» Mở tất cả ra       » Thu tất cả lại
English and French
Tìm kiếm





Bài & Tin mới
Tuyên bố của Tổng hội xây dựng Việt Nam.[02/07/14]
“Phía sau” việc tham vấn Thủy điện DON SAHONG.[01/07/14]
Hệ thống các loại quy hoạch trong dự thảo Luật Quy hoạch.[01/07/14]
‘OK’, bạn từ đâu đến vậy?[30/06/14]
Sách mới: Cơ sở tính độ tin cậy an toàn đập.[29/06/14]
Đề nghị sửa lại một đoạn trong bài đã đăng.[28/06/14]
Quản lý thực hiện quy hoạch gắn với phân cấp quản lý nhà nước về quy hoạch.[27/06/14]
Về thiết kế thành phần bê tông cường độ cao tiếp giáp dòng chảy có lưu tốc lớn.[26/06/14]
Thủy văn & Biến đổi khí hậu.[25/06/14]
Viện Đào tạo và Khoa học ứng dụng Miền Trung (Đại học Thủy lợi): KHAI GIẢNG CAO HỌC KHÓA 22.[24/06/14]
Đánh giá ảnh hưởng của sự cố Cầu Bính 2010 đến lực căng trong dây xiên bằng phương pháp đo đạc tần số dao động.[23/06/14]
Xuất hiện En-nino và dự báo diễn biến thời tiết 6 tháng cuối năm 2014 ở Việt Nam.[20/06/14]
Giảm nghèo bền vững và Quản lý rủi ro thiên tai duyên hải miền Trung.[19/06/14]
Tổng quan xu hướng quy hoạch trên thế giới và viễn cảnh cải cách hệ thống quy hoạch Việt Nam.[18/06/14]
Thông Báo: Hội thảo khoa học Việt – Pháp ‘An toàn đê & đập đất loại nhỏ’.[17/06/14]
Kết quả nghiên cứu ứng dụng phụ gia CONSOLID gia cường đất đắp đê biển.[16/06/14]
Japanese Prime Minister Shinzo Abe’s Keynote Speech in Singapore (II).[14/06/14]
Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam.[12/06/14]
Thông báo số 1: Đại Hội lần thứ III.[11/06/14]
 Số phiên truy cập

51961805

 
Khoa học & công nghệ
Gửi bài viết này cho bạn bè

Nghiên cứu bước đầu về trượt lở đất ở vùng núi một số tỉnh duyên hải miền Trung-Phương pháp đánh giá.[03/02/10]
Trong mấy thập kỷ gần đây, duyên hải miền Trung là nơi có bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ nhiều so với cả nước. Bão và áp thấp nhiệt đới thường kéo theo mưa lớn, tập trung gây ra lũ lụt trượt lở đất, đặc biệt là ở vùng núi

NGHIÊN CỨU BƯỚC ĐẦU VỀ TRƯỢT LỞ ĐẤT

Ở VÙNG NÚI MỘT SỐ TỈNH DUYÊN HẢI MIỀN TRUNG.

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ

 

Nghiêm Hữu Hạnh

Viện Địa kỹ thuật

Tóm tắt: Trong mấy thập kỷ gần đây, duyên hải miền Trung là nơi có bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ nhiều so với cả nước. Bão và áp thấp nhiệt đới thường kéo theo mưa lớn, tập trung gây ra lũ lụt trượt lở đất, đặc biệt là ở vùng núi. Điển hình là năm 1999, mưa lũ lớn đã gây trượt lở trên diện rộng ở các tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Nghãi, Bình Định. Gần 40 người bị đất đá vùi lấp. Hàng trăm gia đình phải di chuyển. Riêng Quảng Ngãi có 3.400ha ruộng bị đất đá cát sỏi có nguồn gốc trượt lở vùi lấp dày trung bình 1m. Giao thông Bắc Nam (đường sắt, đường bộ) bị trượt lở cắt đứt nhiều ngày.

Trong bài báo này, tác giả phân tích tổng quan về hiện tượng, điều kiện và khả năng phát sinh trượt lở ở vùng núi một số tỉnh duyên hải miền Trung, như Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi. Một số quan niệm về phương pháp đánh giá tai biến trượt lở cũng được đề cập.

 

Some initial studies on landslides in the mountains areas of central coastal provinces, its methods of assessment

 


Nghiem Huu Hanh
Vietnam Geotechnical Institute

Summary: In a few recent decades, the central coast of Vietnam is the place where storms and low tropical pressure were landed more than in all country. Storms and tropical low pressure usually accompanied with heavy rains, causing flooding and landslides, especially in the mountain areas. Typically in 1999, rain has caused major flooding on the landslides at wide area in Quang Tri, Thua Thien Hue, Quang Nam, Quang Nghai, Binh Dinh. Nearl 40 people were died. Hundreds of families have to emigrated. Only in Quang Ngai 3,400ha of rice field were buried by sliding soils with average thick of 1m. North-South transport (railways, roads) was interrupted for long time.

