CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề trượt lở trong và ngoài nước 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Nghiên cứu về tai biến trượt lở trên thế giới đã được tiến hành vào đầu thế kỷ 20, các nhà nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế, mô tả đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn, chế độ mưa và đánh giá các yếu tố tác động đến sự hình thành, phát triển và quy luật phát sinh trượt lở. [21] Hiện nay đã có nhiều phương pháp đánh giá ổn định trượt của sườn dốc, dự báo trượt lở và phân vùng nguy cơ dựa trên cơ sở xét đến cấu tạo sườn dốc, tính chất cơ lý đất đá, chế độ dòng chảy, chế độ mưa…đồng thời dựa trên nguyên lý thuyết cân bằng giới hạn của môi trường xốp đồng nhất và đẳng hướng. Các phương pháp kiểm tra độ ổn định mái dốc cho phép giải quyết nhiều vấn đề nhanh chóng nhờ sự trợ giúp các phần mềm máy tính chuyên dụng (Bộ phần mềm Geoslope Office, trong đó có các modul Slope/W - đánh giá độ ổn định mái dốc, modul SEEP/W - đánh giá tác động của dòng thấm và Vadose/W - đánh giá tác động của nước trọng lực…của hãng GEOSTUDIO - Canada). Một số phương pháp tính toán hệ số an toàn gần đúng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay có các phương pháp của các tác giả sau: Fellenius V.
[21] Việc phát triển của công nghệ GIS vào đầu thập niên 80 cũng đã bổ trợ rất nhiều trong việc xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở đất. Tạo cơ sở để thiết lập các mô hình dự báo và thông báo khả năng trượt cho những khu vực có nguy cơ trượt lở. [21] Gần đây nhiều nhà nghiên cứu đã ứng dụng công nghệ Global Navigation Satellite System (GNSS) đã giúp ích rất nhiều trong việc xây dựng hệ thống cảnh báo trượt lở đất. [14] Các công trình nghiên cứu tiêu biểu: 1.
Geological Hazards của tác giả F.Bell (trang 120-186), đại học Natal, Nam Phi xuất bản vào năm 1999. Tác giả cũng đã phân tích ảnh hưởng của 5 yếu tố của khối đất đá là : dung trọng, lực dính, góc ma sát trong, áp lực nước lỗ rỗng, và góc nghiêng của mái dốc đến hệ số an toàn (Fs) của mái dốc 3 nhằm đánh giá khả năng trượt của khối đất đá và đưa ra một số biện pháp công trình để khắc phục như : hào ngăn sạt lở, xây dựng công trình nhằm thay đổi góc dốc, gia cố mái dốc bằng tường chắn, neo và xây dựng các công trình thoát nước. Số liệu được lấy từ các công trình đã xây dựng ở New Zealand, British Columbia…[1] 2. Các bài báo khoa học trong kỷ yếu Landslides Disaster của tác giả Kyoji Sassa, eds…(2008) đã thống kê tình hình trượt lở rất nhiều khu vực trên thế giới như Nhật Bản, Mỹ, Italy, Peru đồng thời một số bài báo trong kỷ yếu cũng đăng tải một số mô hình cảnh báo trượt lở nhằm giảm tới mức thấp nhất thiệt hại do tai biến trượt lở gây ra.
Đề tài Landslides: Mass Wasting, Soil, and Mineral Hazards của tác giả Timothy Kusky (2008). Trong nghiên cứu này, tác giả đã đưa ra các ảnh hưởng của loại, tính chất cơ lý của đất đá và mực nước ngầm đến khả năng xảy ra trượt lở. Số liệu được thu thập từ các địa điểm trượt lở ở các bang của Mỹ. Các bài báo tóm tắt Landslide Monitoring Technologies and Early Warning Systems trong hội thảo với đề án Safeland của châu Âu, diễn ra tại Áo (2010).
Trong hội thảo này các nhà khoa học đã chia sẻ cho nhau kết quả nghiên cứu tình hình trượt lở đất ở Áo và một số nước châu Âu khác, đồng thời thống nhất với nhau về công trình nghiên cứu hệ thống cảnh báo sớm trượt lở đất và thiết lập nên khu vực an toàn đối với loại tai biến địa chất này. Đồng thời dự án này dùng làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo về tai biến địa chất của khu vực châu Âu. Bài báo Development of socio-technical approach for landslides mitigation an drisk reduction program in Indonesia (2012) của tác giả Dwikorita Karnawati thuộc Đại học Yogyakarta, Indonesia. Trong bài báo này đã trình bày phương pháp thiết lập bản đồ dự báo trượt lở và giới thiệu một số thiết bị quan trắc cần thiết như: extensometer (dụng cụ đo độ giãn), rain gauge (máy đo mưa)…số liệu được lấy từ các địa điểm thường xuyên xảy ra trượt lở ở Indonesia.
Environmental Monitoring Using GNSS của tác giả Joseph L.Awange, giáo sư bộ môn Khoa Môi trường và khoa học Trái Đất, đại học Maseno, Maseno, Kenya, xuất bản năm 2012. Trong sách tác giả đã giới thiệu nhiều ứng dụng của công nghệ GNSS trong lĩnh vực quan trắc môi trường. Các bài báo khoa học trong kỷ yếu Landslide Science for a Safer Geoenvironment của tác giả Kyoji Sassa, 2014, đã giới thiệu một số phương pháp nghiên cứu trượt lở của nhiều tác giả từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Italy, Sri Lanka, Indonesia [9] 8. Bài báo Landslide Warning System Using Zigbee and GPS , 2014, của tác giả Y.Raghara Rao thuộc Khoa Điện tử và Kỹ thuật Máy tính , Đại học Vaddeswaram KL, Guntur.
