Chương I CO SO Li LUAN VA THUC TIEN 1. Khái niệm sạt lở đất Sạt lở đất là hiện tượng mất ôn định vả chuyển địch khối đất tự nhiên của bờ sông.do tác động của các yếu tổ chan động địa chan, mưa lớn. biển đổi mực nước va các tác động khác. Sat lở đất thường xảy ra tại các bờ sông, bờ biển.
Trong quá trình sat lở. có sự dan xen giữa hiện tượng dich chuyển trượt, hiện tượng sụp đỏ. Hiện tượng sạt lở thường được báo trước bằng các vét nứt sụt ăn sau vào dat lién va kéo dai theo bờ song. Diễn biển phá hoại của sat lở nhanh va đột ngột.
Sat lở bờ thường có xu hướng tái điển nhiều năm. phạm vi ảnh hưởng rộng. de doa phá hỏng cả cụm đản cư. đặc biệt là các cụm dan cư kinh té lâu năm ở các vùng đông bằng, ven biển.
Thong thường sat lở hờ có 2 loại sat lỡ sau: Sat lở bờ sông là hiện tượng phê biển xảy ra hàng năm ở nước ta tại các sông. sudi trong cả nước, lim mắt đi số lượng đáng kẻ diện tích đất ở, dat canh tác, pha huy nhiều làng mạc ven sông. Sat lở bờ biển do sóng. nước biển dâng va dòng hải lưu gây ra.
Sat lở bờ biển dẫn đến hậu quả biển xâm thực sâu vào đất liền. Phân loại sat lở bờ Dựa vao mức độ sat lở có thé phan chia sat lở bờ với 3 mức độ sat lở như sau: © Sat lở đặc biệt nguy hiểm Gay nguy hiểm trực tiếp đến đổi tượng can bảo về trong thời gian ngẵn. gồm những sat lở: - _ Ở sát chân đẻ hoặc trong phạm vi bảo vệ đê từ cấp đặc biệt đến cắp I, de doa trực tiếp đến an toàn dé. - Gay nguy hiểm trực tiếp đến các khu đô thị.
khu dan cư sinh sông tập trung. trụ Sở các cơ quan tử cấp huyện trở len. -6- - a va dang ảnh hưởng trực tiếp đến các công trình ha tang quan trọng đang sử dụng gồm: san bay, đường sắt, đường cao tốc, quốc lộ. bên cảng quốc gia.
hệ thống điện cao thé từ 66KV trở lên. trường học. bệnh viện tir tuyến huyện trở lên. - Trung bình mỗi năm sat lờ lan sâu vào bở trên Sm.
© Sat lở nguy hiểm Gồm những sat lở có những biéu hiện sau: - _ Có nguy cơ ảnh hưởng đến đê nhưng còn ngoài phạm vi bảo vệ dé từ cấp đặc biệt đến cấp III hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến dé dưới cắp UI. - Anh hưởng đến các khu đô thị. khu dan cư sinh sống tập trung. trụ sở các cơ quan.
- Cỏ nguy co ảnh hưởng đến các công trình hạ tầng quan trọng đang sử dụng gồm: sân bay, đường sắt, đường cao tốc. hệ thông điện cao thé va trung thé, đi tích lịch sử - văn hóa. trường học. - Trung bình mỗi năm sat lở lần sâu vào bờ từ 2m đến 4m.
« Sat lở bình thường Gồm những sat lở khác, nằm ngoài 2 mức độ sat lở trên. Cơ chế sạt lở bờ sông, bờ biển © Cơ chế sat lở bờ sông, bờ biển do sóng Dé có thể xác định được những tác động của sóng do tau thuyền đến van đẻ sat lở lòng dan, trước hét cần phải nghiên cứu, phân tích cơ ché tạo ra sóng va dòng chảy khi tau thuyền chạy trên sông. Trên quan điểm về thủy lực, tau thuyền chuyển động trong sông. kénh, rạch cũng giếng như đòng chảy bao quanh một vật thé cố định trong lòng dẫn.
