao thông trọng điểm, đóng vai trò then chốt trong việc kết nối TP. Hồ Chí Minh với vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tuyến đường này đi qua khu vực có điều kiện địa chất công trình vô cùng phức tạp, đặc trưng bởi các lớp đất yếu có chiều dày lớn, cường độ kháng cắt thấp và tính nén lún cao. Đây là thách thức lớn nhất đối với kỹ thuật thi công cao tốc tại Việt Nam. Nền đất yếu, chủ yếu là bùn sét hữu cơ, có độ ẩm tự nhiên cao (lên đến 72.35%) và hệ số rỗng lớn (e ≈ 2.1), dẫn đến sức chịu tải của đất cực kỳ thấp. Việc xây dựng nền đường đắp cao trên địa tầng này tiềm ẩn nguy cơ gây ra hiện tượng lún sụt và mất ổn định trượt, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn công trình và tiến độ dự án cao tốc. Theo luận văn của Trần Khắc Phú (2015), việc không đánh giá chính xác tính chất cơ lý của đất nền để lựa chọn giải pháp xử lý tối ưu đã gây ra nhiều sự cố cho các công trình giao thông trước đây. Vì vậy, việc nghiên cứu và áp dụng một công nghệ xử lý nền đất yếu hiệu quả là yêu cầu cấp bách, quyết định sự thành công của dự án BOT Trung Lương - Mỹ Thuận, một dự án được triển khai bởi các nhà đầu tư mà nổi bật là Tập đoàn Đèo Cả.

1.1. Bối cảnh dự án BOT Trung Lương Mỹ Thuận và tầm quan trọng

Cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận là một phần của tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông, có vai trò chiến lược trong việc giảm tải cho Quốc lộ 1A và thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội cho toàn vùng. Tuy nhiên, việc thi công gặp nhiều khó khăn do nền đất yếu. Theo tài liệu khảo sát, lớp bùn sét bề mặt có chiều dày trung bình từ 5,6m đến 7,5m. Lớp đất này có chỉ số dẻo cao (IP ≈ 38.11) và độ sệt ở trạng thái chảy (IS ≈ 1.1), cho thấy khả năng biến dạng lớn khi chịu tải. Thách thức này đòi hỏi phải có các biện pháp thi công nền đường đặc thù để đảm bảo ổn định nền đường lâu dài, tránh các hư hỏng kết cấu mặt đường trong quá trình khai thác.

1.2. Đặc điểm địa chất công trình vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Vùng Đồng bằng sông Cửu Long được hình thành từ các trầm tích Holocen sông - biển, tạo nên một địa tầng yếu và không đồng nhất. Các lớp đất phổ biến bao gồm bùn sét, sét pha và cát mịn, có khả năng chịu lực kém. Mực nước ngầm trong khu vực thường nằm sát mặt đất tự nhiên và chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều, gây khó khăn cho công tác thi công và có thể ảnh hưởng đến độ bền của vật liệu. Việc phân tích kỹ lưỡng các chỉ tiêu cơ lý của từng lớp đất là cơ sở quan trọng để lựa chọn giải pháp gia cố nền, từ đó tối ưu hóa chi phí xử lý nền đất yếu và đảm bảo chất lượng công trình.

