Tạp chí Địa kỹ thuật - Số 3 năm 2020

ĐẶC ĐIỂM TRƯỢT LỞ TẠI CÁC KHU VỰC TRỒNG CÂY KEO LAI DỌC THEO CÁC TUYẾN GIAO THÔNG CHÍNH Ở KHU VỰC MIỀN NÖI TỈNH QUẢNG NAM ĐINH THỊ QUỲNH*, ĐỖ MINH ĐỨC**, ĐỖ MINH NGỌC*, ĐẶNG THỊ THÙY*, HOÀNG HẢI YẾN*** Characteristics of landslides at the planting Acacia hybrid areas along the transport arteries in Quang Nam province, Vietnam Abstract: Landslides have caused serious damages to the infrastructure in Quang Nam province in recent years. The roads have very complicated terrain and geology and have been seriously damaged from landslide, especially in the rainy season. This paper presents the initial findings on the relationships of Acacia hybrid plantation, exploitation and landslides on slopes along national and provincial highways in Quang Nam's mountainous districts. The study used a set of methods, including site investigation, geotechnical soil testing, soil shrinkage, GIS and statistics. The results show the effects of Acacia hybrid plantation and exploitation on large landslide formation. The slope surface is frequently exposed or covered with/without Acacia hybrid layer that lead to soil tension cracks. Drying and wetting of soils due to temperature and rain lead to soil shrinkage and expansion and forming soil cracks at the slope surface. Rainfall infiltrates deeper to the slope due to soil cracks. In on hand, it reduces shear strength of soils in the slope; in the other hand, the groundwater level increases causing a rise in pore water pressure. Both these processes lead to the slope instability and forms large landslides. Therefore, the procedure of Acacia hybrid plantation, exploitation should be considered to ensure the time of exposure to the natural conditions, especially in the areas of thick weathering soil layers. MỞ ĐẦU * Những thập kỷ gần đây, trong điều kiện thời tiết có nhiều diễn biến phức tạp, bão và áp thấp nhiệt đới thường xuyên di chuyển vào nước ta, * Viện Địa công nghệ và Môi trường Ngõ 82 Trần Cung, Phường Nghĩa Tân, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội ** Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Số 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội *** Viện Địa chất, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Ngõ 84, Phố Chùa Láng, Phường Láng Thượng, Đống Đa, Hà Nội đặc biệt là các tỉnh miền Trung nói chung và Quảng Nam nói riêng, gây nhiều hậu quả nghiêm trọng. Trong năm 2017, mưa lớn trong các ngày 3 đến 6 tháng 11 đã gây thiệt hại nghiêm trọng về người và cơ sở vật chất, đặc biệt các các đường giao thông ở tỉnh Quảng Nam. Kết quả khảo sát dọc các tuyến đường quốc lộ và tỉnh lộ ở tỉnh Quảng Nam, đã thu thập được hiện trạng trượt lở toàn khu vực khảo sát là 299 khối trượt, trong đó có 28 khối trượt có thể tích từ 10.000 m3 đến hơn 400.000 m3. Điều đặc biệt là các khối trượtĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 5 lớn này phần lớn đều phát sinh ở khu vực trồng cây keo lai (Hình 1). Nghiên cứu hướng