In this report, the author analyzes the phenomenon conditions and the possible of landslides in the mountains of central coastal provinces, including Thua Thien-Hue, Quang Nam, Quang Ngai... Some conception of assessment methods for landslide disasters is discussing too.

 

I. MỘT SỐ DẠNG TRƯỢT LỞ CHỦ YẾU

Vùng duyên hải miền Trung Việt Nam gồm 13 tỉnh từ Thanh Hóa đến Bình Thuận, phía đông là Biển Đông, phía Tây là dải Trường Sơn. Dải Trường Sơn kéo dài từ thượng nguồn sông Cả đến cực Nam Trung bộ, bao gồm các dãy núi  trùng điệp xếp thành hình cung lớn hướng ra phía biển Đông. Đèo Hải Vân và núi Bạch Mã chia dải Trường Sơn thành Trường Sơn Bắc và Trường Sơn Nam. Dãy Trường Sơn càng về phía Nam càng tiến sát ra bờ biển, tạo nên dạng địa hình thấp dần từ Tây sang Đông. Vùng duyên hải miền Trung có địa hình bị chia cắt phức tạp, mạng lưới sông suối dày đặc, điều kiện khí hậu, thủy văn rất phức tạp và diễn biến bất thường. Trong mấy thập kỷ gần đây, duyên hải miền Trung là nơi có bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ nhiều so với cả nước. Bão và áp thấp nhiệt đới thường kéo theo mưa lớn, tập trung gây ra trượt lở đất mạnh mẽ và phổ biến ở vùng núi khu vực này.

Hiện tượng trượt lở được hiểu là hiện tượng chuyển dịch của khối đất đá trên sườn dốc từ trên xuống dưới theo một hoặc vài mặt nào đó (trượt) hoặc rơi tự do (lở, đất, đá đổ/lăn). Trượt lở có thể xảy ra trên sườn dốc tự nhiên hoặc sườn (bờ/mái) dốc nhân tạo dưới tác dụng của trọng lượng bản thân và một số nhân tố phụ trợ khác, như: áp lực của nước mặt và nước dưới đất, lực địa chấn và một số lực khác. Sự dịch chuyển sườn dốc rất đa dạng và có nhiều cách phân loại khác nhau [5, 7, 8, 13]. Theo dạng chuyển động, Varnes D.J, [13] chia làm 5 nhóm chính (bảng 1), như: sập lở, lật, trượt, ép trồi và chảy - trượt dòng. Loại thứ 6 là loại trượt phức tạp.

Bảng 1. Phân loại trượt lở chính (theo Varnes D.J. [13])

Kiểu chuyển dịch

Loại đất đá

Đá

Đất

Đất vụn rời

Đất dính

Sụt lở (falls, обвалы)

Lở đá

Sập, sụt đất vụn rời

Sập, sụt đất dính

Lật (topples, опрoкидывания)

Lật khối đá

Lật khối đất vụn rời

Lật khối đất dính

Trượt (slides, оползни скольже-ния)

Có sự xoay (sự dịch chuyển đất đá theo mặt cong)

Ít khối, tảng

Có sự xoay của khối đá

Có sự xoay của khối đất vụn rời

Có sự xoay của khối đất dính

Conxekven (đất đá dịch chuyển theo 1 hoặc vài mặt yếu có sẵn trong khối đất đá)

Dịch chuyển từng tảng của khối đá

Dịch chuyển từng tảng đất rời theo mặt trượt

Dịch chuyển từng tảng đất dính theo mặt trượt

Nhiều khối, tảng

Dịch chuyển của khối đá theo mặt yếu

Dịch chuyển của khối đất rời theo mặt trượt

Dịch chuyển của khối đất dính theo mặt trượt

Trượt ép trồi (lateral spreads, оползни- выдавливания)

Dịch chuyển của khối đá theo một khối có vùng vò nhàu và ép trồi

Dịch chuyển của khối đất rời theo đất dính với sự  ép trồi

Dịch chuyển của khối đất dính với sự  ép trồi

Trượt dòng (flows, оползни-потоки)

Dòng chảy của tảng, khối đá

Dòng chảy của khối vật liệu rời

Dòng chảy của khối đất dính

Trượt phức hợp (complex, сложные оползни)

Kết hợp 2 hoặc nhiều hơn các kiểu chuyển dịch trên

 

Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy, một số loại hình trượt lở phổ biến ở vùng duyên hải miền Trung là:

- Sụt lở đất (falls). Khi sập, sụt lở đất, một phần đất có kích thước bất kỳ tách ra khỏi sườn dốc, sụt xuống phía dưới. Phạm vi sụt lở đất thường không lớn nhưng xảy ra rất thường xuyên, mạnh mẽ trên các tuyến đường giao thông vùng núi vào mùa mưa, như đường QL8, QL9, QL 14, QL19, QL 21, đường Hồ Chí Minh...Lở đá (đá đổ) là hiện tượng các tảng đá có kích thước bất kỳ tách ra khỏi sườn dốc, chuyển dịch không lớn theo một vài mặt yếu và sập xuống dưới chủ yếu bằng cách rơi tự do và lăn khi va đập và lao tới sườn dốc. Sự dịch chuyển thường rất nhanh. Đá đổ xảy ra ở núi Dũng Quyết TP.Vinh, núi Miệu (Nghệ An), Rú Mốc (Hà Tĩnh), cầu Đákrông trên tuyến đường Hồ Chí Minh (Quảng Trị) đèo Viôlác (Quảng Ngãi), Sụt lở đất thường có khối lượng không lớn, nhưng hậu quả rất nặng nề, thường gây chết người, phá hỏng nhà cửa, gây ách tắc giao thông.

