HIỆN TRẠNG TAI BIẾN TRƯỢT
LỞ ĐẤT ĐÁ
TRÊN MỘT SỐ TUYẾN ĐƯỜNG GIAO THÔNG
Ở TỈNH CAO BẰNG VÀ VÙNG PHỤ CẬN
UÔNG Đ̀NH KHANH, LÊ ĐỨC AN, LẠI
HUY ANH,
VƠ THỊNH, TỐNG PHÚC TUẤN, NGUYỄN NGỌC THÀNH
Viện Địa lư, Viện KH&CN VN, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Tóm tắt: Trượt lở
đất đá là một dạng tai biến tự nhiên xảy
ra tương đối phổ biến ở vùng đồi
núi Việt Nam, đặc biệt dọc theo các tuyến
đường mới được xây dựng, các tuyến
đường đang được mở rộng hoặc
nắn thẳng. Hậu quả của trượt lở
đất đá dẫn đến vùi lấp đường
giao thông, đe dọa cuộc sống của các khu dân
cư dọc theo tuyến đường và dưới
chân các sườn dốc.
Trên cơ sở các kết quả
khảo sát thực địa, phân tích bản đồ
địa h́nh, ảnh vệ tinh và các tài liệu liên quan,
bài báo đă phân tích hiện trạng trượt lở của
8 tuyến đường, trong đó đáng quan tâm là
đoạn đường Nam Đèo Gió, nơi có nguy
cơ vùi lấp 50 hộ dân. Bài báo cũng đă phân tích các
nguyên nhân về địa chất, địa mạo, tân
kiến tạo và nhân sinh tác động đến trượt
lở đất đá trong vùng, đồng thời đề
xuất một số giải pháp pḥng tránh, khắc phục.
I. MỞ ĐẦU
Cao Bằng là một tỉnh miền núi biên giới thuộc Đông Bắc Bộ. Phía bắc và đông bắc giáp Trung Quốc với đường biên giới dài 314 km; phía tây giáp Hà Giang; phía nam là Bắc Kạn và phía đông nam là Lạng Sơn. Chiều dài của tỉnh từ đông sang tây là 170 km, từ nam lên bắc 50-60 km. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 6690,72 km2, dân số 514.600 người (Niên giám thống kê năm 2005) và được phân thành 11 huyện và 1 thị xă.
Địa h́nh chủ yếu
gồm các núi trung b́nh và núi thấp có độ cao từ
300 đến gần 2000 m, trong đó độ cao phổ
biến từ 600 đến 900 m, bị phân dị, chia cắt
mạnh mẽ và chịu tác động phá huỷ bởi một
loạt các đới đứt găy kiến tạo hiện
đại như: đới đứt găy Cao Bằng -
Tiên Yên, đới đứt găy sông Bắc Vọng, đới
đứt găy sông Quây Sơn, đới đứt găy Tổng
Cọt - Trà Lĩnh, v.v… Các tuyến đường đi qua
nhiều dạng địa h́nh khác nhau, nhiều đoạn
phải san gạt, làm mất chân hoặc bạt các mái dốc
tự nhiên, có những đoạn phải tôn bằng đất
đắp; phổ biến hơn cả là cắt xẻ
vào các sườn dốc tạo các vách dương có độ
dốc lớn. Tất cả những tác động nói
trên đă dẫn đến h́nh thành nhiều khối
trượt dọc theo các tuyến đường trong tỉnh,
gây thiệt hại nhiều về tài sản.
Vào tháng 6/2005 [1], mưa lớn
đă gây sạt lở đất trên các tuyến đường
giao thông liên huyện, liên xă của tỉnh Cao Bằng. Tuyến
quốc lộ 34 từ thị xă Cao Bằng đi qua các huyện
Nguyên B́nh, Bảo Lạc và Bảo Lâm đă bị sạt lở
vách đường, sụt nền đường, thiệt
hại ước tính 4,6 tỷ đồng. Các tuyến tỉnh
lộ 205, 206, 207, 211, 212 cũng bị sạt lở vách,
giá trị thiệt hại 2,5 tỷ đồng. Kè chống
xói lở trên tuyến đường liên xă từ xă Hoa
Thám đến xă Hưng Đạo (huyện Nguyên B́nh) dài gần
100 m bị hỏng nặng, ước tính thiệt hại
đến 500 triệu đồng. Cũng trong năm 2005
[1], các công tŕnh giao thông trên địa bàn toàn tỉnh bị
sạt lở một khối lượng đất đá
rất lớn, khoảng 160.000 m3, và trong 9 tháng
đầu năm 2006 [2], khối lượng sạt lở
gần 120.000 m3 và làm trôi 41 cầu dân sinh.
Tháng 10/2006 và tháng 4/2007,
các tác giả đă tiến hành hai đợt khảo sát thực
địa về tai biến trượt lở đất,
tai biến lũ quét, lũ bùn đá trong tỉnh Cao Bằng
và vùng phụ cận. Bài báo này giới thiệu một số
kết quả nghiên cứu về hiện trạng và nguyên
nhân trượt lở đất trên một số tuyến
đường giao thông của tỉnh Cao Bằng và vùng phụ
cận.
II. HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ ĐẤT ĐÁ DỌC THEO MỘT SỐ TUYẾN ĐƯỜNG CỦA TỈNH CAO BẰNG VÀ VÙNG PHỤ CẬN
Hiện trạng trượt lở đất đá trên một số tuyến đường giao thông trong phạm vi tỉnh Cao Bằng và vùng phụ cận thể hiện trên các tuyến đường sau:
1. Tuyến tỉnh lộ 206 từ Trùng Khánh đi Hạ Lang dài 68 km: Tai biến trượt lở đất đá xảy ra chủ yếu trên đoạn đường đi qua các xă Minh Long, Lư Quốc và Đồng Loan của huyện Hạ Lang với chiều dài khoảng 18 km. Đoạn đường này đi trong thung lũng kiến tạo hẹp nằm ở mực địa h́nh thấp có độ cao tuyệt đối khoảng 500-600 m, trùng với hệ thống đứt găy phương TB-ĐN của đới đứt găy sông Quây Sơn. Đoạn đường đi bên cánh của nhân nếp lồi cổ Hạ Lang trên nền đá gốc là trầm tích lục nguyên cuội kết, cát kết, bột kết, đá phiến sét của hệ tầng Sông Cầu (D1 sc) và trên đá vôi sét, đá silic của hệ tầng Nà Quản (D1-2 nq) [6]. Trên đoạn đường này đă thống kê được 40 điểm trượt lở với h́nh thức trượt xoay xảy ra chủ yếu trong lớp vỏ phong hoá dày. Kích thước của các khối trượt trên tuyến đường này cũng khác nhau, nhưng nh́n chung có quy mô nhỏ. Chiều rộng của các khối trượt khoảng 20-25 m, cao 20-30 m, cắt sâu vào sườn 2-3 m. Các khối trượt xảy ra chủ yếu trên vách dương của đuờng với độ dốc 40-50o và xảy ra trong lớp vỏ phong hoá bị phá huỷ, ṿ nhàu, vỡ vụn.
2. Tuyến
tỉnh lộ 207 từ Quảng Uyên đi Hạ Lang dài khoảng
33 km: Tuyến đuờng đi chủ yếu
trong thung lũng đá vôi nằm ở cao độ khoảng
400 m trên nền đá vôi sét, đá silic của hệ tầng
Nà Quản (D1-2 nq).
Riêng ở đoạn đèo Khau Mon, đường đi
trên bề mặt sườn núi đất thấp ở
độ cao 550-600m chạy qua nhân nếp lồi Hạ
Lang, được cấu tạo bởi cát bột kết,
cát kết, đá phiến sét vôi xen thấu kính đá vôi của
hệ tầng Thần Sa (e3 ts).
Tại tuyến đường này đă thống kê
được khoảng 20 điểm trượt lở
đất, một số điểm có cả nứt đất
đi kèm [3]. Các điểm trượt lở đất xảy
ra chủ yếu trên địa phận các xă Độc Lập,
Cai Bộ (Quảng Uyên), An Lạc và Thanh Nhật (Hạ
Lang). Tại đoạn đèo Khau Mon thuộc địa
phận bản Nà Pheo, xă Độc Lập, trượt lở
đất xảy ra theo kiểu trượt xoay trong lớp
vỏ phong hoá vụn thô dày 10-15 m, với sản phẩm là
đất đá bị phá huỷ ṿ nhàu mạnh. Kích thước
các khối trượt tuy không lớn, nhưng xảy ra
trên vách dương của đường đèo dốc
nên gây hậu quả nghiêm trọng, vùi lấp nhiều
đoạn đường. Hiện đă được
khắc phục bằng kè tường đá phản áp. Các
điểm trượt lở xảy ra ở các xă An Lạc,
Thanh Nhật (Hạ Lang), nơi có địa h́nh sườn
dốc không lớn, nhưng tầng phong hoá dày, đất
đá bở rời dễ thấm nước nên khi mưa
lớn có nguy cơ trượt lở rất cao.
3. Tuyến tỉnh lộ 208 đoạn
Đông Khê - Phục Hoà dài 25 km: Quan sát được khoảng 30
điểm trượt lở đất tập trung ở
các xă Lê Lai (Thạch An), Mỹ Hưng và Đại Sơn
(Phục Hoà). Đường đi chủ yếu trên
sườn núi có độ dốc lớn >50o, lại
nằm ở bậc độ cao 550-600 m, đường
quanh co, gấp khúc chạy trên nền cát kết thạch
anh, cát bột kết, đá phiến sét vôi bị biến
chất của hệ tầng Thần Sa (e3 ts), bột kết, cát kết, đá phiến sét của
hệ tầng Lược Khiêu (D1 lk) và đá vôi sét-silic của hệ tầng Nà Quản
(D1-2 nq). Trượt
lở đất đá theo kiểu trượt xoay và
trượt phẳng, xảy ra mạnh, vùi lấp nhiều
đoạn đường, gây ách tắc giao thông.
4. Tuyến tỉnh lộ 211 từ thị trấn Trùng Khánh đi thị trấn Trà Lĩnh dài khoảng 30 km: Đường đi chủ yếu trong thung lũng đá vôi nằm ở độ cao khoảng 500-550 m, một số đoạn vượt qua đèo đá vôi cao 700-750 m, một số đoạn đi trên sườn núi đất. Nền địa chất của tuyến đường là đá vôi, sét vôi của hệ tầng Tốc Tát (D3 tt) và hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs); bột kết, cát kết, đá phiến sét của hệ tầng Lược Khiêu (D1 lk). Trên tuyến đường này đă thống kê được gần 30 điểm trượt lở đất tại các xă Xuân Nội, Quang Trung, Hùng Quốc (Trà Lĩnh), xảy ra trong lớp vỏ phong hoá bột kết, cát kết, phiến sét của hệ tầng Lược Khiêu. Đối với vỏ phong hoá đất đỏ h́nh thành từ đá vôi, rất hiếm gặp hiện tượng trượt lở đất đá.