dẫn về phương thức trồng cây trên các mái dốc từ lâu đã được quan tâm, đặc biệt là tại Hồng Kong. Theo đó, các định hướng canh tác các loại cây trên sườn dốc có độ dốc khác nhau nhằm đảm bảo cảnh quan đô thị và ổn định mái dốc (Hình 2). Các loại cây trong nghiên cứu này chưa nêu rõ giống và loài nhưng lại tập trung vào kiểu cây như cỏ, bụi rậm, cây leo, cây nhỏ, Độ sâu dịch chuyển của trượt lở có thể sâu hoặc nông và được gây ra bởi sự thay đổi về sự ổn định của độ dốc đến từ việc cắt xén mái dốc, thay đổi độ bão hòa của đất hoặc mất đi lớp phủ thực vật. Các hoạt động làm tăng khả năng xói mòn bề mặt và mất ổn định mái dốc ở vùng địa hình cao bao gồm: khai thác gỗ, bạt taluy để mở rộng hoặc xây dựng đường và chuyển đổi rừng. Trong các khu rừng không bị xáo trộn, nghĩa là rừng nguyên sinh, trượt lở thường xảy ra với tần suất thấp. Với các điều thực tế như trên, bài báo tập trung trình bày một số nghiên cứu ban đầu về mối liên quan giữa trượt đất đá và trồng, khai thác cây keo lai trên đất dốc dọc theo các tuyến giao thông chính ở khu vực miền núi tỉnh Quảng Nam.

pdf94 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Ngày: 13/07/2021 | Lượt xem: 14 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tạp chí Địa kỹ thuật - Số 3 năm 2020, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 1 Tạp chí ĐỊA KỸ THUẬT ISSN - 0868 - 279X NĂM THỨ 24 SỐ 3 NĂM 2020 MỤC LỤC ĐINH THỊ QUỲNH, ĐỖ MINH ĐỨC, ĐỖ MINH NGỌC, ĐẶNG THỊ THÙY, HOÀNG HẢI YẾN: Đặc điểm trƣợt lở tại các khu vực trồng cây keo lai dọc theo các tuyến giao thông chính ở khu vực miền núi tỉnh Quảng Nam 3 NGUYỄN CHÂU LÂN, NGUYỄN VIẾT THANH, ĐẶNG HỒNG LAM, PHÍ HỒNG THỊNH, NGUYỄN ĐỨC HIẾU, NGUYỄN HẢI HÀ, ĐỖ TUẤN NGHĨA: Khả năng sử dụng bùn cát biển làm vật liệu đắp nền đƣờng 10 VŨ BÁ THAO, NGUYỄN TRUNG KIÊN: Nghiên cứu đề xuất giải pháp đập ngăn bùn đá tại suối Háng Chú Mù Cang Chải tỉnh Yên Bái 18 LÊ BÁ VINH, HOÀNG LONG HẢI, HOÀNG THẾ THAO: Phân tích các phƣơng pháp xác định áp lực nƣớc đẩy nổi trong đất bùn sét tại Quận 2, Tp. Hồ Chí Minh 26 NGÔ THỊ THANH HƢƠNG, ĐỖ MINH NGỌC, NGUYỄN ĐÌNH THẮNG: Đánh giá giải pháp giếng cát bọc vải trong xử lý nền đất yếu 35 PHẠM THU TRANG, NGUYỄN ĐỨC MẠNH: Nghiên cứu khả năng mang tải dọc trục trụ đất gia cố bằng chất kết dính thu nhỏ đƣờng kính phần dƣới chân PF trong điều kiện nền đất khác nhau ở Việt Nam 44 LƢƠNG NGỌC TỰ, ĐỖ TUẤN NGHĨA, NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN: Sự thay đổi lực làm việc của neo trong thi công hố móng sâu tại Hà Nội 54 PHẠM ĐỨC CƢỜNG, ĐỖ MINH TÍNH: Nguyên nhân hƣ hỏng mố trụ cầu thuộc dự án đƣờng giao thông khu công nghiệp Đồng Bành 59 ĐỖ NHƢ TRÁNG, NGUYỄN VĂN HÙNG: Nghiên cứu ảnh hƣởng của gia cố bằng neo vƣợt trƣớc đến ổn định của công trình ngầm 62 NGUYỄN NHỰT NHỨT, LÊ BÁ VINH, NGUYỄN TOÀN KHOA: Ứng dụng phƣơng pháp PDR và phƣơng pháp phần tử hữu hạn phân tích móng bè cọc của cống kênh 67 NGÔ THỊ THANH HƢƠNG: Dự đoán lún của nền đƣờng đầu cầu trên đất yếu gia cố bằng cọc cát đầm chặt 