Nghiên Cứu Cứng Hóa Đất Bùn Dùng Để Đắp Đê Bao Tại Tỉnh Cà Mau

Công tác nạo vét, khơi thông kênh mương, luồng lạch đóng vai trò quan trọng trong các công trình thủy lợi và giao thông thủy. Đất bùn nạo vét là nguồn tài nguyên có giá trị. Tái sử dụng vật liệu nạo vét góp phần vào phát triển bền vững, giảm lượng tài nguyên cần thiết cho xây dựng và bảo vệ môi trường. Nhiều quốc gia đã sử dụng rộng rãi vật liệu nạo vét. Cứng hóa đất bùn là giải pháp nâng cao các chỉ tiêu kỹ thuật của đất. Việc sử dụng chất phụ gia trộn với đất bùn để cải thiện lực dính, độ sệt và tăng khả năng chống thấm nhằm thay thế vật liệu trong các hoạt động xây dựng là rất cần thiết. Sử dụng vật liệu nạo vét như một nguồn tài nguyên không chỉ quan trọng mà thậm chí còn mang tính cấp thiết bởi việc sử dụng vật liệu này đem lại các hiệu quả xã hội, môi trường và kinh tế (thay vì chôn lấp hoặc đổ thải).

1.1. Tầm quan trọng của việc tái sử dụng đất bùn nạo vét

1.2. Ứng dụng của đất bùn cứng hóa trong xây dựng đê bao

Tại Việt Nam, hàng năm có hàng chục triệu khối bùn nạo vét từ các dự án duy tu luồng hàng hải gặp khó khăn trong việc tìm vị trí đổ. Các nhà đầu tư thường chọn giải pháp đổ ra biển, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Gần đây, chính phủ không cho phép đổ bùn nạo vét ra biển, gây khó khăn trong việc tìm vị trí đổ. Bên cạnh đó, còn có sự thiếu hụt về vật liệu dùng để san lấp cho các dự án xây dựng. Vì thế, công nghệ xử lý bùn nạo vét thành vật liệu đắp đạt tiêu chuẩn sử dụng trong các công trình thủy lợi, giao thông là giải pháp tốt nhất để giải quyết các nhu cầu trên. Tình hình khan hiếm cát xây dựng đã xảy ra trên toàn quốc, đặc biệt những tháng đầu năm 2017 do giá cát tăng đột biến.

2.1. Vấn đề thiếu hụt vật liệu xây dựng và ô nhiễm môi trường

2.2. Giải pháp cứng hóa đất bùn Tiềm năng và thách thức

2.3. Biến đổi khí hậu và sự cần thiết của đê bao tại Cà Mau

Đề tài nghiên cứu kế thừa các kết quả tài liệu nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước của đề tài “ Nghiên cứu công nghệ cứng hóa đất bùn nạo vét để sử dụng trong san lấp mặt bằng thay thế cát” với mục đích tiếp cận cơ sở lý thuyết, tận dụng công nghệ, tiếp thu và cải thiện để phù hợp. Các biện pháp tiếp cận nghiên cứu để giải quyết vấn đề cần bao gồm như sau: (1)Tiếp cận cơ sở dữ liệu: Dữ liệu về các ấn phẩm khoa học trong và ngoài nước, đặc biệt là kết quả của đề tài “ Nghiên cứu công nghệ cứng hóa đất bùn nạo vét để sử dụng trong san lấp mặt bằng thay thế cát”; các bài báo trong các tạp chí chuyên ngành uy tín trên thế giới sẽ là những căn cứ quan trọng để tham khảo, đề ra quy trình và phương pháp nghiên cứu nhằm đạt được mục tiêu đề ra của đề tài. (2)Tiếp cận thực tiễn nước ngoài: Kế thừa và áp dụng các giải pháp công nghệ đã được sử dụng thành công, nhất là áp dụng các công nghệ tiên tiến của các nước phát triển trên cơ sở nghiên cứu, lựa chọn các giải pháp có tính khoa học, tiếp thu được các kỹ thuật hiện đại nhưng phải phù hợp với điều kiện địa bàn nghiên cứu trên tất cả các bình diện kỹ thuật, tài chính và xã hội.

