Nghiên cứu đánh giá và dự báo chi tiết hiện tượng trượt, lở và xây dựng các giải pháp phòng chống cho thị trấn cốc pài huyện xí mần, tỉnh hà giang

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN ĐỊA CHẤT


CHƯƠNG TRÌNH KH&CN CẤP NHÀ NƯỚC KC.08/06-10







BÁO CÁO TỔNG HỢP ĐỀ TÀI CẤP NHÀ NƯỚC

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO CHI TIẾT
HIỆN TƯỢNG TRƯỢT-LỞ VÀ XÂY DỰNG CÁC GIẢI
PHÁP PHÒNG CHỐNG CHO THỊ TRẤN CỐC PÀI
HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG
Mã số KC.08.33/06-10

8635


Hà Nội - 2009
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN ĐỊA CHẤT

CHƯƠNG TRÌNH KH&CN CẤP NHÀ NƯỚC KC.08/06-10




ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ DỰ BÁO CHI TIẾT
HIỆN TƯỢNG TRƯỢT-LỞ VÀ XÂY DỰNG CÁC GIẢI
PHÁP PHÒNG CHỐNG CHO THỊ TRẤN CỐC PÀI
HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG
Mã số KC.08.33/06-10

Chủ nhiệm đề tài : TS. Trần Trọng Huệ





















Hà Nội - 2009

i
MỤC LỤC


MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. HIỆN TRẠNG, NGUYÊN NHÂN, CƠ CHẾ HÌNH THÀNH VÀ ĐỘNG
LỰC PHÁT TRIỂN CỦA QUÁ TRÌNH TRƯỢT KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀI,
HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG 18
1.1. Hiện trạng trượt khu vực nghiên cứu 19
1.1.1. Đặc điểm một số khối trượt điển hình: 19
1.1.2. Phân loại các khối trượt 34
1.1.3. Đánh giá tổng hợp về đặc đ
iểm trượt khu vực nghiên cứu 42
1.2. Phân tích các yếu tố chi phối quá trình trượt tại khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang 45
1.2.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực nghiên cứu. 45
1.2.2. Cấu trúc địa chất. 50
1.2.3. Hiện tượng phong hóa. 62
1.2.4. Đặc điểm khí tượng thủy văn và địa chất thủy văn 72
1.2.5. Mức độ ổn định của đất đá theo diệ
n phân bố và theo độ sâu. Tính chất cơ lý
của đất đá khu vực nghiên cứu. 94
1.2.6. Các hoạt động nhân sinh. 106
1.3. Nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế hình thành, động lực phát triển của quá trình
trượt. 112
1.3.1. Nguyên nhân trực tiếp gây trượt trong khu vực nghiên cứu 112
1.3.2. Cơ chế hình thành và động lực phát triển của quá trình trượt trong khu vực
nghiên cứu 125
CHƯƠNG 2. CẢNH BÁO NGUY CƠ VÀ DỰ BÁO ĐỘ NGUY HIỂM CỦA HIỆN

TƯỢNG TRƯỢT T
ẠI THỊ TRẤN CỐC PÀI, 131
2.1. Phương pháp luận về cảnh báo nguy cơ trượt cho vùng cụ thể ở tỷ lệ lớn
(1:10.000). 131
2.1.1. Quy trình cảnh báo nguy cơ trượt đất. 131
2.1.2. Các yếu tố chủ yếu quyết định quá trình trượt đất. 131
2.2. Xây dựng sơ đồ cảnh báo nguy cơ trượt thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần tỷ lệ
1:10.000. 132
2.2.1. XD sơ đồ mức
độ trượt đất theo độ dốc, tỷ lệ 1/10.000 132
2.2.2. XD sơ đồ mức độ trượt đất theo loại thạch học công trình, tỷ lệ 1/10.000. 137
2.2.3. XD sơ đồ mức độ trượt đất theo mật độ nứt nẻ của đất đá, tỷ lệ 1/10.000 140
2.2.4. Xây dựng sơ đồ mức độ trượt đất theo giá trị phân bố độ sâu mực nước ngầm,
tỷ lệ 1/10.000 143
2.2.5. Xây d
ựng sơ đồ mức độ trượt đất theo vỏ phong hóa, tỷ lệ 1/10.000 147
2.2.6. Xây dựng sơ đồ mức độ trượt đất theo mật độ các điểm trượt, tỷ lệ 1/10.000 150



ii
2.2.7. Tổng hợp, xử lý tài liệu, xây dựng sơ đồ cảnh báo nguy cơ trượt đất khu vực thị
trấn Cốc Pài tỷ lệ 1/10.000 154
2.3. Xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ trượt theo hệ số ổn định trượt tại khu vực trọng
điểm thị trấn Cốc Pài tỷ lệ 1:5.000. 159
2.3.1. Thiết lập mạng lưới tối ưu dùng tính toán hệ số ổ
n định trượt trong khu vực
nghiên cứu 159
2.3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu đặc trưng đưa vào tính ổn định của từng ô lưới 160
2.3.3. Hiệu chỉnh điều kiện biên của môi trường 163

2.3.4. Thiết lập bản đồ dự báo trượt theo hệ số ổn định trượt tỷ lệ 1/5.000 khu vực
trọng điểm thị trấn Cốc Pài. 164
2.4. Xây dựng bản đồ d
ự báo tổng hợp độ nguy hiểm trượt tại khu vực trọng điểm thị
trấn Cốc Pài tỷ lệ 1:5.000. 170
2.4.1. Các chỉ tiêu để đánh giá độ nguy hiểm trượt 170
2.4.2. Phương pháp thể hiện các chỉ tiêu chi phối độ nguy hiểm trượt trên bản đồ dự
báo khu vực trọng điểm (các bản đồ thành phần). 171
2.4.3. Xây dựng bản đồ tổng hợp dự báo độ nguy hiểm tr
ượt ở khu vực trọng điểm tỷ
lệ 1:5.000 171
2.4.4. XD BĐ dự báo mức độ rủi ro trượt khu vực trọng điểm thị trấn Côc Pài 185
CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG QUAN TRẮC CẢNH BÁO TRƯỢT TẠI THỊ TRẤN CỐC
PÀI, HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG 197
3.1. Cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống quan trắc dự báo tại khối trượt trung
tâm th
ị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần 197
3.1.1. Các PP quan trắc trượt đất và mục tiêu lắp đặt các thiết bị quan trắc 197
3.1.2. Các hệ thống quan trắc trượt đất tiên tiến đã được lắp đặt. 198
3.2. Hệ thống quan trắc dự báo trượt đã lắp đặt tại trung tâm thị trấn Cốc Pài, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang 204
3.2.1. Nguyên lý chungcủa hệ thống 204
3.2.2. Qui trình công nghệ xây dựng hệ thống quan trắc dự
báo trượt đất tại thị trấn
Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 205
3.2.2.1. Lựa chọn vị trí lắp đặt trạm quan trắc và dự báo trượt 205
3.2.2.2. Khoan khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn tại vị trí lắp đặt các
thiết bị quan trắc 208
3.2.2.3. Lắp đặt hai thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng (piezometer) 208
3.2.2.4. Lắp đặt và ghi đo ống vách đo chuyển v

ị ngang bằng các thiết bị ghi đo
xách tay để xác định vị trí của mặt trượt 214
3.2.2.5. Lắp đặt các thiết bị đo chuyển vị ngang loại cố định trong hố khoan tại vị
trí mặt trượt xác định 222
3.2.2.6. Lắp đặt các thiết bị đo mưa cùng hệ thống ghi đo tự động và các thiết bị
điều khiển - liên lạc từ xa 224
3.3. Kết quả quan trắc ban
đầu. 230



iii
3.3.1. Hệ thống thu thập số liệu 230
3.3.2. Kết quả phân tích các số liệu quan trắc trượt. 247
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG TRƯỢT
TỔNG HỢP LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN BỀN
VỮNG 253
4.1. Nghiên cứu dự báo xu hướng phát triển tại thị trấn Cốc Pài 253
4.1.1. Hiện trạng bố trí dân cư và dự báo xu hướng phát tri
ển dân cư của thị trấn Cốc
Pài đến 2020. 253
4.1.2. Dự báo xu hướng PT KT và cơ sở hạ tầng thị trấn Cốc Pài đến 2020 257
4.1.3. Định hướng phát triển nông - lâm nghiêp thị trấn Cốc Pài đến 2020 263
4.1.4. Qui hoạch và sử dụng hợp lý thị trấn để phòng tránh trượt lở. Hạn chế sự phát
triển tại các khu vực có nguy cơ trượt lở đất cao 266
4.2. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp phi công trình. 272
4.3. Các ch
ỉ tiêu kỹ thuật phục vụ công tác kiểm toán các khối trượt điển hình nơi dự
định xây dựng các giải pháp chống trượt 273
4.3.1. Hiện trạng các công trình địa phương đang áp dụng để phòng chống sạt, trượt

