Lựa chọn vật liệu và giải pháp thiết kế mặt đường bền vững cho các đảo, quần đảo của Việt Nam

Đây là chia sẻ của nhiều chuyên gia, nhà khoa học tại Tọa đàm khoa học “Thiết kế và xây dựng mặt đường bền vững cho các đảo và quần đảo Việt Nam” do Bộ môn Đường bộ - Sân bay, Khoa Công trình và Môi trường, Trường Đại học Giao thông Vận tải chủ trì tổ chức ngày 28/10/2026 tại Hà Nội.

Khó khăn của các đảo, quần đảo nơi đầu sóng ngọn gió

Tại Hội thảo, các chuyên gia cho biết, Việt Nam có hệ thống đảo và quần đảo phân bố trên vùng biển rộng, với điều kiện tự nhiên và địa hình đa dạng. Bên cạnh những đảo có diện tích tương đối lớn, địa hình phong phú, còn có nhiều đảo nhỏ, đảo xa bờ với không gian xây dựng hạn chế. Địa hình trên đảo có thể bao gồm khu vực tương đối bằng phẳng, đồi núi, sườn dốc và các dải đất ven biển, tạo nên những điều kiện khác nhau đối với việc quy hoạch, xây dựng và khai thác công trình giao thông.

Khác với khu vực đất liền, các công trình trên đảo chịu tác động trực tiếp của môi trường biển và khí hậu nhiệt đới. Độ ẩm, mưa, nắng, gió biển, hơi muối và nước biển là những yếu tố cần được xem xét trong quá trình lựa chọn vật liệu, thiết kế kết cấu và tổ chức thi công.

Đối với các công trình sử dụng vật liệu kim loại hoặc bê tông cốt thép, môi trường chứa muối cũng đặt ra yêu cầu quan tâm đến nguy cơ ăn mòn và độ bền lâu dài. Với mặt đường, việc đánh giá khả năng duy trì các đặc tính cơ học của vật liệu trong điều kiện khí hậu và môi trường biển có ý nghĩa quan trọng đối với tuổi thọ công trình.

Bên cạnh đó, điều kiện vận chuyển vật liệu, thiết bị và tổ chức thi công tại các đảo xa có thể phức tạp hơn so với đất liền. Nguồn vật liệu tại chỗ, khả năng tiếp cận công trường, điều kiện tập kết và bảo quản vật tư cũng là những yếu tố cần được tính đến khi lựa chọn giải pháp kỹ thuật. Nếu kết cấu mặt đường không phù hợp với điều kiện khai thác hoặc yêu cầu bảo trì vượt quá khả năng đáp ứng tại chỗ, chi phí duy tu và sửa chữa có thể gia tăng.

Những đặc điểm trên cho thấy, thiết kế mặt đường cho các đảo và quần đảo Việt Nam cần được tiếp cận theo hướng phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng khu vực, thay vì áp dụng đồng nhất một giải pháp cho mọi công trình. Việc kết hợp dữ liệu khí hậu, nghiên cứu đặc tính vật liệu trong môi trường biển, lựa chọn kết cấu phù hợp và đánh giá khả năng thi công, bảo trì sẽ tạo cơ sở khoa học cho việc phát triển các tuyến đường có độ bền cao, khai thác ổn định và hiệu quả trong dài hạn.

Điều kiện khí hậu biển nhiệt đới, tác động của nước biển và những yêu cầu đặc thù đối với công trình giao thông đặt ra bài toán về độ bền, tuổi thọ và hiệu quả khai thác mặt đường tại các đảo, quần đảo Việt Nam. Nghiên cứu cơ sở dữ liệu khí hậu, đánh giá vật liệu trong môi trường biển và hoàn thiện giải pháp thiết kế kết cấu mặt đường được kỳ vọng mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ, góp phần nâng cao chất lượng hạ tầng giao thông biển, đảo.

Thiết kế mặt đường cần thích ứng với điều kiện đặc thù biển, đảo

Nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Quang Phúc (Trường Đại học Giao thông Vận tải) và PGS. TS. Trần Nam Hưng (Học viện Kỹ thuật Quân sự) cho biết, trên các đảo và quần đảo, mặt đường không chỉ là tài sản giao thông mà là một thành phần của hệ thống bảo đảm tiếp cận dân sinh, hậu cần, y tế, cứu hộ/cứu nạn và kết nối hàng không/hàng hải.

Việc xây dựng và duy trì hệ thống giao thông trên các đảo, quần đảo có những yêu cầu kỹ thuật riêng so với công trình đường bộ trên đất liền. Điều kiện khí hậu biển nhiệt đới, sự hiện diện của nước biển và yêu cầu khai thác lâu dài đòi hỏi công tác thiết kế phải chú trọng khả năng duy trì chất lượng kết cấu mặt đường trong suốt vòng đời công trình.

