Nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở phục vụ quy hoạch và phát triển hệ thống giao thông đường bộ ở lưu vực sông cầu thuộc tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN £0 CŨI G ỉ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỂ TÀI N G H IÊ N C Ứ U Đ Á N H G IÁ T A I B IỂ N T R Ư Ơ• T LỞ PH U• C V U• Q U Y H O A• C H V À P H Á T T R IỀ N HÊ• THỐNG GIAO THƠNG ĐƯỜNG BƠ• Ở LƯU v ư• c SỒ N G C À U T H U Ố• C T ỈN H B Ắ C K A• N Đ È TÀI NG H IÊN cứu K H O A H Ọ C Đ Ậ C BIỆT CẤP ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI M ã số: Q G 08.16 Chủ trì đề tài: TS Đ Ỏ M IN H Đ Ứ C Đ A I H O C Q U O C G iA HM N Ọ I TRUNG TÂM THÔNG TINTHUVIÊN _ -J 2/ r / AOO/t Hà N ội -2010 — ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TAI BIÉN TRƯỢT LỞ PHỤC VỤ QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG • • • • GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ Ở L u vực SÔNG CẦU THUỘC TỈNH BẮC KẠN ĐÈ TÀI NGHIÊN u KHOA HỌC ĐẬC BIỆT CÁP ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI M ã số: Q G 08.16 CHỦ TRÌ: TS Đ ỗ MINH ĐỨC CÁN BỘ THAM GIA: Hà ThS Đặng Văn Luyến ThS Nguyễn Ngọc Trực ThS Dương Thị Toan ThS Nguyễn Đình Nguyên ThS Nguyễn Minh Quân Nội-2 M Ụ C LỤ C Trang Tóm tắt iii Mở đầu Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế - xã hội 2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 13 Chương Phương pháp nghiên cứu 15 2.1 Các thuật ngữ sử dụng đề tài 15 2.2 Tổng quan phương pháp nghiên cứu đánh giá trượt lở 19 2.3 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng đề tài 26 Chương Điều kiện địa chất cơng trình 34 3.1 Cấu trúc địa chất 34 3.2 Đặc điểm địa chất thủy văn 39 3.3 Tính chất lý đất đá 40 3.4 Các tượng địa chất động lực cơng trình 44 Chương Đặc điểm trạng nguyên nhân kích hoạt trượt lờ 46 4.1 Đặc điểm trạng trượt lở 46 4.2 Đặc điểm hình thái khối trượt 49 4.3 Phân tích nguyên nhân kích hoạt trượt lở mưa lớn 51 Chương Phân vùng mức độ nhạy cảm với trượt lở 60 5.1 Phân vùng bàng phương pháp chuyên gia 60 5.2 Phân vùng phương pháp thống kê 63 5.3 Phân vùng bàng phương pháp tính tốn địa kỹ thuật 69 Chương Các giải pháp phòng chống trượt lở bờ dốc 74 6.1 Các giải pháp nâng cao độ ổn định tuyến giao thông 74 6.2 Cành báo sớm nguy trượt lở bờ dốc mưa 79 6.3 Xác định hành lang an toàn trượt lở bờ dốc 80 Kết luận kiến nghị 83 Tài liệu tham khảo 85 PHỤ LỤC 88 Đ e cư n g Đ e tài đặc biệt đư ợc p h ê d u y ệt B áo cáo tóm tắ t kết đề tài tiến g A nh C ác báo kh o a học C ác luận v ăn cao học khóa luận P hiếu đăn g ký kết nghiên u K H -C N 11 TÓM TẮT a T ên đ ề tài N g h iên u đán h g iá tai b iến trư ợ t lở ph ụ c v ụ q u y h o c h v p h t triên hệ thống g iao th ô n g đ n g b ộ lưu vự c sô n g c ầ u th u ộ c tỉn h B ắc K ạn M ã số: Q G 08.16 b C hủ trì đ ề tài: T S Đ ỗ M in h Đ ứ c c C án tham gia T hS Đ ặng V ăn L u y ến ThS N g u y ễ n N g ọ c T rự c T hS D n g T hị T oan ThS N g u y ễ n M in h Q uân ThS N g u y ễn Đ ìn h N g uyên d M ục tiêu nội d u n g n gh iên cứu ❖ M ụ c tiêu L àm sáng tỏ điều k iện đ ịa chất, đ ịa kỹ th u ậ t v n g u y ên n h ân gây trư ợ t lở tuyến đ n g lưu vự c sô n g c ầ u tỉn h B ắc K ạn, đặc b iệt n gư ỡ ng m a g ây trư ợ t lở Đ ề x uất giải p h áp n g ắn h ạn v dài h ạn n ân g cao đ ộ ổn địn h m dốc đ n g h iện tại, k iến ng h ị vị trí th íc h hợ p x ây d ự n g tu y ến