hình thông thường là đất sườn tàn tích với thành phần là sét pha lẫn nhiều dăm cục, vì vậy cũng không có lớp sét để rồi sau đó mất đi gây trượt. Tóm lại các nguyên nhân gây trượt mà các nhà khoa học chẩn đoán không đúng cho các khối trượt này. Vậy thì nguyên nhân gây trượt ở đây là gì?
Để trả lời câu hỏi đó hãy quay lại các nguyên nhân gây trượt theo lý thuyết. 5 nguyên nhân liệt kê ở trên là cho trượt lở nói chung chứ không cho một khối trượt cụ thể nào, có nghĩa rằng đối với một khối trượt cụ thể tại một địa điểm cụ thể nguyên nhân gây trượt chỉ có thể là một trong số 5 nguyên nhân nêu trên chứ không phải do cả 5 nguyên nhân đồng thời. Thế nhưng khi chẩn đoán nguyên nhân gây trượt của 3 khối trượt nêu trên các nhà khoa học đã nêu một lô xích xông nguyên nhân mà chúng tôi đã bình luận. Lấy một ví dụ cụ thể, giả sử tôi đang đào cắt chân của một quả đồi để tạo mặt bằng xây dựng. Quả đồi này trước đây là đá rất ổn định, lâu nay do phong hóa đã biến thành đất nên dễ đào. Khi đào gần hoàn chỉnh, đêm đó trời mưa to sáng ra thấy mái dốc đã bị trượt. Như vậy trong quá trình đào các tác nhân phong hóa, cắt xén chân dốc đều ảnh hưởng nhưng chỉ đến khi mưa to mới gây trượt thì mưa mới thực sự là nguyên nhân trực tiếp gây trượt. Ví dụ thứ 2 cũng mái đào đó, sau đêm mưa to vẫn chưa trượt nhưng mấy hôm sau gặp tảng đá to buộc phải nổ mìn, khi nổ phá được tảng đá thì mái cũng trượt luôn. Trong trường hợp này mưa cũng chỉ là tác nhân ảnh hưởng mà nổ mìn mới chính là nguyên nhân. Quay lại 3 khối trượt gây chết người đã xảy ra, ở đó đứt gãy kiến tạo, địa hình dốc, đá phong hóa mạnh có bề dày lớn như TS Trịnh Xuân Hòa nói và ngay cả mưa nếu vẫn bình thường như mọi năm thì trượt cũng sẽ vẫn chưa xảy ra vì chúng cũng chỉ là nhân tố ảnh hưởng. Chúng vẫn tồn tại như từ trước đến nay và vẫn đang tác động để làm giảm hệ số ổn định. Tuy nhiên năm nay chỉ vì mưa to, theo báo cáo của Ban chỉ huy PCTT & TKCN tỉnh Thừa Thiên - Huế, lượng mưa bình quân cả tỉnh trong đợt từ ngày 06 - 22/10 là 2.182 mm, bằng lượng mưa trung bình của cả năm. Như vậy lượng mưa thực tại vị trí trượt còn lớn hơn nhiều. Tại vị trí trượt ở Trạm kiểm lâm 67, theo ông Phó tư lệnh Quân khu 4, lượng mưa một ngày hơn 1.000 mm. Như vậy nguyên nhân gây ra trượt lở gây chết nhiều người ở các khối trượt này cũng không phải do mưa mà là do mưa quá lớn gây ra.
