10 dấu ấn nổi bật ngành GTVT năm 2023: 6.Phát hiện nhiều công nghệ, vật liệu mới

Là ngành kinh tế kỹ thuật quan trọng bậc nhất của đất nước, GTVT luôn chủ động nghiên cứu, tìm tòi và ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ, đặc biệt là những công nghệ mới, vật liệu mới, công tác khảo sát, thiết kế và thi công công trình giao thông bền vững, thân thiện với môi trường.

Làm chủ công nghệ đào hầm hiện đại

Thời gian qua, nhiều công trình hầm đường bộ đã ứng dụng công nghệ đào hầm tiên tiến, hiện đại. Trên công trường thi công cao tốc Bắc - Nam các nhà thầu đang áp dụng công nghệ thi công hầm xuyên núi là NATM (New Austrian Tunneling Method) với các ưu điểm: Không làm rung, chấn động do nổ mìn, có thể khoan hầm với tiết diện chính xác như thiết kế với tốc độ thi công nhanh.

Những năm qua, công nghệ đào hầm NATM được ứng dụng vào thi công các hầm ở các dự án cao tốc Bắc - Nam như: Thung Thi, Núi Vung, cao tốc Quảng Ngãi - Hoài Nhơn với 3 hầm xuyên núi, trong đó có 1 hầm cấp đặc biệt thuộc dự án đường bộ cao tốc Bắc - Nam. Qua từng dự án, đội ngũ kỹ sư, công nhân khoan hầm người Việt Nam đã không ngừng học hỏi chuyên gia nước ngoài, tự nghiên cứu tài liệu, đúc kết kinh nghiệm. Đến nay, đội ngũ kỹ sư, công nhân của Việt Nam đã sử dụng và vận hành nhuần nhuyễn công nghệ khoan hầm NATM, đồng thời luôn tìm tòi để cải tiến kỹ thuật, rút ngắn tiến độ, giảm chi phí đầu tư.

Công nghệ NATM gồm 10 bước, sau khi đánh dấu vị trí nổ mìn, đơn vị thi công nổ mìn theo từng gương hầm (diện tích cần đào), xúc dọn đất đá rồi làm lưới thép bao quanh bề mặt hầm, phun bê tông trên lưới thép, khoan lỗ cắm neo gia cố địa chất. Tiếp theo là bao phủ hầm bằng chất liệu vải đặc biệt để chống nước, đổ bê tông vỏ hầm và làm nền đường. Công nghệ này giúp thi công linh hoạt trong nhiều điều kiện địa chất và an toàn hơn so với công nghệ xây hầm truyền thống.

Thời gian qua, đội ngũ kỹ sư ngành GTVT đã tập trung nghiên cứu giải quyết được một số vấn đề "nóng" của Ngành về vật liệu, công nghệ trong xây dựng và bảo trì đường bộ như: Nghiên cứu đề xuất, lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế thành phần, thi công nghiệm thu hỗn hợp nhựa nóng cho sân bay phù hợp với điều kiện Việt Nam; nghiên cứu, đánh giá và đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu tại các dự án giao thông đường bộ khu vực đồng bằng sông Cửu Long; nghiên cứu đề xuất khoảng giá trị mô-đun đàn hồi MR của cấp phối đá dăm và đất nền phục vụ thiết kế kết cấu mặt đường mềm theo Hướng dẫn AASHTO 1993; phương pháp cơ học thực nghiệm và phương pháp thiết kế theo mô hình hệ đàn hồi nhiều lớp của Viện Asphalt (AI) ở Việt Nam thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa chặt theo nguyên lý cân bằng; nghiên cứu ứng dụng mô hình IHSDM để đánh giá ATGT đường bộ tại Việt Nam.

Nhắc đến nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao thành tựu khoa công nghệ vào sản xuất tại các dự án hạ tầng GTVT phải kể đến cái "nôi" nghiên cứu là Viện Khoa học và Công nghệ GTVT. TS. Nguyễn Văn Thành, Quyền Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ GTVT cho biết, thời gian qua, đội ngũ nhà khoa học của Viện đã tập trung giải quyết một số vấn đề nổi cộm trong nghiên cứu thiết kế, giải pháp kỹ thuật và vật liệu áp dụng vào thực tiễn, điển hình như: Nghiên cứu về ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong dự đoán sức kháng cắt của kết cấu dầm bê tông cốt thanh FRP; tiêu chuẩn thiết kế cầu đường sắt; phương pháp đánh giá ảnh hưởng của cháy đến khả năng chịu lực của công trình cầu bê tông dự ứng lực ở Việt Nam; ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong đánh giá tải trọng của công trình cầu thép đang khai thác; giải pháp kháng gió cho kết cấu công trình cầu dây văng ở Việt Nam; ứng dụng trí tuệ nhân tạo để chẩn đoán hư hỏng và theo dõi đặc trưng dao động kết cấu dầm cầu nhịp lớn ở Việt Nam; phương pháp hiện đại phục vụ kiểm tra, đánh giá chất lượng các bộ phận dưới nước của công trình cầu, cảng...

