Nhóm 6

Nội dung

LỞ TUYẾT

GIẢM THIỂU NGUY CƠ TRƯỢT ĐẤT

VẤN ĐỀ SỬ DỤNG ĐẤT VÀ TRƯỢT ĐẤT

QUÁ TRÌNH DỐC VÀ CÁC LOẠI TRƯỢT ĐẤT

SỰ SỤT LÚN

SƠ LƯỢC VỀ TRƯỢT ĐẤT

NHẬN THỨC VỀ NGUY CƠ TRƯỢT ĐẤT

SỰ ỔN ĐỊNH DỐC

Trượt đất

(Landslide)

Hiện tượng tự nhiên có thể xảy ra dưới sự tác động của

con người hoặc không

Liên quan đến các tai biến khác, như động đất và núi lửa.

Hầu hết các vụ trượt đất thì nhỏ và chậm, nhưng một số

ít thì lớn và nhanh chóng

Gây ra thiệt hại đáng kể về người và của, nhất là ở

các khu vực đô thị.

I. SƠ LƯỢC VỀ TRƯỢT ĐẤT

II. QUÁ TRÌNH DỐC VÀ CÁC LOẠI TRƯỢT ĐẤT

1. Quá trình dốc (Slope processes)

được cấu tạo từ những đoạn thẳng hoặc cong

không đồng nhất về hình dạng

là những hệ thống động và phát triển

là địa hình phổ biến nhất trên trái đất

Dốc

(slope)

(a) Dốc trên đá granite cứng

trong Công viên Quốc gia

Yosemite với bề mặt trống

(free face) và sườn lở tích

(talus slope)

Phát triển bề mặt trống phổ biến hơn trên những đá cứng

và vững chắc hoặc trong những môi trường khô hạn nơi

có rất ít thảm thực vật.

Hình 7.2 Các bộ phận của dốc:

(b) Những dốc trên đảo

Santa Cruz, California,

trên đá phiến (schist)

tương đối yếu (màu đỏ)

và đá núi lửa (màu trắng),

với các bộ phận dốc lồi

(convex), thẳng (straight)

và lõm (concave)

Những dốc lồi và dốc lõm phổ biến hơn trên đá mềm hoặc ở

vùng khí hậu ẩm ướt, nơi mà đất dày và thực vật hiện diện.

2. Các dạng trượt đất

Có 4 dạng chính:

• Rơi (falls)

• Chảy (flows)

• Trượt (slides)

• Sụp lún (subsides)

Ngoài ra còn có loại phức hợp (complex movement): sự kết hợp phức tạp

của trượt và chảy.

Các dạng trượt đất: phân loại dựa trên kiểu di chuyển, vật liệu, hàm lượng nước

và tốc độ dịch chuyển

III. Sự ổn định dốc:

1. Các lực trên dốc

Sự ổn định

của dốc

Tạo ra mối liên hệ giữa các lực gây trượt-di chuyển vật

liệu đất xuống dốc, và lực kháng trượt - chống lại sự di

chuyển đó.

Sự ổn định dốc được đánh giá bởi hệ số an toàn (SF), là tỉ

số giữa lực kháng trượt và lực gây trượt.

Nếu SF > 1 dốc ổn định

(SF > 1,25 là ưu tiên cho sự ổn định).

Nếu SF < 1 dốc không ổn định

Lực gây trượt và lực kháng trượt thì không cố định: khi các điều kiện

vùng thay đổi, những lực này có thể sẽ thay đổi, làm tăng hoặc giảm hệ

số an toàn.

Thời

gian

Loại vật

liệu đất

Góc dốc và

địa hình

Nước Khí hậu

Thảm

thực

vật

Lực gây trượt và lực kháng trượt trên dốc được xác định bởi

mối tương quan của các biến số sau:

Đường cắt làm giảm hệ số an toàn

Chỉ một phần nhỏ khối trượt tiềm năng bị loại bỏ, trong khi phần lớn chiều dài mặt

trượt giảm → sự giảm của lực tác động nhỏ hơn so với sự giảm của phản lực.

