NGHIÊN cứu ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG sụt TRƯỢT TALUY DƯƠNG TRÊN QUỐC lộ 3 – địa bàn TỈNH bắc kạn

Đề tài tập trung nghiên cứu về hiện tượng sụt trượt taluy dương nền đường ôtô trên tuyến Quốc lộ 3 trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn nhằm phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tần suất và mức độ ng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NĂM HỌC 2014 – 2015

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG SỤT TRƯỢT TALUY

DƯƠNG TRÊN QUỐC LỘ 3 – ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN

Mã số: DT 141509

Chủ nhiệm đề tài: Ths Bùi Thị Thùy Cán bộ tham gia: Ths Trịnh Hoàng Sơn

Hà Nội - 2016

MỞ ĐẦU

1 Tên đề tài: Nghiên cứu, đánh giá tình trạng sụt trượt taluy dương trên quốc lộ 3 – địa

bàn tỉnh Bắc Kạn

2 Sự cần thiết của việc nghiên cứu:

Việc xây dựng công trình giao thông trên địa hình sườn dốc luôn tồn tại những nguy

cơ gây sụt trượt Sụt trượt xảy ra do sự phá vỡ trạng thái tự nhiên vốn có của mái dốc khi đào hoặc đắp taluy Nếu đối với quá trình thi công, sụt trượt chủ yếu chỉ làm ảnh hưởng đến an toàn lao động, chi phí thi công… thì trong giai đoạn khai thác, mức độ sụt trượt của tuyến đường có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chọn tuyến để tránh tất cả các vị trí

có địa hình khó khăn hâu như không thể

Vấn đề sụt trượt taluy là một vấn đề rất cần giải quyết để đảm bảo sự khai thác nình thường và lâu dài của các tuyến đường Trên các công trình này, hàng năm nhà nước phải chi ra hàng ngàn tỷ đồng cho các công tác “bền vững hóa”, “kiên cố hóa” nhưng hiệu quả

là không cao, sụt trượt vẫn thường xuyên xảy ra, đặc biệt là vào mùa mưa lũ

Bên cạnh những vấn đề nêu trên, ngày nay việc thiết kế bền vững, không xâm hại, phá hoại môi trường thiên nhiên, ứng biến với biến đổi khí hậu được đặt ra như một vấn

đề nóng bỏng và cấp bách Vì vậy, việc tránh phá vỡ trạng thái tự nhiên, bảo tồn môi trường, thảm thực vật nơi tuyến đường đi qua và thiết kế hài hòa với thiên nhiên là hết sức cần thiết

Bắc Kạn là một tỉnh vùng cao, có địa hình phức tạp, cơ sở vật chất kỹ thuật nghèo nàn, lạc hậu Là vùng có các tuyến đường đi tương đối khó khăn: hai bên đường là những dãy taluy dương khá cao, thêm vào đó lớp đất bị phong hóa nhiều, rất dễ bị sụt trượt vào mùa mưa bão Tai biến sụt trượt xảy ra ở Bắc Kạn với tần suất và cường độ gia tăng trong mùa mưa đang là mối lo của người dân và nguyên nhân cường hóa tai biến thường liên quan tới các hoạt động dân sinh đặc biệt là việc làm đường giao thông, xây dựng các điểm dân cư, kinh tế, gây ra hậu quả nặng nề, thiệt hại về người (bị thương, chết người…) và của (sập công trình nhân sinh, công cộng…)

Đề tài tập trung nghiên cứu về hiện tượng sụt trượt taluy dương nền đường ôtô trên tuyến Quốc lộ 3 trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn nhằm phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tần suất và mức độ nghiêm trọng của sự cố sụt trượt để làm tài liệu sát đáng giúp các kỹ sư đưa ra các giải pháp hiệu áp dụng cho tuyến quốc lộ này, nhằm hạn chế các sự sụt trượt trên tuyến bền vững lâu dài.

3 Mục tiêu nghiên cứu:

Đưa ra phương pháp đánh giá quy mô và mức độ nghiêm trọng của sự cố sụt trượt tại các vị trí trên quốc lộ trong mối liên quan với các điều kiện tự nhiên cơ bản và đưa ra bản

đồ sụt trượt taluy dương trên quốc lộ 3 tại đoạn tuyến qua tỉnh Bắc Kạn

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài:

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU QUỐC LỘ 3 TRONG ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN

1.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội khu vực tuyến

1.2 Lịch sử xây dựng và khai thác tuyến quốc lộ

1.3 Các vấn đề cơ bản trong khai thác vận hành tuyến quốc lộ

CHƯƠNG II: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY SỤT TRƯỢT VÀ GIẢI PHÁP BẢO

VỆ, GIA CỐ MÁI TALUY CHỐNG SỤT TRƯỢT

2.1 Các nguyên nhân gây sụt trượt

2.2 Tổng quan về hiện tượng sụt trượt nền đường

2.3 Giải pháp bảo vệ, gia cố mái taluy chống sụt

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỤT TRƯỢT TALUY DƯƠNG NỀN

ĐƯỜNG TUYẾN QUỐC LỘ 3 – ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN

3.1 Phân bố vị trí sụt trượt trên tuyến và các điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn cơ bản tại các vị trí sụt trượt

3.2 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

3.3 Quy mô và mức độ nghiêm trọng của sự cố sụt trượt tại các vị trí trong mối liên quan với các điều kiện tự nhiên cơ bản

Kết luận và kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo

5 Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm để áp dụng phương pháp cho những đoạn đường trong phạm vi toàn quốc

6 Kết quả đạt được:

Nghiên cứu lý thuyết về sụt trượt taluy dương nền đường, từ đó đưa ra phương pháp đánh giá quy mô và mức độ nghiêm trọng của sự cố sụt trượt tại các vị trí trong mối liên quan với các điều kiện tự nhiên cơ bản Đưa ra được bản đồ sụt trượt taluy dương trên tuyến Quốc lộ 3