lở và diễn biến tải trọng trong khu vực trượt lở 5 năm gần đây 273
4.3.2. Các mô hình tính toán ổn định trượt theo ba kịch bản trạng thái vật lý của đất
khác nhau 276
4.3.3. Nghiên cứ
u đề xuất các vị trí cụ thể cần phải xử lý bằng các giải pháp công
trình 280
4.4. Các giải pháp công trình chi tiết nhằm ổn định trượt tại các khối trượt điển hình
ở trung tâm thị trấn Cốc Pài 296
4.4.1. Nghiên cứu xây dựng và thiết kế giải pháp thu dẫn nước mặt ra khỏi khu vực
trượt, có nguy cơ trượt 296
4.4.2. Nghiên cứu xây dựng và thiết kế giải pháp hệ thống kè mềm 306
4.4.3. Nghiên cứ
u xây dựng và thiết kế giải pháp tạo lớp phản áp để chắn đỡ khối
trượt, cân chỉnh lại mái dốc 312
4.4.4. Nghiên cứu xây dựng và thiết kế giải pháp tạo thảm phủ bề mặt kết hợp hệ
thống thu nước, tiêu nước thích hợp nhằm giảm thiểu quá trình ngấm nước mặt vào
đất đá 319
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 325
TÀI LIỆU THAM KHẢO 327




iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng chương 1
Bảng 1. 1. Thống kê vị trí các điểm trượt lở tại thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần 21
Bảng 1. 2. Các dạng phá huỷ độ ổn định của sườn dốc và mái dốc 35
Bảng 1. 3. Phân loại trượt của ban nghiên cứu đường sá Mỹ 36
Bảng 1. 4. Phân loại trượt theo tốc độ dịch chuyển 36

Bảng 1. 5. Phân chia các dạng chủ yếu của những hiện tượng trọng lực 37
Bả
ng 1. 6. (theo Lomtadze V.D.,1997 và Đỗ Tuyết bổ sung 1999) 40
Bảng 1. 7. (theo F. P. Xavarensky) 40
Bảng 1. 8. Mưa tháng (mm) tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 72
Bảng 1. 9. Các chỉ tiêu đất nguyên dạng tự nhiên 90
Bảng 1. 10. Các chỉ tiêu đất bão hòa nước 90
Bảng 1. 11. Kết quả tính toán tỷ số ổn định trượt tương đối theo độ sâu mực nước ngầm,
độ dốc và độ dày vỏ phong hóa 93
Bảng 1. 12. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý mẫu đá 95
Bảng 1. 13. Bả
ng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý lớp 2 96
Bảng 1. 14. Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý lớp 3 98
Bảng 1. 15. Chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 dùng trong tính toán độ ổn định trượt 116
Bảng 1. 16. Chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 dùng trong tính toán độ ổn định trượt 117
Bảng 1. 17. Các kịch bản với các chỉ tiêu cơ lý của đất khác nhau dùng trong tính toán 121
Bảng 1. 18. Tổng hợp kết quả tính hệ số ổn định theo các kị
ch bản khác nhau 122
Bảng 1. 19. Kết quả phân tích chỉ tiêu cơ lý mẫu đá của 2 đới phong hóa 128
Bảng 1. 20. Sự biến đổi chỉ tiêu cơ lý đất phong hóa khu vực thị trấn Cốc Pài khi thay đổi
trạng thái đối với nước 128
Bảng 1. 21. Sơ đồ phân chia hiện tượng trượt theo tuổi (theo I. V. Pôpov) 129

Bảng chương 2
Bảng 2. 1. Phân bố các cấp độ dốc khu vực thị trấn Cốc Pài 133
Bảng 2. 2. Phân cấp nguy cơ trượt theo độ dốc 135
Bảng 2. 3. Phân bố trượt đất trên khu vực thị trấn Cốc Pài 135
Bảng 2. 4. Phân cấp mức độ trượt đất theo thạch học công trình 138
Bảng 2. 5. Phân cấp mức độ trượt đất theo mật độ nứt nẻ của đất đá 141
Bảng 2. 6. Phân cấp mức độ

trượt đất theo độ sâu mực nước ngầm 145
Bảng 2. 7. Phân cấp mức độ trượt đất theo độ dày vỏ phong hóa 148
Bảng 2. 8. Thang điểm mức độ quan trọng của Saaty 154
Bảng 2. 9. Gán điểm đánh giá của từng hợp phần trong mỗi lớp thông tin thành phần 155
Bảng 2. 10. Nguyên tắc cho điểm đánh giá của từng hợp phần 171
Bảng 2. 11. Phân cấp chịu tác động của các công trình xây dựng 186
B
ảng 2. 12. Gán điểm đánh giá của từng hợp phần 186

Bảng chương 3
Bảng 3. 1. Kết quả ghi đo thiết bị quan trắc áp lực nước lỗ rỗng bằng Piezometer P1 212
Bảng 3. 2. Kết quả ghi đo thiết bị quan trắc áp lực nước lỗ rỗng bằng Piezomet P2 213
Bảng 3. 3. Các thông số kỹ thuật chính của bộ ghi đo và vi xử lý CR1000 226
Bảng 3. 4. Số liệu thu được từ trạm quan trắc lấy đại diện từ ngày 15/09/2010 đến ngày
20/09/2010 và từ ngày 19/12/2010 đến 27/12/2010 231



v
Bảng chương 4
Bảng 4. 1 Các chỉ tiêu cơ lý của đất dùng trong tính toán 278
Bảng 4. 2. Tổng hợp các trường hợp tính toán và hệ số an toàn 279
Bảng 4. 3. Nhận xét các phương pháp giữ ổn định mái dốc 289
Bảng 4. 4. Các đặc trưng lưu vực tại tuyến các công trình 298
Bảng 4. 5. Lượng mưa trung bình tháng của Hà Giang (mm) 299
Bảng 4. 6. Lượng bốc hơi trung bình các tháng (mm) 300
Bảng 4. 7. Kết quả tính toán lượng mưa ngày lớn nhất tại Xín Mần 300
Bảng 4. 8. Kết quả tính toán lư
u lượng đỉnh lũ (m
3

/s) 302
Bảng 4. 9. Chiều sâu dòng chảy trong kênh 304
Bảng 4. 10. Bề rộng kênh 304
Bảng 4. 11. Các thông số chính của kênh 305
Bảng 4. 12. Trị số góc
θ
để xác định mặt trượt khả dĩ trong các trường hợp góc mái dốc
khác nhau 309
Bảng 4. 13. Xác định trị số K
k
với các trường hợp góc dốc 310
Bảng 4. 14. Các chỉ tiêu cơ lý đất dùng trong tính toán 311
Bảng 4. 15. Cao độ, chiều dài cốt và hệ số an toàn ổn định cục bộ (đứt cốt, tụt cốt) của các
lớp cốt bố trí trong mái dốc 311




vi
DANH MỤC HÌNH

Hình chương 1

Hình 1. 1. Mặt cắt qua khối trượt trên sườn núi (bờ phải suối Nấm Bẩn) 20
Hình 1. 2. Mặt cắt qua khối trượt khu vực Thôn Cốc Cọc-thị trấn Cốc Pài 26
Hình 1. 3. Mặt cắt khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài 28
Hình 1. 4. Mặt cắt qua khối trượt chảy trong lớp tàn tích ở thôn Vũ Khí thị trấn Cốc Pài
(tuyến B - khối trượt số 2) 29
Hình 1. 5. Mặt cắt qua khối trượt ở thôn Vũ Khí th
ị trấn Cốc Pài 30