Có thé thay rõ van đẻ trên thông qua hình 1.1 mò tả về các hiện tượng tạo ra sóng va dòng chảy khi tau thuyén lưu thông. RS Tau ha thap ¬ am Mực nước hạ thập C kẽj / Mực nước tỉnh i ' Sóng 'L ' a a 0Ọ 4A KN 1 ¢ ` Mực nước hạ thấp ry b` Dòng chảy i )` ! > Sóng đuôi | LẠ, ' LA +3 Sóng bén ‡ “bo Ñ 4 - LỆ ° Đông tia day “H Lan truyền sóng bên Mực nước tĩnh Sóng đầu ¬——— Sóng đuôi <«— Dong chảy Hình 1. Hiện tượng gây ra sóng và dòng chảy xung quanh thuyền giao thông thủy (Nguén: Theo RWS/DHL 1988) Quan sat hình 1.1 cùng với tài liệu khảo sát thực tế của Viện khoa học thủy lợi Miễn Nam có thé nhận thấy: Mực nước hạ thấp dọc theo than tau sinh ra dòng chảy ngược. Sóng tạo ra là sóng chỉnh có chiều dai sỏng bằng khoảng chiều dai than tau.
Nếu người quan sat đứng trên bờ kênh sẽ thấy sóng chính xuất phát từ dau tàu. Tiếp theo là mực nước hạ thắp ở thân tàu và kết thúc là sóng ở đuôi. Trong phạm vi sóng đầu và sóng đuôi thường tạo ra lực tác động vào bờ kẻnh. Nếu quan sat trên ảnh vệ tinh sẽ thay có rat nhiều sóng thấp hơn xuất phát từ thân tàu, gọi là sóng bên.
Tat cả các loại sóng nói trên đều gidng như sóng bình thường. ngay cả các quy luật vẻ chiều cao. vận tốc và chu kỳ sóng vẫn như sóng bình thưởng. Thông thường sỏng bên kha nhỏ ngoại trừ trường hợp do tau cao tốc gây ra.
Trong trường hợp lòng dan giao théng hẹp. sóng chính (sóng đầu) đóng vai trò quan trong, còn khi lòng dẫn giao thông rộng thì sóng bên đóng vai trò quan trọng. Dòng chay gây ra bởi lực đẩy của cánh quạt (chan vit) có đặc điểm giống như dòng tia. Dòng tia nảy rat quan trọng khi tàu kéo gần cảng hoặc chỗ đậu.
Khi tàu đang chạy, một phan dong tia bị “trung hòa” bởi tốc độ của tau. Việc phá hủy bờ sông chưa hẳn là do tàu lớn gay ra. bởi vi tàu lớn thường chạy với vận tốc nhỏ và cách xa bờ kênh. Trong khi đó những tau thuyển nhỏ chạy với tốc độ lớn và gan bờ lại có sức phá hủy bờ đáng kẻ.
Sơ đồ mặt cất kênh giao thông thủy bị phá hủy do sóng tàu - điển tả sơ đồ mặt cắt kênh (rạch) giao thông thủy bị phá hủy do sóng tàu thuyền gây ra cho ta thấy rõ nhận định trên. Theo sơ đồ này, nguyên nhân gây sạt lở bờ gôm 2 nguyên nhân chính: do đòng chảy ngược va sóng vỗ vào bờ. Dòng chảy ngược gây sat chân bờ kênh. Sóng ngang va sóng ré gây sat lở phan trẻn mái bờ.
' | Máu chow bạ đâu | =xlÌa \ Deng be be Xe do song hve th, Đương ber bạ xeu đo dong clay nguive Hình 1. Sơ dé mặt cat kênh giao thỏng thủy bị phá hủy do sóng tau (Nguén: Viện khoa học thủy lợi Miền Nam) Từ những kết quả tổng hợp cho thay vận tốc dòng chảy ngược sinh ra bởi tau thuyền có tải trọng dưới 30 tan khá nhỏ so với vận tốc khởi động bùn cát của lòng dẫn (Vkd = 0,6 —0,8m/s). Điều này có nghĩa là tác động của các loại tàu thuyền có tải trọng dudi 30 tan không gây ra hiện tượng sat chân của mái bờ. Riêng đối với -9- các loại tau thuyén cỏ tải trọng từ 30 tan trở lên thi ảnh hướng của tau thuyền đến sat lở chân mái bờ khá rõ.
