Nghiên cứu các kiểu vỏ phong hóa và đất phục vụ quy hoạch và phát triển bền vững khu vực hành lang đường mòn hồ chí minh trong phạm vi tỉnh hà tĩnh

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N

NGHIÊN CỨU CÁC KIỂU v ỏ PHONG HÓA VÀ ĐẤT
PHỤC VỤ QUY HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
KHU Vực HÀNH LANG ĐƯỜNG Hổ CHÍ MINH
TRONG PHẠM VI TỈNH HÀ TĨNH
Mã SỐ: QG. 06-15
C h ủ t r ì đ ề tà i: P G S . T S . Đ ặ n g M ai
C á n bộ th a m g ia:
P G S .T S . N g u y ễ n V ă n V ư ợ ng
T S . Đ ậ u H iể n
T h .s . P h ạ m T h ị T h u T h ủ y
T h .s . N g u y ễ n N gọc T rự c
CN. Đ ặng Q u an g K hang

ĐAI HỌC GUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG 1ẦM ĨHO n G ÍIN thư v iệ n

O O O b O O O O O .^ ____

H À N Ộ I - 2008


TĨM TẮT
a.

Tên đề tài

Nghiên cứu các kiểu vỏ phong hóa và đất phục vụ quy hoạch và phát triển bền
vững khu vực hành lang đường Hổ C hí M inh trong phạm vi tình Hà Tĩnh

M ã số: QG. 06-15
b. Chủ trì đề tài: PGS. TS. Đặng Mai
c. Cán bộ tham gia
1.PGS. TS. Nguyễn Văn Vượng
2.

TS. Đậu Hiển

3. Cao học viên: Phạm Thị Thu Thủy
4. Th.s. Nguyễn Ngọc Trực
5. CN. Đặng Quang Khang
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
* Mục tiêu
1. Xác định các kiểu vỏ phong hóa khu vực hành lang đường Hồ Chí Minh,
đoạn qua Hà Tĩnh và làm sáng tỏ đặc điểm địa hóa-khống vật của chúng
2. Đánh giá khả năng trượt lở hai bên đường Hồ Chí Minh và đề xuất các biện
pháp phịng chống.
3. Kết hợp nghiên cứu với đào tạo để nâng cao năng lực chuyên môn cho cán
bộ tham gia đề tài.
* N ội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo và hình thái của vỏ phong hóa và đất trên các
loại đá mẹ khác nhau.
2. Nghiên cứu các đặc trưng địa hóa và khống vật của đất - vỏ phong hóa.
3. Nghiên cứu các đặc điểm địa kỹ thuật của vỏ phong hóa.
4. Nghiên cứu hiện trạng và đánh giá khả năng trượt lở liên quan với vỏ phong
hóa
e. Kết quả đạt được
1. Đã xác lập hai kiểu vỏ phong hóa và đất chủ yếu dọc hành lang đường
Hồ Chí Minh - đoạn qua Hà Tĩnh.
2. Làm sáng tỏ đặc điểm cấu tạo, địa hóa - khống vật của các kiểu vỏ

phong hóa và đất.
3. Đã nghiên cứu và xác lập các đặc trưng địa kỹ thuật vỏ phong hóa
4. Đã xác định sức chịu tải của nền đất vỏ phong hóa và đánh giá khá
năng trượt lở liên quan.


5. Kết quả đào tạo: Qua việc thực hiện đề tài đã đào tạo được 01 cử nhân
và 01 Thạc sĩ ngành địa chất.
6. Sau thời gian nghiên cứu, tập thể tác giả đề tài đã khảo sát chi tiết thực
địa, lấy m ẫu, phân tích các số liệu về địa hóa, khống vật, thạch học và
địa kỹ thuật, xử lí số liệu và đã hồn thiện một báo cáo gồm các
chương sau:
M ở đầu
Chương 1: Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Cấu tạo và thành phần vật chất của đất-vỏ phong hóa
Chương 4: Đánh giá khả năng trượt lở vỏ phong hóa dọc hành
lang đường Hồ Chí Minh, đoạn qua Hà Tĩnh
Kết luận
Tài liệu tham khảo
f. T ình hìn h kin h ph í củ a đề tài
Đề tài được cấp 60 triệu đã chi như sau:
+ Chi cho khảo sát, thí nghiệm, phân tích mẫu và xử lý số liệu
+ Xây dựng đề cương, tổng quan tài liệu

: 44 triệu
: 5 triệu

+Viết báo cáo nghiệm thu, hội thảo

: 5 triệu

+ Văn phòng phẩm, in ấn tài liệu, quản lí phí và các chi phí khác : 6 triệu
Tổng cộng : 60 triệu

K H O A Q U Ả N LÝ

C H Ủ T R Ì Đ Ể TÀ I

PGS. TS. N g u yễn Văn Vượng

P G S.TS. Đ ặng M ai

C ơ Q U A N QUẢ N L Í ĐỂ TÀÚ IỈÍ

, • PGS.TS.

l ý ỉy a m


SUMMARY

a.

Title of the Project
Stuảy on yveathering crust and soil types towards planing and sustainable
development along the Ho Chi M inh road, sectlon through Hatinh Province

Code: QG.06 -15
b. Head of the Prọịect: Assoc.Prof. Dang Mai.

c. Participants
1. Assoc. Prof Nguyen Van Vuong
2. Dr. Dau Hien
3. BSc. Pham Thi Thu Thuy
4. MSc. Nguyen Ngoe Truc
5. BSc. Dang Quang Khang
(1. O h ịectives and con ten ts o f the Pro.ịect

Objectives
1 To identify the weathering and soil types in the area along Ho Chi Minh
road and elucidate Iheir struclure, mineral, geochemical characteristics .
2 To assess the possibillity of landslide on the \veathering crust and to
propose preventive measures
3 To combine the research vvith training activities aiming to enhance rht
research capacity for the proịecl members.
Contents
!. To stiidy 011 the structure and morDhology of weatheri!!g crust and soil.
2. To Characterize mineral and seochemistry of the vveathering criiit a;ié
soil.
3. To identiíy the geotechnical ieatures oi'the \veathering crust
4 To study on the actual State and possibillity of landslide on ihe weatherina
crust and to propose preventix e measures
c.

