4. Kết quả dự kiến đạt được
3.2.3. Phõn tớch nguyờn nhõn gõy sạt lở bờ tả sụng Lam
Dọc theo tuyến bờ tả sụng Lam cú rất nhiều đoạn bờ sụng cú hỡnh dạng khỏc nhau, tuy nhiờn cú thể phõn thành 5 đoạn đường bờ sụng đặc trưng: 1A; 1B; 2A; 2B; 3B như trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hỡnh dạng cỏc đoạn bờ sụng Lam đặc trưng
T
T Hỡnh dạng Tỡnh trạng
1 Đoạn bờ thẳng 1A: Đó cú cụng trỡnh 1B: Chưa cú cụng trỡnh 2 Đoạn bờ cong lừm 2A: Đó cú cụng trỡnh
2B: Chưa cú cụng trỡnh 3 Đoạn bờ cong lồi 3B: Chưa cú cụng trỡnh
Mỗi đoạn bờ sụng đặc trưng cú diễn biến sạt lở bờ khỏc nhau, qua nhiều nghiờn cứu ta thấy cỏc yếu tố làm gia tăng lực gõy trượt chớnh là cỏc yếu tố tỏc động lờn khối đất gõy trượt, làm gia tăng trọng lượng khối đất này, cũn cỏc yếu tố làm giảm lực chống trượt là những yếu tố làm trọng lượng khối đất chống trượt nhỏ đi, làm lực liờn kết giữa khối đất với bờ giảm đi. Cụ thể cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến sạt lở bờ sụng như sau:
Vận tốc của dũng chảy: Khi vận tốc của dũng chảy lớn hơn vận tốc cho phộp của lũng dẫn thỡ lũng dẫn sẽ bị bào xúi, làm cho lũng dẫn ngày một sõu thờm, chõn mỏi bờ dốc đứng đụi khi sẽ xuất hiện hàm ếch, kết quả dẫn tới lực chống trượt cho khối đất mỏi bờ giảm, khối đất mỏi bờ mất cõn bằng gõy nờn hiện tượng trượt theo cung trũn hay sạt lở từng mảng. Như vậy khi tốc độ của dũng chảy trong thực tế lớn hơn so với với vận tốc khụng xúi của lũng dẫn và đặc biệt vào mựa lũ vận tốc của dũng chảy lớn, khi đú khả năng gõy bào xúi của dũng chảy sẽ rất lớn dẫn đến nguy cơ sạt lở bờ. Tốc độ sạt lở bờ sụng nhanh hay chậm ngoài sự phụ thuộc vào khả năng bào xúi của dũng chảy cũn phụ thuộc vào thời gian duy trỡ khả năng bào xúi
đú. Thời gian duy trỡ ngắn thỡ tốc độ xúi lở chậm, thời gian duy trỡ dài thỡ tốc độ xúi lở diễn ra nhanh. Trờn tổng thể đoạn sụng Lam ta thấy rằng vị trớ cú vận tốc dũng chảy tập trung lớn thường là:
- Tại những đoạn sụng cú mặt cắt co hẹp đột ngột: Tại những đoạn sụng này do, cấu tạo lũng sụng và tỏc động của cụng trỡnh gõy co hẹp mặt cắt đột ngột, làm tăng vận tốc dũng chảy dễ gõy xúi lở lũng và bờ sụng.
- Tại những đoạn sụng phõn lạch khụng ổn định: Do tỉ lệ phõn lưu thay đổi, hoặc cỏc lạch thay đổi giai đoạn phỏt triển, suy vong, lạch cú lưu lượng đơn vị tăng sẽ bị xúi và gõy sạt lở.
- Tại những đoạn sụng cong: ở đõy do tỏc động của dũng chảy vũng mà nguyờn nhõn của nú là dũng chảy đi qua đoạn sụng cong gõy ra lực quỏn tớnh li tõm, dưới tỏc dụng của lực quỏn tớnh li tõm, mặt nước hỡnh thành một độ dốc ngang, do đú dũng chảy trờn mặt hướng về phớa bờ lừm, gõy xúi lở, ngược lại dũng chảy đỏy hướng sang phớa bờ lồi gõy bồi lắng ở đỏy. Dũng ỏp lực này bào xúi lũng dẫn, tạo ra cỏc hố xúi cục bộ, giống như hố xúi ở đầu cỏc mỏ hàn. Hố xúi cục bộ càng sõu, càng ộp sỏt bờ lừm càng gõy mất ổn định cơ học cho đất bờ, nhất là trong trường hợp lớp đất dưới yếu hơn lớp đất trờn. Bờ lừm do xúi lở nờn càng cong thờm.