II. Top 3 thách thức lớn khi xử lý nền đất yếu tại dự án

Việc thi công trên nền đất yếu của cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận đối mặt với ba thách thức cốt lõi: nguy cơ mất ổn định, lún cố kết kéo dài và bài toán kinh tế. Thứ nhất, sức chịu tải của đất không đủ để chống đỡ tải trọng của nền đường đắp cao, dễ gây ra hiện tượng trượt trồi, phá hoại toàn bộ kết cấu. Thứ hai, quá trình cố kết của lớp bùn sét diễn ra rất chậm, gây ra hiện tượng lún sụt kéo dài nhiều năm sau khi công trình đi vào hoạt động, làm hư hỏng mặt đường và ảnh hưởng đến an toàn giao thông. Thứ ba, việc lựa chọn giải pháp xử lý phải cân bằng giữa yếu tố kỹ thuật và hiệu quả kinh tế. Các giải pháp có hiệu quả cao thường đi kèm với chi phí lớn, đòi hỏi phải có sự phân tích, so sánh kỹ lưỡng để tối ưu hóa tổng mức đầu tư. Luận văn nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc áp dụng không đúng giải pháp có thể dẫn đến lãng phí và không giải quyết triệt để vấn đề, như các sự cố đã từng xảy ra trên đường Pháp Vân - Cầu Giẽ hay Đại lộ Thăng Long. Do đó, việc quan trắc lún và đánh giá hiệu quả giải pháp trong suốt quá trình thi công là cực kỳ quan trọng để điều chỉnh kịp thời và đảm bảo tiến độ dự án cao tốc.

2.1. Nguy cơ lún kéo dài và mất ổn định nền đường cao tốc

Đặc tính cố kết của lớp bùn sét tại dự án là vấn đề nan giải. Do hệ số thấm rất nhỏ, nước trong lỗ rỗng thoát ra rất chậm dưới tác dụng của tải trọng. Điều này dẫn đến độ lún có thể kéo dài hàng chục năm. Nếu không có biện pháp can thiệp, độ lún tổng cộng có thể vượt xa giới hạn cho phép, gây nứt vỡ mặt đường. Hơn nữa, việc đắp nền quá nhanh có thể làm tăng áp lực nước lỗ rỗng đột ngột, làm giảm sức kháng cắt của đất và gây mất ổn định trượt tổng thể, một sự cố đặc biệt nguy hiểm trong kỹ thuật thi công cao tốc.

2.2. Bài toán chi phí xử lý nền đất yếu và hiệu quả kinh tế

Chi phí xử lý nền đất yếu chiếm một tỷ trọng đáng kể trong tổng vốn đầu tư của dự án. Các phương pháp như cọc xi măng đất hay móng cọc có thể mang lại hiệu quả nhanh nhưng chi phí rất cao. Ngược lại, các giải pháp như gia tải chờ lún tự nhiên thì tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng lớn đến tiến độ dự án cao tốc. Do đó, việc tìm ra một giải pháp dung hòa, vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về ổn định nền đường, vừa rút ngắn thời gian thi công mà vẫn nằm trong giới hạn chi phí cho phép là một bài toán phức tạp, đòi hỏi sự phân tích và luận chứng khoa học chặt chẽ.

III. Phương pháp bấc thấm PVD Giải pháp tối ưu cho nền đất yếu

Một trong những công nghệ xử lý nền đất yếu hiệu quả và được lựa chọn cho dự án cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận là sử dụng bấc thấm PVD kết hợp gia tải trước. Đây là giải pháp thoát nước thẳng đứng nhằm đẩy nhanh quá trình cố kết của đất. Bấc thấm có cấu tạo gồm lõi nhựa và lớp vỏ bằng vải địa kỹ thuật không dệt. Khi được cắm sâu vào lớp đất yếu, chúng tạo ra các kênh thoát nước nhân tạo theo phương thẳng đứng. Dưới tác dụng của tải trọng đắp, nước trong lỗ rỗng của đất sẽ di chuyển theo phương ngang vào bấc thấm và thoát lên trên, rút ngắn đáng kể quãng đường thoát nước so với tự nhiên. Phương pháp này giúp nền đất đạt độ lún yêu cầu trong thời gian ngắn, tăng cường sức chịu tải của đất và đảm bảo ổn định nền đường trước khi thi công các lớp kết cấu áo đường. So với các giải pháp khác, bấc thấm PVD được đánh giá cao về hiệu quả kinh tế, thi công nhanh và phù hợp với điều kiện địa chất công trình phức tạp của Đồng bằng sông Cửu Long.