75 VŨ BÁ THAO: Giới thiệu tiêu chuẩn chuyển đổi từ tiêu chuẩn Nhật Bản: Quy hoạch và thiết kế công trình phòng chống lũ bùn đá 81 PHÓ TỔNG BIÊN TẬP PGS.TS. ĐOÀN THẾ TƢỜNG HỘI ĐỒNG BIÊN TẬP PGS.TS. PHÙNG MẠNH ĐẮC PGS.TS. HOÀNG VIỆT HÙNG PGS.TS. PHẠM QUANG HƢNG PGS.TS. NGUYỄN BÁ KẾ TS. PHÙNG ĐỨC LONG GS. NGUYỄN CÔNG MẪN PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC MẠNH PGS.TS. NGUYỄN SỸ NGỌC GS.TS. VŨ CÔNG NGỮ PGS.TS. VÕ PHÁN PGS.TS. NGUYỄN HUY PHƢƠNG GS.TS. TRẦN THỊ THANH PGS.TS. VƢƠNG VĂN THÀNH TS. LÊ THIẾT TRUNG GS.TS. ĐỖ NHƢ TRÁNG PGS.TS. TRẦN THƢƠNG BÌNH TS. NGUYỄN TRƢỜNG HUY PGS.TS. ĐẬU VĂN NGỌ PGS.TS. TẠ ĐỨC THỊNH Giấy phép xuất bản số 1358/GPXB - Ngày 8-6-1996, Bộ Văn hóa - Thông tin Cơ quan xuất bản: Viện Địa Kỹ thuật (Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam) 152 Lê Duẩn - Đống Đa - Hà Nội Tel: 024. 22141917. Email: tapchidkt@yahoo.com.vn; viendkt@vusta.vn Website: www.vgi-vn.vn Xuất bản 3 tháng 1 kz Nộp lưu chiểu: tháng Năm 2020 In tại Công ty TNHH in và Thương mại Mê Linh Giá: 20.000 đ ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 2 VIETNAM GEOTECHNIAL JOURNAL ISSN - 0868 - 279X VOLUME 24 NUMBER 3 - 2020 CONTENTS DINH THI QUYNH, DO MINH DUC, DO MINH NGOC, DANG THI THUY, HOANG HAI YEN: Characteristics of landslides at the planting Acacia hybrid areas along the transport arteries in Quang Nam province, Vietnam 3 NGUYEN CHAU LAN, NGUYEN VIET THANH, DANG HONG LAM, PHI HONG THINH, NGUYEN DUC HIEU, NGUYEN HAI HA, DO TUAN NGHIA: On the utilization of dredged marine sediments for construction materials. 10 VU BA THAO, NGUYEN TRUNG KIEN: Study on structural countermeasure against debris flow at Hang Chu stream in Mu Cang Chai, Yên Bái Province 18 LE BA VINH, HOANG LONG HAI, HOANG THE THAO: Analysis of methods to determine buoyancy pressure in soft soils in District 2, Ho Chi Minh City 26 NGO THI THANH HUONG, DO MINH NGOC, NGUYEN DINH THANG: About Bagsand well to treat soft ground 35 PHAM THU TRANG, NGUYEN DUC MANH: Analysis of bearing capacity of Point Foundation (PF) column in different ground condition in Vietnam 44 LUONG NGOC TU, DO TUAN NGHIA, NGUYEN THI THANH HUYEN: The changing of working forces of anchor in the process of excavating deep foudation in Hanoi 54 PHAM DUC CUONG, DO MINH TINH: The causes of damage to the abutment under bridge of the transportation project, Dong Banh industrial zone 59 DO NHU TRANG, NGUYEN VAN HUNG: Analyze of Affect of Forepoling to the stability of rock massive surrounding underground excavation 62 NGUYEN NHUT NHUT, LE BA VINH, NGUYEN TOAN KHOA: Application of PDR and finite element method to analyze piled raft foundation of reinforced concrete sluice 67 NGO THI THANH HUONG: Setlement prediction of the embankments at bridge ends on soft soil reinforced by sand compaction pile 75 VU BA THAO: Introduction of the Japan standards - Planning and Designing Disaster Prevention and DEPUTY EDITORS-IN-CHIEF Assoc. Prof.,Dr. DOAN THE TUONG EDITORIAL BOARD