Tóm tắt:
Việc xây dựng đường cao tốc đóng vai trò quan trọng trong kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng hiện đại của đất nước, nhưng cũng gây ra những tác động đáng kể đến môi trường. Tính bền vững, khả năng thích ứng cao với biến đổi khí hậu và giải pháp hạ tầng xanh sẽ là những yếu tố quan trọng trong thiết kế đường bộ tương lai, đặc biệt là đường cao tốc với đặc thù chạy qua nhiều dạng địa hình và cảnh quan (nhân tạo và tự nhiên) khác nhau để giảm thiểu các tác động tiêu cực. Bài viết sẽ thảo luận một số nội dung cốt lõi về các yếu tố này và khả năng vận dụng vào thực tiễn tại Việt Nam. Đồng thời, bài viết nêu bật vai trò của thiết kế cảnh quan và sự hợp tác liên ngành trong lĩnh vực vốn trước nay vẫn thuần tuý là bài toán kỹ thuật giao thông để đạt được các mục tiêu hạ tầng xanh và bền vững này.
Từ khóa: Xây dựng đường cao tốc, đường cao tốc xanh, hạ tầng xanh, xây dựng bền vững.
Đặt vấn đề
Xây dựng đường cao tốc không chỉ kết nối giao thông, rút ngắn thời gian di chuyển và vận chuyển hàng hoá, phát triển du lịch, mà còn mở ra không gian phát triển kinh tế mới khi chúng là các huyết mạch kết nối các vùng kinh tế trọng điểm, hình thành các tuyến, tam giác và vành đai kinh tế trên cả nước, và tạo điều kiện hình thành các khu đô thị vệ tinh mới dọc tuyến.
Mặt khác, xây dựng đường cao tốc cũng là một trong những hoạt động tiêu tốn nhiều tài nguyên và gây hại môi trường nhất. Quá trình xây dựng liên quan đến việc tiêu thụ năng lượng đáng kể, khai thác nguyên vật liệu và phát thải khí nhà kính, phá huỷ hệ sinh thái nơi chúng đi qua,làm suy thoái môi trường… Khi các mối lo ngại về biến đổi khí hậu và cạn kiệt tài nguyên ngày càng gia tăng, nhu cầu về các giải pháp bền vững trong thiết kế, xây dựng đường cao tốc trở nên cấp thiết. Trong phạm vi bài viết, tác giả thảo luận về tình hình phát triển đường cao tốc ở Việt Nam và những lợi ích của các giải pháp bền vững. Sử dụng phương pháp nghiên cứu phân tích và tổng hợp, tác giả đúc kết và đề xuất một số chiến lược thiết kế cảnh quan tích hợp với thiết kế đường cao tốc theo xu thế hạ tầng xanh và bền vững áp dụng vào thực tiễn tại Việt Nam.
Hiện trạng phát triển đường cao tốc ở Việt Nam và các thách thức về môi trường và cảnh quan
Nhìn lại lịch sử phát triển đường cao tốc, giai đoạn 2001-2010, cả nước chỉ có khoảng 89km đường cao tốc. Sang giai đoạn 2011-2020, khoảng 1.074km cao tốc tiếp tục được hoàn thành. Giai đoạn 2021 – 2025, chỉ trong vòng 5 năm, tổng chiều dài tuyến chính đường bộ cao tốc hoàn thành đạt 3.513km nếu tính cả nút giao và đường dẫn. Quy hoạch mạng lưới đường cao tốc giai đoạn 2021-2030, định hướng đến năm 2050, dự kiến hệ thống cao tốc trên sẽ có 43 tuyến với tổng chiều dài 10.041km. Như vậy, nhu cầu xây dựng đường cao tốc trong tương lai vẫn còn rất lớn, đi kèm theo đó là các thách thức về tác động tiêu cực đến môi trường và cảnh quan, cụ thể như sau:
Sự tiêu tốn tài nguyên tự nhiên
Tại nhiều dự án các nhà thầu gặp khó trong việc tìm kiếm nguồn vật liệu san lấp nền đường. Tình trạng thiếu đất, cát đắp nền đường cao tốc sẽ diễn ra mạnh hơn khi Việt Nam đang phấn đấu có khoảng 5000km đường cao tốc vào năm 2030, đòi hỏi sẽ cần hàng trăm triệu m3.
