1. Đặt vấn đề:
Hiện tượng cây cổ thụ hè phố bị đổ bật gốc ngày càng nhiều không chỉ vào những khi mưa bão, mà ngay cả vào những khi bình thường (hình 1 và hình 2) [1] & [2]; cũng như hiện tượng sân chơi và quảng trường (kể cả những nút giao thông có mặt đường lớn) bị sụt thành “hố địa ngục” sâu hoắm (hình 3 và hình 4) [3], [4] & [5], đã và đang góp phần phá hoại không chỉ môi trường sinh thái, mà cả trạng thái tâm linh của nhiều người và nền trật tự an ninh chúng ta.
1.1 - Cây xanh hè phố không chỉ góp phần cải thiện điều kiện vi khí hậu, mà còn mang lại vẻ đẹp tự nhiên riêng cho từng đường phố.
Sự đổ bật gốc của chúng không chỉ làm mất đi tác dụng của cây xanh cho phố phường, mà có thể còn là nguy cơ gây nhiều tai họa khôn lường (hình 1 và hình 2), trong đó điển hình là:
- Đe dọa sức khỏe và tính mạng con người cùng với giá trị khối tài sản bị cây đổ đè lên.
- Phá bật phần đường phố và nền móng công trình xây dựng quanh gốc cây, có thể kèm theo nhiều mạng sống và nhiều tài sản khác.
- Gây cản trở giao thông và gây tốn kém cho việc chỉnh trang đường phố.
- Đôi khi trở thành cơ hội cho mê tín dị đoan phát triển.
Cây xanh hè phố càng mang tính cổ thụ thì tác dụng càng cao. Tuy nhiên, khi chúng càng lâu năm, thì việc bảo đảm điều kiện sống cho chúng, càng khó khăn phức tạp hơn.
Ở đây chúng ta chỉ chú ý đến việc đảm bảo điều kiện phát triển cho bộ rễ cùng với độ vững chắc cho hệ thống gốc rễ của chúng.
1.2 - Hè phố không chỉ là phần đường thỏa mãn các yêu cầu giao thông công chính: làm đường cho người đi bộ, tạo khoảng giãn cách giữa lòng đường với các nhà và công trình mặt phố, đảm bảo bề mặt nhẹ tải cho 1 số không gian ngầm công chính nhỏ bên dưới…; mà còn là bề mặt trồng cây bóng mát và đảm bảo khả năng trao đổi nước và khí giữa mặt phố với các tầng đất bên dưới.
Mọi hè phố đều cần được lát gạch đá hoặc trải bê tông. Nhưng kết cấu lớp lát này như thế nào, đến nay vẫn chỉ thiên về đảm bảo các yêu cầu giao thông và mỹ quan đường phố; vẫn chưa chú ý thỏa mãn các yêu cầu sinh thái và phát triển xã hội bền vững.
1.3 – Những thông tin về “hố địa ngục” [3], [4] & [5] đang ngày càng nhiều. Không kể những “hố địa ngục” ở những vùng hoang vu, hoặc chỉ có thưa thớt các công trình xây dựng nhỏ; riêng những “hố địa ngục” ở những sân chơi và những quảng trường (kể cả những nút giao thông có quy mô lớn), sau khi đã nuốt đi 1 số người, cùng với 1 số tài sản lớn và đòi hỏi chi phí khắc phục không nhỏ; lại thường gây xôn xao dư luận trong dân chúng, đến nỗi rất dễ bị lợi dụng để tuyên truyền mê tín dị đoan.
Nói khác đi, các kết cấu lớp lát các mặt hè phố, cũng như các sân chơi và quảng trường (kể cả những nút giao thông có quy mô lớn), dù thỏa mãn yêu cầu giao thông và mỹ quan, vẫn có thể chưa đạt yêu cầu bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển xã hội bền vững.
Dưới đây, từ những nguyên nhân góp phần gây đổ bật gốc các cây cổ thụ hè phố, cùng với những nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các”hố địa ngục” tại các sân chơi, quảng trường và những nút giao thông có quy mô lớn; chúng ta sẽ rút ra những yếu tố nhân tạo cần tác động, trước hết là những phương án kỹ thuật cần thực hiện đối với lớp kết cấu nhân tạo trên bề mặt ở đây; trên cơ sở đã thỏa mãn các yêu cầu giao thông; còn phải thỏa mãn các yêu cầu bảo vệ môi trường sinh thái và duy trì sự phát triển xã hội bền vững, nhờ phòng ngừa có hiệu quả những sai lầm dẫn đến những sự cố nguy hiểm nói trên.
