Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật neo đất để gia cường ổn định mái dốc

LỜI TÁC GIẢ
Sau một thời gian thu thập tài liệu, nghiên cứu và thực hiện, đến nay Luận
văn thạc sĩ: “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật Neo đất để gia cường ổn định mái
dốc. Ứng dụng xử lý mái dốc taluy đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai, lý trình
KM45+300” đã hoàn thành đúng thời hạn như đề cương được phê duyệt.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi đã đào tạo và quan
tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện luận
văn này.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn TS. Hoàng Việt Hùng đã trực tiếp tận
tình hướng dẫn, cũng như cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận
văn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ,
động viên về tinh thần, vật chất, thời gian để cho tác giả có thể đạt được kết quả
hôm nay.
Trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn, tác giả khó tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong nhận được những lời góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô và
cán bộ đồng nghiệp đối với bản luận văn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả

Trần Thị Thơm


Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
---------------BẢN CAM ĐOAN CỦA HỌC VIÊN

Kính gửi:

- Ban giám hiệu trường Đại học Thủy lợi
- Khoa công trình và các phòng ban có liên quan

Tên tôi là: Trần Thị Thơm
Ngày sinh: 12/8/1984
Học viên lớp cao học: 21C21
Mã số học viên: 138580202058
Tôi xin cam đoan các nội dung sau đây:
1. Đây là bản luận văn do bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. Hoàng Việt Hùng.
2. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn
trung thực và không trùng lặp với bất cứ đề tài nào khác đã được
công bố.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật về những nội dung cam
đoan nêu trên.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả

Trần Thị Thơm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1

I. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................1
II. Mục đích của đề tài .............................................................................................1
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .....................................................................1
IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .......................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI
DỐC ............................................................................................................................3
1.1. Nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc ............................................................3
1.2. Phân loại hiện tượng sạt trượt mái dốc ở Việt Nam .........................................4
1.2.1. Sạt trượt mái dốc do hiện tượng rửa xói sườn dốc ....................................4
1.2.2. Sạt trượt mái dốc do hiện tượng lũ bùn đá ................................................7
1.2.3. Hiện tượng trượt đất ................................................................................10
1.2.4. Hiện tượng đá đổ .....................................................................................11
1.2.5. Hiện tượng đất sụt....................................................................................14
1.2.6. Phân tích nguyên nhân gây sụt trượt mái dốc taluy đường giao thông ...16
1.3. Các giải pháp tăng cường ổn định mái dốc ....................................................17
1.3.1. Phương pháp đắp đất tại chân mái dốc (Loading the Toe) ......................17
1.3.2. Phương pháp thoát nước (Drainage Methods).........................................18
1.3.3. Phương pháp dùng vải địa kỹ thuật (Geotextiles) ...................................20
1.3.4. Phương pháp cọc bản (Sheet piling):.......................................................21
1.3.5. Phương pháp cân chỉnh mái taluy (Regrading the Slope): ......................22
1.3.6. Phương pháp ổn định mái dốc bằng cọc (Piled-Slopes) ..........................22
1.3.7. Phương pháp neo trong đất (Soil Anchoring): ........................................23
1.3.8. Phương pháp trồng cỏ trên mái dốc (“Grassing-Over” the Slope) ..........24
1.3.9. Phương pháp sử dụng các kết cấu chắn giữ (Retaining Structures) ........25
1.3.10. Phương pháp tổ hợp ...............................................................................25
1.4. Kết luận chương 1 ..........................................................................................27
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ......................................................................28
2.1. Sơ lược về sự phát triển, ứng dụng neo cố định mái dốc ở Việt Nam ..........28

2.1.1. Sơ lược về sự phát triển công nghệ neo cố định mái dốc ........................28
2.1.2. Ứng dụng neo cố định mái dốc ở Việt Nam ...........................................28
2.2. Các dạng neo đất và nguyên lý làm việc .......................................................29
2.2.1. Phân loại neo trong đất ...........................................................................29
2.2.2. Cấu tạo chung của neo trong đất ............................................................29
2.2.3. Nguyên lý chống nhổ của thanh neo ......................................................30
2.2.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến lực chống nhổ của thanh neo .....................31
2.2.5. Các phương pháp xác định khả năng chịu tải của neo trong đất ............33
2.3. Tính toán thiết kế ............................................................................................39
2.4. Thi công neo trong đất....................................................................................48
2.4.1. Nguyên tắc thi công neo trong đất ...........................................................48
2.4.2. Thi công neo trong đất .............................................................................49
2.5. Quan trắc và sửa chữa ....................................................................................63
2.5.1. Quan trắc ứng xử khi khai thác của neo ..................................................63
2.5.2. Các biện pháp sửa chữa ...........................................................................67
2.6. Kết luận chương 2 ...........................................................................................67
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIA CỐ MÁI DỐC ĐƯỜNG CAO TỐC NỘI BÀI
– LÀO CAI, LÝ TRÌNH KM45+300 .....................................................................68
3.1. Vị trí địa lý......................................................................................................68
3.2. Điều kiện địa hình, địa chất công trình ..........................................................68
3.3. Đặc điểm công trình và các phương án thiết kế được đề xuất .......................70
3.4. Phân tích ứng dụng .........................................................................................71
3.4.1. Giới thiệu về phần mềm tính toán...................................................................... 71
3.4.2 Các thông số mô hình và trường hợp tính .......................................................... 73
3.4.3. Đánh giá so sánh tính kinh tế của các phương án .............................................. 87

3.5. Kết luận chương 3 ..........................................................................................91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................93
I. Tiếng Việt...........................................................................................................93

II. Tiếng Anh.................................................................................................................... 94