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU QUỐC LỘ 3 TRONG ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN 1

Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bắc Kạn và vị trí tuyến QL3 trên bản đồ vệ tinh [13] 1 CHƯƠNG II: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY SỤT TRƯỢT VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ, GIA CỐ MÁI TALUY CHỐNG SỤT TRƯỢT 19

2.2 Tổng quan về hiện tượng sụt trượt nền đường 19

Hình 2.1 Sơ đồ trượt đất 19

Hình 2.2 Sơ đồ sụt lở đất đá 19

Hình 2.3 Xói sụt đất đá 20

Hình 2.4 Sơ đồ xói sụt đất đá 20

Hình 2.5 Sơ đồ đá lở, đá lăn 21

Hình 2.6 Đá lở 21

2.3.1.Hót sụt, bạt mái hạ dốc mái taluy phối hợp hệ thống thoát nước 21

2.3.1.1.Hót sụt 22

Hình 2.9 Hình ảnh sau hót sụt 22

2.3.1.2.Bạt mái hạ dốc 22

Hình 2.10 Giải pháp đào dọn khối đất B được chọn để tăng mức độ ổn định (thể tích B bằng thể tích A) [4] 23

Hình 2.11 Cơ sở lý thuyết để xác định vị trí khối đất cần đào dọn đi 23

Bảng 2.1 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đất [11] 24

Bảng 2.2 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đá [11] 24

Hình 2.12 Phương án đào bạt mái .25

Hình 2.13 Rãnh thoát nước 25

2.3.1.3.Hệ thống thoát nước 25

2.3.2.Giải pháp gia cố mái bằng kỹ thuật sinh học 27

2.3.2.1.Gia cố bề mặt bờ dốc dùng kết cấu đá hộc xây hoặc khung bê tông [10]

28

2.3.2.2.Gia cố bề mặt bờ dốc dùng lớp phủ thực vật 28

2.3.2.3.Trồng cây gây rừng chống trượt đất đá 28

Hình 2.14 Tác dụng của bộ rễ cây chống trượt nhưng bị nước xói trơ trụi 29

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu cường độ chống cắt của đất 29

2.3.2.4.Giải pháp neo, đặt cốt cho đất, chống đất đá trượt 30

Hình 2.17 Sơ đồ giải pháp tổng hợp chống mái đá trượt lở 30

2.3.3.Các giải pháp tường chắn gia cố mái taluy 33

Hình 2.26 Tường chắn rọ đá được áp dụng trên tuyến 34

2.3.3.2.Tường chắn taluy bằng đá xây, bê tông hoặc bê tông cốt thép 35

2.3.3.3.Tường chắn có bệ giảm tải, sàn giảm tải trong ổn định mái taluy đường 37 Hình 2.28 Các loại hình tường chắn có bản giảm tải 38

Hình 2.29 Sơ đồ tính áp lực đất lên tường chắn 38

Hình 2.30 Sơ đồ tính áp lực đất của tường chắn có bệ giảm tải 39

Hình 2.31 Áp lực đất lên tường chắn có bệ giảm tải 41

Hình 2.32 Áp lực đất lên tường chắn có bản giảm tải 42

Hình 2.33 Sơ đồ kiểm toán độ bền các mặt cắt 44

Hình 2.34 So sánh cùng một chiều cao tường chắn trọng lực và tường chắn có sàn giảm tải 45

Hình 2.35 Sosánh giải pháp tường chắn có sàn giảm tải thay thế tường chắn trọng lực 46

3.1.1.Danh mục các vị trí sụt trượt trên tuyến 47

Bảng 3.1 Thống kê các vị trí sụt trượt taluy dương trên tuyến quốc lộ 3 [7] 47

3.1.2.Các điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn cơ bản tại các vị trí sụt trượt [7] 48 Bảng 3.2 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu năm 2010 [7] 52

Bảng 3.3 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2011 [7] 53

Bảng 3.4 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu năm 2012 [7] 54

Bảng 3.5 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu năm 2013 [7] 55

Hình 3.1.Biểu đồ thể hiện tổng số lần sụt trượt và mức độ nghiêm trọng của các năm từ 2010 đến 2013 56

3.3.1.Bảng thống kê điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn 57

Bảng 3.6 Bảng thống kê điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn [7] 57

Bảng 3.7 Bảng mã hóa các điều kiện tự nhiên tại những vị trí sụt trượt 59

3.3.2.Mức độ nghiệm trọng của các vị trí sụt trượt 60

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp mức độ khó khăn của điều kiện tự nhiên và mức độ nghiêm trọng của sụt trượt 60

Hình 3.2 Biểu đồ tổng hợp mức độ nghiêm trọng tại các vị trí sụt trượt 62

Hình 3.3 Biểu đồ mối liên quan giữa chỉ số mức độ khó khăn của điều kiện tự nhiên và mức độ nghiêm trọng của sụt trượt 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

2 Kiến nghị 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTXM : Bê tông xi măng

FAO : Tổ chức Nông lương thế giới

GTVT : Giao thông vận tải

IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

KCN : Khu công nghiệp

NOAA : Cục Hải văn và Khí tượng Mỹ

VASC : Công ty truyền thông Việt Nam

EVI : Chỉ số tổn thương môi trường

KT – XH : Kinh tế - xã hội

TN – MT : Tài nguyên – môi trường

UBND : Ủy ban Nhân dân

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU QUỐC LỘ 3 TRONG ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN 1 Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bắc Kạn và vị trí tuyến QL3 trên bản đồ vệ tinh [13] 1 CHƯƠNG II: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY SỤT TRƯỢT VÀ GIẢI PHÁP BẢO