đư ng m ới ♦> N ộ i d u n g n gh iên u T hợp tài liệu h iệ n có đ iề u k iện đ ịa ch ất, đ ịa k ỹ th u ậ t, đặc đ iểm khí hậu v trạ n g tu y ến đ n g lư u v ự c sông c ầ u tỉn h B ắc Kạn X ác địn h tín h ch ấ t c lý củ a đ ất đa Đ n h g iá m ứ c đ ộ ổ n đ ịn h c ủ a m dốc, đặc b iệt dư i ản h h n g củ a m a lớ n v h o t đ ộ n g n h â n sinh làm tăn g g ó c dốc Đ e x u ất tổ hợp giải p h áp c n g trìn h v p h i c n g trìn h n h m đ ảm b ảo độ ổn đ ịn h củ a m d ố c ph ụ c v ụ quy h o c h v p h t triển h ệ th ố n g g iao th ô n g đ n g lư u vự c sông c ầ u tỉn h B ắc K ạn e K ết q u ả đ ạt đ ợ c - K ết q u ả k hoa học Đ ã làm rõ đ iề u k iệ n đ ịa ch ất n g trìn h lưu v ự c sô n g c ầ u th u ộ c tỉn h B ẳc K ạn 111 Đ ã làm rõ y ếu tố điều k iệ n v n g u y ê n n h ân k ích h o t h iện tư ợ n g trư ợ t lở X ác đ ịn h n g ỡ n g lư ợ n g m a g iớ i h n g ây trư ợ t lờ sở tín h tốn lý th u y ết v k iểm n g h iệm đối sán h v i th ự c tế Đ ề x u ất đư ợc giải p h áp g iảm th iể u tai b iế n trư ợ t lờ p h ụ c v ụ phát triển b ền v ữ n g tuyến g iao th ô n g , đ ặc b iệt quốc lộ v tuyến đ n g tro n g thị x ã B ắc K ạn Đ ã cô n g b ố b áo k h o a học -D o M in h D ue, 2009 H eav y R a in fall In d u c ed L an d slid es in B ac K an an d B in h D in h P rovince Jo u rn al o f S cien ce (E arth S cien ces), V ol 25, N o ,2 0 p 01-09 - Đ ỗ M in h Đ ức, 2009 Đ ặc đ iểm sạt lở b sông c ầ u tỉnh B ắc K ạn T ạp chí Đ ịa chất, loạt A , số 313, -8 /2 0 , tr 8-15 - Đ ỗ M in h Đ ức, 2009 C ác p h n g p h p p h ân v ù n g nguy trư ợ t lở đất m ưa T ạp chí Đ ịa kỷ thuật, số -2 0 tr 13-20 - K et đào tạo Đ ã đào tạo đư ợc thạc sĩ, cử n h â n n g n h Đ K T -Đ M T v tạo đ iều k iện cho 01 cao h ọ c v iên k h ác thu th ập số liệu làm lu ận văn f T ìn h b ìn h tà i c h ín h Đ ề tài đư ợc cấp: 0 0 0 đ Đ ã chi cho m ục sau: + C hi cho k h ảo sát thự c địa, th u th ập số liệu ó.OOO.OOOđ + T huê k h o án ch u y ên m ôn, v iết b áo cáo 0 0 0 đ + H ội thảo, tài liệu 0 0 0 đ + Q u ản lý phí v chi k h ác 14.000.OOOđ KHO A QUẢN LÝ 15 \ f / V /* T CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI iị _ T S Đ Ỏ M IN H Đ Ứ C C QUAN CHỦ T R Ì ĐÈ TÀI ió G^JSKH HIỆU TKU9N6 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam vấn đề trượt lở bờ dốc tượng phổ biến, đặc biệt tinh miền núi Trượt lở bờ dốc thường có liên quan chặt chẽ đên yêu tô vê tự nhiên địa chất, địa hình, khí hậu, lớp phủ thực vật hoạt động nhân sinh Hiện tượng trượt lở xảy đặc biệt nghiêm trọng vào mùa m ưa lũ, thường gây thiệt hại ảnh hưởng trực tiếp đến phát triển kinh tế xã hội mà cịn đe doạ đến tính mạng người Bắc Kạn tình miền núi vùng cao thuộc đơng bắc Việt Nam, diện tích tự nhiên 4.795, 54 km2, trải dài từ 21° 47' đến 22°43' vĩ độ bắc 104° 47' đến 106° 14' kinh độ đơng Phía bắc tinh Bẳc Kạn giáp tỉnh Cao Bằng, phía nam giáp Thái Nguyên, phía tây giáp Tuyên Quang phía đơng giáp Lạng Sơn Tỉnh Bắc Kạn thuộc khu vực có cấu trúc phức tạp, nằm miền uốn nếp đông bấc, theo đai uốn nếp Paleozoi ven ria khối Trung Hoa Lãnh thổ tỉnh Bắc Kạn chủ yếu thuộc ven rìa phía đơng đới cấu trúc Lơ Gâm, có ranh giới với đới Sơng Hiến qua đút gẫy phân đới quốc lộ Do cấu trúc địa chất phức tạp, đặc biệt hoạt động tân kiến tạo, tạo phân cắt địa hình mạnh mẽ, tạo m ương xói, khe hẻm, thềm sơng, sườn dốc dẫn đến hình thành khối trượt trọng lực Trên thực tế