đặc biệt 1a trong các kênh rạch có bẻ rộng cũng như chiều sau không lớn như: kênh Xáng Lộ Xe. sông Cai Tau, sông Trẻm Trem, kênh Lang Trâm. Ngược lại. tốc độ đông chảy của sóng đuôi của các loại tàu thuyền trên hau hết các con sông.
kênh rạch đều lớn hơn 2m4s. vượt nhiều lần so với vận tốc khởi động bùn cát của lòng dẫn, tức là ở phan trên của mái bờ thường bj sat lở. Dieu nảy cũng hoàn toàn phủ hợp với thực tế sat lở hờ sông, kênh rạch là trục giao thông thủy xảy ra chủ yêu ở phan trên mái bờ. Dưới tác động của sóng do thuyền bẻ qua lại gây ra.
đất mái bờ bị phá vỡ, bị bảo xói rồi bị đưa đi nơi khác. Trong trường hợp các tác động này xảy ra trong thời gian mùa lũ. mực nước cao thì sat lở chủ yêu điển ra phía trên bẻ mặt mái bờ sông rạch. Khối đất mỗi một đợt sạt lờ thường không lớn.
Trường hợp các tác động của sóng thuyền bẻ xảy ra vào thời kỳ mùa nước kiệt. mực nước thắp thì sat lở mái bờ chủ yếu điển ra trén mực nước thấp tạo thanh ham ếch. làm giảm dần ổn định mái bờ (hình 1. Khi gặp mưa hay một tác nhân nào đó làm gia tăng tải trọng khối đất trên ham éch.
khối đất sẽ hình thành nhiều vết nứt, trước khi sụt lở, tan rã, rớt từng mảng nhỏ xuống lòng sông. Kivi: bán cat ( bói) trong lone dha do kliei vat lỏ tao ra Hình 1. Sơ đồ minh họa cơ ché sat lờ bờ dưới tác dụng của sóng, tạo hàm ếch. (Nguôn: Tác giả xử li dự trên nguồn tài liệu tổng hợp) [rường hợp be sông được cau tạo bơi dat cát, bun cát có tinh chat cơ li thập khong co cây.
khi đỏ mái bo sẽ hình thanh ham éch Trường hợp bo sông được câu tao bơi đất có tinh chat ca lí tốt hơn, lực dinh lớn hơn hay có nhiều rẻ cây, khôi dat phia trên ham éch được giữ nguyên khôi, tôn tai kha lâu, khí rơi xuông nước có thể tut theo chiếu thắng đứng (hình | 4) (Nguồn: hitp: “kythuatbien, blogspot com 2012/05: global-warmung-lu- lut-va-sat-lo-uong-bo.himl® UZCwfkpcP1U) ® Cơ chế sat lớ bờ sông, bờ biến do thủy triều Chẻ d6 ban nhất triểu không đều biến Đồng vả nhật triều không đều biến Tây đưa nguồn nước biến vào trong lục địa Vào thời ky gid Đông có thé gây ra hiện tương nước đẳng tran man vao sâu trong ving, lam giám lực liên kết giữa các lớp đất với nhau đã tao điều kiện thuận lợi cho hiện tượng sat lớ bờ diễn ra © Cơ chế sat ld bờ sông. bở biên do gia tai quá mức mép bờ Do đất cầu tao lòng dẫn hé thông sông rạch ở Ca Mau có tinh chat cơ lí thắp, lực dính các lop dat trong khoáng 0.7 đến | tắn/m”, góc ma sat trong của nhiều lớp dat khá nho chi 6 - 7” cho nên khi tải trong mép bo tăng thi trong nội bộ khỏi dat mái bo xuất hiển ứng suất du lớn, vung có Ung suat du vượt qua kha nang chịu tar của dat mar bo, sẽ hình thành vùng bien dang deo Tải trong được gia tăng dan thi vùng hiến dang deo cũng được phát triển mở rông ra Khi tải trọng vượt qua giới han cho phép, vung biên dang dẻo phát triển đến mát đốc ba sông thi các hat dat sé by tách ra khỏi long dẫn, két qua là khỏi dat bở bị sat lớ Ngay cả khi tải trọng chưa vượt qua giới han, khỏi đất bờ chưa bị phá hoại nhưng mức đô ôn định của bờ vẫn bị suy giam dan Hình 15.