5.5. Tác dụng của sự dịch chuyển khối (mass wasting)

5.5. TÁC DỤNG CỦA SỰ DỊCH CHUYỂN KHỐI (MASS WASTING) Dịch chuyển khối là sự di động phá vỡ mối liên kết của khối đá dưới tác dụng chủ đạo của trọng lực 5.5.1. Khái quát về dịch chuyển khối (mass movement) - Dịch chuyển khối: sự di động phá vỡ mối liên kết của khối đá dưới t/dụng chủ đạo của tr/lực. - Ng/gốc chính: tác động của các t/dụng ngoại sinh (mưa, gió, lũ ...). Ngoài ra còn có t/động nội sinh gây k/thích (động đất, ch/động nâng hạ tân k/tạo) và h/động của sinh vật (có con người). - Q/trình dịch chuyển khối  độ dốc bờ nghiêng, th/học, n/nẻ, tính chứa nước khối đá. - Ng/cứu sự dịch chuyển khốibảo vệ c/trình k/trúc, x/dựng, khai thác mỏbảo vệMT sống. 5.5.2.1. Hiện tượng sụp lở (dilapidation) - q/trình đổ sụp khối đất đá theo bờ dốc do t/dụng tr/lực và tích tụ ở dưới chân dốc. 5.5.2. Các hiện tượng dịch chuyển khối - Hiện tượng xảy ra khi có các y/tố sau: + Đá, đất bở bị nứt nẻ mạnh; + Có vách cao độ 40m trở lên; + Đặc biệt có bờ dốc từ 45o trở lên. - Nếu thêm t/động bên ngoài (động đất, sóng nước do vỡ đập) thì càng dễ phát sinh. - Q/trình sụp lở ph/triển từ dần dần đến mạnh mẽ, đột ngột: đất đá rơi phương thức khác nhau: rơi văng, lật nhào (cả khối), rơi sập (cả khối đá)  lở núi (rock fall). + Bề dày nón phóng vật lớn nhất ở chỗ chân dốc + Ph/bố khối tảng lớn ở xa đỉnh nón (do quán tính)  Khi sụp lở, khối, tảng, đá rơi xuống bờ chân dốc  nón phóng vật, có đặc trưng: + TP đá nón phóng vật là TP núi đá bị sụp lở. + Các đá có tính hỗn tạp. + Tính phân chọn kém, đá nhiều góc cạnh. 5.5.2.2. Trượt đất (landslide) - cả khối đất, đá ch/động theo một hay một số mặt trượt do sự mất căn bằng về tr/lực. - Độ bền đất giảm (do ướt, giảm độ chặt, ph/huỷ các k/cấu thực vật để giữ đất). - Động đất gây hiện tượng hóa lỏng đất làm mất ổn định sườn dốc. - Núi lửa phun.  V/trò trọng lực là ytố chính gây trượt + những y/tố khác góp phần làm mất cân bằng sự ổn định mái dốc ban đầu.  Các nguyên nhân tự nhiên gây trượt đất gồm: - Áp lực thuỷ tĩnh + thuỷ động lên đất  gây biến dạng thấm: trong đá có các kh/nứt, áp lực nước ngầm (nước lổ rỗng) vào các đá gây dẻo, giảm lực ma sát, làm mất ổn định mái dốc. - B/đổi tr/thái US trong đất. - Có bờ dốc (độ dốc sườn hoặc mái) cao bị ph/hóa, bị xói mòn chân dốc gây ra sự mất ổn định. - X/thực chân sườn dốc bởi sông hoặc sóng biển. - Làm yếu sườn dốc bởi sự bảo hòa do tuyết tan hoặc mưa lớn.  Như vậy, những ng/nhân chính khiến cho trượt đất phát triển gồm: - Có đ/kiện thuận lợi phát sinh mặt trượt. Các mặt trượt thường trùng mặt lớp, mặt đ/gãy, mặt nứt nẻ, mặt r/giới giữa tầng cách nước và tầng không cách nước. Các mặt này nếu có hướng dốc cùng với hướng của bờ dốc thì càng dễ ph/sinh trượt. - Tác động của con người: phá rừng, trồng trọt, x/dựng, dao động địa chấn... + Đ/điểm khí hậu khu vực; + Ch/độ thuỷ văn; địa hình; + C/trúc đ/chất của sườn, mái dốc; + V/động k/tạo hiện đại, + Q/trình đ/chất ngoại sinh kèm theo h/động k/tế của con người. Mặt trượt (glide surface = sliding surface) (= bờ trượt): là mặt theo đó khối đất đá dịch chuyển xuống dưới. S/lượng mặt trượt = 1 hay nhiều mặt, có thể phẳng hoặc uốn cong xuống (dạng vòng cung, đến 55-80o). Mặt trượt - bóng