Assoc.Prof. Dr. PHUNG MANH DAC Assoc. Prof.,Dr. HOANG VIET HUNG Assoc. Prof., Dr. PHAM QUANG HUNG Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN BA KE Dr. PHUNG DUC LONG Prof. NGUYEN CONG MAN Assoc. Prof. Dr. NGUYEN DUC MANH Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN SY NGOC Prof.,Dr. VU CONG NGU Assoc. Prof.,Dr. VO PHAN Assoc. Prof.,Dr. NGUYEN HUY PHUONG Prof., Dr. TRAN THI THANH Assoc. Prof.,Dr.VUONG VAN THANH Dr. LE THIET TRUNG Prof., Dr. DO NHU TRANG Assoc. Dr. TRAN THUONG BINH Dr. NGUYEN TRUONG HUY Assoc. Prof.,Dr. DAU VAN NGO Assoc. Prof.,Dr. TA DUC THINH Printing licence No 1358/GPXB dated 8 June 1996 by the Minister of Culture and Information Published by the Vietnam Geotechnical Institute (Vietnam Union of Science and Technology Associations) Add: 152 Le Duan, Dong Da, Hanoi Tel: 024.22141917. Email: tapchidkt@yahoo.com.vn; viendkt@vusta.vn Website: www.vgi-vn.vn Copyright deposit: May 2020 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 3 Mitigation Facilities for Debris Flow 81 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 4 ĐẶC ĐIỂM TRƯỢT LỞ TẠI CÁC KHU VỰC TRỒNG CÂY KEO LAI DỌC THEO CÁC TUYẾN GIAO THÔNG CHÍNH Ở KHU VỰC MIỀN NÖI TỈNH QUẢNG NAM ĐINH THỊ QUỲNH*, ĐỖ MINH ĐỨC**, ĐỖ MINH NGỌC*, ĐẶNG THỊ THÙY*, HOÀNG HẢI YẾN*** Characteristics of landslides at the planting Acacia hybrid areas along the transport arteries in Quang Nam province, Vietnam Abstract: Landslides have caused serious damages to the infrastructure in Quang Nam province in recent years. The roads have very complicated terrain and geology and have been seriously damaged from landslide, especially in the rainy season. This paper presents the initial findings on the relationships of Acacia hybrid plantation, exploitation and landslides on slopes along national and provincial highways in Quang Nam's mountainous districts. The study used a set of methods, including site investigation, geotechnical soil testing, soil shrinkage, GIS and statistics. The results show the effects of Acacia hybrid plantation and exploitation on large landslide formation. The slope surface is frequently exposed or covered with/without Acacia hybrid layer that lead to soil tension cracks. Drying and wetting of soils due to temperature and rain lead to soil shrinkage and expansion and forming soil cracks at the slope surface. Rainfall infiltrates deeper to the slope due to soil cracks. In on hand, it reduces shear strength of soils in the slope; in the other hand, the groundwater level increases causing a rise in pore water pressure. Both these processes lead to the slope instability and forms large landslides. Therefore, the procedure of Acacia hybrid plantation, exploitation should be considered to ensure the time of exposure to the natural conditions, especially in the areas of thick weathering soil layers. MỞ ĐẦU * Những thập kỷ gần đây, trong điều kiện thời tiết có nhiều diễn biến phức tạp, bão và áp thấp nhiệt đới thƣờng xuyên di chuyển vào nƣớc