Việc giải phóng mặt bằng xây dựng cũng dẫn đến sự mất đi hàng chục nghìn hecta đất, chủ yếu là đất rừng tự nhiên và rừng thứ sinh, đất nông nghiệp và canh tác, diện tích mặt nước, …
Xói mòn đất và suy thoái tầng đất mặt
Việc loại bỏ thảm thực vật và cấu trúc tầng đất mặt sẽ đẩy nhanh quá trình xói mòn và thay đổi điều kiện dòng chảy mặt đất, làm tăng nguy cơ lũ bùn đất, đặc biệt tại các mái taluy và khu vực khai thác đất đá làm vật liệu đắp nền. Sự suy thoái tầng đất mặt cũng làm giảm giá trị dinh dưỡng của đất và biến đổi kết cấu đất, ảnh hưởng đến chất lượng thảm thực vật phục hồi và đất canh tác.
Thay đổi dòng chảy và ngập úng
San lấp mặt bằng xây dựng làm thay đổi cấu trúc địa hình tự nhiên, gây cản trở dòng chảy tự nhiên, dẫn đến nguy cơ ngập úng cục bộ và sạt lở ở các khu vực lân cận. Đặc biệt, Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu trên toàn cầu – Tác động của đường cao tốc làm nghiêm trọng thêm các tình trạng thiếu nước do nắng nóng và hạn hán, lũ lụt bất thường và sạt lở đất do bão, xâm nhập mặn và sụt lún khu vực ven biển do nước biển dâng.
Sự suy thoái cảnh quan
Những “vết sẹo” cảnh quan: Đào và lấp để làm đường, cầu và hầm làm thay đổi vĩnh viễn địa hình tự nhiên, để lại những sườn dốc nhân tạo và những vết sẹo trên địa hình;
Phá rừng và mất thảm thực vật: Giải phóng mặt bằng và khai thác vật liệu phá hủy đời sống thực vật bản địa, làm giảm độ che phủ thực vật trong khu vực;
Tác động của đất thải và khai thác đá: Việc tạo ra các hố khai thác và đổ bỏ vật liệu đào hầm thường gây sụt lún bề mặt và làm biến dạng đáng kể môi trường nông thôn hoặc miền núi.
Tác động sinh thái
Phân mảnh môi trường sống: Đường cao tốc chia cắt các hệ sinh thái rộng lớn, liên tục thành các mảng nhỏ hơn, bị cô lập, đe dọa nghiêm trọng các loài “nhạy cảm với khu vực” cần lãnh thổ rộng để tồn tại, làm suy giảm về số lượng loài và số lượng cá thể loài, thậm chí có thể dẫn đến sự tuyệt chủng cục bộ;
Nguy cơ động vật chết trên đường và rào cản di cư: Giao thông tốc độ cao gây ra tỷ lệ tử vong đáng kể cho động vật hoang dã. Mặt đường và hàng rào kiên cố là rào cản vật lý và tâm lý sinh vật làm gián đoạn các tuyến đường di cư và sinh sản theo mùa;
Suy giảm đa dạng sinh học: Suy thoái môi trường sống và “hiệu ứng rìa” (nơi điều kiện thay đổi dọc theo hai bên đường) làm cho các hệ sinh thái dễ bị tổn thương hơn trước các loài thực vật và động vật xâm lấn.
Sự ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm nguồn nước: Nước chảy tràn từ mặt đường mang theo kim loại nặng, dầu, muối chống đóng băng và hóa chất trực tiếp vào các nguồn nước gần đó, gây ô nhiễm hệ sinh thái thủy sinh.
