luận án tiến sĩ nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi quảng trị thừa thiên huế, đề xuất phương pháp dự báo và phò

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT





NGUYỄN THỊ THANH NHÀN




NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG DỊCH CHUYỂN ĐẤT ĐÁ

TRÊN SƯỜN DỐC VÙNG ĐỒI NÚI QUẢNG TRỊ -
THỪA THIÊN HUẾ, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO
VÀ PHÒNG CHỐNG PHÙ HỢP






LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT







HÀ NỘI - 2014





BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ THANH NHÀN




NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG DỊCH CHUYỂN ĐẤT ĐÁ
TRÊN SƯỜN DỐC VÙNG ĐỒI NÚI QUẢNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ,
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO VÀ PHÒNG CHỐNG PHÙ HỢP

Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số: 62.52.05.01


LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. Tạ Đức Thịnh
2. GS. TSKH. Nguyễn Thanh





HÀ NỘI - 2014

LỜI CAM ĐOAN



Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu là của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa
từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.




Nghiên cứu sinh





Nguyễn Thị Thanh Nhàn

MỤC LỤC


Nội dung
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu, hình vẽ, ảnh và phụ lục
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG DỊCH
CHUYỂN ĐẤT ĐÁ TRÊN SƯỜN DỐC, MÁI DỐC
8
1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển đất đá trên
sườn dốc, mái dốc trên thế giới
8
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu dịch chuyển đất đá trên sườn dốc,
mái dốc ở Việt Nam
14
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN - KỸ THUẬT VÙNG ĐỒI
NÚI QUẢNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ
21
2.1. Đặc điểm chế độ khí hậu, thuỷ văn vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế 21
2.2. Cấu trúc địa chất vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế 26

2.3. Đặc điểm phong hóa và tính chất cơ lý của đất đá cấu tạo các đới, phụ
đới phong hóa.
35
2.4. Đặc điểm địa chất thủy văn vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế. 40
2.5. Đặc điểm địa hình - địa mạo và lớp phủ thực vật vùng đồi núi Quảng
Trị - Thừa Thiên Huế
42
2.6. Hoạt động kinh tế - xây dựng công trình 46
Chương 3. NGHIÊN CỨU CÁC QUÁ TRÌNH DỊCH CHUYỂN ĐẤT ĐÁ
TRÊN SƯỜN DỐC, MÁI DỐC VÙNG ĐỒI NÚI QUẢNG TRỊ - THỪA
THIÊN HUẾ
54

3.1. Hiện trạng dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi và mái dốc
công trình vùng nghiên cứu
54
3.2. Nguyên nhân phát sinh và điều kiện phát triển các quá trình dịch
chuyển đất đá trên SD, MD
62
3.3 Cơ chế, động lực và quy luật hình thành, phát triển các quá trình dịch
chuyển đất đá trên SD, MD
71
3.4. Đề xuất phương pháp phân loại quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn
dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
78
Chương 4. DỰ BÁO NGUY CƠ PHÁT SINH TRƯỢT LỞ ĐẤT ĐÁ TRÊN
SƯỜN DỐC, MÁI DỐC VÙNG ĐỒI NÚI QUẢNG TRỊ - THỪA THIÊN HUẾ
83
4.1. Mục đích dự báo các quá trình trượt lở đất đá trên sườn dốc, mái dốc 83
4.2. Khái quát về các phương pháp dự báo quá trình trượt lở đất đá trên

SD, MD trên thế giới và ở nước ta
83
4.3. Lựa chọn phương pháp dự báo 84
4.4. Xây dựng bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt đất đá trên sườn
dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
85
Chương 5. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG DỊCH CHUYỂN
ĐẤT ĐÁ TRÊN SƯỜN DỐC, MÁI DỐC VÙNG ĐỒI NÚI QUẢNG TRỊ -
THỪA THIÊN HUẾ.
117
5.1. Đánh giá chung về hiệu quả các giải pháp phòng chống dịch chuyển
đất đá trên sườn dốc đã ứng dụng ở vùng đồi núi nghiên cứu
118
5.2. Kiến nghị các giải pháp phòng chống dịch chuyển đất đá trên sườn dốc,
mái dốc
121
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 137
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN
139
TÀI LIỆU THAM KHẢO 141
PHỤ LỤC



DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu
Đơn vị
đo lường

Giải thích

g/cm
3
Khối lượng riêng

w
g/cm
3
Khối lượng riêng của nước

c
g/cm
3
Khối lượng thể tích khô

đn

g/cm
3
Khối lượng thể tích đẩy nổi của đất

tb
g/cm
3
Khối lượng thể tích trung bình
W

% Độ ẩm tự nhiên


w
g/cm
3
Khối lượng thể tích tự nhiên
C
tn
T/m
2
Lực dính kết ở điều kiện tự nhiên

tn
độ Góc nội ma sát ở điều kiện tự nhiên
W
bh
% Độ ẩm bảo hoà

bh
g/cm
3
Khối lượng thể tích ở điều kiện bảo hoà
C
bh
T/m
2
Lực dính kết ở điều kiện bảo hoà

bh
độ Góc nội ma sát ở điều kiện bảo hoà
G % Độ bảo hoà
e

0
Hệ số rỗng tự nhiên
n % Độ lỗ rỗng
a
1-2
cm
2
/kG Hệ số nén lún

Hệ số ổn định trượt

tn
Hệ số ổn định trượt ở điều kiện tự nhiên

bh
Hệ số ổn định trượt ở điều kiện bão hoà

Độ Góc dốc sườn dốc, mái dốc

Độ Góc dốc mặt trượt phẳng nằm nghiêng
h m Bề dày tầng phủ trung bình
h
w
m Bề dày tầng chứa nước
K cm/s Hệ số thấm
H m Chiều cao sườn dốc, mái dốc

l m Chiều dài mặt trượt
b m Chiều rộng mặt trượt, hoặc bậc thang
a bề dày lát cắt của lăng thể trượt

T Tấn, kG Lực tiếp tuyến
N Tấn, kG Lực pháp tuyến
A
w
Tấn, kG Áp lực thủy tĩnh
D
w
Tấn, kG Áp lực thuỷ động
J Độ dốc thủy lực dòng ngầm
A

Tấn, kG, N Tổng ứng lực giữ, chống cắt
B

Tấn, kG, N Tổng ứng lực gây trượt
MN Mực nước ngầm
edQ - IA
1
Tàn sườn tích - phong hóa hoàn toàn
IA
2
Phong hóa mạnh
IB Phong hóa trung bình
IIA Phong hóa nhẹ
IIB Đới đá tương đối nguyên vẹn ( đới đá tươi )
M
max
Cường độ tác động tương hỗ cực đại của các yếu tố.
I
i