Đặt vài con số lên những vụ trượt đất

Phân tích một sườn dốc đối với tiềm năng trượt đất bao gồm

xác định lực kháng trượt, lực gây trượt và tỉ số giữa chúng, tỉ số này

được gọi là hệ số an toàn (FS)

Hệ số an toàn FS được tính bằng công thức sau:

Trong đó:

- S: sức bền của đất sét

- L: chiều dài mặt trượt

- T: đơn vị độ dày

- W: tích của các khu vực trên mặt phẳng trượt

2. Vai trò của các loại vật liệu đất

Sự trượt có hai kiểu chuyển động cơ bản: trượt xoay và trượt tịnh tiến.

Trượt xoay : hay sụt lún,

là chuyển động trượt diễn

ra dọc theo mặt trượt

cong tạo nên địa hình bậc

thềm, có thể xoay và

nghiêng theo hướng lên

dốc, phổ biến trên đất dốc

Trượt tịnh tiến : là

chuyển động phẳng; có

nghĩa là chúng xảy ra

dọc theo bề mặt trượt

nghiêng bên trong một

dốc .

⨳Các loại vật liệu tạo nên một dốc có thể ảnh hưởng rất lớn đến

các loại trượt lở mái dốc xảy ra.

⨳ Ví dụ, trên các dốc đá phiến sét hoặc dốc tạo bởi dung nham núi

lửa yếu, những sự phá hủy thường xảy ra như trườn - sự chuyển

động xuống dốc rất chậm của đất hoặc đá; dòng chảy đất hoặc

dòng bùn - dòng chảy xuống dốc của các vật liệu đất bão hòa; sụt

lún; hoặc đất trượt. Những dốc hình thành trong đá bền vững (xi

măng, cát kết, đá vôi hoặc đá granite…) thì không gặp những vấn đề

tương tự.

Trước khi khai thác trên đá phiến sét hoặc các dốc đá

yếu khác, con người phải xem xét cẩn thận về các tai biến

trượt đất tiềm tàng

.

3. Vai trò của sườn dốc và địa hình

Góc sườn đồi

(độ dốc)

Là một đơn vị đo độ dốc của sườn đồi

Ảnh hưởng đáng kể đến độ lớn tương đối của các lực

tác động lên dốc

Độ dốc của sườn đồi

hoặc mặt phẳng trượt

tiềm năng tăng

Lực tác

động tăng

Trượt đất xảy ra

thường xuyên hơn

Sườn dốc thường liên quan đến lở đá và lở tích, dòng chuyển động

rất nhanh xuống dốc của đất, đá và mảnh vụn hữu cơ.

4. Vai trò của khí hậu

Khí hậu ảnh hưởng đến lượng và sự điều phối của nước, ở dạng

mưa hay tuyết, có thể xâm nhập hoặc làm xói mòn một sườn đồi,

cũng như các loại và sự phong phú của thảm thực vật phát triển

trên sườn đồi.

Sườn đồi ở những vùng khí hậu khô hạn và bán khô hạn thường có

thảm thực vật thưa thớt và đất với nhiều tảng đá trần lộ sáng.

Hoạt động trượt đất phổ biến ở những vùng khô hạn và bán khô

hạn bao gồm lở đá, dòng mảnh vụn, và trượt đất nông.

5. Vai trò của thảm thực vật

Thảm thực vật là một yếu tố quan trọng trong ổn định mái dốc vì

• cung cấp lớp phủ có tác dụng đệm đối với sự va chạm của mưa

xuống dốc, nước thuận tiện thấm vào dốc và làm chậm lại quá trình

xói mòn của những hạt nhỏ diễn ra trên bề mặt.

• có hệ thống rễ giữ cho vật liệu gắn kết chặt chẽ với sườn dốc và làm

tăng độ bền → gia tăng sức chống chịu đối với trượt đất

• thảm thực vật làm tăng trọng lượng của dốc.

