Chương 1. Thực trạng Nằm ở vị trí cửa ngõ phía tây bắc của TP Hồ Chí Minh, Tây Ninh là một trong những đầu mối giao thông về đường bộ quan trọng vào Cam-pu-chia và các nước ASEAN, có vị trí chiến lược về an ninh - quốc phòng của quốc gia với 240 km đường biên giới.1 Đường giao thông tại cửa khẩu Mộc Bài Theo Sở Giao thông Vận tải Tây Ninh, bên cạnh mục tiêu đẩy mạnh phát triển hạ tầng để phục vụ cho việc đi lại, sinh hoạt, vận chuyển hàng hóa cho người dân địa phương, các dự án giao thông kể trên còn nhằm mục đích phục vụ tích cực cho việc kết nối mạnh mẽ giữa các tỉnh lân cận như TP. Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Long An, Bà Rịa - Vũng Tàu và các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long để thu hút khách du lịch đến với các địa danh nổi tiếng của tỉnh, như Khu du lịch quốc gia Núi Bà Đen, Tòa Thánh Cao Đài, Hồ Dầu Tiếng, Trung ương Cục. nhằm từng bước biến du lịch trở thành ngành kinh tế mũi nhọn vào năm 2020, tầm nhìn đến 2030.2 Địa danh du lịch Núi Bà Đen – Tây Ninh Tuy sở hữu nhiều đặc điểm có thể tạo nên tiềm năng lớn để Tây Ninh phát triển kinh tế, giao thương hàng hóa của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam với các nước láng giềng.
Tuy nhiên, những lợi thế này nhiều năm qua chưa phát huy hết hiệu quả khi tính kết nối của hạ tầng giao thông tại đây còn thiếu và yếu. Để Tây Ninh thật sự “cất cánh" rất cần những sự đột phá, mà trong đó việc sớm khắc phục và thay đổi hệ thống hạ tầng giao thông còn nhiều hạn chế, chất lượng kém như hiện nay là một nhiệm vụ rất quan trọng. Bài toán đặt ra với Tây Ninh trong việc tìm hướng đột phá hạ tầng giao thông hiện nay là tìm nguồn vốn 7.355,36 tỷ đồng còn thiếu trong tổng số 58.393,5 tỷ đồng theo kế hoạch thực hiện. Chủ tịch UBND tỉnh Phạm Văn Tân cho biết: “Tỉnh đã đề ra nhiều giải pháp huy động nguồn lực thực hiện như: vốn theo kế hoạch đầu tư công của T.Ư, vốn vay từ vốn sản xuất, vốn vay ODA.
Ngoài ra, tỉnh sẽ kêu gọi nguồn vốn theo các hình thức khác như: Đầu tư theo hình thức đối tác công - tư (PPP), BOT,…”. Tuy cần phải có những giải pháp về kinh tế khác biệt mới có thể vận hành được các dự án nâng cấp hệ thông cơ sở hạ tầng giao thông tại đây. Nhưng nhóm NCKH của chúng tôi muốn thể hiện một góc nhìn khác về Kỹ thuật – tức là sử dụng những công nghệ mới, những giải pháp mới để giảm thiểu tối đa giá thành cũng như nâng cao tối đa chất lượng của công trình. Đặt ra một bài toán khác là nếu có đủ nguồn lực về tài chính nhưng nguồn vật liệu truyền thống như đá và sỏi đỏ dạt chất lượng phục vụ cho xây dựng lớp móng trong kết cấu áo đường ô tô ngày càng khan hiếm, điều kiện khai thác ngày càng khó khăn.Vì thế, vấn đè cải tạo vật liệu đất tại chỗ làm đường thay thế các vật liệu truyền thống đang được 3 nghiêm cứu như là một phương pháp giải hiệu quả cho bài toán vật liệu, kinh tế, khoa học kỹ thuật.
Hiện nay có rất nhiều địa phương đã sử dụng và đã thành công với công nghệ gia cố Vật liệu tại chổ bằng phụ gia chống trương nở đất TS Polymer kết hợp với xi măng để làm nền móng cho đường ô tô. Căn cứ theo báo cáo số 304/BC – SGTVT về việc “Báo cáo đánh giá kết quả thi công thí điểm áp dụng công nghệ mới trong sửa chữa và xây dựng mới đường bộ của Sở Giao thông Vận tả tỉnh Lạng Sơn, so sánh tổng giá thành bình quân trên 3 tuyến đường: Giá thành so với vật liệu truyền thống (láng nhựa và cấp phối đá dăm) là 1. Đối với công nghệ gia cố vật liệu tại chổ bằng phụ gia TS kết hợp với xi măng là 630. So trên tổng giá thành thì công nghệ phụ gia TS chỉ bằng 48% giá thành khi áp dựng công nghệ gia cố truyền thống.
Chính vì bài toán kinh tế khá hiệu quả nên nhóm NCKH muốn nghiên cứu đánh giá ứng dụng công nghệ gia cố đất bằng phụ gia chống trương nở đất TS Polymer kết hợp xi măng vào việc xây dựng đường ô tô tại tỉnh Tây Ninh 2. Mục đích nghiên cứu Dưạ vào thực trạng nói trên, nhóm nghiên cứu muốn hướng đến việc đánh giá khả năng ứng dụng của phụ gia kháng trương nở đất TS Pplymer và cũng như hiệu quả về kinh tế để thực hiện những dự án xây dựng đường ô tô tại tỉnh Tây Ninh. Thông định hướng ứng dụng loại phụ gia này trong nhiều công trình khác, tại nhiều thành hệ địa chất, điều kiện khác với một cấp phối vật liệu tốt nhất, đạt chất lượng và cả hiểu quat kinh tế. Nội dung nghiên cứu Tổng hợp về việc gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa chất hoặc chất gia cố tổng hợp trong xây dựng đường.