VỆ, GIA CỐ MÁI TALUY CHỐNG SỤT TRƯỢT 19

Hình 2.1 Sơ đồ trượt đất 19 Hình 2.2 Sơ đồ sụt lở đất đá 19 Hình 2.3 Xói sụt đất đá 20 Hình 2.4 Sơ đồ xói sụt đất đá 20 Hình 2.5 Sơ đồ đá lở, đá lăn 21

Hình 2.6 Đá lở 21 Hình 2.9 Hình ảnh sau hót sụt 22 Hình 2.10 Giải pháp đào dọn khối đất B được chọn để tăng mức độ ổn định (thể

tích B bằng thể tích A) [4] 23 Hình 2.11 Cơ sở lý thuyết để xác định vị trí khối đất cần đào dọn đi 23 Bảng 2.1 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đất [11] 24

Bảng 2.2 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đá [11] 24

Hình 2.12 Phương án đào bạt mái 25

Hình 2.13 Rãnh thoát nước 25 Hình 2.14 Tác dụng của bộ rễ cây chống trượt nhưng bị nước xói trơ trụi 29

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu cường độ chống cắt của đất 29 Hình 2.17 Sơ đồ giải pháp tổng hợp chống mái đá trượt lở 30

Hình 2.26 Tường chắn rọ đá được áp dụng trên tuyến 34 Hình 2.28 Các loại hình tường chắn có bản giảm tải 38 Hình 2.29 Sơ đồ tính áp lực đất lên tường chắn 38 Hình 2.30 Sơ đồ tính áp lực đất của tường chắn có bệ giảm tải 39

Hình 2.31 Áp lực đất lên tường chắn có bệ giảm tải 41 Hình 2.32 Áp lực đất lên tường chắn có bản giảm tải 42 Hình 2.33 Sơ đồ kiểm toán độ bền các mặt cắt 44

Hình 2.34 So sánh cùng một chiều cao tường chắn trọng lực và tường chắn có

sàn giảm tải 45 Hình 2.35 Sosánh giải pháp tường chắn có sàn giảm tải thay thế tường chắn

trọng lực 46 Bảng 3.1 Thống kê các vị trí sụt trượt taluy dương trên tuyến quốc lộ 3 [7] 47 Bảng 3.2 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2010 [7] 52 Bảng 3.3 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2011 [7] 53 Bảng 3.4 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2012 [7] 54 Bảng 3.5 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2013 [7] 55 Hình 3.1.Biểu đồ thể hiện tổng số lần sụt trượt và mức độ nghiêm trọng của các

năm từ 2010 đến 2013 56 Bảng 3.6 Bảng thống kê điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn [7] 57

Bảng 3.7 Bảng mã hóa các điều kiện tự nhiên tại những vị trí sụt trượt 59 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp mức độ khó khăn của điều kiện tự nhiên và mức độ

nghiêm trọng của sụt trượt 60 Hình 3.2 Biểu đồ tổng hợp mức độ nghiêm trọng tại các vị trí sụt trượt 62 Hình 3.3 Biểu đồ mối liên quan giữa chỉ số mức độ khó khăn của điều kiện tự

nhiên và mức độ nghiêm trọng của sụt trượt 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

2 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

MỞ ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU QUỐC LỘ 3 TRONG ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN 1 Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bắc Kạn và vị trí tuyến QL3 trên bản đồ vệ tinh [13] 1 CHƯƠNG II: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY SỤT TRƯỢT VÀ GIẢI PHÁP BẢO

VỆ, GIA CỐ MÁI TALUY CHỐNG SỤT TRƯỢT 19

Hình 2.1 Sơ đồ trượt đất 19 Hình 2.2 Sơ đồ sụt lở đất đá 19 Hình 2.3 Xói sụt đất đá 20 Hình 2.4 Sơ đồ xói sụt đất đá 20 Hình 2.5 Sơ đồ đá lở, đá lăn 21

Hình 2.6 Đá lở 21 Hình 2.9 Hình ảnh sau hót sụt 22 Hình 2.10 Giải pháp đào dọn khối đất B được chọn để tăng mức độ ổn định (thể

tích B bằng thể tích A) [4] 23 Hình 2.11 Cơ sở lý thuyết để xác định vị trí khối đất cần đào dọn đi 23 Bảng 2.1 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đất [11] 24

Bảng 2.2 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đá [11] 24

Hình 2.12 Phương án đào bạt mái 25

Hình 2.13 Rãnh thoát nước 25 Hình 2.14 Tác dụng của bộ rễ cây chống trượt nhưng bị nước xói trơ trụi 29

Bảng 2.3 Các chỉ tiêu cường độ chống cắt của đất 29 Hình 2.17 Sơ đồ giải pháp tổng hợp chống mái đá trượt lở 30

Hình 2.26 Tường chắn rọ đá được áp dụng trên tuyến 34

Hình 2.28 Các loại hình tường chắn có bản giảm tải 38 Hình 2.29 Sơ đồ tính áp lực đất lên tường chắn 38 Hình 2.30 Sơ đồ tính áp lực đất của tường chắn có bệ giảm tải 39

Hình 2.31 Áp lực đất lên tường chắn có bệ giảm tải 41 Hình 2.32 Áp lực đất lên tường chắn có bản giảm tải 42 Hình 2.33 Sơ đồ kiểm toán độ bền các mặt cắt 44 Hình 2.34 So sánh cùng một chiều cao tường chắn trọng lực và tường chắn có

sàn giảm tải 45 Hình 2.35 Sosánh giải pháp tường chắn có sàn giảm tải thay thế tường chắn

trọng lực 46 Bảng 3.1 Thống kê các vị trí sụt trượt taluy dương trên tuyến quốc lộ 3 [7] 47 Bảng 3.2 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2010 [7] 52 Bảng 3.3 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2011 [7] 53 Bảng 3.4 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2012 [7] 54 Bảng 3.5 Phân bố sự cố sụt trượt theo thời gian khai thác và điều kiện khí hậu

năm 2013 [7] 55 Hình 3.1.Biểu đồ thể hiện tổng số lần sụt trượt và mức độ nghiêm trọng của các

năm từ 2010 đến 2013 56 Bảng 3.6 Bảng thống kê điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn [7] 57