láng (gương trượt), có các vết trượt nếu q/trình trượt xảy ra ở đá gốc. Khối trượt: là cả khối đất đá di chuyển trên mặt trượt. Khối có khi còn giữ nguyên c/trúc, cũng có khi bị đổ vỡ lộn xộn. - Sau khi trượt, mặt đất trên nghiêng đi 1 ít tạo cảnh quan nghiêng đảo  "rừng say". - Các mặt trượt x/hiện nối tiếp nhau sẽ tạo ra các bậc trượt. - Theo độ sâu, có các dạng trượt: trượt đất trên mặt (độ sâu mặt trượt ≤ 1m); trượt đất nông (1÷5m); trượt đất sâu (5÷20m) và trượt đất rất sâu (> 20m). Q/mô trượt lớn, gây nhiều tai hoạ.  Các yếu tố của trượt đất: Vụn bão hòa băng Lớp băng vĩnh cửu Đới băng tan vào mùa hè Vụn bão hòa nước 5.5.2.3. Hiện tượng chảy cong theo mặt dốc - trườn trượt (creep): - Lớp đất đá trên mặt dốc do t/dụng của tr/lực sẽ di chuyển chậm chạp với v/tốc = vài mm÷vài cm/năm, nằm cong hoặc uốn khúc theo bờ nghiêng. - Tích lũy lâu dài  gây nguy hiểm sụp lở các c/trình x/dựng, k/trúc, giao thông... - Nước cùng với sự ẩm ướt có t/dụng làm mềm lớp đất đá ở trên và dưới t/dụng của tr/lực chúng dễ bị oằn cong xuống. Soil Creep Trườn, trượt (Creep) 5.5.2.4. Dòng lũ bùn (mud flow): đột ngột ph/sinh ở vùng núi 1 dòng lũ lớn cuốn theo nhiều bùn, đá tảng, đá khối, cát sỏi vụn (khối, tảng cục =15÷80%). - Dung tích v/liệu có tỷ trọng 1,3÷2,3 tấn/m3. Di chuyển: trước dòng bùn tạo 1 lưới bùn, còn các tảng, khối lăn chuyển trong d/dịch bùn. -Khối đá nặng đến hàng trăm tấn,  hàng chục mét. V/tốc di chuyển =(5-7)÷(70-80)m/s. - Những đ/kiện cơ bản h/thành dòng lũ bùn: a)- Nhiều v/liệu bùn. Đất đá nơi sinh dòng lũ bị ph/hóa, nứt vỡ nhiều m/vụn (nơi kết cấu không ổn định). b)- Có địa hình dốc dọc theo hướng dòng chảy. c)- Trong 1 th/gian ngắn có lượng nước c/cấp dồi dào. - Dòng lũ bùn: x/hiện sau mưa lớn, sau tuyết tan nhiều 1 cách đ/ngột ở vùng núi cao hẹp. Do v/tốc di chuyển nhanh, độ dẻo lớn, tỷ trọng lớn nên t/dụng x/thực, v/chuyển, tr/tích x/ra rất nhanh trong vài phút đến vài giờ. Dòng vụn Mudflow / Debris Flow: Phổ biến ở khu vực có lượng mưa cao Do chứa nhiều v/liệu rắn (10-15-40-60%) nên lũ bùn đá có động năng lớn tàn phá lớn. 2 dạng dòng lũ bùn: - Dòng lũ bùn loãng (diluted debris flow): s/lượng vụn đặc cứng = (15-40%), dung trọng 1,3÷1,5 tấn/m3. Độ kết dính kém, v/tốc chảy nhanh. Lũ bùn đá: dòng lũ h/động ở các sông miền núi và dòng chảy tạm thời, mang nhiều v/liệu đá (khối, tảng, dăm, cuội, cát) + đất mịn sét. - Lũ bùn đá x/ra đột ngột, ồ ạt, có v/tốc chảy nhanh và t/đối lớn, thường chỉ trong mấy giờ.  Những đ/kiện quan trọng nhất quyết định sự h/thành lũ bùn đá: 1)- Khí hậu và vi khí hậu của vùng; 2)- Đ/kiện địa mạo (quyết định k/thước, h/dáng lưu vực, độ dốc đ/hình, c/trúc thung lũng sông); 3)- Đ/kiện đ/chất (quyết định sự ph/hoá, tích tụ v/liệu ở lưu vực, ch/động k/tạo trẻ, hiện đại); 4)- H/động của con người (làm mất cân bằng tự nhiên trong các lưu vực).  Các biện pháp phòng chống: 1)- Quan trắc động thái phạm vi lưu vực và vùng có nguy cơ; 2)- Thiết lập những đới bảo vệ; 3)- Trồng cây bảo vệ đất; 4)- Điều tiết dòng nước mặt trên sườn lưu vực; 5)- X/dựng (trong lòng các dòng chảy) các công trình điều chỉnh, thu gom v/liệu rắn; 6)- Làm các mương, kênh, c/trình tháo, tiêu s/phẩm lũ bùn đá; 7)- X/dựng các c/trình bảo vệ, ngăn cách.