Nhằm tạo ra một sự so sánh sơ bộ giữa các loại phương pháp gia cố. Làm tiền đề để đánh giá và lựa chọn phương pháp tối ưu nhất để phục vụ mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu tổng quan về phụ gia TS: thành phần, tính chất và tác dụng… Thực hiện việc chế bị mẫu và tiến hành thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu và tinh chất cơ lý, thí nghiệm xác định cường độ chịu nén (nén khô và nén bão hòa mẫu) và cường độ ép chẻ mẫu. Nghiên cứu tổng quan về thành phần hốn hợp đất gia cố phụ gia TS kết hợp xi măng và đất nền tại khu vực tình Tây Ninh.
Tổng hợp kết quả báo cáo, đánh giá kết quả và so sánh với các phương án khác nhằm tìm ra sự tối ưu nhất cho việc xây dựng đường ô tô tại tỉnh Tây Ninh. Phương pháp nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Là phương pháp thu thập các sự kiện trong những điều kiện được tạo ra một cách đặc biệt (tạo ra kinh nghiệm mới, lý thuyết mới để khẳng định những mối liên hệ dự kiến 4 sẽ có trong những điều kiện mới) đảm bảo cho sự thể hiện tích cực, chủ động của các hiện tượng, sự kiện nghiên cứu. Nói cách khác: Là chủ động gây ra hiện tượng nghiên cứu trong những điều kiện khống chế, nhờ đó có thể lặp lại nhiều lần, tách bạch ra và biến thiên từng nhân tố tác động và đánh giá, đo đạc tỉ mỉ sự biến đổi của hiệu quả theo sự biến thiên ấy.
Phương pháp chuyên gia Phương pháp chuyên gia là phương pháp điều tra qua đánh giá của các chuyên gia về vấn đề, một sự kiện khoa học nào đó. Thực chất đây là phương pháp sử dụng trí tuệ, khai thác ý kiến đánh giá của các chuyên gia có trình độ cao để xem xét, nhận định một vấn đề, một sự kiện khoa học để tìm ra giải pháp tối ưu cho vấn đề, sự kiện đó. Phương pháp chuyên gia rất cần thiết cho người nghiên cứu không chỉ trong quá trình nghiên cứu mà còn cả trong quá trình nghiệm thu, đánh giá kết quả, hoặc thậm chí cả trong quá trình đề xuất giả thuyết nghiên cứu, lựa chọn phương pháp nghiên cứu, củng cố các luận cứ,… Trong đề tài nghiên cứu khoa học này, nhóm nghiên cứu cũng đã học hỏi rất nhiều từ những chuyên gia chuyên về lĩnh vực phụ gia polymer. Đó là thầy Nguyễn Đăng Hùng – chuyên gia cấp cao của Viện Khoa học và Công nghệ hàng không TP.
Hồ Chí Minh, người sáng chế phụ gia TS Polymer. Trong buổi gặp gỡ nói chuyện và trao đổi với thầy các phương pháp thực nghiệm cũng như kinh nghiệm mà thầy đã có được trong suốt quá trình thầy nghiêm cứu và thi công.3 Nhóm có cuộc gặp gỡ với thầy Nguyễn Đăng Hùng – chuyên gia cấp cao Viện Khoa học và Công nghệ Hàng không TP. Hồ Chí Minh 5 5. Kết quả nghiên cứu dự kiến So với những mục đích ban đầu mà nhóm nghiên cứu muốn hướng tới thì dự kiến sẽ cho ra những kết quả như sau: - Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đất gia cố phụ gia TS kết hợp Xi măng cho đất nền khu vực Tây Ninh - Bảng tổng hợp cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi ép chẻ của mẫu thí nghiệm.
- Đánh giá kết quả cường độ chịu nén của hỗn hợp: phụ gia TS + XM + đất nền. Từ đó, kiến nghị hướng ứng dụng của hỗn hợp gia cố này trong sửa chữa nâng cấp làm mới một số tuyến đường ở tình Tây Ninh. TỔNG QUAN VỀ HỖN HỢP ĐẤT GIA CỐ PHỤ GIA 1. Một số loại phụ gia gia cố đất (Đất gia cố bằng chất kết dính vô cơ, hóa học hoặc gia cố tổng hợp…) 1.
Chất kết dính vô cơ Chất kết dính vô cơ là những vật liệu dạng hạt mịn (bột) khi nhào trộn với nước hoặc dung môi thích hợp cho hỗn hợp dẻo có thể gắn kết các vật liệu rời lại với nhau. Thuộc dạng này gồm có xi măng, vôi (vôi nghiền) hoặc xi măng kết hợp tro bay, các phụ gia (nếu có). Để đảm bảo yêu cầu ổn định lâu dài của vật liệu đất gia cố và sử dụng hợp lý số lượng chất kết dính đồng thời để làm cơ sở cho việc tổ chức thi công và kiểm tra chất lượng công trình nhất thiết phải tiến hành thiết kế hỗn hợp các thí nghiệm gia cố trong phòng. Trong thiết kế thành phần hỗn hợp, ngoài việc thí nghiệm để xác định liều lượng hợp lý chất kết dính còn cần phải xử lý đất để đảm bảo các yêu cầu đối với đất như đã quy định ở các mục sau: 1.
Trường hợp gia cố bằng xi măng Yêu cầu đối với đất: Đất dùng để gia cố xi măng trước hết phải là các loại đất được phép dùng để đắp nền đường (theo tiêu chuẩn TCVN 9436:2012 Nền đường ô tô – Thi công và nghiệm thu).