ta, * Viện Địa công nghệ và Môi trường Ngõ 82 Trần Cung, Phường Nghĩa Tân, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội ** Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Số 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội *** Viện Địa chất, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Ngõ 84, Phố Chùa Láng, Phường Láng Thượng, Đống Đa, Hà Nội đặc biệt là các tỉnh miền Trung nói chung và Quảng Nam nói riêng, gây nhiều hậu quả nghiêm trọng. Trong năm 2017, mƣa lớn trong các ngày 3 đến 6 tháng 11 đã gây thiệt hại nghiêm trọng về ngƣời và cơ sở vật chất, đặc biệt các các đƣờng giao thông ở tỉnh Quảng Nam. Kết quả khảo sát dọc các tuyến đƣờng quốc lộ và tỉnh lộ ở tỉnh Quảng Nam, đã thu thập đƣợc hiện trạng trƣợt lở toàn khu vực khảo sát là 299 khối trƣợt, trong đó có 28 khối trƣợt có thể tích từ 10.000 m3 đến hơn 400.000 m 3. Điều đặc biệt là các khối trƣợt ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 5 lớn này phần lớn đều phát sinh ở khu vực trồng cây keo lai (Hình 1). Nghiên cứu hƣớng dẫn về phƣơng thức trồng cây trên các mái dốc từ lâu đã đƣợc quan tâm, đặc biệt là tại Hồng Kong. Theo đó, các định hƣớng canh tác các loại cây trên sƣờn dốc có độ dốc khác nhau nhằm đảm bảo cảnh quan đô thị và ổn định mái dốc (Hình 2). Các loại cây trong nghiên cứu này chƣa nêu rõ giống và loài nhƣng lại tập trung vào kiểu cây nhƣ cỏ, bụi rậm, cây leo, cây nhỏ, Độ sâu dịch chuyển của trƣợt lở có thể sâu hoặc nông và đƣợc gây ra bởi sự thay đổi về sự ổn định của độ dốc đến từ việc cắt xén mái dốc, thay đổi độ bão hòa của đất hoặc mất đi lớp phủ thực vật. Các hoạt động làm tăng khả năng xói mòn bề mặt và mất ổn định mái dốc ở vùng địa hình cao bao gồm: khai thác gỗ, bạt taluy để mở rộng hoặc xây dựng đƣờng và chuyển đổi rừng. Trong các khu rừng không bị xáo trộn, nghĩa là rừng nguyên sinh, trƣợt lở thƣờng xảy ra với tần suất thấp. Với các điều thực tế nhƣ trên, bài báo tập trung trình bày một số nghiên cứu ban đầu về mối liên quan giữa trƣợt đất đá và trồng, khai thác cây keo lai trên đất dốc dọc theo các tuyến giao thông chính ở khu vực miền núi tỉnh Quảng Nam. Hình 1. Khối trượt trên đất trồng cây keo lai quốc lộ 24C xã Trà Giang Hình 2. Các loại hình cây trồng phù hợp với các độ dốc khác nhau [2, 3] 1. ĐẶC ĐIỂM TRƢỢT LỞ DỌC CÁC TUYẾN GIAO THÔNG QUẢNG NAM Trên cơ sở kết quả thu thập, khảo sát dọc các tuyến đƣờng quốc lộ và tỉnh lộ, đã thu thập đƣợc hiện trạng trƣợt lở toàn khu vực khảo sát là 299 khối trƣợt. Các khối trƣợt đƣợc chia thành 6 nhóm theo thể tích khối trƣợt (bảng 1) gồm: Nhóm V1 thể tích nhỏ hơn 10 m 3 ; nhóm V2 khối trƣợt nhỏ với thể tích lớn hơn 10 và nhỏ hơn 100 m3; nhóm V3 khối trƣợt trung bình với thể tích lớn hơn 100 và nhỏ hơn 1.000 m3; nhóm V4 khối trƣợt lớn với thể tích lớn hơn 1.000 và nhỏ hơn 10.000m3; nhóm V5 khối trƣợt rất lớn với thể tích lớn hơn 10.000 và nhỏ hơn 100.000 m 3 ; nhóm V6 khối trƣợt cực lớn với thể tích lớn hơn 100.000 m3. Bảng 1. Thống kê số lƣợng các khối trƣợt