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sạt lở mái dốc trên đường giao thông .......................................................17
Hình 1.2: Phương pháp đắp đất ở chân mái dốc .......................................................18
Hình 1.3: Các dạng thi công thường gặp trong P/p Thoát nước ...............................19
Hình 1.4: Hình ảnh mặt thoát nước của mái dốc trên đường thuộc vịnh Runswick,
một làng ven biển ở Yorkshire, Anh. ........................................................................19
Hình 1.5: Mô hình của phương pháp vải địa kỹ thuật với 3 lớp vải. .......................20
Hình 1.6: Lưới địa kỹ thuật gia cường (Geogrids)....................................................21
Hình 1.7: Phương pháp cọc bản ................................................................................21
Hình 1.8: Phương pháp cân chỉnh mái dốc ...............................................................22
Hình 1.9: Phương pháp gia cường mái dốc bằng hàng cọc. .....................................23
Hình 1.10: Phương pháp neo trong đất .....................................................................24
Hình 1.11: Cỏ vetiver được trồng thành công để bảo vệ mái dốc ............................24
Hình 1.12: Phương pháp sử dụng tường chắn...........................................................25
Hình 1.13: Phương pháp sử dụng tổng hợp ..............................................................26
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo của neo trong đất ................................................................29
Hình 2.2: Nguyên lý chịu lực của thanh neo .............................................................30
Hình 2.3: Các hình thức mũi neo giữ ........................................................................32
Hình 2.4: (a) Neo đất có dạng mở rộng đáy hình trụ tròn. .......................................32
(b) Đáy mở rộng với nhiều hình nón cụt ...................................................................32
Hình 2.5: Cấu tạo mũi cọc xoắn ................................................................................36
Hình 2.6: Sơ đồ thiết kế thanh neo ............................................................................47
Hình 2.6: Đầu neo quan trắc điển hình cho dây neo kiểu áp ....................................64
Hình 2.7: Đầu neo quan trắc điển hình cho dây neo kiểu thanh ...............................64
Hình 3.1: Mặt cắt địa chất tại K45+300 đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai..............74
Hình 3.2: Mặt cắt thiết kế đường tại K45+300 cao tốc Nội Bài - Lào Cai ...............75
Hình 3.3: Kiểm tra ổn định cục bộ mái trên cơ m=1.5 (phương án 1) ....................76

Hình 3.4: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.5 (phương án 1) ........................76


Hình 3.5: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.5 -trường hợp đặc biệt ..............77
Hình 3.6: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.5 -trường hợp đặc biệt ..............77
Hình 3.7: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.5 -trường hợp đặc biệt ..............78
Hình 3.8: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.0, trường hợp làm việc bình
thường .......................................................................................................................79
Hình 3.9: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=1.0 -trường hợp đặc biệt ..............79
Hình 3.10: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=0.5 -trường hợp đặc biệt ............80
Hình 3.11: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=0.5 -trường hợp đặc biệt ............81
Hình 3.12: Kiểm tra ổn định tổng thể mái dốc m=0.5 -trường hợp đặc biệt ............81
Hình 3.13: Điều kiện biên xác định số lượng neo cần dùng .....................................83
Hình 3.14: Kết quả tính ổn định mái dốc có neo gia cường Kminmin=1.789 ..........83
Hình 3.15: Kết quả tính ổn định mái dốc có neo gia cường Kminmin=2.858 ..........84
Hình 3.16: Kết quả tính ổn định mái dốc có neo gia cường Kminmin=2.648 ..........85
Hình 3.17: Điều kiện biên mô phỏng bài toán phương án 4 .....................................85
Hình 3.18: Kết quả tính ổn định mái dốc kết hợp tường chắn Kminmin=1.133 ......86
Hình 3.19: Kết quả tính ổn định mái dốc kết hợp tường chắn Kminmin=1.133 ......86
Hình 3.20: Kết quả tính ổn định mái dốc kết hợp tường chắn Kminmin=1.104 ......87


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Phân loại đất sụt của S.G.Visniakov ........................................................14
Bảng 1.2: Phân loại đất sụt của P.I.Puskin................................................................14
Bảng 1.3: Nhận xét các phương pháp giữ ổn định mái dốc: .....................................26
Bảng 2.1: Giá trị tham khảo cường độ chống cắt của đất .........................................34
Bảng 2.2: Cường độ chống cắt của đất .....................................................................34
Bảng 2.3: Hệ số điều kiện làm việc m ......................................................................36
Bảng 2.4: Các hệ số A, B tính sức chịu tải kéo của cọc xoắn ...................................37

Bảng 2.5: Hệ số an toàn lực chống nhổ của thanh neo .............................................44
Bảng 2.6: Hệ số an toàn về neo của Trung Quốc ......................................................44
Bảng 2.7: Các hệ số an toàn tối thiểu được kiến nghị để thiết kế neo đơn (BS
8081:1989) ................................................................................................................45
Bảng 2.8: Biến dạng của một neo, co ngắn thép ƯST và biến dạng do ép chặt khe
nối ..............................................................................................................................59
Bảng 2.9: Các bước căng kéo thép ƯST bằng phương pháp căng sau .....................60
Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất .............................................................70
Bảng 3.2: Bảng khối lượng sơ bộ các phương án .....................................................88
Bảng 3.3: Bảng khái toán giá thành công trình .........................................................88


1

I. Tính cấp thiết của đề tài

MỞ ĐẦU

Mái dốc công trình gồm mái dốc tự nhiên và mái dốc nhân tạo, mái dốc tự
nhiên thường thấy như sườn đồi, núi… Mái dốc nhân tạo chẳng hạn mái đê, đập,
mái ta luy đường, mái bờ kênh mương.v.v… Dù mái tự nhiên hay mái nhân tạo thì
yêu cầu ổn định của hệ thống mái dốc là yêu cầu số một. Tức là mái dốc không bị
phá hoại trượt.
Với diện tích đồi núi chiếm đến 70% và khí hậu nhiệt đới gió mùa, hệ thống
đường giao thông ở Việt Nam xuất hiện phổ biến hiện tượng sạt trượt mái taluy của
các tuyến đường vùng núi, đặc biệt vào mùa mưa lũ. Thực tế hiện nay có nhiều giải
pháp xử lý ổn định mái dốc công trình. Các giải pháp này phụ thuộc vào nhiều điều
kiện xung quanh vì vậy mà mức độ ổn định cũng như giá thành xây dựng khác nhau
nhiều. Giải pháp sử dụng neo trong đất để gia cường mái dốc là một trong những
giải pháp mới được áp dụng ở nước ta. Tuy chưa ở mức độ phổ biến nhưng đã phản

ánh nhiều ưu điểm vượt trội của giải pháp. Giải pháp công trình truyền thống là
tường chắn trọng lực, tuy nhiên để thực hiện giải pháp này có hai nhược điểm lớn
nhất là mặt bằng thi công yêu cầu lớn, bề bộn. Thứ hai là tải trọng chất lên nền lớn
và tốn vật liệu. Vì vậy Đề tài “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật Neo đất để gia cường
ổn định mái dốc. Ứng dụng xử lý mái dốc taluy đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai, lý
trình KM45+300” có tính khoa học và thực tiễn, giải quyết cấp bách tình trạng thực
tế xây dựng hiện nay.
II. Mục đích của đề tài
- Phân tích cơ sở khoa học nguyên nhân dẫn đến sự cố mất ổn định mái dốc;
- Đề xuất giải pháp gia cường phù hợp cho mái dốc công trình;
- Ứng dụng giải pháp kỹ thuật Neo đất để gia cường mái dốc taluy đường cao
tốc Nội Bài – Lào Cai, lý trình KM45+300
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan các giải pháp gia cường bảo vệ mái dốc
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của neo trong đất