Cơ chế trượt
Để dự báo được trượt và đề ra giải pháp phòng chống hiệu quả ngoài việc phải xác định đúng nguyên nhân còn phải xác định đúng cơ chế trượt. Cơ chế trượt là cách thức hình thành và xảy ra trượt. Ta biết rằng đất đá trên mỗi sườn dốc dưới tác dụng của lực trọng trường W luôn có xu thế trượt xuống chân dốc tuy nhiên nhờ lực ma sát f, f = tan j trong đó j là góc ma sát trong, và lực dính giữa các hạt c mà chúng giữ được ổn định. Chỉ khi có sự tác động của các lực khác làm mất cân bằng giữa chúng thì trượt mới xảy ra. Quá trình đó có thể được diễn giải như sau. Lực trọng trường xác định thông qua trọng lượng thỏi được phân thành hai lực thành phần là lực cắt hay còn gọi là gây trượt T và
áp lực N; Ti = Wi sin ai; Ni = Wi cos ai. N là áp lực nhân với hệ số ma sát sẽ thành lực ma sát (lực chống trượt) có hướng ngược với lực gây trượt T. Ngoài ra tổng lực dính c dọc theo đáy thỏi cũng là lực chống trượt, từ đó ta có phương trình:
(1)
Trong đó a là góc nghiêng của đáy thỏi, L là chiều dài cung trượt. Từ năm 1955 các nhà khoa học xét thêm lực tương tác giữa các thỏi X, E bài toán phải xét đồng bộ theo nội lực nên áp lực N chuyển sang phản lực đất nền lên đáy thỏi P, lực cắt T được chuyển sang xét lực kháng cắt S (hình 4c). Phương trình (1) sẽ trở thành:
Từ phương trình trên đối chiếu với nguyên nhân gây trượt theo lý thuyết thấy rõ rằng nguyên nhân 1 - tăng góc dốc a, nguyên nhân 2 – phong hóa, mưa, dâng cao mực nước ngầm làm giảm j, c, đồng thời gây ra áp lực nước lổ rỗng u làm giảm W (phải thay bằng W - ul). Tất cả chúng đều đang đóng vai trò
Hình 3. Khối trượt tại Đoàn Kinh tế Quốc phòng 337.
là tác nhân ảnh hưởng làm suy giảm hệ số ổn định theo thời gian và đến đợt mưa bão này yếu tố mưa với cường độ lớn trở thành nổi trội, quyết định, gây ra trượt. Đấy là diễn giải nguyên nhân, cơ chế trượt dưới góc độ toán học. Dưới góc độ địa chất diễn giải cơ chế trượt phức tạp hơn vì giải thích phải hợp lý, phải phù hợp với các dấu hiệu biểu hiện khi xảy ra trượt trong khi thực tế các sự cố trượt rất đa dạng. Với tư cách là chuyên gia địa chất trong thành phần đoàn cán bộ của Bộ Xây dựng đi thị sát thực địa các khối trượt đã xảy ra, chúng tôi đã thu thập được khá nhiều thông tin. Trong khuôn khổ một bài báo chúng tôi sẽ cố gắng giải thích ở mức có thể tất cả những gì nhìn thấy, nghe thấy, được chất vấn và những gì tiếp nhận được từ truyền thông. Trước hết là về khối trượt ở Trạm kiểm lâm 67. TS Vũ Bằng trong bài “Bí ẩn vụ sạt lở ở Trạm kiểm lâm 67 gần thủy điện Rào Trăng 3” đăng trên báo “Người đưa tin” – Tạp chí điện tử của Hội Luật gia Việt Nam ra ngày 21/10/2020 đã không giải thích được cơ chế trượt nên giật tít bài báo như trên. Thông tin mà TS Vũ Bằng có được nhưng không giải thích được là:
1. Người bị vùi lấp cách khá xa vị trí quả núi sạt lở.
2. Khu nhà xây kiên cố được thay thế bằng một bình nguyên mênh mông bùn đất và dường như không bị bao bọc bởi bất cứ quả núi đất nào gần đó.
3. Nghe tiếng nổ ầm, khoảng 5 giây sau, bật đèn pin lên thì thấy đất đá tất thảy đều đã lừng lững xung quanh. Vài phút sau,
những người sống sót lại nghe loạt tiếng ầm ầm không biết từ đâu vọng lại.
4. Đất đá sạt lở tự vận động bằng nội lực trên nền đất rừng gần như không có độ dốc “thực sự rất khó hình dung”.