Hình 1. 6. Mặt cắt qua khối trượt bờ phải S. Nấm Bẩn Thôn Na Pan, 31
Hình 1. 7. Mặt cắt qua khối trượt bờ phải sông Nấm Bẩn Thôn Na Pan, 33
Hình 1. 8. Hiện trạng trượt lở toàn bộ thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang
(thu nhỏ từ tỷ lệ 1:10 000) 43
Hình 1. 9. Hiện trạng trượt lở khu vục trung tâm thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần tỉnh Hà
Giang (Thu nhỏ từ tỷ
lệ 1: 5 000) 44
Hình 1. 10. Hiện trạng trượt lở khu vục thôn Na Pan thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần tỉnh
Hà Giang (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5 000) 45
Hình 1. 11. Bản đồ địa chất thạch học công trình thị trấn Cốc Pài 50
Hình 1. 12. Bản đồ địa chất thạch học công trình khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài 54
Hình 1. 13. Bản đồ địa chất thạch học công trình thôn Nà Pan 55
Hình 1. 14. Bản đồ phân bố đới phá huỷ trung tâm thị tr
ấn Cốc Pài 58
Hình 1. 15. Bản đồ phân bố đới phá huỷ thôn Na Pan- thị trấn Cốc Pài 59
Hình 1. 16. Bản đồ phân bố đới dập vỡ thị trấn Cốc Pài 62
Hình 1. 17. Bản đồ vỏ phong hóa và vị trí lấy mẫu vỏ phong hóa thị trấn Cốc Pài, huyện
Xín Mần 63
Hình 1. 18. Vỏ phong hoá Ferosialit 64
Hình 1. 19. Vỏ phong hoá Sialferit 66
Hình 1. 20. Vỏ phong hoá Sialit 67
Hình 1. 21. Các mặt cắt vỏ phong hóa khu vực thị trấn Cốc Pài 69
Hình 1. 22. Bản đồ độ dày vỏ phong hóa thị
trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần 70
Hình 1. 23. Mưa tháng tại trạm Xín Mần thời kỳ 2000-2009 73
Hình 1. 24. Biến thiên hệ số dính và góc ma sát theo độ ẩm 74
Hình 1. 25. Sơ đồ khối quá trình mô hình số lan truyền ẩm 78
Hình 1. 26. Mưa ngày và mưa cộng dồn thời gian 22/8-7/9/2008 79
Hình 1. 27. Mưa giờ 22/8/2008 đến 7/9/2008 80
Hình 1. 28. Phân bố ẩm theo độ sâu 24/8-31/8 80

Hình 1. 29. Phân bố ẩm theo độ sâu 31/8-7/9 80
Hình 1. 30. Lượng nước mưa ngấm theo thời gian 23/8-7/9 81
Hình 1. 31. Dao động mực nước tại LK8 (cạnh bệ
nh viện Đa khoa huyện, phía Nam UBND
huyện) 85
Hình 1. 32. Quan hệ giữa khối lượng thể tích trạng thái tự nhiên và bão hoà 91
Hình 1. 33. Quan hệ giữa lực dính kết trạng thái tự nhiên và hiệu giữa lực dính kết trạng
thái tự nhiên và trạng thái bão hoà 91
Hình 1. 34. Quan hệ giữa góc ma sát trong trạng thái tự nhiên và bão hoà 91
Hình 1. 35. Quan hệ giữa độ ổn định sườn dốc với độ sâu mực nước ngầm 93
Hình 1. 36. Bản đồ ĐCCT 1:5000 khu vực Na Pan 100



vii
Hình 1. 37. Bản đồ ĐCCT 1:5000 khu vực thị trấn Cốc Pài 101
Hình 1. 38. Bản đồ hiện trạng phân bố dân cư, công trình và hệ thống giao thông khu vực
trung tâm thị trấn Cốc Pài 111
Hình 1. 39. Bản đồ hiện trạng phân bố dân cư, công trình và hệ thống giao thông thôn Nà
Pan 112
Hình 1. 40. Cấu trúc khối trượt (theo D.J. VARNES 1978) 113
Hình 1. 41. Sơ đồ biểu diễn các lực tác động lên khối trượt 114
Hình 1. 42: Các phương pháp tính ổn định khối trượt bằng ph
ương pháp cân bằng giới
hạn phân tích lực tác động lên các lát cắt 115
Hình 1. 43. Kết quả tính độ ổn định mặt cắt qua bệnh viện 118
Hình 1. 44. Kết quả tính độ ổn định mặt cắt qua tượng đài-UBND huyện 118
Hình 1. 45. Kết quả tính độ ổn định mặt cắt qua thôn Vũ Khí - Cầu Cốc Pài 119
Hình 1. 46. Khối trượt trung tâm huyện Xín Mần dùng để kiểm toán 122
Hình 1. 47. Biểu đồ biến đổi: a) độ ẩ

m; b) góc ma sát trong và c) lực kết dính theo chiều sâu
tại lỗ khoan 2 123
Hình 1. 48. Biểu đồ biến đổi: a) độ ẩm; b) góc ma sát trong và c) lực kết dính theo chiều sâu
tại lỗ khoan 5 124
Hình 1. 49. Sơ đồ tổng quát động lực phát triển của quá trình trượt 130

Hình chương 2
Hình 2. 1. Biểu đồ phân bố các cấp độ dốc khu vực thị trấn Cốc Pài 133
Hình 2. 2. Sơ đồ phân cấp độ dốc khu vực thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 10.000) .134
Hình 2. 3. Phân bố trượt đất trên khu vực thị trấn Cốc Pài 135
Hình 2. 4. Sơ đồ mức độ trượt đất theo độ dốc khu vực thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:
10.000) 136
Hình 2. 5. Sơ
đồ mức độ trượt đất theo thành phần thạch học thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ
tỷ lệ 1:10.000) 139
Hình 2. 6. Sơ đồ mức độ trượt đất theo giá trị mật độ nứt nẻ của thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ
từ tỷ lệ 1:10.000) 142
Hình 2. 7. Đồ thị mực nước ngầm hương vuông góc với suối Nậm Dần 144
Hình 2. 8. Sơ đồ phân bố độ
sâu mực nước ngầm 144
Hình 2. 9. Sơ đồ mức độ trượt đất theo độ sâu mực nước ngầm thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ
tỷ lệ 1:10.000) 146
Hình 2. 10. Sơ đồ mức độ trượt theo chiều dày vỏ phong hóa thị trấn Cốc Pài, huyện Xín
Mần 149
Hình 2. 11. Biểu đồ phân phối giá trị mật độ trượt lở khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện Xín
Mần, t
ỉnh Hà Giang 152
Hình 2. 12. Sơ đồ mức độ trượt đất theo mật độ điểm trượt khu vực thị trấn Cốc Pài, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang 153
Hình 2. 13. Biểu đồ phân phối chỉ số đánh giá tổng hợp (LI) khu vực thị trấn Cốc Pài,

huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang 156
Hình 2. 14. Sơ đồ cảnh báo nguy cơ trượt đất thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà
Giang 157
Hình 2. 15. Các cơ
sở dữ liệu cần thiết để thành lập bản đồ 160
Hình 2. 16. Mô hình sườn ổn định trong không gian 161
Hình 2. 17. Sơ đồ thể hiện dữ liệu vào và kết quả đầu ra của Sinmap 164



viii
Hình 2. 18. Bản đồ dự báo trượt theo hệ số ổn định trượt khu vực trung tâm thị trấn Cốc
Pài (đất đá ở trạng thái tự nhiên) 167
Hình 2. 19. Bản đồ dự báo trượt theo hệ số ổn định trượt khu vực trung tâm thị trấn Cốc
Pài (đất đá ở trạng thái bão hòa) 168
Hình 2. 20. Bản đồ dự báo trượt theo hệ số ổn định trượt khu vực trung tâm thị tr
ấn Cốc
Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 5000) 169
Hình 2. 21. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo độ dốc địa hình khu vực trung tâm thị
trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 172
Hình 2. 22. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo độ sâu mực nước ngầm khu vực trung
tâm thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 173
Hình 2. 23. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo hệ
số diện tích trượt khu vực trung tâm
thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 174
Hình 2. 24. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo mật độ điểm trượt khu vực trung tâm thị
trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 175
Hình 2. 25. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo hệ số hoạt động trượt khu vực trung
tâm thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ
lệ 1:5000) 176

Hình 2. 26. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo hệ số ổn định trượt khu vực trung tâm
thị trấn Cốc Pài (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 177
Hình 2. 27. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo độ dốc địa hình khu vực thôn Na Pan
(thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 178
Hình 2. 28. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo độ sâu mực nước ngầm khu vực thôn Na
Pan (thu nhỏ từ t
ỷ lệ 1:5000) 178
Hình 2. 29. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo hệ số diện tích trượt khu vực thôn Na
Pan (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 179
Hình 2. 30. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo mật độ điểm trượt khu vực thôn Na Pan
(thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 179
Hình 2. 31. Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở theo hệ số hoạt động trượt khu vực thôn Na
Pan (thu nhỏ từ tỷ
lệ 1:5000) 180
Hình 2. 32. Bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt khu vực thôn Na Pan (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000)
180
Hình 2. 33. Biểu đồ phân phối chỉ số đánh giá độ nguy hiểm trượt (DI) thị trấn Cốc Pài,
huyện Xín Mần 181
Hình 2. 34. Bản đồ dự báo tổng hợp độ nguy hiểm trượt khu vực trung tâm thị trấn Cốc
Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:5000) 182
Hình 2. 35. Biểu đồ phân ph
ối chỉ số đánh giá độ nguy hiểm trượt khu vực Na Pan, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang 183
Hình 2. 36. Bản đồ tổng hợp dự báo độ nguy hiểm trượt khu vực Na Pan, huyện Xín Mần,
tỉnh Hà Giang 184
Hình 2. 37. Bản đồ mật độ dân số khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài 187
Hình 2. 38. Bản đồ mật độ công trình khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài 188
Hình 2. 39. Bản đồ mật độ giao thông khu vực trung tâm thị trấn C
ốc Pài 189
Hình 2. 40. Bản đồ mật độ dân số khu vực thôn Na Pan 190