Hình 7.12 Các cây xứ lạnh trên dốc thường không ổn đinh: trên các sườn dốc

bao phủ bởi các cây xứ lạnh những chỗ nông có rễ ăn sâu vào trong đất gần

Santa Barbara, California:

(a) một con đê trên đường;

(b) một lô đất dùng để cất nhà. Các tấm nilon là một nỗ lực để giảm

thiểu sự xâm nhập của nước mưa.

Trong một số trường hợp, sự hiện diện của thực vật làm tăng

tần suất trượt đất, đặc biệt là đối với trượt đất nông trên các

sườn dốc.

(a) Bờ suối bị xói mòn bởi

sự phá hủy này, làm hư hại

1 con đường, núi San

Gabriel, California.

(b) Nhà ở thị trấn ven biển

đang bị đe dọa bởi 1 vụ trượt

đất, bãi biển Cove, Oregon.

Hình 7.13 Nước làm xói mòn chân dốc gây ra sự mất ổn định

6. Vai trò của nước

7. Vai trò của thời gian

Các lực trên sườn dốc thường xuyên thay đổi theo thời gian.

Phần lớn sự phong hóa hóa học của đá được gây ra bởi các PƯHH của

nước tiếp xúc với đất đá gần bề mặt Trái Đất - đặc biệt quan trọng ở

những khu vực có đá vôi, vì đá vôi nhạy cảm với phong hóa và phân

hủy bởi axit carbonic, nhất là trong những năm ẩm ướt, khi đó trượt

đất gia tăng thường xuyên.

Một con dốc mà đang trở nên kém ổn định theo thời gian có thể có

tỷ lệ trượt đất tăng cho đến khi trượt đất xảy ra.

* Sự kiện lịch sử

ĐẬP VAIONT

Thảm họa đập tồi tệ nhất thế giới đã xảy ra

vào 9/10/1963, >238 triệu m3 đá và các

mảnh vụn di chuyển ở tốc độ ≈ 95 km/giờ

xuống phía Bắc của ngọn núi phía trên hồ

chứa, gần 2.600 người đã thiệt mạng.

Kỳ lạ thay, khu chính của đập hoặc trụ

chống không có bất kỳ thiệt hại nào, nhưng

các hồ chứa phía trên đập đã bị lấp đầy

hoàn toàn với các tích tụ của trượt đất.

Tác động của con người trong việc sử dụng đất vào

cường độ và tần suất các vụ trượt đất thay đổi từ không

đáng kể rất nghiêm trọng

Hoạt động của con người ảnh

hưởng ít đến cường độ và tần

suất trượt đất

Hoạt động của con người đã

làm tăng số lượng và mức độ

nghiêm trọng của các vụ

trượt đất

Chúng ta cần phải tìm hiểu mọi

thứ về: địa điểm, khi nào, và tại

sao chúng xảy ra

Để tránh phát triển ở các

khu vực nguy hiểm và để giảm

thiểu thiệt hại.

Chúng ta cần phải học cách

nhận biết, kiểm soát, và giảm

thiểu sự xuất hiện của chúng ở

bất cứ nơi nào có thể.

IV. VẤN ĐỀ SỬ DỤNG ĐẤT VÀ TRƯỢT ĐẤT

Nhiều trận trượt đất còn gây ra bởi

sự tương tác của các yếu tố:

Điều kiện địa chất bất lợi

Độ ẩm quá cao

Những thay đổi nhân tạo trong

cảnh quan và vật liệu dốc

Trượt đất

• Các hoạt đông khai thác gỗ trong khoảng thời gian quan sát 20 năm

trên khu vực địa chất ổn định, không làm tăng xói mòn có liên

quan đến trượt đất. Tuy nhiên, trong khoảng thời gian đó, khai thác

gỗ trên dốc yếu, không ổn định đã gia tăng phạm vi tác động của

xói mòn trượt đất trước vài năm so với trên đất rừng.