Hệ số xác định tầm quan trọng của các yếu tố.
M
ij
Cường độ tác động (mức độ ảnh hưởng)
LSI Chỉ số nhạy cảm trượt lở
X Cường độ tác động
W
i
Trọng số các yếu tố thành phần
n Các lớp thành phần
m Mức độ phân cấp
K
DDL
Cường độ trượt đất đá
HCM Hồ Chí Minh
ATNĐ Áp thấp nhiệt đới
TN - KT Tự nhiên - kỹ thuật
DCĐĐ Dịch chuyển đất đá
TLĐĐ Trượt lở đất đá
DC Dịch chuyển

BĐ Bản đồ
PVDB NC Phân vùng dự báo nguy cơ
GIS Hệ thống thông tin địa lý
ĐCCT - ĐCTV Địa chất công trình - Địa chất thủy văn
SD Sườn dốc
MD Mái dốc
QL Quốc lộ
MT Môi trường
QT - TTH Quảng Trị - Thừa Thiên Huế

TL Tỉnh lộ
NCS Nghiên cứu sinh
TB - ĐN Tây Bắc - Đông Nam
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
ASTM Tiêu chuẩn Mỹ
TC Tiêu chuẩn cơ sở
TCCL Tính chất cơ lý
TN Tự nhiên
BH Bảo hòa
TB Trung bình
KH & CN Khoa học và công nghệ
GTVT Giao thông vận tải
KT - XH Kinh tế - xã hội
KT - XD Kinh tế - xây dựng
XD Xây dựng
NN & PTNN Nông nghiệp và phát triển nông thôn








DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, ẢNH VÀ PHỤ LỤC

A. Danh mục các bảng biểu

Bảng 2.1 Số liệu mưa (mm) tại các trạm qua các năm vùng đồi núi QT- TTH
Bảng 2.2 Lượng mưa lớn nhất các trận kéo dài 1, 3, 5, 7 ngày

Bảng 2.3
Đặc trưng hình thái lưu vực sông vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa
Thiên Huế
Bảng 2.4
Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của
đất phụ đới tàn sườn tích - phong hóa hoàn toàn (edQ + IA
1
)
Bảng 2.5
Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của
đất phụ đới phong hóa mạnh IA
2

Bảng 2.6
Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của
đá đới phong hóa trung bình IB
Bảng 2.7
Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của
đá đới phong hóa nhẹ IIA
Bảng 2.8
Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của
đới đá tương đối nguyên vẹn (đới đá gần tươi) (IIB)
Bảng 2.9
Bảng tổng hợp diện tích và độ che phủ rừng theo huyện của tỉnh
Quảng Trị và Thừa Thiên Huế
Bảng 3.1
Các điểm dịch chuyển đất đá trên các SD, MD vùng đồi núi Quảng
Trị - Thừa Thiên Huế
Bảng 3.2
Quan hệ giữa khối lượng đất đá trượt lở với lượng mưa năm (2000

- 2013) đường HCM khu vực đồi núi Quảng Trị -Thừa Thiên Huế
Bảng 3.3 Quan hệ giữa các điểm DCĐĐ theo lượng mưa TB năm
Bảng 3.4 Quan hệ giữa các điểm DCĐĐ và hoạt động KT - XDCT
Bảng 3.5 Quan hệ giữa các điểm DCĐĐ và đặc điểm địa tầng - thạch học
Bảng 3.6 Quan hệ giữa các điểm DCĐĐ theo chiều dày vỏ phong hoá
Bảng 3.7 Quan hệ giữa các điểm DCĐĐ theo độ dốc địa hình
Bảng 3.8 Đặc điểm phân bố các điểm DCĐĐ với loại hình dịch chuyển
Bảng 3.9
Phân loại các loại hình dịch chuyển đất đá vùng đồi núi Quảng Trị
- Thừa Thiên Huế
Bảng 4.1
Chọn lựa các yếu tố ảnh hưởng chính trong môi trường tự nhiên - kỹ
thuật vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Bảng 4.2
Các yếu tố môi trường TN - KT, tầm quan trọng I
i
, cường độ tác
động (mức độ ảnh hưởng) M
ij
của chúng trên các SD, MD công
trình vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế

Bảng 4.3
So sánh cặp đôi các yếu tố thành phần môi trường TN - KT về tầm
quan trọng hơn, thua
Bảng 4.4
Ma trận so sánh các yếu tố MTTN - KT trên các MD vùng đồi núi
QT - TTH
Bảng 4.5
Ma trận xác định trọng số W

i
các yếu tố MTTN - KT các đoạn tuyến
đường HCM và vùng kế cận thuộc vùng đồi núi Quảng Trị - TT.Huế
Bảng 4.6
Bảng xác định giá trị cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ
của yếu tố độ dốc SD, MD đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.7
Bảng xác định cấp cường độ tác động và cấp độ nguy cơ của yếu
tố cường độ mưa trung bình năm đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.8
Bảng xác định giá trị cường độ tác động và cấp độ ảnh hưởng của
yếu tố hoạt động KT - XD các công trình đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.9
Bảng xác định giá trị cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ của
yếu tố thành phần thạch học, cấu trúc đất đá đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.10
Bảng xác định giá trị cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ của
yếu tố mật độ đứt gãy kiến tạo đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.11
Bảng xác định giá trị cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ của
yếu tố chiều dày, độ bền kháng cắt của đất đá phong hóa mạnh và hoàn
toàn đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.12
Bảng xác định cấp cường độ tác động và cấp độ nguy cơ của yếu
tố lưu lượng mạch lộ đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.13
Bảng xác định giá trị cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ
của yếu tố lớp phủ thực vật đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.14
Bảng xác định cấp mức độ ảnh hưởng và cấp độ nguy cơ của yếu

tố mật độ phân cắt sâu đến tai biến trượt đất đá
Bảng 4.15
Phân cấp nguy cơ trượt đất đá vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa
Thiên Huế theo chỉ số nhạy cảm trượt LSI
Bảng 5.1
Tóm tắt tổ hợp các giải pháp phòng chống dịch chuyển đất đá trên
SD, MD vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.