Bảng 3.7 Bảng mã hóa các điều kiện tự nhiên tại những vị trí sụt trượt 59 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp mức độ khó khăn của điều kiện tự nhiên và mức độ

nghiêm trọng của sụt trượt 60

Hình 3.2 Biểu đồ tổng hợp mức độ nghiêm trọng tại các vị trí sụt trượt 62 Hình 3.3 Biểu đồ mối liên quan giữa chỉ số mức độ khó khăn của điều kiện tự

nhiên và mức độ nghiêm trọng của sụt trượt 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

2 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU QUỐC LỘ 3 TRONG ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN 1.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội khu vực tuyến

1.1.1 Vị trí địa lí

Hình 1.1 Vị trí địa lý tỉnh Bắc Kạn và vị trí tuyến QL3 trên bản đồ vệ tinh [13]

Bắc Kạn là một tỉnh miền núi nằm sâu trong nội địa vùng Đông Bắc Phía Đông giáp Lạng Sơn Phía Tây giáp Tuyên Quang Phía Nam giáp Thái Nguyên Phía Bắc giáp Cao Bằng Tỉnh có vị trí quan trọng về mặt kinh tế và an ninh quốc phòng

Bắc Kạn là tỉnh nằm trên quốc lộ 3 đi từ Hà Nội lên Cao Bằng - trục quốc lộ quan trọng của vùng Đông Bắc, đồng thời nằm giữa các tỉnh có tiềm năng phát triển kinh tế lớn Quốc lộ 3 chia lãnh thổ thành 2 phần bằng nhau theo hướng Nam - Bắc, là vị trí thuận lợi để Bắc Kạn có thể dễ dàng giao lưu với tỉnh Cao Bằng và các tỉnh của Trung Quốc ở phía Bắc, với tỉnh Thái Nguyên, Hà Nội cũng như các tỉnh của vùng Đồng bằng sông Hồng ở phía Nam

Vị trí của tỉnh có địa hình núi cao, lại ở sâu trong nội địa nên gặp nhiều khó khăn trong việc trao đổi hàng hoá với các trung tâm kinh tế lớn cũng như các cảng biển

Mạng lưới giao thông chủ yếu trong tỉnh chỉ là đường bộ nhưng chất lượng đường lại kém Chính vị trí địa lí cũng như những khó khăn về địa hình đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc phát triển kinh tế xã hội của toàn tỉnh [13].

Về mặt an ninh quốc phòng, Bắc Kạn là một trong những tỉnh từng là căn cứ cách mạng của Việt Nam

- Khu vực phía Tây cũng là khối núi cao chót vót trên lãnh thổ Bắc Kạn Cấu tạo chủ yếu của núi là đá phiến thạch anh, đá cát kết và đá vôi có lớp dày nằm trên đá kết tinh cổ

- Khu vực trung tâm dọc thung lũng sông Cầu có địa hình thấp hơn nhiều Đây là một nếp lõm được cấu tạo chủ yếu bởi đá phiến, đá vôi, đá sét vôi có tuổi rất cổ, nhưng

đá vôi không nhiều Địa hình nơi đây thích hợp phát triển nông nghiệp, giao thông

1.1.3 Địa chất

Theo bản đồ địa chất tờ Bắc Kạn, tỷ lệ 1:200000 Nguyễn Kinh Quốc (1974 ) các hệ tầng bao gồm: hệ tầng Phú Ngữ (O3-S1pn); hệ tầng Mia lé (D1ml); và hệ Đệ tứ (Q) a) Hệ tầng Phú Ngữ (O 3 -S 1 pn)

Hệ tầng Phú Ngữ do Phạm Đình Long xác lập (1968) khi đo vẽ bản đồ tờ địa chất tờ Tuyên Quang tỷ lệ 1:200000

Hệ tầng Phú Ngữ lộ ra với diện tích rộng, chiếm gần như toàn diện tích nghiên cứu gồm hai phân hệ địa tầng chính sau:

- Phân hệ tầng dưới (O3-S1pn 1 ): chủ yếu là đá phiến sét màu xám tro đến xám đen xen cát bột kết và cát kết phân lớp thanh(dạng sọc) màu xám lục phân lớp mỏng, mặt lớp gần láng, phong hóa cho màu vàng hoặc màu vàng nâu Ngoài ra còn gặp các lớp đá phiến silic, đá phiến sét - silic xen với cát kết thạch anh dạng Quarzit.

- Phân hệ tầng trên (O 3 -S 1 pn 2 1): gồm cát bột kết, đá phiến sét màu xám sẫm, phong hóa cho màu nâu đỏ,vàng nâu nhạt mặt lớp láng bóng với nhiều vảy sericit; đá phiến sét-silic phân lớp mỏng màu xám đen; cát bột kết, cát kết thạch anh xám vàng lục chứa vảy mica đôi khi xen cát kết felspat; đôi nơi còn gặp trong cát bột kết có xen thấu kính đá vôi hoặc sét vôi (đường Bắc Kạn đi chợ Đồn) Gần đới xâm nhập

đá bị sừng hoá mạnh tạo đới sừng, cordierit, granat, andaluzit, silimanit Bề dày chung từ 2000 – 2500m

b) Hệ tầng Mia lé (D 1 ml)

Hệ tầng Mia Lé do J Deprat xác lập năm 1915, mặt cắt chuẩn mô tả được quan sát

ở khu vực Mia lé, tỉnh Hà Giang Trong khu vực nghiên cứu hệ tầng này phân bố dưới dạng dải dọc theo quốc lộ số 3 thuộc địa phận xã Xuất Hóa Theo thành phần thạch học thì trong khu vực nghiên cứu chỉ lộ ra đá thuộc phân hệ tầng Mia lé dưới (D1ml1) Các

