Tấm địa kỹ thuật ba chiều dùng để kiểm soát xói mòn bờ sông và phục hồi môi trường xanh.

Cơ chế cơ bản có thể được mô tả như sau: Giữ đất bề mặt → Giữ hạt giống → Giảm xói mòn bề mặt → Thiết lập thảm thực vật → Tăng cường hệ rễ.

Sau khi lắp đặt, cấu trúc ba chiều tạo ra một khung vật lý trên bề mặt đất. Nó làm giảm tác động trực tiếp của mưa và giữ lại các hạt đất và hạt giống trên sườn dốc. Sau khi gieo hạt hoặc phun hạt giống, thảm thực vật bắt đầu phát triển bên trong cấu trúc ba chiều. Khi rễ cây phát triển vào đất, thảm thực vật và lớp địa kỹ thuật cùng nhau tạo thành một hệ thống kiểm soát xói mòn bề mặt.

Dự án này được thực hiện dọc theo bờ hồ chứa của các nhà máy thủy điện Porto Colômbia và Volta Grande ở Brazil. Bờ hồ lộ thiên bị ảnh hưởng bởi xói mòn do nước, gió và sóng, cũng như điều kiện mực nước dao động, tạo ra nguy cơ mất đất và lắng đọng trầm tích trong hồ. Nghiên cứu đã thiết lập một số mặt cắt thử nghiệm, mỗi mặt cắt cao khoảng 1,5–2 m và có diện tích khoảng 150 m². Vật liệu chống xói mòn được sử dụng là một lớp màng địa kỹ thuật ba chiều. Lớp màng địa kỹ thuật này bao gồm cấu trúc ba chiều bằng polyetylen (PE) và được kết hợp với lưới địa kỹ thuật tổng hợp hoặc hệ thống bảo vệ bằng bao tải-rọ đá ở một số mặt cắt. Lớp màng địa kỹ thuật có độ dày trung bình 12,45 mm, khối lượng trên đơn vị diện tích là 563 g/m², độ bền kéo là 3,93 kN/m theo hướng máy và 1,33 kN/m theo hướng ngang, với tỷ lệ rỗng trên 90%.

Để giải quyết vấn đề xói mòn, các bờ hồ chứa đã được định hình lại bằng cơ học trước khi lắp đặt, và tấm địa kỹ thuật được neo giữ để duy trì tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt đất. Ở một số đoạn được chọn, tấm địa kỹ thuật được kết hợp với rọ đá để tăng cường khả năng chống xói mòn. Các đoạn thử nghiệm được theo dõi từ năm 2016 đến năm 2020, sử dụng các đánh giá hiệu suất tại hiện trường và các phép đo độ sâu chênh lệch để đánh giá hiệu quả kiểm soát xói mòn. Nghiên cứu đã báo cáo hiệu suất dài hạn của các hệ thống tấm địa kỹ thuật được nghiên cứu sau khoảng bốn năm theo dõi tại hiện trường. Ngoài ra, nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lắp đặt đúng cách: sự tiếp xúc không đủ giữa tấm địa kỹ thuật và đất hoặc việc neo giữ không đầy đủ có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất.

Câu 1. Tấm địa kỹ thuật 3D có phù hợp để kiểm soát xói mòn bờ sông không?

Đúng vậy. Cấu trúc ba chiều của nó giữ lại đất và hạt giống trên bề mặt đồng thời tạo không gian cho rễ cây phát triển.

Đối với hiện tượng xói mòn do mưa thông thường và dòng chảy bề mặt, 3D Geomat cung cấp giải pháp bảo vệ bề mặt sinh thái. Tuy nhiên, các khu vực tiếp xúc với dòng chảy tốc độ cao, xói mòn nghiêm trọng hoặc mất ổn định cấu trúc sườn dốc có thể cần thêm các biện pháp bảo vệ bổ sung như lưới địa kỹ thuật, đá hộc hoặc các vật liệu địa tổng hợp khác.

Câu 2. Có những chất liệu và độ dày nào cho tấm Geomat 3D?

Các sản phẩm Geomat 3D thường được sản xuất bằng các polyme như PP hoặc PE. Độ dày, khối lượng trên đơn vị diện tích, độ bền kéo và tỷ lệ rỗng khác nhau giữa các nhà sản xuất và mẫu sản phẩm. Một số sản phẩm có độ dày khoảng 10–18 mm. Tuy nhiên, độ dày không nên là tiêu chí lựa chọn duy nhất. Góc dốc, điều kiện đất, lượng mưa, dòng chảy bề mặt, điều kiện thủy lực và yêu cầu về thảm thực vật cũng cần được xem xét.

Câu 3. Có cần kết hợp sử dụng màng địa kỹ thuật 3D với gieo hạt hoặc phun hạt bằng phương pháp thủy canh không?

Tấm địa kỹ thuật 3D thường được sử dụng kết hợp với việc thiết lập thảm thực vật. Tấm địa kỹ thuật cung cấp cấu trúc bảo vệ bề mặt, trong khi hạt giống có thể được gieo bằng phương pháp rải, gieo phủ đất hoặc thủy canh. Khi thảm thực vật phát triển, rễ cây sẽ mọc sâu vào đất và tạo thêm sức cản chống xói mòn bề mặt. Do đó, tấm địa kỹ thuật 3D thường được sử dụng như một phần của hệ thống tích hợp bao gồm đất, hạt giống, thảm thực vật và neo giữ chứ không phải là một vật liệu riêng lẻ.

Câu 4. Tấm Geomat 3D có thể ngâm trong nước trong thời gian dài không?

Điều này phụ thuộc vào sản phẩm cụ thể và điều kiện dự án. Tấm địa kỹ thuật 3D tiêu chuẩn chủ yếu được thiết kế cho các sườn dốc đất lộ thiên hơn là để bảo vệ vĩnh viễn dưới nước. Nếu vật liệu sẽ tiếp xúc với dòng chảy tốc độ cao liên tục hoặc tác động mạnh của sóng, cần phải đánh giá các điều kiện thủy lực và lựa chọn hệ thống bảo vệ tích hợp phù hợp.