5. Tuyến quốc lộ số 3 từ
Cao Bằng đi Quảng Uyên dài 20 km: Ghi nhận được khoảng
20 điểm trượt lở tại các xă Nguyễn Huệ
(Hoà An) và Quốc Toản (Trà Lĩnh). Các điểm trượt
đều có quy mô nhỏ, xảy ra trong lớp vỏ phong
hoá vụn thô và không gây ảnh hưởng nhiều đến
hoạt động giao thông của đoạn đường
này.
6. Tuyến quốc lộ 4A, đoạn
Cao Bằng đi Đông Khê dài 45 km: Đường đi trong thung lũng
kiến tạo hẹp có phương TB-ĐN của đới
đứt găy Cao Bằng - Tiên Yên với bề mặt
đáy thung lũng nằm ở độ cao 250-300 m. Địa
h́nh xung quanh chủ yếu là núi đất thấp có độ
cao 500-600 m. Đây là đới phá huỷ kiến tạo mạnh,
đất đá bị ṿ nhàu, biến vị mạnh mẽ.
Nền địa chất của tuyến đường
là các thành tạo ryolit porphyr, spilit, cuội kết tuf, cát kết
tuf của hệ tầng Sông Hiến (T1 sh). Tại các xă Thái Cường,
Lê Lai, thị trấn Đông Khê, đường đi trên
nền đá vôi, vôi sét, đá vôi silic của hệ tầng
Nà Quản (D1-2 nq), bị
xiết ép ṿ nhàu mạnh. Đường đang trong giai
đoạn cải tạo nâng cấp, xuất hiện một
loạt các điểm trượt lở đất dọc
hai bên đường, tập trung ở xă Thái Cường
(10 điểm) và ít hơn, ở xă Kim Đồng (4 điểm).
Trượt lở xảy ra trên các vách dương dạng
trượt xoay trong lớp vỏ phong hoá bở rời với
quy mô không lớn (Ảnh 1). Do tính chất và qui mô của
các điểm trượt nhỏ nên không gây ảnh hưởng
nặng nề đến đường giao thông và đời
sống của cư dân hai bên đường. Cũng trên
tuyến đường này, tại phường Tân Giang
(thị xă Cao Bằng), hoạt động xói lở bên bờ
phải sông Bằng Giang đă làm sập một số nhà
dân nằm trên ŕa thềm của sông và có nguy cơ cắt xẻ
vào nền đường.
7. Tuyến quốc lộ 34 từ thị
xă Cao Bằng đi thị trấn Pác Miều, Bảo Lâm
dài 170 km: Xuất hiện nhiều điểm
trượt lở dọc theo tuyến đường, tập
trung tại các đoạn thị trấn Nguyên B́nh - thị
trấn Tĩnh Túc, ngă ba Cao Sơn đi Bản Khuông và
đoạn từ Nà Pḥng đi Mông Ân.
- Từ thị trấn Nguyên B́nh đi Tĩnh Túc dài 10 km, đường chủ yếu đi trên đèo Pắc Bó ở độ cao 850-900 m, đường quanh co uốn khúc, xác định được hơn 10 điểm trượt lở tại các vách dương của đường. Trượt lở đất dạng trượt khối trong lớp vỏ phong hoá h́nh thành từ cát bột kết, sét kết của hệ tầng Sông Hiến (T1 sh).
- Từ ngă ba Cao Sơn đi Bản Khuông, đường đi dọc theo bờ phải sông Nheo trên độ cao khoảng 300 m. Dọc đoạn này, nguy cơ trượt lở đất rất cao. Cụ thể tại bản Riềm và bản Cốc Hoà, xă Hưng Đạo (huyện Bảo Lạc), trên đoạn đường dài khoảng 1 km, hiện tượng sạt lở và trượt lở đất trên sườn khiến cho 70 hộ dân sống tại đây (30 hộ bản Riềm, 40 hộ bản Cốc Hoà) phải chuẩn bị dời đi nơi khác. Trường tiểu học của xă Hưng Đạo ngay sát QL.34 nằm trên thân một khối trượt đang hoạt động, hiện bị nứt tường và có nguy cơ bị sập nhà dẫn tới t́nh trạng trường không sử dụng được. Khu chợ của xă nằm ngay sát đường giao thông cũng ở trong t́nh trạng bị đe doạ vùi lấp khi trượt trên sườn đổ xuống. Ngoài ra, khối trượt lở lớn tại vách dương ven đường ở Bản Khuông (xă Hồng Trị, Bảo Lạc) đă đưa một lượng lớn đất đá khoảng 100.000 m3 vùi lấp tuyến đường và có nguy cơ chặn ḍng chảy của sông Nheo nằm dưới vách âm (Ảnh 2).