đá của phân hệ tầng dưới được phân bố rộng hơn hệ tầng trên và chiếm hầu hết diện tích của hệ tầng Thành phần thạch học từ dưới lên trên bao gồm:

- Đá phiến màu nêu xám, đá phiến màu xám đen, dày 150m

- Cát bột kết màu xám, xen thấu kính đá vôi màu xám dày 250m

c) Hệ Đệ tứ không phân chia (Q)

Trong khu vực nghiên cứu còn tồn tại các thành tạo bở rời thuộc hệ Đệ Tứ không phân chia nằm trong hầu hết các thung lũng, dọc theo lưu vực sông cầu và quốc lộ 3 Các thành tạo này một phần bị rửa trôi hoặc do các hoạt động kiến tạo đưa xuống làm nền móng cho các mặt bằng phục vụ cuộc sống con người Các thành tạo muộn hơn phân bố ven các thung lũng và thường phát triển không liên tục các thành tạo muộn hơn bao gồm phần thấp vẫn là các thành tạo eluvi bị laterit hóa, phủ trên nó là các trầm

tích bở rời aluvi gồm sét pha cát lẫn nhiều cuội sỏi thạch anh; phần giữa là cát cuội sỏi thành phần phức tạp; phủ trên cùng là cát hạt mịn màu xám [13].

1.1.4 Khí hậu

Bảng 1.1 Nhiệt độ tại một số khu vực của tỉnh Bắc Kạn

o trung bình năm

To trung bình tháng 1

To thấp tuyệt đối

To cao tuyệt đối

Biên độ chênh lệch tuyệt đốiThị xã

Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 20 - 220C, nhiệt độ thấp tuyệt đối -0,10C ở thị xã Bắc Kạn và -0,60C ở Ba Bể, -20C ở Ngân Sơn, gây băng giá ảnh hưởng lớn đến cây trồng, vật nuôi

Số giờ nắng trung bình của tỉnh là 1400 - 1600 giờ Lượng mưa trung bình năm ở mức 1400 - 1600mm và tập trung nhiều vào mùa hạ Độ ẩm trung bình trên toàn tỉnh là 84% Bắc Kạn có lượng mưa thấp so với các tỉnh Đông Bắc do bị che chắn bởi cánh cung Ngân Sơn ở phía Đông Bắc và cánh cung Sông Gâm ở phía Tây Nam

Khí hậu Bắc Kạn có sự phân hoá theo mùa Mùa hạ nhiệt độ cao, mưa nhiều Mùa đông nhiệt độ thấp, mưa ít và chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc Nhìn chung, khí hậu của tỉnh có nhiều thuận lợi cho việc phát triển nông, lâm nghiệp cũng như phát triển một số cây nông phẩm cận nhiệt và ôn đới

Bên cạnh những thuận lợi, Bắc Kạn cũng có nhiều khó khăn do khí hậu như sương muối, mưa đá, lốc làm ảnh hưởng đến đời sống và hoạt động kinh tế trong tỉnh.

1.1.5 Sông ngòi

Mạng lưới sông ngòi Bắc Kạn tương đối phong phú nhưng đa số là các nhánh thượng nguồn với đặc điểm chung là ngắn, dốc, thuỷ chế thất thường Bắc Kạn là đầu nguồn của 5 con sông lớn của vùng Đông Bắc là sông Lô, sông Gâm, sông Kỳ Cùng, sông Bằng, sông Cầu

Sông ngòi có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất và đời sống của nhân dân tỉnh Bắc Cạn Trong một chừng mực nhất định, sông ngòi là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho nông nghiệp và ngư nghiệp Do yếu tố địa hình nên các sông đa số ngắn, dốc, thuận lợi cho việc phát triển thủy điện cũng như thu hút khách du lịch bằng những cảnh quan đẹp, hùng vĩ

Ngoài hệ thống sông ngòi, Bắc Kạn còn nổi tiếng với hồ Ba Bể Đây là một trong những hồ kiến tạo đẹp và lớn nhất nước ta, được hình thành từ một vùng đá vôi bị sụt xuống do nước chảy ngầm đã đục rỗng lòng khối núi Diện tích mặt hồ khoảng 500ha,

là nơi hợp lưu của ba con sông Ta Han, Nam Cương và Cho Leng Hồ có ba nhánh thông nhau nên gọi là ba Bể Đây là một địa điểm có nhiều tiềm năng để phát triển du lịch của tỉnh

1.1.6 Tài nguyên thiên nhiên

a) Đất

Bắc Kạn có nhiều loại đất khác nhau Nhiều vùng có tầng đất khá dầy, hàm lượng mùn tương đối cao, đặc biệt một số loại đất là sản phẩm phong hoá từ đá vôi, thuận lợi cho việc phát triển cây công nghiệp, cây ăn quả Nói chung, cùng với khí hậu thích hợp cho nhiều loại cây trồng, vật nuôi, đất đai trong tỉnh còn khá tốt và là cơ sở quan trọng

để phát triển nông – lâm nghiệp Về cơ cấu sử dụng đất, diện tích được khai thác hiệm chiếm hơn 60%, trong đó chủ yếu là đất lâm nghiệp Hiện diện tích chưa sử dụng còn khá lớn

b) Rừng

Diện tích rừng tự nhiên của Bắc Kạn vào loại lớn nhất trong các tỉnh vùng Đông Bắc (95,3% diện tích) Tài nguyên rừng của tỉnh khá đa dạng, phong phú Ngoài khả năng cung cấp gỗ, tre, nứa còn nhiều loại động vật, thực vật quý hiếm, có giá trị và được coi là một trung tâm bảo tồn nguồn gen thực vật của vùng Đông Bắc Hệ động vật của tỉnh Bắc Kạn có giá trị tự bảo tồn nguồn gen cao với nhiều loại đặc hữu và quý hiếm Về thực vật, qua điều tra cho thấy tỉnh Bắc Kạn có 280 loài thực vật, trong đó có