O btained results

1. Having established the types of vveathering crust and soil in the area alor.g
Ho Chi Minh Road, section through Ha Tinh Provir.ce
2. Híiving characterized the structure, mcrphdogỵ, riiinera! ãnd gcochemisti;'
of vveathering crust and soil.

3. Having characterized the gcotechnical íeatures of uealhering cust
4. Having established the possibillity oí landslide or. the \veatheriiig criisi
and to propose prevenlivc mcasures


MỤC LỤC
M ục lục...................................................................................................................................... 1
M ở đầu...................................................................................................................................... 3

Chương 1.
1.1.

Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã h ộ i.................................................5

Điều kiộn tự n h iê n .............................................................................................................. 5
1.1.1.

Vị trí địa l ý ....................................................................................................... 5

1.1.2.

Đá mẹ tạo vỏ.................................................................................................... 6

1.1.3.

K hí h ậ u .............................................................................................................. 8

1.1.4.

Địa h ìn h .............................................................................................................9

1.1.5.

Thủy v ă n ..................................................................................................... 10

1.2. Đặc điểm kinh tế - xã h ộ i................................................................................................12
1.2.1.

Dân cư và lao đ ộ n g ...................................................................................12

1.2.2.

Giáo dục, y t ế ............................................................................................ 12

1.2.3.

Kinh t ế .........................................................................................................13

1.2.4.

Công nhiệp...................................................................................................... 14

1.2.5.

Dịch v ụ ............................................................................................................ 15

C hương 2.

P hương p h á p nghiên c ứ u ......................................................................... 17

2.1. Khảo sát và lấy m ẫu hiện trường...................................................................................17
2.2. Thí nghiệm, phân tích mẫu trong p h ò n g ..................................................................... 18
2.3. Xử lý kết quả phân t í c h ...................................................................................................19
2.3.1.

Xác định kiểu VPH và các đặc trưng chủ y ếu ........................................ 19

2.3.2.

Đánh giá khả năng trượt lở của nền đất V P H .........................................20

2.3.3.

Sử dụng phần mềm GEO- SLOPE đánh giá ổn định m ái d ố c .........20

C hương 3.

C ấu tạo v à th à n h p h ầ n v ật ch ấ t củ a đ ấ t - vỏ p hong h ó a .......... 24

3.1.

Vỏ phong hoá sialferit trên đá g ra n it.......................................................................... 24

3.2.

Vỏ phong hóa íerosialit trên đá trầm tích lục ngun..............................................35

C hương 4.

Đ á n h giá k h ả năn g trư ợ t lở củ a đ ấ t - vỏ p h o n g h ó a ...................... 43

4.1.

Hiện trạng trượt l ở ........................................................................................................... 43

4.2.

Tính chất cơ lý của V P H ................................................................................................45
4.2.1.

Thành phần độ hạt của sản phẩm phong h ó a......................................... 46

4.2.2.

Các tính chất vật l ý ...................................................................................... 48


4.3.

Sức chịu tải của nền đất V P H ...................................................................................... 54

4.4.

Độ ổn định m ặt cắt sườn dốc V PH ............................................................................. 54

4.5.

Giải pháp phòng c h ố n g .................................................................................................57

Kết luận...............................................................................................................................60

Tài liệu tham k h ả o .............................................................................................................62


MỞ ĐẦU
Vấn đề nghiên cứu vỏ phong hóa (VPH) và đất ở Việt Nam đã được thực
hiện m ột cách có hệ thống từ những năm 60 của thế kỷ trước. Đầu tiên là cơng
trình của nhà khoa học người Nga - M .v . Fridland - và các đồng nghiệp Việt
Nam (Sơ đ ổ th ổ nhưỡng miền Bắc Việt N am , tỷ lệ 1:1000.000 và chú giải,
1959){*\ Trong cơng trình này, tác giả đã khảo sát chi tiết các phẫu diện đất-vỏ
phong hóa ở m iền Bắc Việt Nam.
Sau cơng trình của Fridland, cơng việc nghiên cứu VPH dường như bị
ngừng lại m ột thời gian cho đến khi đất nước hồn tồn được giải phóng. Từ sau
năm 1975, VPH đã thực sự trở thành đối tượng nghiên cứu của các nhà địa chất địa lý trong nước. Nhiều chuyên đề về VPH đã được thực hiện bởi các tác giả: Lê
Văn Trảo (1983), M ai Trọng Nhuận (1984), Nguyễn Thành Vạn (1985), Phạm
Văn An (1985), N guyễn Văn Phổ (1991), Đặng Mai (1994), Ngơ Quang Tồn và
n.n.k (2000) v .v ...
Trong các cơng trình trên, VPH chỉ được quan tâm với tư cách là một đối
tượng liên quan với khoáng sản hoặc liên quan đến sự phát triển cây trồng, trong
khi nhiều tai biến môi trường thường xẩy ra trong VPH như hiện tượng trượt lở
trên các tuyến đường giao thông hay hiện tượng lũ quét, lũ bùn đá xẩy ra ở vùng
núi. Các tai biến đó ngày nay đang trở thành những vấn đề cấp thiết đối với lĩnh
vực bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Xuất phát từ nhận thức như vậy, đề tài "Nghiên cứu các kiểu vỏ phong hóa
và đất phục vụ quy hoạch và phát triển bền vững khu vực hành lang đường H ồ
C hí Minh trong phạm vi tỉnh H à Tĩnh" đã được lựa chọn nhằm, lần đầu tiên,
ngoài việc nghiên cứu về các đặc điểm địa hóa - khống vật, cịn quan tâm khảo
sát các tính chất địa kỹ thuật của VPH hướng tới việc đánh giá khả năng trượt lở
hai bên đường HCM, phục vụ quy hoạch và phát tiển bền vững của vùng. Với
m ong m uốn đó, đề tài sẽ giải quyết hai mục tiêu sau:
-

