Contributing Authors Sharon Mielbrecht Erin Hughey, Phd editing and Design



tải về 4.67 Mb.
trang5/6
Chuyển đổi dữ liệu07.01.2018
Kích4.67 Mb.
#35860
1   2   3   4   5   6

Trượt lở đất 13

Trượt lở đất là gì?


Trượt lở đất là một thuật ngữ thông thường được sử dụng để miêu tả sự dịch chuyển xuống sườn dốc của đất đá và các vật liệu hữu cơ dưới tác dụng của trọng lực và địa chấn (địa chấn cũng là một nguyên nhân từ sự vận động này). Trượt lở đất có thể sẽ trở nên mạnh mẽ và ác liệt hơn do ảnh hưởng từ các hiện tượng tự nhiên cũng như các hoạt động của con người. Các nguyên nhân tự nhiên (có thể một hay nhiều nguyên nhân) bao gồm: nước, hoạt động địa chấn, và hoạt động núi lửa. Ngập lụt có liên hệ chặt chẽ với trượt lở đất như: mưa, dòng chảy, bão hòa đất là những yếu tố chủ yếu gây nên sự sụp đổ của các sườn và dốc không ổn định.



Hình 2: Mô tả chi tiết quá trình trượt lở đất (Sửa đổi từ Varnes, 1978)14

Trượt lở đất được phân thành nhiều loại khác nhau dựa trên các dạng chuyển động và các loại vật liệu liên quan. Vật liệu trong các khối trượt lở có thể là đất, là đá, hoặc gồm cả hai. Loại vật liệu tổng hợp cả đất và đá được mô tả như với đất nếu chúng được kết hợp chủ yếu từ các phần tử có kích thước như hạt cát hoặc mịn hơn, và các mảnh vụn được kết hợp từ các mảnh vật liệu có kích thước thô hơn. Loại chuyển dịch này mô tả cho cơ chế bên trong về các khối đất trượt bị dịch rời như thế nào: rơi, đổ, trượt, trải ra, hoặc chảy. Vì thế, trượt lở đất được mô tả sử dụng hai thuật ngữ ám chỉ dạng chuyển dịch và loại vật liệu tương ứng (đó là, đá đổ, dòng chảy mảnh vụn, v.v…). Trượt lở đất có thể tạo nên sự phá hủy phức tạp bao gồm nhiều hơn một dạng dịch chuyển (đó là, trượt đá – dòng chảy mảnh vụn vật liệu). Những loại trượt lở đất khác nhau được mô tả sơ bộ ở đây, và trình bày trong các trang tiếp theo.


RƠI


Quá trình rơi bắt nguồn từ việc tách rời của đất hoặc đá hoặc cả hai ra từ sườn dốc dọc theo bề mặt mà sự chuyển dời ít hoặc không có ứng suất kéo xảy ra. Kết quả là các vật liệu chủ yếu rơi, lăn hoặc bật ra khỏi sườn dốc và rơi xuống.

ĐÁ RƠI


Đá rơi là quá trình vận chuyển hướng xuống dưới rất nhanh mang theo đá, đất hoặc cả hai loại, mà những loại vật liệu này đều bị lấy ra từ các sườn hoặc vách dốc. Vật liệu rơi thường đập xuống sườn hoặc vách phía dưới theo một góc nhỏ hơn góc rơi, làm gia tăng mạnh thêm quá trình đá rơi. Các khối đổ có thể làm phá vỡ tác dụng có khả năng lăn tròn trên các sườn dốc hơn, và tiếp tục cho tới khi bề mặt chuyển động trở nên bằng phẳng.



Hình 3 Phác họa khối đá rơi

ĐÁ ĐỔ


Hiện tượng đổ được nhận định là quá trình lăn về phía trước và ra khỏi sườn của khối đất đá xung quanh - so với phương nằm ngang hoặc ở phía dưới trọng tâm trọng lực của khối đá bị thay thế. Quá trình đổ thỉnh thoảng gây ra do tác dụng của trọng lực, bởi trọng lượng của vật liệu từ các khối bị chuyển dời ở các sườn phía trên. Khối vật chất bị đổ bao gồm đá, mảnh vụn (các vật liệu hạt thô) hoặc đất (các vật liệu hạt mịn). Khối vật chất bị đổ thường rất phức tạp và có thành phần hỗn tạp.



