Nghiên cứu hiện tượng trượt và xây dựng bản đồ phân vùng tai biến trượt khu vự thị trấn cóc pài huyện xín mần tỉnh hà giang

VY THỊ HỒNG LIÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -[U\ - VY THỊ HỒNG LIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG TAI BIẾN TRƯỢT KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀI - HUYỆN XÍN MẦN - TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 201 HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -[U\ - VY THỊ HỒNG LIÊN NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG TRƯỢT VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG TAI BIẾN TRƯỢT KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀI - HUYỆN XÍN MẦN - TỈNH HÀ GIANG Chun ngành: Địa chất cơng trình Mã số: 60.44.65 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Viết Tình LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ CỦA LUẬN VĂN Vy Thị Hồng Liên DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các dạng phá huỷ độ ổn định sườn dốc mái dốc .12 Bảng 1.2: Phân loại trượt ban nghiên cứu đường Mĩ .13 Bảng 1.3: Phân loại trượt theo tốc độ dịch chuyển 13 Bảng 1.5: Phân loại trượt theo thể tích khối trượt .14 (theo Lomtadze V.D.,1997 Đỗ Tuyết bổ sung 1999) 14 Bảng 1.6: Phân loại trượt theo F P Xavarensky .14 Bảng 1.4: Phân chia dạng chủ yếu tượng trọng lực (theo V Đ Lômtađze, 1970) 15 Bảng 2.1 Mưa tháng (mm) huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 25 Bảng 3.1: Thống kê vị trí điểm trượt thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần 36 Bảng 4.1 Thống kê diện tích điểm trượt cấp theo nhóm đất đá 52 Bảng 4.2 Mật độ điểm trượt cấp diện tích nhóm đất đá (%) 52 Bảng 4.3: Thang tỉ lệ so sánh tầm quan trọng Saaty .57 Bảng 4.4: Ma trận so sánh nhân tố theo thang điểm tầm quan trọng Saaty 58 Bảng 4.5: Bảng đánh giá tổng hợp nhân tố ảnh hưởng đến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang .58 Bảng 4.6: Ma trận trọng số lớp thành phần 59 Bảng 4.8 : Đánh giá thành phần tiêu nhóm đất đá 59 Bảng 4.9: Đánh giá thành phần tiêu nước ngầm 60 Bảng 4.10: Đánh giá thành phần tiêu vỏ phong hóa 60 Bảng 4.11 : Đánh giá thành phần tiêu mật độ điểm trượt đất 60 Bảng 4.12 Chỉ số trung bình số trượt LSI 63 Bảng 4.13 Phân loại tiểu vùng trượt 64 Bảng 5.1 Kiến nghị giải pháp xử lí trượt 74 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH Hình 1.1: Cấu trúc khối trượt (theo D.J VARNES 1978) 10 Hình 2.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 20 Hình 2.2 Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm từ năm 2000-2009 trạm Xín Mần 26 Ảnh 3.1 Trượt đất vỏ phong hóa (đá phiến sét) sườn thung lũng phía bờ phải suối Nấm Dẩn 35 Ảnh 3.2 Trượt lở vỏ phong hố đầu thơn Cốc Cọc 41 Ảnh 3.3: Điểm trượt sau khu nhà UBND huyện gia cố kè đá .41 Ảnh 3.4 Trượt lở khu vực đài tưởng niệm 43 Ảnh 3.5 Hỏng đường đoạn khối trượt .43 Ảnh 3.6 Nứt tường trượt đất phía cuối khối trượt 43 Hình 3.1 Mặt cắt khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài 40 Ảnh 3.9 Trượt đất hỗn hợp vỏ bán phong hoá sườn tích 45 Ảnh 3.12 Trượt đất bờ trái suối Nấm Dẩn 47 Hình 4.1: Sơ đồ biểu diễn lực tác động lên khối trượt 49 Hình 4.2 Bản đồ nguy trượt theo độ dốc khu vực thị trấn Cốc Pài, Xín Mần, Hà Giang .51 Hình 4.3 Mật độ điểm trượt cấp diện tích nhóm đất đá (%) 53 Hình 4.4 Bản đồ nguy trượt theo nhóm đất đá khu vực thị trấn Cốc Pài, Xín Mần, Hà Giang 53 Hình 4.5 Sơ đồ độ sâu mực nước nước ngầm 54 Hình 4.6 Bản đồ nguy trượt theo mực nước ngầm khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Error! Bookmark not defined Hình 4.7.Bản đồ nguy