3.1. Nguyên lý hoạt động của công nghệ xử lý đất yếu bằng bấc thấm

Nguyên lý cơ bản của bấc thấm PVD là rút ngắn đường thoát nước của nước lỗ rỗng trong đất. Thay vì phải di chuyển một quãng đường dài theo phương thẳng đứng qua hết chiều dày lớp đất yếu, nước chỉ cần di chuyển một khoảng cách ngắn theo phương ngang đến bấc thấm gần nhất. Lớp vải địa kỹ thuật bọc ngoài có chức năng lọc, cho phép nước đi qua nhưng ngăn các hạt đất mịn chui vào làm tắc lõi. Lõi nhựa có các rãnh dọc tạo thành kênh dẫn nước, giúp nước thoát nhanh lên lớp đệm cát phía trên và ra khỏi phạm vi nền đường. Quá trình này giúp giảm áp lực nước lỗ rỗng, làm tăng ứng suất hiệu quả và thúc đẩy nhanh quá trình cố kết.

3.2. Vai trò của gia tải trước trong việc ổn định nền đường

Biện pháp gia tải trước là một phần không thể thiếu khi áp dụng công nghệ bấc thấm PVD. Bằng cách đắp một lớp đất có tải trọng bằng hoặc lớn hơn tải trọng khai thác của công trình trong tương lai, nền đất sẽ bị ép lún trước. Lượng lún này tương đương với độ lún sẽ xảy ra trong suốt vòng đời của công trình. Việc kết hợp gia tải với bấc thấm giúp quá trình lún này diễn ra trong vài tháng thay vì hàng chục năm. Sau khi nền đất đạt độ cố kết yêu cầu (thường là trên 90%), lớp đất gia tải sẽ được dỡ bỏ và tiến hành thi công các hạng mục tiếp theo. Đây là một biện pháp thi công nền đường hiệu quả để kiểm soát hiện tượng lún sụt.

IV. Cách dùng giếng cát xử lý nền đất yếu cao tốc hiệu quả

Bên cạnh bấc thấm, giải pháp giếng cát kết hợp gia tải trước cũng được nghiên cứu và so sánh để xử lý nền đất yếu cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận. Về nguyên lý, giếng cát có chức năng tương tự bấc thấm PVD, đó là tạo ra các đường thoát nước thẳng đứng để đẩy nhanh quá trình cố kết. Giếng cát được thi công bằng cách tạo các lỗ trong nền đất yếu và lấp đầy bằng cát thô. Các giếng cát này có hệ số thấm lớn hơn nhiều so với đất xung quanh, cho phép nước lỗ rỗng thoát ra nhanh chóng khi chịu tải. Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng vật liệu địa phương (cát) nên có thể tiết kiệm chi phí vật tư. Tuy nhiên, việc thi công giếng cát thường phức tạp hơn và cần kiểm soát chất lượng chặt chẽ để tránh hiện tượng ống giếng bị đất sét thắt lại hoặc tắc nghẽn. Luận văn của Trần Khắc Phú đã tiến hành tính toán, so sánh cả hai giải pháp để đưa ra lựa chọn tối ưu nhất về cả phương diện kỹ thuật và kinh tế cho từng đoạn tuyến cụ thể, dựa trên kết quả quan trắc lún và phân tích ổn định.

4.1. So sánh kỹ thuật thi công cao tốc giữa giếng cát và bấc thấm

Về mặt kỹ thuật, cả giếng cát và bấc thấm PVD đều là những công nghệ xử lý nền đất yếu hiệu quả. Bấc thấm có ưu thế về tốc độ thi công nhanh do sử dụng máy móc chuyên dụng, chất lượng đồng đều và ít gây xáo trộn nền đất. Ngược lại, thi công giếng cát có thể làm tăng nhẹ độ chặt của đất xung quanh nếu dùng phương pháp đóng ống thép, nhưng đòi hỏi công tác giám sát chất lượng nghiêm ngặt hơn. Việc lựa chọn giữa hai giải pháp này phụ thuộc vào chiều dày lớp đất yếu, tính chất cơ lý của đất, và đặc biệt là sự sẵn có của vật liệu và thiết bị thi công tại địa phương.