2
- Ứng dụng giải pháp neo đất để gia cường mái dốc taluy đường cao tốc Nội
Bài – Lào Cai, lý trình KM45+300
IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu thực tế (tài liệu khảo sát địa chất,
tài liệu thiết kế, …) để làm rõ nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc
- Phân tích lý thuyết neo trong đất và nguyên tắc thiết kế
- Mô hình hóa bài toán ứng dụng.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG ỔN ĐỊNH MÁI DỐC

Mái dốc của khối đất đá có thể được hình thành do các tác nhân tự nhiên hay
nhân tạo.
Mái dốc tự nhiên gồm có mái dốc do bị xói mòn và chia cắt như mái dốc
sườn đồi và thung lũng, vách bờ biển hoặc bờ sông; mái dốc gom lại hoặc trầm tích
như mái dốc lở tích và đồng bằng trước núi, mái dốc trượt và trượt dòng.
Mái dốc nhân tạo gồm có mái dốc do đắp và mái dốc do đào. Mái dốc do đắp
như khối đắp và đập, đống đất thải và đống đất đào. Mái dốc đào là hào rãnh và các
hố móng không được chống đỡ.
Tất cả mái dốc đều có xu hướng giảm độ dốc đến một dạng ổn định hơn –
cuối cùng chuyển sang nằm ngang và trong bối cảnh này, mất ổn định được quan
niệm là khi có xu hướng di chuyển và phá hoại – khi khối đất đá thực sự di chuyển.
Các lực gây mất ổn định liên quan chủ yếu với trọng lực và thấm trong khi sức
chống phá hoại cơ bản là do hình dạng mái dốc kết hợp với bản thân độ bền kháng
cắt của đất và đá tạo nên.
Sự di chuyển của khối đất, đá có thể xảy ra do phá hoại cắt dọc theo một mặt
ở bên trong khối hay do ứng suất hiệu quả giữa các hạt giảm tạo nên sự hóa lỏng
một phần hay toàn bộ.
1.1. Nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc
Có nhiều nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc. Theo thống kê từ các tài
liệu nghiên cứu về vấn đề này thì các nguyên nhân gây mất ổn định mái dốc gồm
có:
- Do sự dịch chuyển kiến tạo của vỏ trái đất;
- Do mưa tăng độ ẩm và áp lực nước trong đất;
- Do động đất và các tác động rung của máy móc;
- Do xói lở của dòng nước, do lũ quét;
- Do bơm hút nước ngầm nhanh;
- Do nắng hạn, đất bị khô nứt và giảm lực dính kết của đất;


4

- Do khai thác đất quanh các mái dốc không đúng quy định của kỹ thuật.

-

Do gió mạnh đập vào các vách đất đá thẳng đứng;
- Do phong hóa mặt đất, đá bị xuất lộ trong khi thi công và khai thác công
trình;
Như vậy nguyên nhân chung dẫn đến hiện tượng sạt trượt mái dốc do nhiều
yếu tố, trong đó có các yếu tố thiên nhiên và có các yếu tố do con người gây ra.
1.2. Phân loại hiện tượng sạt trượt mái dốc ở Việt Nam
1.2.1. Sạt trượt mái dốc do hiện tượng rửa xói sườn dốc
Khi chảy từ các đỉnh phân thủy và các sườn dốc xuống, nước mưa gây ra tác
dụng địa chất to lớn: rửa trôi và rửa xói các sản phẩm mềm rời tạo nên các đỉnh
phân thủy và sườn dốc để hình thành các mương xói. Ở một giai đoạn phát triển
nhất định, mặt cắt dọc và các sườn dốc của mương xói đạt đến sự cân bằng nào đó,
sự phát triển bắt đầu chậm lại, ngừng hẳn và dần dần tạo các khe hoặc các rãnh, chia
cắt địa hình.
Các mương xói chia cắt sâu và mãnh liệt khu đất, làm giảm diện tích có ích trên
phạm vi rộng lớn, gây bất lợi cho các hoạt động kinh tế, các mục đích xây dựng và sản
xuất nông nghiệp. Mương xói rất có hại cho đường sá và các công trình chạy dài theo
tuyến: làm tăng chiều dài tuyến, phải đi tránh hoặc xây dựng rất nhiều công trình,
đường bị hư hỏng và việc xây dựng tuyến đường mới khó khăn. Nhiều nơi số cầu trên
tuyến đường tăng lên nhiều lần do mương xói phát triển thêm dọc các tuyến.
Bằng việc mở lộ, tháo mất các tầng nước và làm kiệt quệ nguồn dự trữ nước
dưới đất, các mương xói gây thiệt hại lớn cho việc bảo vệ các nguồn cung cấp nước.
Ngoài ra, chúng còn phá hoại chế độ ẩm của đới thông khí, làm cho đất trồng trọt
trở nên khô cằn và do đó làm giảm độ màu mỡ của đất trên những không gian rộng
lớn. Do tạo địa hình chia cắt và tăng độ dốc bề mặt địa hình, mương xói làm cho
quá trình phong hóa phát triển mạnh hơn, đất phủ bị rửa trôi mãnh liệt khỏi vùng đất
canh tác.

Xói mòn bề mặt còn gọi là xói mòn thổ nhưỡng làm giảm lượng chất hữu cơ,
làm nghèo lượng nitơ và các nguyên tố chủ yếu khác thuộc nguồn dinh dưỡng


5
khoáng của thực vật trong đất. Việc rửa trôi còn làm cho các tính chất vật lý và thủy
lý của thổ nhưỡng xấu đi, phá hỏng cấu trúc hợp thể của đất. Lượng chất dinh
dưỡng mất đi (thổ nhưỡng, kali, photpho, nitơ…) xấp xỉ bằng lượng phân khoáng
được bón cho thổ nhưỡng dẫn đến thổ nhưỡng nghèo đi, sản lượng giảm rõ rệt và
chi phí làm đất tăng lên.
Những vật liệu moi chuyển do xói mòn bề mặt và theo tuyến còn gây tác hại
lớn cho việc bảo vệ lãnh thổ và điều kiện khai thác công trình. Tại các địa hình
trũng, các sản phẩm xói mòn phủ trên các đồng cỏ, vườn tược, đất nông nghiệp,
lãnh thổ dân cư. Các sản phẩm moi chuyển của mương xói, các nón phóng vật làm
tắc nghẽn đường sá, kênh đào, sông ngòi gây ra tình huống bất lợi cho đời sống và
hoạt động của dân cư tại vùng (gây ngập lụt), lấp cạn hồ ao chứa nước,…
Giai đoạn phát triển mương xói quyết định kích thước và mật độ của chúng.
Theo A.X.Kôzimenkô, căn cứ thể tích (m3), chia các mương xói đang hoạt động ra
các loại: rãnh xói: < 10; mương xói nhỏ: từ 10 ÷ 100; trung bình: tù 100 ÷ 1000;
lớn: từ 1000 ÷ 10000; rất lớn: > 10000.
Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển mương xói
Cá nhân tố quyết định điều kiện phát triển quá trình xói mòn trên các sườn
dốc, đỉnh phân thủy và hình thành mạng mương xói – rãnh xói là các nhân tố thiên
nhiên như cấu trúc địa chất, địa hình, điều kiện khí hậu và thảm thực vật tại khu vực
cũng như các hoạt động kinh tế của con người.
- Cấu trúc địa chất của khu vực: là nhân tố quan trọng nhất, các nhân tố khác
có tác dụng thúc đẩy và làm tăng nhanh sự phát triển của các mương xói hoặc làm
chậm lại, làm trì trệ sự phát triển đó. Nếu trên mặt các sườn dốc và đỉnh phân thủy
không có đất đá dễ bị tan rã và rửa xói thì không thể hình thành mương xói. Trên
các đất đá khác nhau, có thể phát triển quá trình sườn tích – rửa trôi bề mặt, có thể