Hình 4: Phác họa đá đổ

TRƯỢT


Trượt là quá trình chuyển động xuống dốc của các khối vật chất dọc theo các bề mặt bị gãy hay bề mặt nghiêng nhưng phẳng và tương đối mỏng. Chuyển động này cơ bản không xảy ra liên tục trên toàn bộ bề mặt đã bị gãy khúc, tổng lượng vật liệu bị chuyển dời sẽ tăng do bị lấy đi từ một vùng bị trượt/sạt cục bộ.

TRƯỢT QUAY


Trượt lở đất trên các bề mặt gãy khúc hay uốn cong (dạng hình lòng chiếc thìa) và chuyển động trượt có thể ít hay nhiều ở dạng quay theo phương ngang song song với đường đảng cao của sườn dốc. Trong điều kiện cụ thể, các khối vật liệu bị lấy đi là những khối tương đối kết dính lăn chuyển dịch dọc theo bề mặt gãy khúc với ít biến dạng cục bộ. Đỉnh của vật liệu bị dịch chuyển chủ yếu có nguy cơ di chuyển theo phương ngang xuống dưới thấp, và bề mặt phía trên của các vật liệu bị chuyển dịch cũng nghiêng về phía sau (hướng vào sườn phía trong). Nếu những mảng trượt vẫn quay tròn trên bề mặt có một đoạn bị uốn cong song song thì khi đó nó được gọi là sụt lún.



Hình 2: Phác họa dạng trượt quay

TRƯỢT TỊNH TIẾN


Khối vật liệu trong một mảng trượt lở tịnh tiến khi bị cuốn đi, hoặc trượt xuống dưới, hoặc lở ra ngoài dọc theo bề mặt tương đối phẳng do chuyển động quay, chúng sẽ bị hơi nghiêng ra phía đằng sau. Loại trượt này có thể diễn ra trên một quãng đương dài nếu bề mặt gẫy gấp đó nghiêng đáng kể, ngược lại với những mảng trượt quay có xu thế quay trở về trạng thái cân bằng trượt. Vật liệu trong mảng trượt có thể từ loại đất rời rạc, không chắc đến loại tấm/phiến đá lớn, hoặc gồm cả hai loại đất và đá. Những khối trượt tịnh tiến này thông thường rơi dọc theo vết đứt địa chất như đứt đoạn, gép nối, chồng lớp, hoặc lớp tiếp giáp giữa đất và đá. Trong điều kiện môi trường ở Bắc cực thì hiện tượng trượt cũng có thể là quá trình dịch chuyển dọc theo các lớp đất bị đóng băng vĩnh cửu.



Hình 3: Phác họa trượt lở tịnh tiến

TRƯỢT DẢI RỘNG


Sự mở rộng của khối đất/hay đá kết hợp với quá trình lún của các khối vật liệu kết dính nhưng bị rạn nứt, sẽ tạo thành khối vật liệu mềm hơn và nằm lắng ở phía dưới. Dạng trượt dải rộng này sinh ra từ sự hóa lỏng hay dòng (và phun trào ra) của vật liệu mềm hơn nằm ở dưới. Các loại trượt dài và mở rộng bao gồm: đá trượt dài, trượt dạng lỏng, và trượt cục bộ.

Những mảng trượt dài lan rộng cục bộ thường xảy ra trên các sườn rất thoải hoặc rất bằng phẳng, đặc biệt khi các lớp cứng phía trên của đất hay đá mở rộng và dịch chuyển trên một tầng yếu hơn và mềm hơn. Trượt dài lan rộng cục bộ tương tự như thế này thường đi kèm với một số hiện tượng sụt lún trong các đơn vị yếu hơn ở phía dưới. Trong các mảng đá trượt, sự giãn dài hay nứt gãy của nền cứng đặc sẽ bị đẩy dần ra khỏi những nền ổn định và sau đó dịch chuyển về phía lớp yếu hơn mà không cần phải hình thành trên bề mặt gãy nứt dễ nhận biết được. Trong những điều kiện nhất định, những đơn vị yếu hơn và mềm hơn này có khả năng ép chặt và dồn lên trên các vết nứt gãy mà nó chia lớp để lani rộng thêm thành các khối. Trong mảng đất trượt, lớp ổn định phía trên trải dài và mở rộng dọc theo đơn vị nằm dưới yếu hơn mà nó chảy theo các dòng chất lỏng hoặc biến dạng nhựa. Nếu đơn vị yếu hơn tương đối mỏng và các khối nứt gãy quan trọng có khả năng lún xuống, chuyển dịch, lăn, tan vỡ ra, hóa lỏng và thậm chí thành dòng.