• Xây dựng các con đường trong khu vực khai thác gỗ vấn đề đặc

biệt nghiêm trọng vì làm gián đoạn hệ thống thoát nước bề mặt

thay đổi chuyển động bên dưới bề mặt nước, và thay đổi bất lợi

đến sự phân bố khối lượng trên con dốc

1. Khai thác gỗ

2. Đô thị hóa

Nhiều đoạn dốc được sử dụng để lấy gỗ, nhiên liệu và không

gian trống phục vụ cho nông nghiệp → trượt đất

Sự thiếu hụt về chỗ ở trên những vùng bằng phẳng → phát

triển đô thị gia tăng trên những sườn dốc.

Con người có thể biến đổi đồi dốc thành khu vực bằng phẳng

và những con đường hầu như chỉ trong một đêm, và sự thay

đổi đó đã dẫn đến một số lượng lớn vụ trượt đất nhân tạo.

Xu hướng trượt đất có thể được xác định bằng cách kiểm tra cả

các điều kiện địa chất thực địa và hình ảnh trên không để xác định

lần trượt đất trước đó

sử dụng thông tin này để đánh giá các rủi ro và tạo ra các bản

đồ về ổn định mái dốc

1. Xác định nguy cơ trượt đất

V. GIẢM THIỂU NGUY CƠ TRƯỢT ĐẤT

xác định các khu vực mà trượt đất có thể xảy ra

thiết kế sườn hoặc cấu trúc kỹ thuật để ngăn chặn trượt đất

cảnh báo cho những người dân trong khu vực nguy hiểm

kiểm soát trượt lở sau khi chúng đã bắt đầu di chuyển.

Lựa chọn thích hợp và ít tốn kém nhất để giảm thiểu nguy cơ trượt đất là

tránh sự phát triển trên các khu vực đang hoặc có nguy cơ xảy ra trượt lở.

2. Phòng ngừa trượt đất

-Việc phòng tránh những vụ trượt đất tự nhiên là rất khó khăn,

nhưng với ý thức chung và việc thực hành kĩ thuật tốt có thể giúp

giảm thiểu tai biến.

-Các kỹ thuật chung để ngăn ngừa trượt đất bao gồm:

Kiểm soát hệ thống thoát nước mặt và nước ngầm

Loại bỏ các vật liệu dốc không ổn định

Xây dựng tường chắn hay các cấu trúc hỗ trợ khác

a. Kiểm soát hệ thống thoát nước

Hai cách để tăng độ ổn định dốc

(a) Rãnh thoát nước trên đường cắt ngang để loại bỏ nước mặt từ việc

cắt giảm trước khi nó xâm nhập vào dốc.

(b) Bao phủ dốc với xi măng trộn đất để làm giảm sự xâm nhập của

nước và tăng độ bền.

b. Phân loại

Cắt dốc thành một loạt các thềm

hoặc bậc thiết kế với hệ thống

thoát nước trên bề mặt để chuyển

hướng dòng chảy, giảm độ dốc

chung của đất và nó là địa điểm tốt

cho lở đá và các vụ trượt nhỏ

Hình 7.19 Bậc thềm của một dốc dọc

theo Thái Bình Dương để giảm độc

dốc chung và cung cấp cho hệ thống

thoát nước tốt hơn.

Sự phân loại được quy hoạch cẩn thận có thể được sử

dụng để làm tăng tính ổn định dốc

c. Công trình hỗ trợ dốc

Tường chắn được xây dựng từ

bê tông, rọ đá, hoặc cọc được

thiết kế để góp phần hỗ trợ tại

chân dốc

Tường chắn nên được neo

dưới chân dốc, lấp đầy với

sỏi thấm nước hoặc đá dăm,

và được cung cấp lỗ thoát

nước để giảm nguy cơ của

áp lực nước tích lũy trên dốc.

d. Cảnh báo trượt đất:

Giám sát của con người:

những trận lở đá nhỏ trên những con

đường và những khu vực khác có thể

được chú ý cho việc dời đi nhanh

chóng

lợi thế về độ tin cậy và tính linh hoạt

nhưng bất lợi trong thời tiết xấu và ở

những vị trí nguy hiểm.