trượt theo chiều dày vỏ phong hóa khu vực thị trấn Cốc Pài, Xín Mần, Hà Giang Error! Bookmark not defined Hình 4.8.Bản đồ nguy trượt theo mật độ điểm trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, Xín Mần, Hà Giang 56 Hình 4.9 Biểu đồ phân phối số đánh giá tổng hợp (LSI) khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 62 Hình 4.10.Bản đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Error! Bookmark not defined Hình 4.11.Bản đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Error! Bookmark not defined Hình 5.1: Phương pháp đắp đất chân mái dốc 66 Hình 5.2: Hình ảnh mặt nước mái dốc đường thuộc vịnh Runswick, làng ven biển Yorkshire, Anh 67 Hình 5.3: Mơ hình phương pháp vải địa kỹ thuật với lớp vải .68 Hình 5.4: Phương pháp cân chỉnh mái dốc 68 Hình 5.5: Phương pháp gia cường mái dốc hàng cọc 69 Hình 5.6: Phương pháp neo đất 70 Hình 5.7: Cỏ vetiver trồng thành cơng huyện Củ Chi, TP.HCM 70 Hình 5.8: Phương pháp sử dụng tường chắn .71 Ảnh 5.1: Hệ thống tường chắn Km3-đầu cầu Cốc Pài 71 Ảnh 5.2: Hệ thống kè đá xây bị sạt 73 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH MỤC LỤC .4 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài .6 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .7 Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cơ sở tài liệu luận văn Cấu trúc luận văn Chương TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN TRƯỢT VÀ BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG TAI BIẾN TRƯỢT 1.1.Tổng quan tai biến trượt .9 1.1.1 Định nghĩa tai biến trượt 1.1.2 Khái niệm tượng trượt 1.1.3 Phân loại trượt 11 1.2 Bản đồ phân vùng tai biến trượt 18 Chương ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 2.1 Vị trí địa lý .20 2.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực nghiên cứu 21 2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 24 2.4 Cấu trúc địa chất 26 2.4.1 Đặc điểm thạch học công trình 26 2.4.2 Các đới phá hủy 30 2.5 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu 31 Chương HIỆN TRẠNG TRƯỢT KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀI-HUYỆN XÍN MẦN- TỈNH HÀ GIANG .34 3.1 Hiện trạng trượt khu vực nghiên cứu 34 3.2 Đặc điểm số khối trượt điển hình .34 Chương XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT VÀ BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG TAI BIẾN TRƯỢT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 48 4.1 Nguyên tắc xây dựng đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài- huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 48 4.2 Cơ sở lựa chọn để xây dựng lớp đồ thành phần 49 4.3 Đánh giá yếu tố thành phần .50 4.3.1 Lớp yếu tố địa hình 50 4.3.2 Lớp yếu tố nhóm đất đá 52 4.3.3 Lớp yếu tố độ sâu mực nước ngầm 53 4.3.4 Lớp yếu tố chiều dày vỏ phong hóa 55 4.3.5 Lớp yếu tố mật độ điểm trượt 55 4.3 Xây dựng đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang .56 4.3.1 Cho điểm tính trọng số lớp đồ thành phần 56 4.3.2 Quá trình chồng chập lớp đồ thành phần 61 4.3.3 Bản đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 61 4.3 Xây dựng đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 62 4.3.1 Nguyên tắc phân vùng nhạy cảm trượt lở đất 62 4.3.2 Bản đồ phân vùng trượt thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 63 5.3 Cách tiến hành phân vùng 63 Chương 5CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH GIẢM THIỂU THIỆT HẠI DO TRƯỢT GÂY RA 65 5.1 Phương pháp đắp đất chân mái dốc 65 5.2 Phương pháp thoát nước 66 5.3 Phương pháp dùng vải địa kỹ thuật 67 5.4 Phương pháp cân chỉnh mái taluy 68 5.5 Phương pháp ổn định mái