lưu vực Sông c ầ u thuộc địa phận tỉnh Bắc Kạn xảy nhiều vụ trượt lở lớn quốc lộ vào mùa mưa năm 1992, toạ độ 22°03' 06" vĩ độ bắc, 105° 52' 36" kinh độ đông km 210+800 ngày 05/7/1993 gây trượt lở mạnh, khối trượt có quy mơ lớn 23000 m3, kéo dài đoạn đường 40-60m Vụ trượt lờ gây ách tắc hoàn toàn giao thơng địa điểm thịi gian dài Trong bão số năm 2001, mưa lớn, nước lũ dâng cao, gây ngập lụt nhiều nơi gây trượt lở 11 điểm với khối lượng đất đá sạt 16.000m3 gây ách tấc giao thông quốc lộ đoạn Chợ Mới thị xã Bắc Kạn thị xã Bắc Kạn Chợ Đồn Ước tính thiệt hại ban đầu đường giao thơng khoảng 2,68 tỷ đồng (Theo tin cùa VASC ngày 05/7/2001) Tuy cho đen việc điều tra, đánh đề xuất giải pháp chống trượt lở bờ dốc lưu vực sông c ầ u thuộc địa phận tỉnh Bắc Kạn nói chung chưa nghiên cứu chi tiết đầy đủ Xuất phát từ thực tế đề tài “Nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở ph ục vụ quy hoạch ph át triển hệ tlĩống giao thông đường lưu vực sơng càu thuộc tình Bắc K n ” có tính cấp thiết, góp phần giải tồn Đe tài đuợc tiến hành với mục tiêu: - Làm sáng tỏ điều kiện địa chất, địa kỹ thuật nguyên nhân gây trượt lờ tuyến đường lưu vực sông c ầ u tỉnh Bắc Kạn, đặc biệt ngưỡng mưa gây trượt lở - Đề xuất giải pháp ngắn hạn dài hạn nâng cao độ ổn định mái dốc đường tại, kiến nghị vị trí thích hợp xây dụng tuyến đường Đe đạt mục tiêu nghiên cứu trên, nội dung nghiên cứu chù yếu đề tài bao gồm: Tổng hợp tài liệu có điều kiện địa chất, địa kỹ thuật, đặc điểm khí hậu trạng tuyến đường lưu vực sông c ầ u tinh Bắc Kạn Xác định tính chất lý đất đa Đánh giá mức độ ổn định mái dốc, đặc biệt ảnh hưởng m ưa lớn hoạt động nhân sinh làm tăng góc dốc Đe xuất tổ hợp giải pháp cơng trình phi cơng trinh nhằm đảm bảo độ ổn định mái dốc phục vụ quy hoạch phát triển hệ thống giao thông đường lưu vực sông c ầ u tỉnh Bắc Kạn Trong trình thực đề tài, tác giả ln nhận giúp đỡ Ban Khoa học Công nghệ, Đại học Quốc gia H Nội, Phòng Khoa học Công nghệ, Trường ĐH Khoa học Tự Nhiên, Ban chủ nhiệm khoa Địa chất, thầy cô giáo Bộ môn Địa kỹ thuật bạn đồng nghiệp Nhân dịp xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ T ự NHIÊN VÀ KINH TÊ - Xà HỘI LƯU VỰC SÔNG CẦU Ở TỈNH BẮC KẠN 2.1 Điều kiện đ ịa lý tự nhiên 2.1.1 Vị tr í địa lý Khu vực nghiên cứu lưu vực Sông c ầ u thuộc địa phận tỉnh Bắc Kạn nằm phạm vi từ 21°07’ đến 22°18’ vĩ độ Bắc từ 105°28’ đến 106°08’ kinh độ Đông Sông c ầ u bắt nguồn từ nhiều suối chảy từ núi Tam Tao, có đỉnh cao 1000 mét (xã N gọc Thái, Phương Viên, huyện Chợ Đồn) đến thị xã Bắc Kạn, sông chày theo hướng chủ yếu Tây - Đơng; sau chảy vịng qua thị xã Bắc Kạn tới địa phận xã Mỹ Thanh, sông đổi theo hướng gần bắc - nam, chảy sát dọc sườn phía Tây vịng cung Ngân Sơn thị trấn Chợ Mới chảy xuôi địa phận tinh Thái Nguyên (hình 2.1) ► Hình 2.1 Sơ đồ vị trí sơng c ầ u tinh Bắc Kạn CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ T ự NHIÊN VÀ KINH TẾ - XA H I LƯU V ự c SÔNG CẦU TỈNH BẮC KẠN 2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 2.1.1 VỊ tr í địa lý Khu vực nghiên cứu lưu vực Sông cầu thuộc địa phận tỉnh Bac Kạn năm phạm vi từ 21°07’ đến 22° 18’ vĩ độ Bắc từ 105°28’ đên 106 08 kinh đọ Đông Sông c ầ u bắt nguồn từ nhiều suối chảy từ núi Tam Tao, có đinh cao 1000 mét (xã Ngọc Thái, Phương Viên, huyện Chợ Đôn) đên thị xã Bac Kạn, sông chảy theo hướng chủ yếu Tây - Đơng; sau