Xác lập các kiểu đất - VPH và làm sáng tỏ các đạc điểm về cấu tạo, thành
phần vật chất của chúng.

-

Đ ánh giá khả năng trượt lở hai bên đường Hồ Chí Minh.

(,) Cơng trình này, sau đó, đã được Fridlan bổ sung và hồn chỉnh, viết lại bằng tiếng Nga và Lê
Thành Bá dịch ra tiếng Việt "Đất và vó phong hóa nhiệt đới ẩm". Nxb Khoa học Kỹ thuật, 1973.


Để đạt được các m ục tiêu đó, nội dung nghiên cứu của để tài bao gồm:
-

N ghiên cứu cấu tạo, hình thái VPH .

-

Nghiên cứu đặc điểm địa hóa- khống vật của đất và VPH.

-

N ghiên cứu tính chất cơ lý của VPH.

-

Nghiên cứu, đánh giá tính ổn định của nền đất VPH.
Đề tài được thực hiện trong thời hạn 2 năm từ tháng 6 - 2006 đến tháng 6 -

2008 với 2 đợt khảo sát thực địa và phân tích thí nghiệm mẫu trong phịng (xem
chi tiết ở chương 2). Tham gia khảo sát thục địa có PGS. TS. Đặng Mai, PGS.TS
Nguyễn Văn Vượng, TS. Đậu Hiển, Ths. Phạm Thị Thu Thủy. Việc xử lý sô' liệu
và viết báo cáo do chủ trì đề tài cùng với Ths. Phạm Thị Thu Thủy, Ths. Nguyễn
Ngọc Trực và CN. Đặng Quang Khang.
Đề tài được hoàn thành nhờ vào sự hỗ trợ kinh phí của Đại học Quốc gia
Hà Nội, sự giúp đỡ, động viên của Ban Khoa học Công nghệ - ĐHQGHN, Phịng
Khoa học Cơng nghệ, Phịng K ế hoạch Tài vụ trường ĐHKHTN và Ban chủ
nhiêm Khoa Đ ịa chất. Nhân dịp này, tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn.


Chương 1. ĐIỂU KIỆN T ự NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI
1.1.

Điều kiện tự nhiên
Các yếu tố tự nhiên có vai trị quyết định đến việc hình thành và bảo tồn

VPH bao gồm thành phần đá mẹ, khí hậu, địa hình, m ạng lưới thuỷ văn. Trước
khi trình bày chi tiết đặc điểm các yếu tơ' đó, chúng tơi giói thiệu khái qt về vị
trí địa lý vùng nghiên cứu.

1.1.1.

Vị tr í đ ịa lý
Vùng nghiên cứu nằm dọc theo tuyến đường Hồ Chí Minh, thuộc phạm vi

các huyện Hương Sơn, Vũ Quang và Hương Khê cùa tỉnh Hà Tĩnh, trong phạm vi
các tọa độ địa lý:

17°57'00" đến Ì S ^ T O " độ vĩ Bắc
105°45'00" đến 106°30’40" độ kinh Đơng.
Phía Bắc giáp tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây
giáp nước Cộng hồ Dân chủ Nhân dân Lào, phía Đơng là các huyện Đức Thọ,
Can Lộc, Thạch Hà, c ẩ m Xuyên (hình 1.1).

1.1.2.

Đá mẹ tạ o vỏ
Bao gồm đá m agm a granit, trầm tích lục nguyên, trầm tích cacbonat và các

thành tạo bở rời Đ ệ tứ. Sau đây là thành phần thạch học của các loại đá đó.
Các đá m agm a granit phân bố ở tây và tây bắc vùng nghiên cứu, được xếp
vào hai phức hệ Trường Sơn và Sông Mã. Các đá phức hệ Trường Sơn có màu
xám sáng đến xám nhạt, hạt vừa đến hạt lớn; kiến trúc porphia hoặc granit điển
hình; thành phần khống vật bao gồm microclin, ortocla, plagiocla, biotit,
muscovit (hình 1.2). Khoáng vật phụ đặc trưng là apatit, ilmenit, ziacon, granat.
Về mặt thạch hoá, các đá thuộc phức hệ Trường Sơn có hàm lượng S i0 2 dao động
trong khoảng 65,3 đến 77,6%; giàu nhôm, với Al2O r 12 - 17%; tổng độ kiềm
Na20 + K20 : 5 - 8,25%; thường K20 > Na20 và tỷ số Na20 / K20 từ 0,4 đến 1,0.

Hình 1-2. Granit phức hệ Trường Sơn. Mẫu HT.06, nicol+

Phức hệ Sông M ã gồm các đá granit porphia, granit granophia. Đá có màu
xám sáng, giàu fenspat kali và thạch anh, đôi khi là biotit. Fenspat kali thường có
hàm lượng cao hơn plagiocla, gồm hai loại là ortocla và microclin. v ề mặt thạch
hoá, các đá phức hệ này có hàm lượng silic oxit từ 68 đến 73,5%, độ kiềm Na-K -


5 - 8%, trong đó kali oxit cao hơn natri oxit, tương đối giàu nhơm.