- Trượt đất đá (slides). Trượt đích thực là sự biến dạng phá vỡ và dịch chuyển của đất đá theo một hoặc một vài mặt trượt có thể quan sát hoặc giả định được. Sự dịch chuyển của đất đá có thể vượt ra ngoài phạm vi chân khối trượt. Trượt đất đá là loại hình tai biến phổ biến nhất ở các vùng đồi núi dốc, các tuyến đường giao thông miền núi, các bờ mỏ khai thác đá. Các khối lượng trượt riêng lẻ có độ lớn biến động từ vài chục mét khối tới vài triệu mét khối, có tốc độ di chuyển từ cực nhanh (Bản Vẽ, Nghệ An) đến chậm (núi Đầu Voi, Tiên Phước, Quảng Nam). Khu vực thường xảy ra trượt lở là Khe Sanh, Phú Lộc, Nam Đông (Thừa Thiên- Huế), Hương Hoá (Quảng Trị), Hương Sơn (Hà Tĩnh), Đại Lộc, Giằng Hiên, Tiên Phước, Trà My (Quảng Nam), Tây Trà, Trà Bồng, Sơn Hà, Sơn Tây (Quảng Ngãi)...

- Trượt dòng (flows). Trượt dòng đặc trưng cho sự chuyển dịch của vật liệu trượt tạo thành dòng đất đá với tốc độ trượt khác nhau từ rất nhanh đến rất chậm. Sản phẩm trượt có thể là hỗn hợp đất đá với nước (lũ bùn đá) hoặc là vật liệu khô. Dòng lũ bùn đá là một trong những loại hình tai biến trượt lở nguy hiểm, có nguy cơ phát triển rộng ở vùng núi các tỉnh duyên hải miền Trung, như Khe Sanh, Hương Hoá, Hương Sơn, Tiên Phước, Trà Bồng... Trượt dòng thường để lại hậu quả lâu dài. Dòng bùn đá có thể phá hủy các công trình và cơ sở hạ tầng kiên cố, có thể vùi lấp, cuốn trôi cả một  vùng.

II. NGUYÊN NHÂN VÀ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Như đã biết, nguyên nhân gây trượt có thể hoặc là do độ bền của đất đá bị giảm đi, hoặc là do trạng thái ứng suất ở sườn dốc bị thay đổi, hoặc do cả hai nguyên nhân trên làm cho điều kiện cân bằng của khối đất đá ở sườn dốc bị phá hủy [2, 3]. Các yếu tố ảnh hưởng là toàn bộ những yếu tố tự nhiên và nhân tạo có tác dụng hỗ trợ cho quá trình phá hoại sự cân bằng của khối đất đá xảy ra được dễ dàng [5]. Trong những trường hợp thường gặp nhất các yếu tố này này có thể bao gồm các yếu tố tự nhiên, như đặc điểm địa chất (địa tầng, kiến tạo, đứt gãy, nứt nẻ, chỉ tiêu cơ lý của đất đá, đặc điểm nước dưới đất, các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình...), các điều kiện địa lý tự nhiên (địa hình, địa mạo, khí tượng, thủy văn...), các yếu tố thời gian và các yếu tố nhân sinh (phá rừng, các loại ngoại lực do con người tác dụng lên sườn dốc, mức độ đúng đắn của phương án thiết kế, công nghệ và tiến độ thi công bờ dốc nhân tạo....). Ảnh hưởng xấu của các yếu tố trên làm giảm khả năng chống trượt của khối đất đá ở sườn dốc, thay đổi trạng thái ứng suất trong khối đất đá. Các yếu tố đó kết hợp đan xen với nhau tạo nên các cơ chế mất ổn định sườn dốc khác nhau.

