8. Cấu trúc luận án
1.2.2. Phân loại trƣợt lở đất
1.2.2.1. Các hệ thống phân loại
Có nhiều hệ thống phân loại trƣợt lở đất, trong đó có hệ thống phân loại của Vanrnes đƣợc sử dụng rộng rãi hơn cả. Hệ thống phân loại này mô tả sự chuyển động đi xuống của các vật liệu sƣờn (đá, mảnh vụn hay khối đất) theo nhiều cách khác nhau: rơi, đổ, trƣợt, sụt ngang, dòng.
26
Bảng 1.2: Hệ thống phân loại trượt lở đất theo Varnes [128]
Kiểu dịch chuyển
Loại vật liệu
Đá Các loại đất
Hạt thô Hạt mịn
Rơi (lở) Rơi đá Rơi mảnh vụn Rơi đất
Đổ (lật) Đổ đá Đổ mảnh vụn Đổ đất
Trƣợt Xoay Trƣợt lở đá Trƣợt lở mảnh vụn Trƣợt lở đất Tịnh tiến Trƣợt khối đá Trƣợt khối mảnh vụn Trƣợt khối đất
Sụt ngang Sụt đá Sụt mảnh vụn Sụt đất
Dòng Dòng đá Dòng mảnh vụn Dòng đất
Hỗn hợp Kết hợp 2 hoặc nhiều kiểu dịch chuyển cùng xảy ra
Ngoài ra, một số nhà khoa học đã sử dụng hệ thống phân loại trƣợt lở đất theo kích thƣớc của khối trƣợt của van Schalkwyk [122]. Đây là cách phân loại dựa vào diện tích của khối trƣợt đã xác định để đánh giá độ lớn của chúng. Cách phân loại này phù hợp đối với các nghiên cứu phát hiện khối trƣợt bằng phƣơng pháp viễn thám. Do ảnh vệ tinh chỉ cung cấp đƣợc thông tin về diện tích khối trƣợt mà không thể cung cấp thông tin về thể tích khối trƣợt.
Bảng 1.3: Phân loại trượt lở đất theo van Schalkwyk [122]
Kích thƣớc Mô tả 0< 10 m2 Rất nhỏ 10 – 1000 m2 Nhỏ 1000 – 100 000 m2 Trung bình 100 000 – 1 000 000 m2 Lớn > 1 000 000 m2 Rất lớn 1.2.2.3. Đặc điểm trượt lở đất
Kiểu dịch chuyển dạng rơi là hiện tƣợng khi khối đá xoay về phía trƣớc
27
hoặc lực tác dụng bởi các khối đá liền kề hoặc chất lỏng xen kẽ gây ra sự dịch chuyển của vật liệu xuống dƣới chân sƣờn. Quá trình rơi thƣờng xảy ra chậm lúc ban đầu nhƣng khi vật liệu tách ra thì gần nhƣ ngay lập tức dịch chuyển.
28
Kiểu dịch chuyển dạng đổ liên quan đến việc tách rời vật liệu (đá, mảnh vụn hay đất) từ mái dốc đứng dọc theo mặt tách mà ở đó cƣờng độ kháng cắt rất yếu hoặc không có. Việc tách rời thƣờng xảy ra tại các điểm yếu của đứt gãy và khe nứt. Quá trình đổ xảy ra khi trọng lực của các khối đá rời rạc, hoặc bao quanh bởi khe nứt lớn hơn lực kháng cắt của khối đá. Kết quả của quá trình đổ là các vật liệu tách rời này tích tụ lại dƣới chân sƣờn tạo thành lớp sƣờn tích thƣờng bao gồm các mảnh đá có kích thƣớc khác nhau bị vỡ trong quá trình dịch chuyển.
Trƣợt tịnh tiến là hiện tƣợng khối dịch chuyển xuống phần thấp qua bề mặt
dạng mặt phẳng hoặc hơi gồ ghề. Trƣợt tịnh tiến nhìn chung là nông hơn trƣợt xoay. Các bề mặt phá hủy thƣờng dạng hình lòng máng rộng theo mặt cắt ngang. Ngƣợc lại, mặt trƣợt xoay có khuynh hƣớng khôi phục trƣợt về trạng thái cân bằng. Trong kiểu trƣợt này, khối trƣợt dịch chuyển liên tục có thể bị đứt gãy ra từng phần nếu vận tốc di chuyển hoặc độ ẩm tăng, khối bị phá vỡ có thể biến thành dạng chảy, tạo ra các dòng mảnh vụn đúng hơn là trƣợt thuần túy. Trƣợt tịnh tiến thƣờng kèm theo các dấu hiệu không liên tục nhƣ đứt gãy, khe nứt, sự phân lớp hay lớp tiếp xúc giữa đá gốc là lớp phong hóa bên trên. Trƣợt tịnh tiến không liên tục xảy ra dƣới dạng đơn giản trên các khối đá đƣợc gọi là trƣợt đá hay trƣợt phẳng.
