Vật liệu sử dụng trong các công trình biển nổi tiếng thế giới

Muốn xây dựng các công trình, dự án ven biển và hải đảo cần phải có các loại vật liệu xây dựng. Tùy theo đặc điểm địa chất, khí hậu, kinh tế và từng giai đoạn phát triển vật liệu mà các nước trên thế giới đã sử dụng nhiều loại vật liệu và công nghệ xây dựng khác nhau. Tuy nhiên vật liệu được sử dụng nhiều nhất là các loại vật liệu dùng để bồi đắp, san lấp, làm nền móng. Tiếp theo là các loại vật liệu thông dụng như các loại bê tông, xi măng, chất kết dính vô cơ, hữu cơ, các loại sắt, thép, hợp kim, các loại vật liệu xây như gạch, đá, các loại vật liệu lợp như ngói đất nung, tấm lợp composite, tấm lợp kim loại, các loại vật liệu trang trí, hoàn thiện, vật liệu ốp lát, kính, sơn …Các loại vật liệu tổng hợp khác. Các loại vật liệu này đều phải có tính năng chịu được ăn mòn trong môi trường khí hậu biển. 

Đê Afsluitdijk – Hà Lan

Có thể kể đến một số công trình biển nổi tiếng như  Đê Afsluitdijk – Hà Lan. Khối lượng vật liệu được sử dụng cho đêAfsluitdijk ước tính khoảng 23 triệu m3 cát và 13,5 triệu tấn xi măng, trung bìnhkhoảng 4 – 5.000 công nhân tham gia lao động trên công trường mỗi ngày. Thi công được tiến hành từ bốn điểm, chân đê cơ bản được mở rộng dần bằng cách đóng cọc, người Hà Lan đã múc các khối sét băng hà từ đáy biển và dựng thành 2 hàng song song làm tường đê, sau đó, dùng tàu chở đá, cát và đất sét đổ vào giữa 2 bức tường. Tiếp theo, các phương tiện thi công cơ giới bao mặt đê, gia cố móng bằng đá bazan. Tại một số điểm đặc biệt yếu, có độ sâu lớn, tương ứng với tác động của dòng triều mạnh, các chuyên gia Hà Lan đã phải tiến hành một số biện pháp đặc biệt và thi công gia cố bổ sung. Sau khi hoàn thành phần nền móng và thân đê, các vật liệu như bê tông, bê tông cốt thép, bê tông nhựa, đá hộc, đá khối, kết cấu thép, vật liệu hoàn thiện… được sử dụng để xây dựng các công trình trên con đê này.

Đảo cọ Palm Jumeirah – Đubai (UAE) 

Đảo cọ Palm Jumeirah – Đubai (UAE) có nền móng được tạo ra từ 7 triệu tấn đá khai thác từ dãy núi Hajar gần đó và 120 triệu mét khối cát đã được nạo vét từ đáy biển. Trên thực tế, lượng đá và cát được sử dụng để xây dựng Palm Jumeirah có thể tạo thành một bức tường rộng 2m vòng quanh trái đất ba lần. Một đường hầm 6 làn nằm dưới mực nước biển 25m – được xây dựng bằng 200.000m3 bê tông cốt thép, 30.000 tấn thép gia cường và 110.000 tấn đá – nối thân cây với các nhánh cây vào đất liền.