2. Tạo điều kiện cơ bản cho sinh vật hè phố, sân chơi và quảng trường tồn tại bền vững:
2.1 - Nếu hè phố trải bê tông, hoặc lát gạch có mạch vữa tạo thành tấm hoặc bản mỏng rộng lớn; không những vừa khó thi công, vừa tốn vật liệu và tốn thời gian; mà còn làm giảm khả năng trao đổi nước, khí, các hạt mịn cùng các huyền phù và nhũ tương giữa mặt phố với tầng đất bên dưới, dẫn tới nhiều hệ lụy tiếp theo:
- Nước mưa gần như không được thấm trực tiếp xuống đất, nên chủ yếu phải dồn xuống lòng đường. Ngay khi trời mới đổ mưa lớn, nước mưa đã tập trung xuống lòng đường phố vừa gây cản trở giao thông, vừa gây ảnh hưởng đáng kể cho việc đảm bảo an toàn giao thông; nhất là khi nước trên đường phố đã che khuất các “ổ gà” các hố ga và cống rãnh bị hỏng hoặc mất nắp, nhưng chưa được sửa chữa và thay thế kịp thời. Nếu mưa lớn kéo dài sẽ dễ dẫn đến úng ngập cục bộ trên phố.
- Cây bóng mát dọc hè phố, kể cả những cây đã xây bờ bao và để lộ đất quanh gốc; nhưng các rễ con vẫn ít được trao đổi không khí, nước và các chất khoáng từ mặt đất (đặc biệt, những cây họ đa – sy có rễ phụ, nhưng cả bộ rễ phụ của chúng cũng thường chỉ được tồn tại ở dạng rễ treo); cho nên cây bóng mát ở đây thường chóng già cỗi, dễ bị sâu hại và dễ bị đổ.
Không những trong mùa mưa bão, mà cả trong mùa khô, vẫn có nhiều cây bóng mát trên hè phố bị đổ bật gốc. Nhìn vào bộ rễ những cây cổ thụ đổ này, chúng ta không khỏi xót xa khi biết: bộ rễ của chúng hoặc không được phát triển đều, hoặc đã bị chặt xén quá mức khi làm công trình kề bên, cũng như do ý đồ nham hiểm của kẻ xấu.
- Những lớp lát hè phố này vừa khó thi công, vừa khó sửa chữa và khó đảm bảo tính thống nhất khi sửa chữa từng phần, nhất là khi dưới hè phố có các công trình ngầm công chính.
- Những lún sụt cục bộ khó được phát hiện sớm và khó được bù vật liệu kịp thời cả theo hình thức chảy trôi tự nhiên theo dòng nước và theo hình thức bù vật liệu có đầm lèn khi sửa chữa hè phố.
2.2 - Cây cối trên mặt đất; cũng như sinh vật dưới nền đường, muốn phát triển bền vững, không chỉ cần không gian trên mặt đất, mà còn rất cần sự thông thoáng ở dưới đất.
Riêng với cây bóng mát cổ thụ trên hè phố, vừa cần không gian trên mặt đất để cành lá quang hợp, trao đổi chất, vừa cần không gian dưới đất để bộ rễ trao đổi thức ăn và nước. Nếu phần không gian dưới đất quanh gốc cây, ít có điều kiện trao đổi vật chất, đặc biệt là ôxy, nước và muối khoáng; cả các sinh vật cải tạo đất và bộ rễ của cây kém phát triển. Khi cành lá của cây càng nặng, mà bộ rễ của cây kém phát triển, hoặc bị xén gọt quá mức, cây chóng bị cỗi, dễ bị sâu bệnh và dễ bị đổ.