I \ + \ ■+! Gracút

TcBmlích lục aguyta
Tcêmilcb lục aguyta xea cacboaai
r I ‘ l| Đãvôi
------ĐữigBy kiíaạo
Hình 1-3. Sa đồ thạch học

Trầm tích lục ngun chiếm phần lớn diện tích nghiên cứu, chủ yếu gồm
các đá thuộc hệ tầng Sông Cả, Huổi Nhị, La Khê và Đông Thọ.
Trong phạm vi dọc hành lang đường HCM, các đá thuộc hệ tầng Sông Cả
khá phổ biến, phân bố chủ yếu ở phía bắc và nam trũng Hương Sơn. Thành phần
thạch học bao gồm đá phiến sét xen bột kết, cát kết. Đôi khi gặp đá phiến thạch
anh-sericit.
Các đá thuộc hệ tầng Huổi Nhị phân bô' hạn chế, chỉ lộ ra một dải hẹp ở
phía tây hành lang đường HCM từ Sơn Thọ đến thị trấn Vũ Quang. Thành phần
thạch học của hệ tầng này bao gồm cát kết, đá phiến sét, bột kết.
Các đá thuộc hệ tầng La Khê lộ ra khơng liên tục từ phía nam thị trấn Vũ


Quang ăến sát biên giối tỉnh Quảng Bình. Thành phần thạch học bao gồm cát kết,
bột kết, đá phiến silic, đá phiến sét, sét than.
Hệ tầng M ục Bài và Đông Thọ lộ ra ở tây nam hành lang đường HCM và
bao gồm cát kết, đá phiến sét, bột kết.
Trầm tích cacbonat phân bố hạn chế; gặp được ở phía tây bắc Hương Trạch
và đơng nam Hương H óa (huyộn Hương Khê). Đó là các đá vơi m àu xám sáng,
phân lớp dày đến dạng khối thuộc hệ tầng Bắc Sơn.
Ngồi các đá cổ nói trên, trầm tích bở rời Đệ tứ cũng khá phổ biến. Trên
đoạn qua Hà Tĩnh, đường HCM chủ yếu chạy trên thành tạo này, đặc biệt là đoạn

qua trũng Hương Khê.
1.1.3.

K h í h ậu
Vùng nghiên cứu bao gồm các huyện phía tây Hà Tĩnh, nằm hoàn toàn

trong miền Trường Sơn Bắc. C hế độ nhiệt đới ẩm vẫn là nét đặc trưng cho khí hậu
vùng và là yếu tơ' thúc đẩy q trình phong hóa phát triển mạnh. Đây là một trong
những trung tâm m ưa lớn của Việt Nam. Lượng mưa trung bình năm đạt trên
2.400 mm (bảng 1.1). Mỗi năm có hai m ùa là m ùa mưa và m ùa khô, hay đúng
hcm là mùa m ưa nhiều và m ùa mưa ít. M ùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng XI.
M ùa khô bắt đầu từ tháng XII đến tháng IV năm sau; có 3 tháng mưa lớn là tháng
XIII, IX và X (hình 1.4).
Bảng 1-1. Một số đặc trưng khí hậu tại trạm Hương Khê

Nhiệt độ (°C)
Trung bình năm
Trung bình tháng cao nhất
Trung bình tháng thấp nhất
Tối cao
Tối thấp

23,6
29,1
17,4
38,3
2,6

Lượng mưa (mm)
Trung bình năm

Trung bình tháng cao nhất
Trung bình tháng thấp nhất
Ngày lớn nhất
Sơ' ngày mưa trung bình

Hình 1-4. Diễn biến lượng mưa tháng tại trạm Hương Khẽ

(theo sô liệu của Trần Thanh Xuán, 2007)

2.405,0
572,2
43,6
492,6
161,9


Nhiột độ trung bình nãm khoảng 23,6°c. Những tháng giữa mùa đơng khá
lạnh, có 3 tháng (XII, I, II) nhiệt độ xuống dưới 20°c. Lạnh nhất là vào tháng I,
với nhiột độ trang bình xuống tới 17,4°c. Nhiệt độ tối thấp là 6 -7°c (ở Hương
Khê có năm xuống đến 2,6°C). Thời kỳ nóng nhất là từ tháng V đến thángVIII với
nhiột độ trung bình trên 28°c. N hiệt độ tối cao ở trạm Hương Khê là 38,3°c.
Số giờ nắng trung bình năm là 1.800 giờ. Thời kỳ nhiều nắng từ tháng V
đến tháng v i n . Trong những tháng này số giờ nắng trung bình 220 - 250
giờ/tháng. Thịi kỳ ít nắng là từ tháng XII đến tháng n , với sơ' giờ nắng trung bình
90 - 100 giờ/tháng.
Là một vùng mưa nhiều, nhưng lượng bốc hơi không lớn nên độ ẩm tương
đối rất cao, trung bình năm đạt tới 84 - 86%. Thời kỳ ẩm ướt nhất kéo dài từ
tháng IX đến tháng IV, với độ ẩm trung bình khoảng 90%. Thời kỳ khơ nhất kéo
dài gần 4 tháng, từ tháng V đến tháng VIII, với độ ẩm trung bình 71-73%.

1.1.4.