Đặc điểm địa chất. Tham gia vào cấu trúc địa chất của các tỉnh duyên hải miền Trung gồm có các thành tạo đất đá thuộc các nhóm dưới đây: Biến chất sinh hoá (filit, quacfit, đá hoa, đá phiến mica, đá phiến silic gơnai micmatit...), trầm tích vụn kết (đá phiến sét, cát kết, bột kết (Paleozoi), cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, than đá (mezozoi), cuội kết, cát kết, bột kết, sét kết, than đá (Kainozoi), cuội kết, cát kết, sét kết, than nâu...), trầm tích vụn kết - phun trào axit - trung tính (cát kết, bột kết, cuội kết, riolit, tuf, đá phiến sét, cát kết, andezit, cuội kết), trầm tích vụn kết - sinh hoá - phun trào (cuội kết, cát kết, bột kết, đá vôi sét, đá phiến sét), trầm tích sinh hoá (vôi, vôi - sét), trầm tích sông, trầm tích biển, biển gió, trầm tích sông, tàn - sườn tích, sườn lũ tích, sông sườn - lũ tích. Các thành tạo xâm nhập gồm: granoxienit, xienit, granit, granit biotit, granit hai mica, granodiorit.

Trong quá trình hình thành và tồn tại, đất đá đã trải qua những chu kỳ hoạt động kiến tạo phức tạp, tạo nên miền núi uốn nếp Bắc Trung Bộ có mặt phức nếp lồi đoản Phú Hoạt, phức nếp lõm sông Cả, võng chồng Sầm Nưa và phức nếp lồi Trường Sơn. Các lớp đất đá bị nâng - hạ, uốn lượn, vò nhàu, cà nát và phân cách bởi các hệ đứt gãy, nứt nẻ khác nhau, tạo nên các mặt yếu trong khối đất đá ở sườn dốc. Sự ổn định của sườn dốc phụ thuộc nhiều vào thế nằm và tính chất cơ học của các mặt yếu này. Những trường hợp mà mặt phân lớp của các loại đá sét, các đứt gẫy, các hệ khe nứt lớn cắm vào phía không gian của sườn dốc là những trường hợp tiềm ẩn nguy cơ trượt lở. Cùng với các quá trình nội sinh, các hiện tượng và quá trình địa chất động lực công trình ngoại sinh như phong hoá, cactơ, dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, rửa trôi bề mặt và mương xói, xói ngầm và cát chảy, xâm thực... cũng có tác động đáng kể đến quá trình trượt lở ở khu vực này.

Dựa vào đặc điểm cấu trúc địa chất, đặc biệt là thành phần thạch học và nứt nẻ của đất đá, đặc điểm địa chất thủy văn của vùng núi uốn nếp các tỉnh duyên hải miền Trung có thể phân chia thành 2 nhóm phức hệ chứa nước chính: nhóm các phức hệ chứa nước khe nứt - vỉa (các thành tạo vụn kết, vụn kết - phun trào, vụn kết - sinh hoá, vụn kết - sinh hoá - phun trào), các đới chứa nước khe nứt (đá biến chất và macma xâm nhập) và nhóm các phức hệ chứa nước khe nứt - các tơ trong lớp đá trầm tích sinh hoá với thành phần đá vôi bị karst hoá tuổi T2, C-P ở Phong Nha, Kẻ Bàng. Nước dưới đất thường được coi là yếu tố xấu làm tăng quá trình phong hóa, làm giảm sức kháng cắt của đất đá, làm giảm ứng suất hữu hiệu  trong khối đất đá ở sườn dốc.

Đặc điểm địa hình, địa mạo. Trên quan điểm nguồn gốc và hình thái trắc lượng địa hình, khu vực duyên hải miền Trung được phân chia ra 9 dạng địa hình khác nhau, bao gồm:

- Địa hình núi cao - trung bình khối tảng - bóc mòn,

- Địa hình núi cao - trung bình uốn nếp khối tảng - bóc mòn.

- Địa hình núi thấp xen đồi uốn nếp - khối tảng và khối tảng bóc mòn.  

- Địa hình khối núi kast.

- Địa hình cao nguyên núi lửa bóc mòn xen núi sót.

- Địa hình thung lũng xâm thực - tích tụ và kiến tạo - xâm thực - tích tụ.

- Địa hình đồng bằng thấp xâm thực- tích tụ ven biển xen đồi núi sót.

- Địa hình thung lũng kiến tạo - tích tụ xâm thực giữa núi.

- Địa hình đồng bằng tích tụ dạng cồn cát ven biển

Theo kinh nghiệm [6], trượt lở ít khi xảy ra trên sườn dốc nhỏ hơn 15o, trên các sườn có góc dốc 150 - 250 trượt lở xảy ra thưa, dải đồi núi có góc dốc hơn 250 thường phát sinh nhiều trượt lở và với góc dốc 300 - 350 và lớn hơn, trượt lở xảy ra rất mãnh liệt. Như vậy, ba dạng đầu có địa hình phân cắt mạnh, độ cao tuyệt đối của địa hình từ 1.000 đến 2.500m. Chiều sâu phân cắt của địa hình lớn nhất 1.000 - 1.200m. Các sông suối bắt nguồn từ sườn các hệ thống núi cao nên lòng sông suối thường dốc và có dạng chữ V. Sườn sốc của địa hình từ 30 đến 60o. Các dạng địa hình này rất thuận lợi cho các quá trình trượt lở.