4.2. Quan trắc lún Đánh giá hiệu quả của biện pháp xử lý nền

Hoạt động quan trắc lún là công cụ không thể thiếu để đánh giá hiệu quả của cả hai giải pháp. Các mốc quan trắc được lắp đặt trên bề mặt nền đắp để theo dõi độ lún theo thời gian. Dữ liệu thu thập được sẽ được so sánh với kết quả tính toán lý thuyết để kiểm chứng mô hình, xác định mức độ cố kết của nền đất. Dựa trên tốc độ lún, các kỹ sư có thể quyết định thời điểm dỡ tải hoặc điều chỉnh tốc độ đắp đất cho phù hợp, đảm bảo ổn định nền đường và tối ưu hóa tiến độ dự án cao tốc. Đây là bước kiểm chứng thực tế quan trọng nhất đối với mọi biện pháp thi công nền đường trên đất yếu.

V. Thực tiễn áp dụng và kinh nghiệm từ Tập đoàn Đèo Cả

Thực tế tại dự án BOT Trung Lương - Mỹ Thuận, giải pháp bấc thấm PVD kết hợp gia tải trước đã được lựa chọn và áp dụng rộng rãi. Quyết định này dựa trên các phân tích chi tiết về kinh tế - kỹ thuật, cho thấy phương pháp này tối ưu hơn về tổng thể so với giếng cát trong điều kiện cụ thể của dự án. Tập đoàn Đèo Cả và các nhà thầu đã triển khai thi công với quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Kết quả quan trắc lún thực tế cho thấy độ cố kết của nền đất đạt trên 90% trong thời gian dự kiến, đảm bảo nền đường đủ ổn định để thi công các lớp mặt. Sức chịu tải của đất sau khi xử lý đã tăng lên đáng kể, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thiết kế. Thành công của việc xử lý nền đất yếu cao tốc Trung Lương - Mỹ Thuận không chỉ giải quyết được bài toán kỹ thuật phức tạp mà còn cung cấp nhiều bài học kinh nghiệm quý báu cho các dự án hạ tầng tương lai tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt là kinh nghiệm trong quản lý tiến độ dự án cao tốc và tối ưu hóa chi phí xử lý nền đất yếu.

5.1. Lựa chọn giải pháp tối ưu dựa trên phân tích kinh tế kỹ thuật

Luận văn "Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đất yếu..." đã thực hiện phân tích chi phí chi tiết cho cả hai phương án. Kết quả cho thấy, mặc dù chi phí vật liệu bấc thấm nhập khẩu cao hơn cát, nhưng chi phí thi công, thời gian hoàn thành và hiệu quả tổng thể của phương án bấc thấm PVD lại vượt trội. Tốc độ thi công nhanh hơn giúp rút ngắn đáng kể tiến độ dự án cao tốc, giảm các chi phí quản lý và chi phí tài chính gián tiếp. Đây là yếu tố quyết định giúp giải pháp này được lựa chọn làm biện pháp thi công nền đường chủ đạo.