theo thể tích TT Tên đƣờng V1 V2 V3 V4 V5 V6 Tổng số 1 QL40B 17 60 3 34 14 2 130 2 QL24C 4 10 2 4 3 1 28 3 Đƣờng HCM 7 24 4 22 0 0 57 4 QL14B 2 0 0 0 0 0 2 5 QL14E 0 9 1 3 3 0 16 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 6 TT Tên đƣờng V1 V2 V3 V4 V5 V6 Tổng số 6 QL14G 0 2 0 1 0 0 3 7 QL14D 1 6 1 5 2 0 15 8 Tỉnh lộ 15 27 3 2 1 2 50 Tổng 46 138 14 73 23 5 299 Đặc biệt vào đầu tháng 11 năm 2017, trong một khoảng thời gian mƣa lớn kéo dài, số lƣợng trƣợt lở đá và đất là rất đáng kể, hầu hết các vụ trƣợt lở nghiêm trọng đều đƣợc ghi nhận trong khoảng thời gian này tại tất cả các tuyến quốc lộ nhƣ QL14G, QL14D, QL14E, QL40B, Đƣờng Hồ Chí Minh (HCM) và QL24C. Hiện tƣợng trƣợt lở mái dốc ở tỉnh Quảng Nam liên quan đến các cấu trúc địa chất phức tạp. Cụ thể, đá gốc nhiều khu vực bị nứt nẻ, uốn nếp mạnh mẽ, lớp đất phong hóa có bề dày lớn. Các lớp vỏ phong hóa chủ yếu là sét, sét pha lẫn sạn có sức chống cắt giảm mạnh khi bị tẩm ƣớt và bão hòa nƣớc khi mƣa lớn. Các tuyến giao thông trọng điểm thuộc các huyện miền núi đều đi qua vùng có địa hình đồi, núi, đèo cao và hiểm trở, bắt buộc các con đƣờng chạy qua địa hình phân cắt mạnh, phải uốn lƣợn theo các đƣờng đồng mức và phải tuân theo tiêu chuẩn thiết kế độ dốc dọc 7 - 8%. Nhiều đoạn bắt buộc phải xẻ vào núi để tạo nền đƣờng. Ở những cung đoạn phải xẻ vào núi thì mái dốc nhân tạo đƣợc đào, cắt vào sƣờn tự nhiên sâu từ 5m đến hơn 30 – 40 m. Mái dốc nhân tạo thƣờng có độ dốc lớn, thay đổi từ 40° đến 70° với chiều cao mái dốc lớn (30 đến hơn 40 m). Thực tế này đã dẫn đến hiện tƣợng trƣợt lở tại nhiều mái dốc. Các dòng chảy mặt với động năng lớn hình thành khi mƣa lớn cũng dẫn đến nhiều đoạn taluy âm của đƣờng bị phá hủy nghiêm trọng. Các kết quả nghiên cứu đã xác định đƣợc 480 đoạn đƣờng có khả năng xảy ra trƣợt lở, trong đó 189 đoạn có nguy cơ rất cao, 79 đoạn nguy cơ cao, 102 đoạn nguy cơ trung bình và 110 đoạn có nguy cơ thấp [4]. Vùng có nguy cơ trƣợt lở rất cao là khu vực phía Tây Nam của Tỉnh, phân bố diện rộng trên các các đoạn đƣờng thuộc QL40B, QL24C, Đƣờng HCM đoạn giáp Kon Tum và ĐT616. Ở phía Tây Bắc của Tỉnh phân bố trên các tuyến đƣờng 14D, 14E, Đƣờng HCM đoạn qua Prao và ĐT606, ĐT609, phần lớn là các đoạn đƣờng có nguy cơ từ trung bình đến cao. Phía Đông Bắc và Đông Nam của chủ yếu phân bố các đoạn đƣờng có nguy cơ thấp và trung bình trên các tuyến đƣờng QL14G, QL14B và ĐT610, ĐT611, ĐT614, ĐT615, ĐT617. 2. MỐI LIÊN QUAN VỀ KHÔNG GIAN PHÂN BỐ CÁC KHỐI TRƢỢT VÀ CÂY KEO LAI Ở TỈNH QUẢNG NAM Trên địa bàn tỉnh Quảng Nam, lớp phủ thực vật rất phong phú về mặt chủng loại và chất lƣợng. Đặc tính của chúng phụ thuộc vào từng vùng địa hình. Sơ đồ thảm thực vật đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích ảnh viễn thám LANDSAT 8 và kiểm định, hiệu chỉnh theo thực tế trong các đợt khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu. Bản đồ thảm thực vật đã nhóm gọn lại thành 7 nhóm chính: Rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất, đất