Đặc điểm khí tượng thuỷ văn. Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm làm tăng tốc độ phong hóa của đất đá ở bề mặt bờ dốc, do đó làm giảm độ bền của đất đá. Dưới tác dụng của các dòng chảy mặt, bề mặt bờ dốc sẽ bị bào mòn, các công trình bảo vệ bờ bị phá hoại, do đó khả năng mất ổn định của sườn dốc tăng lên.

Lượng mưa lớn kéo dài là nguồn bổ sung quan trọng cho nước dưới đất. Một mặt làm giảm độ bền khối đất đá bờ dốc, mặt khác làm thay đổi trạng thái ứng suất theo hướng có hại cho ổn định bờ dốc. Do vậy, cùng với mưa lớn, hiện tượng trượt lở phát triển mạnh mẽ. Nhiều vụ trượt lở lớn ở vùng núi các tỉnh duyên hải miền Trung nước ta liên quan tới các trận mưa lớn và nhiều khu vực trượt lở thường trùng với những vùng có lượng mưa lớn (bảng 2).

Bảng 2. Các trận mưa và trượt lở lớn ở các tỉnh duyên hải miền Trung [3, 6, 10]

STT

Thời gian

Địa điểm trượt lở

Lượng mưa 1 trận

Lượng mưa năm

1

11 - 1964

Quế Sơn, Quảng Nam

300 - 1000mm

2.500-3.500mm

3

12 - 1986

Sơn Trà, Quảng Ngãi

500 - 1227mm

2.500-3.500mm

5

11 - 1999

Phú Lộc, Thừa Thiên Huế

gần 1000mm

2.400-3.000mm

6

9 - 2002

Hương Sơn, Hà Tĩnh

500-700mm

2.400-3.20mm

 

Yếu tố thời gian. Sự ảnh hưởng của yếu tố thời gian tới trượt lở sườn dốc thể hiện ở quá trình lưu biến và quá trình phong hóa. Thời gian tồn tại càng lâu thì quá trình phong hóa càng có điều kiện phát triển. Bên cạnh đó, khi sườn dốc càng cao ứng suất trong khối đá càng lớn. Nếu ứng suất vượt quá độ bền lâu dài của đá, khối đá gần sườn dốc có thể bị trượt lở sau nhiều năm tồn tại.

Các  yếu tố nhân sinh. Con người là tác nhân quan trọng, làm thay đổi các điều kiện tự nhiên, làm cho tai biến trượt lở được kích hoạt và mạnh lên một số khu vực. Đáng kể nhất là nạn phá rừng đàu nguồn. các hoạt động kinh tế như làm đường, xây dựng hồ, đập dâng, khai thác khoáng sản, vật liệu xây dựng...

III. ĐÁNH GIÁ TRƯỢT LỞ, MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

1. Đánh giá trượt lở

Đánh giá độ ổn định trượt phải là sự đánh giá tổng hợp thường là định tính và cuối cùng là định lượng [5]. Để đánh giá định lượng ổn định trượt có thể sử dụng phương pháp tính chặt chẽ (theo trạng thái ứng suất biến dạng) và phương pháp thực hành theo lý thuyết cân bằng giới hạn.

            Về nguyên lý, tính toán theo trạng thái ứng suất-biến dạng, cần xuất phát từ luận điểm cho rằng trường ứng suất tại mỗi điểm trong khối đất đá ở bờ dốc phải thoả mãn điều kiện cân bằng tĩnh học (trong điều kiện bài toán động phải tính đến gia tốc dịch chuyển). Như chúng ta thường biết, đất đá ở sườn dốc, trừ một số trường hợp mái dốc được tạo nên do đắp đất đồng chất, thường không đồng nhất, đẳng hướng và do vậy, bức tranh về mối quan hệ ứng suất-biến dạng của cả sườn dốc sẽ trở nên phức tạp, đa dạng tuỳ thuộc vào đặc tính biến dạng của từng nhóm đất đá có mặt trong khu vực. Hơn nữa, sườn dốc là một phần của vỏ trái đất, các phân tố trong nó chịu tác dụng của ứng suất trọng lực và các trường ứng suất khác, như ng suất kiến tạo, ứng suất địa hình... Nếu chỉ xét nguyên tác dụng của ứng suất trọng lực thôi, thì bất kỳ một nhóm đất đá nào đó, tuỳ thuộc vào độ sâu từ mặt sườn dốc, cũng có thể ứng xử theo mô hình của vật thể đàn hồi, đàn dẻo, dẻo, chảy, từ biến... Việc mô tả ứng xử thực tế của các nhóm đất đá đó đã trở thành một rào cản khó khắc phục đ sử dụng phương pháp tính theo ứng suất-biến dạng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đơn giản, phương pháp tính toán này đã được áp dụng thành công, đặc biệt, khi ngày nay các công cụ tính toán mạnh đã phát triền đến mức có thẻ giải được những mô hình rất phức tạp. Để đánh giá ổn định theo phương pháp chặt chẽ, trạng thái ứng suất-biến dạng của khối đất đá ở sườn dôc có thể được tính theo lời giải giải tích của V.V. Xokolovski hoặc theo phương pháp số (thường là phương pháp PTHH hoặc phần tử riêng). Sử dụng những lời giải trên để đánh giá ổn định bờ dốc phần lớn đều xuất phát từ giả thiết là mọi điểm của khối đá đều đạt trạng thái ứng suất giới hạn. Trong thực tế, điều đó hầu như không bao giờ được thỏa mãn.

