Cây xanh đô thị ứng phó hiệu quả với bão Thực trạng và Giải pháp

Cây xanh đô thị có vai trò quan trọng trong việc cải tạo khí hậu, bảo vệ môi trường sống và tăng vẻ đẹp kiến trúc cảnh quan đô thị.

Cây xanh đô thị phải được xem như công trình hoặc hạng mục công trình xây dựng [2]. Việc quản lý chất lượng cây xanh đô thị phải tuân thủ các quy định của pháp luật về quản lý chất lượng công trình xây dựng.

Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu dẫn đến tình trạng mưa bão thất thường, tần suất và cường độ bão ngày càng gia tăng, diễn biến phức tạp, ảnh hưởng rất lớn đến việc tồn tại và phát triển hệ thống cây xanh đô thị.

Trong các năm qua, hệ thống cây xanh đô thị tại một số đô thị đã bị thiệt hại nặng nề do ảnh hưởng của mưa bão. Cây xanh đô thị ngã đổ không chỉ thiệt hại đối với hệ thống cây xanh, mà còn gây thiệt hại đến công trình, nhà ở, tính mạng con người và ảnh hưởng giao thông.

Từ thực tế nêu trên, việc đề xuất các giải pháp nhằm ứng phó bão đối với hệ thống cây xanh đô thị, giảm thiệt hại trong mùa mưa bão là hết sức cần thiết.

1. Tổng quan

a) Thực trạng thiệt hại cây xanh đô thị trong mùa mưa bão

Trong các năm qua, hệ thống cây xanh tại một số đô thị đã bị thiệt hại nặng nề do ảnh hưởng của mưa bão. Riêng thành phố Đà Nẵng, bão số 11 năm 2013 đã gây thiệt hại (ngã, gãy, toét cành) 20.292 cây xanh đô thị trên địa bàn thành phố [1].

b) Nguyên nhân thiệt hại hệ thống cây xanh đô thị

Trên cơ sở phân tích tình hình thiệt hại cây xanh đô thị qua các cơn bão, nhận thấy một số nguyên nhân gây thiệt hại hệ thống cây xanh đô thị như sau:

• Một số dự án, cây giống khi trồng có kích thước quá lớn, rễ cọc không có, rễ thứ cấp ít, chỉ có rễ cám nhỏ nên khả năng bám giữ đất yếu. Trong khi đó, tán lá phát triển quá nhanh, hệ rễ không đủ sức giữ cây ổn định khiến cây xanh dễ bị ngã đổ khi có mưa kéo dài kèm theo gió lớn.
• Một số tuyến đường, phần đất dành cho rễ cây phát triển bị hạn chế do vướng các công trình ngầm như: mương thoát nước, ống cấp nước, cáp quang, cáp điện, viễn thông,… Hơn nữa, việc thi công các công trình ngầm hóa hạ tầng kỹ thuật (hệ thống tín hiệu giao thông, cáp quang…) cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sự ổn định của cây xanh;
• Một số công trình có xảy ra trường hợp thi công trồng cây xanh không cắt túi bầu dẫn đến hệ rễ không phát triển, thân cây phát triển chậm và không cân đối với tán lá. Công tác giám sát, nghiệm thu trồng cây xanh tại một số dự án chưa đảm bảo.
• Công tác cắt tỉa cành nhánh cây xanh (không quá 25% diện tích tán – theo Thông tư 20/2005/TT-BXD ngày 20/12/2005 về hướng dẫn quản lý cây xanh đô thị) và chống dựng cây xanh để phòng chống lụt bão theo định mức cho phép chưa đáp ứng được yêu cầu để chống chịu với các cơn bão có cấp độ lớn (cấp 12 trở lên).
• Ý thức của một bộ phận người dân về bảo vệ cây xanh còn hạn chế, việc người dân tại nhiều nơi cắt dây buộc, rút cọc chống để sử dụng cho mục đích cá nhân khiến cây xanh đã được chống dựng dễ bị ngã đổ.
• Phương tiện chưa đồng bộ, chưa đáp ứng được yêu cầu cho công tác cắt tỉa nhanh khi bão sắp đổ bộ.

c) Vướng mắc trong quản lý, phát triển cây xanh đô thị

Chưa có quy trình, quy phạm hướng dẫn cụ thể, chi tiết việc trồng, chăm sóc, bảo vệ cây xanh (chưa quy định chi tiết, cụ thể về việc chống dựng, buộc, cắt tỉa,…cây xanh).