xuất hiện các rãnh xói (giai đoạn thứ nhất của sự phát triển mương xói), nhưng hiện
tượng mương xói, rãnh xói chỉ phát triển đầy đủ trong những điều kiện địa chất nhất
định, khi trên mặt đất có những đất đá với thành phần nhất định (thường là đất loại
sét), với trạng thái nhất định (kém chặt) và tính chất nhất định (dễ tan rã và rửa xói).


6
Nếu bề dày loại đất như vậy lớn thì hình thành mương xói sâu, mật độ mương xói
cao, mức độ chia cắt địa hình lớn, còn khi diện phân bố các loại đất như vậy có hạn
và mỏng thì mương xói không có hoặc ít phát triển.
Thành phần, tính chất đất đá còn quyết định đặc điểm hình thái của các mương xói.
Chẳng hạn khối nứt hình trụ thẳng đứng tạo nên các mương xói có sườn rất dốc.
- Địa hình: có ảnh hưởng rất mạnh đến sự phát triển mương xói vì quyết định
lượng nước chảy và tốc độ của nước. Ta biết động năng của dòng nước tỷ lệ thuận
với tích số giữa khối lượng nước với một nửa bình phương của tốc độ chảy, nên khi
các điều kiện khác đều như nhau thì khối lượng nước chảy phụ thuộc diện tích tập
trung nước, còn tốc độ chảy được quyết định bởi chiều cao và góc dốc của sườn (độ
nghiêng); nếu các thông số ấy tăng lên thì tất nhiên tốc độ chảy cũng tăng lên.
- Khí hậu địa phương: lượng nước chảy gây ra xói mòn phụ thuộc lượng
mưa, dạng, cường độ và sự phân bố mưa trong năm. Nguy hiểm nhất là mưa rào –
mưa tương đối ngắn với cường độ trên 0,5 – 1 mm/phút. Mưa rào nhanh chóng tạo
ra những dòng chảy dữ dội, có động năng to lớn gây ra rửa xói làm cho mương xói
phát triển nhanh, với tốc độ 40 – 45 m/năm đôi khi 60 – 70 m/năm. Mưa dài ngày
có cường độ vừa phải cũng thuận lợi cho xói mòn phát triển, loại mưa này làm cho
lớp đất bở rời ở gần mặt đất trong diện góp nước nhanh chóng bị bão hòa rồi sau đó
chỉ thấm xuống một cách chậm chạp, khi này lượng nước mưa lớn chủ yếu tạo dòng
chảy trên mặt đất và gây ra rửa xói.
- Thảm thực vật: có tác dụng kìm hãm và ngăn trở hiện tượng xói mòn dưới
nhiều hình thức khác nhau. Cây gỗ và cây con, cây bụi có khả năng đặc biệt to lớn
để chống lại hiện tượng xói mòn. Tán các cây gỗ, cây con chẳng những giữ lại được

một lượng lớn nước mưa, tạo điều kiện cho chúng bốc hơn mà còn làm yếu đi tác
dụng rơi rập – rửa xói mặt đất. Lớp cây lá mục ở mặt đất chẳng những có độ thấm
nước lớn mà còn có độ chứa ẩm cao, đóng vai trò chống xói quan trọng. Thảm thực
vật còn có tác dụng giữ chắc đất trên các sườn dốc và các đỉnh chia nước, cản trở sự
rửa xói và rửa trôi đất. Vì vậy bảo vệ thảm thực vật ở các khu vực mương xói có thể
phát triển là một trong những biện pháp chống xói mòn có hiệu quả.


7
- Hoạt động kinh tế của con người: có ảnh hưởng đa dạng đến sự phát triển
hiện tượng mương xói – rãnh xói. Hoạt động đó hoặc là tốt, nhằm ngăn chặn, chống
lại hiện tượng rửa xói, khôi phục lại lãnh thổ đã bị phá hoại hoặc là xấu, gây nên và
thúc đẩy hiện tượng mương xói – rãnh xói phát triển.
Các biện pháp chống xói mòn
- Trồng cây để cải tạo đất: xây dựng những dải rừng bảo vệ để điều tiết dòng
chảy trên mặt đất, làm biến đổi chế độ ẩm của đất, gia cố trực tiếp các tầng thổ
nhưỡng và đất đá trên mặt. Trồng những loại cỏ sống lâu năm trên sườn dốc vì loại
cỏ này có hệ thống rễ khỏe và phần thân trên mặt đất cũng có khả năng củng cố tầng
thổ nhưỡng tránh được rửa trôi đất. hiệu quả nhất là bố trí những dải cỏ đệm ở rìa
các khoảnh đất, đôi chỗ phối hợp dải cây.
- Xây dựng các công trình góp nước, giữ nước và điều tiết nước để thâu tóm,
giảm tốc độ dòng chảy trên mặt đất cũng như tăng lượng nước mặt thấm xuống đất.
chẳng hạn như các hệ thống rãnh và máng đón nước trên sườn và đỉnh đồi và tiêu
tháo nước đi, các bờ ngăn giữ nước và các bậc đê, bậc đập ngăn nước và thấm tiêu
nước được bố trí trong phạm vi lưu vực.
- Gia cố những chỗ bị rửa xói nhiều bằng cách lấp các rãnh xói; đồng thời
xây lát, củng cố chúng bằng các rọ đá, tấm bê tông, đá đổ, các hàng cọc, trồng lớp
cỏ bảo vệ.
- Tuân theo các quy chế sử dụng đất và kỹ thuật canh tác. Xác định phạm vi
cần bảo hộ, ở đó cấm chặt cây, đào xới đất khai mỏ và xây dựng, chăn thả súc vật…