Hình 2. 41. Bản đồ mật độ công trình khu vực thôn Na Pan 191
Hình 2. 42. Bản đồ mật độ giao thông khu vực thôn Na Pan 192
Hình 2. 43. Biểu đồ phân phối chỉ số đánh giá mức độ rủi ro (RI) 193
Hình 2. 44. Bản đồ dự báo mức độ rủi ro trượt khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang (thu nhỏ từ tỷ lệ 1: 5000) 194



ix
Hình 2. 45. Biểu đồ phân phối chỉ số đánh giá mức độ rủi ro khu vực Na Pan, huyện Xín
Mần, tỉnh Hà Giang 195
Hình 2. 46. Bản đồ dự báo mức độ rủi ro trượt khu vực Na Pan, huyện Xín Mần, tỉnh Hà
Giang 196

Hình chương 3
Hình 3. 1: Mặt bằng và mặt cắt khối trượt Downie, Revelstoke British Columbia, Canada
(theo Imrie & Bourne, 1983) 199
Hình 3. 2. Quan trắc khối trượt được gia cố bằng vải địa kỹ thuật 202
Hình 3. 3. Vị trí đặt trạm quan trắc cảnh báo trượt 206
Hình 3. 4. Mặt cắt địa chất công trình nơi đặt trạm quan trắc cảnh báo trượt 207
Hình 3. 5. Sơ đồ cấu tạo của đầu đo áp lực nước lỗ rỗng (piezometer) loại dây rung 209
Hình 3. 6. Qui trình lắp đặt đầu
đo áp lực nước lỗ rỗng (piezometer) loại dây rung trong
hố khoan 209
Hình 3. 7. Sơ đồ thiết kế lắp đặt Piezometer đo áp lực nước lỗ rỗng 211
Hình 3. 8. Tương tác gữa ống vách đo chuyển vị ngang và dịch trượt dưới nền đất 215
Hình 3. 9. Mặt cắt thể hiện đầu dò đo nghiêng trong ống vách 215
Hình 3. 10. Qui trình lắp đặt ống vách đo nghiêng (chuyển vị ngang) trong hố khoan 217
Hình 3. 11: Phương pháp tính toán độ lệch (A) - độ l
ệch lũy tích (B) trong quan trắc dịch

động ngang trong ống vách bằng hệ thống đo nghiêng xách tay 218
Hình 3. 12. Đồ thị dịch chuyển lũy tích ngày 04/01/2010 so với ngày 03/01/2010 hố khoan
quan trắc khối trượt sau UBND huyện Xín Mần, 219
Hình 3. 13. Đồ thị dịch chuyển lũy tích ngày 09/06/2010 so với ngày 03/01/2010 hố khoan
quan trắc khối trượt sau UBND huyện Xín Mần, 220
Hình 3. 14. Đồ thị dịch chuyển lũy tích các ngày 04/01/2010; 08/06/2010; 09/06/2010 và
ngày 14/09/2010 so với ngày 03/01/2010 hố khoan quan trắc khối trượt sau UBND huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang 221
Hình 3. 15. Nguyên tắc tính toán dịch chuyển và cấu tạo của hệ thống đo chuyển vị ngang
loại cố định trong hố khoan 222
Hình 3. 16. Các giải pháp liên lạc giữa bộ ghi đo tự động với máy tính quản lý số liệu 227
Hình 3. 17. Sơ đồ hệ thống liên lạc giữa bộ ghi đo tự động với máy tính quản lý số liệu
bằng mô-đem điện thoại và đường dây điện tho
ại 228
Hình 3. 18. Sơ đồ trạm quan trắc cảnh báo trượt tại thị trấn Côc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh
Hà Giang 230
Hình 3. 19. Biểu đồ lượng mưa theo giờ từ ngày 17/09/2010 đến ngày 27/10/2010 248
Hình 3. 20. Biểu đồ lượng mưa theo ngày từ ngày 11/11/2010 đến ngày 27/12/2010 248
Hình 3. 21. Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng tại độ sâu 7,8m được đo bằng Piezometer 1 từ
ngày 17/09/2010 đến ngày 27/10/2010 249
Hình 3. 22. Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng tại độ
sâu 18,2m được đo bằng Piezometer 2 từ
ngày 17/09/2010 đến ngày 27/10/2010 249
Hình 3. 23. Biểu đồ tương quan áp lực nước lỗ rỗng giữa Piezometer 1 và Piezometer 2 từ
ngày 17/09/2010 đến ngày 27/10/2010 250
Hình 3. 24. Đồ thị mưa giờ và áp lực nước lỗ rỗng 251
Hình 3. 25. Tương quan giữa áp lực nước lỗ rỗng ở hai độ sâu khác nhau (15/9/2010-
23/12/2010) 251

x
Hình chương 4
Hình 4. 1. Xác định kích thước "khối trượt" trung tâm huyện Xín Mần-Phương pháp tính
Bishop-Hệ số an toàn Fs=1.566 279
Hình 4. 2. Phương pháp đắp đất ở chân mái dốc 281
Hình 4. 3. Các dạng thi công thường gặp trong P/p Thoát nước 282
Hình 4. 4. Hình ảnh mặt thoát nước của mái dốc trên đường thuộc vịnh Runswick, một
làng ven biển ở Yorkshire, Anh 282
Hình 4. 5. Mô hình của phương pháp vải địa kỹ thuật với 3 lớp vải 283
Hình 4. 6. Lưới địa kỹ thuật gia cường (Geogrids) 284
Hình 4. 7. Phương pháp cọc bản 284
Hình 4. 8. Phương pháp cân chỉnh mái dốc 285
Hình 4. 9. Phương pháp gia cường mái dốc bằng hàng cọc 286
Hình 4. 10. Phương pháp neo trong đất 287
Hình 4. 11. Cỏ vetiver được trồng thành công ở huyện Củ Chi, TP.HCM 287
Hình 4. 12. Phương pháp sử dụng tường chắn 288
Hình 4. 13. Phương pháp sử dụng tổng hợp 289
Hình 4. 14. Mô phỏng giải pháp xử lý khối trượt trung tâm bằng tường chắn trọng lực-
Trường hợp tính: Công trình vận hành trong điều kiện bình thường 294
Hình 4. 15. Kết quả tính ổn
định khối trượt trung tâm huyện dùng giải pháp tường chắn
trọng lực 294
Hình 4. 16. Kích thước sơ bộ của tường chắn 295
Hình 4. 17. Bố trí cốt trong tường đất 296
Hình 4. 18. Diện tích phân lưu và tuyến kênh dự kiến các khu vực sạt lở 298
Hình 4. 19. Dốc nước và tiêu năng cuối dốc 305
Hình 4. 20. Bậc nước trên kênh tách nước 305
Hình 4. 21. Tiêu năng cuối kênh tách nước 306

