Gia cố bùn bằng khí nén – Giải pháp san lấp bền vững mở hướng mới cho phát triển đô thị ven biển Việt Nam

Gia cố bùn bằng khí nén – Giải pháp san lấp bền vững mở hướng mới cho phát triển đô thị ven biển Việt Nam

Tô Văn Trường

Trong bối cảnh các đô thị ven biển Việt Nam đứng trước yêu cầu phát triển nhanh, đồng thời phải bảo vệ hệ sinh thái mong manh, bài toán về vật liệu san lấp đang trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Những năm gần đây, sự cạn kiệt của nguồn cát tự nhiên cùng những hệ lụy môi trường nghiêm trọng do khai thác ồ ạt đã buộc chúng ta phải tìm kiếm hướng đi mới – nơi công nghệ và tư duy phát triển bền vững gặp nhau.

Trong dòng chuyển động đó, việc dự án Vinhomes Green Paradise (Cần Giờ) tiên phong áp dụng công nghệ gia cố bùn bằng khí nén K-DPM (Kinetic Dry Pneumatic Mixing) do Nhật Bản chuyển giao độc quyền cho MCIC Việt Nam, đã mở ra một thử nghiệm đáng chú ý: vừa mang tính kỹ thuật, vừa gợi mở một cách tiếp cận mới trong phát triển đô thị ven biển – phát triển trên nền tảng xanh và tự chủ công nghệ.

Thách thức kép: nền địa chất yếu và khan hiếm cát

Với bờ biển dài hơn 3.200 km, Việt Nam có tiềm năng phát triển đô thị biển rất lớn. Song, đa phần các khu vực ven biển trong đó có Cần Giờ lại nằm trên nền địa chất yếu, bùn sâu, chịu tác động thường xuyên của thủy triều và xâm nhập mặn. Trong khi đó, phương pháp san lấp truyền thống bằng bơm hút cát, dù được áp dụng hàng chục năm, đang tạo ra hàng loạt hệ lụy môi trường.

Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), thế giới tiêu thụ hơn 50 tỷ tấn cát mỗi năm – gấp đôi tốc độ tái tạo tự nhiên. Việt Nam nằm trong nhóm các nước chịu áp lực lớn về khan hiếm cát xây dựng, khi nguồn tài nguyên này đang cạn kiệt nhanh chóng. Các địa phương ven sông lớn như Đồng bằng sông Cửu Long đã phải ban hành lệnh cấm khai thác để ngăn sạt lở bờ sông, nhưng nhu cầu san nền đô thị, khu công nghiệp, và cả chống sụt lún lại ngày một tăng.

Đó là nghịch lý phát triển: càng mở rộng đô thị, càng đối mặt với khủng hoảng vật liệu và rủi ro sinh thái. Trong bối cảnh ấy, việc tận dụng bùn nạo vét ngay tại chỗ biến chất thải thành tài nguyên trở thành hướng đi tất yếu, đúng tinh thần “kinh tế tuần hoàn” mà Việt Nam đã cam kết trong chiến lược tăng trưởng xanh.

Nguyên lý K-DPM – Biến bùn yếu thành nền vững chắc

Công nghệ K-DPM do kỹ sư Akinori Sakamoto (Nhật Bản) sáng chế, được Tập đoàn Aomi Construction phát triển và hiện được xem là một trong những công nghệ hàng đầu thế giới trong cải tạo đất yếu. Nguyên lý vận hành khá đặc biệt: dùng khí nén tốc độ cao để hòa trộn bùn mềm tại chỗ với xi măng và phụ gia đặc biệt, tạo ra phản ứng đông cứng nhanh và đồng đều trong toàn bộ khối đất.

Quá trình này được thực hiện khép kín, có thể triển khai trên sà lan giữa biển hoặc trên bờ, không phát tán bụi, không gây ô nhiễm nước hay rò rỉ bùn. Theo báo cáo kỹ thuật chỉ sau 5 giờ, lớp bùn mềm đã dần cứng hóa để có thể đi lại trên bề mặt và sau 1 ngày đã có thể triển khai thiết bị thi công trên mặt lớp tôn tạo, thậm chí trong phạm vi ngập nước. Vật liệu ổn định bùn sẽ đạt trên 90% cường độ thiết kế sau 28 ngày và còn tiếp tục tăng cường độ theo thời gian. Các chỉ tiêu cơ lý đạt tiêu chuẩn Nhật Bản để làm vật liệu tôn tạo. Với tính chất đặc thù của công nghệ, sẽ tạo ra vật liệu nhẹ đặc chắc có độ lún tức thời của lớp tôn tạo gần như bằng 0 và nhẹ hơn cát san lấp 20% nên sẽ giảm đáng kể tổng độ lún theo thời gian

Dĩ nhiên, chi phí đầu tư hiện cao gấp 5–10 lần so với san lấp bằng cát, nhưng giá trị mà nó mang lại không chỉ nằm ở tuổi thọ công trình mà còn ở việc giảm phụ thuộc vào tài nguyên không tái tạo và bảo toàn hệ sinh thái ven biển – thứ mà một khi mất đi, không thể phục hồi trong hàng trăm năm.