Trong bài báo này tác giả giới thiệu hệ thống cảnh báo trượt lở đất bằng hệ thống cảm biến Zigbee kết hợp với dữ liệu định vị vệ tinh GPS. Thông tin cảnh báo sẽ được thu thâp và gửi đến mọi người bằng tin nhắn điện thoại. Bài báo Micro-scale Landslide Displacements Detection Using Bayesian Methods Applied to GNSS Data (2015) của nhóm tác giả Francesco Pirotti, Interdepartment Research Center of Geomatics, University of Padova, Padova, Italy đã giới thiệu phương pháp quan trắc trượt lở quy mô nhỏ bằng cách sử dụng phương pháp Bayesian cung cấp dữ liệu cho hệ thống GNSS. Bài báo Application to the greater Mekong sub-region of landslide early warming system using the GNSS (2015) của tác giả Takami Kanno, Naohiro Ukai, Kazutomo Inagaki công ty Kawasaki Geological Engineering Co.
Hanoi, Jenoba Co. Japan, Digital Contents Thailand Co. Trong bài báo này các tác giả đã giới thiệu hệ thống cảnh báo sớm trượt lở đất bằng công nghệ Global Navigation Satellite System (GNSS) dành cho khu vực Tiểu vùng Mê kong với độ chính xác cao và chi phí không cao.2 Tình hình nghiên cứu trong nước: Tại Việt Nam, vấn đề trượt lở đất được chú trọng trong 15 năm gần đây khi thảm họa trượt lở đất liên tục xảy ra, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của. 5 Tai biến trượt lở ở Việt Nam xảy ra chủ yếu ở miền Bắc, miền Trung và Vùng Tây Nguyên Việt Nam do đặc thù về địa hình đồi núi có độ dốc lớn, bị chia cắt mạnh và chế độ dòng chảy phức tạp.
Tại miền Bắc, các tai biến địa chất như trượt lở, lũ quét, lũ bùn đá xảy ra phổ biến ở các 6 tỉnh Tây Bắc Bắc Bộ: Lai Châu, Sơn La, Yên Bái, Lào Cai, Hòa Bình, Điện Biên. Tại miền Trung, khu vực có khả năng trượt lở cao có thể kể đến như: Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên Tại Tây Nguyên khu vực có khả năng trượt lở cao có thể kể đến như: Kon Tum, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng. Các công trình nghiên cứu tiêu biểu : 1. Bài báo Hiện trạng sạt lở tuyến đường đèo Lò Xo tỉnh Kontum và các đề xuất giải pháp phòng chống của nhóm tác giả Lê Thanh Phong, Bùi Trọng Vinh, Nguyễn Minh Trung (2012), Đại học Bách Khoa TP.
Trong bài báo này, nhóm tác giả ứng dụng phần mềm GIS (Arview) với 02 module là Sinmap và Shalstap và đã xây dựng được bản đồ nhạy cảm (những vùng tiềm tàng sạt lở) trong khu vực nghiện cứu. Với các kết quả nghiên cứu và ứng dụng đạt được, nhóm tác giả đề xuất giải pháp địa kỹ thuật khả thi nhất để ổn định mái dốc nhằm giảm thiểu tác động của sạt lở cho khu vực nghiện cứu là lưới địa kỹ thuật (geotechnical grid) làm tường chắn có cốt. Đề tài Nghiên cứu tai biến địa chất những vùng có nguy cơ nứt đất, trượt lở đất, lũ quét và các biện pháp ngăn ngừa, khắc phục trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng, Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh, 2012.
Đề tài luận văn thạc sĩ Ứng dụng GIS và viễn thám dự báo khu vực trượt lở đất tại tỉnh Lâm Đồng của tác giả Vũ Minh Tuấn (2013), Đại học Bách Khoa TPHCM. Kết quả của đề tài là xây dựng bản đồ phân vùng trượt lở theo các phân tích khác nhau và phân tích mức độ ảnh hưởng của các yếu tố địa hình, địa chất, khí hậu…đến tình hình trượt lở khu vực Lâm Đồng, trong đó nguyên nhân chủ yếu dẫn đến trượt lở là do điều kiện thời tiết và địa hình. Đề tài luận văn thạc sĩ Đánh giá độ ổn định sườn dốc khu vực trượt lở phường B’lao, thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng và đề xuất các giải pháp phòng chống của Nguyễn Sanh Hà (2014), Đại học Bách Khoa TP. Tác giả sử dụng phần mềm Geoslope để tính toán hệ số an toàn của khu vực trượt lở đất phường B’Lao, thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng đồng thời ước lượng phạm vi khối trượt và đề xuất một số giải pháp khắc phục.2 Cơ sở lý thuyết về tai biến trượt lở 1.1 Khái quát về tai biến trượt lở Trượt lở là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, dưới tác dụng của các quá trình địa chất động lực công trình, gây mất ổn định mái dốc, sườn dốc hay vách dốc (gọi chung là mái dốc) tạo ra sự dịch chuyển mái dốc (vật chất), phá hủy mọi thứ liên quan trên đường đi của chúng.
Các quá trình trượt lở là sản phẩm của các thay đổi điều kiện hình thái địa mạo, thủy văn và địa chất. Sự thay đổi những điều kiện này được thực hiện bởi các quá trình địa động lực, phát triển của thực vật, quá trình sử dụng đất, các hoạt động nhân sinh, cũng như tần suất, cường độ lắng đọng trầm tích và chấn động. Các hiện tượng này bao gồm cả các hiện tượng không thực sự trượt như đá đổ, đá rơi và dòng bùn dá 1.2 Phân loại trượt lở đất Bảng 1.