3.1. Cơ sở lý thuyết và thực nghiệm trong nghiên cứu cứng hóa đất

3.2. Lựa chọn cấp phối vật liệu phù hợp cho cứng hóa đất bùn

3.3. Đánh giá tính chất cơ lý của đất bùn sau khi cứng hóa

Trong những năm gần đây tình hình khan hiếm cát xây dựng đã xảy ra trên toàn quốc đặc biệt những tháng đầu năm 2017 do tình tình giá cát tăng đột biến để góp phần giải quyết việc bảo đảm cung cầu về cát xây dựng và bình ổn giá cát, Bộ Xây dựng đã đề xuất, kiến nghị với Thủ tướng Chính phủ trong đó có nội dung: - Về lâu dài, các Bộ, ngành và địa phương tăng cường triển, khai thực hiện Quyết định số 452/QĐ-TTg ngày 12/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án đẩy mạnh xử lý, sử dụng tro, xỉ, thạch cao của các nhà máy nhiệt điện hóa chất, phân bón làm nguyên liệu sản xuất VLXD và trong công trình xây dựng; trong đó có việc sử dụng phế thải tro bay làm vật liệu san lấp thay thế cát tự nhiên. Thực tế tính đến cuối năm 2017, Ban QLDA ODA tỉnh Cà Mau cần trên 1 triệu m3 cát san lấp cho 2 dự án đê biển và 61 km bờ bao. Ban QLDA ngành giao thông tỉnh Cà Mau cần trên 2 triệu m3 cát để làm nền đường; Ngoài ra, theo điều tra nhu cầu nạo vét hàng năm theo báo cáo của tỉnh Cà Mau một năm khoảng 1-2 triệu m3 với kinh phí của các dự án đang chi cứ 1m3 đất bằng xáng cạp mất 15000đ; tuy nhiên để có diện tích chứa 1m3 đất bùn nạo vét thì thường phải chi phí đền bù cho diện tích khoảng 30.

4.1. Thiết kế và thi công đê bao bằng đất bùn cứng hóa

4.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của giải pháp

4.3. Các tiêu chuẩn và quy trình kiểm định chất lượng đê bao

Trên cơ sở kết quả của Hội nghị về phát triển bền vững đồng bằng sông Cửu Long thích ứng với biến đổi khí hậu ngày 26 - 27 tháng 9 năm 2017; Chính phủ đã ban hành nghị quyết về “Phát triển bền vững đồng bằng sông Cửu Long thích ứng với biến đổi khí hậu”, theo Nghị quyết số 120/NĐ-CP ngày 17/11/2017 của Chính phủ trong đó có nội dung “ Nghiên cứu tạo nguồn vật liệu mới thay thế, phục vụ san lấp, xây dựng (hạn chế việc lấy cát từ lòng sông để tôn nền). Quy hoạch và đầu tư các khu xử lý chất thải, nước thải tập trung, hiện đại; đẩy mạnh tái chế, tái sử dụng và sản xuất năng lượng từ rác”. Qua các phân tích về tình hình và thực trạng hiện nay như trên, đề tài “Nghiên cứu cứng hóa đất bùn dùng để đắp đê bao, bờ bao ở tỉnh Cà Mau” là hết sức cần thiết.

5.1. Tính toán ổn định đê bao dưới tác động của tải trọng

5.2. Dự báo độ lún và tuổi thọ của đê bao theo thời gian

5.3. Các biện pháp bảo trì và gia cố đê bao hiệu quả

Thông qua nghiên cứu cơ sở khoa học và thực nghiệm trong phòng, lựa chọn được cấp phối phù hợp để cứng hóa bùn sử dụng để đắp đê bao, bờ bao tại Cà Mau; Tính toán thiết kế, xây dựng mô hình sử dụng đất bùn cứng hóa để đắp đê bao, bờ bao tại Cà Mau (Đánh giá thấm, ổn định, lún so với một vật liệu khác).

6.1. Tổng kết các kết quả đạt được trong nghiên cứu

6.2. Các vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu tiếp theo

6.3. Đề xuất các giải pháp ứng dụng thực tiễn và chính sách hỗ trợ