5.2. Kết quả thực tiễn về ổn định nền đường và sức chịu tải

Sau giai đoạn gia tải và chờ cố kết, các kết quả kiểm tra hiện trường cho thấy nền đất đã được cải thiện rõ rệt. Các chỉ số như cường độ kháng cắt không thoát nước (Su) và mô đun biến dạng (E0) đều tăng lên. Độ lún còn lại của nền đường được dự báo nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo không gây ra hiện tượng lún sụt bất thường sau khi đưa vào khai thác. Điều này khẳng định sự thành công của công nghệ xử lý nền đất yếu đã được áp dụng, mang lại một nền đường ổn định và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN KHI XÂY DỰNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 1. Giới thiệu chung Trong những năm gần đây Việt Nam đang bước vào thời kỳ hội nhập sâu rộng với khu vực và quốc tế và đang trở thành điểm đến hấp dẫn cho các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Chính điều này đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển về cơ sở hạ tầng kỹ thuật, hệ thống giao thông vận tải, điện tử, viễn thông….Ngày càng nhiều các dự án khu đô thị mới, khu công nghiệp, sân bay, bến cảng, nhà ga, các công trình cầu đường, công trình ngầm được đầu tư xây dựng với quy mô lớn ở nhiều nơi trên cả nước trong thời gian qua. Đặc biệt mạng lưới giao thông trên cả nước ngày càng phát triển góp phần lưu thông hàng hóa, thúc đẩy sự giao lưu phát triển kinh tế giữa các vùng miền trên cả nước.

Trong đó nhiều tuyến đường được xây dựng trong khu vực có nền đất trầm tích mềm yếu và biến đổi phức tạp. Thực tế đã chứng minh một số công trình giao thông trong quá trình tiến hành thi công xây dựng hoặc đưa vào sử dụng đã xảy ra hiện tượng sụt lún, trượt, nứt nẻ mặt đường do trước đó đã không đánh giá được chính xác tính chất cơ lý của đất nền để lựa chọn giải pháp xử lý tối ưu. Chính vì vậy việc xác định được tính chất của các lớp đất nền, đặc điểm cấu tạo của công trình tạo cơ sở đề ra các giải pháp xử lý nền móng hợp lý về kinh tế và kỹ thuật, rút ngắn thời gian cố kết, cải thiện khả năng chịu tải của đất nền, tăng nhanh tốc độ thi công công trình. Đặc điểm và phân loại nền đất yếu 1.

Đặc điểm về đất yếu Nền đất yếu là nền đất không đáp ứng được yêu cầu của tải trọng, phải tiến hành gia cố mới có thể thi công và vận hành công trình. Một quan niệm khác cho rằng, đất yếu được hiểu là các loại đất ở trạng thái tự nhiên, độ ẩm của đất cao hơn hoặc gần bằng giới hạn chảy, đất yếu có hệ số rỗng lớn (đất sét: e ≥ 1,5: đất á sét e ≥1), lực dính C theo thí nghiệm cắt cánh không thoát 2 nước nhỏ hơn 0,15daN/cm2, góc nội ma sát φ < 100 hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường C u < 0,35 daN/cm2. Đất yếu có thể phân loại theo trạng thái tự nhiên dựa vào độ sệt B: W − Wd B= Wch − Wd (1.1) Trong đó: - W, W d , W ch : Độ ẩm trạng thái tự nhiên, giới hạn dẻo và giới hạn chảy của đất; - Nếu B > 1, đất ở trạng thái chảy; - Nếu 0,75 < B ≤ 1, đất ở trạng thái dẻo chảy; Theo quan điểm xây dựng ở một số nước, đất yếu được xác định theo tiêu chuẩn về sức kháng cắt không thoát nước S u và hệ số xuyên tiêu chuẩn như sau: - Đất rất yếu (trạng thái chảy): S u ≤ 12,5 kPa và N 30 ≤ 2 - Đất yếu (ở trạng thái dẻo chảy): S u ≤ 25 kPa và N 30 ≤ 4.2 Các loại đất yếu thường gặp Đất sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc á sét, trạng thái bão hòa nước, có cường độ thấp; Đất than bùn: Loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quả phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượng hữu cơ > 13%); Cát chảy: Gồm các loại cát hạt mịn, kết cầu hạt rời rạc, có thể bị nén chặt hoặc pha loãng đáng kể; Đất có hàm lượng tạp chất hòa tan muối clorua lớn hơn 5%, muối sunphat hoặc muối sunphat clorua lơn hơn 10% tính theo trọng lượng; 3 Đất phù sa, đất bùn, đất mùn vì các đất này có khả năng chịu lực kém [10].3 Cách nhận biết đất yếu Loại đất có nguồn gốc khoáng vật thường là sét hoặc á sét trầm tích trong nước ở ven biển, vũng vịnh, đầm hồ, đồng bằng tam giác châu; loại này có thể có lẫn hữu cơ trong quá trình trầm tích (hàm lượng hưu cơ có thể tới 10 – 12%) nên có thể có màu nâu đen, xám đen, có mùi. Đối với loại này được xác định là đất yếu nếu ở trạng thái tự nhiên, độ ẩm của chúng gần bằng hoặc cao hơn giới hạn chảy.