Không khí, tiếng ồn và sự rung động: Giao thông xe cộ tạo ra lượng lớn bụi mịn, khí thải (như NOx và CO2) và tiếng ồn, đồng thời truyền các rung động xuống nền đường và lan truyền sang các khu vực hai bên đường, làm suy giảm chất lượng không khí xung quanh và gây căng thẳng hoặc thay đổi hành vi của động vật hoang dã.
Thiết kế cảnh quan đường cao tốc và vai trò, lợi ích của thiết kế tích hợp theo xu thế hạ tầng xanh và bền vững
Thiết kế đường cao tốc tại Việt Nam vẫn luôn được mặc định là lĩnh vực của ngành thiết kế giao thông, coi trọng các giải pháp kỹ thuật xây dựng để đảm bảo chất lượng đường và khả năng đáp ứng lưu thông của các phương tiện, tỷ trọng dành cho thiết kế cảnh quan nhỏ và chưa tương xứng. Các đánh giá về tác động môi trường và giải pháp khắc phục các tác động tiêu cực cũng đã được các kỹ sư cân nhắc, tuy nhiên để giải quyết một cách hiệu quả nhất cần thiết có sự nghiên cứu liên ngành và sự tham gia từ đầu một cách bài bản của KTS cảnh quan.
Thiết kế cảnh quan đường cao tốc là sự tích hợp giữa kỹ thuật tổ chức cảnh quan, sinh thái và nghệ thuật để định hình môi trường cảnh quan dải phân cách và hai bên lề đường. Nó không chỉ là làm đẹp mà còn hướng đến việc hòa quyện con đường với cảnh quan xung quanh – Khi các kỹ sư xây dựng và KTS cảnh quan hợp tác ngay khi bắt đầu dự án, họ đã thành công trong việc kết hợp công năng với vẻ đẹp và sự bền vững.
Tích hợp thiết kế cảnh quan đường cao tốc theo xu thế hạ tầng xanh và bền vững mang lại những lợi ích đáng kể về môi trường, kinh tế và cộng đồng ở các góc độ:
Bảo tồn, phục hồi, nâng cao chất lượng môi trường và hệ sinh thái hai bên đường;
Giảm thiểu ô nhiễm không khí, đất, nguồn nước và tiếng ồn;
Giảm thiểu và chống chịu các hiện tượng biến đổi khí hậu như sự nóng lên toàn cầu (do đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng), nước biển dâng (khu vực ven biển), các hiện tượng thời tiết cực đoan (bão lũ, hạn hán, nắng nóng), mất đa dạng sinh học, …;
Tăng cường sức khỏe cộng đồng địa phương và của người lái xe trong quá trình di chuyển thời gian dài.
(Nguồn: https://designsingapore.org/)
Các lợi ích cụ thể được làm rõ gắn liền với từng chiến lược thiết kế và giải pháp xây dựng dưới đây.
Các chiến lược thiết kế cảnh quan tích hợp với thiết kế đường cao tốc
Một số quốc gia tiên tiến đã bắt đầu triển khai các dự án đường cao tốc xanh, đề cao các giải pháp kiến trúc cảnh quan bền vững báo hiệu sự chuyển dịch sang cơ sở hạ tầng bền vững. Các chiến lược thiết kế cốt lõi là:
Thiết kế và quy hoạch đường thân thiện với môi trường
Phát triển đường cao tốc bền vững bắt đầu từ việc quy hoạch và thiết kế hợp lý như: Điều chỉnh tuyến đường tránh các hệ sinh thái nhạy cảm, đất nông nghiệp màu mỡ và các khu vực có nguy cơ sạt lở cao, ưu tiên xây dựng cầu cạn và đường trên cao nhằm giảm thiểu phải phá rừng, phân mảnh hệ sinh thái và đa dạng sinh học [2].
Tích hợp hành lang xanh và cầu, đường hầm sinh thái
Tổ chức hành lang xanh có cấu trúc ngang và cấu trúc đứng phong phú bằng cách duy trì thảm thực vật sẵn có, đa tầng, trồng các thảm thực vật, cây xanh bản địa đảm bảo tính bền vững lâu dài dọc tuyến đường để giảm hiệu ứng đảo nhiệt bởi mặt đường, hút bụi, cải thiện chất lượng không khí, tạo các vùng đệm giảm tiếng ồn, giữ lại carbon trong khí quyển, cung cấp môi trường sống và hành lang di cư quan trọng cho các loài thụ phấn, chim và động vật hoang dã địa phương.