chảy vịng qua thị xã Bắc Kạn tới địa phận xã Mỹ Thanh, sông đổi theo hướng gần bắc - nam, chảy sát dọc sườn phía Tây vòng cung Ngân Sơn thị trấn Chợ Mới chảy xi vê địa phận tinh Thái Ngun (hình 2.1) - 'H ìn h TỔNGI BIÊNTẬP GS TS NGUYỄN TRƯỜNG TIÊN Tạp chí ĐỊA KỸ THUẬT NĂM TH Ứ 13 S Ố NĂM 0 ISSN - 8 - 279X PHÔTỔNGBIỀNTẬP GS.TSKH PHẠM XUÂN PGS.TS NGHIÊM HỬU HẠNH MỤC LỤC HỘI OỔNG BIÊN TẬP TS ĐÀO VAN ca n h PGS.TS DẶNG HỮU DIỆP TS PHÙNG MẠNH ĐẮC GS.TSKH BÙI ANH ĐỊNH PGS.TS LÊ PHƯỚC HẢO PGS.TS NGUYẺN BÁ KẾ TS PHUNG oức LONG GS NGUYỄN CÕNG MÁN TS NGUYỄN HÓNG NAM PGS.TS NGUYỄN SỸ NGỌC GS.TS VŨ CONG NGỮ GS.TS MAI TRỌNG NHUẬN PGS.TS NGUYÊN h u y phương PGS.TS NGUYỄN VẢN q u an g GS.TSKH NGUYỄN VẢN QUẢNG ế iẻ íi s V A R A K S IN , R O N G , K Y E E & L T WONG: Cô k ê t đ ộ n g t h a y th ê đ ộ n g cho m ó n g bồn c h ứ a d ầ u cõ lớn T R ỊN H M I N H THỰ: K ê t q u ậ mơ h ì n h hố đ ặ c t r n g i h í n g h iệ m c ắ t cô k ế t t h o t nước (CD te s t) b ằ n g mơ h ì n h lý t h u y ế t đ n - dẻo ĐO M IN H ĐỨC: C ác p h n g p h p p h â n v ù n g n g u y tr ợ t lở đ ấ t m a NGUYEN THÀNH, HỎNG TRẦ N NAM, THỊ 13 CAO NGỌC ĐỨC L A N : Mô q u a n hệ phi tu y ế n ứ ng suấ t-b iế n d ạn g c c t Hải Ph òn g theo mơ h ìn h d n TS DỖN MINH TÁM PGS.TS TRÁN THI THANH PGS.TS VƯƠNG van th án h PGS.TS LÊ ĐỨC THANG TS ĐINH NGỌC THÕNG , GS.TSKH NGUYỄN VẢN THƠ TS TRINH MINH THỤ •TS NGUYỄN ĐiNHTIỄN GS.TS.ĐỐ NHƯ TRÁNG hồi phi tu y ến NGUYEN 21 QUANG H ỬNG : Sử dụng phương p h p p h n thỏi n g h iên cứu ổn định d ậ p bê tô n g tr ọ n g lực tr ê n n ền đá TRẦN N G U Y Ễ N N G  N HÀ: Tương q u a n k ết q u ả th í n g h iệ m n é n nở h ô n g TS TRẤN VÀN T PGS.TS BOAN THÉ TƯƠNG kết qurì th í n g h iệm nén b a tr c k h ô n g cô’ TS TRẤN TẢN VẢN k ế t -không th o n t nước t r è n đ ấ t dín h k h u vực P h ú Mv H ưng, q u ậ n 7, TP H C M Giấy phép xuất sổ 1358/GPXB Ngày 17-6-1996, Bồ Vãn hóa - Thịng tin Cơ quan xuát bàn: Vién Địa kỹ thuật (Liên hiệp Hịi KH&KT Viél Nam) 38 phó Bích Cáu - Đống Ba - Ha NỔI Tel 04 22141917, 22108643, Fax 04 37325213 Email tapchidkt@ yahoo com vn; viendkt@ vusta WeDsite WWW vgi-vn.com Xuàl bàn thang ky Nồp lưu chiểu tháng năm 2009 In tai Công ty in Thủy toi Ảnh bia 1: Nơi phá! nguồn sáng ■nhá máy Thủy diện Hóa Binh Ảnh: www.vncold.vn G i : 0 đ )ỊA KỶ T H U Ậ T SỐ 2-2009 26 ĐẬU VÀN NGỌ, Đ O À N M I N H T UẤN 31 HOÀNG V IỆ T HỪNG : T ổ n g hợp giải ph áp gia cư ờng dê biển t r n nước 35 N G U Y Ễ N C H  U LÀN: Cài tạo d ấ t yếu nến đ ờng b a n g cọc XI m n g đ ấ t ĐÀO VAN CAN'H NGUYEN 40 XUÂN T H À N H : N g h iên cửu th i ẻ t lặp hỏ chiếu k h o an nõ p h ủ họp tr o n g thi còng k ê n h d ẫ n nước th ù y điện N ộm Pia - Sơn La 48 N G U Y Ê N C Ả N H THÁ I: N g h iê n cửu hệ số th a m c tư n y h d t - b e n to n i te 51 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN VÙNG NGUY Cơ TRƯỢT LỞ ĐẤT DO MƯA Đ M IN H ĐỨC' S o m e m e th o d s a p p ie d to lo c a tio n o f g e o h a z a r d c a u s e d b y r a i n fa l l A b s t r a c t : L a n d s lid e in d u c e d b y r a in fa ll is o n e o f th e m o st severe h a z a r d s a t th e slopes in V ie tn a m w h ic h h a s c a u se d s ig n ific a n t loss o f p ro p e rtie s a n d ca su a lties T h e a c c u te la n d s lid e risk a sse ssm e n t th erefo re is im p o r ta n t fo r th e h a z a r d m itig a tio n a n d p la n n in g