Để bảo vệ cây xanh hè phố, phải thực hiện đồng bộ các biện pháp chung và các biện pháp đặc thù:
- Lập sổ theo dõi cây hè phố, quy định khoảng cách cấm đào bới quanh gốc cây, quy định việc cắt tỉa cành lá phải có điều tra, thiết kế và theo dõi thực hiện sát sao…
- Để kết hợp đáp ứng cả yêu cầu giao thông và mỹ quan hè phố, cùng với yêu cầu phát triển của bộ rễ cây xanh hè phố; khi thiết kế lớp lát hè phố, cần cố gắng chọn một trong những kết cấu phù hợp nhất là ghép đá gia công, hoặc ghép gạch tự chèn, có kích cỡ, kiểu dáng, độ bền, khả năng chống ăn mòn, mầu sắc và cách bố trí tương xứng với đặc điểm công năng và mỹ quan của từng hè phố.
Cần chú ý rằng, hè phố ghép đá gia công, hoặc ghép gạch tự chèn đều dễ thi công, dễ sửa chữa và dễ đảm bảo tính thống nhất khi sửa chữa từng phần; nhất là khi phía dưới hè phố có các công trình ngầm công chính.
Các sân chơi và quảng trường cũng nên phối hợp các mảng đất trồng cây hoặc cỏ với các mảng kết cấu lớp ghép đá gia công, hoặc lớp ghép gạch tự chèn, có kích cỡ, kiểu dáng, độ bền, khả năng chống ăn mòn, mầu sắc và cách bố trí tương xứng với đặc điểm công năng và mỹ quan từng công trình cùng với môi trường xung quanh.
Bên trong bờ bao các gốc cây cổ thụ, nhất thiết phải để lộ đất trồng trọt.
3. “Hố địa ngục” - Sự hình thành và biện pháp đề phòng:
Sự hình thành “hố địa ngục” diễn ra trong 1 thời gian dài, với điều kiện cơ bản là:
Đáy “hố địa ngục” nguyên là 1 không gian trống lớn, hoặc là không gian trống không lớn lắm, nhưng đất đá nóc vỡ lở xuống bao nhiêu lại bị kéo trôi đi bấy nhiêu; đảm bảo quá trình vỡ lở đất đá nóc sẽ diễn ra mỗi khi gặp tác động thích hợp.
Nếu không gian trống ban đầu không lớn lắm, mà đất đá mới vỡ lở xuống không bị kéo trôi đi; thì khi đất đá rời đã lấp đầy không gian trống đó (do mật độ của chúng đã giảm), quá trình vỡ lở nóc dừng lại. Sau đó, đồng thời với sự giảm dần độ nở rời của chúng, đất đá trên nóc cũng lún sụt tiếp, cho đến khi mặt đất bị lún sụt xuống thành bồn trũng.
- Vật chất trên mặt lộ nóc không gian trống đó thuộc loại hạt vụn chỉ có liên kết sét, kém chịu uốn và càng tăng hàm lượng nước càng giảm bền; hơn nữa lại thường xuyên chịu tải trọng động; cho nên cứ sau mỗi lần vỡ lở nóc, không gian trống lại nâng vòm nóc lên 1 mức cao mới.
Nếu vật chất trong vùng xung quanh không gian trống lên đến mặt đất, có tính hạt vụn liên kết sét đồng nhất, cuối quá trình sụt lở sẽ hình thành phễu sụt.
Còn nếu, sát mặt đất là lớp vật chất liên hợp (tự nhiên hoặc nhân tạo), có dung trọng lớn, có liên kết dạng tấm, với các kích thước bề mặt rất lớn, nhưng độ dày vừa không lớn, vừa không đều; có khả năng chịu kéo và chịu uốn không đều; nhưng tất cả đều dễ biểu hiện tính dòn; lớp này sẽ làm thay đổi quá trình sụt lở tiếp theo của nóc vòm cân bằng tự nhiên bên dưới.
Khi vòm cân bằng tự nhiên đã nâng lên đến đáy lớp vật chất liên hợp này; quá trình sụt lở nâng cao vòm tạm dừng lại. Ban đầu lớp vật chất liên hợp được đỡ bởi các vai vòm bằng đất đá hạt vụn có liên kết sét. Nhưng khi có tác dụng tiếp theo của dòng nước trọng lực và các tải trọng động khác nhau của môi trường xung quanh; các vai vòm này cũng dần dần bị lở xuống, làm cho nhịp chịu uốn của lớp vật chất liên hợp ở đây tăng dần lên. Trong thời kỳ ứng suất cục bộ tổng hợp sinh ra tại mặt cắt nguy hiểm nhất của nó vẫn chưa vượt quá giới hạn bền tức thời của bản thân mặt cắt đó, lớp này vẫn tồn tại.