Tổ chức các cầu vượt hoặc hầm chui sinh thái có phủ thảm thực vật tự nhiên, kết nối các hệ sinh thái bị chia cắt bởi tuyến đường, giúp động vật hoang dã di chuyển an toàn.
(Nguồn: https://ijsea.com)
Sử dụng các cây bản địa đặc trưng, theo mùa, có tính thẩm mỹ cao còn góp phần cải thiện trải nghiệm di chuyển tổng thể và nhận diện bản sắc của từng địa phương mà đường cao tốc đi qua (Thiết kế phù hợp với bối cảnh để phản ánh bản sắc lịch sử, văn hóa và cảnh quan của các cộng đồng địa phương).
Tái chế và sử dụng vật liệu bền vững
Bằng cách tận dụng lại mặt đường cũ, tái chế các vật liệu phế thải như tro bay, xỉ và rác thải nhựa, đường cao tốc xanh có thể giảm lượng rác thải xây dựng chôn lấp và giảm tiêu thụ tài nguyên (giảm nhu cầu khai thác đất, đá, cát mới). Các vật liệu thấm nước như nhựa đường xốp hoặc bê tông rỗng ngăn ngừa lũ lụt (bằng cách cho phép nước thấm qua) và bê tông xanh mang lại cơ hội giảm phát thải carbon và tái chế chất thải. Sử dụng các loại phụ gia sinh học, vật liệu có khả năng hấp thụ carbon để giảm “dấu chân carbon” [3].
Sử dụng nhựa đường trộn nguội (Carboncor Asphalt, nhũ tương nhựa đường, giúp cắt giảm tới 83,8 % năng lượng tiêu thụ và 74,8 % lượng phát thải khí) và nhựa đường trộn nóng cải tiến (Bê tông nhựa ấm (WMA) sử dụng phụ gia để hạ nhiệt độ trộn và rải thảm giúp giảm lượng khói bụi, hơi độc và khí CO2) nhờ loại bỏ yêu cầu đun nóng cốt liệu ở nhiệt độ cao đã giảm tiêu thụ năng lượng và khí thải trong quá trình xây dựng mặt đường. Ngoài ra, mặt đường vĩnh cửu (Bê tông tự phục hồi, sử dụng vi khuẩn hoặc vi nang đá vôi đưa vào bê tông) giúp giảm nhu cầu bảo trì thường xuyên và tiêu thụ tài nguyên.
Thiết kế rãnh sinh thái để bảo tồn và thu gom nước
Thay vì bê tông hóa toàn bộ, thiết kế các mương cỏ, vườn mưa, lề đường và giải phân cách thấm nước để lọc cặn bẩn, làm sạch nước mưa tự nhiên trước khi ngấm xuống mạch nước ngầm. Hệ thống thoát nước bền vững này ngăn ngừa xói mòn, kiểm soát dòng chảy nước mưa và bảo vệ các hệ sinh thái xung quanh, đồng thời cũng là môi trường sống cho các động vật hoang dã nhất định.
Tích hợp các biện pháp bảo tồn nước như hệ thống thu gom nước mưa để bổ sung nguồn nước ngầm tại địa phương. Nước tái chế được sử dụng cho bảo trì và tưới tiêu, giúp giảm áp lực lên các nguồn nước tự nhiên [3].
Kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm
Hệ thống giám sát chất lượng không khí theo thời gian thực tế giúp giảm ô nhiễm bằng cách thúc đẩy lái xe sạch (hạn chế xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch, khuyến khích xe điện, xe hybrid hoặc xe chạy bằng pin nhiên liệu mới, hỗ trợ hạ tầng sạc điện trên cao tốc) và các chiến lược quản lý giao thông giảm tắc nghẽn. Rào chắn tiếng ồn làm từ vật liệu tái chế và cây xanh giúp giảm thiểu tác động của tiếng ồn giao thông đến môi trường tự nhiên và các cộng đồng xung quanh [3].