Bãi biển Cancun, Mêxico 

Bãi cát trắng nổi tiếng thế giới Cancun ở Mexico bị tàn phá nặng nề hai lần trong những năm gần đây. Đầu tiên là bởi cơn bão Gilbert năm 1988 và sau đó là bão Wilma năm 2005, đây là hai trong những cơn bão có sức tàn phá khủng khiếp nhất trong lịch sử ở Đại Tây dương. Sau bão Wilma, bãi biển Cancun bị “rửa trôi” như hoàn toàn, các khách sạn nằm ngổn ngang trên những đống gạch vụn. Bãi cát trắng xinh đẹp trải dài đã bị xóa sổ, thay vào đó là một bờ biển dốc đứng đến nỗi sóng biển có thể tràn vào cửa của khách sạn. Không chỉ tàn phá tài sản trong bờ, các cơn bão này còn cuốn trôi cả dải cát tự nhiên cách bờ 200m, làm cho bãi biển trơ trọi dưới tác dụng của sóng dữ. Công nghệ đê mềm geotube đã được áp dụng ở đây. Công nghệ này sử dụng chủ yếu để tái tạo các bãi biển, bảo vệ đất đai, làm đê chắn sóng và đê bao cho các hòn đảo nhân tạo. Công nghệ geotube tương đối đơn giản: các ống lớn có chiều dài vài chục đến vài trăm mét được may từ vải địa kỹ thuật đặc biệt, đặt dọc theo bờ biển và bơm đầy cát. Đê mềm geotube sẽ bảo vệ cát hoặc đất để thân đê không bị xói lở dưới tác động của các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Một ưu điểm nữa của công nghệ geotube là cho phép tái tạo lại độ dốc tự nhiên ban đầu của bãi biển. Khoảng 3km ống geotube được lắp đặt ngay phía trước các công trình ven  biển để chống lại sự xói lở thêm nữa. Việc này được tiến hành vào mùa hè năm 2006. Sau khi các ống geotube đã được lắp đặt xong, người ta hút cát từ ngoài khơi (cách bờ 13 dặm) bơm vào để khôi phục bãi biển. Ngày nay, bãi biển đã rộng từ 20 – 30 mét. Người ta cho đặt ngầm ống Geotube chắn sóng ngoài khơi có chức năng thay thế cho dải cát tự nhiên đã bị cuốn trôi. Ống geotube ngầm được thiết kế nhằm bổ sung cát bồi đắp cho bãi biển bằng cách thay đổi dòng chảy của nước và tác động của sóng biển. Giải pháp tổng thể sử dụng công nghệ Geotube đã giúp cho bãi biển được bảo vệ lâu dài. Lớp chống xói chân (scour apron) được giữ ổn định bởi 2 ống geotube nhỏ bơm đầy cát, công việc bơm cát được các thợ lặn thực hiện. Chân đê phá sóng ở cốt -3m đến -5m, đỉnh đê sau khi bơm cát đầy sẽ thấp hơn mặt nước từ 1-1,3m. Có tổng cộng 80 đơn vị ống geotube được dùng, mỗi đơn vị ống cao 2,6m, rộng 6m và dài 2 m. Một thời gian sau khi được lắp đặt hệ thống ống geotube chắn sóng, bãi biển Cancun đã được bồi đắp thêm cát, không bị xói lở, đã tái tạo lại được độ dốc tự nhiên của bãi biển. Hiện nay, bãi biển Cancun là một trong những điểm đến thu hút khách du lịch quốc tế nhiều nhất ở Mexico.

Marina Bay Sands ở Singapore 

Móng của công trình Marina Bay Sands ở Singapore là một hệ thống tường vây dài hơn 4km, dày 1,5m; kết cấu bê tông cốt thép được đóng sâu xuống 50m. Để xây dựng các tòa tháp, hệ thống các sợi cáp lớn được liên kết với nhau và được đưa vào tường tòa tháp trước khi đổ bê tông. Bảo tàng Khoa học Nghệ thuật cao 60m được lắp ghép từ hơn 5.600 kết cấu thép nặng trên 5.200 tấn, được chế tạo với sự chính xác tuyệt đối. Công viên SkyPark ở độ cao 200m trên đỉnh các tòa tháp được lắp dựng từ hơn 10.000 tấn thép; các kết cấu xà dầm có kích thước dài 80m, trọng lượng khoảng 1.400 tấn. Để xây dựng các trung tâm thương mại, các khu casino, các khu nghỉ dưỡng, khách sạn sang trọng trong quần thể này người ta đã sử dụng nhiều loại vật liệu xây dựng như các loại vật liệu lợp, vật liệu ốp lát cao cấp, vật liệu trang trí, hoàn thiện chịu được ăn mòn.

Sơn Hải