Địa hình
Vùng nghiên cứu nằm ở phía đông của dãy Trường Sơn, trên đoạn Hà

Tĩnh, đường HCM chạy qua hai dạng địa hình chính là đồi núi thấp và đồng bằng.
Đồi núi thấp phát triển trên các đá magm a axit và trầm tích lục nguyên; phân bơ'
tại hai khu vực: từ ranh giới phía bắc của huyện Hương Sơn đến núi Động Chúa
và từ phía nam trũng Hương Khê đến Quảng Bình; độ cao trung bình 200 - 500
IĨ1 , độ dốc thay đổi từ 5 đến 25°. Vùng đồng bằng là m ột dải nhỏ hẹp, kéo dài từ
Phượng Điền đến Hương Trạch, tạo thành trũng Hương Khê. Đồng bằng này thực
chất là bãi bồi của sơng Ngàn Sâu. Ngồi ra, quanh thị trấn Hương Khê, trong
phạm vi các xã Sơn Giang, Sơn Ninh, Sơn Diệm, Sơn Phú là đồng bằng bồi tích
của sơng Ngàn Phố.

Q


Hình 1-5. Địa hình đồi ở Hương Sơn (ảnh Nguyễn Văn Vượng)

1.1.5.

Thủy văn
Vùng nghiên cứu nằm trong lưu vực sông Ngàn Phô' và sông Ngàn Sâu

thuộc hệ thống sông Cả. Sông Ngàn Phô' bắt nguồn từ dãy núi Giăng Màn thuộc
dãy Trường Sơn, ở độ cao khoảng 700m chảy gần như theo hướng Tây Đông, qua
huyện Hương Sơn. Sông Ngàn Sâu bắt nguồn từ vùng núi Vũ Quang (Quảng
Bình) cao trên l.lOOm, chảy qua các huyện Hương Khê, Vũ Quang, Đức Thọ,
hợp lưu với sông Ngàn Phô' ở Tùng Ảnh rồi cùng đổ ra sông Cả tại Đức Quang.

Hệ thống sông suối nhánh của hai sông này khá nhiều, tao thành mạng lưới thuỷ
văn dày, với m ật độ trung bình trên tồn lưu vực là 0,87 - 0,9 km /km 2. Nhánh lớn
nhất là sơng Ngàn Trươi, chảy hồn tồn trong huyện Vũ Quang, từ phía cực tây
cho tới Yên Hội. Sông Ngàn Sâu thuộc loại nhiều nước nhất trong hộ thống sơng
Cả. Tổng lượng nước bình qn nhiều năm tính tới cửa sơng là 6,15 km 3, ứng với
lưu lượng trung bình năm là 195 m 3/s. Trên lưu vực sông Ngàn Sâu thường xẩy ra
các trận lũ lớn, gây thiệt hại nặng nề về người và của. M ùa lũ bắt đầu từ tháng IX,
kết thúc tháng XI. Lũ tiểu m ãn có thể xuất hiện vào tháng V. Nước lũ lên nhanh,
xuống nhanh. M ô đun dòng chảy lớn nhất vượt quá 2000 1/s/km2.

1A


Hình 1-6. Sơng Ngàn Sáu, đoạn qua Hương Khê (ảnh Đăng Mai)

Hình 1-7. Sơng Ngàn Phố, đoạn chảy qua Hương Sơn (ảnh Đăng Mai)

Dịng chảy tháng bình qn nhỏ nhất trên lưu vực sông Ngàn Sâu là 26-32
1/s/km2. Do ảnh hưởng của gió Lào nên tháng VII, VIII xuất hiện thời kỳ nước
cạn nhất.


1.2.

Đ ặc điểm kinh tế - xã hội

1.2.1.

Dân cu và lao động
Dân số trong ba huyện Hương Sơn, Vũ Quang và Hương Khê, theo sô' liệu

điểu tra năm 2004 là 269.430 người. Trong đó, số nữ là 135.340 người, chiếm
50,23%, nam - 134.090 người chiếm 49,77% (bảng 1.2). Mật độ dân sơ' trung
bình 88 người / km 2, thấp hơn nhiều so với cả nước (231 người / km2). Đông đúc
nhất là huyện Hương Sơn, với m ật độ 116 người / km 2; thưa nhất là huyện Vũ
Quang (52 người /km 2). Số lao động trong các cơ sở kinh tế trên địa bàn là
112.212 người, chiếm 41,65% dân số.
Bảng 1-2. Kết cẩu dân số và lao động theo giới tính

Huyện

Nam

Nữ

Hương Sơn
Vũ Quang
Hương Khê
Chung

63.417
16.778
53.895
134.090

64.413
16.812
54.115
135.340

1.2.2.

Mật độ dân số
Lao động
(người / km2)
127.830 116
54.145
33.590
52
16.093
108.010 83
41.974
112.212
269.430 88
Nguồn: Tư liệu kinh tế- Xã hội..., 2006

Dân số

G iáo dục, y tê
Mạc dầu là các huyện miền núi, nhưng trong những năm qua, hệ thống

giáo dục đã được phát triển mạnh cả về cơ sở vật chất lẫn sô lượng học sinh. Tỷ lộ
học sinh (mẫu giáo + phổ thơng) so với dân số trung bình là 31,11%, xấp xỉ tỷ lệ
học sinh trung bình của cả nước.
Hoạt động y tế, chăm sóc sức khỏe cộng đồng cũng được tăng cường.
Ngòai các bệnh viện, trung tâm y tế huyện, 100% sơ' xã đều có trạm y tế. Tính
đến năm 2004, trên địa bàn đã có 700 giường bệnh, 799 cán bộ y tế. Trong đó , số
lượng bác sĩ là 84 người, chiếm 0,03% dân số. Tỷ số này xấp xỉ tỷ số ở các địa
phương ven biển (bảng 1.3).
Bảng 1-3. Kết cấu giáo dục, y tế theo địa phương

Huyện
Hương Sơn
Vũ Ọuang
Hương Khê
Chung

Mẫu
giáo
4246
1284
5210
10740

Hoc sinh
Phổ
thông
33431
9014
30642
73087

Số
giường
% dân số
bênh
280
29,47%
160
30,66%

260
33,19%
700
31,11%

Bác sĩ
Số lượng

% dân số

34
16
34
84

0,03%
0,05%
0,03%
0,03%

Nguồn: Tư liệu kinh tế- Xa hội...,2006


1.2.3.