- Từ Nà Pḥng đi Mông Ân, dài khoảng 30 km, đường đi dọc thung lũng bên bờ trái sông Gâm, với vách dương là sườn núi đất dốc xen với các vách núi đá
vôi dựng đứng. Đoạn
này đang được cải tạo, nâng cấp mở
rộng mặt đường nên cắt xẻ sâu vào
sườn tạo các vách rất dốc. Tại đoạn
đường này đă thống kê được 20 khối
trượt, xảy ra trong lớp vỏ phong hoá vụn thô
vùi lấp đuờng. Ngoài ra, dọc theo đoạn này
c̣n gặp 3 điểm trượt lở từ vách đá
vôi, gây ách tắc giao thông cục bộ.
Ảnh 1. Trượt
lở đất trong lớp vỏ phong hoá của hệ tầng
Sông Hiến trên tuyến đường 4A qua xă Thái Cường,
Thạch An.
Ảnh 2. Trượt xoay trong lớp vỏ
phong hoá chưa hoàn toàn xảy ra trên vách dương QL.34,
đoạn Bản Khuông, Hồng Trị, Bảo Lạc.
8. Tuyến
QL.3, phía nam đèo Gió, dài khoảng 7 km: Thống kê được 15
điểm trượt lở bao gồm cả các thân khối
trượt đất cổ nằm trên sườn núi và
các thân trượt mới trên các vách dương và vách âm của
đoạn đường này. Trên đoạn đường
đi trên sườn núi, đường đèo dốc
quanh co uốn lượn theo địa h́nh có độ
cao thay đổi đột ngột từ khoảng 350 m ở
chân đèo lên đến 800 m ở đỉnh đèo. Nền
địa chất của tuyến dường là sét bột
kết, đá phiến sét, đá phiến sét vôi và đá vôi
của hệ tầng Mia Lé (D1 ml) cùng với sự phân bố của các thành tạo
xâm nhập granit, granit hai mica của phức hệ Ngân
Sơn (gD3 ns). Đoạn
đường lại đi trùng với hệ đứt
găy nhỏ trong vùng có phương á vĩ tuyến, bị
tác động dịch chuyển bởi các đứt găy nhỏ
có phương á kinh tuyến [4], khiến cho đất
đá bị cà nát vỡ vụn, dẫn đến nguy
cơ trượt lở đất rất cao, đe doạ
tới cuộc sống của người dân nơi
đây (H́nh 1). Các dạng tai biến trượt lở
đất đá khá đa dạng bao gồm: trượt
phẳng xảy ra trong môi trường đá cứng có các
bề mặt phân lớp, phân phiến, khe nứt của
đá phiến sét-silic, đá phiến sét vôi của hệ tầng
Mia Lé; trượt dạng nêm xảy ra dọc nơi giao
nhau của hai bề mặt trượt phân lớp có lực
dính kết yếu và trượt hỗn hợp trong môi
trường xảy ra trong môi trường nửa đất,
nửa đá, giữa lớp vỏ phong hoá mạnh nằm
trên nền đá gốc phong hoá yếu.
- Ngay cách chân cầu Bản Mạch
khoảng 200 m về phía đông, dọc theo tuyến
đường xuất hiện khối trượt lớn
trên vách dương (tọa độ 22o23’478
và 105o 55’674) có cung trượt rộng 200
m, chiều cao thân trượt 30 m. Trượt lở xảy
ra mang tính hỗn hợp bao gồm trượt xoay xảy
ra trong lớp vỏ phong hoá dày và trượt phẳng xảy
ra trên mặt lớp của đá phiến sét silic và trượt
dạng nêm xảy ra tại nơi giao nhau giữa hai bề
mặt trượt của hai khối trượt nằm
liền kề nhau. Đường phương và góc dốc
của bề mặt trượt trong đá phiến sét là
160-190oĐ35o. Thành phần vật chất của khối
trượt khá hỗn tạp bao gồm các tảng, mảnh
dăm vụn của đá phiến sét lẫn với đất
đá của lớp vỏ phong hoá. Một khối lượng
lớn vật chất của khối trượt ước
tính khoảng 30.000 m3 đă lấp xuống tuyến
đường đă được thu dọn đổ
xuống phần vách âm. Khối trượt này vẫn
đang đe doạ tiếp tục trượt lở xuống
vùi lấp tuyến đường khi có mưa lớn.
- Tại toạ độ 22o23’870
và 105o55’838, cách cầu Bản Mạch về
phía đông bắc khoảng 800 m, trượt lở đất
xuất hiện ở khúc quành tay áo ngay trên bề mặt nền
đường. Khối trượt xảy ra ở phần
vách âm nên đă gây ra nứt đất, làm sụt 1/3 bề
mặt đường nhựa và làm mặt đường
hạ thấp xuống 50 cm, khiến cho các phương tiện
giao thông đi lại rất khó khăn. Hiện đoạn
đường này đang phải rào lại, tránh nguy hiểm
cho các phương tiện giao thông (Ảnh 3).
Nguyên
nhân bước đầu được chúng tôi xác định
là do mặt đường ở đây được làm
trên bề mặt đỉnh của cung trượt cũ
và hiện nay khối trượt này đang tái hoạt
động nên đă xảy ra hiện tượng nứt
đất và làm sụt mặt đường.