Ngoài ra vùng thung lũng còn có thể hình thành đất yếu dưới dạng bùn cát, bùn cát mịn (hệ số rỗng e >1, độ bão hòa G > 0,8). Loại có nguồn gốc hữu cơ thường hình thành từ đầm lầy, nơi nước tích đọng thường xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loài thực vật phát triển, thối rữa và phân hủy, tạo ra các vật lắng hữu cơ với các trầm tích khoáng vật. Loại này thường gọi là đất đầm lầy than bùn, hàm lượng hữu cơ chiếm tới 20 – 80%, thường có màu đen hay nâu sẫm, cầu trúc không mịn (vì lẫn các tàn dư thực vật). Đối với loại này được xác định là đất yếu nếu hệ số rỗng và các đặc trưng sức chống cắt của chúng có các trị số như đã nêu ở trên.

Đất yếu đầm lầy than bùn còn được phân theo tỷ lệ lượng hữu cơ có trong chúng: - Lượng hữu cơ có từ 20 – 30%: Đất nhiễm than bùn; - Lượng hữu cơ có từ 30 – 60%: Đất than bùn; - Lượng hữu cơ trên 60%: Than bùn. Tổng quan về các sự cố thường gặp của đường giao thông xây dựng trên nền đất yếu 1. Các sự cố công trình nền đường ô tô xảy ra trong những năm gần đây Nền đường ô tô qua vùng đất yếu thường là nền đắp bằng đất hoặc cát, có chiều cao đắp trên mặt đất tự nhiên khoảng từ 2 m đến 10m (ở đầu các cầu vượt và 4 các công trình vượt sông thường được đắp cao từ 8m đến 10m). Đất yếu được hiểu là đất có cường độ chống cắt kém, khả năng biến dạng lớn (độ rỗng tự nhiên lớn), có thể có nguồn gốc khoáng vật( sét trầm tích trong nước) hoặc nguồn gốc hữu cơ (đất than bùn…).

Lý thuyết và thực tiễn đều đã cho thấy: các công trình nền đắp trên đất yếu như vậy thường gặp 2 loại sự cố lún sụp - trượt trồi (do cường độ chống cắt của đất yếu phía dưới không đủ chịu được tải trọng đắp) và lún kéo dài (do quá trình cố kết của đất yếu kéo dài). Lún sụp - trượt trồi dẫn đến phá hỏng hoàn toàn cấu tạo nền đắp khiến phải đào bỏ và đắp lại. Còn lún kéo dài thì cấu tạo nền đắp cơ bản vẫn được duy trì, mà chỉ ảnh hưởng đến cao độ nền, dẫn đến phải bù phụ trong quá trình đưa đường vào khai thác sử dụng. Dưới đây là một số sự cố điển hình của công trình giao thông khi xây dựng trên nền đất yếu trong một vài năm trở lại đây: 1.