o f socio­ eco n o m ic d e v e lo p m e n t in th e s lo p in g areas B a se d on th e m e c h a n is m o f in fa ll-in d u ce d , la n d s lid e s a n d fa c to rs in flu e n c in g slo p e in sta b ility , the p a p e r e lu c id a te s th e p rin c ip le s a n d th e scope o f u s in g several m e th o d s su c h a s g eo m o rp h o lo g y, o v e ll score e v a lu a tio n a n d g eo tech n ics T h e g eo te c h n ic a l m e th o d is u se d fo r la n d s lid e la ca tio n a t d e ta il scale o f / 5,000 o r la rg e r In fa c t, the m a p is c o m m o n ly co m p ile d a t th e s m a ll a n d m e d iu m scales w h ere th e score e v a lu a tio n is p o p u la r T h erefo re th e p a p e r d ea ls m a in ly w ith the m e th o d s o f o v e ll score e v a lu a tio n in c lu d in g la n d s lid e in ve n to ry , s ta tis tic a l m o d els a n d d e te r m in is tic a pproach KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN TAC n h ữ n g m ặ t n h ấ t đ ịn h , gọi m ặ t trượt Q u t r ì n h p h h ủ y đ ấ t đá, d ẫ n đ ế n h ìn h th n h , PHẢN VÙNG TRƯỢT LỞ T rư ợ t lở k h i n iệ m dịch ch u y ể n p h t tr iể n m ặ t tr ợ t p h ụ th u ộ c vào n h iề u yếu k h ố i đ ấ t đá theo m i dốc, bao gồm tố k h c n h a u n h đ ặ c đ iểm dịa c h ấ t, địa mạo, trươt lở đ ấ t, đá đổ, đá lă n lũ bù n đá Sự tí n h c h ấ t lý c ủ a đ ấ t đá, t h m thự c v ặt, đặc dịch ch u yể n k h ô i đ ấ t đá ỏ m i dốc có th ể điể m k h í tượng, t h ủ y vãn, T h e o k h ô n g gian, có qu ỳ mơ lổ n r ấ t nhỏ, liê n tụ c hay yế u t ố n y lu ôn b iế n đôi có mức độ ả n h khơng liên tục T h ự c c h ấ t dịch c h u y ể n ỏ h n g k h c n h a u đ ê n on d ị n h c ủ a m dốc biểu h iệ n đ ộ n g lực củ a q u t r ì n h p h h ủy Do vậy, n g u y t r ợ t lơ, th e o c ách gọi phô mái dốc dưối tá c d ụ n g ch ủ yếu trọ n g lực biến h iệ n n a y (thực c h ấ t n g u y m i dốc bị Khi dịch c h u y ế n tích lũ y đ ủ lớn đ ấ t đ ả bị ph p h hủy) c ũ n g có biến dối có th e hủy hoàn to n , k h ố i đ ấ t đá trư ợ t với tôc độ p h â n c h ia t h n h v ù n g k h c n h a u nhanh h ẳ n th e o sườn m dốc H iệ n tượng n y thư ng xả y k h i có tác dộng trự c tiếp yêu tô gây trư ợ t (trig g e rin g factor) m ưa lớn, ho ạt động địa chấn T u y nhiên k h ô n g p h ả i t o n hộ k hô i d â t đ b) p h hủy mà p h h ủ y chủ yêu xảy theo Việc n g h iê n cứu p h ả n v ù n g n g u y trư ợ t lở đă b t đ ầ u đ a y m n h từ n h ữ n g n ă m 1970 tới n a y v ẫ n để tài m a n g tín h thời gắn liền VỚ I đ n h giá rủi ro t a i biên trư ợ t lỏ N h iểu p h n g p h p k h c n h a u d a n g sử d ụ n g T u y có n h ữ n g k h c biệ t n h ấ t đ ịn h n h n g c h ú n g đ ể u x â y d ự n g t r ê n * T rư n g Đ i h ọ c K h o a học T ự n h iê n 334 N g u y ễ n T rã i, T h a n h X u â n , H N ộ i DĐ: 0912042804 E m a il: d u c d m @ u n u e d u v n ĐỊA KỸ T H U Ậ T s ó 2-2009 sờ n g u y ê n tắc b ả n : 1- Q uá k h ứ h iệ n tạ í ta c h ia k h ó a dè g iả i đ o n tư n g la i (p a s t a n d p r e s e n t a rc keys to th e fu tu re): Đ ây m ộ t tr o n g n g u y ê n tắc 13 sử d ụ n g r ấ t p h ổ b iế n t r o n g n g h iê n cứu địa c h ấ t T h e o m i dốc có đ ặ c đ iểm tư n g t ự n h m i dốc đ ã x ảy r a tr ợ t lở xảy tượng trượt lở tương lai Sử d ụ n g n g u y ê n tắ c n y có t h ể d ự báo k iểu tr ợ t , q u y mô t ầ n s u ấ t mức đô ảnh hưỏng khối trượt C CHẾ CỦA