B. Danh mục các hình, bản đồ, sơ đồ
Hình 1.1 Sơ đồ vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Hình 2.1 Bản đồ địa chất vùng đồi núi QT- TTH (tỷ lệ 1:200.000)
Hình 3.1 Bản đồ hiện trạng các điểm DCĐĐ vùng đồi núi QT- TTH (Tỉ lệ: 1/50.000)
Hình 3.2
Quan hệ giữa khối lượng trượt lở đất đá đường HCM nhánh Tây vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế với lượng mưa trung bình năm

Hình 3.3a,b Sơ đồ kiểm toán ổn định MD theo các mùa khô (a) và mưa bão (b).
Hình 3.4 Sơ đồ tổng quát động lực phát triển quá trình trượt
Hình 4.1
Sơ đồ tích hợp mô hình trọng số vào GIS để xây dựng BĐ phân
vùng dự báo nguy cơ trượt lở đất đá
Hình 4.2 Bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt đất đá theo độ dốc
Hình 4.3
Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo tác động cường độ mưa trung
bình năm
Hình 4.4
Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo mức độ tác động của hoạt
động kinh tế - xây dựng các công trình
Hình 4.5
Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo thành phần thạch học, cấu trúc

đất đá
Hình 4.6 Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo mật độ đứt gãy kiến tạo
Hình 4.7
Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo bề dày, độ bền kháng cắt đất
đá đới phong hóa mạnh và hoàn toàn
Hình 4.8 Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo độ phong phú nước
Hình 4.9 Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo lớp phủ thực vật
Hình 4.10 Bản đồ PVDB NC trượt đất đá theo phân cắt sâu
Hình 4.11
Quy trình thành lập BĐ PVDB NC trượt đất đá vùng đồi núi
Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Hình 4.12a
Bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt đất đá trên sườn dốc vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế (tỷ lệ 1:50.000)
Hình 4.12b
Bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt đất đá trên mái dốc vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế (tỷ lệ 1:50.000)
Hình 5.1 Tường ốp mặt
Hình 5.2 Gia cố khối đá không ổn định bằng cọc neo
Hình 5.3
Tạo mái che (hành lang) ở MD của đường nửa đào để bảo vệ nền
đường khỏi bị đổ đá và sụt đá đe dọa

C. Danh mục ảnh
Ảnh 2.1
Một số điểm trượt lở thườmg tái hoạt động do mưa cường độ cao kéo
dài kết hợp các loại hình thời tiết gây mưa vùng đồi núi nghiên cứu.
Ảnh 2.2 Chặt phá, đốt rừng làm rẫy
Ảnh 2.3 Công trình chắn đỡ kém kiên cố, bị xô đổ và lôi cuốn theo điểm trượt
Ảnh 3.1

Mặt cắt ĐCCT và ảnh minh họa điểm trượt tại km 280 + 050
Da Krông - Tà Rụt
Ảnh 3.2
Điểm trượt có tọa độ: 16
0
42’27’’ và 106
0
58’, Dakrong - Quảng Trị
giải đoán trên ảnh viễn thám

Ảnh 3.3
Mặt cắt ĐCCT và ảnh minh họa điểm trượt tại km 192 + 200
Chà Lỳ - Khe Sanh
Ảnh 3.4
Điểm trượt có tọa độ: 16
0
45’45’’ và 106
0
39’10’’ Hướng Lập,
Hướng Hóa giải đoán trên ảnh viễn thám
Ảnh 3.5
Mặt cắt ĐCCT và ảnh minh họa điểm trượt tại km 390 + 720
Aroàng - A Lưới.
Ảnh 3.6
Điểm trượt có tọa độ: 16
0
05’36’’ và 107
0
48’50’’ ARoàng - A Lưới
giải đoán trên ảnh viễn thám

Ảnh 3.7
Mặt cắt ĐCCT và ảnh minh họa điểm trượt đèo ACo, QL 49, xã
Hồng Hạ, A Lưới.
Ảnh 3.8
Điểm trượt có tọa độ: 16
0
20’22’’ và 107
0
32’14’’ xã Hồng Tiến
(Hương Trà) giải đoán trên ảnh viễn thám
Ảnh 3.9
Một số hình ảnh sụt, trượt đất đá do mưa với cường độ cao, kéo dài
liên tục trong nhiều ngày.
Ảnh 5.1
Tường chắn đá hộc trong rọ và tường bêtông chống trượt tại khu
vực Khe Sanh - Hướng Hóa
Ảnh 5.2
Kè rọ đá chống trượt lở taluy âm do tác động của đá tảng, cuội, sỏi cát
tại xã Hướng Lập - Khe Sanh
Ảnh 5.3
Gia cố bằng kè rọ đá taluy dương trong tầng phong hóa mạnh J
1
an
Dakrong - QTrị nhưng vẫn bị trượt
Ảnh 5.4
Giải pháp tường chắn bằng bê tông bị vô hiệu hóa tại điểm trượt
đèo A Co (gần Bốt Đỏ) trên QL 49, xã Hồng Hạ - A Lưới.
Ảnh 5.5
Giải pháp xây tường chắn bê tông, taluy bậc thang và rãnh đỉnh
chống trượt cục bộ kết hợp nhưng vẫn xảy ra trượt tại A Lưới.

Ảnh 5.6
Giải pháp xây cầu cạn thoát nước, do hệ thống thoát nước không đủ
lực tại QL49 đường lên Huyện A Lưới.

D. Danh mục phụ lục bảng biểu
Bảng 3.1 Các điểm dịch chuyển đất đá trên quốc lộ 9 và vùng kế cận
Bảng 3.2
Các điểm dịch chuyển đất đá vùng gò đồi bao quanh đường Hồ
Chí Minh nhánh Đông (Vĩnh Khê - Cam Lộ)
Bảng 3.3
Trượt đất đá trên đường Hồ Chí Minh nhánh Tây và vùng núi phía
Tây Quảng Trị (Da Krông - Tà Rụt)
Bảng 3.4 Trượt đất đá khu vực Khe Sanh - Chà Lỳ
Bảng 3.5
Trượt đất đá trên tuyến đường HCM đoạn qua địa phận tỉnh Thừa
Thiên Huế
Bảng 3.6 Trượt dọc tuyến quốc lộ 49 và vùng đồi núi kế cận

Bảng 3. 7 Trượt đất đá vùng đồi núi dọc tuyến quốc lộ 1A
Bảng 3. 8 Trượt đất đá trên các vùng đồi núi khác