Sự cố kỹ thuật cầu Cần Thơ a. Tổng quan về dự án Cầu Cần Thơ là cây cầu bắc qua sông Hậu, nối thành phố Cần Thơ và thành phố Vĩnh Long, được khởi công xây dựng ngày 25 tháng 09 năm 2004 và thời điểm khánh thành vào lúc 09h00 sáng ngày 24 tháng 04 năm 2010. Là cây cầu dây văng có nhịp chính dài nhất tại khu vực Đông Nam Á. Một công trình có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về chính trị, văn hóa, xã hội, quốc phòng, an ninh… đối với sự phát triển của Cần Thơ, Vĩnh Long và cả Đồng bằng song Cửu Long đồng thời là biểu tượng sinh động, thiết thực trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Cầu Cần Thơ gồm cầu chính dài 1010m, cầu dẫn về phía Vĩnh Long 520m, cầu dẫn về phía Cần Thơ 1120m, mặt cầu rộng 26m. Tổng mức đầu tư 4832 tỷ (khoảng 342,6 triệu USD tại thời điểm 2001) bằng nguồn vốn ODA của chính phủ Nhật và vốn đối ứng của Chính phủ Việt Nam. NIPPON KOE-CHOAI và nhà thầu chính là liên danh TAISEI-KAJMA-NIPPON STEEL (TKN). Chủ đầu tư là Bộ giao thông vận tải.

Đại diện chủ đầu tư quản lý dự án là Ban quản lý dự án Mỹ Thuận.1: Sơ đồ vị trí cầu Cần Thơ b. Tóm tắt sự cố Sự cố xảy ra trong quá trình đang thi công dầm hộp tại hai nhịp neo của cầu chính từ trụ P14 đến P15 phía bờ Vĩnh Long tại mỗi nhịp dài 40 m. Nhà thầu đã sử dụng hệ thống kết cấu đỡ tạm bao gồm các trụ pale thép, các giàn ngang và các giàn dọc. Vào lúc 7giờ 55 phút sáng ngày 26 tháng 09 năm 2007 toàn bộ hệ thống kết cấu đỡ tạm trên đã xảy ra sự cố sập đổ, kéo theo là sự sập đổ của dầm hộp bê tông đang thi công.

Từ ghi nhận tại hiện trường và các nhân chứng thì sự cố sập đổ được bắt đầu từ trụ T13 của hệ kết cấu đỡ tạm, tiếp theo là tiếng nổ và khói trắng bốc lên gần trụ P13. Bê tông dầm cầu đã thi công giữa các trụ chính P13 - P14 và sau đó là giữa các trụ P14 - P15 sập theo và đè lên các bộ phận của hệ kết cấu đỡ tạm.2: Hình ảnh trước và sau khi sự cố xảy ra c. Phân tích đánh giá sự cố Nguyên nhân của sự cố: Do sự biên đổi địa chất làm lún lệch đài móng trụ tạm thượng lưu T13U tới giá trị 12mm theo hướng dọc cầu từ phía bờ ra sông. Lún lệch đài móng đã làm tăng nội lực trong các bộ phận của trụ tạm gây đứt bu lông liên kết của một thanh giằng xiên làm chiều dài hữu dụng của các thanh cột trụ tạm tăng lên gây oằn cột trụ tạm T13 và theo đó là sự sập đổ của kết cấu bên trên trụ tạm.

Qua đó thấy được công tác quản lý kỹ thuật còn thiếu sót trong công tác thu thập, đánh giá điều kiện địa chất của khu vực dự án. 7 Ảnh hưởng của sự cố: Sự cố sập 2 nhịp dẫn của cầu Cần Thơ khi đang thi công được xem là sự cố công trình thảm khốc nhất năm 2007, xét cả về thiệt hại vật chất và sinh mạng. Mặc dù chưa thống kê được chính xác chi phí cho công tác xử lý sự cố này nhưng ước tính thiệt hại vật chất xây dựng khoảng 40 tỷ đồng chưa kể công tác tìm kiếm người bị chết, cứu chữa, tài trợ cho các gia đình bị nạn…. Thiệt hại về người theo thống kê với số người chết là 54 người và 80 người bị thương.

Các sự cố kĩ thuật khác Trong những năm gần đây, việc xây dựng những mạng lưới giao thông trọng điểm đang phát triển rộng khắp trên cả nước.