dốc cọc 69 5.6 Phương pháp neo đất 69 5.7 Phương pháp trồng cỏ mái dốc 70 5.8 Phương pháp sử dụng kết cấu chắn giữ 70 5.9 Phương pháp tổ hợp: 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .75 TÀI LIỆU THAM KHẢO .77 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện tượng trượt đất đá chuyển động khác sườn dốc tự nhiên, mái dốc nhân tạo tai biến địa chất khác động đất, núi lửa… luôn hiểm họa với người Nhiều thống kê thiệt hại tai biến trượt gây nước ta so với tai biến khác lớn Thị trấn Cốc Pài, vị trí có tầm quan trọng huyện Xín Mần, quy hoạch để xây dựng thành trung tâm huyện lỵ huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Nơi đây, nhiều năm qua tai biến trượt ln hiểm họa dình dập ngày đêm, mùa mưa lẫn mùa khô Do điều kiện địa hình phân cắt mạnh, địa chất có cấu trúc phức tạp, khơng ổn định, thế, việc lựa chọn mặt cho việc tái định cư di dời dân nơi khác giải pháp khó thực Muốn xây dựng phát triển thị trấn bắt buộc cần có giải pháp (cơng trình phi cơng trình) xử lý tổng thể phịng chống trượt, đảm bảo an toàn cho khu dân cư hoạt động kinh tế khu vực Trước đây, khu vực có tài liệu khảo sát, đánh giá trượt, kết hợp xem xét lở đất, lũ quét lũ bùn đá khu vực Hồng Su Phì, Xín Mần, nhiên, mức độ chi tiết tài liệu chưa thật đảm bảo để định hướng thiết kế giải pháp phòng chống cách thật hữu hiệu, số giải pháp thực chưa tổng kết đánh giá hiệu Để đưa thiết kế giải pháp xử lý cụ thể hữu hiệu cho khu vực đòi hỏi phải có nghiên cứu chi tiết để phân chia xác định khu vực có nguy trượt khác tồn huyện lỵ Từ áp dụng giải pháp phòng tránh thiết kế chúng cách có hiệu phù hợp với điều kiện tự nhiên phát triển kinh tế khu vực Để thực điều trình bày việc nghiên cứu, xây dựng đồ tai biến trượt phân vùng tai biến khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang cần thiết cấp bách Vì thế, đề tài: “Nghiên cứu tượng trượt xây dựng đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài - huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang" có tính cấp thiết cao có ý nghĩa thực tế thiết thực Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đặc điểm tai biến trượt đất đá Phạm vi nghiên cứu thuộc phạm vi thị trấn Cốc Pài thuộc huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang với diện tích khoảng 15 km2 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu đề tài bao gồm: • Thu thập chỉnh lý tài liệu, điều tra đánh giá bổ sung trạng, quy mô phát triển tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang • Nghiên cứu, phân tích đánh giá nguyên nhân, chế hình thành phát triển, yếu tố ảnh hưởng tai biến trượt • Xây dựng đồ phân vùng tai biến trượt khu vực nghiên cứu • Nghiên cứu, kiến nghị giải pháp phịng tránh thích hợp nhằm giảm thiểu tác hại trượt, đảm bảo ổn định bền vững khu vực Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp địa chất (điều tra, khảo sát thực địa) - Phương pháp thống kê toán học - Phương pháp tính tốn lý thuyết - Phương pháp phân tích hệ thống - Phương pháp quản lý, biểu diễn liệu hệ thông tin địa lý GIS Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Là sở khoa học phục vụ công tác qui hoạch phát triển vùng kinh tế trọng điểm tỉnh miền núi nhằm giảm nhẹ thiên tai, phát triển bền vững khu vực Kết nghiên cứu tài liệu sở sử dụng để chuẩn bị cho dự án đầu tư, thiết kế xử lý tổng thể trượt cách hoàn chỉnh, hiệu tiết kiệm Đồng thời, kết tài liệu tốt phục vụ cho công tác đào tạo chuyên ngành Địa chất cơng trình - Địa kỹ thuật Việt Nam Cơ sở tài liệu luận văn Luận văn xây dựng sở tài liệu đề tài cấp Nhà nước KC 08/06-10, tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá dự báo chi tiết tượng trượt – lở xây dựng giải pháp phòng chống cho thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang”, Viện Địa Chất, Viện KH&CN Việt Nam thực hiện, tác giả thành viên trực tiếp tham gia Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần Mở đầu, chương, phần Kết luận Kiến nghị trình bày 80 trang, với 23 hình vẽ 21 bảng biểu Luận văn hoàn thành Bộ mơn Địa chất cơng trình- Trường Đại học Mỏ Địa chất hướng dẫn TS Nguyễn Viết Tình Trong q trình hồn thành luận văn tơi ln nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn, thầy cô môn Địa chất cơng trình, phịng ban chức trường Đại học Mỏ Địa chất Tại Viện Địa chất- Viện KH&CN Việt Nam, đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện để tham gia đề tài, thu thập tài liệu làm sở nghiên cứu Xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo, lãnh đạo đồng nghiệp Viện Địa chất- Viện KH&CN Việt Nam tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến q báu, giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn 64 Cách thứ hai: Lấy diện tích tiểu vùng mạnh (RM) mạnh (M); trung bình (TB); yếu (Y); chia cho tổng diện tích tiểu vùng ta số phân loại Tuân theo nguyên tắc phân vùng đồ trình bày diện tích tiểu vùng ≥ 30% tổng diện tích chiếm phần lớn tiểu vùng cịn lại lấy làm loại cho vùng Bảng 4.13 thể nguyên tắc để lựa chọn mức độ trượt cho vùng sở số phân loại tiểu vùng chiếm ưu Bảng 4.13 Phân loại tiểu vùng trượt Xếp loại tiểu vùng RM SRM (trong tiểu vùng) RM ≥ 30% M 30- 20% SM (trong tiểu vùng) ≥ 30% TB 20- 10% 30- 20% STB (trong tiểu vùng) ≥ 30% Y 10- 5% 20- 10% 30- 20% SY (trong tiểu vùng) ≥ 30% Đỏ Da cam Vàng Xanh ngọc Màu thể SRY (trong tiểu vùng) Xanh thẫm Theo phương pháp này, thành lập đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang (Hình 4.11) Từ đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, thấy vùng có mức nhạy cảm trượt từ mạnh đến mạnh tập trung khu vực trung tâm thị trấn, thôn Nà Pan, thôn Lủng Sảng phía cầu treo dọc theo sơng Nấm Dẩn, với đặc điểm trội điều kiện địa hình, nhóm đất đá, chiều dày vỏ phong hóa, chế độ thủy văn thuận lợi cho phát sinh trượt Ngồi vùng có mức độ nguy hiểm trượt mạnh thấy số nơi khác thị trấn thôn Cốc Cọc thôn Cốc Sooc Tuy mức độ hoạt động, qui mô trượt không lớn khu vực khác dân cư đơng, có nhiều quan, văn phịng nên thiết lập biện pháp phòng tránh giảm thiểu thiệt hại cần ý đến vị trí 65 Chương CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH GIẢM THIỂU THIỆT HẠI DO TRƯỢT GÂY RA Sự gia tăng dân số với q trình thị hóa khu vực dẫn đến phát triển khu vực nhạy cảm trình trượt Sự đầu tư phát triển hạ tầng sở làm đường giao thơng, xây dựng cơng trình thủy điện, bên cạnh việc phá rừng bừa bãi làm gia tăng nguy xuất mức độ thiệt hại tai biến Để đưa giải pháp phòng tránh giảm thiểu thiệt hại trượt gây cần xuất phát từ nguyên nhân thành tạo trượt, điều kiện hỗ trợ cho phát triển trượt Nếu không xác định nguyên nhân gây trượt vị trí cụ thể khơng thể có biện pháp phòng tránh hữu hiệu Các nguyên nhân thành tạo trượt thường là: - Làm tăng lực gây trượt góc dốc tăng - Làm giảm độ bền đất đá, tức giảm lực chống trượt (giảm lực dính kết, góc ma sát trong, khối lượng thể tích đất ) - Làm tăng áp lực thủy động áp lực thủy tĩnh lên đất đá - Làm thay đổi trạng thái ứng suất đất đá sườn dốc - Làm tăng tải trọng sườn dốc khu vực kế cận mép sườn Phân tích tồn ngun nhân gây trượt cho thấy, thành tạo trượt nói chung gây tăng cao giá trị lực gây trượt, làm cho trạng thái cân đất đá bị phá vỡ Cơ sở để lựa chọn giải pháp thích hợp phải dựa vào