Chúng tôi đã đến xem trực tiếp khối trượt này và xác nhận các thông tin trên, xin bổ sung, thủ trưởng đơn vị đoàn cán bộ Quân khu 4 cho biết khoảng cách từ chân núi nơi xảy ra trượt đến hàng rào của trạm kiểm lâm là 1,7 km. Trước hết xin giải thích về tiếng nổ. Nếu trượt mái đá thì thường là “trượt nhanh”, phát ra tiếng nổ là chuyện bình thường vì đó là thời điểm lực gây trượt thắng lực chống trượt, nổ do đá bị cắt để hình thành mặt trượt hoàn chỉnh. Trong vụ trượt này có người không phải là dân địa chất nhưng có kinh nghiệm, nghe tiếng nổ đã hô hào mọi người bỏ chạy nên đã cứu sống được 7 người. Đây cũng là kinh nghiệm mà mọi người nên ghi nhớ. Đối với trượt trong nền đất thường là trượt chậm do đất “không kháng cự” khi có ứng suất mà dễ dàng biến dạng theo, vì vậy không có tiếng nổ, ví dụ như khối trượt lớn ở đồn biên phòng Chalo mà cũng xảy ra trong đợt mưa lũ này. Khối trượt này kéo dài hơn 10 tiếng kể từ khi được phát hiện cho đến khi trượt hoàn thành. Trường hợp ở Trạm kiểm lâm 67 trượt cũng xảy ra trong nền đất tàn tích nhưng mặt trượt phát triển xuống sâu, vào trong đới phong hóa mạnh đến vừa, nơi mà đất có lẫn nhiều khối tảng lớn.
Để giải thích các thông tin nêu trong điểm 1, 2, 4 ta quay lại hình 1. Hình 1 chụp gần chính diện khối trượt nên không thấy được địa hình trước khối trượt mà TS Vũ Bằng gọi là “bình địa”. Nhưng hình chụp nghiêng cho thấy khối trượt đó hình thành trên cao, ở lưng chừng sườn núi, trượt 1700m qua “vùng bình địa”, qua khu vực doanh trại vùi lấp nhà. Phân tích cơ chế khối trượt về mặt cơ học không có gì bí hiểm mà vẫn tuân theo quy luật “lực kháng trượt thua lực gây trượt nên trượt xảy ra” vậy thôi. Sự phức tạp ở đây là do địa hình. Theo mô tả của thủ trưởng đơn vị - người tiếp chúng tôi thì trước khi trượt giữa chân quả núi và doanh trại có một gò đồi Khối trượt hình thành từ trên cao, gây nổ bắt đầu trượt xuống. Vì khối trượt rất lớn, sườn núi dốc nên mặt trượt dốc và là trượt nhanh vì thế nó có động năng rất lớn, khi gặp gò đồi nó đẩy trượt luôn (gây tiếng nổ thứ hai) tạo “vùng bình địa” như TS Vũ Bằng đã thấy. Vật liệu của gò đồi này bị đẩy trượt góp thêm vào làm cho thể tích khối đất trượt càng to lớn hơn làm vùi lấp doanh trại.
Như đã nói ở trên, trượt xảy ra trên sườn núi tự nhiên, không có bất cứ tác động nào của con người. Quá trình phong hóa đã tạo nên tầng đất tàn tích đủ dày, biến đá thành đất với chỉ tiêu đủ thấp, địa hình bị xói mòn đủ dốc và cuối cùng lượng mưa đủ lớn thì trượt sẽ xảy ra. Vấn đề ở đây là các nhân tố ảnh hưởng gây tác động làm suy giảm hệ số ổn định mới chỉ gần đến ngưỡng như mọi năm. Nếu lượng mưa cũng chỉ bằng mọi năm thì trượt vẫn có thể chưa xảy ra tuy nhiên do năm này mưa với cường độ quá lớn làm cho đất quá bão hòa. Lượng nước dư thừa sau khi đất đã bão hòa sẽ chảy thành dòng chảy mặt cùng với dòng chảy ngầm của nước bão hòa tạo nên áp lực thủy động thêm vào nhóm lực gây trượt làm trượt đất.
Hình 4. a- Phân thỏi khối trượt; b/ Các lực tác dụng lên thỏi; c/ xét thêm lực tương tác
Hình 5. Mặt cắt minh họa khối trượt và khoảng cách đến doanh trại bộ đội