Phương pháp khác: hệ thống điện, thiết

bị đo độ nghiêng và máy thu chấn

e. Hiệu chỉnh sự trượt lở đất:

• Sau khi sự trượt lở bắt đầu. Cách tốt nhất để ngăn chặn nó lại chính

là tác động vào các quá trình đã bắt đầu nên sự trượt lở đó.

• Trong nhiều trường hợp, nguyên nhân của sự trượt lở là do sự gia

tăng áp lực nước chương trình thoát nước hiệu quả phải được

triển khai bao gồm: những rãnh trên bề mặt để giữ cho lượng nước

bổ sung trên bề mặt khỏi sự xâm nhập và dùng ống thoát nước ngầm

hay giếng để tháo nước và làm giảm áp lực nước.

• Sự thoát nước có khuynh hướng làm gia tăng lực kháng trượt trên

các vật liệu có độ dốc do đó làm ổn định độ dốc.

VI. LỞ TUYẾT

Là sự chuyển động dốc xuống nhanh chóng của tuyết và băng,

đôi khi còn có cả đất, đá và cây.

Xảy ra khi một phiến lớn của tuyết và băng, trọng lượng hàng triệu

tấn, sập đổ, do sự quá tải của một dốc tuyết còn mới hoặc do sự phát

triển của những khu vực yếu ớt bên trong lớp phủ tuyết.

Tránh xa những khu vực nguy hiểm rõ ràng là việc điều chỉnh ưu tiên

và ít tốn kém nhất khi tuyết lở.

Những điều chỉnh khác:

• dọn lượng tuyết thừa bằng chất nổ được đặt cẩn thận

• xây dựng các tòa nhà và các kết cấu →chuyển hướng hoặc làm chậm

các trận lở tuyết

• trồng cây trong khu vực sạt lở để tuyết bám vào tốt hơn trên các dốc.

VII. SỰ SỤT LÚN

Sụt lún là quá trình nhấn chìm xuống từ rất chậm đến rất nhanh

hay quá trình lắng của vật liệu trái đất.

Các yếu tố gây ra :

Khai thác

chất lỏng

Khai thác

than Hố sụt

Mỏ

muối

1. Khai thác chất lỏng

Việc khai thác các chất lỏng - dầu kết hợp với khí và nước,

nước ngầm, hỗn hợp hơi nước và nước cho năng lượng địa nhiệt – là

nguyên nhân gây ra sụt lún.

Các khu vực chính sụt lún đất ở California

do khai thác nước ngầm.

Có chung nguồn gốc: các chất lỏng trong vật liệu đất bên dưới bề

mặt TĐ có một áp lực cao có xu

hướng nâng đỡ vật chất bên trên.

Nếu sự nâng đỡ được loại bỏ

khỏi các vật liệu đất bằng cách

bơm các chất lỏng ra ngoài

SỤT LÚN BỀ MẶT

2. Hố sụt

• Những không gian hở lớn như là hang, thường hình thành bởi

phong hóa hóa học trong các đá hòa tan → đá phủ bề mặt bị sụp đổ

do mất sự nâng đỡ → hình thành hố sụt - một khu vực sụt lún hình tròn

Gây thiệt hại đường cao tốc, nhà cửa và các công trình khác.

Hố nuốt một phần của thị trấn The

Winter Park, Florida, trong ba ngày,

hố sụt này nuốt một phần của một hồ

bơi công cộng, cũng như hai doanh

nghiệp, 1 ngôi nhà, và một số xe ô tô.

3. Khai thác mỏ muối

Phương pháp hòa tan: nước được bơm vào thông qua các

giếng vào mỏ muối

Vị trí của hồ Peigneur

muối hòa tan, sau đó bão hòa

muối được bơm ra ngoài để lại lỗ hổng trong đá và làm suy giảm

sụt lún quy mô lớn

Sự sụp đổ của vòm muối ở đảo Jefferson đã dẫn

đến một hố sụt lún lớn hình thành ở dưới đáy của

Hồ Peigneur, Louisiana.

lực nâng đỡ cho đá nằm phía trên

Hình 7.30 Một vụ sụt lún kì lạ:

4. Khai thác than

Sụt lún thường xảy ra ở nơi mà sự khai thác ngầm gần mặt đất

hoặc nơi mà trụ chống sau khi khai thác là những đứt gãy yếu hoặc

mạnh mẽ.