Khác với phương pháp tính toán theo trạng thái ứng suất - biến dạng, phương pháp cân bằng giới hạn dựa vào những khái niệm gần đúng của sự phân tích ứng suất và một số tiền đề suy luận về đặc tính biến dạng của khối đất đá ở sườn dốc. Cho đến nay, các phương pháp này vẫn là cơ sở thực tiễn có hiệu quả nhất để tính toán sườn dốc cho những trường hợp cụ thể.

Các phương pháp cân bằng giới hạn tuy có những điểm này, nọ khác biệt nhau, nhưng chúng đều dựa trên những cơ sở chung như sau :

1. Cơ chế trượt là định đ cho mọi lời giải. Cơ chế này được sử dụng không hạn chế, miễn rằng nó phù hợp với thực tế. Trong những trường hợp đơn giản nhất có thể cho rằng khối trượt sườn dốc xảy ra trên các mặt phẳng hình trụ tròn, mặt cong, mặt phẳng  hoặc mặt gẫy khúc.

2. Sức kháng trượt ứng với cơ chế dịch chuyển giả định được tính trong điều kiện tĩnh định. Quan niệm vật lý được sử dụng ở đây cho rằng khối trượt tĩnh năng nằm ở trạng thái cân bằng, rằng tiêu chuẩn phá hủy đất đá được thỏa mãn trên toàn bộ mặt trượt giả định. Các phương pháp tính toán khác biệt nhau chủ yếu là ở mức độ thỏa mãn điều kiện cân bằng. Đây là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá, so sánh mức độ chính xác của các phương pháp tính với nhau.

3. Sức kháng trượt cần thiết cho điều kiện cân bằng của khối trượt được so sánh với độ bền khi trượt thực tế của khối đất đá. Kết quả so sánh đó thể hiện ở dạng hệ số an toàn (hệ số ổn định, yếu tố an toàn).

4. Xác định mặt trượt có hệ số an toàn nhỏ nhất bằng phương pháp tính lặp. Hệ số an toàn h, có thể bằng tỷ số giữa lực/môment gây trượt và lực/môment giữ của lăng thể trượt [15]. Trong phương pháp phân thỏi, những lực/môment này thường được xác định bằng phương pháp lấy tổng đại số lực/môment của tất cả các thỏi đất đá trong lăng thể trượt. Về lý thuyết, khi h >1 lăng thể đang xét ở trạng thái ổn định, h =1 lăng thể đang xét ở trạng thái cân bằng, h <1 lăng thể đang xét ở trạng thái mất ổn định.

Các phương pháp tính theo trạng thái cân bằng giới hạn khác nhau chủ yếu bởi một số yếu tố sau:   

- Mức độ thỏa mãn các điều kiện cân bằng tĩnh học lực hoặc moment,

            - Phương pháp xác định hình dạng và vị trí của mặt trượt,

- Phương pháp xét đến ứng suất tổng cộng hoặc ứng suất  hữu hiệu.

Thông thường, trượt đất xảy ra khi tổng lực gây trượt thắng được tổng lực chống trượt. Điều đó được thể hiện bởi công thức đơn giản sau [15]: 

trong đó: Ni, Ti, Di - tương ứng là lực pháp tuyến, lực tiếp tuyến, lực đẩy của nước dưới đất kể từ mặt trượt ở thỏi thứ i, li - chiều dài mặt trượt của thỏi thứ i, h - hệ số an toàn của sườn dốc. Tử số biểu hiện lực chống trượt, mẫu số biểu hiện lực gây trượt. Về lý thuyết, khi h < 1,0 sẽ xảy ra trượt.

Từ công thức trên thấy rằng sự trượt đất xảy ra khi sức chống cắt của đất bị giảm đi, khi mực nước dưới đất tăng lên thì trị số (N-D) giảm đi và khi tăng độ dốc của sườn dốc thì lực gây trượt T tăng lên. Vào mùa mưa, sức chống cắt của đất đá giảm đi do bị bôi trơn, trạng thái ứng suất bất lợi do áp lực thuỷ tĩnh, thuỷ động gia tăng ở mặt trượt, nước mưa gây xói bề mặt làm tăng độ dốc của sườn, làm cắt chân sườn dốc, nước mưa chảy trên sườn dốc và ngấm vào đất như một phụ tải tác dụng trên sườn dốc… Vì những nguyên nhân trên [1, 3, 4, 6, 8], các khối trượt thường phát triển mạnh mẽ và rộng khắp vào mùa mưa. Với biến đổi khí hậu, như đã nhận xét ở trên, tính cực đoan của mưa về cả chỉ số lẫn tỷ lệ thay đổi theo các tháng, theo địa phương khá rõ ràng [9, 11, 12]. Kèm theo đó, diễn biến của các tai biến trượt lở sẽ càng trở nên phức tạp hơn, khó đánh giá hơn.