sản xuất nông nghiệp, mặt nƣớc, dân cƣ và khu vực đất trống/ đất chƣa sử dụng (Hình 3). Hình 3. Sơ đồ thảm thực vật và phân bố trượt lở ở tỉnh Quảng Nam ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 7 Kết quả chồng chập các vị trí trƣợt lở và sơ đồ thảm thực vật của khu vực nghiên cứu cho thấy, đối tƣợng có thể có ảnh hƣởng nhiều nhất đối với hiện tƣợng trƣợt lở là rừng sản xuất nói chung (trồng keo lai, quế,). Thống kê cũng đƣa ra kết quả rằng 42% điểm trƣợt lở trồng keo cao 3m, 21% điểm trƣợt lở trồng keo thấp hơn 3 m và chỉ 37% điểm trƣợt ở khu vực trồng các loại cây khác, hoặc rừng nguyên sinh (Hình 4). Hình 4. Tỷ lệ phân bố các điểm trượt trên các tuyến đường trọng điểm và loại rừng trồng 3. PHÂN TÍCH SỰ HÌNH THÀNH TRƢỢT SÂU Ở MỘT SỐ KHU VỰC TRỒNG CÂY KEO LAI Cây có hệ rễ sâu và cây bụi có thể làm giảm sự xuất hiện của hiện tƣợng dịch chuyển đất đá nhanh bằng cách tăng cƣờng sự kết nối các hạt vật chất và cải thiện hệ thống thoát nƣớc của lớp đất [5, 9]. Ở loại đất có vỏ phong hóa mỏng, rễ có thể xâm nhập vào toàn bộ lớp đất, cung cấp một hệ neo tự nhiên và làm ổn định mái dốc hơn so với vỏ phong hóa dày [8]. Hiện tƣợng thoát hơi nƣớc qua hệ thống rễ cây cũng làm giảm hàm lƣợng nƣớc trong đất và giảm nguy cơ trƣợt lở đất. Trƣợt sâu do mƣa lớn liên tục hoặc động đất ít có khả năng xảy ra do ảnh hƣởng bởi thảm thực vật. Liên quan đến việc loại bỏ thảm thực vật, các nghiên cứu ở các vùng ôn đới đã chỉ ra rằng việc khai thác rừng/phá rừng trên mái dốc làm tăng nguy cơ trƣợt lở do giảm sức liên kết của hệ rễ [9]. Việc chuyển đổi rừng tự nhiên sang trồng cây lấy gỗ cũng đƣợc rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm theo góc độ ổn định mái dốc. Các nghiên cứu nhận định rằng chuyển đổi rừng tự nhiên sang trồng cây khai thác không làm mất ổn định mái dốc mà độ ổn định này tùy thuộc vào cấu trúc gốc cây, tán cây và tuổi của rừng [9], cũng nhƣ lịch trình luân canh, thu hoạch và tỷ lệ gốc cây bị sâu gây hƣ hỏng để lại sau khi khai thác rừng trồng [7]. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy các khu vực mái dốc có thời gian nhất định không đƣợc che phủ bởi thảm thực vật đã dẫn đến sự hình thành các khe nứt tách (tension crack) phía trên mái dốc. Với lớp đất phong hóa dày và hàm lƣợng sét đáng kể ở nhiều khu vực trong tỉnh Quảng Nam, các khe nứt này phát triển đến chiều sâu lớn, tạo điều kiện cho sự hình thành các khối trƣợt quy mô lớn đến cực lớn. Do vậy, các khối trƣợt lớn thƣờng xuất hiện tại các mái dốc có hoạt động xây dựng ở phía trên (xây dựng cột trụ đƣờng dây điện, cột viễn thông, làm đƣờng,) hoặc ở nơi trồng và khai thác cây keo. Keo lai thuộc loại cây gỗ nhỡ, cao tới 25 – 30 m, đƣờng kính tới 30 – 40 cm. Thân thẳng, cành nhánh nhỏ, tỉa cành khá, tán dày và rậm. Các tỉnh ven biển miền Trung chủ yếu trồng thuần loài keo lai lấy gỗ nguyên liệu giấy, dăm và gỗ xẻ; cũng có thể trồng hỗn loài theo dải hẹp phù trợ cây bản địa gỗ lớn để phòng hộ. Mật độ trồng 1.100 cây/ha, cự ly 3x3m; hoặc 1660 