Theo định mức sản xuất, trồng mới và duy trì cây xanh đô thị hiện hành thì đơn giá trồng cây xanh đô thị được tính dựa trên kích thước bầu cây, đường kính thân hoặc gốc cây (4,5-6,9)cm (không quy định cụ thể cây chống và cắt tỉa cây xanh); chưa có quy trình trồng, chăm sóc và bảo vệ cây xanh.

Do yêu cầu cảnh quan trong một số trường hợp, một số dự án nên cây xanh đô thị được trồng khi kích thước ban đầu lớn (20-30)cm chưa tính toán cụ thể việc chống dựng, cắt tỉa, bảo vệ cây xanh. Bên cạnh đó, việc khống chế cây chống nằm trong phạm vi bo viền và tránh ảnh hưởng đến các phương tiện tham gia giao thông nên cây chống chủ yếu theo cấu tạo (đường kính cây chống, góc chống không đảm bảo chống giữ cây xanh kích thước lớn trong điều kiện gió bão).

d) Sự cần thiết đề xuất các giải pháp ứng phó bão đối với hệ thống cây xanh đô thị

Từ thực trạng công tác trồng, chăm sóc, bảo vệ cây xanh; các vướng mắc mắc trong quản lý, phát triển cây xanh đô thị, việc đề xuất các giải pháp nhằm ứng phó bão đối với hệ thống cây xanh đô thị, giảm thiệt hại trong mùa mưa bão là hết sức cần thiết. Bao gồm 5 nhóm giải pháp:

• Nhóm giải pháp kỹ thuật: Quy hoạch, chọn lựa cây giống; Cắt tỉa cây xanh; Chống dựng cây xanh.
• Nhóm giải pháp tổ chức quản lý thực hiện.
• Nhóm giải pháp nâng cao chất lượng, hiệu quả công tác thi công, giám sát, nghiệm thu, bàn giao hạng mục trồng cây xanh.
• Nhóm giải pháp tuyên truyền, hướng dẫn và biểu dương, khen thưởng, kỷ luật.

2. Quan điểm tiếp cận và cơ sở đề xuất

a) Khái niệm cây xanh đô thị

Cây xanh đô thị là cây xanh sử dụng công cộng, cây xanh sử dụng hạn chế và cây xanh chuyên dụng trong đô thị [3]. Đối tượng nghiên cứu ở đây là cây xanh sử dụng công cộng đô thị. Cây xanh sử dụng công cộng đô thị là các loại cây xanh được trồng trên đường phố; cây xanh trong công viên, vườn hoa; cây xanh tại quảng trường và các khu vực công cộng khác trong đô thị.

b) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Cây xanh sử dụng công cộng đô thị.

Phạm vi nghiên cứu: Cây xanh sử dụng công cộng đô thị có kích thước (chiều cao H: (3-11)m; đường kính thân D: (15-30)cm).

Quan điểm tính toán chống dựng:

• Chống tăng cường cây xanh trong điều kiện gió bão (khác chống dựng thông thường theo định mức trồng cây xanh trong điều kiện bình thường).
• Giả thiết cây xanh là kết cấu xây dựng, mô hình hóa cây xanh là kết cấu console chịu tải trọng ngang.

c) Phương pháp tính toán

Sử dụng phần mềm Sap2000 [4] để tính toán nội lực cây chống.

Sử dụng phần mềm Microsoft Office excel tính toán, kiểm tra khả năng chịu lực và ổn định cây chống.

d) Mô hình tính toán chống dựng tăng cường

– Mô hình tính toán chống dựng tăng cường cây xanh trong điều kiện gió bão:

 

– Một số ký hiệu:

+ W1: Tải trọng gió tác dụng lên cây, tính toán theo [6], áp dụng tại thành phố Đà Nẵng.

+ A1: Diện tích đón gió của cây xanh (quy đổi diện tích tán cây thành diện tích đón gió bằng hệ số tỷ lệ k).

+ H: Chiều cao cây xanh.

+ Φ: góc chống.

+ K1, C1: Phản lực của cây chống.

+ R: Lực giữ của rễ cây.

– Việc quan niệm tính toán lực giữ của rễ rất phức tạp, vì vậy để đơn giản ở đây giả thiết K1 = 0; R = 0; Φ = (30⁰÷45⁰). Liên kết cây chống và thân cây là nút cứng; giữa cây chống và đất là liên kết tự do.

– Sơ đồ tính thực tế như sau:

– Yêu cầu kết quả tính toán: Đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định cây chống theo tính toán và yêu cầu cấu tạo.