Theo thời gian, các vai vòm lại tiếp tục bị vỡ lở, nhịp chịu uốn của lớp lát trên mặt ở đây, cùng với ứng suất cục bộ tổng hợp sinh ra tại mặt cắt nguy hiểm nhất của nó tiếp tục tăng lên đến 1 giới hạn nào đó; tương ứng với điều kiện môi trường thực tế.
Cùng với quá trình tăng nhịp chịu uốn của lớp này, tải trọng tĩnh gây ra ứng suất cục bộ tại mặt cắt nguy hiểm nhất của lớp cũng tăng lên.
Khi ứng suất đó vượt qua ứng suất bền cho phép của bản thân mặt cắt đó, lớp vật chất này bị phá hủy dòn và sập xuống để lộ ra “hố địa ngục”. Còn khi, nhịp chịu uốn của lớp này đã đạt tới giới hạn là nhịp lớn nhất của không gian vòm sụt, các tải trọng tĩnh của lớp này cũng gần như đạt tới giới hạn; nhưng chưa vượt qua giới hạn bền của bản thân mặt cắt nguy hiểm nhất của lớp; khi đó, ứng suất cục bộ tổng hợp sinh ra tại mặt cắt nguy hiểm nhất của lớp chủ yếu biến đổi theo tính mỏi của cơ hệ và các tải trọng động bổ sung. Vì thế, trạng thái vật lý của lớp lát ở đây được xác định theo 2 hướng:
* Nếu các tải trọng động bổ sung luôn thấp hơn giá trị cho phép; trạng thái ứng suất thứ cấp không thể vượt quá giới hạn bền tức thời của bản thân mặt cắt nguy hiểm nhất, một mặt, không gian trống ngầm vẫn tồn tại; mặt khác lớp lát ở đây vẫn giữ được trạng thái liên kết, mặc dù có bị võng xuống.
* Còn ở thời điểm các tải trọng động bổ sung vượt quá giới hạn cho phép, lớp lát ở đây cũng bị phá hủy dòn và cũng sập xuống, để lộ ra “hố địa ngục”.
Thông thường, các vụ hình thành “hố địa ngục” đều kèm theo sự thoát ra một năng lượng lớn, gồm tiếng nổ và các chấn động lan truyền - mang đặc tính của một vụ nổ đá [6].
Nếu lớp phủ mặt đất phía trên không gian trống, không phải là lớp vật liệu có khả năng chịu uốn cao và lượng vật chất trên nóc không gian đó lại được bổ sung thường xuyên, sẽ hạn chế được khả năng hình thành “hố địa ngục”.
Vì thế, mỗi bề mặt đường phố, sân chơi và quảng trường (kể cả những nút giao thông có quy mô lớn), nằm trên mặt tầng đất phủ, được gia cường bằng lớp vật liệu có liên kết, để chịu cắt và chịu uốn, phải có ít nhất 1 chiều có kích thước nằm trong giới hạn đảm bảo sự liên thông giữa không gian trên mặt với tầng đất phủ bên dưới. Trước hết, chúng đều phải hạn chế bề mặt đơn liên – phải tăng các biên nằm trong lòng bề mặt được lát vật liệu có liên kết đó (dưới dạng các khoảng lộ đất đá hoặc các khe, kẽ và mạch dễ dẫn nước và dễ lún tự nhiên):
+ Tăng cường sử dụng các giải đất trồng cây xanh, hoặc ghép gạch đá làm các giải phân cách giữa 2 làn xe cơ giới và cố gắng giữ chiều rộng phần lòng đường liên tục của mỗi đường xe chỉ đủ dành cho tối đa 3 xe cơ giới cùng hoạt động an toàn.
+ Hè phố cũng như sân chơi và quảng trường, nếu phải lát kín bằng vật liệu liên kết thành tấm rộng, nhất thiết phải chú ý để khe lún và dẫn nước với mật độ thích hợp. Nói chung, chúng nên được ghép đá gia công, hoặc ghép gạch tự chèn, có kích cỡ, kiểu dáng, độ bền, khả năng chống ăn mòn, mầu sắc và cách bố trí tương xứng với đặc điểm công năng và mỹ quan từng công trình, cùng với môi trường xung quanh của từng địa điểm.