Trƣợt xoay là hiện tƣợng các khối đất, đá đƣợc dịch chuyển theo bề mặt phá
hủy dạng mặt cong lõm giả định. Nếu bề mặt phá hủy (theo mặt cắt ngang) có dạng cung trƣợt hình trụ hay cycloit thì trong quá trình trƣợt, biến dạng bên trong khối trƣợt ít, thành phần đất đá cơ bản không bị xáo trộn. Khi trƣợt xảy ra, phần đầu khối trƣợt dịch chuyển chủ yếu theo chiều thẳng đứng, phần bề mặt mái dốc phía trên khối trƣợt có khuynh hƣớng tạo ra độ nghiêng dốc ngƣợc với mái dốc.
Kiểu dịch chuyển sụt ngang là trƣờng hợp đặc biệt của trƣợt liên quan đến
dịch chuyển ngang trên địa hình rất thoải. É p trồi xảy ra khi đƣợc kích hoạt bởi sự vận động bất thình lình của mặt đất nhƣ động đất gây hóa lỏng trầm tích bở rời nằm giữa lớp thạch học phía dƣới và lớp trầm tích gắn kết hơn phía trên. Điều này giải thích hiện tƣợng một mái dốc thoải ổn định trong thời gian dài có thể bị phá hủy và dịch chuyển bất ngờ.
Kiểu dịch chuyển dòng là sự dịch chuyển liên tục theo không gian, trong đó
29
vận tốc trong khối dịch chuyển tƣơng tự nhƣ dòng chất lỏng sệt. Sự biến đổi dần dần từ trƣợt sang chảy xảy ra phụ thuộc vào lƣợng nƣớc trong đất, tính lƣu động và phạm vi phát triển của khối trƣợt. Trƣợt, lở mảnh vụn có thể trở thành dòng mảnh vụn có tốc độ cực nhanh trong các điều kiện nhất định. Varnes đã sử dụng các thuật ngữ dòng bùn đất (earth flow) và dòng bùn đất dịch chuyển chậm (slow earth flow) để miêu tả các dòng đất khô di chuyển chậm hơn, sinh ra trong đất dính (thƣờng là sét hoặc sét phong hóa từ đá gốc) với mái dốc vừa phải, độ ẩm vừa đủ [128].
Trƣợt hỗn hợp đây là kiểu trƣợt trung gian giữa hai loại trƣợt xoay và trƣợt
tịnh tiến. Bề mặt phá hủy ở loại này có vách dốc chính dốc hơn nhƣng chiều sâu mỏng hơn. Mặt trƣợt có dạng đƣờng cong gãy khúc phức tạp, phụ thuộc vào biến dạng bên trong và ứng lực cắt dọc bề mặt trong phạm vi vật liệu dịch chuyển và những kết quả trong sự hình thành những vách dốc trung gian, độ dốc của nó giảm đột ngột, trên bề mặt vật liệu bị biến dạng, lún xuống tạo ra các địa hào và vùng chịu nén. Kiểu trƣợt này thƣờng xuất hiện khi trong cấu tạo của khối trƣợt có sự hiện diện của lớp đất yếu hay đới sét phong hóa, tạo ra các mặt trƣợt trung gian điều khiển quá trình dịch chuyển và tạo ra mặt trƣợt hỗn hợp. Tùy vào vật liệu và tính chất đặc thù của mái dốc mà trƣợt hỗn hợp còn có tên gọi riêng là trƣợt bùn và trƣợt dòng.
Tùy thuộc vào quy mô, mục tiêu, phƣơng pháp nghiên cứu mà các khối trƣợt có thể đƣợc chia ra thành các loại hoặc không. Trong nghiên cứu trƣợt lở đất ở Bắc Kạn, việc thành lập bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất chủ yếu bằng phƣơng pháp giải đoán ảnh viễn thám, không cho phép phân loại chi tiết các khối trƣợt. Tuy nhiên, việc phân tích đặc điểm trƣợt lở đất là cần thiết, đây là cơ sở để phát hiện các khối trƣợt bằng các phƣơng pháp khác nhau (phƣơng pháp địa mạo, khảo sát thực địa).