nguyên nhân chế trượt Phân tích nguyên nhân gây trượt cho khối trượt cụ thể thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang đưa biện pháp phòng tránh hữu hiệu Các biện pháp đề nghị cho khu vực là: 5.1 Phương pháp đắp đất chân mái dốc Phương pháp dùng có hiệu với loại mái dốc sâu không ổn định Một dải đất đắp chân mái dốc (có thể lối dọc bờ kênh) có tác dụng chống lại mơmen trượt giữ ổn định Vật liệu phần đất đắp vật liệu lấy từ đỉnh mái dốc (bao gồm việc cân chỉnh mái dốc) hay vật liệu mua 66 từ bên ngồi cơng trường Ổn định mái dốc theo cách thường không áp dụng với loại mái nông Tuy nhiên, áp dụng có lớp đất khơng ổn định, nhờ kiểm sốt tốt phạm vị phá hoại lớp đất Hình 5.1: Phương pháp đắp đất chân mái dốc 5.2 Phương pháp thoát nước Đối với phương pháp khó để xác định tỷ lệ hiệu việc thoát nước Phương pháp dùng tốt cần ổn định mái thời gian ngắn, lâu dài đường rãnh cần bảo trì sửa chữa, mà việc khó kiểm tra thực tốn Theo phương pháp có nhiều khe rãnh khác chia ra: + Với loại rãnh nơng (thốt nước mặt): - Mục đích phương pháp giảm nước mặt làm giảm áp lực nước lỗ rỗng tầng đất sâu - Phương pháp có nhược điểm rãnh dễ sửa chữa nhanh hư hỏng Hai dạng thường dùng dạng hình xương cá dạng hình quân hàm 67 Dưới hình ảnh ví dụ mái dốc giữ ổn định theo phương pháp Hình 5.2: Hình ảnh mặt nước mái dốc đường thuộc vịnh Runswick, làng ven biển Yorkshire, Anh + Với loại rãnh sâu: Có nhiều cách thức thực loại rãnh sâu với mục đích làm giảm áp lực nước lỗ rỗng đất, nhiên vấn đề ổn định thành vách rãnh sâu cần xem xét Ở loại thường thấy kết hợp dạng sau: - Các rãnh sâu đưa nước thoát - Các hố khoan thoát nước dọc - Các hố khoan thoát nước ngang Phương pháp đề nghị với khối trượt trung tâm huyện khối trượt đầu cầu treo Cốc Pài 5.3 Phương pháp dùng vải địa kỹ thuật Vải địa kỹ thuật loại vật liệu gia cường đất nhân tạo (thường làm chất dẻo) Trong vùng ổn định mái dốc, lưới địa kỹ thuật gia cường thường dùng, với chức gia cường nhờ cường độ chịu kéo giúp gia tăng đặc tính học cơng trình thông qua tương tác với đất bề mặt chịu cắt Ở nước ta phương pháp dùng vải địa kỹ thuật áp dụng với số công trình 68 tương lai sử dụng nhiều tính tiện dụng giá thành tương đối hợp lý Hình 5.3: Mơ hình phương pháp vải địa kỹ thuật với lớp vải 5.4 Phương pháp cân chỉnh mái taluy - Cân chỉnh mái dốc để có góc nghiêng thích hợp - Giảm toàn chiều cao mái dốc giữ nguyên độ dốc mái - Lấy đất từ đỉnh mái đắp chân + Phương pháp cân chỉnh mái taluy: Có thể thực cách đào vuốt mái hay đắp thêm để mái thoải Với phương pháp hiệu cao với dạng mái nông không ổn định Hình 5.4: Phương pháp cân chỉnh mái dốc + Phương pháp giảm chiều cao mái dốc: Với mái dốc nhân tạo (có thể lúc thi cơng đào đắp đất) phương pháp hạ cao độ mái dốc hữu dụng, thường khơng thể thực phải 69 tuân theo yêu cầu thiết kế Với mái dốc tự nhiên phương pháp xem xét Tuy nhiên, việc giảm ổn định theo phương pháp thu kết không cao phương pháp đắp đất chân mái dốc, phương pháp có hiệu loại mái đào sâu hay đắp cao 5.5 Phương pháp ổn định mái dốc cọc Đây phương pháp hợp lý ứng dụng ổn định trượt cho khu vực rộng lớn Vấn đề phương pháp dùng cọc cấu kiện gia cường gia cố thành hàng để ngăn chặn ảnh hưởng trượt mái dốc (slope reinforced) Phương pháp tiết kiệm nhiều chi phí mang lại hiệu cao cấu kiện gia cường mà cụ thể cọc đặt vào đất thành hàng với khoảng cách định phụ thuộc vào thiết kế tiết kiệm vật liệu làm cọc Hình 5.5: Phương pháp gia cường mái dốc hàng cọc 5.6 Phương pháp neo đất Thường neo đất tạo ứng suất trước, lực mà cần để giữ ổn định mái Để làm neo phải neo sâu vượt qua cung