300 loài gỗ, 300 loài cây thuốc, 52 loài đã đưa vào sách đỏ Việt Nam

c) Khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản Bắc Kạn tương đối phong phú, đa dạng

Trong lòng đất khá giàu kim loại màu và kim loại đen… Đây là một trong những thế mạnh để phát triển kinh tế – xã hội nói chung và công nghiệp khai thác nói riêng Tỉnh cũng có các khoáng sản khác như sắt, mănggan, ăngtimon, vật liệu xây dựng và

đá quý

Hệ thống núi thấp và trung bình thuộc cánh cung sông Gâm có các loại đá xâm nhập granít, rhyonít, granít haimica và các loại phiến biến chất, thạch anh quắczít, đá sừng… Cánh cung Ngân Sơn có các loại granít, rhyonít, phiến sét, thạch anh, đá vôi… Khối núi đá vôi Kim Hỷ có tuổi cácbon – pecmi màu xám trắng có cấu tạo kiểu khối, hiểm trở và những biến chất khu vực.Vùng núi thấp phía nam tỉnh là nơi quy tụ nhiều dãy núi cánh cung nên có nhiều loại đá trầm tích có kết cấu hạt mịn, hạt thô và đá mắcma [13]

1.1.7 Đặc điểm kinh tế - xã hội

a) Dân cư

Thị xã có 8 đơn vị hành chính gồm 4 phường: Đức Xuân, Phùng Chí Kiên, Sông Cầu, Nguyễn Thị Minh Khai và 4 xã là Dương Quang, Huyền Tụng, Nông Thượng và Xuất Hoá Dân cư tại thị xã khoảng 33.543 người (2005) Tăng lên 37.180 (2009) Mật

độ khoảng 281,7 người/km2 Cơ cấu lao động của tỉnh còn khá trẻ tỷ lệ lao động trong

độ tuổi 16 - 35 chiếm khoảng 55%, nhóm lao động trong độ tuổi từ 24 - 35 chiếm trên 24% Lực lượng lao động khá dồi dào tuy nhiên tỷ lệ lao động qua đào tạo của tỉnh chỉ chiếm 17,66% tổng số lao động trong độ tuổi, thấp hơn mức bình quân của cả nước (22,8%).

Bảng 1.2 Dân số, mật độ dân số tỉnh Bắc Kạn năm 2009

Tên đơn vị hành chính Dân số (người) Mật độ dân số

So với năm 2006, diện tích lúa năm 2010 là 720,7 ha, tăng 100 ha; diện tích trồng ngô 288,4 ha, tăng 39,6 ha; tổng sản lượng lương thực có hạt năm 2010 là 4.387 tấn, tăng

986 tấn

c) Công nghiệp

Tại thị xã Bắc Kạn có 6 cơ sở sản xuất và chế biến (Bảng 3), các cơ sở với việc đầu

tư các trang thiết bị mới, mở rộng sản xuất đến nay đã đảm bảo thu nhập cho hàng nghìn công nhân Mặc dù thời điểm hiện tại,lạm phát đang tăng cao nhưng hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty may vẫn ổn định và phát triển, doanh thu tăng nhanh

từ 7,2 tỷ năm 2009 lên 14 tỷ năm 2010 Trong khi đó năm 2007 công ty nước giải khát Bắc Kạn xây dựng phân xưởng chế biến sản xuất các loại rau, củ, quả sạch công suất

10 – 15 tấn/ngày Dự kiến xây dựng 3 phân xưởng sản xuất chính và đã xây dựng được

2 phân xưởng: Phân xưởng sản xuất bia và phân xưởng sản xuất rượu công suất: 3.000 lít/ngày

Ngoài các cơ sở sản xuất trên trên địa bàn còn có các cơ sở sản xuất và chế biến lâm sản vừa và nhỏ, các nhà máy sản xuất và lắp ráp lớn như nhà máy sản xuất, lắp ráp

và đóng mới ô tô Tra-Las Nhà máy ximăng Bắc Kạn, công ty khoáng sản Bắc Kạn Đáng chú ý là xưởng sản xuất đá suối Viền Tại mỏ đá suối Viền với diện tích 18ha, thuộc xã Xuất Hóa, thị xã Bắc Kạn, công ty đã đầu tư một dây chuyền hiện đại từ khoan nổ đến chế biến đá thành phẩm trị giá hơn 3 tỷ đồng

Bảng 1.3 Cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn thị xã Bắc Kạn

Trong thời gian tới nhiều công trình kinh tế lớn và kết cấu hạ tầng xẽ được xây dựng mới và nâng cấp mở rộng như làm đường Hồ Chí Minh, xây dựng các thủy điện, thủy lợi nên nhu cầu về vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh sẽ rất lớn và có mức tăng trưởng cao Đó là cơ hội để Bắc Kạn phát triển mạnh ngành sản xuất vật liệu xây dựng trên cơ sở nguồn nguyên liệu sắn có, đáp ứng nhu cầu vật liệu xây dựng trong tỉnh và cung cấp cho thị trường các tỉnh lân cận

STT Tên cơ sở sản xuất công nghiệp Địa chỉ

1 Công ty cổ phần khoáng sản Bắc Kạn Tổ 1b, phường Đức Xuân, Thị xã Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn.

2 Nhà máy xi măng Bắc Kạn Thuộc xã Xuất Hóa, thị xã

Bắc Kạn

3 Mỏ đá suối Viền Thuộc xã Xuất Hóa, thị xã Bắc Kạn

4 Nhà máy Sản xuất,đóng mới ô tô TRA-LAS Thuộc xã Xuất Hóa, thị xã Bắc Kạn

5 Công ty Cổ phần May Chiến Thắng Tổ 8 phường Đức Xuân, thị Xã Bắc Kạn

6 Nhà máy Chế biến RQ – NGK Bắc Kạn Tổ 1A phường Đức Xuân thị xã Bắc Kạn tỉnh Bắc Kạn

d) Lâm nghiệp

Giá trị sản xuất ngành lâm nghiệp của tỉnh năm 2005 đạt 96.509 triệu đồng, trong đó: Trồng và nuôi rừng đạt 28.810 triệu đồng; khai thác gỗ, lâm sản 67.699 triệu đồng Mỗi năm rừng cung cấp 11.844 m3 gỗ, 15 nghìn tấn nguyên liệu giấy, 210 nghìn cây tre luồng và một số sản phẩm khác từ rừng như: măng, mộc nhĩ, nấm, nhựa thông, hạt

dẻ, hoa hồi…

Hàng năm, trồng rừng mới và chăm sóc rừng luôn được quan tâm Năm 2010, thị

xã trồng rừng mới được 477,15ha, độ che phủ rừng đạt 55,6% Kết quả trên đã góp phần vào thành công của chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng trên phạm vi cả nước, nâng cao độ che phủ của rừng, cải thiện môi trường sống, giảm thiểu tai biến (trong đó điển hình là trượt lở)

1.1.8 Giao thông vận tải

Hệ thống giao thông của thị xã đang được mở rộng, trong đó:

Quốc lộ: Trên địa bàn thị xã Bắc Kạn hiện có 4 tuyến quốc lộ đi qua đó là quốc lộ

3 dài 125 km, đạt cấp IV miền núi; quốc lộ 3B dài 66,3 km, đạt cấp VI miền núi, mật

độ đường quốc lộ mới đạt 5,6 km/100 km2 Tuy nhiên mặt đường hẹp, chất lượng đường xấu, chưa được nâng cấp thường xuyên nên giao thông vẫn còn nhiều khó khăn.Đường tỉnh: gồm 7 tuyến với tổng chiều dài 256,27 km, hầu hết các tuyến đường tỉnh của thị xã Bắc Kạn đều đạt cấp VI miền núi, chất lượng đường ở mức trung bình, nhiều đoạn đường chất lượng còn xấu, gây khó khăn cho phương tiện cơ giới qua lại đặc biệt là vào mùa mưa

Đường huyện: có tổng chiều dài 598,8 km, các tuyến đường huyện của tỉnh hầu hết không đạt cấp hạng kỹ thuật nào, mặt đường thường rộng từ 3,5 - 6,5 m, mặt đường chủ yếu là đường cấp phối và đường đất

Đường giao thông xã và thôn tại khu vực đã nâng cấp được 100km, xây dựng mới 40km, các hệ thống cống, rãnh thoát nước cũng được củng cố đạt cấp phối.

Theo quy hoạch đường Hồ Chí Minh qua thị xã theo phương án 2 tuyến đi về, phía Tây đi theo hướng Sáu Hai- Nông Thượng- Thanh Mai- Dương Quang nhập vào quốc

lộ 3 ở Km 125+900 Đoạn này dài 28km song song với quốc lộ 3 Để bảo vệ môi trường nhân sinh đô thị, để tránh tập trung phương tiện đi vào trung tâm thị xã và đã được quy hoạch xây dựng các đường vành đai

Đường vành đai I: đi vòng phía Đông thị xã, mặt cắt đường vành đai I là 27m có vỉa hè, có giải phân cách

Đường vành đai II: đi vòng phía Tây thị xã Bắc Kạn, có mặt cắt 27m, riêng vào tỉnh ủy có mặt cắt 30m Các đường nội thị có mặt cắt ngang 8,5m; lòng đường 5,5m; vỉa hè 2 bên x3m

Quy hoạch tổng thể phát triển giao thông thị xã nhìn chung có nhiều tiến bộ như nâng cấp quốc lộ 3 thành đường cấp IV miền núi, nền 7,5m, mặt 6m Xây dựng mới đoạn tránh thị xã 10km theo tiêu chuẩn đường đô thị, nền 27m, mặt rộng 14m, vỉa hè 6m, giải phân cách 1m ở giữa Bên cạnh việc mở rộng đường giao thông (quốc lộ 3) hiện đại cũng đồng nghĩa với cường hóa tai biến trượt lở Đoạn quốc lộ khoảng 30km chạy qua khu vực nghiên cứu với nhiều đoạn taluy đứng (xã Xuất Hóa, Nông Thượng, Huyền Tụng), gây nhiều hoang mang cho người dân mỗi khi mùa mưa tới

1.1.9 Lịch sử hình thành và phát triển

Bắc Kạn xưa thuộc bộ Vũ Định, một trong 15 bộ của nước Văn Lang Vào thế kỷ thứ 3, Bắc Kạn có tên là Phú Nghiêm, rồi đổi thành quận Vũ Định dưới đời Đường Nhà Lý đặt là phủ Phú Lương Đến đời nhà Lê lại đổi thành phủ Thông Hóa, thuộc lộ Thái Nguyên Sang đời nhà Trần, tỉnh lỵ Bắc Kạn hiện nay là huyện Vĩnh Thông, rồi đổi tên lần nữa thành Bạch Thông vào đời Hậu Lê Tỉnh Bắc Kạn được thành lập năm

1900, gồm 20 tổng

Năm 1873, giặc Trung Hoa là Lý Dương Tài nổi lên cướp phá biên giới Quan Tham tán Đại thần Linh Ninh Thái Tổng Đốc bấy giờ là Tôn Thất Thuyết mang quân