Hình 4: Phác học trượt dài bên trong. Một lớp bị hóa lỏng nằm dưới một lớp bề mặt.

DÒNG CHẢY


Dòng chảy là sự chuyển động liên tục theo không gian trên các bề mặt nghiêng tạm thời và cá lỗ rỗng rất khít nhưng thường không được bảo vệ. Vận tốc thành phần trong các khối dịch chuyển của một dòng chảy gần giống với dạng chất lỏng sền sệt và dính Thông thường, sự suy giảm về thay đổi từ khối sạt lở thành dòng chảy phụ thuộc vào thành phần, tính linh động và tiến triển của nước.

DÒNG BÙN ĐÁ


Một dạng dịch chuyển khối rất nhanh làm tơi đất, đá và thi thoảng có cả các hợp chất hữu cơ kết hợp với nước tạo thành một dạng chất sền sệt chảy xuống chân các sườn đồi núi. Những chất này được đặt tên không chính thức và thiếu đầy đủ là “trượt lở bùn” do một số lượng lớn các vật liệu mịn có lẫn trong dòng chảy. Đôi khi, trượt tịnh tiến hay lăn tròn đều đạt tới một vận tốc nào đó và các khối ban đầu sẽ mất dần sự kết dính và bị lẫn nước, nó sẽ có khả năng phát triển thành dòng chảy mảnh vụn. Dòng chảy kiệt thi thoảng có khả năng xảy ra trong cát rời (dòng chảy cát). Dòng chảy vật liệu vụn có khả năng gây chết người nếu chúng diễn biến rất nhanh và ác liệt mà không được cảnh báo.



Hình 5: Phác họa dòng bùn đá

Lahar (Dòng BÙN ĐÁ NÚI LỬA)


Thuật ngữ “lahar” được xuất phát từ Indonesia. Lahar được biết đến như dòng bùn hay lở đất núi lửa. Chúng cũng là dòng chảy bắt nguồn từ sườn của núi lửa và là một loại của dòng bùn đá. Lahar cuốn theo tất cả sự tích tụ rời rạc của hỗn hợp đất đá vụn và nước (những chất rắn này từ sự phun trào núi lửa) và những mảnh vụn có liên quan.

SƯỜN LỞ


Sườn lở về cơ bản là rất lớn, cực kỳ nhanh, thường trên sườn dốc hở được hình thành khi sườn dốc không ổn định bị trượt lở và tạo thành những mảnh vụn rời rạc bị cuốn trôi nhanh chóng khỏi sườn dốc. Trong một vài trường hợp, tuyết và băng sẽ góp phần tới sự chuyển động này nếu vùng đó có đủ nước và dòng chảy có thể trở thành lũ bùn đá và (hoặc) lahar.



Hình 6: Phác họa sườn lở

DÒNG CHẢY ĐẤT


Dòng chảy đất có thể xuất hiện trên những sườn dốc thỏai tới trung bình, nói chung trong vùng đất hạt mịnh, thường là đất sét hoặc bùn, mà cũng có thể trong vùng đá gốc bị phong hóa mạnh, mang theo đất sét. Khối vật chất trong dòng chảy đất di chuyển như một dòng chảy dẻo hoặc dòng chảy nhớt với sự biến dạng mạnh bên trong.

Đất sét dễ bị hư hỏng (sét chảy) khi bị làm nhiễu loạn thì rất dễ bị tổn thương và có thể mất tất cả ứng suất cắt cùng với một sự thay đổi trong đô ẩm tự nhiên và hóa lỏng đột ngột, có tiềm năng phá hủy những diện tích lớn và chảy xuyên qua vài km. Kích thước thường tăng do sự suy yếu của sườn dốc trên đỉnh. Sự trượt lở hoặc sự trải ra phía bên của sườn dốc cũng có thể tiển triển hướng xuống dốc thành dòng chảy đất. Dòng chảy đất có thể dao động từ dòng chảy rất chậm (sự trượt đất) tới nhanh và khốc liệt. Dòng rất chậm và các dạng đặc biệt của dòng chảy đất bị giới hạn đối với môi trường đóng băng vĩnh viễn phía bắc được thảo luận ở nơi khác.