Hình 4. 22. Trên bề mặt tường cũng có thể trồng cỏ để t
ạo cảnh quan môi trường 307
Hình 4. 23. Sơ đồ cấu tạo tường đất có cốt vải địa kĩ thuật có đầu vải cuốn lên làm mặt
tường và kết cấu bảo vệ dạng bản góc 307
Hình 4. 24. Sơ đồ xác định lực kéo neo T
kéo
309
Hình 4. 25. Phương pháp đắp đất ở chân mái dốc 313
Hình 4. 26. Phương pháp cân chỉnh mái dốc 314
Hình 4. 27. Mái dốc hiện trạng 315
Hình 4. 28. Kiểm tra ổn định cục bộ mái dốc sau uỷ ban nhân dân huyện Xín Mần, tại khu
vực sạt lở 2 315
Hình 4. 29. Kiểm tra ổn định cục bộ tại vị trí số 2, hệ số an toàn ổn định Fs=1.522,
phương pháp tính Bishop, trường hợp tính: Mưa kéo dài 316
Hình 4. 30. Kiểm tra ổn định cục bộ tại v
ị trí số 3, hệ số an toàn ổn định Fs=1,828,
phương pháp tính Bishop, trường hợp tính: Mưa kéo dài 317
Hình 4. 31. Kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần 317
Hình 4. 32. Kiểm tra ổn định tổng thể khối trượt trung tâm huyện Xín Mần 318
Hình 4. 33. Trường hợp mực nước ngầm cao 323
Hình 4. 34. Phương án 1: Cao trình đặt ống ở cao trình 450, cao trình 465, cao trình 475
khoan ngang ống vào mái dốc, chiều dài ống tiêu nước 20 m. 323



xi
DANH MỤC ẢNH

Ảnh chương 1
Ảnh 1. 1. trượt đất trong vỏ phong hóa (đá phiến sét) trên sườn thung lũng phía bờ phải

suối Nấm Dẩn 20
Ảnh 1. 2. Trượt lở trong vỏ phong hoá đầu thôn Cốc Cộc (ảnh Bùi Văn Thơm) 25
Ảnh 1. 3a. Trượt lở tại khu vực đài tưởng niệm 27
Ảnh 1. 4a. Khối trượt tại thôn Vũ Khí đầu cầu Cốc Pài 29
Ảnh 1. 5. trượt đất hỗn hợp trong vỏ Phong hoá (3) 30
Ảnh 1. 6a. trượt đất trên sườn phải c
ủa suối Nấm Bẩn 31
Ảnh 1. 7. Trượt đất bờ trái suối Nấm Bẩn (ảnh Bùi Văn Thơm) 33
Ảnh 1. 8. Đá vôi
ε
2
hg
2
bị dập vỡ và xiết ép trên đường Cốc Pài - Nàn Ma, Điểm CPB 9. 51
Ảnh 1. 9. Cấu tạo phân lớp của đá vôi
ε
2
hg
2
trên đường liên thôn Nà Pan - Cốc Pài tại
điểm lộ CPA 80 51
Ảnh 1. 10. Hố thu nước mặt tại thôn Na Pan 86
Ảnh 1. 11. Khối trượt phía bắc thị trấn gần cầu treo Cốc Pài 87
Ảnh 1. 12. Khối trượt điển hình sau UBND huyện chuyển dịch khoảng 1,0 m từ năm 2005
tới năm 2010 120
Ảnh 1. 13. Đá phiến phong hóa nứt nẻ mạnh 126
Ảnh 1. 14. Đá phiến phong hóa trung bình 126

Ảnh chương 3
Ảnh 3. 1. Quang cảnh thị trấn Cốc Pài nhìn từ xa 206

Ảnh 3. 2. Lắp đặt cảm biến đo chuyển vị ngang cố định 223
Ảnh 3. 3. Kiểm tra hệ thống quan trắc cảnh báo trượt 229
Ảnh 3. 4. Trạm quan trắc cảnh báo trượt tại thị trấn Cốc Pài, huyện Xín Mần, tỉnh Hà
Giang 230


Ảnh chương 4
Ảnh 4. 1. Kiểu kè xếp rọ đá chống trượt sạt cục bộ 273
Ảnh 4. 2. Kè đá xây chít mạch bảo vệ mái dốc bị sạt (Ảnh chụp ngày 23/7/2010-Nguyễn
Viết Sỹ- Phòng NN và PTNT huyện Xín Mần) 274
Ảnh 4. 3. Kè đá xây chít mạch bảo vệ mái dốc bị sạt (Ảnh chụp ngày 23/7/2010-Nguyễn
Viết Sỹ- Phòng NN và PTNT huyện Xín Mần) 275
Ảnh 4. 4. Kè đá xây trọng lực tại Km3-Thị trấn Cốc Pài 275
Ảnh 4. 5. Kế
t cấu kè đá xây trọng lực bị phá hoại, hoàn toàn mất tác dụng 276
Ảnh 4. 6. Đỉnh khối trượt sau UBND huyện, khối đất chuyển vị khoảng 1,5 m so với ban
đầu 276
Ảnh 4. 7. Hệ thống tường chắn tại Km3-đầu cầu Cốc Pài 291
Ảnh 4. 8. Hệ thống kè đá xây bị sạt 292



1
MỞ ĐẦU

Xuất xứ của đề tài :
Từ những năm 2000, hiện tượng trượt đã xảy ra ở thị trấn Cốc Pài, tại
đây xuất hiện nhiều khe nứt trượt phát triển theo phương á kinh tuyến. Vào
mùa mưa năm 2007- 2008, hiện tượng trượt phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt,
trung tâm huyện lỵ Xín Mần, khu nhà UBND huyện và nhà làm việc của các

phòng ban nằm trên một khối tr
ượt lớn có chiều dài 350- 500m, chiều rộng
150- 200m. Nhiều nhà dân, đường giao thông và đài tưởng niệm nằm trên
khối trượt này đều bị nứt và biến dạng nghiêm trọng. Người dân ở thị trấn
Cốc Pài rất hoang mang, không yên tâm sản xuất, định canh, định cư. Trong
thời gian gần đây, các hoạt động xây dựng cơ sở hạ tầng và xây dựng cơ bản
phát triển mạnh mẽ càng làm gia tăng hiện t
ượng trượt trong khu vực, ảnh
hưởng không nhỏ đến sự phát triển kinh tế - xã hội của địa phương.
Trước nguy cơ trượt nghiêm trọng ở trung tâm Huyện Lỵ Xín Mần,
trong chuyến công tác tại huyện Xín Mần Phó Thủ tướng Chính phủ Trương
Vĩnh Trọng đã có ý kiến chỉ đạo về việc xử lý sạt, trượt đất khu vực trung tâm
huyện lỵ Xín Mần, Hà Giang;
Ngày 31/3/2009, Thủ tướ
ng Chính phủ đã ký Nghị định 11/NĐ-CP
thành lập thị trấn Cốc Pài trên cơ sở xã Cốc Pài cũ với diện tích 1647,38 ha và
3969 nhân khẩu.
Đáp ứng yêu cầu phát triển của thị trấn, việc xử lý trượt đất khu vực
trung tâm thị trấn là yêu cầu cấp bách đối với địa phương. Tuy nhiên để đưa
ra được các giải pháp hợp lý đòi hỏi phải có cơ sở khoa học đánh giá
đúng
mức độ nguy hiểm của trượt thị trấn nhằm đưa ra các giải pháp phù hợp với
thực tế, đạt hiệu quả kinh tế - xã hội và phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại do tai
biến gây ra.



2
Chính vì lẽ đó Bộ Khoa học và Công nghệ đề xuất đề tài KHCN:
“Nghiên cứu đánh giá và dự báo chi tiết hiện tượng trượt lở và xây dựng giải

pháp phòng chống cho thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang” và
giao cho Chương trình KHCN trọng điểm cấp Nhà nước “Khoa học và công
nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên”. Mã số KC.08/06-10 tổ chức thực hi
ện.
Văn phòng các Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp
Nhà nước, Ban Chủ nhiệm Chương trình KC.08/06-10 đã ký hợp đồng với
Viện Địa chất - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam để thực hiện đề tài
“Nghiên cứu đánh giá và dự báo chi tiết hiện tượng trượt lở và xây dựng giải
pháp phòng chống cho thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang”.
Căn cứ đề
xuất nhiệm vụ nghiên cứu:
- Công văn số 2814/BNN-ĐĐ ngày 17/9/2008 của Bộ Nông nghiệp và
PTNT báo cáo Thủ tướng Chính phủ về xử lý sạt, trượt đất khu vực trung tâm
huyện lỵ Xín Mần, Hà Giang;
- Công văn số 2837/UBND-NLN ngày 22/9/2008 của UBND tỉnh Hà
Giang đề nghị chủ trương lập dự án về xử lý sạt, trượt đất khu vực trung tâm
huyện lỵ Xín Mần, Hà Giang;
- Công văn số 7360/VPCP-KTN ngày 30/10/2008 của Văn phòng
Chính ph
ủ thông báo ý kiến của Phó Thủ tướng Nguyễn Sinh Hùng về Dự án
xử lý sạt, trượt đất khu vực trung tâm huyện lỵ Xín Mần, Hà Giang;
- Quyết định số 1287/QĐ- BKHCN ngày 16/07/2009 của Bộ trưởng Bộ
Khoa học và Công nghệ về việc tổ chức phê duyệt tổ chức, cá nhân trùng
tuyển chủ trì thực hiện đề tài năm 2009-2010, thuộc Chương trình “Khoa học
và công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và s
ử dụng
hợp lý tài nguyên thiên nhiên”. Mã số KC.08/06-10.
- Quyết định số 1718/QĐ- BKHCN ngày 24/8/2009 của Bộ trưởng Bộ