3.2. Một số giải pháp quản lý trượt lở

Phương hướng quản lý, giảm nhẹ rủi ro (RS) trượt lở (landslide rick) nhằm vào việc thực hiện việc xác định các khu vực có tiềm năng trượt lở, thời gian xuất hiện, quy mô, tốc độ xảy ra trượt lở, ảnh hưởng và hệ quả do trượt lở gây ra để đề ra chiến lược, phương hướng phòng tránh. Rủi ro trượt lở đất (RS) là một khái niệm nói về xác xuất của hậu quả thiệt hại hoặc tổn thất có thể xảy ra do trượt lở đất gây nên. Nó được tổng hợp bởi tai biến (hazard) trượt lở (HS) và những điều kiện có thể gây nên tổn thất (vulnerable conditions) -VC. Nhiệm vụ của việc đánh giá RS là xác định bản chất và quy mô RS thông qua sự phân tích tiềm năng tai biến và đánh giá những khả năng tồn tại của những điều kiện tổn thất [14]:

RS = HSx VCxA,

 trong đó:

RS - rủi ro trượt lở;

HS- tai biến trượt lở khả dĩ xảy ra;

VC- điều kiện có thể gây ra tổn thất;

A-    giá trị tổn thất.

Để quản lý, giảm nhẹ tai biến trượt lở xu thế chung của các nước trên thế giới là xác định các kiểu trượt lở, quy mô trượt lở, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng và dự báo hậu quả của trượt lở, khoanh vùng, lập bản đồ tai biến trượt lở khả dĩ (HS map), bản đồ rủi ro trượt lở (RS map), nhằm xác định, khảo sát chi tiết các vùng có khả năng trượt lở, đặc biệt ở những vùng có tiềm năng phát sinh RS cao. Trên cơ sở đó, tại những vùng có nguy cơ trượt lở lớn cần xây dựng hệ thống quan trắc, cảnh báo sớm nguy cơ trượt lở; lắp đặt các trặm quan trắc đơn giản, mạng lưới thông tin; tư vấn cho các nhà chức trách kế hoạch phòng chống trượt lở; truyền bá cho người dân những kiến thức cơ bản để nhận biết, phòng tránh và tự bảo vệ mình trước đe dọa của trượt lở.

Xử lý, giảm nhẹ thiệt hại của trượt lở là một hệ thống khép kín từ việc thu thập thông tin, phân tích đánh giá nguyên nhân, lập sơ đồ tính toán, lập phương án phòng chống hiệu quả, thực thi phương án và giám sát kết quả. Các giải pháp được áp dụng thường là giảm ứng suất gây trượt và tăng sức chống trượt của đất đá ở sườn dốc.

Để giảm khả năng gây trượt, ngăn chặn sự phát triển của các khối trượt, có thể sử dụng các biện pháp công trình và không có công trình [2, 15]. Nên thực hiện các bước sau:

· Thu thập thông tin về các yếu tố ảnh hưởng, như địa hình, địa chất, nước dưới đất, các chỉ tiêu cơ lý của đất đá ở trạng thái tự nhiên và bão hoà…;

· Phân tích các nguyên nhân gây trượt;

· Lập sơ đồ tính toán để đánh giá các nguyên nhân gây trượt và giải pháp xử lý;

· Lập phương án chống trượt với các khối trượt tiềm năng, xử lý với các khối trượt đã xẩy ra để bảo đảm an toàn cho công trình theo thời gian quy định;

· Thực hiện các giải pháp chọn;

· Giám sát sự biến dạng của bờ trong và sau khi xử lý;

· Điều chỉnh, bổ sung giải pháp khi cần thiết.

IV. KẾT LUẬN

các tỉnh duyên hải miền Trung, tai biến trượt lở là rất phổ biến vùng núi có dạng địa hình 1,2 và 3. Chúng thường xảy ra mạnh mẽ vào mùa mưa bão và những trận mưa lớn, thường liên quan tới hoạt động dân sinh kinh tế, gây ra hậu quả nặng nề, gây thiệt hại về người và của. Cùng với sự biến đổi khi hậu, những điều kiện thiên tai bất thường, diễn biến của các hiện tượng trượt lở càng rất đa dạng, phức tạp.

Xử lý, giảm nhẹ thiệt hại của trượt lở là một hệ thống khép kín từ việc thu thập thông tin, phân tích đánh giá nguyên nhân, lập sơ đồ tính toán, lập phương án xử lý hiệu quả, thực thi phương án và giám sát kết quả. Để quản lý, giảm nhẹ tai biến trượt lở cần có một Chương trình hành động thống nhất, liên ngành nhằm dự báo, khoanh vùng, lập bản đồ tai biến trượt lở, lập hệ thống quan trắc, cảnh báo sớm, cần tuyên truyền, nâng cao hiểu biết của người dân, giúp cho người dân tự phòng tránh, tự bảo vệ mình trước đe dọa của trượt lở.

