Bài toán địa kỹ thuật hóc búa trên cao tốc Tepic – Puerto Vallarta
Khi thi công tuyến cao tốc kết nối Tepic và Puerto Vallarta trên bờ Tây Mexico, TS. Fermín Sanchez cùng đội dự án đã tiếp cận một thử thách địa chất cực kỳ khó nhằn. Địa hình nơi đây thuộc dãy núi lửa trung tâm, với thành phần đá phức tạp như andesit, bazan, riolit, kèm theo hệ thống đứt gãy cùng các chuyển động địa chất ngang thường xuyên.
Trong lúc xây dựng đoạn qua bang Nayarit, hiện tượng trượt lở đất đá nghiêm trọng đã xuất hiện tại khu vực cửa hầm do biện pháp đào mở (open cut), kéo theo nguy cơ sạt trượt do ảnh hưởng của một đới đứt gãy lớn được kích hoạt trở lại. Điều này làm gia tăng nguy cơ mất ổn định nền móng, đe dọa an toàn và tiến độ công trình toàn tuyến.
Đặc thù của dự án là chuyển động mái dốc bị ảnh hưởng nặng khi tới mùa mưa, khiến các phương án thi công cửa hầm luôn tiềm ẩn rủi ro lớn, nhất là do các khối đá lớn phía trên rất dễ bị mất cân bằng dẫn tới sự cố lan rộng.
Mô hình hóa địa kỹ thuật 3D chính xác nhờ PLAXIS
Đội kỹ thuật của TS. Fermín Sanchez đã nhanh chóng đề xuất một giải pháp “cut-and-cover” kiên cố, liên kết giữa hầm, khu vực cửa hầm và vùng bị trượt lở. Hạng mục này được bảo vệ bằng tường cọc bê tông lớn và hệ thống nén chủ động. Toàn bộ giải pháp đã được số hóa, kiểm tra chi tiết trong môi trường 3D thực tế với phần mềm PLAXIS hiện đại.
Suốt 8 tháng, đội kỹ sư tiến hành khảo sát toàn diện: lắp đặt piezometer, đo đạc bề mặt, khoan địa chất, ghi nhận bản đồ địa kỹ thuật cho dự án. Từ dữ liệu thực tế, mô hình 3D PLAXIS được kalibrasi cực sát với thực địa. Ngoài ra, các mặt cắt 2D cũng được phân tích song song, nhằm đảm bảo tối đa độ tin cậy và hiệu quả cho phương án xử lý.
Đảm bảo an toàn và tối ưu chi phí với số hóa mô hình địa kỹ thuật
Các kết quả phân tích trên PLAXIS đã giúp đội ngũ lựa chọn cấu kiện hầm, phương án đào, đắp phù hợp và giải pháp gia cố taluy hiệu quả nhất. Ban đầu, đội cũng cân nhắc giải pháp “cắt bằng” khối núi với độ dốc dài nhưng nhận thấy không khả thi vì lượng đất đá đào cực lớn mà vẫn không loại bỏ hết rủi ro trượt lở từ các đứt gãy ngoài phạm vi thi công.
“Dù giải pháp không phải là rẻ nhất ban đầu, nhưng lại tối ưu về dài hạn và hiệu quả chi phí vì chúng tôi đã tính toán, mô hình hóa kỹ từ đó chọn được giải pháp an toàn nhất để ổn định công trình cũng như phục hồi diện tích đất bị ảnh hưởng do đào mở.”
– TS. Fermín Sanchez, chuyên gia địa kỹ thuật, México Subterráneo A.C
Là chuyên gia hàng đầu về địa kỹ thuật tại Mỹ Latin và Tây Ban Nha, TS. Fermín Sanchez nổi tiếng với nhiều thành tựu trong nghiên cứu, thiết kế, thi công các công trình hạ tầng ngầm và cơ học đá.