3
Khoa học và Công nghệ về việc phê duyệt kinh phí các đề tài cấp Nhà nước
bắt đầu thực hiện năm 2009 thuộc Chương trình “Khoa học và công nghệ
phục vụ phòng tránh thiên tai, bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên”. Mã số KC.08/06-10.
Mục tiêu tổng quát của đề tài:
1. Xác định nguyên nhân và dự báo độ nguy hiểm của các kiểu trượt lở
với nguồn gốc và cơ thức khác nhau.
2. Xây dựng các giải pháp phòng chống trượ
t lở tổng hợp và riêng biệt,
cụ thể, chi tiết làm cơ sở khoa học cho lập dự án đầu tư đảm bảo phát triển
bền vững.
Mục tiêu cụ thể:
+ Xác định chính xác đặc điểm địa chất, địa chất công trình, địa chất
thủy văn khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài. Nghiên cứu, xác định nguyên
nhân gây nên hiện tượng trượt lở ở khu vực này. Dự báo
độ nguy hiểm trượt ở
khu vực trung tâm hành chính của huyện.
+ Xây dựng các giải pháp và thiết kế sơ bộ các công trình phòng chống
trượt cho khu vực.
Đối tượng và địa bàn nghiên cứu:
Đề tài triển khai trên toàn thị trấn Cốc Pài, trong đó chú trọng vào khu
vực trọng điểm thị trấn nơi tập trung cơ quan huyện, khu vực dân cư và các
công trình kinh tế-xã hội khác. Đây cũng là đầu mối giao thông đi các xã và
các huyện lân cậ
n.
Mặc dù được quy hoạch là thị trấn nhưng phần lớn diện tích xã Cốc Pài
cũ là vùng đất trống đồi núi trọc không có dân cư (chủ yếu là vùng núi đá vôi

của hệ tầng Hà Giang trên (ε
1
hg
2
), vùng này ít bị trượt. Diện tích còn lại
không lớn lắm chủ yếu là các loại đá phiến của hệ tầng Hà Giang dưới (ε
1
hg
1
)
,




4
phân bố ở trung tâm hành chính thị trấn (thôn Vũ Khí, thôn Cốc Pài và thôn
Cốc Cọc), ở phía Tây - Tây Nam thị trấn (thôn Nà Pan) nơi thường xuyên có
nguy cơ bị trượt.
Với những đặc điểm như thế, mức độ nghiên cứu khu vực trung tâm
hành chính thị trấn (3km
2
) và khu vực thôn Nà Pan (~2 km
2
)(gọi tắt là khu
vực trọng điểm) thể hiện trên các bản đồ ở tỷ lệ 1:5.000. Còn mức độ nghiên
cứu cho toàn thị trấn thể hiện trên các sơ đồ ở tỷ lệ 1:10.000.
Tính cấp thiết:
Trước nguy cơ trượt lở đe dọa khu vực hành chính và khu trung tâm thị
trấn Cốc Pài, cần sớm triển khai các biện pháp xử lý để phòng tránh trượt lở ,

bảo vệ công trình. C
ần có cơ sở khoa học để triển khai các giải pháp xử lý
hiệu quả và không lãng phí kinh phí của ngân sách. Vì thế, đề tài “Nghiên cứu
đánh giá và dự báo chi tiết hiện tượng trượt lở và xây dựng giải pháp phòng
chống cho thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang” được đặt ra nhằm
cung cấp các số liệu, cũng như cơ sở khoa học cho việc xây dựng các công
trình xử lý trượt là việc làm rất cấp thi
ết và có ý nghĩa thực tế.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
- Cung cấp cơ sở khoa học cho việc lập dự án xử lý các khối trượt trong
Trung tâm thị trấn.
- Nâng cao trình độ nhận biết và quản lý tai biến cho cán bộ địa phương.
- Đã đóng góp các ý kiến về các giải pháp xử lý sạt, trượt ở Trung tâm
huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang theo đề nghị của UBND Tỉnh Hà Giang
Tổng quan tình hình nghiên cứu:
Ngoài nướ
c:
Trong những năm gần đây, hiện tượng trượt lở phát triển mạnh. Trượt lở
không còn là các sự cố môi trường đơn lẻ mà nó đã trở thành một dạng tai



5
biến địa chất. Sức tàn phá, hậu quả để lại của nó đã khiến chính phủ của nhiều
nước phải có những quốc sách để đối phó với dạng tai biến này. Vì vậy,
nghiên cứu dự báo phòng tránh giảm thiểu thiệt hại do tai biến trượt-lở gây ra
đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia trên thế giới. Tại hội
nghị Châu Á về Cơ học Đấ
t và Địa kỹ thuật Công trình ở Seoul-Hàn Quốc
(8/1999) đã có một tiểu ban chuyên đề về phòng tránh thiên tai bảo vệ mái

dốc, bảo vệ trượt lở bờ sông và chống động đất. Trong những thập kỷ tới việc
phòng tránh trượt-lở mái dốc, trượt lở bờ sông, bờ biển sẽ là một thách thức
lớn với các nhà khoa học Địa kỹ thuật và địa chất. Sự ổn định c
ủa sườn dốc,
mái dốc hoặc khả năng trượt của chúng phụ thuộc trực tiếp vào góc nghiêng
của mái dốc, độ bền của đất đá cấu tạo nên mái dốc, áp lực nước thủy động và
thủy tĩnh trong mái dốc và các yếu tố gián tiếp làm thay đổi giá trị của ba đại
lượng trực tiếp nêu trên. Tổ hợp giải pháp phòng chống trượt hiệu quả là phải
lo
ại bỏ được hoàn toàn hoặc làm suy yếu các nguyên nhân trực tiếp gây trượt,
kết quả cuối cùng là dịch chuyển trượt giảm dần và dừng hẳn. Các công trình
nghiên cứu trượt-lở ở các nước trên thế giới đã bắt đầu từ nhiều năm trước và
phát triển không ngừng. Đến nay đã thu được nhiều thành tựu. Thực tế, các
công trình nghiên cứu đều đề cập đến các phương pháp tiếp cậ
n bản chất của
hiện tượng trượt lở để từ đó tìm ra nguyên nhân trực tiếp và đề xuất các giải
pháp phòng chống nhằm hạn chế thiệt hại do trượt lở gây ra.
Trong công tác cảnh báo tai biến trượt lở, nhiều nước trên thế giới đã
có những Quốc sách nhằm giảm thiểu thiệt hại của trượt lở, như xây dựng
chiến lượ
c quốc gia giảm nhẹ tai biến trượt - lở, xây dựng bản đồ nguy cơ
trượt lở của các khoảnh, khu, vùng và lãnh thổ. Cách thể hiện của bản đồ có
khác nhau, xong nội dung của bản đồ đều phản ánh khả năng có thể bị trượt lở
của các vùng, khu, khoảnh, với mức độ khác nhau để phục vụ cho công tác
qui hoạch phát triển lãnh thổ. Tùy theo diện tích vùng nghiên cứu và tỷ lệ của
bản đồ yêu cầu mà các chỉ tiêu lựa chọn đưa vào xem xét có khác nhau. Các