Viện Khoa học và Công nghệ GTVT phối hợp với Viện Quản lý Đất đai và Cơ sở hạ tầng Quốc gia Nhật Bản (NILIM) đã nghiên cứu, xây dựng và ban hành bộ tiêu chuẩn kỹ thuật cảng biển và hạ tầng bến cảng Việt Nam; nghiên cứu xác định xác suất đồng thời các tác động của điều kiện tự nhiên cực trị để thiết kế tối ưu công trình cảng biển ở khu vực miền Trung - Việt Nam; nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý chất nạo vét luồng và ứng dụng trong hạ tầng cảng biển Việt Nam...

Đồng thời, thời gian qua, Viện đã chủ động làm việc với các đối tác nước ngoài trong các hoạt động nghiên cứu, chuyển giao công nghệ như: Tiếp tục hợp tác trong dự án giai đoạn tiếp theo của JICA về xây dựng, cập nhật và chỉnh sửa bộ tiêu chuẩn cảng biển với Viện Nghiên cứu và Phát triển các công trình biển (OCDI); hợp tác xây dựng nghiên cứu thử nghiệm và xây dựng tiêu chuẩn cho cọc chống ăn mòn trong điều kiện môi trường Việt Nam với Tập đoàn Thép Nippon Steel (Nhật Bản); hợp tác nghiên cứu thử nghiệm công nghệ tái chế nóng bê tông nhựa với hàm lượng RAP từ 25% đến 75% tại trạm trộn với Tập đoàn Taisei Rotec (Nhật Bản); hợp tác với Tập đoàn Thép JFE (Nhật Bản) trong nghiên cứu ứng dụng xỉ thép làm vật liệu xây dựng đường ô tô.

Tập trung nghiên cứu dùng cát biển làm vật liệu đắp nền đường

Việc nghiên cứu tìm vật liệu thay thế cát sông nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng công trình giao thông, đồng thời hạn chế khai thác cát tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long đã được Chính phủ quan tâm, chỉ đạo quyết liệt trong thời gian qua. Thực hiện nhiệm vụ được giao, các đơn vị của Bộ GTVT đã tập trung nghiên cứu lý thuyết, tiến hành thử nghiệm trong phòng; thí nghiệm, kiểm tra quá trình thi công và theo dõi, đánh giá trong thời gian khai thác...

Các đơn vị đã tập trung xây dựng báo cáo bổ sung một số nội dung và giải trình các ý kiến của Hội đồng cấp Bộ về đánh giá kết quả công tác thí điểm cát biển làm vật liệu đắp nền đường tại dự án thành phần đoạn Hậu Giang - Cà Mau. Đồng thời, các nhà khoa học trong và ngoài ngành đã tập trung hoàn thiện bổ sung tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng để đánh giá so sánh (lưu ý hàm lượng Cl- và tổng hàm lượng muối hòa tan) độ mặn của cát biển, các tiêu chuẩn, quy chuẩn về sử dụng đất, cát làm vật liệu nền đường tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, qua 5 lần quan trắc và nhiều cuộc họp đánh giá, chất lượng vật liệu cát biển hiện nay đang thí điểm đã đạt yêu cầu về vật liệu đắp nền cũng như các chỉ tiêu kỹ thuật về sức tải, độ ổn định, có giá trị tương tự như sử dụng cát sông. Hiện nay, chưa có dấu hiệu làm ảnh hưởng đến môi trường, cây trồng, vật nuôi ở khu vực xung quanh. Tháng 12 này, Hội đồng đánh giá cấp Bộ sẽ họp và có đánh giá tổng kết dự án, qua đó Bộ sẽ triển khai xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, thủ tục để mở rộng diện tích thí điểm với một số dự án đường cao tốc cũng như cho phép sử dụng cát biển làm vật liệu san lấp.