Khai khẩn đất theo các dạng bậc thang, luống chạy theo đường đồng mức địa hình
nhằm giảm bớt dòng chảy trên mặt đất và làm yếu hẳn tác dụng rửa xói thổ nhưỡng.
1.2.2. Sạt trượt mái dốc do hiện tượng lũ bùn đá
Khái niệm
Lũ bùn đá là những trận lũ xảy ra ở các sông miền núi và các dòng chảy tạm
thời, mang theo nhiều vật liệu hòn mảnh cứng (tảng sắc cạnh, tảng tròn cạnh, dăm,
cuội, cát) và đất mịn loại hạt sét. Cũng giống như những trận lũ bất kỳ nào, lũ bùn
đá xảy ra đột ngột và nhanh chóng, có tốc độ chảy lớn và tương đối lớn trong mấy


8
giờ, kèm theo những đợt sóng do dòng bị tắc nghẽn, nhưng sau đó được khai thông
dưới sức ép của khối vật chất mang theo mỗi lúc một nhiều. Lượng chứa vật liệu
rắn trong dòng lũ bùn đá thay đổi từ 10 – 15% đến 40 – 60%.
Theo các nghiên cứu, dòng lũ bùn đá có mật độ lớn hơn 1,12 – 1,2 T/m3, có
thể đạt tới 1,5 – 1,9T/m3. Tùy theo thành phần vật liệu rắn chiếm ưu thế mà lũ bùn
đá có thể gồm đá với nước bùn với đá và bùn. Trong thực tế chủ yếu là hai loại lũ
đá – nước và đá – bùn. Lũ đá – nước có thành phần rất không đồng nhất gồm đá
tảng tròn và sắc cạnh, dăm cuội, cát và chứa ít đất hạt mịn loại sét, dễ bị cuốn mất
khỏi khối lũ bùn đá trong quá trình dịch chuyển và tuyển chọn. Mật độ vật chất
dòng lũ bùn đá này thay đổi từ 1,15 đến 1,55 T/m3. Dòng lũ đá – bùn có thành phần
hạt thô rất không đồng nhất, nhưng lại chứa nhiều hạt mịn loại sét hơn. Dòng lũ đá
– bùn chẳng những có mật độ cao hơn 1,2 – 1,3 đến 1,7 – 1,9 T/m3 mà còn có độ
nhớt nhất định.
Các dòng lũ bùn đá tạo nên lũ tích – nón vật phóng, vạt gấu và lớp phủ lũ
tích ở các cửa sông miền núi, cửa suối và các dòng chảy tạm thời, ở các đồng bằng
trước núi và các hố trũng giữa núi.
Tai họa của dòng bùn đá
Lũ bùn đá là hiện tượng địa chất nguy hiểm, thường xảy ra ở miền núi. Do
điều kiện hình thành, lũ bùn đá có động năng rất lớn và thường xảy ra bất ngờ, diễn

biến nhanh nên sức tàn phá rất lớn, gây tổn thất nghiêm trọng về tài sản và tính
mạng người dân.
Trên thế giới từng ghi nhận những trận lũ bùn đá rất lớn. Ngày 18-8-1891 ở
Tirôl, sóng của dòng lũ bùn đá từ một khe hẻm của dãy Alpơ nước Áo đạt đến độ
cao 18m đã tạo một lớp bùn và đá dày phủ trên một miền rộng lớn. Ngày 8-7-1921,
sau trận mưa rào dữ dội, dòng lũ bùn đá từ trên núi Alatau, Zailiy đã mang vào phố
Almata (Nga) hơn 3,5 triệu m3 bùn đá. Để bảo vệ thành phố Almata, đã xây một đập
đất đá cao 115m tại địa khu Mêđêô. Lũ bùn đá năm 1970 ở Pêru đã làm chết 50
nghìn người và 800 nghìn người khác không còn nhà cửa. Ở khu vực miền núi nước
ta cũng xảy ra nhiều trận lũ bùn đá lớn. Ngày 17/18-8-1996, trận lũ bùn đá lớn xảy


9
ra ở thị trấn Mường Lay, tỉnh Lai Châu. Từng khối đất đá lớn cuốn theo dòng lũ, có
những tảng đá kích thước từ 3-5m, nặng 100-200T đã hủy diệt gần hết thị trấn
Mường Lay.
Các biện pháp chống lũ bùn đá
Dự đoán lũ bùn đá
Dự đoán lũ bùn đá nhằm dự đoán thời gian chuyển động và lũ của khu vực.
Theo S.P.Kavetxki và V.P.Gulina, tốc độ chuyển động trung bình phần lớn khoảng
2,5-3,5 m/s, thời gian chuyển động trên các sông không dài lắm vào khoảng hàng
chục phút, ít khi đạt 1 – 2 giờ.
Dự đoán nguy cơ lũ là đánh giá môi trường mà trong đó xác suất phát sinh lũ
tăng lên đột ngột. Dự đoán nguy cơ lũ dựa trên cơ sở phân tích các dấu hiệu nguy
cơ lũ sau đây:
- Với lũ do mưa rào: điều kiện mưa và hình thành dòng chảy mặt trên khu
vực hoạt động của dòng mặt;
- Với lũ có nguồn gốc hỗn hợp đánh giá khả năng trùng hợp độ nhả nước cao
nhất.
Nghiên cứu các nhân tố địa chất, địa mạo và địa chất công trình phát sinh và phát

triển lũ.
- Lập bản đồ vùng nguy hiểm do lũ bùn đá
- Bố trí các thiết bị quan trắc để có thể cảnh báo sớm, kịp thời.
Các biện pháp chống lũ bùn đá
Mục đích: ngăn chặn và giảm nhẹ tai họa do lũ bùn đá bao gồm:
- Ngăn không cho các tàn tích vụn di chuyển;
- Giảm số lần xảy ra lũ bùn đá;
- Giảm tối thiểu thể tích vụn được vận chuyển;
- Bảo đảm đường di chuyển của lũ bùn đá không gây tai họa;
- Nâng cao ý thức về hiểm họa cho cư dân địa phương;
- Chuẩn bị các biện pháp đối phó với tình trạng khẩn cấp khi xảy ra lũ bùn đá.
Các biện pháp ngăn chặn được chia ra làm hai loại:


10
- Các biện pháp công trình.
- Các biện pháp phi công trình.
Các biện pháp công trình thường đắt vì còn phải mất thêm chi phí bảo dưỡng
công trình. Có thể xây dựng công trình độc lập hay tập hợp các công trình tùy theo
điều kiện tự nhiên của mỗi vùng.
Các biện pháp công trình phải được hỗ trợ bởi các biện pháp phi công trình
nhằm giảm thiểu tổn thất về sinh mạng và tài sản của các trận lũ bùn đá trong tương
lai. Mục đích của các biện pháp phi công trình là nâng cao ý thức về mối nguy hiểm
và sẵn sàng đối phó của các cư dân và chính quyền địa phương.
Một số biện pháp phi công trình quan trọng như sau:
- Đánh giá và phân tích tai biến và mối nguy hiểm;
- Lập bản đồ sử dụng đất và phân đới nguy hiểm;
- Lập kế hoạch phòng chống thảm họa lũ bùn đá;
- Cảnh báo sớm;
- Di tản kịp thời;

- Đối phó thảm họa;
- Thông tin và huấn luyện cộng đồng.
Các biện pháp phi công trình cũng bao gồm các biện pháp kỹ thuật chuyên
môn hiệu quả sau đây:
- Quản lý lưu vực sông, bao gồm trồng rừng và các bụi cây ở mái dốc để
giảm bớt sự xói mòn đất…
- Điều tiết dòng nước mặt và dòng ngầm.
1.2.3. Hiện tượng trượt đất
Trượt đất đá là hiện tượng di chuyển của các khối đất đá (thường là đất đá
loại sét), với các đất đá nằm trên nó, theo một mặt trượt nhất định, thường có dạng
hình trụ tròn hoặc có dạng bề mặt tầng đá gẫy khúc phụ thuộc vào bề mặt tầng đá
gốc ở lớp dưới sâu. Sự di chuyển đó xảy ra với tốc độ khác nhau từ vài mm/ngđ đến
vài m/giờ, rất ít khi hàng chục m/giờ. Khối đất đá bị dịch chuyển gọi là khối trượt.
Chiều rộng khối trượt có thể tới hàng trăm mét, thể tích có thể tới hàng triệu m3


11
hoặc hơn nữa. Trượt đất đá có thể phá hoại đường giao thông, nhà ở, đập dâng
nước, nhà máy thủy điện,… đặt ở trên sườn dốc hay dưới chân dốc trượt.
Tùy thuộc vào một số dấu hiệu khác trong cơ chế trượt mà có các phụ hạng
như trượt cổ, trượt sâu, trượt nông, trượt phẳng (trượt tầng phủ), trượt theo mặt đá
gốc…
Trong các loại trượt đất, trượt sâu tuy không phổ biến nhưng nếu xảy ra thì
rất nguy hiểm và gây ra hậu quả lớn. Khối lượng đất trượt lớn, nhiều chỗ mất đi nửa
quả núi hoặc làm xê dịch cả một đoạn đường dài hàng trăm mét.
Trượt không những làm khu vực mất ổn định, phá hoại công trình, bờ mỏ mà
còn làm biến đổi điều kiện tự nhiên và phát sinh nhiều hiện tượng địa chất khác.
Chẳng hạn, trượt phá vỡ căn bản dòng chảy mặt của nước khí quyển, bộc lộ các
tầng chứa nước, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thoát làm giảm trữ lượng nước
dưới đất hoặc trái lại, bịt hẳn nơi xuất lộ nước dưới đất, kìm hãm việc tiêu thoát,

dâng cao mực nước và từ đó thay đổi chế độ nước dưới đất. Hiện tượng trượt tạo ra
vật liệu đất đá trượt; ở miền núi, đất đá trượt dễ bị rửa xói, tham gia vào sự phát
triển hiện tượng lũ bùn đá. Ở đới ven bờ của biển, hồ, hồ chứa và sông, trượt làm
phá hủy bờ và sườn bờ.
1.2.4. Hiện tượng đá đổ
Khái niệm
Hiện tượng đá đổ thuộc nhóm các hiện tượng liên quan tác dụng của trọng
lực là vì phát triển do ảnh hưởng của trọng lực ở trên sườn và mái dốc. Hiện tượng
này bao gồm hiện tượng đá đổ thực sự, đá sụt và đất lở đều biểu hiện ở sự dịch
chuyển nhanh, đột ngột các khối đất đá. Tuy nhiên về quy mô và điều kiện dịch
chuyển của các hiện tượng trên là khác nhau.
Đất sụt là hiện tượng các tảng, khối đá riêng biệt tách đứt và rơi đột ngột từ
mái dốc đường đào, đường nửa đào nửa đắp, bờ mỏ công trường khai thác lộ thiên,
từ sườn núi dốc và dốc đứng cấu tạo bởi đá cứng và tương đối cứng.
Đất đá lở xảy ra ở các mái dốc cấu tạo từ đá bị vụn nát nứt nẻ mạnh khi
phong hóa đạt đến kích thước đá dăm, đá sạn hoặc từ đất vụn rời.


12
Đá đổ thực sự là hiện tượng sập đổ các tảng, các khối riêng biệt, cũng như
thể tích rất lớn đá cứng và tương đối cứng từ các vết lộ nằm ở sườn núi cao phía
trên mép mái dốc, hoặc từ phần trên rất dốc, dốc đứng của sườn có kèm theo hiện
tượng lăn, lật nhào và đập vỡ các tảng đá hoặc khối đá dịch chuyển đó.
Các điều kiện thành tạo đá đổ
Nguyên nhân cơ bản phát sinh hiện tượng đá đổ là sự phá hủy cân bằng (ổn
định) của các khối đất đá trên sườn dốc. Sự phá hủy độ ổn định đó gây ra chủ yếu
bởi thành phần gây dịch chuyển của trọng lực – tác động thường xuyên và các lực
tác động tạm thời theo chu kỳ như áp lực thủy tĩnh của nước lấp đầy khe nứt trong
đá, ứng suất địa chấn phát sinh phát sinh khi động đất và các chấn động khác phát
sinh do xe cộ qua lại, do nổ mìn… Tác động của các lực nói trên lên các đá cứng và

tương đối cứng lộ ra trên các sườn dốc và cao, đã bị các quá trình phong hóa đưa
đến trạng thái mà lực chống dịch chuyển và chống cắt bên trong của chúng không
còn đủ để cân bằng với tác động của các lực bên ngoài.
Điều kiện địa hình
Hiện tượng đá đổ chỉ xảy ra ở vùng núi có địa hình phân cắt mạnh, khu vực
có sườn núi cao và dốc, sườn dốc bị cắt xén thành mái dốc của các đường đào và
nửa đắp, các công trình khai thác lộ thiên có mái quá dốc. Địa hình càng bị phân cắt
bao nhiêu và mức độ tương phản của nó càng lớn bao nhiêu thì năng lượng của địa
hình và xác suất thành tạo đá đổ, đá sụt càng lớn bấy nhiêu.
Lực phá hủy của hiện tượng đá đổ, đá sụt P tỷ lệ thuận với tích khối lượng đá
rơi m với nửa bình phương phẳng tốc độ rơi v của nó:
P=

mv 2
2

Tốc độ của vật thể rơi tự do v phụ thuộc chiều cao H mà từ đó xảy ra đá đổ,
đá sụt theo công thức sau:
v=

2 gH

trong đó: g- gia tốc rơi tự do.