Hình 7: Phác họa dòng chảy đất

DÒNG CHẢY ĐẤT CHẬM


Sự trườn là tên chính thức cho dòng chảy đất chậm và bao gồm sự di chuyển chậm gần như không cảm thấy, dòng đều hướng xuống dưới của đất hoặc đá hình thành trên sườn dốc. Sự di chuyển gây ra bởi ứng suất cắt bên trong đủ để gây ra sự biến dạng nhưng không đủ để gây ra sự phá hỏng. Nói chung, có 3 loại trượt lở đất là: (1) theo mùa nơi mà sự di chuyển bên trong độ sâu của đất bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi theo mùa của độ ẩm đất và nhiệt độ; (2) liên tục, nơi mà ứng suất cắt liên tục vượt quá sức bền vật liệu; và (3) lũy tiến, nơi mà sườn dốc đang đạt tới điểm phá hủy cho những loại khác của chuyển động khối.



Hình 8: Phác họa dòng chảy chậm mang theo đất, thông thường gọi là trượt đất.

Nguyên nhân của trượt lở đất và cơ chế kích hoạt


Những nguyên nhân vật lý – Kích hoạt

  • Mưa cường độ lớn

  • Tuyết tan nhanh

  • Mưa dữ dội kéo dài

  • Sự hạ thấp nhanh (của lũ và thủy triều) hoặc trữ nhanh

  • Động đất

  • Sự phun trào núi lửa

  • Sự tan băng

  • Hiện tượng phong hóa đông và tan băng

  • Hiện tượng phong hóa co và giãn nở

  • Lũ lụt

Nguyên nhân tự nhiên – Địa chất

  • Nguyên nhân địa chất

  • Vật liệu yếu, chẳng hạn như một vài sườn núi lửa hoặc trầm tích biển không cố kết, ví dụ

  • Vật liệu dễ bị hư hỏng

  • Vật liệu bị phong hóa

  • Vật liệu bị cắt

  • Vật liệu bị phân phiến hoặc bị nứt nẻ

  • Gián đoạn khối định hướng bất lợi (lớp lót, thớ phiến, vv)

  • Gián đoạn cấu trúc định hướng bất lợi (đứt gãy, không chỉnh hợp, ăn khớp, vv)

  • Tương phản với độ thẩm thấu

  • Tương phản với độ cứng (không đàn hồi, vật liệu chặt trên những vật liệu dẻo)

Nguyên nhân tự nhiên – Hình thái

  • Sự nâng lên của kiến tạo hoặc núi lửa

  • Sự nâng lên của sông băng

  • Sự bột phát của nước tan từ sông băng

  • Sự xói mòn do dòng chảy của phần chân của mái dốc

  • Sự xói mòn do sóng của phần chân mái dốc

  • Sự xói do sông băng của phần chân mái dốc

  • Sự xói mòn của các bờ rìa

  • Sự xói mòn dưới mặt đất (vữa, xói ngầm)

  • Sự chất đầy của trầm tích trên sườn dốc hoặc trên đỉnh của nó

  • Làm sạch lớp phủ thực vật (do cháy rừng, khô hạn)

Nguyên nhân do con người

  • Canh tác trên sườn dốc hoặc tại chân sườn.

  • Sử dụng đất đắp không ổn đinh, cho xây dựng

  • Sự chất liệu của sườn dốc hoặc tại đỉnh của nó, giống như bố trí đất đắp tại đỉnh của sườn dốc.

  • Sư hạ thấp và trữ nước (của hồ chứa)

  • Nạn phá rừng – chặt cây/ đốn gỗ và (hoặc) giải phóng đất cho cây trồng; đường không ổn định do vận chuyển những khối gỗ.

  • Tưới và (hoặc) thấm ướt đồng cỏ

  • Sự khai mỏ/chứa nước thải từ khu mỏ. Mining/mine waste containment

  • Chấn động nhân tạo như đóng cọc, sự nổ hoặc những chấn động mạnh khác trên mặt đất

  • Sự rò rỉ nước từ các phương tiện dịch vụ chung, như đường ống dẫn nước hoặc nước thải

  • Sự chuyển dòng (đã quy hoặch hoặc không quy hoạch) của một dòng sông hoặc dòng dọc bờ do việc xây dựng mỏ hàn, đê, đập và vv.