cây/ha, cự ly 3x2 m [1]. Keo lai mọc nhanh, cành lá phát triển mạnh, xanh quanh năm, sau khi trồng 1 - 2 năm rừng khép tán. Keo lai trồng thâm canh đƣợc khai thác khi đạt 3 tuổi cao trung bình 8,6 - 9,8 m, đƣờng kính 9,8 - 11,4 cm và sản lƣợng gỗ 50 – 77 m3/ha. Trong điều kiện thực tế ở các tuyến quốc lộ tỉnh Quảng Nam, cơ chế hình thành các khối trƣợt lớn đƣợc xác định nhƣ sau: 1. Do các hoạt động nhân sinh trên mái dốc, đặc biệt là trồng và khai thác cây keo đã dẫn đến những khoảng thời gian nhất định mái dốc không đƣợc che phủ. Sự thay đổi này, cụ thể là độ phơi nắng, độ bốc hơi tăng, sẽ thúc đẩy sự hình thành các khe nứt tách phía trên mái dốc, ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 8 tạo điều kiện cho sự hình thành các khối trƣợt có quy mô lớn. Để lý giải hiện tƣợng hình thành khe nứt tách trong các mái dốc điển hình đã tiến hành các nghiên cứu biến dạng gây nên bởi dao động nhiệt ẩm. Đã thực hiện thí nghiệm mô phỏng trong điều kiện thực tế (Hình 5). Mẫu đƣợc lấy vào dao vòng có đƣờng kính 71,26 mm và tiến hành quan sát mức độ nứt bề mặt cũng nhƣ tăng giảm thể tích trong quá trình thực hiện trong vòng 20 ngày. Mẫu thí nghiệm là mẫu nguyên trạng. Điểm trƣợt thuộc đƣờng 24C lý trình km 85+500 m. Đất tại khu vực này là sản phẩm phong hóa từ đá gốc phức hệ Chu Lai (γPR3cl). Độ sâu lấy mẫu 0,2 - 0,6 m. Thành phần hạt của đất gồm: 2,6% hàm lƣợng sạn, 44,7% hàm lƣợng cát, 52,7% hàm lƣợng bụi sét. Độ ẩm tự nhiên 44,7%, giới hạn chảy 55,0%, giới hạn dẻo 27,0% và chỉ số dẻo 28,1%, thuộc loại sét vô cơ rất dẻo. Góc ma sát trong 25,8o; lực dính kết là 20,8 kPa; hệ số thấm 1,56x10-4 cm/s. Kết quả cho thấy, hiện tƣợng co ngót mạnh xuất hiện ngay trong những ngày đầu tiên và sau đó thì khối lƣợng gần nhƣ không đổi. Sau khi bão hòa mẫu đất và lại phơi khô, lƣợng nƣớc bị mất trong những ngày đầu càng lớn. Cụ thể, sau 12 giờ phơi nắng, mẫu lần đầu bão hòa giảm 10,8g nƣớc; lần bão hòa thứ 2, mẫu bị giảm gần gấp đôi (19,5g nƣớc). Nhƣ vậy, do sự thay đổi của môi trƣờng dẫn đến thay đổi thể tích và hình thành các khe nứt trong mẫu đất. Độ sâu phát triển khe nứt tách trong các loại đất đƣợc ƣớc tính theo công thức của Taylor (1948) [10]: zt = 2c‘/  tg(45 o + ‘/2), trong đó zt là độ sâu khe nứt tách,  - khối lƣợng thể tích c‘ và ‘ – lực đinh kết và góc ma sát trong hữu hiệu của đất. Kết quả tại bảng 2 cho thấy, độ sâu phát triển khe nứt tách trong một số loại đất phong hóa biến đổi từ 1.8 đến 4.7 m. Các loại đất có tính dẻo cao, độ sâu đạt giá trị lớn. Trong thực tế, theo thời gian, với các hoạt động nhân sinh trên mái dốc, bề mặt các khe nứt có thể bị lấp đất và che phủ tuy nhiên các khe nứt có thể liên tục phát triển theo thời gian đến các độ sâu lớn hơn. Đây là nội dung cần đƣợc tiếp tục tiến hành trong các nghiên cứu tiếp theo. Hình 5. Hình ảnh thí nghiệm co ngót các mẫu đất ở đường QL 24C, km 85+500 (Mẫu được bão hòa nước sau đó phơi trong điều kiện nắng hè tự nhiên) 2. Khi mái dốc đƣợc khai đào để làm
Tài liệu liên quan