trượt nguy hiểm đất Tuy nhiên, cần phải xem xét lực neo với số lực khác phát sinh cung trượt sâu đất hay ma sát neo với đất… Lực dọc trục neo gia tăng theo ứng suất ảnh hưởng chiều sâu, gia tăng cường độ mái taluy 70 Hình 5.6: Phương pháp neo đất 5.7 Phương pháp trồng cỏ mái dốc Bằng cách trồng cỏ hay đắp cát bao phủ, giảm lượng nước thấm vào mái dốc Tuy nhiên, áp dụng với mái nông đất không yếu Phương pháp thường dùng để xử lý dài hạn, tốn đơn giản đáp ứng yêu cầu ổn định Hình 5.7: Cỏ vetiver trồng thành công huyện Củ Chi, TP.HCM 5.8 Phương pháp sử dụng kết cấu chắn giữ Nói chung, phương pháp khơng phải phương pháp đặc biệt có hiệu quả, khó để xây dựng cơng trình đất trượt, yêu cầu đặt cần phải bảo đảm ổn định cho cơng trình cũ cần tái sử dụng xem xét đến phương pháp Người ta dự tính lực tác dụng lên tường chắn nhờ vào lực trượt bên đất cách phân tích ổn định Những lực nhận dự vào trạng thái cân mà có Tường chắn huy động thêm lực kháng 71 làm cho mái dốc bị thay đổi hình dạng Lực hoạt động dọc theo “đường hoạt động” (line of action) hướng vào đất đá mái dốc Hình 5.8: Phương pháp sử dụng tường chắn Đề nghị sử dụng phương pháp cho khối trượt Km3, đầu cầu treo Cốc Pài Hiện hệ thống tường trọng lực bị khối trượt đẩy vỡ, thấy việc sử dụng kết cấu tường cứng không hiệu rủi ro cao (Ảnh 5.1) Ảnh 5.1: Hệ thống tường chắn Km3-đầu cầu Cốc Pài 72 Rủi ro trọng lượng tường lớn, xây dựng chất thêm tải vào khu vực trượt sạt, dễ gây nên ổn định trượt khối chân Thêm quản lý chất lượng xây dựng không tốt, kết cấu tường xây không đảm bảo dễ bị khối trượt đẩy vỡ tường Cơ chế trượt xác định thuộc loại trượt kiến trúc khơng theo mặt có sẵn Tại vị trí chúng tơi đề xuất sử dụng giải pháp tường chắn có cốt để gia cường Dùng đất khối trượt, trải vải địa kỹ thuật cuộn lại xếp thành khối tường vững Vải địa kỹ thuật nước lọc tốt giảm áp lực nước lưng tường đồng thời tận dụng lại đất đá khối trượt để làm tường đất có cốt giảm giá thành xây dựng cơng trình 5.9 Phương pháp tổ hợp: Phương pháp thường dùng quy mơ cơng trình lớn, tổng hợp nhiều phương pháp nói Ví dụ áp dụng cho khối trượt UBND huyện Xín Mần, đề nghị áp dụng đồng thời giải pháp sau: - Tách nước mặt khỏi khu vực có nguy xảy trượt: Giải pháp phù hợp với vị trí ngồi việc giảm thiểu nước mặt ngấm sâu vào khối trượt cịn có tác dụng hạn chế chảy xói, phá hoại nước mặt với sở hạ tầng đường sá, cầu cống, sân vườn khu trung tâm thị trấn huyện - Xây dựng hệ thống kè cứng trọng lực đá xây bê tông, hệ thống có nhiệm vụ chặn dịch chuyển khối trượt đảm bảo an tồn cho khu vực phía Chân kè cắm sâu xuống đến tầng đá gốc hết mặt trượt dự đoán Yêu cầu hệ thống kè phải đảm bảo độ cứng để chống đỡ khối trượt, không chuyển dịch, bẻ gãy, trượt lật trình làm việc - Bố trí hệ thống tiêu nước ngầm để hạ thấp mực nước ngầm khối trượt Cao trình mực nước ngầm hạ đến vị trí lớp đất có cường độ lớn đảm bảo an toàn cho khối trượt 73 - Không tiến hành xây dựng thêm nhà cửa, trường học cơng trình xây dựng dân dụng khu vực Với khối trượt cục khác Với khối trượt cục điểm dân cư, mặt cho phép áp dụng giải pháp tường đất có cốt chúng tơi đề nghị nên áp dụng giải pháp tường đất có cốt để ổn định mái dốc lâu dài Không nên dùng hệ thống kè cứng đá xây Minh chứng khối trượt gần sau nhà Uỷ ban Nhân dân huyện, cần mưa lớn lúc trượt tốn nhiều tiền để xây đá kè (Ảnh 5.2) Tại vị trí xử lý trượt sạt cục cấp bách giải pháp kè rọ đá phù hợp Ảnh 5.2: Hệ thống kè đá xây bị sạt Ngoài biện pháp cơng trình đề phịng tránh tai biến trượt, cần đề xuất giải pháp phi công trình Như xây dựng kế hoạch tuyên truyền giáo dục, nâng