- Tại
toạ độ 22o24’300 và 105o56’390,
nằm cách đỉnh đèo Gió về phía nam khoảng 3
km, xuất hiện một khối trượt lở lớn
trên vách dương. Thân trượt rộng khoảng 150 m,
cao 20 m, cắt sâu vào sườn vách khoảng 5 m. Thân
trượt này được xác định là thân trượt
mới nằm lồng trong thân khối trượt cổ
lớn phân bố trên sườn núi ở độ cao 900
m. Trượt lở xảy ra trong đá gốc là sét bột
kết, đá phiến sét-silic bị ṿ nhàu vỡ vụn. Một
khối lượng vật chất lớn khoảng 15.000
m3 đă vùi lấp đoạn đường, hiện
đă được san ủi sang phần vách âm (Ảnh
4).
- Một trong những vấn
đề đáng lo ngại nhất là các khối trượt
lở và các vết nứt găy xảy ra cả ở phần
vách dương và vách âm trên đoạn Km 202 – Km 203, QL.3 ở
phía nam đèo Gió đang đe doạ vùi lấp khoảng 50
hộ dân Bản Mạch (thuộc thị trấn Nà Phặc,
Bắc Kạn) nằm ở dưới thung lũng suối
Bản Mạch. Trong mùa mưa năm 2005 và 2006, một khối
lượng đất đá lớn khoảng 200.000 m3
của các khối trượt đă theo các khe rănh nhỏ
trên sườn đổ xuống vùi lấp ḍng suối Bản
Mạch, phá huỷ cả các rọ đá chắn lũ,
đe doạ cuộc sống của các hộ dân nơi
đây. Hiện nay các ngành chức năng của tỉnh Bắc
Kạn và Uỷ ban Nhân dân huyện Ngân Sơn đang có kế
hoạch di dời 50 hộ dân ở Bản Mạch đi
nơi khác.
Ảnh 3. Trượt
vách âm đă làm nứt đất,
sụt 1/3 mặt đường QL.3 ở nam đèo Gió
Ảnh 4. Trượt
vách dương trong lớp vỏ phong hoá vụn thô hệ
tầng Mia Lé gần đỉnh đèo Gió
H́nh 1. Sơ đồ địa mạo
và tai biến trượt lở đất tuyến QL.3
phía nam đèo Gió
9. Tuyến
đường đèo Cao Bắc của QL.3: Hiện tượng trượt lở đất xảy
ra chủ yếu ở dạng trượt khối trong lớp
vỏ phong hoá cát bột kết, đá phiến sét của hệ
tầng Sông Hiến (T1 sh).
Trượt lở xảy ra trên các vách dương có độ
dốc lớn do mới được san ủi để
mở rộng đường. Tại đoạn
đường đèo này, kết quả thống kê cho thấy
có khoảng 10 điểm trượt lở. Các thân trượt
hầu hết có kích thước nhỏ, không có nguy cơ
phát triển thêm, nên được đánh giá là đoạn
đường đèo tương đối b́nh ổn.
III. NGUYÊN NHÂN GÂY RA TRƯỢT LỞ ĐẤT ĐÁ VÀ MỘT SỐ NHẬN ĐỊNH CHUNG
Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sụt, trượt
lở đất trên các tuyến đường giao thông của
tỉnh Cao Bằng và vùng phụ cận, song tựu trung có
4 nhóm nguyên nhân chính là địa chất, địa mạo,
khí tượng và hoạt động nhân sinh [5]. Các nguyên
nhân này được xem xét cụ thể trong vùng nghiên cứu.
1. Nguyên nhân địa chất
Đặc điểm thạch học và vỏ phong hoá của vùng đường đi qua là nguyên nhân địa chất chính liên quan đến tiềm năng phát sinh trượt lở đất đá trong vùng nghiên cứu và chúng có mối liên quan khá chặt chẽ với nhau. Kết quả khảo sát của chúng tôi cho thấy các thành tạo trầm tích lục nguyên tuổi Paleozoi và Mesozoi trong vùng phân bố trên diện rộng, trong đó sản phẩm phong hoá từ đất đá có thành phần cát kết, thạch anh, đá phiến sét, đá phiến sét vôi tuổi Paleozoi (thuộc các hệ tầng Thần Sa, Lược Khiêu, Mia Lé, Nà Quản và Tốc Tát) dễ tham gia vào quá tŕnh trượt lở đất. Trong thực tế, thành phần khoáng vật của nhóm đá này là sét sericit bị nén ép, phân lớp mỏng, mặt phân lớp nhiều nơi trùng với mặt dốc địa h́nh, vỏ phong hoá của chúng chủ yếu là vụn thô nên khả năng trượt lở đất đá rất cao và xuất hiện dọc các tuyến tỉnh lộ 206, 207, 208, 211 và đoạn nam đèo Gió trên Quốc lộ 3. Loại đá gốc thứ hai có diện phân bố tương đối rộng với độ dày tầng phong hoá cũng khá lớn là các thành tạo lục nguyên và phun trào tuổi Mesozoi (hệ tầng Sông Hiến). Thành phần thạch học của đá gốc là cát kết, cuội kết, đá phiến sét, bazan, tuf, cát kết tuf. Tuy không bị biến chất như các thành tạo Paleozoi, nhưng các thành tạo này lại chịu ảnh hưởng nhiều của hoạt động kiến tạo nên bị nứt nẻ, dập vỡ mạnh, tạo điều kiện cho quá tŕnh phong hoá phát triển, thường tạo nên các lớp vỏ phong hoá sét khá dày, trung b́nh 4-5 m, nhiều nơi đến vài chục mét, và là nguyên nhân dẫn đến trượt lở đất đá cao khi có mưa lớn. Trượt đất trên lớp vỏ phong hoá sét này bắt gặp trên một số đoạn đường trên Quốc lộ 34, Quốc lộ 4A và đoạn qua đèo Cao Bắc của Quốc lộ 3.