Kinh tế

Nơng, lâm, ngu nghiệp
Diộn tích đất nơng nghiệp trên địa bàn là 28.388 ha, chiếm 9,32% đất tự
nhiên, trong đó đất giành cho cây lương thực là 21.490 ha, chiếm 75,70%. Lúa là

cây lương thực chủ yếu, ngoài ra cịn ngơ, khoai và sắn. Cây cơng nghiệp hàng
năm chủ yếu là lạc và mía. Trong đó, diện tích trồng lạc là 5.899 ha, xấp xỉ 21%
diện tích đất nơng nghiệp; diện tích trồng mía chỉ có 291 ha, chiếm hơn 1% đất
nông nghiệp. Cây công nghiệp lâu năm trong vùng chù yếu là chè búp, vói diên
tích nhỏ (708 ha).
Bảng 1-4. Kết cáu cây trồng theo diện tích (ha)

Huyện

Lúa

Hương Sơn
Vũ Quang
Hương Khê
Chung

7856
1550
5009
14415

Cây lương
thưc khác
3363
1273
2439
7075

Lạc

Mía

Chè búp

2377
951
2619
5899

0
48
243
291

520
0
188
708

Đất đai và điều kiện sinh thái trong khu vực thích hợp cho việc trồng cây
ăn quả như bưởi, cam, m ít...Đ ặc biệt, bưởi Phúc Trạch (Hương Khê) là giống
bưởi ngon nổi tiếng cả nước. Chúng được trồng trong vườn tại các hộ gia đình và
đem lại nguồn lợi lớn cho họ.


Hình 1-8. Bưởi Phúc Trạch - Hương Khê (ảnh Phạm Thị Thu Thủy)

Ngành chăn ni cũng đóng vai trị quan trọng trong thu nhập của người
dân. Theo số liệu thống kê năm 2004, trên địa bàn ba huyện Hương Sơn, Vũ
Quang, Hương Khê có 31.578 con trâu, 49.731 con bị, 91.465 con lợn và hơn

một triệu con gia cầm. Đặc biệt, ở đây có nghề ni hươu hươu lấy nhung , một
loại thuốc bổ cao cấp, nổi tiếng.
Vùng này là nơi tập trung rừng của tỉnh Hà Tĩnh. Trong toàn vùng có
135.460 ha rừng chiếm gần 57% đất rừng của cả tỉnh; độ che phủ trung bình đạt
tới 44.47%. Diện tích rừng trồng tập trung là 1.010 ha, rừng tự nhiên 134.450 ha.
Sản lượng gỗ khai thác năm 2004 là 22.734 m3. Hướng chủ yếu của ngành Lâm
nghiệp H à Tĩnh là bảo vệ, cải tạo và tu bổ rừng tự nhiên để tăng vốn rừng, khai
thác hợp lý gỗ và đặc sản từ rừng gắn với công nghiệp chế biến phục vụ xuất
khẩu.
Là khu vực miền núi, ngành ngư nghiệp phát triển hạn chế. Năm 2004, sản
lượng thủy sản nuôi trồng đạt 855 tấn, sản lượng thủy sản khai thác 121 tấn.
1.2.4.

C ông nh iệp
Trong cơ cấu kinh tế, ngành công nghiệp chiếm tỷ lệ thấp. Đến năm 2004,

trên địa bàn chỉ có 2 cơ sở cơng nghiệp Nhà nước với giá trị sản xuất công nghiệp
là 17.350 triệu đồng và 1.638 cơ sở tư nhân với giá trị sản xuất công nghiệp


38.663 triộu đồng.
Các ngành công nghiệp chủ yếu gồm: 1- Vật liệu xây dựng (xi măng,
gạch, khai thác cát sỏ i...). 2 - Khai khống (than, thiếc). 3 - Cơng nghiệp chế
biến nơng, lâm sản (chế biến chè, mía đường, g ỗ ...)
1.2.5.

D ịch vụ
Mặc dầu thuộc khu vực miền núi nhưng mạng lưới giao thông ở đây khá

phát triển. Ngồi hai trục giao thơng chính là đường Hồ Chí Minh xuyên suốt

chiều dài của tỉnh và quốc lộ 8 nối Quốc lộ 1A với cửa khẩu Cầu Treo, hầu hết
các xã đểu có đường ơ tơ đến trung tâm. Sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu cũng là
những tuyến đường thủy quan trọng.

Hình 1-9. Khu du lịch sinh thái Nước Sốt - Hương Khê (ảnh Đăng Mai)

Về thương mại, có mặt hàng xuất khẩu lạc và đáng kể nhất là khu kinh tế
cửa khẩu Cầu Treo (hương Sơn). Từ ngày thành lập (9/1998), khu này đã có
những đóng góp to lớn vào nền kinh tế của Hà Tĩnh. Các trung tâm thương mạikhách sạn được đầu tư khá hiện đại đang thu hút hàng hố và du khách trong,
ngồi nước như trung tâm thương mại thị trấn Tây Sơn, trung tâm thương mại Phố
Châu.
Bên cạnh đó cịn có các khu du lịch sinh thái đầy tiềm năng như: Khu du
lịch sinh thái Nước Sốt với mỏ nước khoáng thiên nhiên đạt tiêu chuẩn quốc tế là


nơi du lịch dủỡng bệnh cho khách thập phương, khu bảo tồn thiên nhiên Vũ
Q uang... làm cho vùng trở nên sôi động hơn bởi các hoạt động kinh doanh
thương mại, du lịch, dịch vụ đến từ hai miền Nam - Bắc và các du khách quốc tế.
Với những tiềm năng, lợi thế trên cùng với định hướng phát triển du lịch đúng
đắn, trong thời gian tới, ngành du lịch - dịch vụ ở đây sẽ có những bước phát triển
đáng kể, góp phần quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh
Hà Tĩnh.


Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u
Chương này trình bày các phương pháp nghiên cứu đã áp dụng bao gồm
khảo sát thực địa và phân tích trong phịng.
io
CN
00

to

°18°41'

HT.O*
c

>

NOIIỆAN
s.

J

*

■

18 41' 5

nom;

\

ãcTh

oHT.O3*w
6Chõ1
HT.C5

\
\ã BI ;
ãHSnglnh


%<

ãNgớốn

y

\

đ11ATIMI

s

*

\

H
\T.15ềX

k

ngKhốằ
H.f

"**

i
LAO \

\0
h
ô... V

j1 7 J59'06"

X

r - [)l;NOBIN<^HT21

17c59'06"g
ế1

o H T 0 1 - Đ iể m k h ả o s á t v à s ổ h iệ u

Hình 2-1. Sơ đồ điểm khảo sát

2.1.

K hảo sát và lấy m ẫu hiện trường
Nội dung của công tác thực địa bao gồm:
1. Khảo sát các điều kiện tự nhiên ảnh hướng đến q trình phong hóa, bao

gồm đá mẹ, địa hình, thảm thực v ật...
2. N ghiên cứu các đặc điểm về cấu tạo, tính phân đới, bề dày VPH
3. Các hiện tượng trượt lở VPH

ĐAI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÁM ÍHŨNG

tin

ĨHƯ

0006000009^

v iê n


4. Lấy m ẫu địa chất, địa hóa
Lộ trình khảo sát tùy thuộc vào mức độ phức tạp của đá mẹ và địa hình,
nhưng hướng chính là theo đường HCM và đường sô 8. Các điểm khảo sát, lấy
mẫu được thực hiên tại các vách ta luy mới làm, ít khi là các điểm lộ tự nhiên. Tại
mỗi điểm khảo sát, lấy 2 loại m ẫu chủ yếu: mẫu địa hóa và mẫu địa kỹ thuật. Số
lượng m ẫu tùy thuộc vào cấu tạo của VPH, sao cho đảm bảo mỗi đới phong hóa
lấy ít nhất m ột mẫu. Q ua hai đợt thực địa, đã tiến hành khảo sát tại 21 điểm lộ và
lấy 56 m ẫu địa hóa - địa kỹ thuật.
Mẫu địa hóa lấy theo phương pháp điểm, đựng trong túi bóng kính; trọng
lượng 2 - 3kg. M ẫu địa kỹ thuật được lấy tuân thủ theo tiêu chuẩn ASTM- D I587.
Lấy bằng ống m ẫu nguyên dạng đường kính 91mm, độ dài mẫu 20-30cm. Mẫu
được lấy bằng phương pháp đóng hoặc ép. Sau khi lấy, tất cả các mẫu được gắn
farafin hoặc bịt bằng nắp nhựa bọc nilon, dán nhãn có ghi đầy đủ thơng tin cần
thiết và được bảo quản trong bóng râm ở nhiột độ 20°c.

2.2.

T hí nghiệm , phản tích mẫu trong phịng

Các mẫu địa hóa - địa kỹ thuật được tiến hành phân tích theo các phương

pháp sau:
-

Phân tích thạch học: xác định kiến trúc, cấu tạo, thành phần khoáng vật
của sản phẩm phong hóa; thực hiện tại Phịng thí nghiệm Quang học Tinh
thể - Khoa Đ ịa chất - Đại học Khoa học Tự Nhiên.

-

Phân tích hóa: xác định hàm lượng các oxit tạo đá trong sản phẩm phong
hóa: S i0 2, A120 3, FeO, Fe20 3, MnO, MgO, CaO, K20 , Na20 , p20 5, Z r0 2,
Z n O ..

-

thực hiện tại Viện Kỹ thuật Hình sự Bộ Cơng An.

Nhiễu xạ rơnghen: Xác định thành phần và hàm lượng khoáng vật, đặc biệt
là khoáng vật sét trong sản phẩm phong hóa; thực hiện tại Trung tâm Thí
nghiệm Đ ịa chất.

-

Thí nghiệm thành phần hạt (bao gồm phương pháp rây và pipet), theo tiêu
chuẩn TCVN 4198:1995.

-

Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên, theo tiêu chuẩn TCVN 4196:1995.

-

Thí nghiệm xác định giới hạn Atterberg, theo tiêu chuẩn ASTM-D4318.

-

Thí nghiệm xác định dung trọng tự nhiên, theo tiêu chuẩn TCVN
4202:1995.

-

Thí nghiệm xác định sức kháng cắt của đất, theo TCVN - 4200-95.

1e


2.3.

X ử lý kết quả phân tích
Cồng tác xử lý kết quả phân tích được tiến hành nhằm các mục đích sau:

•

-

Xác định các kiểu VPH

-

Xác định hàm lượng khống vật trong m ẫu VPH

-

Xác định khối lượng vật chất mang vào và m ang ra trong q trình phong
hóa các đá

2.3.1.