E. Danh mục phụ lục ảnh
Ảnh 2.1 Lấy mẫu đất đá các phụ đới, đới phong hóa thí nghiệm tính chất cơ lý.
Ảnh 2.2
Mặt cắt ĐCCT đặc trưng cho đất đá các phụ đới edQ + IA
1
, IA
2

của các hệ tầng Núi Vú, A Vương và các phức hệ Đại Lộc, Bến

Giằng - Quế Sơn
Ảnh 3.1 Sơ đồ viễn thám Landsat giải đoán trượt vùng đồi núi Trị - Thiên
Ảnh 3.2 Ảnh chụp, ảnh viễn thám một số điểm trượt lở đất đá dọc quốc lộ 9
Ảnh 3.3
Ảnh chụp, ảnh viễn thám một số điểm trượt lở đường HCM nhánh
Tây (Da Krông - Tà Rụt) và vùng kế cận
Ảnh 3.4
Ảnh chụp, ảnh viễn thám một số điểm trượt lở đường HCM nhánh
Tây (Khe Sanh - Chà Lỳ)
Ảnh 3.5
Ảnh chụp, ảnh viễn thám các điểm trượt lở đường HCM nhánh
Tây (A Lưới - A Roàng) và vùng đồi núi kế cận
Ảnh 3.6 Ảnh chụp, ảnh viễn thám các điểm TLĐĐ vùng đồi núi kế cận và QL49
Ảnh 3.7
Ảnh chụp, ảnh viễn thám các điểm TLĐĐ vùng đồi núi kế cận và
TL 14B, Nam Đông
Ảnh 3.8 Ảnh chụp, ảnh viễn thám các điểm trượt lở đất vùng đồi núi dọc QL 1A
Ảnh 3.9 Ảnh chụp, ảnh viễn thám các điểm trượt lở ở một số khu vực đồi núi khác
Ảnh 3.10 Đổ đá km 298 + 300 xã Tà Rụt, Dakrong - Quảng Trị
Ảnh 3.11 Sụt đá tại km 287 + 680 xã Húc Nghì - Quảng Trị
Ảnh 3.12 Sụt đất đá tại km48+470 QL9 - Quảng Trị
Ảnh 3.13 Sụt đất tại km 75 + 150 QL 49, xã Hồng Tiến - Hương Trà
Ảnh 3.14 Trượt hỗn hợp tại khối đất đá tại km 206 + 200 xã Hướng Lập - thôn Chà Lỳ
Ảnh 3.15 Trượt quay khối đất tại km 201+ 20 Khe Sanh - Chà Lỳ
Ảnh 3.16 Trượt phẳng khối đất đá tại km 384 + 550, đèo Hai Hầm - A Lưới
Ảnh 3.17 Chảy (chảy dòng) đất đá tại km 399 + 900 đèo Hai Hầm, xã A Roàng - A Lưới
Ảnh 3.18 Chảy (chảy dòng) đất tại km 314+ 550 đoạn đèo Pê Ke, xã Hồng Thuỷ - A Lưới
Ảnh 4.1 Giao diện phần mềm ArcGis 10.0
Ảnh 4.2 Tích hợp 9 bản đồ thành phần
Ảnh 4.3 Tính giá trị LSI theo công thức (4.2)

Ảnh 4.4 Bản đồ giá trị LSI
Ảnh 4.5 Phương pháp phân loại Natural Breaks

Ảnh 5.1
Tường chắn đá hộc trong rọ và tường bêtông chống trượt tại khu
vực Khe Sanh Hướng Hóa
Ảnh 5.2
Trồng cỏ Vetiver kết hợp với tường chắn bêtông, rãnh, dốc thoát
nước tại khu vực Khe Sanh - Hướng Hóa
Ảnh 5.3
Kè rọ đá chống trượt lở taluy âm do tác động của đá tảng, cuội, sỏi cát
tại xã Hướng Lập - Khe Sanh
Ảnh 5.4
Kè rọ đá chống trượt lở taluy dương tầng phủ phong hóa mạnh đến
hoàn toàn hệ tầng Long Đại thôn Chà Lỳ - xã Hướng Lập.
Ảnh 5.5
Trồng cỏ Vetiver kết hợp rãnh thoát nước bậc thang nhưng vẫn không
hiệu quả tại Chà Lỳ - Khe Sanh
Ảnh 5.6
Taluy bậc thang kết hợp rãnh thoát nước đỉnh, dốc thoát nước
nhưng vẫn bị trượt lở tiếp tục cục bộ (Đèo Sa Mù)
Ảnh 5.7 Kè rọ đá chống trượt tại đèo Sa Mù nhưng không hiệu quả. Kè bị xô đổ
Ảnh 5.8
Gia cố kè, ốp mái bêtông đá hộc và dốc nước nhưng vẫn bị trượt lở
cục bộ tại xã Tà Long - Dakrong
Ảnh 5.9
Kè tường chắn đá hộc trát mạch kết hợp ốp mái bê tông đá hộc tại
km 270 xã Tà Long - Dakrong
Ảnh 5.10
Gia cố bằng kè rọ đá taluy dương trong tầng phong hóa mạnh J

1
an
Dakrong - QTrị nhưng vẫn bị trượt
Ảnh 5.11
Kè rọ đá xây cất dạng bậc thang taluy âm trong tầng phong hóa mạnh
J
1
an dọc sông Dakrong - Quảng Trị
Ảnh 5.12
Xử lý trượt bằng giải pháp tường chắn bêtông taluy dương tại đèo
PêKe km 314
Ảnh 5.13
Giải pháp tường chắn bằng bê tông bị vô hiệu hóa tại điểm trượt
đèo A Co (gần Bốt Đỏ) trên QL 49, xã Hồng Hạ - A Lưới.
Ảnh 5.14
Giải pháp xây tường chắn bê tông, taluy bậc thang và rãnh đỉnh
chống trượt cục bộ kết hợp xây cầu cạn thoát nước
Ảnh 5.15
Giải pháp xây cầu cạn thoát nước, do hệ thống thoát nước không đủ
lực tại QL49 đường lên Huyện A Lưới.
Ảnh 5.16
Giải pháp xây tường chắn bê tông, taluy bậc thang và rãnh đỉnh
chống trượt cục bộ kết hợp nhưng vẫn xảy ra trượt tại A Lưới.
Ảnh 5.17
Kè tường chắn đá hộc trát mạch kết hợp ốp mái bê tông đá hộc
nhưng vẫn bị phá hủy do không xử lý hiệu quả giải pháp thoát nước.
Ảnh 5.18
Kè rọ đá chống xói taluy âm trong tầng phong hóa mạnh dọc sông
Dakrong - Quảng Trị nhưng không hiệu quả.
1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Do ảnh hưởng ngày một gia tăng của sự biến đổi khí hậu toàn cầu, trái đất
ấm lên nên hoạt động bão lũ ở nước ta nói chung và vùng Quảng Trị - Thừa
Thiên Huế nói riêng đang có những biến đổi bất thường, làm phát sinh những
trận mưa lớn kéo dài với cường độ cao hơn nhiều so với trước đây. Ở Quảng Trị
- Thừa Thiên Huế, vùng đồi núi chiếm hơn 2/3 diện tích lãnh thổ cùng với chế
độ khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa là môi trường thiên nhiên thuận lợi đối với sự
phát sinh, phát triển nhiều quá trình địa chất tự nhiên. Mặt khác, trong thời kỳ đổi
mới, cơ sở hạ tầng kỹ thuật giao thông có những bước phát triển vượt bậc, nên
xuất hiện ngày càng nhiều tuyến đường giao thông, hệ thống bậc thang thủy điện,
moong khai thác khoáng sản lộ thiên v.v Hoạt động kinh tế - công trình của con
người ngày càng gia tăng, làm cho môi trường tự nhiên bị biến đổi mạnh mẽ,
thúc đẩy sự phát sinh với cường độ cao các quá trình sườn dốc.
Hằng năm, tại vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế, vào những thời
điểm nhất định của mùa mưa lũ thường xảy ra quá trình dịch chuyển đất đá trên
sườn dốc, đủ mọi quy mô và chủ yếu tập trung vào những tuyến đường giao thông,
nhất là đường Hồ Chí Minh và mái dốc các công trình thuỷ công (hình 1.1).
Quá trình dịch chuyển đất đá trên mái dốc đã phá huỷ taluy, nền đường, làm
ách tắc giao thông, gây thiệt hại rất lớn về người và tài sản. Thế nhưng các công
trình nghiên cứu, dự báo quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế còn rất ít. Nhiều vấn đề về bản chất, nguyên
nhân, điều kiện, động lực, quy luật phát sinh và phát triển, phân loại quá trình dịch
chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế cũng như
phương pháp dự báo, phòng chống, giảm thiệt hại do quá trình dịch chuyển đất đá
trên sườn dốc, mái dốc gây ra chưa được nghiên cứu thấu đáo. Vì vậy, việc chọn
đề tài luận án: “Nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế, đề xuất phương pháp dự báo và phòng
chống phù hợp” là rất cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