cao nhận thức cộng đồng hiểm họa địa chất nói chung trượt nói riêng Trong điều kiện địa hình thị trấn dốc có nguy sạt lở cao, cần giáo dục cộng đồng có ý thức phịng tránh thiên tai chủ động đối phó với tình xấu xảy Thường xuyên quan sát diễn biến trượt cảnh báo chung cho cộng đồng vùng có nguy trượt Người dân phải tự giác nâng cao ý thức 74 phịng chống thiên tai có trách nhiệm tun truyền ý thức phòng trách thiên tai cộng đồng Bên cạnh cần xây dựng qui định hướng dẫn công tác đào, đắp, xây dựng, thi công mặt khu vực có nguy xảy trượt lở đất đá để tránh gây ổn định mái dốc Bảng 5.1 Kiến nghị giải pháp xử lí trượt Vùng Giải pháp I (nguy trượt mạnh Sử dụng phương pháp giữ ổn định mái dốc như: mạnh) - Cân chỉnh mái taluy, - Phương pháp thoát nước: đề nghị sử dụng kết hợp với phương pháp khác cho hầu hết khối trượt thuộc vùng I, khơng có lượng nước thấm bổ xung khối đất đá an toàn diện rộng, nước mặt không tràn xói mịn đất gây lũ qt - Kết cấu chắn (tường đất có cốt) - Phương pháp đắp đất chân mái dốc - Không xây dựng thêm nhà cửa, trường học v v khu vực trượt hoạt động trở lại - Với khối trượt lớn, cần kết hợp sử dụng nhiều phương pháp II (nguy trượt trung - Sử dụng phương pháp kè rọ đá số khối bình) trượt cục cần thiết III (nguy trượt yếu) - Kết hợp với giải pháp phi công trình: tuyên truyền giáo dục, nâng cao nhận thức nhân dân hiểm họa trượt để chủ động đối phó trượt xảy 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang nơi tượng trượt xảy thường xuyên gây ổn định cho sống an sinh nhân dân Do đặc điểm địa hình núi, mức độ phân cắt cao, đất đá bị phong hóa mạnh, lượng mưa trung bình lớn v v yếu tố thúc đẩy trình trượt Nghiên cứu chi tiết tượng trượt khu vực kiến nghị giải pháp phòng tránh cần thiết cấp bách Bản đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang xây dựng theo phương pháp tích hợp đồ lớp thành phần, lớp thành phần lựa chọn sở phân tích nguyên nhân chế gây nên tượng trượt Chính phương pháp loại trừ yếu tố chủ quan chọn yếu tố chi phối trình trượt chọn lớp đồ thành phần Một điểm tác giả đưa mức chế ngự đánh giá số tổng hợp để xây dựng đồ nguy trượt, kết cuối phản ánh tính thực tế khu vực nghiên cứu Từ đồ nguy trượt khu vực, dựa nguyên tắc thành lập đồ phân vùng loại tai biến, tác giả thành lập đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Khu vực nghiên cứu phân thành vùng, vùng có nguy trượt mạnh mạnh, vùng có nguy trượt trung bình vùng có nguy trượt yếu Từ đồ phân vùng tai biến trượt cho thấy với vùng nguy trượt mạnh mạnh cần áp dụng giải pháp cơng trình: sử dụng tường chắn có cốt, phương pháp nước mặt… để bảo vệ cơng trình quan trọng nhà ở, văn phòng, cầu dân sinh… Với khu vực trung tâm thị trấn thuộc vùng nguy trượt mạnh, thêm tập trung đông dân cư, văn phòng làm việc nên đề nghị phải thiết kế giải pháp cơng trình cụ thể, chi tiết cho khối trượt Khi tiến hành xây dựng thêm khu vực cần phải lưu ý đến đặc điểm thuộc vùng nguy trượt mạnh, trượt có tính chất kế thừa, nơi xảy trượt khả trượt lại xảy cao vị trí trượt chưa xảy 76 Với tính chất khốc liệt thiên tai, vấn đề cảnh báo nguy thiệt hại có ý nghĩa thực tiễn Việc cảnh báo xác mức độ nguy hiểm khối trượt cấp bách Kiến nghị phải đưa giải pháp cụ thể, có nghiên cứu chi tiết xử lí riêng cho khối trượt vị trí trọng điểm, ví dụ khối trượt sau trụ sở UBND huyện Xín Mần hay khối trượt khu vực đài tưởng niệm cũ Thực tế thấy trượt thường xảy đồng thời hậu chuỗi thiên tai khác Yêu cầu đặt chuỗi thiên tai xuất đồng thời đòi hỏi cơng tác phịng tránh giảm nhẹ tai biến trượt cần đưa vào chương trình phịng tránh giảm nhẹ thiên tai