Tìm hiểu công nghệ xây dựng chống sóng thần ở Nhật Bản

Ảnh minh họa. (Nguồn: EPA/TTXVN)

Tháng 8/2012, Chính phủ Nhật Bản đã đưa ra dự báo về mức độ thiệt hại nếu động đất xảy ra tại Kochi.

Theo cảnh báo này, một trận động đất mạnh tới 9 độ Richter có thể xảy ra trên một khu vực rộng lớn ở khu vực Nam Hải trên Thái Bình Dương, dọc theo bờ biển Nhật Bản.

Những dự đoán về mức độ thương vong và thiệt hại này chính là lý do khiến chính quyền tỉnh Kochi đẩy mạnh thực thi các chính sách đề phòng và đối phó với động đất sóng thần, trong đó đặc biệt là cơ chế khuyến khích các doanh nghiệp cùng tham gia vào nỗ lực phòng chống thiên tai và biến lĩnh vực này thành một thế mạnh kinh tế của địa phương.

Công ty Giken của tỉnh Kochi là một trong những doanh nghiệp tiên phong trên toàn cầu về các kỹ thuật xây dựng đối phó với động đất sóng thần.

Giken nổi tiếng với các kỹ thuật xây dựng mang tính cách mạng trong lĩnh vực phòng chống thiên tai, đặc biệt là động đất sóng thần.

Một trong những kỹ thuật được ưa chuộng hiện nay là kỹ thuật xây dựng đổ móng bằng trụ hình ống, đang dược sử dụng để xây dựng các công trình lớn, trong đó đặc biệt là các công trình công cộng có nguy cơ bị thiên tai cao như đê, cầu cảng, đường bộ...

Kỹ thuật này được thực hiện bằng máy nén trụ Silent Piler do công ty Giken phát triển.

Đây là máy nén trụ không gây tiếng ồn, không gây rung chấn. Máy hoạt động theo cơ chế: giữ chặt những trụ hình ống đã được đóng sâu trong lòng đất và tận dụng kháng lực của các trụ này để đưa tiếp các trụ còn lại vào sâu trong lòng đất.

Tên gọi của máy này là Silent Piler tức là không tạo ra tiếng ồn. Các kỹ thuật xây dựng trước đây là kỹ thuật đóng trụ nên tạo rung chấn và tiếng ồn rất lớn.

Nếu so sánh thì Silent Piler sử dụng kỹ thuật nén trụ xuống vì vậy không tạo ra chấn động, không có tiếng ồn. Trọng lượng của máy chỉ có 8 tấn nhưng lực đóng xuống không phải là 8 tấn mà có thể lên tới 110 tấn.

Các trụ được dựng liên tiếp cạnh nhau tạo thành bức tường vững chãi nhờ vào sự kết hợp đặc biệt giữa việc các trụ được nén sâu trong lòng đất với kết cấu ràng buộc chặt chẽ để hỗ trợ nhau giữa các trụ này. Kỹ thuật xây dựng này cho phép xây dựng các công trình xây dựng có móng sâu trong lòng đất.

Theo Giken, khác với kỹ thuật đổ móng bằng bêtông tạo chân đế, kỹ thuật đổ móng trụ ống sẽ giúp cho các trụ tận dụng được lực ép các tầng đất khi xảy ra sóng thần, giúp cho móng đứng vững khi xảy ra sóng thần.

Đây là điểm ưu việt so với kỹ thuật đổ móng bêtông thông thường, sẽ bị bật móng nếu lực đẩy của sóng thần vượt quá sức chịu tải của móng.

Ngoài ra, để tạo độ vững chắc cho móng, kỹ thuật này sẽ sử dụng tường kép, tức là tạo hai bức tường bằng trụ ống.

Công ty Giken đã chế tạo ra máy mô phỏng sóng thần để thử nghiệm khả năng của móng trụ với móng bêtông khi xảy ra sóng thần cũng như để phân tích cơ chế tác động của các kháng lực lên móng khi xảy ra sóng thần.

Khi máy mô phỏng sóng thần hoạt động, móng bêtông dạng chân đế đã bị giật đổ trong khi móng trụ vẫn đứng vững trước sức tấn công mạnh mẽ của đợt sóng thần.

Thảm họa động đất sóng thần năm 2011 tại vùng Đông Bắc đã phá hủy hệ thống đê chắn sóng thần tại địa phương ven biển. Chính vì vậy, việc phát triển các kỹ thuật xây dựng, đặc biệt là kỹ thuật xây dựng đê điều, có khả năng cao hơn để trụ vững trước các đợt tấn công của sóng thần, đã được Nhật Bản ưu tiên.

Các kỹ thuật xây dựng của Giken phải đạt năm tiêu chí của công ty gồm bảo vệ môi trường, tính thẩm mỹ, an toàn, tiết kiệm chi phí và giảm thời gian thi công.

Với các kỹ thuật xây dựng tiên tiến, Giken được đánh giá là đã thực hiện cuộc cách mạng trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt là đối với các công trình chống động đất và sóng thần.