HIỆN TƯỢNG MƯA GẢY MẤT ỔN ĐỊNH MÁI D ố c T ro n g b i toán củ a Cơ học đ ấ t bão h ịa nó; ch u n g , sức chống c ắ t c ủ a kh ối đ ấ t nói r i ê n g chì có d u y n h ấ t m ột b iến t r n g th i ứ n g s u â t dược sử dụ n g , ứ n g s u ấ t h ữ u h iệu (o ’) Đôi với đ ấ t k h ô n g bão hòa, h a i biến t r n g Có t h ế xá c đ ịn h đ iều kiện c h ín h gây trượt lở: B ằ n g việc k h ả o s t khôi trượt (cả trước s a u k h i xảy r a trượt lở) yếu tố ảnh hưởng n h độ cao, độ dổc m dôc, đặc điểm đ ấ t đá, t h ả m thự c vật, h o ạt động n h â n sinh (nếu có), h o n to àn có th ể xác định Có th ê ước tín h m ứ c đ ộ n g u y trượt lở: T h e o n g u y ê n tắ c t r ê n kh i ng u y ên n h â n , đ iề u k iệ n d ẫ n d ế n tr ợ t lở làm s n g tỏ t h ì ả n h h ng củ a từ n g y ế u t ố có th ể dược xác đ ị n h đ ịn h tín h b n đ ịn h lượng Như đánh giá tổng hợp tất y ếu t ố ả n h h n g tạ i m cỉốc cụ th ê có th ê xác đ ị n h m ứ c độ n gu y tr ợ t lờ Đây ng việc có t h ể tiến h n h b ằ n g n h ữ n g t h i ứ n g s u ấ t sử d ụ n g đ n g thòi, ph ổ b iê n n h â t ứ n g s u ấ t p h p tổ n g th ự c độ h ú t d ín h K hi p hư n g t r ì n h sức chố ng c ắ t c ủ a đ â t th e o [6], viết n h sau: X = c’ + (ơ - u j t g f + (u„ - u w)tg(ị>b tro n g đó: 4»’, c’ ■ góc ma s t tro n g lực d í n h h ữ u h iệu u„, u w - p s u ấ t kh í lỗ rỗ n g áp s u ấ t nước lỗ rỗ ng (ơ - u j - ứ ng suấ t pháp thự c (biến trạ n g t h i ứ n g s u ấ t t h ứ n h ấ t) (u„ - u w) - độ h ú t d ín h (biến trạ n g th i ứng s u ấ t t h ứ hai) b - góc b iể u th ị gia t ă n g sức chống c ấ t ả n h h n g c ủ a độ h ú t dính cách th ứ c t r ấ t đơn g iả n đế n r ấ t phứ c tạ p với Các th ô n g sô ộ’, c' xác địn h b àn g thí trợ g iú p c ủ a m y tín h , tù y th u ộ c vào sở ng h iệm cho đ ấ t bão hịa b tiến h n h t h n h lặ p b ả n đồ p h â n v ù n g r ấ t chi lấy b ằ n g (l/2)ộ’ với kết q uả th iên an tồn tiế t k ế t hợp với ng tác q u a n tr ắ c h iện N hư có thê thấy, bên cạnh độ bền chống trư n g t h ì v ẫ n r ấ t k h ó d ự đ o n c h ín h xác thời cắt liên quan đến (a - gian đ ịa đ iể m xảy r a h iệ n tư ợ n g tr ợ t lở dính tạo Điều lý giải rấ t nhiều mái cịn có phần độ h ú t P h â n v ù n g n g u y tr ợ t lở đ ấ t m a dơc khơng bão hịa ơn dịnh góc dốc r ấ t lớn ch ia th n h nh óm : a) X c đ ịn h Khi chịu tác d ụ n g mưa, nước mưa th ấ m vùn g có n g u y trư ợ t lò m ức độ kh c d ẩ n vào m dôc, làm giảm độ h ú t dính n h a u b) Đ n h g iá m ức độ ổn đ ịn h m i đất, dẵn đến độ chống cắt khôi d ất dốc k h i x y m a lớ n N h ó m th ứ n h â t bao mửc dộ ôn đ ịn h m dõc bị suy giảm gồm p h n g p h p dịa mạo, cho điểm , P h n g t r ì n h t h ấ m củ a đ ấ t k h ô n g bã o hòa th ố n g kê đ ịa k ỹ th u ậ t N h ó m th ứ h a i bao dược xảy dự ng trê n co sỏ mờ rộ n g đ ịn h lu ậ t gồm p h n g p h p th ự c n g h i ệ m đơn g iả n hóa t h ấ m c ủ a D arcy Tuy nh iên , hệ sô t h ấ m p h n g p h p d ự a t r ê n n g ỡ n g lư ợ ng m a đ ấ t k h ô n g bão hịa kh n g p h ả i h n g số mà giới hạ n T ro n g k h u ô n k h ổ giới h n bà) b iế n đổi p h i tu y ế n , p h ụ thu ộc vào độ âm báo chi’ tậ p tr u n g t r ìn h bày phương pháp đ ấ t T heo th uộ c n h ó m t h ứ n h â t ih ấ m p h ả n g k h ô n g ổn đ ịn h sau: 14 [6Ị, phương t r in h v i p h ân dòng ĐỊA KỸ THUÂT s ố 2-2009 ( ổ h ' í k ổh>) + ' đó: dy th u ộ c v việc xem xét, p h â n tích, đ n h giá » cac đ ặ c đ iê m c ủ a k h ô i tr ợ t m ta có p h â n V k„, ky - hệ số thấm không bão v ù n g mức độ n h y c ả m đ ịn h tín h , b n đ ịn h hòa theo phương X y; lư ợ ng h oặc đ ịn h lượng P h â n v ù n g ta i biến h - cột nước tổng; g - gia tốc trọng trườngp„ - khối lượng riêng nước; m2w - hệ số biến đổi thể tích nước, độ dốc đường đặc tính đất - nước (la n d s lid e h a z a r d zoning), có t h ể xem mức độ n g h iê n c ứ u s â u sắ c hơn, liên q u a n đ ế n xác s u â t x ả y r a củ a khôi tr ợ t tiề m n ă n g tr o n g m ộ t k h o ả n g thời g ia n tạ i m ộ t k h ô n g Việc xác đ ị n h b ằ n g t h í n g h i ệ m h ệ sô' t h ấ m g ia n c ụ th ê Cuối c ù n g p h â n v ù n g r ủ i ro, đ ấ t k h n g b ã o h ị a m ấ t r ấ t n h i ề u thời liên q u a n đ ê n việc lượng hóa t h i ệ t h i gian tốn k é m , n ê n t h ô n g t h n g hệ s ố tr ợ t lở g ãy ra, có t h ể tín h b ằ n g tiền, sơ người thấ m xác đ ị n h g i n tiếp t h ệ sô' t h ấ m bị c h êt, bị thương, Các loại p h â n vù n g , bão h òa v đ n g đ ặ c t í n h đ ấ t- n c Các đôi tư ợ n g c ầ n xem x ét mức độ n g h iê n c ứ u ' phương p h p t í n h có t h ể t h a m k h ả o [6], có t h ể t h a m k h ả o b ả n g T ỷ lệ n g h iê n cửu CÁC LOẠI VÀ TỶ LỆ BẢN Đ ổ PHÂN p h â n v ù n g có t h ể t h a m k h ả o b ả n g T r ìn h tự tiê n h n h n g h iê n cứu VÙNG TRƯỢT LỞ T ro n g n g h i ê n c ứ u t a i b iế n đ ịa c h ấ t nói chung, trư ợ t lở n ó i riê n g , việc p h â n v ù n g tiế n h n h th e o lo i kh c n h a u , bao gồm p h ân v ù n g th e o h iệ n trạ n g , mức độ n h y cảm (s u s c e p tib ility ), t a i b iế n (h a z a rd ) r ủ i ro (risk) M ức độ n h y c ả m n g u y tr ợ t lở m ột yếu tơ n o liê n q u a n c h ủ y ế u đ ến p h â n bô’ t r o n g k h ô n g g i a n (của y ế u t ố đ a n g xem xét) c ủ a k hố i t r ợ t tiề m n ă n g xảy cùn g với đặc đ iể m (lo i trượt, thể tíc h , d iệ n tíc h , k h o ả n g lă n xa) T ù y từ h iệ n trạ n g đến q u ả n lý ta i biế n trư ợ t lở có th ể tiến hành the o Fell nnk (2005) (hình 1) V iệ t N a m đồ phân v ù n g thực h iệ n ch ủ yêu p h â n vù n g the o mức độ độ n h y cảm Các sô liệ u vê tầ n su â t, mức độ th iệ t h i đô i tượng kh c m ộ t k h u vực trư ợ t lờ gây r ấ t í t tổn g k ế t m ộ t cách đầy dủ có hệ th ố n g T ro n g k h u ô n k h ô b i báo, phương p h p p h ân v ù n g ch ủ yếu m in h họa lo i n g h iê n cứu phân vùng Bảng Mửc độ n gh iên cửu phân vùng mức đ ộ n h y c ả m , t a i b i ê n v r ủ i r o t r ợ t lở [1] P h â n v ù n g r ủ i r o t r ợ t lở P h â n v ù n g t a i b i ê n t r ợ t lở Loại P h â n v ù n g m ức dô nhạy cảm phân B ản dồ vùng h iệ n tra n g Đặc Mức độ H iệ n p h ân trạn g vùng k h ố i tr ợ t Sơ Sơ đ iể m khối t r ợ t ti ề m Đ n h giá K hoảng lán xa suất tr ợ t lờ Sơbộ- ĐỊA KỸ T H U Ậ T s ố -2 00 tần Sơ TVungbừih Sơ bô ■ Xác s u ấ t Đối không tư ợ ng bị ả n h thời g ia n hư n g gian Sơ ' Sơ I T ổn th n g Sơ bô I 15 Loại phân vùng P h ân v ù n g rủ i ro trưrtt If* P h â n v ù n g ta i b iến trươt lở P h â n vùn g m ứ c độ n h ay cảm B ản đồ h iệ n trạ n g Trung T rung Trung T rung T rung T rung T rung binh bình bình bình bình bình bình Chi tiết Chi tiết- Chi tiếtTrung Trung Chi tiếtTrung Chi tiết bình bình Chi tiết Chi tiết bình T rung bìnhSơ bơ Chi tiếtT r u n g b ìn h B ản g Tỷ lệ đồ n gh iên cửu p hân v ù n g n gu y trượt lở [1] Loại tỷ lệ n gh iên cứu