Trong bối cảnh đó, nhóm nghiên cứu cho rằng, việc lựa chọn vật liệu và giải pháp kết cấu không chỉ hướng tới đáp ứng yêu cầu chịu tải ban đầu mà còn cần tính đến độ bền, khả năng chống chịu trước tác động của môi trường và nhu cầu bảo trì trong quá trình khai thác. Đây là những yếu tố có ý nghĩa quan trọng đối với các công trình giao thông tại khu vực đảo xa, nơi việc tổ chức thi công, vận chuyển vật liệu và thực hiện sửa chữa có thể gặp những điều kiện đặc thù.

Xây dựng cơ sở dữ liệu khí hậu, tạo nền tảng cho lựa chọn vật liệu

Bên cạnh điều kiện khí hậu, khả năng duy trì đặc tính của vật liệu khi tiếp xúc với môi trường biển là vấn đề cần được quan tâm trong thiết kế mặt đường bền vững.

Chia sẻ kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nước biển ở quần đảo Trường Sa đến độ ổn định và độ dẻo Marshall của Carboncor Asphalt theo thời gian, TS. Trần Thị Cẩm Hà, Trường Đại học Giao thông Vận tải, đại diện nhóm nghiên cứu, cho rằng, Carboncor Asphalt là vật liệu có nhiều ưu điểm.

Tuy nhiên, việc khảo sát ảnh hưởng của nước biển ở quần đảo Trường Sa đến các chỉ tiêu độ ổn định và độ dẻo Marshall theo thời gian hướng tới đánh giá sự thay đổi đặc tính của vật liệu trong điều kiện môi trường có ý nghĩa đối với việc xem xét đặc tính của vật liệu mặt đường.

Khi đặt trong điều kiện tiếp xúc với nước biển và theo dõi sự thay đổi qua thời gian, kết quả nghiên cứu có thể cung cấp căn cứ để đánh giá mức độ duy trì các đặc tính kỹ thuật, từ đó hỗ trợ việc xem xét tính phù hợp của vật liệu đối với yêu cầu sử dụng tại các đảo. Điểm quan trọng của hướng nghiên cứu này là việc đánh giá vật liệu không chỉ dừng lại ở các đặc tính ban đầu mà còn quan tâm đến sự biến đổi trong những điều kiện môi trường cụ thể. Đây là cơ sở cần thiết để từng bước hoàn thiện quy trình lựa chọn và kiểm soát chất lượng vật liệu, góp phần nâng cao độ tin cậy của giải pháp thiết kế mặt đường.

Đồng tình với quan điểm trên, TS. Nguyễn Văn Tường, Chủ tịch HĐQT Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam cho biết, đối với công trình trên đảo, hiệu quả của một giải pháp công nghệ cần được xem xét không chỉ ở đặc tính của vật liệu mà còn ở khả năng tổ chức thi công, kiểm soát chất lượng và duy trì hiệu quả sử dụng. Vì vậy, việc kết nối kết quả nghiên cứu với kinh nghiệm từ các dự án thực tế có ý nghĩa trong quá trình hoàn thiện giải pháp kỹ thuật.

Khi được hệ thống hóa cùng dữ liệu khí hậu và kết quả thử nghiệm vật liệu, thông tin từ các dự án đã triển khai có thể góp phần hình thành cơ sở tham khảo cho những công trình tiếp theo. Đây cũng là hướng tiếp cận cần thiết để lựa chọn công nghệ dựa trên điều kiện thực tế, đồng thời nhận diện những vấn đề cần tiếp tục kiểm chứng trước khi mở rộng phạm vi ứng dụng.

Ngoài vật liệu Carboncor Asphalt, TS. Nguyễn Thanh Sang, Trường Đại học Giao thông Vận tải cũng đề cập đến việc cần xem xét độ bền của bê tông xi măng trong điều kiện môi trường biển ở nước ta hiện nay.

Phát biểu tại Tọa đàm, PGS. TS. Nguyễn Quang Phúc, Chủ nhiệm Bộ môn Đường bộ - Sân bay cho rằng, từ các chủ đề được đưa ra thảo luận, có thể thấy phát triển mặt đường bền vững cho các đảo và quần đảo Việt Nam cần sự kết hợp giữa nghiên cứu môi trường, công nghệ vật liệu và thiết kế kết cấu. Mỗi hướng nghiên cứu đảm nhiệm một phần trong quá trình giải quyết bài toán chung: xác định điều kiện tác động, đánh giá khả năng đáp ứng của vật liệu và lựa chọn giải pháp phù hợp cho công trình.

Về lâu dài, cách tiếp cận dựa trên dữ liệu, thử nghiệm và đánh giá thực tế có thể góp phần nâng cao chất lượng thiết kế, tăng tính chủ động trong lựa chọn vật liệu và hỗ trợ công tác quản lý vòng đời công trình. Đây là những yếu tố quan trọng để hướng tới hệ thống mặt đường bền vững, đáp ứng yêu cầu phát triển hạ tầng giao thông tại các đảo, quần đảo Việt Nam./.