NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CƠ-LÝ CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH BÃI CHỨA VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRO ĐÁY TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG
Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Luận án "Nghiên cứu đặc tính cơ-lý của chất thải rắn sinh hoạt phục vụ đánh giá ổn định bãi chứa và khả năng sử dụng tro đáy trong xây dựng đường" được thực hiện nhằm giải quyết những thách thức cấp bách từ sự gia tăng nhanh chóng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại Việt Nam. CTRSH với các tính chất cơ lý phức tạp đã gây ra nhiều vấn đề địa kỹ thuật tại các bãi chứa như mất ổn định mái dốc, lún và thấm nước rỉ rác, dẫn đến ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến công trình hạ tầng. Đồng thời, luận án cũng nghiên cứu khả năng tái sử dụng tro đáy – sản phẩm của quá trình đốt CTRSH – làm vật liệu xây dựng đường trong bối cảnh vật liệu truyền thống ngày càng khan hiếm.
Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các đặc tính cơ lý của CTRSH để phục vụ đánh giá ổn định bãi chứa và xác định đặc tính cơ lý của tro đáy nhằm đánh giá khả năng sử dụng chúng làm vật liệu đắp nền đường và móng đường cấp thấp.
Nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm hiện trường và trong phòng tại hai bãi chứa CTRSH điển hình là Kiêu Kỵ (Hà Nội) và Cam Ly (Lâm Đồng). Kết quả cho thấy thành phần CTRSH chủ yếu gồm đất và mùn phân hủy (60-70%), cùng với các vật liệu khác như vải, xơ sợi (10%), gỗ và nhựa (8%). Phương pháp xuyên động DCP được chứng minh phù hợp để xác định sơ bộ góc ma sát trong, và khảo sát địa vật lý hiệu quả trong việc xác định sự phân bố, độ ẩm của CTRSH thông qua điện trở suất thấp. Các thí nghiệm cắt trực tiếp kích thước lớn lần đầu tiên được thực hiện tại Việt Nam, cho phép đánh giá chính xác sức chống cắt của CTRSH bão hòa, với lực dính đơn vị từ 18,0-26,3 kPa và góc ma sát trong từ 30-38°. Phân tích ổn định bằng phần mềm Geoslope và Plaxis đã chỉ ra nguyên nhân mất ổn định tại bãi chứa Cam Ly là do địa hình dốc, CTRSH không được đầm chặt, và bão hòa nước làm giảm sức chống cắt.
Đối với tro đáy, nghiên cứu từ các nhà máy đốt CTRSH Thành Quang và Xuân Sơn đã khẳng định tro đáy đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và môi trường để sử dụng làm vật liệu đắp nền đường ô tô. Cụ thể, tro đáy kết hợp với 6% xi măng có thể sử dụng làm lớp nền và móng dưới đường cấp thấp (cấp IV, V); với 8% xi măng có thể dùng làm lớp móng trên đường cấp thấp. Luận án cũng đề xuất các công thức mới để tính toán cường độ nén và cường độ ép chẻ của hỗn hợp tro đáy gia cố xi măng, góp phần bổ sung phương pháp luận nghiên cứu CTRSH và mở ra hướng ứng dụng vật liệu tái chế trong xây dựng giao thông tại Việt Nam.