2


Hình 1.1. Sơ đồ vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ làm phong phú thêm lý luận về sự hình
thành, phát triển quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi, đồng
thời đề xuất, lựa chọn phương pháp dự báo và phòng chống thích hợp nhằm giảm
thiểu tác hại do quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc gây ra, góp phần phát
triển kinh tế - xã hội bền vững, đảm bảo an ninh quốc phòng của hai tỉnh Quảng
Trị - Thừa Thiên Huế nói riêng và của đất nước nói chung.
2. Mục đích của đề tài luận ánm
- Xác định được hiện trạng, nguyên nhân, động lực và quy luật phân bố,
phát triển các quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi Quảng Trị -
Thừa Thiên Huế.
- Thành lập bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt lở đất đá trên sườn dốc
vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế và đề xuất giải pháp phòng chống phù
hợp, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là môi trường tự nhiên - kỹ thuật vùng đồi
3

núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế mà trọng tâm là sườn dốc, mái dốc và quá trình
dịch chuyển đất đá trên chúng (chủ yếu quá trình trượt lở). Trong đó quan điểm
sườn dốc trong luận án bao gồm cả sườn dốc tự nhiên và nhân tạo.
- Phạm vi nghiên cứu bao gồm vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
với độ cao từ 50m trở lên. Chiều sâu nghiên cứu khoảng trên dưới 50m, được
tính từ mặt đất tự nhiên đến tầng đất đá tương đối ổn định bên dưới. Đối với các
tuyến đường và mái dốc các công trình khác, tuỳ thuộc đặc điểm địa hình - địa
chất cụ thể, phạm vi nghiên cứu diện được triển khai theo băng rộng từ 50 - 100
đến 200 - 300m tính từ tim đường hay công trình tương ứng.

4. Nội dung nghiên cứu của đề tài luận án
Để đạt được các mục đích trong giới hạn đối tượng, phạm vi nghiên cứu
nêu trên, đề tài luận án tập trung nghiên cứu những nội dung chính sau:
- Nghiên cứu tổng quan về hiện tượng dịch chuyển đất đá trên sườn dốc,
mái dốc.
- Nghiên cứu đặc điểm môi trường tự nhiên - kỹ thuật vùng đồi núi Quảng Trị
- Thừa Thiên Huế.
- Nghiên cứu quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc vùng đồi
núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.
- Nghiên cứu, dự báo nguy cơ phát sinh dịch chuyển đất đá trên sườn dốc,
mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
- Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp phòng chống dịch chuyển đất đá trên
sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
5. Phương pháp nghiên cứu
Để triển khai thực hiện các nội dung nghiên cứu đã đề ra, đề tài sử dụng tổng
hợp các phương pháp dưới đây:
- Phương pháp thu thập, phân tích, tổng hợp các tài liệu hiện có ở trong và
ngoài nước liên quan tới đề tài, vùng nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích hệ thống: được vận dụng trong phân tích, đánh giá
tương tác giữa các yếu tố tự nhiên, con người với quá trình dịch chuyển đất đá
(trượt đất đá) trên sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.
4

- Phương pháp chuyên gia: quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc phát
sinh, phát triển do tác động của nhiều nguyên nhân, bị chi phối bởi nhiều yếu tố
ảnh hưởng v.v , do đó, rất cần sự tham vấn của nhiều chuyên gia thuộc các
chuyên môn sâu khác nhau cũng như sự hỗ trợ, tham gia ý kiến của các nhà quản
lý, cộng đồng ở vùng nghiên cứu.
- Phương pháp đo vẽ địa chất công trình khái quát kết hợp khoan thăm dò,
đào nông: Được triển khai ở các đoạn tuyến xung yếu, mất ổn định với tỷ lệ đo