Tác động của sự trượt lở đất


Sự trượt lở đất có xu hướng là sự kiện mang tính địa phương và thường là thứ cấp đối với, hoặc kích hoạt bởi các mối nguy hiểm khác như lũ, động đất hoặc hoat động của núi lửa. Sự trượt lở đất dẫn đến cả hai tác động trực tiếp và gián tiếp:

Những tổn thất trực tiếp – thiệt hại vật chất đối với nhà cửa và cơ sở hạ tầng, sự suy thoái môi trường và thiệt hại đến cuộc sống.



Những tổn thất gián tiếp – gián đoạn hoặc cô lập hẳn những tuyến đường giao thống chính có thể dẫn tới thu nhập bị tổn thất cho các huyện kinh doanh hoặc điểm du lịch (mất việc), gián đoạn vận tải hàng hóa.

Tổng quan về phương pháp giảm thiểu cho những loại mối nguy hiểm của trượt lở đất (USGS)


Tổng quan

  • Nhận diện các vùng có mối nguy hiểm lở đất cao và phát triển các bản đồ nguy cơ sạt lở đất.

  • Sử dụng những bản đồ nguy cơ sạt lở đất trong việc ra quyết định sử dụng đất.

  • Xây dựng các quy định để giới hạn sự phát triển hoặc sử dụng những vùng có nguy cơ cao.

  • Tăng cường nhận thức cộng đồng và giáo dục về những nguy cơ sạt lở đất.

Ổn định mái dốc đất

  • Ngăn chặn nước ngầm từ việc dâng lên trong khối trượt bằng cách:

    • Hướng nước mặt ra khỏi vùng sạt lở đất

    • Tiêu nước ngầm ra khỏi vùng sạt lở đất để giảm tiềm năng tăng trong mực nước ngầm,

    • Che phủ vùng sạt lở đất bằng một màng không thấm,

    • Tối thiểu việc tưới nước mặt.

  • Đặt trọng lượng hoăc duy trì cấu trúc tại chân của vùng trượt lở, hoặc loại bỏ khối liệu từ đỉnh của sườn dốc.

  • Trồng cây hoặc khuyến khích sự tăng trưởng tự nhiên của thực vật

  • Xây dựng tường ngăn hoặc những công trình để hỗ trỡ khối đất đá. Kỹ thuật cơ bản bao gồm: rọ gỗ, phễu bằng thép, đóng cọc, côngxon, cọc tấm, lưới nhựa và gia cố đất.

Giảm thiểu mối nguy hiểm do sụt lở đá

  • Chuyển hướng hoặc tại định hướng đường đi, lòng đường và đường cao tốc xung quanh vùng sụt lở đá,

  • Thông báo những tín hiệu nguy hiểm xung quanh những vùng có mối nguy hiểm do sụt lở đá.

  • Biện pháp công trình hoặc những biện pháp khác, bao gồm xây dựng rãnh tiêu nước, bờ bảo vệ, sự bịt kín và tinh chỉnh, dây cáp và lưới, phun bê tông, cọc neo, bu lông, chốt, nổ mìn có kiểm soát.

Giảm thiểu mối nguy hiểm do dòng bùn đá

  • Sử dụng tường ngăn và những lưu vực dòng bùn để chứa và/ hoặc làm lệch hướng dòng bùn.

  • Cải tạo sườn dốc để kiểm soát xói mòn.

  • Sự phục hồi đất của sườn dốc

  • Ngăn cản khí nổ (được biết là dòng bùn đá mãnh liệt vào sườn dốc đứng)

Giảm thiểu đập sạt lở

  • Việc chuyển dòng chảy đến trước khi nó đi vào hồ hình thành bởi đập lở đất.

  • Sử dụng máy bơm hoặc siphon để tạo ra nước chảy qua điểm thấp của đập – biện pháp tiêu tạm thời.

  • Xây dựng một tràn chống xói mòn cho nước chảy tràn trên đập sạt lở .

  • Xây dựng đường hầm dẫn dòng cho thoát nước thông qua một chân đập liền kề.


tải về 4.67 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương