Đánh giá nguy cơ trượt lở

5. Cấu trúc luận văn

3.2.1. Đánh giá nguy cơ trượt lở

Trên cơ sở khảo sát 17 điểm dọc tuyến đường giao thông trên huyện Côn Đảo, học viên đã thu thập được các số liệu bao gồm: các thông số sườn dốc, phá hủy kiến tạo, thành phần thạch học. Từ đó, học viên tiến hành xử lý số liệu và đánh giá nguy cơ trượt lở như sau:

Kết quả khảo sát thực địa cho thấy không chỉ hiện trạng tai biến trượt lở xảy ra tại khu vực nghiên cứu. Những số liệu học viên thu thập được qua quá trình đo đạc có liên quan đến thông số sườn dốc được xử lý, phân tích theo phương pháp thạch học cấu trúc của Markland và được thể hiện trên mô hình lập thể lưới chiếu mặt cầu dưới.

▫ CD1. [8°40'33.78"B - 106°33'38"Đ]

Điểm khảo sát nằm tại vị trí sát mép nước thuộc bờ tây bắc đảo Côn Sơn, cấu tạo từ đá granit thuộc phức hệ Đèo Cả. Ở đây phát triển các hệ thống khe nứt, bao gồm: khe nứt nguyên sinh (do đông cứng tạo thành) và các khe nứt kiến tạo. Tại đây tồn tại cấu tạo thuộc kiểu trượt bằng trái kéo dài theo phương 150o đặc trưng bởi các khe nứt cộng ứng phát triển với mật độ cao có thế nằm 24075 và 33070. (Hình 3.7)

Hình 3.7. Ảnh chụp trên mặt nằm ngang tại CĐ thể hiện trượt bằng trái

67

Hình 3.8. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.1 thể hiện trên mô hình chiếu

Theo mô phỏng thế nằm của sườn dốc và các hệ khe nứt tại điểm khảo sát CD.1 có thể thấy tại đây có nguy cơ đổ lật gây ra bởi hệ khe nứt 33070. (Hình 3.8)

▫ CD2. [8°40'33.78"B - 106°33'39.61"Đ]

Theo tuyến hành trình về cảng Bến Đầm hướng 60°. Bên trái là taluy dương cấu tạo từ khối tảng lớn, đá granit hạt thô, rắn chắc. Tại đây đã xảy ra đổ lở, khối tảng lăn xuống đường. Các thông số sườn dốc và hệ thống phá hủy (các hệ khe nứt) tại điểm khảo sát taluy dương:

68

Theo mô phỏng thế nằm của sườn dốc và các hệ khe nứt tại điểm khảo sát CD.2 trên mô hình lưới chiếu lập thể có thể thấy vòng tròn biểu diễn hệ khe nứt 1 và 2 giao nhau tại 1 điểm nằm trong vùng có khả năng gây trượt. (Hình 3.9)

Điều này có nghĩa là khe nứt 1 và 2 cắt nhau tạo một mặt phẳng giao tuyến có góc dốc lớn hơn góc ma sát và nhỏ hơn góc dốc của sườn. Mặt khác, phương vị hướng dốc của mặt giao tuyến (1-2) với phương vị hướng dốc của sườn lệch nhau một góc 8o (nằm trong giới hạn cho phép xảy ra trượt nêm).

Như vậy, hệ khe nứt 1 và 2 kết hợp với mặt gián đoạn 3 hoặc 4 có thể tạo nêm.

Thực tế cho thấy, tại điểm khảo sát CD.2 đã xảy ra trượt. Khối nêm chính tạo bởi 3 hệ (1-2-3) còn hệ khe nứt 4 phân cắt sườn thành những khối tảng. (Hình 3.2)

Với những biểu hiện hoạt động kiến tạo phức tạp tại CD.2 cho thấy nguy cơ trượt tại vị trí này rất cao.

▫ CD3. [8°40'27.69"B - 106°33'45.83"Đ]

Hình 3.10. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.3 thể hiện trên mô hình chiếu

Tương tự như CD.2, tại CD.3 hệ khe nứt (1-2) có khả năng tạo ra phá hủy dạng nêm. Kết hợp với mặt phá hủy 3 hoặc 4 có khả năng gây ra trượt nêm (Hình 3.10). Hệ khe nứt 80 60 tuy cắm ngược vào trong sườn với vai trò mặt khóa (Hình 3.11 a) hay hệ 150 85 có phương vuông góc với phương sườn không có khả năng trượt (Hình 3.11 b) nhưng phân cắt sườn ra thành các khối tảng phá vỡ tính bền vững của sườn dốc.

69

(a) (b)

Hình 3.11. Các hệ khe nứt phân cắt sườn thành các khối tảng

▫ CD4. [8°40'2.46"B - 106°33'58.10"Đ]

Hình 3.12. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.4 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

- Hệ khe nứt 3 (24085) góc dốc đứng (85o) và có phương vị đường phương lệch 1 góc 10 độ với phương vị đường phương của sườn. Theo cách biểu diễn thế nằm của các mặt phá hủy trong mối quan hệ với sườn dốc trên mô hình lưới chiếu lập thể có thể thấy rõ điểm cực của hệ 24085 nằm trong vùng có nguy cơ phá hủy lật (toppling failure) (Hình 3.12).

Qua khảo sát thực tế cũng cho thấy tại đây đã xảy ra đổ lật trong phạm vi nhỏ nhưng kích thước của khối đá đổ tương đối lớn. (Hình 3.3)

70

▫ CD.5 [8°38'50.72" B - 106°35'19.01" Đ]

Hình 3.13. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.5 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Hình 3.13 biểu diễn mô hình chiếu lập thể của thế nằm các mặt phá hủy và sườn dốc cho thấy hệ khe nứt 3 và 5 dù giao nhau tại vùng có nguy cơ gây trượt, có khả năng tạo phá hủy dạng nêm. Tuy nhiên phương vị của mặt phẳng giao tuyến này lại lệch một góc 48o (>20o) so với phương vị của sườn dốc. Do vậy dù nằm trong vùng có khả năng trượt nhưng trong trường hợp này trượt nêm không xảy ra.

Hệ 2 có góc dốc lớn (81o) và cắm ngược vào sườn nhưng độ lệch phương vị đường phương với sườn dốc là 25o. Vì vậy, điểm chiếu cức của mặt phá hủy này không rơi vào vùng nguy cơ trượt đổ lở.

Ngược lại, hệ khe nứt 1 (21070) lại có phương vị gần như song song với phương vị của sườn dốc (lệch 10o). Góc dốc của mặt phá hủy lớn hơn góc ma sát và nhỏ hơn góc dốc của sườn. Bởi vậy, tại điểm khảo sát CD.5 tai biến điển hình là nguy cơ trượt theo mặt phá hủy. (Hình 3.14 a & b)

Ngoài ra, tại điểm khảo sát, các hệ khe nứt rất phát triển. Dù không tạo thành những mặt phá hủy nằm trong vùng nguy cơ trượt nhưng lại phân cắt sườn thành các khối, dồn nén trọng lực và phá hủy tính bền vững của sườn. (Hình 3.14 c)

71

(a) (b) (c)

Hình 3.14. Những mặt phá hủy làm mất tính ổn định sườn dốc

▫ CD6. [8°38'43.49"B - 106°35'48.25"Đ]

Hình 3.15. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.6 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Đoạn đường khảo sát kéo dài hơn 100m, taluy cấu tạo phức tạp. Phía tây sườn đã xảy ra đổ lở. (Hình 3.6)

Phía đông nam là vách đá dốc, bị phân cắt bởi các hệ khe nứt. Hệ khe nứt 20055 có nguy cơ gây trượt theo mặt phá hủy. Các hệ 15070 và hệ 28588 cắt nhau, và điểm mô phỏng cho mặt giao tuyến nằm trong vùng nguy cơ trượt nên có thể tạo ra những phá hủy dạng nêm; khi kết hợp bề mặt sườn phụ 20020 đã tạo ra những khối tảng có kích thước lớn trên đỉnh sườn (Hình 3.16 a & b). Bởi vậy, tại đây nguy cơ trượt và đổ lở rất cao, gây nguy hiểm cho giao thông.

72

(a) (b)

Hình 3.16. Hệ thống khe nứt phân cắt sườn thành các khối tảng lớn gây nguy hiểm

▫ CD8. [8°38'30.83"B - 106°36'16.01" Đ]

Hình 3.17. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.8 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Trên mô hình chiếu (Hình 3.17) thể hiện tại CD.8 có nguy cơ trượt nêm và đổ lở. Hệ khe nứt 23085 có nguy cơ gây đổ lật. Hệ khe nứt (4-5) cắt nhau tạo phá hủy dạng nêm, kết hợp với một mặt phá hủy 1 hoặc 2 có thể gây trượt nêm (Hình 3.18a).

73

Tại điểm khảo sát, sườn dốc bị phân cắt rõ rệt bởi các hệ khe nứt kiến tạo với mật độ cao gây dồn nén trọng lực. Hơn nữa taluy có biểu hiện bị khoét chân. Điều này có thể dẫn tới việc trượt đổ khối do trọng lực (Hình 3.18b).

Trên đoạn khảo sát kéo dài khoảng 100m, taluy sát mép đường, cao và dốc đứng, cùng với những biểu hiện hoạt động kiến tạo phức tạp như vậy, nguy cơ trượt và đổ lở rất cao, những khối tảng bị phân cắt với kích thước rất lớn đe dọa nghiêm trọng đến giao thông (Hình 3.18 c &d).

(a) (b)

(c) (d)

74

▫ CD10. [8°38'32.66" B - 106°36'45.72" Đ]

Hình 3.19. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy CD.10 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Đoạn khảo sát kéo dài gần 200m, taluy dương cao và dốc, cấu tạo từ đá phun trào tươi răn chắc, bị ép tấm.

Trên mô hình lưới chiếu 3.19 có thể thấy, tại CD.10 có nguy cơ xảy ra trượt theo mặt lớp gây ra bởi hệ khe nứt 8060 và 9060 bởi hai hệ thống mặt phá hủy này có phương vị gần như song song với phương của sườn, đồng thời góc dốc cũng thỏa mãn điều kiện lớn hơn góc ma sát ( = 35o) và nhỏ hơn góc dốc của sườn. (Hình 3.20 a)

Ngoài ra, hai đường tròn mô phỏng hệ (1-2) cắt nhau tại 1 điểm nằm trong vùng nguy cơ trượt có thể tạo phá hủy dạng nêm (Hình 3.19), kết hợp với hệ 3 (27045) cắm ngược hướng của sườn, phân cắt sườn thành các khối. (Hình 3.20 b)

Qua khảo sát thực địa và phân tích các thông số nhận thấy, CD.10 là một vị trí có nguy cơ trượt theo mặt phá hủy điển hình, đe dọa đến an toàn giao thông.

75

(a) (b)

Hình 3.20. Hệ thống khe nứt phân cắt sườn thành các khối và nguy cơ trượt theo mặt lớp

▫ CD. 12 [8°41'33.30"B - 106°39'8.58" Đ]

CD.12 là vị trí đã xảy ra trượt lở và được trình bày ở phần hiện trạng tai biến. Các thông số sườn dốc và hệ thống phá hủy được trình bày trên mô hình lưới chiếu lập thể trên hình 3.21 để kiếm chứng đã chỉ ra rõ hệ khe nứt 13035 có nguy cơ gây trượt theo mặt phá hủy (Hình 3.23) và hệ khe nứt 31580 có điểm cực nằm trong đới có khả năng gây trượt/ đổ lở (Hình 3.22). Hệ khe nứt (2-3) tạo phá hủy dạng nêm, kết hợp với các mặt phá hủy khác có khả năng gây trượt nêm. Tuy nhiên, tại đây, trượt nêm không điển hình do các hệ khe nứt còn lại phân cắt sườn mạnh.

76

Hình 3.20. Hệ khe nứt cắm đứng vào trong có nguy cơ gây đổ lở

Hình 3.21. Sườn bị phân cắt thành khối và có nguy cơ trượt theo mặt phá hủy

▫ CD13. [8°41'38.90" - 106°39'19.20"]

CD.13 bên phải đường trên đường từ sân bay Cỏ Ống về trung tâm thị trấn Côn Đảo. Đoạn khảo sát kéo dài khoảng 100m, taluy dương đá bị phân cắt bởi hệ thống khe nứt cắm đứng, đan xen đới nghiền dập vụn. (Hình 3.25)

Tại đây, điển hỉnh nhất là nguy cơ đổ lở gây ra bởi hệ khe nứt 1 (33090) có phương vị song song với sườn. (Hình 3.24)

77

(a) (b)

Hình 3.25. Taluy dương bên phải và các hệ cắm đứng

▫ CD. 14 [8°41'42.34"B - 106°39'25.23"Đ]

Đoạn đường khảo sát nằm giữa 2 taluy dương cao dốc đứng.

Trên cung đường dốc tại Mũi Tà Bê, taluy bên phải tính từ sân bay Cỏ Ống về trung tâm thị trấn Côn Đảo đá bị dập vỡ vụn mạnh kèm theo những biểu hiện của phong hóa. Những thông số sườn dốc được ghi lại và biểu diễn trên mô hình lưới chiếu lập thể trên hình 3.26.

Hình 3.26. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy taluy phải CD.14 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

78

Taluy trên đoạn khảo sát có những biểu hiện của hoạt động kiến tạo rất phức tạp. Các khe nứt phát triển với mật độ cao.

Tại đây tồn tại cả 3 kiểu trượt:

- Trượt theo mặt phá hủy gây ra bởi hệ khe nứt 11065 và hệ 9040.

- Trượt nêm tạo bởi hệ khe nứt 3 và 5. Đường tròn lớn mô phỏng hai mặt phá hủy này giao nhau tại vùng nguy cơ trượt và có phương vị lệch một góc không quá 20o so với phương của sườn. (Hình 3.26)

- Đổ lở gây ra bởi hệ 6 khi điểm cực trên mô hình lưới chiếu rơi vào vùng nguy cơ đổ lở. (Hình 3.26)

Taluy bên trái đường từ sân bay Cỏ Ống về Côn Đảo, được mô phỏng trên mô hình lưới chiếu lập thể trên hình 3.27 cũng tồn tại các khe nứt kiến tạo rất phát triển.

Hình 3.27. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy taluy trái CD.14 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Trên mô hình phân tích lưới chiếu có thể thấy nguy cơ trượt theo mặt phá hủy rất cao gây ra bởi hệ thống khe nứt phá hủy 27585 và hệ 29668. Trong hai hệ khe nứt thì hệ 27585 có nguy cơ gây trượt cao hơn bởi mặt phá hủy có phương vị song song với phương vị của sườn dốc trong khi hệ còn lại lệch một góc 21o so với phương vị của sườn. (Hình 3.27)

79

hủy tính ổn định của sườn dốc. Các khối tảng bị phân cắt, taluy bị khuyết chân chịu áp lực tải trọng lớn sẽ có nguy cơ đổ lở rất cao. (Hình 3.27 a & b)

(a) (b)

Hình 3.27. Taluy hai ben đường vách dốc đứng có nguy cơ trượt và đổ lở cao.

▫ CD.15 [8°41'45.76"B - 106°39'23.10‟‟Đ]

Điểm khảo sát tại taluy dương trên đường từ sân bay Cỏ Ống về trung tâm. Taluy dương có phương song song với đường, cấu tạo từ đá gốc bị dập vỡ phân cắt yếu. Phần chân taluy là đá gốc cao khoảng 4m, phần trên là các tảng cuội sườn tích, kích thước khác nhau. Tại đây các hệ khe nứt nguyên sinh hình thành trong quá trình đông cứng và thoát tải. Như vậy, sườn dốc phải chịu áp lực tải trọng lớn, mất đi tính ổn định, có nguy cơ đổ lở cao. (Hình 3.28)

80

Theo hướng về trung tâm thị trấn, taluy có biểu hiện bị phân cắt rõ rệt hơn. Hệ thống khe nứt 21085 có điểm chiếu cực trên mô hình lưới chiếu lập thể rơi vào vùng có nguy cơ đổ lở (Hình 3.30). Hệ khe nứt 6030 và 12085 giao nhau tại một điểm, nằm trong đới gây trượt. Do vậy, hệ (3-4) có khả năng tạo phá hủy dạng nêm. Đồng thời, mặt giao tuyến có độ lệch góc phương vị so với phương vị sườn dốc chỉ có 3o nên nguy cơ trượt nêm rất lớn (Hình 3.30). Như vậy, tại vị trí khảo sát nguy trượt nêm và cơ đổ lở khối tảng rất cao, đe dọa đến an toàn giao thông. (Hình 3.31)

Hình 3.30. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy tại CD.15 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

81

▫ CD.16.1 [8°42'2.08"B - 106°39'9.95"Đ]

Tại điểm khảo sát đoạn đường chạy theo hướng 140o về trung tâm thị trấn Côn Sơn trên một doạn dài 100m.

Taluy dương cao, dốc đứng, bị phân cắt ra các khối lớn bởi các hệ khe nứt. Hệ khe nứt 5085 có góc dốc lớn hơn góc dốc sườn và phương vị gần song song với sườn (lệch góc 10o trong giới hạn cho phép) nên điểm cực nằm trong vùng có khả năng đổ lở (Hình 3.32).

Hình 3.32. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy tại CD.16.1 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

Qua khảo sát thực địa, tại điểm CD.16 đã từng xảy ra trượt và đổ lở với quy mô nhỏ (Hình 3.33). Như vậy, tại đây taluy dốc đứng, sát mép đường, khả năng trượt đổ lở rất cao, đe dọa nghiêm trọng đến an toàn giao thông (Hình 3.34).

82

Hình 3.33. Hệ khe nứt cắm đứng đã từng gây đổ lật

Hình 3.34. Taluy dốc đứng bị phân cắt thành khối lớn có nguy cơ gây đổ lật

▫ CD.16.2 [8°41'57.74"B - 106°39'14.89"Đ]

Cách CD.16.1 khoảng 50m theo hướng 120o là một taluy dương cao, vách dốc cấu tạo từ những khối tảng lớn. Tại đây cũng đã từng xảy ra đổ lở. (Hình 3.6)

Phân tích các hệ khe nứt trên mô hình lưới chiếu lập thể để kiếm chứng ta thấy hoàn toàn phù hợp. Điểm cực chiếu trên mô hình lập thể của hệ khe nứt 21085 nằm trong đới có khả năng gây đổ lở (Hình 3.35 & Hình 3.36).

Hình 3.35. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy tại CD.16.2 thể hiện trên mô hình lưới chiếu

83

Hình 3.36. Taluy dốc đứng và hệ khe nứt dốc cắm ngược hướng có nguy cơ gây đổ lật

▫ CD.17 [8°42'14.16" B - 106°38'54.22" Đ]

Tại điểm khảo sát, taluy vách dốc, cấu tạo từ đá magma bị phân cắt dập vỡ mạnh thành các khối nhỏ nên bị phong hóa mạnh (Hình 3.37).

Hình 3.37. Taluy dương với các hệ khe nứt thẳng đứng và hệ phân cắt cắm vào trong bị phong hóa mạnh

Hình 3.36 thể hiện rõ tai biến trượt theo mặt phá hủy gây ra bởi hệ khe nứt 3045. Các hệ khe nứt còn lại tuy không có khả năng gây trượt nhưng cũng phân cắt sườn thành nhiều khối, phá hủy tính bền vững của sườn dốc. (Hình 3.39 a & b)

84

Hình 3.38. Thông số sườn dốc và các mặt phá hủy tại CD.17 thể hiện trên mô hình lưới chiếu