Tổ chức xây dựng xanh
Ưu tiên các kỹ thuật xây dựng phát thải thấp, sử dụng máy móc và phương tiện giảm thiểu lượng khí thải carbon, và các phương án hạn chế tác động đến bề mặt cảnh quan hiện trạng, chẳng hạn như đào hầm và xây cầu, giúp giảm thiểu sự xáo trộn đất và bảo tồn cảnh quan tự nhiên.
(Nguồn: https://www.globalhighways.com/)
Dự án đường cao tốc xanh của Thụy Điển là một ví dụ về việc tích hợp hạ tầng xanh vào xây dựng. Dự án có một cây cầu sinh thái cung cấp lối băng qua an toàn cho động vật hoang dã, giảm thiểu tai nạn giao thông và tăng cường đa dạng sinh học. Sử dụng hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng và hệ thống quản lý nước mưa, thể hiện cách thức các biện pháp bền vững có thể được kết hợp vào đường cao tốc. Mặt đường sử dụng nhựa đường tái chế (RAP) và các kỹ thuật xây dựng ít tác động. Dự án cũng bao gồm việc lắp đặt lề đường và hành lang phân cách thấm nước và hệ thống rãnh thoát nước sinh học để quản lý nước.
Kết luận
Thiết kế cảnh quan đường cao tốc theo xu thế xanh và bền vững là rất cần thiết để giảm thiểu tác động môi trường của các dự án cơ sở hạ tầng và đảm bảo bảo tồn tài nguyên lâu dài. Bằng cách kết hợp các công nghệ thân thiện môi trường và phát triển hạ tầng xanh, đường cao tốc “xanh” có thể giảm đáng kể các tác động tiêu cực, cải thiện chất lượng môi trường cảnh quan mà nó đi qua.
Mặc dù những thách thức như chi phí đầu tư ban đầu cao và một số công nghệ xây dựng và quản lý mới chúng ta vẫn chưa thực sự làm chủ, vẫn phải nhập khẩu hoặc thuê nhà thầu nước ngoài, thì lợi ích của việc xây dựng đường cao tốc xanh làm cho nó trở thành một thành phần quan trọng của phát triển bền vững. Khi nhu cầu về cơ sở hạ tầng xanh tăng lên, các dự án đường cao tốc sẽ tiếp tục phát triển theo hướng các hoạt động bền vững và thân thiện với môi trường hơn.
Trong bài báo, tác giả chỉ dừng lại ở mức độ nêu vấn đề và thảo luận về các thông tin tổng quát và cốt lõi. Để thiết kế và tổ chức cảnh quan đường cao tốc xanh phù hợp với điều kiện của Việt Nam cần thiết phải có những nghiên cứu chuyên sâu và liên ngành để xây dựng thành các tiêu chuẩn và tài liệu chỉ dẫn thiết kế, xây dựng và bảo trì đường cao tốc xanh cụ thể để áp dụng vào thực tiễn…
KTS Nguyễn Hoàng Linh*
*Nhóm chuyên môn Kiến trúc cảnh quan, Khoa Kiến trúc & Quy hoạch, Trường ĐH Xây dựng Hà Nội
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 07-2026)
Tài liệu tham khảo
[1] Li Min, 2024: “The Application of Green Highway Concept in Highway Route Selection” – International Journal of New Developments in Engineering and Society (2024) Vol.8, Issue 1: 61-71;
[2] Amit Armstrong, Lindsey R. Sousa, Colin Haggerty, Conrad Fischer, Will Wagenlander, 2013: “An Integrated Approach to Sustainable Roadside Design and Restoration” – Federal Highway Administration U.S. Department of Transportation. Final Report 2012;
[3] Rachel Green, 2021: “Sustainable Practices in Road and Highway Construction” – American journal of civil, construction and environmental engineering. E-ISSN: 2689-0089. VOL 02 ISSUE 06 2021;