Trong vùng nghiên cứu c̣n có loại đá gốc khá phổ biến là đá vôi phát triển mạnh trên các cao nguyên đá vôi Hà Quảng, Trà Lĩnh, tây bắc Trùng Khánh. Chiều dày của lớp vỏ phong hoá thường mỏng (thông thường khoảng 3-4 m), sản phẩm phong hoá chủ yếu là sét bột màu vàng sẫm, tương đối đồng nhất phủ trực tiếp lên đá gốc. Đối với loại sản phẩm phong hoá đất đỏ từ đá vôi này, qua quan sát của chúng tôi, rất ít xảy ra trượt lở đất đá. Ngoài ra, vận động kiến tạo hiện đại, hoạt động của các đứt găy gây ra các đới xung yếu dễ dẫn đến trượt đất.
2. Nguyên nhân địa mạo
- Địa h́nh cao,
độ dốc và độ chia cắt lớn tạo ra
năng luợng địa h́nh lớn thuận lợi cho
trượt đất có nguồn gốc trọng lực.
Kết quả thống kê ngoài thực địa của
chúng tôi cho thấy số lượng các điểm trượt
lở đất đá tỷ lệ thuận với độ
cao và độ dốc địa h́nh. Có trên 60% số
điểm trượt lở phân bố ở các khu vực
có độ cao địa h́nh từ 500 đến 1000 m và
độ dốc sườn lớn hơn 35o.
- Do hoạt động của ḍng chảy làm xói ṃn
chân dốc, các ŕa mái dốc, hoạt động xói ngầm
cũng là nguyên nhân gây ra tai biến trượt lở đất.
Tuy nhiên, yếu tố ḍng chảy mặt và ḍng chảy ngầm
trong vùng nghiên cứu thể hiện không rơ rệt và ít gặp
3. Nguyên nhân khí tượng
Mưa lớn hoặc mưa kéo dài là nguyên nhân chính gây
ra trượt lở đất đá. Tỉnh Cao Bằng
có lượng mưa trung b́nh cả năm thường
<1500 mm, thuộc loại thấp so với lượng
mưa trung b́nh của cả nước. Tuy nhiên, các tai biến
trượt lở đất đá nói riêng và nứt đất,
lũ quét nói chung thường xảy ra vào những dịp
có đợt mưa lớn kéo dài với cường độ
mạnh. Tháng 6/2005 được ghi nhận là tháng xảy
ra nhiều tai biến địa chất ở tỉnh Cao
Bằng và vùng phụ cận, trong đó tai biến trượt
lở đất đá trên sườn diễn ra với
quy mô lớn và trên diện rộng ở các huyện Trà Lĩnh,
Hạ Lang, Nguyên B́nh, Bảo Lạc và Ngân Sơn. Xem xét luợng
mưa tại một số trạm đo mưa trong vùng
nghiên cứu (thời gian từ 2000 đến 2006), ta thấy
tháng 6/2005 có lượng mưa lớn nhất và có nhiều
ngày mưa có cường độ cao trong ṿng 7 năm qua.
Tại trạm Trà Lĩnh, lượng mưa tháng 6/2005
đo được là 847 mm, chiếm tới 43,2% tổng
lượng mưa năm. Chỉ tính riêng từ ngày 9 đến
17/6/2005, lượng mưa đo được là 485,9 mm,
trong đó ngày 11/6/2005 có lượng mưa lớn nhất
là 112,1 mm. Tại trạm Hạ Lang, lượng mưa
tháng 6/2005 là 469,7 mm (chiếm 30,5% lượng mưa
năm), trong đó lượng mưa ngày khá lớn, mưa
liên tục diễn ra từ ngày 12 đến 17/6/2005 với
tổng lượng mưa là 253,3 mm (chiếm 53% lượng
mưa tháng) và ngày có lượng mưa lớn nhất là
16/6/2005, đạt 70,1 mm. Tại trạm đo mưa Tĩnh
Túc, lượng mưa trong tháng 6/2005 cũng đạt
đến 400 mm (chiếm 27,3% lượng mưa năm),
và chỉ trong 4 ngày, từ 13 đến 16/6/2005, lượng
mưa đo được là 241,6 mm (chiếm 60% lượng
mưa tháng) và ngày mưa lớn nhất vào 15/6/2005 đạt
120,8 mm. Trạm Ngân Sơn (Bắc Kạn) là nơi trượt
lở đất diễn ra mạnh trên đoạn
đường nam đèo Gió thuộc QL.3, trong tháng 6/2005
lượng mưa đo được là 356,3 mm (chiếm
22% lượng mưa năm), và chỉ tính riêng lượng
mưa lớn trong ngày 6/6/2005 đă đạt 123,9 mm. Với
lượng mưa lớn, cường độ cao, kéo
dài trong nhiều ngày như đă nêu ở trên, kết hợp
với các yếu tố khác chính là nguyên nhân gây ra tai biến
trượt lở trên các tuyến đường giao thông
trong tỉnh.