Xác định các tính chất cơ lý và độ ổn định của nền đất VPH
Xác đ ịn h kiểu V P H và các đăc trư n g ch ủ yếu
Thành phần định lượng của khoáng vật trong SPPH được xác định theo [],

theo đó, hàm lượng khống vật trong SPPH bằng nghiệm của hệ phương trình
tuyến tính:
Ax = B
với:
- X là vectơ ẩn số
- A là m a trận hệ số: % oxit trong khoáng vật X
- D là vectơ tự do (hàm lượng các oxit trong SPPH).
Kiểu VPH được xác định bằng phương pháp biểu đồ tam giác Lucasev kết
hợp với phương pháp hệ số. Theo phương pháp này, trước hết cần xác định lượng
S i0 2 liên kết trong khoáng vật sét bằng cách loại trừ lượng thạch anh tính theo
phương trình trên. M ối quan hệ định lượng giữa ba hợp phần chủ yếu là S i0 2,
A120 , và Fe20 3 sẽ quyết định kiểu VPH là gì. Cụ thể, SPPH sẽ là:
- Sialit: S i0 2lk/ (A120 3+ 0,64 Fe20 3) > 1,2
- Ferosialit: 0,64 < S i0 2lk/ (A120 3+ 0,64 Fe20 3) < 1,2
- Feralit: S i0 2lk/ (A120 3+ 0,64 Fe20 3) < 0,6
Động học hành vi của các nguyên tố trong q trình phong hóa được

nghiên cứu theo phương pháp hợp phần trơ A120 3. Các bước tính tốn như sau:
-

Quy hàm lượng các oxit tạo đá theo tổng 100%

-

Xác định hệ số chuyển đổi theo nhôm: bằng tỷ số của hàm lượng A120 3
trong đá tươi và trong VPH

-

Quy hàm lượng các hợp phần khác theo hệ sổ chuyển đổi

1Q


-

2.3.2.

Tính khối lượng mang vào, mang ra cho các hợp phần

Đánh giá khả năng trượt lở của nền đất VPH
Với m ục đích nghiên cứu hiện tượng trượt lở thì ngồi các chỉ tiêu vật lý

thơng thường, cần phải xác định các chỉ tiêu về độ bển của đất mà cụ thể là góc
ma sát trong (cp) và lực dính (c). Hai chỉ số này được xác định trong phòng thí
nghiệm bằng m áy cắt phẳng theo sơ đồ cắt cơ' kết khơng thốt nước (CƯ). Trong
phương pháp này, m ẫu thí nghiệm trước tiên được cố kết trong điều kiện ứng suất

đẳng hướng là hằng sơ' và thốt nước hồn tồn, sau đó tăng tải trọng dọc trục và
khơng cho thoát nước. Giai đoạn cố kết ban đầu đất chuyển tới trạng thái thể tích
và áp lực nước lỗ rỗng đã quy định từ đó có thể đo đạc được chính xác sự thay đổi
thể tích và áp lực nước lỗ rỗng. Với từng cấp áp lực tải trọng thẳng đứng (ơ) trong
thí nghiệm cắt cho phép xác định được áp lực cắt (x) của đất thông qua sô' đọc của
đồng hồ đo biến dạng và hệ số biến đổi. Với tối thiểu ba cấp tải trọng đứng và áp
lực cắt, cắt phẳng theo sơ đồ này cho phép tính được lực dính hiệu quả (c1) và góc
ma sát trong hiệu quả (T = ơ'.tg(p' + c'
Phương trình này được thể hiện dưới dạng đồ thị theo hình 2.2. Nếu các
thơng số độ bền chống cắt được đánh giá thì chúng phải được coi là Ccu và cpcu.
Các cấp áp lực thường được sử dụng là 50 KPa, 100 KPa và 200 KPa.
T (XO*;)ị

Hình 2-2 .Đồ thị xác định các thông số sức chống cát của đất

2.3.3.

Sử dụng phần mềm GEO- SLOPE đánh giá ổn định mái dóc
Hiện có rất nhiều phần mềm được sử dụng để tính tốn độ ổn định cùa mái

dốc song cho đến thời điểm hiện nay phần mềm GEO- SLOPE cùa Canada là hay


hơn cả.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là dùng phương pháp "dùng mặt
trượt giả định" để lựa chọn việc tính tốn ổn định mái dốc.

Hình 2-3. Cát ngang mặt trượt

Các giả thuyết khoa học: giả thiết mặt trượt có dạng là một cung trịn để
tìm ra hệ sơ' ổn định nhỏ nhất, so sánh với hệ số ổn định cho phép của cơng trình
theo qui phạm để có kết luận vể m ặt cắt thiết kế.
Phương pháp nghiên cứu sử dụng: dùng phương pháp phân mảnh của
W.Bishop (trạng thái cân bằng giới hạn) để tính tốn ổn định mái dốc. Phương
pháp này tính tốn đom giản, sai số nhỏ, kết quả phù hợp với điều kiện thực tế.
Phương pháp phân mảnh Bishop đơn giản: Xét mái đất AB. Giả sử mặt
trượt là cung trịn BC tâm

o bán kính r. Chia lăng thể đất ABC (mái đất ABC) ra

n mảnh tùy ý bằng những m ặt cắt thẳng đứng (hình 2.4).

Hình 2-4. Sơ dồ tính tốn theo phương pháp phản mảnh cùa Bishop

Xét m ột m ảnh i bất kỳ. Các lực tác dụng lên phân tố này gồm : trọng lượng
mảnh

gi,

tổng các lực tiếp tuyến Ti, tổng các lực pháp tuyến Ni, và tổng các lực

thủy động Uị (áp lực nước lỗ rỗng) trên phương pháp tuyến với đáy mảnh, tổng
các lực tương tác giữa các mảnh thứ i với i-1 và i+1 là E |_1 và Ei+1. Nếu tính cho tất