vẽ 1:50.000 trên băng rộng 1 - 5km dọc tuyến đường HCM nhằm đánh giá hiện
trạng, xác định nguyên nhân, điều kiện, động lực, loại hình dịch chuyển đất đá
trên sườn dốc, đồng thời nghiên cứu, lấy mẫu đất đá thí nghiệm.
- Phương pháp thực nghiệm: chủ yếu là thí nghiệm trong phòng nhằm xác
định thành phần hạt, tính chất cơ lý đất đá trong điều kiện độ ẩm thay đổi.
- Phương pháp xác xuất - thống kê toán học với sự trợ giúp của công nghệ thông
tin nhằm xử lý kết quả thí nghiệm, quan trắc phục vụ cho việc đánh giá, dự báo động
lực của quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi nghiên cứu.
- Phương pháp kiểm toán ổn định trượt sườn dốc, mái dốc: sử dụng các
phương pháp khác nhau để đánh giá độ ổn định của sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi
Quảng Trị - Thừa Thiên Huế. Qua đó, đưa ra các giải pháp phòng chống hợp lý.
- Phương pháp phân tích ảnh viễn thám: sử dụng để giải đoán vị trí các khối
trượt trong vùng nghiên cứu.
- Phương pháp mô hình toán - bản đồ: sử dụng phương pháp phân tích thứ
bậc AHP (Thomas Saaty) để xây dựng hệ thống các cặp ma trận so sánh, xác
định mối quan hệ tương quan tuyến tính giữa các yếu tố là nguyên nhân, điều
kiện phát sinh dịch chuyển đất đá. Từ đó, tìm ra trọng số ảnh hưởng của các yếu
tố được lựa chọn. Kết quả của AHP sẽ được tích hợp vào môi trường GIS trên cơ
sở chồng xếp tích hợp các bản đồ thành phần có trọng số đã được lựa chọn để
xây dựng bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ trượt đất đá vùng đồi núi Quảng Trị
- Thừa Thiên Huế.
6. Điểm mới của luận án
- Phân tích, đánh giá chi tiết các yếu tố đặc điểm môi trường tự nhiên - kỹ
5

thuật và ảnh hưởng của nó đến sự hình thành các quá trình dịch chuyển đất đá
trên sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.
- Đề xuất phân loại các quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc
vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.
- Vận dụng thành công phương pháp mô hình toán - bản đồ có sự trợ giúp của

công nghệ GIS để đánh giá, dự báo và lập bản đồ phân vùng cường độ hoạt động
dịch chuyển đất đá trên sườn dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế trên
cơ sở xây dựng hệ thống đa chỉ tiêu môi trường tự nhiên - kỹ thuật.
7. Luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc vùng
đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế là kết quả tương tác giữa các yếu tố môi
trường tự nhiên và hoạt động kinh tế - xây dựng của con người, trong đó hoạt
động xây dựng đường giao thông và mưa cường độ cao kéo dài là nguyên nhân
chính gây ra hàng loạt các quá trình sườn dốc.
Luận điểm 2: Hiện tượng trượt lở đất đá trên sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi
Quảng Trị - Thừa Thiên Huế có môi trường TN - KT đa dạng, phức tạp hoàn toàn
có thể đánh giá, dự báo bằng mô hình toán - bản đồ với sự trợ giúp của công nghệ
GIS theo 5 cấp độ từ rất yếu đến rất mạnh. Trong đó, cường độ trượt lở đất đá từ
mạnh đến rất mạnh chiếm 44,58%, tập trung chủ yếu trên mái dốc đường giao
thông qua các xã thuộc huyện Hướng Hóa, A Lưới, Nam Đông.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
- Góp phần hoàn thiện cơ sở lý thuyết, phương pháp luận nghiên cứu quá
trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc.
- Trên cơ sở dự báo phân vùng nguy cơ dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, đề
xuất được các giải pháp khoa học công nghệ phù hợp phòng chống, giảm thiểu tác
hại do dịch chuyển đất đá gây ra ở vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế.
- Kết quả nghiên cứu của luận án là nguồn tài liệu tin cậy, có thể tham
khảo, sử dụng trong quy hoạch khai thác hợp lý lãnh thổ, trong thiết kế, thi công
các công trình, đặc biệt là đường giao thông, góp phần phát triển kinh tế - xã hội
và đảm bảo ổn định an ninh, quốc phòng vùng nghiên cứu.
6

9. Cơ sở tài liệu
Luận án được hoàn thành trên cơ sở các tài liệu, số liệu chủ yếu dưới đây:
- 01 đề tài NCKH cấp Bộ và 02 đề tài NCKH cấp cơ sở do chính tác giả làm

chủ biên;
- 09 công trình khoa học của tác giả được đăng tải trên các tạp chí, hội nghị
khoa học trong nước và Quốc tế;
- Báo cáo khảo sát địa chất dự án bền vững hoá công trình do mưa lũ gây ra
năm 2009 trên đường HCM đoạn từ Quảng Bình đến Kon Tum;
- Báo cáo khối lượng và quy mô sụt lở trên tuyến đường HCM đoạn Quảng
Trị - Thừa Thiên Huế từ năm 2006 đến 2013;
- Các báo cáo khảo sát ĐCCT các điểm sụt trượt đường HCM vùng nghiên
cứu, các điểm sụt trượt QL 49 và TL Phú Lộc - Nam Đông v.v…;
- Tài liệu khảo sát hiện trạng trượt lở của 7 đợt thực địa (tháng 11/2008,
01/2009, 10/2009, 5/2010, 2/2011, 11-12/2013, 01/2014);
Ngoài ra, luận án còn sử dụng nhiều tài liệu công bố và lưu trữ ở trong và
ngoài nước có liên quan đến đề tài luận án.
10. Cấu trúc luận án
Nội dung luận án được tác giả trình bày trong 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển đất đá trên sườn
dốc, mái dốc
Chương 2: Đặc điểm môi trường tự nhiên - kỹ thuật vùng đồi núi Quảng Trị -
Thừa Thiên Huế
Chương 3: Nghiên cứu quá trình dịch chuyển đất đá trên sườn dốc, mái dốc
vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Chương 4: Dự báo nguy cơ phát sinh trượt lở đất đá trên sườn dốc, mái dốc
vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Chương 5: Đề xuất giải pháp phòng chống dịch chuyển đất đá trên sườn
dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế
Để minh họa cho nội dung nghiên cứu, luận án còn xây dựng 12 bản đồ, 34
bảng số liệu, 9 hình vẽ và đồ thị, 18 ảnh minh họa, 8 phụ lục bảng, 44 phụ lục
ảnh minh họa, cùng với 9 bài báo khoa học đã công bố và danh mục 110 tài liệu
tham khảo.
7