tổng thể cấp tỉnh hay cấp Quốc gia Vì nhà quản lí lên kế hoạch cho chương trình phịng tránh giảm nhẹ tai biến trượt cần phải quan tâm đến kết hợp với chương trình phịng tránh thiên tai khác, cụ thể Cốc Pài, Xín Mần, Hà Giang kết hợp với phòng chống chặt phá rừng, phòng chống bão lụt Kết nghiên cứu đề tài đóng góp quan trọng cho tài liệu địa chất, địa chất cơng trình khu vực Bản đồ nguy trượt đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài- huyện Xín Mần- tỉnh Hà Giang công cụ hữu hiệu phục vụ cho cơng tác quản lý kiểm sốt tai biến trượt khu vực, trợ giúp cho quyền địa phương định việc qui hoạch lãnh thổ, khai thác sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Trọng Huệ nnk (2010), “Nghiên cứu đánh giá dự báo chi tiết tượng trượt – lở xây dựng giải pháp phịng chống cho thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang” Đề tài cấp nhà nước mã số KC 08/06-10 Trần Trọng Huệ nnk (2005), “Nghiên cứu đánh giá tổng hợp loại hình tai biến địa chất lãnh thổ Việt Nam giải pháp phịng tránh (Các tỉnh miền núi phía Bắc)” Đề tài độc lập cấp nhà nước Nguyễn Quốc Thành nnk (2006), “Nghiên cứu xây dựng đồ tai biến môi trường trượt đất phân vùng tai biến môi trường trượt đất lãnh thổ Việt Nam” Đề tài nhánh thuộc đề tài cấp nhà nước mã số KC-08-01 Nguyễn Quốc Thành nnk (2005), “Nguy trượt lở miền núi Bắc Bộ số giải pháp phòng tránh” Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học “ Trượt lở lũ quét – lũ bùn đá, giải pháp phòng tránh miền núi Bắc Bộ” Hà Nội Nguyễn Trọng Yêm (1998), “Điều tra đánh giá cố môi trường quan trọng kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai nhằm phát triển kinh tế xã hội vùng Tây Bắc” Đề tài cấp nhà nước Bản đồ phân loại phân bố trượt lở & đá lở Trung Quốc (1992) Viện điều tra Địa Chất Cơng Trình- Địa Chất Thuỷ Văn Trung Quốc Bản đồ phân bố trượt lở khu vực nguy hiểm tỉnh Tứ Xuyên (1996), Viện khoa học Trung Quốc Nghiên cứu đánh giá cố môi trường trượt lở, lũ quét lũ bùn đá (các vùng Tây Bắc, Tây Nguyên, Đông Bắc) Dự án ĐTCB “ Điều tra đánh giá cố môi trường quan trọng miền núi Việt nam.”.(1997-2001) Hợp tác với UB Dân tộc Miền Núi Chủ nhiệm dự án: GS.TS Nguyễn Trọng Yêm Alan E Kehew (1998), Địa chất học cho kĩ sư xây dựng cán kĩ thuật môi trường Nhà xuất giáo dục Hà Nội (bản dịch tiếng Việt) 10 Lơmtadze V Đ (1982), Thạch luận cơng trình; Địa chất động lực cơng trình Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội ( Bản dịch tiếng Việt) 78 11 Rex L Baum (2002), Chương trình máy tính dùng để phân tích độ ổn định sườn dốc theo phương pháp Fellenius, Bishop Janbu (Tiếng Anh) Tài liệu tham khảo từ Internet 12 V.M.Fridland (1973), Đất vỏ phong hóa nhiệt đới ẩm, dịch tiếng Việt Lê Thành Bá, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 13 Ứng dụng GIS để kiểm soát thiên tai (2002), (Tiếng Anh) Tài liệu tham khảo từ Internet ... lớp đồ thành phần 61 4.3.3 Bản đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 61 4.3 Xây dựng đồ phân vùng tai biến trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh. .. khối trượt điển hình .34 Chương XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT VÀ BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG TAI BIẾN TRƯỢT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 48 4.1 Nguyên tắc xây dựng đồ nguy trượt khu vực thị trấn Cốc Pài- ... HIỆN TRẠNG TRƯỢT KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀIHUYỆN XÍN MẦN- TỈNH HÀ GIANG 3.1 Hiện trạng trượt khu vực nghiên cứu Trên địa bàn thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần có nhiều khối trượt lớn nhỏ Hầu hết trượt