Qua tài liệu thí nghiệm các mẫu đất trong các hố đào, hố khoan khảo sát trên toàn bộ chiều dài của phân đoạn tuyến này thì các chỉ tiêu cơ lý trung bình của lớp đất được lấy theo các giá trị sau đây
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất thuộc phân đoạn 3
Stt Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Lớp 1: Sét lẫn dăm sạn màu nâu vàng. Trạng thái nửa cứng
1 T hà nh p hầ n hạ t (% ) Sạn sỏi 28.1 Cát 20.2 Bụi 17.0 Sét 34.8 2 Độ ẩm giới hạn chảy Wt % 51.51 3 Độ ẩm giới hạn dẻo Wp % 29.89 4 Độ ẩm tự nhiên W % 33.76 5 Chỉ số dẻo Wn % 21.62 6 Độ sệt B 0.18
7 Khối lượng thể tích tự nhiên w
g/cm3 1.89
8 Khối lượng thể tích khơ c g/cm3 1.41
9 Khối lượng riêng g/cm3 2.71
10 Hệ số lỗ rỗng tự nhiên e0 0.921 11 Độ lỗ rỗng n % 47.93 12 Độ bão hoà G % 99.39 13 Góc ma sát trong tự nhiên tn ( độ ) 23 000
Góc ma sát trong khi bão hịa bh 18037
14 Lực dính kết ở trạng thái tự nhiên Ctn KG/cm2 0.318
Lực dính kết khi bão hịa Cbh 0.131
15 Hệ số nén lún a cm2/KG 0.035
Lớp 2: Đá bột kết phong hóa mạnh màu nâu vàng
1 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 2.59
2 Khối lượng riêng g/cm3 2.68
3 Cường độ kháng nén khi khô Rk DaN/cm2 30.2
4 Độ ẩm tự nhiên W % 3.9
Nguồn: Kết quả thí nghiệm tại Trung tâm thí nghiệm và kiểm định cơng trình 533- Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
3.1.6.4. Đoạn 4 : Km129 đến Km 137
- Đặc điểm địa hình địa mạo: Trên phân đoạn này tuyến đường đi qua các đồi, núi cao, bên phải tuyến đường cũ là vực sâu, mức độ phân cắt của địa hình rất lớn. địa hình có độ dốc khoảng 50-70 độ. Đặc điểm của tuyến này là có nhiều cung đường đựợc thi cơng cải tạo không theo tuyến cũ mà cắt ngang qua đồi núi tạo tuyến mới. Tuyến mới được xử lý cắt cua để đảm bảo bán kính cong và các yếu tố kỹ thuật khác. Chính tại nhưng điểm này khi thi công đã đào ủi một khối lượng khá lớn, phá vỡ cân bằng của mái đất nên gây ra hàng loạt các điểm trượt, sạt lở.
- Đặc điểm địa chất cơng trình: Theo tài liệu khảo sát, tại phân đoạn này gồm các lớp đất, đá như sau:
Lớp 1: Sét pha cát lẫn dăm sạn màu xám nâu – xám vàng. Trạng thái dẻo cứng, đơi chỗ đất có trạng thái dẻo mềm. Lớp này xuất hiện liên tục, đôi khi bị chia cắt tại các khe hẻm nhỏ, bề dày của lớp đến hàng chục mét
Lớp 2: Đá bột kết phong hố hồn tồn đến mạnh, màu xám nâu- nâu sẫm. Lớp này nằm dưới lớp 1 và xuất hiện ở độ sâu hàng chục mét.
- Các hiện tượng địa chất động lực cơng trình: các hiện tượng địa chất động lực cơng trình: Hiện tượng trượt xảy ra trên phân đoạn này với mức độ mãnh liệt có tới hàng trăm điểm trượt, sạt lớn đường chân trượt kéo dài hàng trăm mét, khối lượng đất đá bị trượt lên tới hàng ngàn khối. Theo thống kê tại thời điểm khảo sát thì ngồi hàng trăm điểm sạt, trượt với quy mơ nhỏ có tới 6 khối trượt có quy mơ rất lớn kéo dài hàng trăm mét, cao độ giữa đỉnh trượt và chân trượt lên tới mấy chục mét, có điểm trượt cả nền đường kéo theo hàng ngàn khối đất đấ xuống vực, có đoạn làm đứt đường hiện tại.