11. Lời cảm ơn
Luận án được hoàn thành tại Bộ môn ĐCCT, Khoa Địa chất - Trường Đại
học Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của:
PGS.TS. Tạ Đức Thịnh và
GS.TSKH. Nguyễn Thanh
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc đến Tiểu ban hướng
dẫn khoa học đã gợi mở tư duy nghiên cứu và có nhiều đóng góp to lớn trong quá
trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận án.
Xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Trường Đại học
Khoa học - Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi với sự quan tâm giúp đỡ
tận tình nhất trong suốt quá trình tác giả hoàn thành luận án.
Xin trân trọng cám ơn các thầy giáo, các nhà khoa học: GS.TSKH Phạm Văn
Tỵ, PGS.TS Lê Trọng Thắng, PGS.TSKH Vũ Cao Minh, TS. Đỗ Quang Thiên,
PGS.TS Đỗ Minh Toàn, TS Tô Xuân Vu,… đã đóng góp nhiều ý kiến có giá trị
cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án.
Xin gởi lời biết ơn đến các anh chị, bạn bè đồng nghiệp, các Cơ quan và Sở ban
ngành thuộc hai tỉnh Quảng Trị - Thừa Thiên Huế (Trung tâm Dự báo khí tượng thủy
văn khu vực Trung Trung Bộ; Ban Quản lý dự án đường bộ 4; Phòng Quản lý dự án
thuộc Sở giao thông vận tải tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế; Sở Nông nghiệp và
phát triển nông thôn; Sở Khoa học công nghệ tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên
Huế;….) đã tạo điều kiện để tác giả có thể thu thập được các nguồn tài liệu phong
phú cho luận án.
Xin chân thành cám ơn Bộ môn Địa chất công trình, Trường Đại học Mỏ - Địa
chất; Bộ môn Địa chất công trình - Địa chất thủy văn, Trường Đại học Khoa học Huế
đã giúp đỡ về chuyên môn và tạo mọi điều kiện để tác giả có thể hoàn thành luận án.
Vô cùng biết ơn Ông Bà, Cha Mẹ, những người đã sinh thành, nuôi nấng để tôi
được như ngày hôm nay. Bên cạnh đó, gia đình của tôi chính là nguồn động lực, đã
luôn sát cánh, an ủi và động viên cả tinh thần lẫn vật chất để tôi có đủ nghị lực hoàn
thành luận án.

Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và trân trọng đối với sự giúp đỡ quí báu đó.
8

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG DỊCH CHUYỂN ĐẤT
ĐÁ TRÊN SƯỜN DỐC, MÁI DỐC
Thực tiễn nghiên cứu các quá trình dịch chuyển đất đá (DCĐĐ) trên sườn
dốc (SD), mái dốc (MD) ở nhiều nước cho thấy, tuỳ thuộc vào chế độ khí hậu,
tác động của các nguyên nhân và điều kiện địa chất - địa hình, các quá trình SD
rất đa dạng. Trong phạm vi đề tài luận án, nghiên cứu sinh chỉ tập trung nghiên
cứu quá trình SD phổ biến và đặc trưng cho vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên
Huế là quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá (trượt lở đất đá).
1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển đất đá trên
sườn dốc, mái dốc trên thế giới
Bắt đầu từ thời tiền sử xa xưa, trải qua các chế độ nô lệ, phong kiến rồi đến
chế độ tư bản sau đó, trong cuộc sống và hoạt động mưu sinh loài người luôn
luôn phải đối mặt với các tai họa do các quá trình DCĐĐ trên SD gây ra, chịu tổn
thất rất lớn về nhân mạng, của cải và các giá trị vật chất khác. Tai biến dịch
chuyển trọng lực đất đá (trượt lở đất đá) đã và đang là mối nguy hiểm hàng đầu
trong tất cả các loại tai biến địa chất xảy ra hàng năm trên thế giới cả về diện
phân bố, số lượng, quy mô và mức độ ảnh hưởng. Chính vì thế, tai biến trượt lở
đất đá (TLĐĐ) đã và đang trở thành mối quan tâm hàng đầu của các nhà hoạch
định chính sách phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia, nhất là ở các quốc
gia thường xảy ra tai biến này như Trung Quốc, Nga, Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản,
những nước có địa hình phân dị mạnh, cấu trúc địa chất, chuyển động kiến tạo
hiện đại phức tạp, nằm trong những miền khí hậu ôn đới ẩm hoặc nhiệt đới mưa
nhiều. Những tổn thất nhiều mặt do các tai biến TLĐĐ gây ra ngày một gia tăng
đã thôi thúc loài người quan tâm khám phá, đi sâu nghiên cứu, đề xuất các giải
pháp phòng chống để tồn tại và phát triển. Tuy nhiên, công tác nghiên cứu hiện
tượng dịch chuyển trọng lực đất đá thực sự chỉ được triển khai trong các thế kỷ 15

- 18, bắt đầu phát triển sâu và rộng hơn vào thế kỷ 19 và đạt tới đỉnh cao trong thế
kỷ 20 cho đến nay. Tuy chưa có thống kê đầy đủ nhưng các công trình nghiên cứu
về hiện tượng dịch chuyển trọng lực đất đá đã được công bố khắp nơi trên thế giới.
9

Đáng chú ý hơn cả là các công trình của Dranicov A.M,1949; Fukuoka M,1953;
Popov I.V,1959; Sharpe C.F.S,1938; Terzaghi K,1950 ; Emelianova E.P,1972;
Lomtadze V.D,1982; Seed B,2000, v.v , của các tổ chức của Liên Hợp Quốc như
UNESCO, Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP), Tổ chức cứu trợ
giảm nhẹ thiên tai Liên Hợp Quốc (UNDRO),… Hầu hết các nhà nghiên cứu, các
tổ chức nêu trên, ngoài việc đề cập đến vị trí phân bố các SD, MD trượt, đã tập
trung làm sáng tỏ cơ chế dịch chuyển, đặc điểm địa hình, cấu trúc địa chất, điều
kiện địa chất thuỷ văn - thuỷ văn, các hoạt động kinh tế - xây dựng công trình
như là các yếu tố ảnh hưởng đến động lực và quy luật phát sinh, phát triển dịch
chuyển trọng lực đất đá [22],[38],[90],[98],[107],[108], [109].
Phần lớn các nhà nghiên cứu trên thế giới thường tập trung đi sâu nghiên
cứu hiện tượng dịch chuyển trọng lực đất đá theo các nội dung sau đây:
1.1.1. Khái niệm về quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá
Tuyệt đại đa số các nhà khoa học coi quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá
là quá trình SD, chủ yếu phát sinh khi trạng thái cân bằng ứng suất của khối đất
trên SD đã bị phá vỡ và lực kháng cắt của đất đá bị giảm thiểu làm cho hệ số ổn
định của SD hoặc MD nhỏ hơn 1. Theo Emelianova E.P (1972), quá trình SD là
quá trình dịch chuyển các hạt đất đá riêng lẻ, những khối đất đá quy mô lớn
xuống phía dưới SD, MD do tác động của trọng lực (trọng lượng đất đá) hay tác
động tổng hợp của trọng lực, nước mặt, nước dưới đất hoặc tác động của dòng
chảy trên SD, trọng lực và các nguyên nhân khác. Một số nhà nghiên cứu xếp
hiện tượng trượt lở đất đá vào quá trình chuyển động khối (Varnes D.J,1978,
Lang A, 1999 ; Hardenbicker U, 2001,vv ) và thậm chí mỗi nước lại có tên gọi
hiện tượng này khác nhau như slip hoặc slide (Cruden D.M, 1991; 1996 Rochet
M, 1992 ; Shuzui H, 2001; Wakatsuki T,2005) [23], [92], [110].