Yếu tố quan trọng ở xúi lở cỏc đoạn sụng này là: Gúc xụ của dũng chủ lưu vào bờ lừm, kết cấu đất bờ và đỏy sụng, độ sõu và vị trớ hố xúi cục bộ.
+ Cỏc lớp đất cú tớnh chất cơ lý thấp
Dọc theo tuyến bờ tả sụng Lam, cú nhiều đoạn địa chất cú cỏc tớnh chất cơ lý thấp, làm giảm khả năng liờn kết giữa cỏc lớp đất, dẫn đến tớnh khỏng trượt của khối đất bờ, lũng dẫn kộm gõy nờn hiện tượng sạt lở bờ rất nghiờm trọng.
+ Áp lực súng tỏc dụng vào bờ
Dưới tỏc dụng của súng (ỏp lực súng), mỏi bờ sụng bị phỏ vỡ kết cấu, cỏc hạt bựn cỏt thuộc một bộ phận của lũng dẫn bị tỏch rời và vận chuyển đi, nếu quỏ trỡnh trờn diễn ra lõu dài, liờn tục chõn mỏi bờ sẽ bị xúi tạo thành hàm ếch dẫn đến khối đất bờ mất ổn định và sạt lở. Súng tỏc động gõy xúi lở bờ sụng phải đảm bảo cỏc điều kiện sau:
- Áp lực súng tỏc động vào bờ phải lớn hơn lực cố kết của đất cấu tạo bờ sụng.
- Vận tốc dũng chảy ven bờ do súng tạo ra, phải đủ lớn để bào mũn và vận chuyển bựn cỏt đi nơi khỏc.
- Súng tỏc động liờn tục và duy trỡ trong thời gian dài.
+ Mưa, lũ rỳt, triều rỳt, làm khối đất bờ bóo hoà nước tăng khối lượng mỏi, dẫn đến lực gõy trượt tăng lờn dễ gõy nờn hiện tượng sạt lở bờ.
+ Chất tải trọng lờn mộp bờ sụng: Cũng là nhõn tố làm tăng trọng lượng khối đất mỏi bờ sụng, dẫn đến lực gõy trượt tăng lờn.
Qua cỏc phõn tớch ở trờn ta thấy hiện tượng sạt lở bờ tả sụng Lam ở từng vị trớ được tổng hợp theo bảng 3.3
Bảng 3.3. Hiện tượng và cỏc yếu tố tỏc động chớnh trờn cỏc đoạn đặc trưng
Đoạn đặc trưng
Hiện tượng Cơ chế phỏ hỏng
cú thể cú Yếu tố tỏc động chớnh 1A Khụng bồi, khụng xúi Trượt mỏi, lỳn, đứt góy mỏi - Khai thỏc cỏt đỏy sụng - Cỏc lớp đất cú tớnh chất cơ lý thấp - Dao động mực nước triều lờn xuống
- Súng cục bộ trong mựa mưa bóo tỏc động vào mỏi bờ
1B Xúi chõn, trượt mỏi Xúi chõn, tạo cỏc hàm ếnh dẫn đến trượt mỏi - Vận tốc dũng chảy lớn ỏp sỏt bờ
- Mưa gõy bảo hoà nước - Khai thỏc cỏt đỏy sụng - Súng do tàu thuyền qua lại và trong mựa mưa bóo
- Cỏc lớp đất cú tớnh chất cơ lý thấp
- Chờnh lệch mực nước trong đồng và ngoài sụng lớn
- Mực nước triều lờn xuống
2A Xúi chõn cụng trỡnh dẫn đến sạt mỏi Xúi chõn cụng trỡnh, dẫn đến trượt mỏi, lỳn, đứt góy mỏi mất ổn định kết cấu chõn kố - Dũng chảy ỏp sỏt bờ mang theo bựn cỏt tại chõn đi
Đoạn đặc trưng
Hiện tượng Cơ chế phỏ hỏng
cú thể cú Yếu tố tỏc động chớnh
2B Xúi chõn, xúi mặt bói, trượt mỏi
Xúi chõn, xúi mặt bói tạo cỏc hàm ếnh dẫn đến trượt mỏi
- Vận tốc dũng chảy lớn, ỏp sỏt bờ mang theo bựn cỏt tại chõn đi
- Dũng chảy vũng đào xúi đỏy và xúi bề mặt bói
- Khai thỏc cỏt đỏy sụng - Súng do tàu thuyền qua lại và trong mựa mưa bóo
3B Bồi - - Dũng chảy vũng đưa bựn cỏt
đến