Hình 3.13 Mặt cắt ngang ĐCCT 4-4, phân đoạn 4
Bảng 3..5. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất thuộc phân đoạn 4
Stt Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Lớp 1: Sét lẫn dăm sạn màu xám vàng loang nâu đỏ. Trạng thái dẻo mềm
1 T hà nh p hầ n hạ t (% ) Sạn sỏi 24.2 Cát 49.4 Bụi 16.2 Sét 10.2 2 Độ ẩm giới hạn chảy Wt % 30.22 3 Độ ẩm giới hạn dẻo Wp % 19.12 4 Độ ẩm tự nhiên W % 24.62 5 Chỉ số dẻo Wn % 11.10
6 Độ sệt B 0.49 7
Khối lượng thể tích tự nhiên w
g/cm3
1.93
7
Khối lượng thể tích khi bão hịa bh
g/cm3
2.01
8 Khối lượng thể tích khơ c g/cm3 1.55
9 Khối lượng riêng g/cm3 2.68
10 Hệ số lỗ rỗng tự nhiên e0 0.734
11 Độ lỗ rỗng n % 42.24
12 Độ bão hồ G % 90.31
13 Góc ma sát trong ở trạng thái tự nhiên tn
( độ ) 15
029
Góc ma sát trong khi bão hịa bh 10020
14 Lực dính kết ở trạng thái tự nhiên Ctn KG/cm2 0.231
Lực dính kết khi bão hịa Cbh 0.105
15 Hệ số nén lún a cm2/KG 0.031
Lớp 2: Đá bột kết phong hóa mạnh màu nâu đỏ
1 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 2.56
2 Khối lượng riêng g/cm3 2.68
3 Cường độ kháng nén khi khô Rk DaN/cm2 42.20
4 Cường độ kháng nén khi bão hòa Rbh DaN/cm2 17.50
5 Hệ số hóa mềm 0.42
Nguồn: Kết quả thí nghiệm tại Trung tâm thí nghiệm và kiểm định cơng trình 533- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
3.1.6.5. Đoạn 5 : Km137 đến Km 150
- Đặc điểm địa hình địa mạo: Trên phân đoạn này tuyến đường đi qua các dãy núi đá vôi và xen kẽ với các đồi thấp, các các thung lũng nhỏ, hẹp, địa hình có độ phân cắt rất lớn
- Đặc điểm địa chất cơng trình: Theo tài liệu khảo sát, tại phân đoạn này gồm các lớp đất, đá như sau:
nửa cứng., sức chịu tải tính tốn quy ước của lớp trong điều kiện bình thường khá cao. Lớp này xuất hiện khơng liên tục mà chỉ tồn tại ở các khu đồi thấp, và bị chia cắt tại các khe hẻm nhỏ, các dãy núi đá vôi bề dày của lớp biến thiên từ 1mét đến 6mét.
Lớp 2: Đá bột kết phong hố hồn tồn đến mạnh, màu xám nâu- nâu sẫm. Lớp này nằm dưới lớp 1 và xuất hiện ở độ sâu từ 1 đến 6m. Đặc biệt có chỗ lớp này xuất hiện ngay trên mặt do q trình bóc mịn tạo ra.
Lớp 3: Đá vơi màu xám xanh, có các vân máu trắng. Lớp này đa số lộ ra trên ta kuy dương của tuyến đường, đôi khi trên các chỗ trũng cũng tồn tại một lớp mỏng set, sét pha màu nâu vàng, nâu đỏ nhưng bề dày không lớn, khoảng 0.5 mét, không đáng kể.
- Các hiện tượng địa chất động lực cơng trình: Các hiện tượng địa chất động lực cơng trình như sạt lở, trượt trên phân đoạn này ít xảy ra, vách taluy dương là đá vôi khá ổn định. Ngồi ra tại các vị trí vách taluy dương là sét pha trên nền đá sét bột kết phong hóa thì độ dốc địa hình khơng lớn nên ít xảy ra trượt. Trên phân đoạn này chỉ có 01 điểm trượt lớn tại km 140+300 -km140+360.
Hình 3.14 Mặt cắt ngang ĐCCT 2-2, phân đoạn 5
Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất thuộc phân đoạn 5
Stt Các chỉ tiêu cơ lý Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Lớp 1: Sét lẫn dăm sạn màu xám vàng–xám nâu. Trạng thái nửa cứng
1 T hà nh p hầ n hạ t ( % ) Sạn sỏi 34.4 Cát 37.1 Bụi 15.1 Sét 13.4 2 Độ ẩm giới hạn chảy Wt % 31.30 3 Độ ẩm giới hạn dẻo Wp % 20.39 4 Độ ẩm tự nhiên W % 22.36 5 Chỉ số dẻo Wn % 10.91 6 Độ sệt B 0.18
Khối lượng thể tích khi bão hịa bh 1.95
8 Khối lượng thể tích khơ c g/cm3 1.55
9 Khối lượng riêng g/cm3 2.69
10 Hệ số lỗ rỗng tự nhiên e0 0.738
11 Độ lỗ rỗng n % 42.45
12 Độ bão hoà G % 81.53
13 Góc ma sát trong ở trạng thái tự nhiên tn
(độ) 21
042
Góc ma sát trong khi bão hòa bh 17015
14 Lực dính kết ở trạng thái tự nhiên Ctn KG/cm2 0.359
Lực dính kết khi bão hòa Cbh 0.241
15 Hệ số nén lún a cm2/KG 0.028
Lớp 2: Đá bột kết phong hóa mạnh màu nâu xám, nâu đỏ
1 Khối lượng thể tích tự nhiên w g/cm3 2.52
2 Khối lượng riêng g/cm3 2.69
3 Cường độ kháng nén 1 trục khi khô Rk DaN/cm2 4.70
4 Độ ẩm tự nhiên W % 4.68
Nguồn: Kết quả thí nghiệm tại Trung tâm thí nghiệm và kiểm định cơng trình 533- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
Chương 4.