+ Riêng các nút giao thông 1 mức có quy mô lớn, một mặt cần giảm thiểu diện tích bề mặt chịu uốn có liên kết ngang (tránh tạo ra sự liên kết chặt chẽ giữa mặt đường phố, với mặt hè phố và nền các nhà cũng như các công trình mặt phố), mặt khác cần đảm bảo tính đa liên của thảm bê tông mặt đường và khả năng trao đổi vật chất của nền đường bằng cách: kết hợp yêu cầu lập đảo nhập tách dòng phương tiện giao thông và bố trí các trang thiết bị phục vụ giao thông, với yêu cầu để lộ đất trồng cây cỏ và ghép gạch đá, góp phần điều tiết vi khí hậu, cải thiện cảnh quan, chống nhiễu ánh sáng đèn của các xe lưu thông ban đêm qua đây… và tạo sự liên thông vật chất giữa không gian trên mặt đảo với toàn bộ lòng đất dưới nền nút giao thông (tránh phương án lát kín tạo kết cấu tấm chịu uốn trên mặt đảo giao thông).
+ Với mỗi tòa nhà và công trình xây dựng, vừa cần có các khe lún bên trong, vừa cần có khoảng đất trồng cỏ hoặc cây xanh xung quanh.
Chính quá trình khắc phục những sự cố lún sụt cục bộ tại những thảm cỏ, giải đất trồng cây bóng mát và những mảng ghép gạch đá sẽ góp phần phát hiện sớm những nguy cơ sụt bất ngờ theo diện rộng và sự hình thành “hố địa ngục” dưới khu vực đó.
Với những công trình ngầm công chính, đặc biệt là các cống ngầm, việc thường xuyên kiểm tra bền các kết cấu vỏ chống của chúng, không những có ý nghĩa bảo vệ công trình đó, mà còn có ý nghĩa ngăn ngừa sự hình thành hố sụt lún bề mặt, cũng như sự hình thành “hố địa ngục” tại đây.
Nếu bên dưới bề mặt đường phố, sân chơi và quảng trường là không gian ngầm tự nhiên (hang động) có quy mô lớn, đã được phát hiện trong quá trình khảo sát hoặc thi công xây dựng công trình; để phòng chống sự hình thành “hố địa ngục”, nhất thiết phải kết hợp cả biện pháp hạn chế ít nhất 1 kích thước bề mặt lớp lát của công trình, với biện pháp gia cố đặc biệt cho tầng nóc không gian trống đó theo yêu cầu mang tải đặt ra.
Trên thực tế, sự hình thành mỗi “hố địa ngục” liên quan đến một không gian ngầm tự nhiên hoặc nhân tạo loại này, đều tương ứng là sự hình thành một vụ “nổ đá” [6].
4. Kết luận:
Khi xây dựng hè phố, sân chơi và quảng trường, để đáp ứng cả yêu cầu giao thông, mỹ quan và yêu cầu bảo vệ môi trường bền vững; cần phối hợp tốt những thảm cỏ, giải đất trồng cây lưu niên và những mảng ghép gạch đá. Riêng lớp lát ở đây, rất cần có lượng khe lún thích hợp. Khi đó, trên và dưới mặt đất vẫn có sự trao đổi nước, khí và những hạt rắn; vừa tạo điều kiện cho các sinh vật ở đây dễ sinh trưởng, đặc biệt là tạo điều kiện cho bộ rễ của cây xanh hè phố phát triển phù hợp với nhu cầu đứng vững của cây; vừa góp phần giảm lượng nước chẩy trên mặt đường; vừa sớm hình thành những lún sụt cục bộ nhỏ và nếu được sửa chữa thường xuyên, có thể sớm phát hiện được nguy cơ sụt bất ngờ theo diện rộng và sự hình thành của “hố địa ngục”.
Để đáp ứng các yêu cầu đó, trước hết là áp dụng tổng hợp các phương án thiết kế tạo khe lún bằng các mảng hoặc giải đất trồng cây xanh, kết hợp với ghép mặt bằng gạch đá tự chèn và sau đó là thay thế các mặt đường liền dưới các giải phân cách cứng bằng các khe lún thích hợp.
Theo THXDVN.