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

1. Đỗ Minh Đức, Nguyễn Hồng Sơn: Ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên và hoạt động nhân sinh đến hiện tượng trượt lở khu vực thị xã Bắc Kạn. Tạp chí Địa kỹ thuật. Số 4/2007.

2. Nghiêm Hữu Hạnh. Một số giải pháp quản lý, phòng chống tai biến trượt lở ở vùng núi Việt Nam. Hội nghị khoa học toàn quốc, Hà Nội, 2008.

3. Nghiêm Hữu Hạnh. Biến đổi khí hậu, nguy cơ tai biến trượt lở vùng núi Việt Nam và một số giải pháp quản lý, phòng chống. Tạp chí Địa kỹ thuật, số 3 năm 2009.

4. Trần Trọng Huệ, Nguyễn Văn Hoàng. Báo cáo tổng kết dự án điều tra cơ bản. Phần 1. Trượt lở đường Hồ Chí Minh, phân vùng nguy cơ trượt lở và đ xuất các giải pháp giảm thiểu. Hà Nội, 2006.

5. Lomtadze V.D., Địa chất động lực công trình. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp. Hà Nội, 1982

6. Vũ Cao Minh. Báo cáo tóm tắt: Nghiên cứu thiên tai trượt lở Việt Nam. Hà Nội, năm 2000

7. Nguyễn Sỹ Ngọc. Các yếu tố ảnh hưởng tới ổn định bờ dốc Việt Nam. Tuyển tập công trình Hội nghi khoa học toàn quốc lần thứ 5. Hội Cơ học đá Việt Nam. Hà Nội 2006 

8. Doãn Minh Tâm. Nghiên cứu nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa trượt đất tại các điểm dân cư vùng núi Việt Nam. Tuyển tập công trình Hội nghi khoa học toàn quốc lần thứ 5. Hội Cơ học đá Việt Nam. Hà Nội 2006 

9. Bùi Cách Tuyến, Trần Thục. Cơ chế chính sách của Việt Nam về vấn đề biến đổi khí hậu và việc tham gia của các tổ chức xã hội dân sự. 2008, Hanoi.

10. http://www.nchmf.gov.vn/website/vi-VN/43/Default.aspx. Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn

11. Institute for Strategy and Policy on Natural Resources and Environment. Vietnam assessment report on climate change (VARCC). Ha Noi, 2008

12. Nguyen Huu Ninh. Climate Change: Overview of Adaptation, Vulnerability & Resilience in Global and Vietnam Context. October 2008, Hanoi, Vietnam

13. Varnes D.J., Slope movement types and processes. Chater 2: Landslides-analysis and control. National academy of sciences. Washington, D.C. 1978

14. YIN Kunlong, CHEN Lixia, ZHANG Guirong. Regional Landslide Hazard Warning and Risk Assessment. Earth Science Frontiers, 2007, 14(6). China.

15. Φисенко Г.Л., Устойчивость бортов карьеров и отвалов. M.,Hедра. 1965

Đóng góp ý kiến về bài viết này 

Mới hơn bài này
Các bài đã đăng
Tiêu điểm
Danh sách Hội viên tập thể đã đóng niên liễm (hội phí hàng năm) 2013.[13/02/2014]
Chùm ảnh Đại hội lần thứ 2 Hội Đập lớn Việt Nam.[13/08/09]
Nhìn lại 5 năm hoạt động của VNCOLD trong nhiệm kỳ đầu tiên.[10/08/09]
Thông báo về Hội nghị Đập lớn Thế giới.[17/07/09]
Thư chào mừng của Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải
Phát biểu của Bộ trưởng Cao Đức Phát tại lễ kỷ niệm 63 năm ngày truyền thống ngành Thủy Lợi.
VNCOLD đã thành công tại cuộc họp Chấp hành ICOLD Sofia (Bulgaria), 6/6/2008
Phó Thủ tướng khai mạc Hội thảo “ASIA 2008.
Tạo miễn phí và cách sử dụng hộp thư @vncold.vn
Cuộc họp khởi đầu Ban Khoa học Công nghệ của VNCOLD.[17/12/07]
VNCOLD.VN phỏng vấn Đặc phái viên Chính phủ về đập và thủy điện ở Việt Nam.
Website nào về Thủy lợi ở VN được nhiều người đọc nhất?
Giới thiệu tóm tắt về Hội Đập lớn & Phát triển nguồn nước Việt Nam.
Download miễn phí toàn văn các Tiêu chuẩn qui phạm.
Đập tràn ngưỡng răng cưa kiểu “phím piano".
Hiệu quả đầu tư phát triển thủy lợi tại ĐB sông Cửu Long
Đập Cửa Đạt
Quảng cáo