4. Nguyên nhân nhân sinh
- Các hoạt động nhân sinh như cắt xén chân
sườn dốc khi làm đường, xây dựng các
công tŕnh có tải trọng lớn trên sườn, hoạt
động vận tải của các xe cơ giới và việc
dùng ḿn phá đất đá mở đường là những
tác nhân gây ra trượt lở đất đá trên các tuyến
đường.
- Việc chặt phá, đốt rừng làm mất lớp
phủ thực vật cũng là nguyên nhân quan trọng gây ra
trượt lở đất đá. Xem xét các khối
trượt liên quan đến lớp phủ thực vật
ta thấy có tới 70% các khối trượt xảy ra
trên bề mặt thuộc phạm vi 2 loại sử dụng
đất là đồi núi trọc xen trảng cỏ, cây bụi
và đất nương rẫy. Đối với các vùng
c̣n rừng tự nhiên khá tốt th́ hiện tượng
trượt lở đất xảy ra ít hơn.
Liên hệ các nhóm nguyên nhân trên với hiện trạng
trượt lở đất trên các tuyến đường
giao thông của tỉnh Cao Bằng và vùng phụ cận,
chúng tôi có một số nhận xét chung sau đây:
a) Trượt lở đất đá thường
phát triển mạnh ở các vùng núi thấp, ở độ
cao 800-900 m trên các đoạn đường đèo cao,
địa h́nh bị phân cắt mạnh, mức độ
xâm thực bóc ṃn mạnh, các diện lộ đá gốc dễ
bị phong hoá. Điều này thể hiện rơ trên các
đoạn đường đèo Gió, đèo Cao Bắc,
đèo Pắc Bó, đèo Khau Mon…
b) Trượt lở xuất hiện nhiều trong
các đới dập vỡ phá huỷ kiến tạo, trong
lớp vỏ phong hoá có chiều dày >5 m, h́nh thành trên
đá trầm tích, trầm tích - phun trào của hệ tầng
Sông Hiến, trong sét vôi, silic vôi của hệ tầng Nà Quản,
sét bột kết, đá phiến sét, sét vôi của hệ tầng
Mia Lé, bột kết, cát kết, đá phiến sét của hệ
tầng Lược Khiêu và cát kết thạch anh, cát bột
kết, phiến sét bị biến chất ṿ nhàu của hệ
tầng Thần Sa. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy
trượt đất xảy ra trên lớp vỏ phong hoá
vụn thô là chính; c̣n đối với các loại vỏ
phong hoá sét và phong hoá đất đỏ h́nh thành trên đá
vôi, hay các vỏ phong hoá có bề dày nhỏ, hiện tượng
trượt đất xảy ra ít hơn.
c) Trượt lở đất đá trên các tuyến
đường hầu hết xảy ra tại các vách có
mái dốc quá lớn, nhiều chỗ không được
kè đúng kỹ thuật, nhiều đoạn sụt vách
âm do đất đá được san ủi làm nền
đường không có nền móng vững chắc, lại
không được đầm chặt. Ngoài ra, tại các
vùng khai thác rừng bừa băi, chặt rừng làm
nương rẫy, khai thác khoáng sản cũng phát sinh nhiều
trượt lở và lũ quét.
Cũng cần phải nhấn mạnh rằng tai biến
trượt lở đất là kết quả của tổng
hợp một loạt các yếu tố địa chất
- địa mạo, khí tượng - thuỷ văn và các
hoạt động nhân sinh. Vai tṛ của từng yếu tố
ở từng thời điểm trượt lở cũng
rất khác nhau.
V. MỘT SỐ BIỆN PHÁP PH̉NG CHỐNG VÀ GIẢM THIỂU TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT ĐÁ TRÊN CÁC TUYẾN GIAO THÔNG CỦA TỈNH CAO BẰNG VÀ VÙNG PHỤ CẬN
Tuỳ thuộc vào điều kiện
tự nhiên của từng vùng, cũng như hiện trạng
trượt lở trên các tuyến đường mà chúng
tôi đưa ra những giải pháp pḥng chống trượt
lở đất đá thích hợp. Có 2 nhóm giải pháp kỹ
thuật sau:
1. Nhóm giải
pháp phi công tŕnh
- Tuyên truyền rộng răi cho
người dân nhận thức tầm quan trọng các hiểm
hoạ do tai biến tự nhiên nói chung và tai biến trượt
lở đất nói riêng gây ra để có biện pháp pḥng
tránh.
- Không cấp phép cũng như
nghiêm cấm tuyệt đối việc khai thác khoáng sản,
các công tŕnh xây dựng, các điểm dân cư nằm trong
phạm vi hành lang bảo vệ của các tuyến
đường trong tỉnh.
- Xây dựng hệ thống biển
cảnh báo cách tối thiểu là 500 m ở cả hai đầu
các đoạn đường đường có nguy cơ
tai biến trượt lở đất cao (các tuyến
đường đèo Khau Mon, Pắc Bó, Đèo Gió…) để
các phương tiện giao thông được biết.
Đối với các điểm nứt đất mặt
đường, các điểm trượt lở đất
đă xảy ra nhưng chưa được khắc phục
cần xây dựng các rào chắn và cắm biển cảnh
báo nguy hiểm.
- Khẩn trương di dời
các điểm dân cư, các công tŕnh công cộng (trường học, trạm xá, chợ…) nằm
trong vùng nguy hiểm do tai biến trượt lở đất
đá đến các vị trí an toàn.