3. Áp dụng tính toán cụ thể cây chống tăng cường cây xanh trong điều kiện mưa bão tại Đà Nẵng

a) Giả thiết số liệu tính toán:

+ Áp lực gió áp dụng cho thành phố Đà Nẵng (W₀ = 95daN/m²).

+ H: 3m; 5m; 7m; 9m; 11m.

+ A1: (1×1)m²; (2×2)m²; (3×3)m²

+ Φ: 30⁰; 45⁰.

+ 04 cây chống/cây xanh; loại gỗ hoặc thép.

b) Kết quả tính toán: Phụ lục 1 đính kèm.

c) Phân tích, đánh giá kết quả tính toán.

Cây chống đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định theo tính toán và yêu cầu cấu tạo, đảm bảo chống giữ cây xanh trong điều kiện gió bão.

Kích thước cây chống (chiều dài, đường kính) phụ thuộc chiều cao cây xanh và góc chống. Đường kính cây chống tính toán có tiết diện tương tự với phương án chống cấu tạo theo định mức hiện hành (đường kính cây chống (60÷80)mm). Tuy nhiên, phạm vi chống bên ngoài bo viền hố trồng cây.

Từ giả thiết và quan niệm tính toán, kết quả tính toán thiên về an toàn nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định của cây chống để chống giữ cây xanh trong điều kiện gió bão.

4. Kiến nghị

a) Chống dựng cây xanh:

a.1) Cây chống trong điều kiện bình thường (Cấp gió bão ≤ 7).

– Đối với cây nhỏ (đường kính tiêu chuẩn ≤ 10 cm, chiều cao ≤ 04 m):

+ Cọc chống chất liệu bằng gỗ hoặc thép;

+ Sử dụng mẫu 03 cọc chống hoặc 04 cọc chống tùy thuộc vào kích thước cây, hình dạng bo viền hố trồng cây, điều kiện địa chất công trình,… đồng thời cần đảm bảo mỹ quan, an toàn, ổn định;

+ Kích thước cọc chống: Chiều dài từ (2,0 ÷ 2,5) m, đường kính 06cm (chiều dài cọc chống phải phù hợp với chiều cao và bề rộng tán cây).

– Đối với cây lớn (đường kính tiêu chuẩn > 10 cm, chiều cao > 04 m):

Yêu cầu đơn vị tư vấn thiết kế đề xuất biện pháp kỹ thuật chống dựng cụ thể trên cơ sở các yếu tố về cảnh quan, mặt bằng khu vực trồng cây, kích thước cây, điều kiện địa chất và các tiêu chuẩn liên quan đến kết cấu thép, gỗ để tính toán, cấu tạo của cọc chống, đảm bảo ổn định, chịu lực và mỹ quan.

a.2) Cây chống tăng cường trong điều kiện gió bão:

Từ kết quả tính toán trên, đề xuất thực hiện (đồng thời với việc cắt tỉa cây xanh) biện pháp chống giữ cây xanh cao hơn so với định mức cho phép đối với cây xanh trên các đường chính, tuyến đường cảnh quan khi bão lớn đổ bộ (Phụ lục 2 đính kèm).

Dây buộc cọc chống: Sử dụng các loại vật liệu như: Nylon hoặc dây Dừa (Lưu ý: Dây nylon có bản rộng khoảng 02 cm, chất liệu tốt, đồng nhất, bền chắc,…Dây dừa đường kính khoảng 07 mm, chất liệu tốt và bền chắc).

b) Đơn giá, định mức cây chống:

Đề nghị điều chỉnh định mức trồng và chăm sóc cây xanh đô thị cho phù hợp với thực tế. Đối với cây xanh kích thước lớn, đề nghị chủ đầu tư phối hợp với tư vấn xây dựng định mức cho phù hợp và nghiên cứu áp dụng mô hình cây chống này.

c) Chủ đầu tư, đơn vị quản lý vận hành, đơn vị quản lý nhà nước cần lưu ý xem xét, áp dụng, sử dụng biện pháp chống giữ cây xanh cho phù hợp.

5. Kết luận

Việc nghiên cứu, đề xuất là cần thiết với mục tiêu tăng cường chống giữ cây xanh đô thị, hạn chế tối đa thiệt hại do ảnh hưởng của bão.

Đây là nghiên cứu ban đầu (giả thiết tính toán tương đối đơn giản), cần tiếp tục nghiên cứu, trao đổi, góp ý.

Ths. Lê Tùng Lâm

Ths. Phạm Tăng Xuân Hòa

Ths. Trần Duy Linh