Thông thường, chỉ có 50% than được lấy ra, phần còn lại là trụ chống

nâng đỡ các mái. Theo thời gian, các trụ chống bị phong hóa, suy yếu

và sụp đổ, gây sụt lún bề mặt.

Sụt lún thường ảnh hưởng đến đất nông nghiệp và các bãi chăn thả,

nhưng nó cũng phá hủy các tòa nhà và các kết cấu khác trong các thị

trấn và thành phố

NHẬN THỨC VỀ NGUY CƠ TRƯỢT ĐẤT

Bạn có thể làm gì để giảm thiểu mối nguy hại từ trượt đất?

Hãy xem xét những lời khuyên sau đây nếu mua đất đai trên sườn dốc:

Đánh giá địa chất của một nhà địa chất chuyên nghiệp về bất kỳ

đặc tính nào trên đất dốc đều được khuyến cáo.

Tránh xây nhà ở miệng của một hẻm núi

Tham khảo ý kiến các cơ quan địa phương có thể nhận thức về

trượt đất ở khu vực của bạn

Quan sát chỗ "trượt đất nhỏ" ở góc của đất đai – nó thường lớn

dần theo thời gian.

Nếu mua một ngôi nhà, hãy tìm vết nứt trên tường nhà

và tường chắn. Nếu nó được theo sau từ đất bên ngoài ngôi

nhà → trượt đất có thể hiện diện

Hãy cảnh giác với khe hở trong hồ bơi, những cái cây bị nghiêng

xuống dốc, hoặc dây điện bị căng hoặc chùng xuống

Hãy cảnh giác nếu một con suối nhỏ, hiện diện, vì trượt đất có xu

hướng bị rò rỉ nước.

Đi bộ trên đất và xung quanh đất, nếu có thể, tìm những vết nứt

thẳng hoặc cong có thể cho thấy sự bất ổn ban đầu của đất

Tốt hơn hết, không nên mua đất ở những vùng có nguy cơ trượt

đất tiềm năng.

TÓM TẮT

1

2

3

Trượt đất và các hiện tượng liên quan gây ra thiệt hại đáng kể

và sự mất mát về người. Mặc dù nó là những quá trình tự nhiên,

nhưng hoạt động con người cũng làm cho nó tăng thêm hay

giảm đi.

Trượt đất có 4 loại chính: dòng chảy (flow), sụt lún

(subsidence), trượt (slide), hoặc rơi (fall). Ngoài ra còn có loại

phức hợp (complex movement): sự kết hợp phức tạp của trượt

và chảy.

Lực gây ra trượt đất được xác định bằng sự tương tác của các

yếu tố: loại vật liệu trên sườn dốc, địa hình và góc dốc, khí

hậu, thảm thực vật, nước và thời gian.

Hệ số an toàn của sườn dốc là tỷ số của lực kháng trượt đối với

lực gây trượt, nếu tỷ số này lớn hơn 1 cho thấy sườn dốc là ổn

định 4

5

6

7

Khai thác gỗ trên những sườn yếu, không vững chắc đã làm

tăng sự xói mòn lở đất. Việc giảm độ dốc sườn cho sự phát triển

đã tạo ra hay làm tăng xói mòn ở những khu đô thị trên thế giới.

Các thiết bị kỹ thuật cho công tác phòng chống trượt đất bao

gồm hệ thống kiểm soát việc thoát nước, phân loại thích hợp,

và xây dựng các công trình hỗ trợ, chẳng hạn như tường chắn.

Tuyết lở trên các sườn núi phủ đầy tuyết hiện tại là mối đe dọa

đặc biệt nghiêm trọng.

Khai thác chất lỏng như dầu và nước; sụt lún mỏ muối, than

đá, và các khoáng vật khác đã gây ra sụt lún lan rộng 8