Hiện tượng trượt bờ dốc xảy ra trên tuyến đường
4.1. Giới thiệu chung.
Tuyến đường quốc lộ 12A có điểm đầu tuyến là ngã ba Khe Ve được nối vào đường Hồ Chí Minh, điểm cuối tuyến là cửa khẩu Quốc tế ChaLo tại biên giới Việt – Lào.
Đây là tuyến đường mòn được sử dụng từ kháng chiến chống Mỹ sau nhiều lần được cải tạo, rải nhựa bề mặt nhưng quy mơ khơng lớn và khơng đồng bộ. Trong q trình thi cơng sửa chữa và sử dụng, hiện tượng trượt, sạt lở xảy ra nhiều với các mức độ khác nhau.
Cuối năm 2001 Bộ Giao thơng vận tải có Quyết định số 14/8/2002/QĐ-GTVT ngày 13/5/2002 về việc cải tạo nâng cấp Quốc lộ 12A và giao cho Ban Quản lý Dự án chun ngành Giao thơng Quảng Bình làm chủ đầu tư.
Khi tuyến đường cũ chưa được nâng cấp cải tạo, mái ta luy dương khá thoải, đất đá nằm trong trạng thái cân bằng, hiện tượng mất ổn định chưa xảy ra khi đơn vị thi công tiến hành thi công cải tạo tuyến đường đã đào ủi vào ta luy dương để mở rộng lòng đường và xử lý các đoạn cua, cong đã làm cho mái ta luy nhiều đoạn trên tuyến đường mất trạng thái cân bằng và dẫn đến hiện tượng sụt trượt ta luy.
Đơn vị tư vấn khảo sát thiết kế được lựa chọn là Công ty Tư vấn xây dựng Giao thông 533-Tổng cơng ty Xây dựng cơng trình Giao thơng 5.
4.2. Các khối trượt chính trên quốc lộ 12A.
Trên toàn bộ tuyến đường quốc lộ 12a từ Khe Ve đi cửa khẩu Cha Lo tỉnh Quảng Bình có hàng trăm những điểm trượt, sạt lở ta luy dương và nền đường, các điểm sạt lở, khối trượt có quy mơ lớn, nhỏ khác nhau. Đường chân trượt có chiều dài từ vài mét đến hàng trăm mét, khoảng cách từ đỉnh trượt đến chân trượt thay đổi từ một vài mét đến hàng chục mét và thể tích khối trượt thay đổi từ vài trăm mét khối đến hàng nghìn, chục nghìn mét khối, các khối trượt điển hình được thống kê, mơ tả sau đây:
4.2.1. Khối trượt Km117+910 - Km118.137
Hình 4.1. Sơ đồ khối trượt Km117+910 – Km118.137 Nguồn: Phịng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533 Nguồn: Phòng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
Khối trượt này có đường chân trượt dài khoảng 227mét, cao độ đỉnh trượt chỗ cao nhất khoảng 189mét, chỗ thấp nhất khoảng 175mét, chênh cao giữa đỉnh trượt cao nhất và thấp nhất khoảng 14mét, cao độ mặt đường tại đoạn xảy ra trượt khoảng 166mét, đường đỉnh trượt là đường cong uốn lựợn, thu nhỏ lại tại Km117+980mét. Qua khảo sát cho thấy đất đá trên mặt trượt là sét, sét pha lẫn nhiều dăm sạn, đá tảng, hịn lăn phong hóa mạnh đến gần hồn tồn, mặt trượt xảy ra trên đới tiếp xúc giữa tầng phủ và tầng đá gốc. Đây là khối trượt lớn, tại thời điểm khảo sát toàn bộ khối lượng đất đá bị trượt đổ hết xuống đường và vực sâu với khối lượng rất lớn.