6

chỉ tiêu này là những yếu tố gián tiếp tác động lên ba đại lượng trực tiếp gây
trượt, đó là góc nghiêng của mái dốc, độ bền của đất đá cấu tạo nên mái dốc,
áp lực nước thủy động và thủy tĩnh trong mái dốc.
Nước Mỹ trong năm 2000 đã xây dựng “Chiến lược quốc gia 10 năm
giảm nhẹ tai biến trượt - lở”. Mỗi năm dự chi cho chiến lược này là 20 tri
ệu
USD. Một trong 9 nội dung của chiến lược này là: “Nghiên cứu phát triển sự
hiểu biết chính xác những quá trình trượt lở và cơ thức của chúng”.
Trung Quốc đã thành lập bộ bản đồ tai biến môi trường toàn quốc. Hiện
nay đang tích cực thành lập các bản đồ tai biến môi trường, trong đó có bản
đồ trượt - lở cho từng tỉnh và từng khu vực quan trọng.
Nước Nga có nhiều kinh nghiệm trong nghiên cứu tr
ượt - lở. Gần đây
họ đã thành lập một loạt các bản đồ đánh giá dự báo, phân vùng tai biến môi
trường cho toàn quốc và xuất bản một hệ các tác phẩm rất có giá trị, tổng kết
nghiên cứu đánh giá tai biến môi trường nói chung và trượt - lở nói riêng. Họ
đã đưa ra một loạt cách đánh giá định lượng các đặc trưng nguy hiểm của
trượt - lở, đánh giá trực tiếp và gián tiế
p, khắc phục những nhược điểm trong
monitoring trực tiếp và lâu dài những tai biến này. Họ cũng đưa ra cách vẽ
bản đồ và phân vùng trượt - lở mới.
Tuy nhiên, người ta vẫn cho rằng trong nghiên cứu trượt - lở còn nhiều
vấn đề lý thuyết cũng như phương pháp chưa được giải quyết, đòi hỏi phải
tiếp tục nghiên cứu và phát triển.
Dự báo trượt đất cho từng v
ị trí cụ thể thường dựa trên hệ thống các
thiết bị quan trắc liên tục lắp đặt tại vị trí khối trượt. Các kỹ thuật quan trắc dự
báo bao gồm sử dụng các phương pháp: đo chuyển vị trên mặt đất; đo chuyển
vị của đất đá dưới các độ sâu khác nhau trong hố khoan; đo áp lực nước lỗ
rỗng trong đất; đo sóng âm; do dao động; rađa đị

nh hướng, ghi hình



7
Các số liệu thu thập bởi các thiết bị lắp đặt trên hiện trường có thể được
ghi đo định kỳ bằng các máy ghi đo xách tay hoặc bằng hệ thống ghi đo tự
động, liên tục sau đó được truyền đi xa tới các trạm quan trắc trung tâm để
theo dõi, xử lý và đưa ra các tín hiệu báo động kịp thời.
Tại các nước phát triển và một số nước trong khu vực như Mỹ, Canađ
a,
Anh, Pháp, Nga, New Zealand, Hồng Kông, Đài Loan việc quan trắc trượt đất
đã được tiến hành từ hai thập kỷ nay. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của
công nghệ thông tin, hầu hết các công tác quan trắc đã được tự động hoá để có
thể phát hiện và đưa ra các cảnh báo các sự cố một cách chính xác và kịp thời
và đã góp phần không nhỏ để giảm thiểu thiệt hại về tính mạng và tài sản do
tai biế
n trượt đất gây ra. Hệ thống quan trắc dịch chuyển trượt tự động có thể
dự báo được chính xác các dịch chuyển mang tính phá hủy. Một điều quan
trọng hơn là hệ thống quan trắc còn đánh giá được tính hiệu quả của các
công trình phòng chống trượt giúp các nhà thiết kế có những chỉnh sửa bổ
xung cho phù hợp với thực tế.
Để xác định độ ổn định trượt dùng trong d
ự báo ở các mái dốc riêng
biệt người ta đã đề xuất nhiều phương pháp tính với các mô hình và điều
kiện khác nhau. Ngay từ năm 1850 đến 1870, trong khi xây dựng kênh đào ở
Pháp, nhà khoa học Pháp Collin đã đưa ra kết luận mặt trượt có dạng gần như
một cung tròn và ông đã kiến nghị sử dụng nguyên lý mặt trượt cung tròn để
tính toán dự báo trượt. Năm 1862 Rankine cho rằng sức kháng trượt trong
khối đất là do ma sát và lự

c dính giữa các hạt, lực kết dính giảm dần theo thời
gian. Do vậy, độ ổn định lâu dài của mái dốc được quyết định bởi ma sát giữa
các hạt. Năm 1916, hai kỹ sư Thụy Điển là Petterson và Hultin đã xây dựng
phương pháp tính toán ổn định trượt bằng phương pháp cung tròn ma sát gọi
là “phương pháp Thụy Điển”. Năm 1918 Fellenius tổng hợp ý tưởng của
Hellan và phương pháp củ
a Petterson và Hultin. Ông đã phát triển phương



8
pháp phân tích cường độ chống cắt không thoát nước trong tính toán ổn định
trượt và phương pháp này đến nay vẫn đang được xử dụng. Năm 1936
Terzaghi đã đề nghị phương pháp phân tích ứng suất có hiệu cho ổn định mái
dốc (gọi là c
’
và φ
’
). Fellenius và Terzaghi là đại diện cho trường phái tính
toán với giả thuyết mặt trượt tuân theo hình dạng cung tròn áp dụng cho mái
dốc đồng nhất tạo bởi sét, sét pha, cát pha và đá phân lớp có hướng cắm của
góc dốc ngược với hướng dốc của taluy.
Năm 1948 P. M. Tsimbarevich (Nga) đại diện cho trường phái tính
kiểm toán với giả thiết mặt trượt là mặt phẳng, sử dụng trong môi trường
đồng nhất và đẳng hướng. Nă
m 1965, G. L. Fisenko đưa ra phương pháp tính
ổn định trượt dựa trên giả thuyết mặt trượt là sự kết hợp của mặt phẳng và
mặt cung tròn sử dụng trong môi trường rời bất đồng nhất. Trường phái của
N. N. Maslov, R. Janbu lại giả thiết mặt trượt là mặt gãy khúc bởi cấu trúc địa
chất trong mái dốc luôn bất đồng nhất và mặt trượt luôn phát triển theo những

vùng xung yếu nhất bên trong mái dốc.
Nă
m 1954, Bishop đã đưa ra phương pháp tính ổn định mái dốc gọi là
phương pháp Bishop đơn giản và trở nên rất nổi tiếng ở châu Âu từ năm 1954
đến nay. Ngày nay, các phương pháp tính dự báo ổn định trượt của Fellenius,
Bischop, Janbu đã được viết dưới ngôn ngữ của máy tính và đang được sử
dụng rất rộng rãi. Từ các mô hình kiểm toán phù hợp, cho thay đổi các kịch
bản với điều kiện tự
nhiên khác nhau sẽ xác định được nguyên nhân trực tiếp
gây trượt, từ đây sẽ có cơ sở khoa học đưa ra các giải pháp phòng chống
thích hợp.
Dự báo độ nguy hiểm trượt phụ thuộc vào năng lượng của khối trượt,
năng lượng này phụ thuộc vào thể tích khối trượt, tốc độ dịch chuyển và cơ
chế trượt. Năm 1955, Maxlôv N. N. phân loại trượt theo dạng phá huỷ độ
ổn
định của sườn dốc và mái dốc. Năm 1958, Ban nghiên cứu đường sá Mỹ đưa



9
ra phương pháp phân chia trượt theo loại dịch chuyển đất đá và thành phần
của nó. Năm 1960 K. Sarp và Ê. Êkkel Phân loại trượt theo tốc độ dịch
chuyển. theo bảng phân loại này thì tốc độ trượt chia làm 7 cấp, cấp thấp nhất
là cực chậm (v<0,06m/năm), cấp lớn nhất là cực nhanh (v>3m/s).
Năm 1970 Lômtađze V. Đ. phân loại dạng, phương thức, đặc điểm dịch
chuyển của các kh
ối đất đá, tức là cơ chế của hiện tượng. Để nhận xét và đánh
giá đầy đủ hơn mỗi một hiện tượng trong bảng phân loại có bổ sung thêm ba
dấu hiệu cơ bản, cho phép xét tới nguyên nhân phá huỷ cân bằng các khối đất
đá, động lực phát triển hiện tượng và quy mô của nó. Ngoài ra ông còn phân

loại trượt lở theo thể tích khối trượt và được chia thành 5 cấp, cấp nhỏ
(v<200m
3
), cấp vừa (v từ 200-1000m
3
), lớn (v từ 1000-100.000m
3
), rất lớn (v
từ 100.000-1.000.000m
3
) và cực lớn (v>1.000.000m
3
). F. P. Xavarenxky phân
chia trượt ra các kiểu: trượt đơn thuần, không theo bề mặt có sẵn (axekvent);
trượt theo bề mặt có sẵn (conxekvent) và trượt hỗn tạp, cắt sâu (inxekvent).
• Trượt axekvent là các khối trượt phát sinh trong đất đá đồng nhất,
không phân lớp (sét, sét pha cát). Mặt trượt trong những đất đá này thường
lõm, có dạng gần cung tròn hình trụ.
• Trượt conxekvent (bám theo các mặt yếu có sẵn) được hình thành
trong đất đá không đồng nhất và nứt nẻ
.
• Trượt inxekvent (mặt trượt nằm vuông góc với đường phương của
đất đá) cũng được thành tạo trong đất đá không đồng nhất, phân lớp nằm
ngang hoặc nghiêng về phía sườn dốc. Mặt trượt cắt sâu và cắt ngang qua
nhiều lớp đất đá có thành phần khác nhau. Ở phần đỉnh, mặt trượt dốc đứng
phát triển theo bề mặt các khe nứt, càng về gần chân trượt, mặt tr
ượt càng
thoải dần và cắt ngang một hoặc nhiều lớp đất đá.
Các đặc điểm về hình thái của khu vực cho phép đánh giá định tính cường
độ hoạt động và mức độ nguy hại của những dịch chuyển đất đá. Các đặc điểm