1.1.2. Sự phân bố, cơ chế, nguyên nhân, điều kiện phát sinh, động lực và quy
luật phát triển quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc, mái dốc
Trong quá trình nghiên cứu hiện tượng dịch chuyển trọng lực đất đá, hầu
hết các nhà nghiên cứu, ngoài việc đề cập đến vị trí phân bố các SD, MD trượt đã
tập trung làm sáng tỏ cơ chế dịch chuyển, đặc điểm địa hình, cấu trúc địa chất,
10

điều kiện địa chất thuỷ văn - thuỷ văn, các hoạt động KT - XD công trình như là
các yếu tố ảnh hưởng đến động lực và quy luật phát sinh, phát triển dịch chuyển
trọng lực đất đá (Dranicov A.M, 1949; Emelianova E.P, 1972; Fukuoka M, 1953;
Popov I.V, 1959; Seed B, 2000; Sharpe C.F.S, 1938; Terzaghi K, 1950 v.v )
[20], [23], [47], [98], [101], [109], [110]. Tác động của việc cắt xén SD, mưa lớn
kéo dài được xem như là nguyên nhân trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra trượt MD
nhiều tuyến đường giao thông và các công trình khác, được phân tích khá rõ nét
trong nhiều công trình công bố ở các tạp chí khác nhau (Campbell R.H, 1975;
Canuti P, 1985; De Graff J.V, 1992; Flacus E, 1959; Lomtadze V.D, 1982; Nilawera
N.S, 1992; Phienwej N, 1993 v.v ) [38[, [98], [101].
Về phương diện nghiên cứu động lực và quy luật phân bố hiện tượng dịch
chuyển trọng lực đất đá, so với các nước khác, các nhà khoa học Liên Xô cũ có
những cống hiến đáng kể (Emelianova E.P, 1972; Lomtadze V.D, 1982; Popov
I.V, 1959 v.v ) [23], [38], [47].
1.1.3. Kiểm toán ổn định trượt sườn dốc, mái dốc
Cho đến nay, đã có khá nhiều phương pháp kiểm toán ổn định trượt SD,
MD và dự báo trượt đất đá được xây dựng trên cơ sở xét đến cấu tạo SD, mức độ
đồng nhất của đất đá, hình dạng mặt trượt v.v , đồng thời, dựa trên lý thuyết cân
bằng giới hạn của môi trường rời tựa đồng nhất và đẳng hướng, trong đó phương
pháp Xocolovsky V.V, 1942 được xem như là phương pháp có luận chứng chặt
chẽ nhất về phương diện toán học. Tuy nhiên, phương pháp Xocolovsky V.V chỉ
áp dụng cho môi trường đồng nhất, lại quá phức tạp, tính toán công phu nên ít
được sử dụng trong thực tiễn. Đã xuất hiện ngày một nhiều hơn các phương pháp

gần đúng cho phép giải quyết bài toán ổn định trượt nhanh chóng nhờ sự trợ giúp
của các phần mềm tính toán chuyên dụng, trong đó, phải kể đến các phương pháp
của Fellenius V,1933; Terzaghi K,1950; Bishop A.V; Taylor D; Goldstein M.M;
Maxlov. N.N, 1955; Sakhunhianx G.M v.v… Hiện nay, phương pháp SLOPE/W
khá phổ biến được xây dựng dựa trên lý thuyết tính ổn định MD như: Phương
pháp Ordinary (hay còn gọi là phương pháp Fellenius), phương pháp Bishop đơn
11

giản hoá, phương pháp Janbu đơn giản hoá, SLOPE/W đưa ra rất nhiều các
phương pháp tính toán khác nhau để cho người dùng có thể lựa chọn phương
pháp phù hợp nhất với bài toán của mình [23], [101], [110].
1.1.4. Phân loại các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc
Quá trình dịch chuyển đất đá trên SD đã có ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc
sống và hoạt động KT - XD của con người từ xa xưa cho đến nay và do đó đã xuất
hiện rất nhiều phương pháp phân loại DCĐĐ dựa trên nhiều tiêu chí (cơ sở khoa
học) khác nhau. Chủ nhân của một số phương pháp phân loại DCĐĐ tiêu biểu
được đăng tải trong các văn liệu khoa học cũng như sử dụng trong thực tiễn nghiên
cứu bao gồm: Terzaghi K, 1950; Ban nghiên cứu đường sắt Mỹ, 1958; Đranhicov
A.M, 1949; Emelianova E.P, 1972; Varnes D.J, 1978; Lomtadze V.D, 1982;
Maxlov. N.N, 1955; Pavlov A.P, 1903; Popov I.V, 1946; Xavarensky F.P, 1934;
Fixenco G.L, 1965. Do tiêu chí phân loại đa dạng và có khi không hợp lý nên
không ít phương pháp phân loại khó sử dụng, nhất là việc đối sánh các kiểu, dạng
dịch chuyển trọng lực đất đá giữa các phương pháp phân loại gặp nhiều khó khăn
[23], [38], [47], [109].
1.1.5. Dự báo, cảnh báo và quan trắc dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc
Ngoài việc đánh giá định lượng khả năng trượt đất đá bằng phương pháp
kiểm toán độ ổn định trượt SD hoặc MD khi đã có số liệu thăm dò, thí nghiệm
cung cấp, ngày càng xuất hiện nhiều phương pháp bán định lượng và định lượng
cho phép dự báo phân vùng mức độ nhạy cảm trượt đối với lãnh thổ rộng lớn hơn
chưa được điều tra chi tiết và đồng bộ. Những phương pháp dự báo bán định

lượng và quan trắc dài hạn trượt đất đá được giới thiệu khái quát trong nhiều giáo
trình và tài liệu chuyên khảo khác nhau (Emelianova E.P, 1972; Lomtadze V.D,
1982; Popov I.V, 1946; Saaty T.L, 2000 v.v ) [23], [38], [47], [97].
1.1.6. Giải pháp phòng chống, giảm thiểu tác hại quá trình dịch chuyển trọng
lực đất đá trên sườn dốc
Trượt đất đá thường phát sinh do nhiều nguyên nhân và trong các điều kiện
vô cùng phức tạp, đòi hỏi công tác nghiên cứu, đề xuất giải pháp giảm thiểu tác hại