4.2.2. Khối trượt Km118+483-Km118+630 TD62 TD62 K2 69 73 TD62A TC62 K6 72 K5 K4 71 P62 70 K3 P62A
Hình 4.2. Sơ đồ khối trượt Km118+483-Km118+630
Nguồn: Phịng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
Khối trựợt này có cao độ đỉnh khối trượt khoảng 240mét, cao độ đường chân trượt khoảng 219mét. Chênh cao giữa đỉnh trượt và chân trượt khoảng 21mét, qua công tác khảo sát cho thấy cự ly dịch chuyển của khối trượt khoảng 11 mét, đất đá trên khối trượt đổ hết xuống lịng đường và vực bên trái tuyến, thể tích khối trượt ước tính hàng nghìn khối. Mặt trượt là đới tiếp xúc giữa tầng phủ và nền đá gốc bao gồm sét pha lẫn nhiều đá tảng, hịn lăn kích thước lớn chưa phong hóa hết, mức độ gắn kết giữa tầng phủ và đới phong hóa vật lý này khi có trười mưa lũ là rất yếu. điều này đã thúc đẩy hiện tượng trượt xảy ra với tốc độ nhanh và quy mô lớn.
4.2.3. Khối trượt Km118+483-Km118+630
trượt khoảng 198 mét, cao độ đường chân trượt khoảng 151mét, chênh cao giữa đỉnh khối trượt chỗ cao nhất với chân trượt khoảng 50mét, thể tích khối trượt ước tính hàng nghìn mét khối. Khối trượt này xảy ra trên đoạn taluy dương có địa hình rất dốc, bề dày tầng phủ khá lớn, khối trượt này xảy ra sau khi đơn vị thi cơng cải tạo mở rộng lịng đường đã đào vào ta luy dương khá nhiều. Toàn bộ đất đá của khối trượt đổ xuống lịng đường gây ách tắc giao thơng.
đi C HA LO
đi k he ve
Hình 4.3. Sơ đồ khối trượt Km119+301-Km119+ 409
ảnh 4.1. Khối trượt Km119+301-Km119+ 409 4.2.4. Khối trượt Km129+210- Km129+400 4.2.4. Khối trượt Km129+210- Km129+400 đi C HA LO đi k he v e
Hình 4.4. Sơ đồ khối trượt Km129+210- Km129+400
Nguồn: Phịng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
Đây là khối trượt có chiều dài đường chân trượt khoảng 150mét, khối trượt có hình dáng giống như một chiếc quạt, đỉnh khối trượt nhỏ và xịe rộng dần về phía vực. Trên đỉnh, khối trượt có bề rộng khoảng 30-40mét sau đó tỏa dần ra và rộng tới khoảng 150mét, cao độ đỉnh khối trượt khoảng 213mét, cao độ chân khối trượt khoảng 165mét. Khối trượt này không xảy ra trên đoạn đường cũ mà xảy ra ngay sau khi đoạn đường được mở mới để cắt cua. Cơng tác khảo sát ngồi hiện trường cho thấy mặt trượt xảy ra tại đới tiếp xúc giữa tầng phủ và nền đá gốc bị phong hóa. tại mặt trượt có nhiều hịn lăn, đá tảng với đủ các loại kích thước khác nhau, có chỗ đá
gốc lộ ra. 4.2.5. Khối trượt Km129+431đến Km129+771 đ i K H E V E đ i CH A L O
Hình 4.5. Sơ đồ khối trượt Km129+431đến Km129+771 Nguồn: Phòng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533 Nguồn: Phịng khảo sát địa hình- Cơng ty Cổ phần Tư vấn xây dựng 533
Khối trượt này có bề rộng chân trượt khoảng 340mét mét và chia thành hai khối nhỏ liền nhau, phần chính của khối trượt có hình dáng như một tam giác cân có cạnh đáy khoảng 220mét, phần chính này đã trượt trước và sau đó kéo theo phần nhỏ bên cạnh trượt theo. Cao độ đỉnh khối trượt khoảng 245mét, cao độ chân khối trượt khoảng 216mét. Khối trượt này xảy ra trên một đoạn tuyến vừa mới đựợc mở mới để cắt cua cho đoạn tuyến của đường cũ, qua công tác khảo sát cho thấy cự li dịch
chuyển của khối trượt khoảng 4-5 mét. Thể tích khối trượt rất lớn, ước tính khoảng mấy nghìn đến hàng chục nghìn mét khối
4.2.6. Khối trượt Km130+266-Km130+423
Khối trượt này có đường chân trượt khoảng hơn 157 mét, cao độ đỉnh trượt nơi cao nhât là 220m, nơi thấp nhất là 204 m, cao độ đường chân trượt là 196m . Khối trượt này xảy ra trên đoạn tuyến mở mới để cắt cua cho tuyến cũ, cự li dich chuyển