Nhỏ T ỷ lệ D iện tích n g h iên cứu phổ biển U ng d ụ n g C u n g cấp th ô n g tin k h i q u t vê h i ệ n t r n g < 1/100.000 v mức độ n h y với t r ợ t lỏ > 10.000 k m J P h â n v ù n g h iện t r n g m ứ c độ n h y với t r ợ t lở p h ụ c vụ q u y h o ch , p h t tr iể n 1/100.000 T ru n g b ìn h 1/25.000 - q u y mô đ ịa p h n g (cấp tỉ n h , h u y ệ n ) t h a m k h ả o k h i xây d ự n g c ô n g t r ì n h lớn 1.000-10.000 k m L â p b ả n đồ n g u y t a i b iế n t r ợ t lở sơ ỏ q u y mô đ ịa p h n g P h â n v ù n g h iệ n tr n g , m ứ c độ n h y r ủ i ro tr ợ t lở p h ụ c vụ q u y h o c h , p h t tr iể n q u y mô địa phương 1/25.000 Lớn 1/5000 L ậ p b ả n dồ r ủ i ro t a i b i ế n t r ợ t lở sơ ỏ - 1.000 km2 q u y m ô đ ịa p h n g h o ặ c g ia i đ o n k h ả o s t sơ ng t r ì n h lớn, đ n g bộ, đường sắt P h â n v ù n g rủ i ro t r ợ t lở p h ụ c vụ q uy h o a c h , p h t tr iể n q u y mô đ ịa p h n g h a y Chi ti ế t > 1/5000 m ô t k h u vực cụ t h ể h oặc p h ụ c v ụ t h i ê t kẻ k ỹ t h u ậ t công t r i n h M ộ t vài h a đ ế n h n g chục k m lớn, d n g đường sắt 16 ĐỊA KỸ T H U  T s ố 2-2009 P h a m vi vá đ ỏ i lư ợ n g n g h iê n c u ■* PHẢN VÙNG TRƯỢT LỞ TRÊN c SỞ ĐỊA MẠO P H Ả N T lC H ;rA I b i ế n O i c đ i é m t r t lo ’ * tx: Io Đ â y p h n g p h p đ n g i ả n n h ấ t , P h â n tíc h t i n x u  t x a y t i ê n h n h d ự a t r ẽ n việc p h â n tích b n P H À N T lC H T H IỆ T HẠI Đ ặ c đ iế m c ã c th iộ l n a i đo đ ị a h ìn h C c m i dốc t h n g m i dôc V P h â n tlc h x c x u ỉ l c c m c độ th iẠ t h i tự n h i ê n b ả n đồ p h ả n v ù n g t h n h lậ p tỷ lệ n h ỏ v t r u n g b ì n h , có tá c d ụ n g Ư Ớ C tín h ru i ro _ 13 °- đ ị n h h n g ch o c ô n g tá c n g h i ê n c ứ u chi ti ế t G i ự i t h iẠ t h a i v rũ i ro chấp nhận đ ợ c ti ê p th e o T r o n g p h n g p h p n y , m i dốc Đ » n n g tã ru i r o a o *ƠI » n ữ c c h i p n H ân d i/ơ c Õ c h ia t h n h v ù n g : ổn đ ị n h v có n g u y m ấ t ổn đ ị n h T h e o k ế t q u ả n g h i ê n cứu c ủ a B a n Đ ịa c ô n g n g h ệ p h ò n g c h ố n g T a i , G iâ m th iè u rũ i r o ? b iế n t h i ê n n h i ê n C h â u Á (1997), k h u K é h o a c h g t am Ih lã u rũ i r o vực đ ấ t dốc có n g u y k h n g ô n đ ị n h dược n ế n h n h g i m I h ià u r ũ i r o gọi k iể u “m i dốc có n g u y t r ợ t lở T Q u a n tỊ r ãi ec , r ũ l k i n h n Q h tẠ m I p h án hót m a ” ( h e a v y r a i n - t y p e slo p e fa ilu re ) Loại m dốc n y t h n g p h â n bô t h u n g lù n g H ìn h S đ ổ n g h iê n u q u ả n Lý ta i biến b ậc ( z e r o - o r d e r va lley ) ( h ì n h 2) trư ợ t lở [5] Thing lũng bậc I b>a a V 'V 'a i L ' b>a Thung lũng bậc b 45 < 45 Có K hơng > 0.5 < 0.5 Có K hơng Có K hơng Có K hơng Rõ r ê t K hông C hiều cao m i dơc (m) Góc dốc (độ) Một p h ầ n m i dốc bị treo Bê d y t ầ n g đ ấ t m ặ t (m) Dòng c h ả y m ặ t T rư ợt lỏ k h u vực lâ n cậ n T u â n t h ủ tiêu c h u â n kỹ t h u ậ t bảo vệ m i dốc Bất th n g giải p h p b ảo vệ m dốc Bảng Đ iểm p h ân v ù n g n gu y trượt lở m dõc tao 3 1 0 3 68 kh ố i trư ợ t Các yếu tố c h ín h ản h hưỏng túi trư ợ t đ ấ t ỏ bao gồm bể dàv tầ n g sườn-tàn Loại Đ iểm đ n h g iá m i dốc tíc h , độ dơc, ch iể u cao ('ủa m dốc, th ế nam N g u y đá gơc (góc hợp phương vị hướng dốc cùa T n h iê n N h â n ta o A >9 > 15 B 6-8 9-14 C ao thự c tê • P), mức độ nứ t né đá gốc (ph ân