13
Do đó mức độ nguy hiểm của đá đổ, đá sụt phụ thuộc không những vào khối
lượng đá, kích thước khối nứt mà còn phụ thuộc chiều cao từ đó đá đổ, đá sụt. Trên
các tuyến đương cho thấy hiện tượng đá sụt từ mái dốc của đường đào và nửa đào
bắt đầu từ độ cao 10-12m hầu như bao giờ cũng gây ra hư hỏng và phá hủy đường.

Mức độ nứt nẻ của đá
Khi đá ở sườn dốc bị chia cắt bởi các khe nứt thưa, hiện tượng đá đổ có nguy
cơ rất lớn do lực phá hủy khủng khiếp của các tảng và khối rất lớn. Mặt khe nứt
nghiêng về phía chân sườn dốc thì thuận lợi cho hiện tượng đá sụt, đá đổ, còn khi
nghiêng vào phía trong sườn dốc thì làm cho các khối đá bị tắc nghẽn, khó dịch
chuyển. Khi đá bị vụn nát nhiều – có lượng lớn khe nứt cắt chéo trên một đơn vị
diện tích mặt lộ của đá, sẽ hình thành nhiều khối nứt nhỏ, đôi khi đạt kích thước
mảnh dăm thì xảy ra hiện tượng lở đất đá.
Mức độ nứt nẻ của đá có thể chia thành 4 cấp sau đây:
- Đá bị vụn nát nứt nẻ nhiều: trung bình có 5 – 8 khe nứt biểu hiện rõ trên 1m
chiều cao hay chiều dài của bề mặt đá lộ trần – mật độ khe nứt dầy thường xảy ra đá
đổ, lở dăm sạn;
- Đá nứt nẻ ít: có 1 – 2 khe nứt trên 2 – 3m bề mặt lộ trần của đá – mật độ
khe nứt thưa. Đá đổ, đá sụt xảy ra rất nguy hiểm;
- Đá không nứt nẻ nguyên khối: các khe nứt biểu hiện không rõ.
Số lượng khe nứt phát hiện còn phụ thuộc sự định hướng của bề mặt vết lộ đá và
khe nứt.
Hoạt động của con người
Cắt xén sườn dốc và biến thành các mái dốc của đường đào, nửa đào; tạo nên
mái dốc có độ nghiêng quá lớn, không cho phép mà không xét đến sự định hướng
của các mặt phân lớp, phân phiến, khe nứt và đứt gãy kiến tạo khác; dọn không sạch
các mảnh, các tảng đá lớn không ổn định ở trên sườn dốc; tiến hành nổ mìn ở những
nơi nên tránh, các công trình bảo vệ chống đá đổ làm việc không đủ hiệu quả, cũng
như sự phá hủy dòng chảy của nước mưa và một số hoạt động khác của con người
thường tạo ra những điều kiện thuận lợi phát sinh đá đổ.


14
Tóm lại, sự thành tạo đá đổ chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi: a) Yếu tố khí hậu
(quyết định tốc độ và tính chất phong hóa đất đá); b) Các đặc điểm địa hình khu vực

và địa phương; c) thành phần, trạng thái vật lý của đất đá (được quyết định bởi mức
độ phong hóa, nứt nẻ và vụn nát của nó); d) vận động kiến tạo mới và hiện đại (duy
trì mức độ tương phản và năng lượng địa hình); đ) mức độ địa chấn của khu vực
(tạo chu kỳ phá hủy hàng loạt tính ổn định của đất đá ở sườn dốc) và e) hoạt động
xây dựng và kinh tế của con người.
1.2.5. Hiện tượng đất sụt
Khái niệm
Đất sụt là hiện tượng các khối dăm, sạn tách khỏi sườn dốc rơi tự do hay lăn
theo sườn dốc. Khối đất đá sụt tập trung ở chân sườn dốc gọi là đống sụt. Theo
S.G.Visniakov, đất sụt và đá đổ khác nhau về kích thước các tảng đá cấu tạo nên chúng
(Bảng 1.1)
Bảng 1.1: Phân loại đất sụt của S.G.Visniakov
Sự thành tạo
Hàm lượng các tảng đá lớn hơn 0,5m
(%)
Phân loại đất sụt

Đá đổ

Đổ sụt

Sụt – đổ

Sụt

> 75

50 – 75

25 – 50

< 25

Theo P.I.Puskin có thể phân loại đất sụt theo thành phần vật liệu hoặc theo
mức độ di động (Bảng1.2)
Bảng 1.2: Phân loại đất sụt của P.I.Puskin
Thành phần vật liệu

Loại

Kích thước, hình dạng
các mảnh vụn

A

Mảnh lớn, tảng

B

Mảnh trung bình, dăm

C

Mảnh nhỏ, cuội góc

Thành phần thạch
học chủ yếu
Đá kết tinh dạng
khối
Đá macma, đá trầm

tích rắn chắc
Đá rắn chắc bị
phong hóa mạnh

Kích thước
tảng vỡ phổ
biến nhất
(mm)

Độ dốc
trung
bình
sườn núi
(độ)

> 100

37

200 – 100

35

20 – 2

32


15

Loại

Kích thước, hình dạng
các mảnh vụn

Thành phần thạch
học chủ yếu

D

Mảnh vụn khác nhau,
dạng tấm có bề mặt nhẵn
bóng

Đá phiến và đá trầm
tích

Độ dốc
trung
bình
sườn núi
(độ)

Kích thước
tảng vỡ phổ
biến nhất
(mm)

30

Theo mức độ di động
Loại

Đặc điểm khối đất sụt

Hệ số di động K

I

Di động mạnh

II

Đang di động, chưa thấy dấu hiệu yếu dần

0,7 – 1,0

III

Di động yếu dần, nguồn cung cấp vật liệu giảm xuống

0,5 – 0,7

IV

Nói chung không di động, vật liệu đã bị nén chặt,
nguồn vật liệu mới bổ sung không phát hiện thấy

1,0

< 0,5

Hệ số di động K:
K=

α
β

Trong đó: α – góc nghiêng bề mặt khối đất sụt;
β – góc mái tự nhiên của vật liệu tạo nên khối đất sụt
Nội dung mô tả sụt
Miền cung cấp và quá trình sụt lở: 1) độ cao trung bình sườn núi, định
hướng, nguồn gốc và thời gian thành tạo vùng (loại, thời gian thi công bờ dốc); 2) vị
trí, hình dạng, phạm vi vùng cung cấp đất sụt; 3) đất đá cấu tạo nên đất sụt, thế nằm
đặc điểm và bề dày phong hóa; 4) chiều dài, độ dốc và hình dạng sườn núi ở trong
vùng cung cấp; 5) kích thước hình dạng các mảnh vụn, mối liên hệ của các mảnh
vụn đó với đá gốc và độ dốc sườn núi, đặc điểm di chuyển, tần số xuất hiện lăn, lở
(tính trên đơn vị chiều dài sườn dốc) sự thay đổi tần số xuất hiện trong ngày, theo
mùa và theo thời tiết; 6) khu vực có dấu hiệu sụt lở ngừng hoạt động (thực vật xuất
hiện và đặc điểm của nó, độ dốc và vị trí những khu vực đó trên sườn dốc).