Kinh nghiệm quốc tế  từ Chubu đến Marina Bay

K-DPM không phải là một thử nghiệm ngẫu hứng. Tại Nhật Bản, công nghệ này đã được áp dụng ở những công trình có yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt nhất như Cảng sân bay Chubu, Cảng Nanao, và Sân bay quốc tế Tokyo Haneda. Dù xây dựng trên nền bùn sâu, các công trình này vẫn vận hành ổn định hàng chục năm qua, chịu được tải trọng của máy bay cỡ lớn mà không lún sụt đáng kể.

Ở Singapore, kỹ thuật tương tự đã được sử dụng cho khu vực Vịnh Marina và Sân bay Changi Đông, giúp hình thành các đảo nhân tạo ổn định và thân thiện môi trường. Báo cáo theo dõi 15 năm sau thi công cho thấy độ lún chỉ vài milimét mỗi năm – thấp hơn 70% so với các khu vực lấn biển bằng cát.

Tại Hà Lan – quốc gia nổi tiếng với chiến lược “trị thủy để sinh tồn” các chuyên gia áp dụng nguyên tắc “cân bằng đào – đắp”, tận dụng triệt để vật liệu trong nội khu dự án, giảm khai thác ngoài. Cách làm này đã được nhóm tư vấn Hà Lan khuyến nghị cho dự án Vinhomes Green Paradise. Còn ở Mỹ, công nghệ K-DPM đã được áp dụng tại Cảng New York, giúp tăng khả năng chịu tải, giảm vận chuyển vật liệu, tiết kiệm hàng trăm tấn CO₂.

Những minh chứng quốc tế này cho thấy: công nghệ gia cố bùn bằng khí nén không chỉ là giải pháp kỹ thuật, mà còn là công cụ quản trị môi trường, nằm trong chiến lược kinh tế tuần hoàn toàn cầu.

Việt Nam từ tiếp nhận công nghệ đến làm chủ

Việc MCIC Việt Nam được Aomi Construction chuyển giao độc quyền K-DPM là bước tiến đáng ghi nhận trong quá trình nội địa hóa công nghệ hạ tầng tiên tiến. Bước đầu, MCIC đã đào tạo đội ngũ kỹ sư trong nước, nghiên cứu sử dụng xi măng và phụ gia nội địa để hạ giá thành. Theo ước tính, nếu nội địa hóa thành công, chi phí có thể giảm 30–40%, mở ra khả năng ứng dụng cho các dự án quy mô vừa tại Đồng bằng sông Cửu Long, Bà Rịa – Vũng Tàu, hay Ninh Thuận – những khu vực có nền đất yếu và nhu cầu chống sụt lún cao.

 

Việc lựa chọn công nghệ hiện đại với chi phí triển khai cao gấp 5-10 lần giải pháp truyền thống khẳng định cam kết đưa Vinhomes Green Paradise trở thành siêu đô thị chuẩn ESG++ xanh - thông minh - sinh thái và tái sinh hàng đầu thế giới

Tuy nhiên, để công nghệ này không dừng ở mức thử nghiệm, cần có cơ chế hỗ trợ mang tính chính sách. Nhà nước có thể xem xét đưa K-DPM vào danh mục công nghệ xanh được ưu đãi tín dụng; đồng thời sớm ban hành bộ tiêu chuẩn quốc gia cho vật liệu san lấp thay thế cát, làm cơ sở pháp lý cho các địa phương triển khai. Đây cũng là điều mà nhiều chuyên gia cho rằng Việt Nam đang thiếu: một khung pháp lý cho phát triển đô thị biển bền vững, gắn giữa kỹ thuật – quy hoạch – môi trường.

Góc nhìn phản biện: Chi phí và tác động môi trường dài hạn

Dù mang nhiều ưu điểm, K-DPM cũng đặt ra một số câu hỏi cần được nghiên cứu nghiêm túc.

Thứ nhất là rào cản chi phí. Mức đầu tư cao khiến công nghệ này hiện chỉ phù hợp với những dự án quy mô lớn, có tiềm lực tài chính mạnh. Nếu không có cơ chế hỗ trợ, công nghệ khó tiếp cận các dự án hạ tầng công cộng – nơi cần san lấp diện rộng như chống sụt lún ở Đồng bằng sông Cửu Long hay mở rộng đô thị ven sông.