- Thành lập các Đội cứu
hộ cơ động để ứng cứu, xử lư
và khắc phục các hậu quả do tai biến tự
nhiên gây ra.
2. Nhóm giải
pháp công tŕnh
- Đối với các vách
đường đang có nguy cơ trượt lở, cần
có biện pháp chống tác động phá hoại của
nước mặt bằng cách xây dựng hệ thống
rănh thoát nước, các rănh nghiêng phân bậc trên sườn
dốc, nhằm hạn chế quá tŕnh thấm nước,
trồng cỏ Vetiver chống xói ṃn đất để
giữ ổn định cho sườn.
- Trên các đoạn QL.4A từ Cao
Bằng đi Đông Khê, QL.34 từ Nguyên B́nh đi Tĩnh
Túc, từ ngă ba Cao Sơn đi Bản Khuông và một số
điểm trượt lở vách dương đoạn
đường nam đèo Gió có chiều cao thân trượt
lớn, vách dốc đứng, cần tiến hành giảm
tải trọng trên sườn bằng cách đào bỏ một
phần đất đá, bạt thoải mái dốc và hạ
cấp độ cao của vách dốc, tạo ra các bậc
thang trên sườn dốc để tăng sự cân bằng
tĩnh của sườn.
- Có các biện pháp
gia cố bằng cọc bê tông nhồi nhiều hàng tới
tận lớp đá gốc và xây dựng các tường chắn
để cắt cung trượt nhằm đảm bảo
ổn định cho các vách dương và âm, cũng như
mặt đường tại một số đoạn
đường ở Khau Mon, nam đèo Gió.
VI. KẾT LUẬN
Qua khảo sát trượt lở đất đá dọc
một số tuyến giao thông ở tỉnh Cao Bằng và
vùng phụ cận, có thể đánh giá chung như sau:
- Trượt lở đất đá có nguy cơ lớn
gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản
đă xảy ra tại bản Riềm, bản Cốc Hoà
(xă Hưng Đạo, huyện Bảo Lạc, Cao Bằng)
và bản Mạch (thị trấn Nà Phặc, huyện Ngân
Sơn, Bắc Kạn).
- Trượt lở đất đá phá huỷ mạnh
đường giao thông, dẫn tới phải sửa chữa
và gia cố lớn bắt gặp trên các đoạn
đường đèo Khau Mon, đèo Pắc Bó, Cao Sơn
đi bản Khuông và nam đèo Gió.
- Trượt lở đất đá mức độ
trung b́nh và nhỏ xảy ra trên một số tuyến giao
thông như đoạn qua đèo Cao Bắc, đoạn
đường Na Pḥng - Mông Ân; tuyến tỉnh lộ 207,
208, 211 và một số tuyến khác trong vùng.
Một số
kiến nghị:
- Cần khẩn trương di chuyển các hộ
dân ở bản Riềm, bản Cốc Hoà và bản Mạch
tới các vị trí an toàn.
- Quy hoạch lại một số điểm dân
cư vùng núi để tránh trượt lở đất
đá, lũ quét.
- Nghiên cứu thiết kế một số đoạn
đường mới để tránh các vùng xung yếu
như đoạn nam đèo Gió.
- Khi nâng cấp các tuyến đường, phải
điều tra kỹ về địa chất công tŕnh,
điều kiện địa h́nh và phải bảo đảm
quy tŕnh kỹ thuật khi tạo các vách cao.
Bài báo này là một phần kết quả của
đề tài NCCB mă số 7.006.06 do Hội đồng Khoa học
Tự nhiên, Bộ Khoa học và Công nghệ tài trợ.
VĂN
LIỆU
1. Ban Chỉ huy pḥng chống
lụt băo tỉnh Cao Bằng, 2006. Báo cáo Tổng kết công tác pḥng
chống lụt băo và giảm nhẹ thiên tai năm 2005 và
nhiệm vụ công tác pḥng chống lụt băo năm 2006,
Cao Bằng. 15 trang.
2. Ban Chỉ huy pḥng chống
lụt băo tỉnh Cao Bằng, 2006. Báo cáo Công tác pḥng chống lụt
băo 9 tháng đầu năm, nhiệm vụ 3 tháng cuối
năm 2006 và phương hướng công tác pḥng chống lụt
băo năm 2007, Cao Bằng. 9
trang.
3. Đinh Văn Toàn (Chủ
nhiệm), 2004. Nghiên cứu
dự báo nguy cơ tiềm ẩn một số tai biến
môi trường địa chất điển h́nh, đề
xuất các giải pháp pḥng tránh giảm nhẹ thiệt hại,
phục vụ qui hoạch phát triển bền vững các
trung tâm cụm xă đông bắc Cao Bằng. Lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
4. Nguyễn Kinh Quốc
(Chủ biên), 2000. Bản đồ địa chất
và khoáng sản tờ Bắc Kạn. Cục ĐC&KS Việt
5. Nguyễn Xuân Giáp, Trần
Tân Văn và nnk, 2005.
Hiện trạng và phân vùng dự báo trượt lở
đất đá dọc một số đoạn hành lang
đường Hồ Chí Minh. Tuyển
tập Báo cáo HNKH 60 năm Địa chất Việt Nam,
tr. 324-339, Hà Nội.
6. Phạm Đ́nh Long (Chủ biên), 2000. Bản đồ địa chất
và khoáng sản tờ Chinh Si - Long Tân. Cục ĐC&KS Việt