10
về cấu trúc của khối trượt giúp xác định khối lượng đã hoặc có thể của thân
trượt, thế nằm của nó và đánh giá định lượng độ ổn định, xuất phát từ tương
quan giữa các lực gây trượt và lực giữ của đất đá cấu tạo nên khối trượt. Vì
những lẽ trên mà trong đề tài này chúng tôi quan tâm nhiều đến phân loại trượt
của V.Đ. Lômtadze (1970) và phân loại theo c
ấu trúc của F. P. Xavarenxky.
Các giải pháp xử lý trượt phát triển rất mạnh ở những năm 70. Công
trình của Alberts C xử lý khối trượt ở thung lũng sông Colorado bằng cách
thay đổi độ dốc của mái dốc đã có hiệu quả nâng hệ số ổn định từ 1,1 lên
1,35. Giải pháp khoan ngang và khoan đứng cho nước tự chảy ra khỏi khối
trượt đem lại hiệu quả rất cao được trình bày trong công trình của Goodman
R. năm 1976. Cũ
ng trong những năm này, giải pháp gia cố khối trượt bằng
phương pháp neo phát triển rất rộng rãi, điển hình là công trình của Eckert O.
năm 1976. Các phương pháp ít tốn kém hơn như thu gom nước mặt, tạo rãnh
thoát ra khỏi khu vực trượt cũng được áp dụng hết sức rộng rãi, ví dụ như
công trình của Call R. D. năm 1972. Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài
trong những năm qua đều đi sâu nghiên cứu nguyên nhân, sau đó đưa ra biện
pháp xử lý t
ừng khối trượt riêng biệt. Các giải pháp bảo vệ lớp mặt của khối
trượt để tránh nước thâm nhập vào bên trong và xây dựng các rãnh thu và tiêu
thoát nước ra khỏi khu vực trượt là hết sức phát triển.
Trong nước:
Hiện tượng biến đổi thời tiết toàn cầu gây mưa lớn cùng với các hoạt
động nhân sinh (phá rừng, khai khoáng, xây dựng công trình ) thúc đẩy
quá trình trượt-lở phát triển mạnh mẽ, quy mô ngày càng lớn, mức độ thiệt h

ại
ngày càng tăng, đe dọa đến an sinh cộng đồng. Trên hầu khắp các tỉnh miền
núi Việt Nam như Cao Bằng, Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Điện
Biên, Thừa Thiên- Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi và một số khu vực trên địa
bàn Tây nguyên nằm trong vùng có nguy cơ trượt lở mạnh và rất mạnh. Tuy



11
vậy, công tác phòng tránh và giảm nhẹ (PTGN) tai biến trượt - lở vẫn còn rất
bị động. Không có sự phối hợp giữa các cơ quan trong công tác phòng tránh
và giảm nhẹ thiêt hại. Điều đó dẫn đến nhận thức và khả năng phòng tránh
thiên tai trượt - lở đất đá ở Việt Nam chưa đáp ứng được yêu cầu của xã hội,
thiếu sự điều phối thống nhất cấp nhà n
ước.
Ở nước ta, trượt - lở đã được nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ
trước, chủ yếu là ứng dụng các kỹ thuật đơn giản để xử lý các khối trượt - lở
dọc tuyến đường giao thông. Việc nghiên cứu trượt - lở trên một diện tương
đối rộng rãi mới chỉ thực hiện từ cuối những năm 1990 trở lạ
i đây, bắt đầu từ
một vài đề tài cấp Tỉnh, Bộ và sau đó là các đề tài cấp nhà nước. Viện Địa
chất thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam trong nhiều năm qua đã
thực hiện nhiều đề tài, dự án nghiên cứu vấn đề tai biến địa chất trong đó có
tai biến trượt đất trên phạm vi toàn quốc. Các công trình khoa học với qui mô
lớn được kể ra: Nguyễn Trọ
ng Yêm và nnk (1995, 1998, 1999, 2004, 2006),
Trần Trọng Huệ và nnk (2000, 2001, 2003, 2006), Nguyễn Địch Dỹ và nnk
(1992), Vũ Cao Minh và nnk (1994, 1996, 2000), Đinh Văn Toàn và nnk
(2002, 2003), Nguyễn Quốc Thành và nnk. (2006, 2008) Ngoài ra, còn một
số tác giả thuộc các Bộ, Ngành và các Viện khác như: Nguyễn Đình Vinh, Lê

Đức Tửu (1995), Nguyễn Thanh Sơn (1996), thuộc Viện KHCN Giao
thông Vận tải - Bộ GTVT; Phạm Khả Tuỷ, Nguyễn Đình Uy (1996), Đỗ
Tuyết (1999), Trần Tân Văn (2000), thuộc Viện Nghiên cứu Địa chất và
Khoáng sản - Bộ TN&MT; Nguy
ễn Đức Thái (1998), Đào Văn Thịnh và nnk
(2004) thuộc Cục ĐC&KS- Bộ TN&MT, Nguyễn Văn Lâm và nnk (2001),
thuộc Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Bộ GD&ĐT, Các kết quả nghiên cứu
bước đầu đã đạt được những thành tựu đáng kể: đã thành lập các bản đồ hiện
trạng tai biến và phân loại các khu vực trượt lở với quy mô khác nhau, đánh
giá cụ thể tác động c
ủa trượt lở đến các công trình xây dựng quan trọng, các
cụm dân cư, đồng thời cũng đã xác định các yếu tố ảnh hưởng gây tai biến



12
trượt lở. Trong nhiều công trình nói trên đã khoanh vùng dự báo nguy cơ tiềm
ẩn tai biến và đưa ra những biện pháp trước mắt cũng như lâu dài phục vụ sự
phát triển bền vững cho nền kinh tế - xã hội ở nước ta.
Tuy nhiên, do mức độ điều tra nghiên cứu ở các tỷ lệ nhỏ, nên các kết
quả nghiên cứu của phần lớn các đề tài, dự án còn mang tính khái quát, khả
năng áp dụng mới ch
ỉ mang tính định hướng. Việc nghiên cứu khoanh vùng
và đưa ra các phương án phòng chống tai biến cho các khu vực cụ thể ở nhiều
địa phương còn nhiều hạn chế. Các giải pháp phòng chống trượt lở đưa ra còn
thiếu sức thuyết phục. Kết quả nghiên cứu của một số đề tài chưa nêu rõ được
nguyên nhân trực tiếp gây trượt, do vậy giải pháp phòng chống trượt đưa ra
khi thực thi chưa đạt hiệ
u quả cao.
Những năm đầu thế kỷ 21, việc nghiên cứu thiên tai, tai biến môi

trường, trong đó có trượt lở đã có nhiều bước tiến bộ đáng kể, như đề tài cấp
nhà nước mã số KC-08-01BS. “Nghiên cứu đánh giá trượt lở - lũ bùn đá một
số vùng nguy hiểm miền núi Bắc Bộ, kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm
nhẹ thiệt hại” do giáo sư Nguyễn Trọng Yêm chủ
trì năm 2006. Đây là đề tài
mang tính chi tiết thể hiện trên tỷ lệ bản đồ 1:50.000. Một trong những địa
bản nghiên cứu là Hà Giang. Các tác giả đã sử dụng phương pháp luận logic
tìm ra các yếu tố chi phối quá trình trượt lở và lũ quét- lũ bùn đá. Phương
pháp đánh giá phân vùng trượt - lở hoàn toàn mới, công nghệ GIS đã được
khai thác hợp lý. Kết quả nghiên cứu đã cho phép chỉ ra những địa danh có
nguy cơ trượt - l
ở khác nhau tới tận cấp xã và nhỏ hơn. Những giải pháp
chung phòng chống trượt - lở đã được kiến nghị tương đối toàn diện hoàn
toàn thuyết phục. Có thể nói đề tài “Nghiên cứu đánh giá và dự báo chi tiết
hiện tượng trượt lở và xây dựng các giải pháp phòng chống cho thị trấn Cốc
Pài huyện Xín Mần tỉnh Hà Giang” là sự phát triển thêm một bước mới hướng
nghiên cứu này. Mục tiêu và nhiệm v
ụ của đề tài đã được chi tiết hóa và cụ