Vì sao đường sá Anh không chịu nổi nắng nóng?

Nhiệt độ tại Anh ngày 19.7 vừa vượt quá 40 độ C – cao nhất từ trước đến nay tại đảo quốc sương mù. Giới chức nước này khuyến cáo người dân hạn chế di chuyển trừ phi cần thiết.

Đường sắt

Giao thông đường sắt không phải lúc nào cũng bị gián đoạn bởi nắng nóng. Tàu hỏa vẫn có thể chạy qua một số khu vực nóng nhất thế giới như sa mạc Mojave và Sahara. Bản thân nhiệt độ không gây ra vấn đề, mà vấn đề nằm ở khác biệt giữa nhiệt độ thực tế với nhiệt độ mà hệ thống được thiết kế để hoạt động.

Đường ray bằng thép nở ra và có thể bị vênh khi nhiệt độ tăng cao bất kể ở vùng khí hậu nào. Theo công ty vận hành đường sắt Anh Network Rail, đường ray trên thế giới được thiết kế để hoạt động trong mức không quá 45 độ C tùy điều kiện khí hậu từng địa phương. Đường ray tại Anh chỉ chịu được nhiệt độ mùa hè 27 độ C – thấp hơn các quốc gia có khí hậu nóng hơn.

Anh phải dùng tà vẹt cùng đá dằn để cố định đường ray vào mùa đông lẫn mùa hè. Khi nhiệt độ chạm mốc 40 độ C, đường ray có thể nóng đến 60 độ C, giãn nở và vênh lên. Tàu hỏa di chuyển nhanh có thể đẩy nhanh quá trình này thông qua sức nóng do ma sát tạo nên, vì vậy sẽ nguy hiểm hơn. Đây là lý do Anh ra quy định hạn chế tốc độ.

Hầu hết đường ray ngày nay đều được tạo thành từ nhiều thanh thép dài hàn liền nhau (CWR) – tốn ít chi phí bảo trì hơn và đảm bảo chuyến đi êm ái hơn đường ray truyền thống (ngắn và thường tạo ra tiếng ồn). Tuy nhiên CWR có một nhược điểm: thanh thép dài khiến tình trạng lệch đường ray trầm trọng hơn.

Không chỉ đường ray, mạng lưới dây điện trên không cũng giãn nở và oằn xuống khi nóng (hoặc co lại khi lạnh). Đội ngũ kỹ sư có thể dùng hệ thống ròng rọc giải quyết vấn đề, nhưng dây điện vẫn oằn nếu nhiệt độ quá cao – khiến chúng dễ bị móc vào cần lấy điện trên nóc tàu hỏa.

Đường bộ

Công ty vận hành đường bộ Anh National Highways cho biết cao tốc và các tuyến đường chính có bề mặt nhựa cải tiến chịu được nhiệt độ 60 độ C trên mặt đường (nhiệt độ bên ngoài 40 độ C). Tuy nhiên đường địa phương phần lớn dùng nhựa cơ bản bắt đầu chảy ở 50 độ C.

Theo giáo sư Xiangming Zhou thuộc Đại học Brunel (Anh): “Đường có thể mềm và trơn trượt khiến ô tô khó phanh”. Vì vậy mà giới chức Anh yêu cầu chuẩn bị sẵn xe chuyên dụng để rải đất cát lên mặt đường nhựa giảm trơn trượt. Đá dăm trộn nhựa đường rẻ và ít mài mòn lốp xe hơn, nhưng do chúng màu đen nên dễ nóng lên nhanh hơn dưới ánh nắng mặt trời.

Khoảng 4% đường tại Anh được làm bằng bê tông. Một số quốc gia cũng dùng bê tông làm cao tốc vì vật liệu này bền hơn nhựa đường. Nhưng bê tông cũng gặp vấn đề với nhiệt độ cao, tuyến đường A14 bị tạm đóng là ví dụ tiêu biểu. Tuyến đường hai chiều gần Cambridge có mặt đường nhựa rải trên những tấm bê tông cũ. Nắng nóng khiến bê tông nở ra và cong vênh, tạo nên vết lồi lõm khiến đơn vị vận hành phải đóng đường để sửa chữa trong đêm.

Chủ tịch Liên minh Công nghiệp nhựa đường Rick Green cho biết để xây dựng một con đường chống chịu mọi nhiệt độ là thách thức lớn với kỹ sư thiết kế. Ở nhiệt độ cao mặt đường không nóng chảy nhưng nhựa bitum bên trong có thể mềm ra làm tăng nguy cơ biến dạng.

Đường băng

Vấn đề của đường băng cũng nằm ở bê tông. Tuy nhiên đường băng sân bay Luton lại gắp rắc rối với nhựa đường khi nhiệt độ vượt quá 30 độ C.

Sân bay Luton thông báo nắng nóng khiến một phần nhỏ trên đường băng nhô lên. Đội ngũ kỹ sư chỉ mất vài giờ để sửa nhưng như vậy cũng gây nên gián đoạn cho hành khách.

Không như đường bộ có cây cối che mát, đường băng thường xuyên tiếp xúc với ánh nắng nên công tác bảo dưỡng cần thực hiện thường xuyên.

Heathrow - nơi nóng hơn Luton - cũng gặp vấn đề về đường băng vào tuần trước. Sửa chữa trong đêm không hoàn thành kịp thời gian để máy bay hạ cánh. May mắn là nơi này có 2 đường băng.

Giải pháp

Network Rail mỗi năm chi hàng trăm triệu bảng Anh cho công tác giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, nhưng phần lớn chỉ tập trung cho chống xói mòn và thiệt hại do mưa bão.

Hạ tầng trong tương lai sẽ được thiết kế để chống chịu khí hậu ấm hơn, nhưng như vậy chúng lại dễ bị hư hỏng vào mùa đông lạnh giá. Một số vật liệu đường ray - chẳng hạn thanh tà vẹt bê tông - sẽ chịu được mức nhiệt cao hơn, tất nhiên cũng đắt đỏ hơn.

Sơn màu trắng cho những đoạn đường ray quan trọng để chống nóng đang được thực hiện. Với đường bộ và đường băng, đội ngũ kỹ sư có thể thiết kế thêm không gian trống cho bê tông giãn nở như cách làm với đường ray thép. Ngoài ra, hoạt động kiểm tra và đo đạc nhiệt độ thường xuyên cũng không thể thiếu.