16
Miền vận chuyển (chỉ phân chia khi đất sụt đi qua khu vực đất đá rắn chắc
không bị sụt lở): chiều dài, độ cao miền vận chuyển, đất đá, thế nằm và mức độ
phong hóa; hình dạng, độ dốc trung bình sườn dốc và độ dốc ở từng bộ phận, đặc
điểm di chuyển vật liệu.
Miền tích tụ (khối đất sụt thực sự): 1) điều kiện thế nằm khối đất sụt (lấp đầy
thung lũng hay nằm tựa và chân núi); 2) thành phần và thế nằm đất đá nằm dưới
khối đất sụt; 3) hình dạng khối đất sụt trên mặt bằng (hình nón riêng biệt – dạng tam

giác, dạng tỏa tia – dạng hình thang, lớp phủ liên tục ở chân núi hay từng đám nhỏ
riêng biệt), hình dạng mặt cắt ngang, thể tích từng nón riêng biệt, độ dốc lớn nhất và
trung bình ở những chỗ điển hình; 4) thành phần thạch học, thành phần hạt của vật
liệu cấu tạo khối đất sụt, sự phân bố vật liệu hình dạng mảnh vụn, tính phân lớp, độ
ẩm chất bụi sét nhét đầy giữa các mảnh vụn; 5) nước dưới đất và nguồn cung cấp;
6) tình hình xói lở hoặc cắt xén chân các khối đất sụt; 7) mức độ hoạt động của đất
sụt, đặc điểm lăn sụt; 8) bề mặt đất sụt – xuất lộ hay bị cây cỏ che phủ, các rãnh xói;
9) các dấu hiệu về tuổi (thời gian thành tạo đất sụt).
Theo mức độ sụt lở, S.G.Vioniakov chia ra:
- Sụt lở mạnh: độ dốc miền cung cấp > 650, chủ yếu là sập đổ, cây cỏ hầu
như không có.
- Sụt lở bình thường: độ dốc miền cung cấp 450 – 650 đất đá vừa bị sập đổ,
vừa bị sạt lở, đôi chỗ có cây cỏ.
- Sụt lở yếu: độ dốc miền cung cấp 300 – 450, chỉ có sạt lở yếu xảy ra, cây cỏ
che phủ hầu hết sườn dốc.
1.2.6. Phân tích nguyên nhân gây sụt trượt mái dốc taluy đường giao thông
Do đặc điểm công trình, tuyến đường giao thông thường có chiều dài lớn, cắt
qua nhiều địa hình phức tạp. Do điều kiện kinh phí hạn chế dẫn đến vấn đề bạt mái
dốc công trình không đảm bảo điều kiện kỹ thuật thường hay mất ổn định. Cũng có
những mái dốc khi mới xây dựng thì khá ổn định, trải qua thời gian do phong hóa
mà dẫn đến sụt sạt cục bộ, gây cản trở giao thông.
Một nguyên nhân khá phổ biến nữa là do mưa, dưới tác dụng của dòng thấm
và sức kháng cắt của đất giảm khi bão hòa gây ra những vụ sạt trượt rất lớn. Hậu
quả nặng nề khắc phục không phải một sớm, một chiều.


17

Hình 1.1: Sạt lở mái dốc trên đường giao thông
Hình 1.1 là ảnh chụp một khối trượt gây bồi lấp đoạn đường giao thông,

nguyên nhân gây trượt là do mưa lớn kéo dài. Như vậy, câu hỏi đặt ra là quản lý an
toàn trên toàn tuyến giao thông thế nào, áp dụng giải pháp công trình và thời gian
kiểm tra, duy tu bảo dưỡng trong bao lâu để hạn chế được các thảm họa này.
Một nguyên nhân nữa là áp dụng giải pháp công trình chưa phù hợp, không
đảm bảo được sự ổn định lâu dài của công trình. Đặc biệt là trong điều kiện làm
việc đặc biệt.
1.3. Các giải pháp tăng cường ổn định mái dốc
1.3.1. Phương pháp đắp đất tại chân mái dốc (Loading the Toe)
Phương pháp này dùng có hiệu quả với các loại mái dốc sâu không ổn định.
Một dải đất đắp dưới chân mái dốc (có thể là một lối đi dọc bờ kênh) sẽ có tác dụng
chống lại mômen trượt và giữ ổn định nó.
Vật liệu của phần đất đắp này có thể là vật liệu lấy từ đỉnh mái dốc (bao gồm
cả việc cân chỉnh mái dốc) hay vật liệu mua từ bên ngoài về công trường.
Phương pháp này đã được nghiên cứu tại trường Cao đẳng của Thánh Hild và
Thánh Bede ở Durham (đông bắc nước Anh) hay vùng Walton’s Wood ở Staffordshire.


18
Ổn định mái dốc theo cách này thường không áp dụng với các loại mái nông.
Tuy nhiên, có thể áp dụng khi có những lớp đất không ổn định, nhờ thế có thể kiểm
soát tốt phạm vị phá hoại của các lớp đất này.

Hình 1.2: Phương pháp đắp đất ở chân mái dốc
1.3.2. Phương pháp thoát nước (Drainage Methods)
Đối với phương pháp này rất khó để xác định được tỷ lệ hiệu quả của việc
thoát nước. Phương pháp này dùng tốt khi cần ổn định mái trong thời gian ngắn, vì
về lâu dài các đường rãnh cần được bảo trì và sửa chữa, mà việc đó rất khó kiểm tra
thực hiện và tốn kém.
Phương pháp này chia ra nhiều khe rãnh khác nhau:
+ Với loại rãnh nông (thoát nước mặt):

- Mục đích của phương pháp này là giảm nước mặt và do đó sẽ làm giảm áp
lực nước lỗ rỗng ở các tầng đất sâu hơn.
- Các rãnh rất dễ để sữa chữa nhưng cũng rất nhanh hư.
Có các hai dạng thường dùng là:
- Dạng hình xương cá (HerringBone shape)
- Dạng hình quân hàm (Chevron shape).