Thứ hai, vấn đề môi trường dài hạn. Công nghệ này sử dụng xi măng và “phụ gia đặc biệt”, nhưng thành phần hóa học cụ thể chưa được công bố rộng rãi. Trong hệ sinh thái ngập mặn như Cần Giờ vốn cực kỳ nhạy cảm thì việc hóa rắn một khối lượng lớn bùn bằng xi măng có thể gây biến đổi độ pH, ảnh hưởng đến nước ngầm hoặc sinh vật đáy nếu không được giám sát chặt chẽ.

Thứ ba là tác động thủy văn. Việc biến nền bùn mềm, thấm nước thành khối cứng, không thấm có thể làm thay đổi dòng chảy ngầm, ảnh hưởng đến khả năng tự điều tiết nước và trao đổi sinh thái. Đây là yếu tố mà các cơ quan quản lý môi trường cần yêu cầu đánh giá tác động chi tiết trước, trong và sau khi thi công. Theo tôi hiểu việc ứng dụng K-DPM không thể chỉ đo đếm bằng độ cứng của nền đất, mà phải bằng khả năng duy trì cân bằng sinh thái và kinh tế trong dài hạn.

Giá trị môi trường và tầm nhìn ESG

Một trong những đóng góp quan trọng của K-DPM là giảm phụ thuộc vào khai thác cát, qua đó giảm đáng kể phát thải gián tiếp từ vận chuyển. Theo tính toán của MCIC, mỗi hecta mặt bằng san lấp bằng K-DPM giúp cắt giảm hàng trăm chuyến xe vận chuyển vật liệu, tương đương hàng trăm tấn khí CO₂.

Đồng thời, việc xử lý bùn tại chỗ biến chất thải thành tài nguyên, đúng tinh thần kinh tế tuần hoàn – mô hình mà Liên minh châu Âu và nhiều quốc gia phát triển đang theo đuổi nhằm đạt mục tiêu trung hòa carbon vào giữa thế kỷ XXI. Ở góc độ quản trị, điều này phù hợp với tiêu chí ESG (Environment – Social – Governance) mà Việt Nam đang khuyến khích trong lĩnh vực đầu tư – xây dựng.

Cần Giờ với vai trò “lá phổi xanh” của TP.HCM nếu áp dụng thành công K-DPM, có thể trở thành hình mẫu kết hợp hài hòa giữa phát triển và bảo tồn, giữa kỹ thuật và sinh thái. Điều đó cũng khẳng định rằng, phát triển bền vững không chỉ là khẩu hiệu, mà là lựa chọn chiến lược của quốc gia.

Từ công nghệ đến tầm nhìn quốc gia

Nhìn ở tầm rộng hơn, công nghệ K-DPM có thể trở thành một mắt xích trong chiến lược phát triển đô thị biển tự chủ và thích ứng biến đổi khí hậu của Việt Nam. Với hơn 20 tỉnh ven biển, việc mở rộng không gian phát triển xuống hướng biển là xu thế tất yếu, nhưng cách làm phải dựa trên nền tảng khoa học và tôn trọng quy luật tự nhiên.

Nhật Bản, Hà Lan, Singapore đều đã chứng minh: chỉ có công nghệ và quản trị hiện đại mới cho phép con người “sống cùng biển” một cách an toàn. Việt Nam đang đứng trước cơ hội tương tự – nếu chúng ta đủ kiên định với lựa chọn đầu tư dài hạn, thay vì giải pháp ngắn hạn rẻ tiền nhưng rủi ro môi trường lớn.

Kết luận – Một phép thử cho tư duy phát triển bền vững

Công nghệ gia cố bùn bằng khí nén K-DPM rõ ràng mở ra hướng đi mới cho phát triển đô thị ven biển Việt Nam: vừa giải quyết khan hiếm cát, vừa tận dụng chất thải nạo vét, vừa phù hợp mục tiêu giảm phát thải carbon. Nhưng để trở thành “chìa khóa chiến lược”, cần ba điều kiện tiên quyết: chính sách hỗ trợ đổi mới công nghệ, giám sát khoa học độc lập, và minh bạch thông tin từ phía nhà đầu tư – nhà chuyển giao công nghệ.

Vinhomes Green Paradise, với quy mô và vị thế đặc biệt ở Cần Giờ, có thể xem là “phép thử đầu tiên” cho khả năng Việt Nam hấp thụ và làm chủ công nghệ xanh toàn cầu. Nếu dự án thành công và được chứng minh an toàn sinh thái lâu dài, nó sẽ trở thành hình mẫu cho hàng loạt đô thị ven biển trong tương lai – nơi những lớp bùn mềm hôm nay có thể biến thành nền tảng vững chắc của khát vọng phát triển tự chủ, xanh và bền vững.