đi đánh làm chúng phải lui về đóng ở Ba Bể Đây là nơi ba phía có núi, một phía là bể,

và chỉ có một đường độc đạo ra vào Lý Dương Tài sai đắp hào lũy, chuyển vận nhiều lương khô, rồi cố thủ hàng mấy tháng trời làm quân triều đình không sao phá nổi Tôn Thất Thuyết bèn cử Ôn Bích Khiêm, một danh tướng tài giỏi tìm cách phá giặc Ôn Bích Khiêm chỉ xin mang theo 80 quân lính khỏe mạnh Suốt 10 ngày đêm gian khổ, toán quân đặc biệt này vượt đèo leo núi để lên đến đỉnh núi Bích Lập, chỗ sào huyệt của giặc cướp ở phía dưới Toán quân nối dây rừng đu xuống, bất thần tấn công làm bọn giặc không ngờ trước nên hoảng sợ chạy tán loạn, toán quân của Ôn Bích Khiêm

đã giết sạch bọn chúng, giải cứu gần 400 phụ nữ Việt bị giặc bắt giữ và tịch thu rất nhiều ngựa, vũ khí

Năm 1900, tỉnh Bắc Kạn được thành lập Trong quá trình phát triển, ranh giới của tỉnh đã có một số thay đổi nhất định Ngày 21/4/1965, Bắc Kạn cùng với Thái Nguyên hợp nhất lại thành tỉnh Bắc Thái Ngày 6/11/1996 tại kỳ họp thứ X, Quốc hội nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam khoá IX đã thông qua Nghị quyết về việc điều chỉnh địa giới hành chính, trong đó Bắc Thái được tách ra thành Bắc Kạn và Thái Nguyên

toàn diện công cuộc đổi mới, khai thác hợp lý các lợi thế so sánh về rừng, khoáng sản, đất đai, lao động và các tiềm năng khác.

Với vị trí thuận lợi trên trục đường quốc lộ 3, nối Hà Nội với Cao Bằng và các tỉnh biên giới vùng Đông Bắc, Bắc Kạn nằm trong vùng có tốc độ đô thị hoá nhanh và có nhiều điều kiện mở cửa ra bên ngoài

Bên cạnh đó Bắc Kạn có khí hậu thuận lợi để phát triển một tập đoàn cây trồng, vật nuôi đa dạng, đặc biệt là cây công nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi đại gia súc Đây là lợi thế để phát triển một nền nông nghiệp sinh thái, tạo ra các sản phẩm tập trung phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu

Quỹ đất của tỉnh có thể sử dụng vào mục đích nông – lâm nghiệp tương đối nhiều, với quỹ đất lớn so với dân số của tỉnh là điều kiện tốt để chuyển đổi cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất hàng hoá Bắc Kạn còn có nguồn tài nguyên rừng và khoáng sản phong phú để phát triển các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành công nghiệp chế biến nông

- lâm sản, công nghiệp giấy, công nghiệp khai khoáng, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, có nguồn tài nguyên du lịch đa dạng và phong phú, thuận lợi có thể hoà vào mạng lưới du lịch vùng Đông Bắc và Bắc Bộ Đặc biệt là hồ Ba Bể - thắng cảnh được xếp hạng và là di tích lịch sử cách mạng

 Văn hoá

Bắc Kạn là một trong những tỉnh có nhiều dân tộc cư trú, vì vậy nền văn hoá cũng mang nhiều sắc thái Các lễ hội truyền thống của cư dân địa phương thường được tổ chức vào sau Tết Nguyên đán với những trò chơi mang đậm bản sắc dân tộc

Bắc Kạn là tỉnh được thiên nhiên ban tặng cho nhiều phong cảnh thơ mộng, hữu tình Tiềm năng để khai thác du lịch rất lớn Trong đó hồ Ba Bểtập trung nhiều thế mạnh phát triển du lịch sinh thái, văn hoá, cảnh quan

 Giao thông

Giao thông có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế – xã hội của Bắc Kạn Mạng lưới giao thông Bắc Kạn còn đơn điệu, chủ yếu là đường bộ với chất lượng tương đối thấp.

Quốc lộ 3 là tuyến giao thông quan trọng nhất, chạy gần như theo hướng Nam – Bắc Đây là tuyến giao thông huyết mạch nối Bắc Kạn với các tỉnh trong cả nước, mà trực tiếp là Thái Nguyên ở phía Nam và Cao Bằng ở phía Bắc

Bắc Kạn có các tuyến đường tỉnh như đường 254, 255, 256, 257, 258, 212 Ngoài

ra tỉnh cũng quản lý đường nội thị của thị xã Bắc Kạn với chiều dài tổng cộng gần 4km, chất lượng tốt Các tuyến đường do huyện quản lý dài 438km, đều là đường cấp phối Đường do xã quản lý có 291km và là đường đất

Ở Bắc Kạn giao thông đường sông ít phát triển do sông ngòi dốc, lắm thác ghềnh

1.2 Lịch sử xây dựng và khai thác tuyến quốc lộ

Quốc Lộ 3 Hà Nội - Bắc Kạn - Cao Bằng

Quốc lộ 3 là một trên 8 tuyến quốc lộ có điểm đầu từ Thủ đô Hà Nội, được hình thành từ thời xa xưa đáp ứng cho nhu cầu cai trị và bảo vệ lãnh thổ của các triều đại phonng kiến, trục đường đã được người Pháp nâng cấp phục vụ cho việc phát triển kinh tế và xã hội Sau 1954 mà đặc biệt là sau năm 1975, trục đường được Nhà Nước

và Bộ GTVT quan tâm nâng cấp và mở rộng trở thành con đường huyết mạch nối Thủ

đô Hà Nội với các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc.

Quốc lộ 3 được bắt đầu từ bắc cầu Đuống (Yên Viên - Hà Nội) qua Phù Lỗ (Sóc Sơn) để đến các tỉnh: Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng qua Quảng Yên đến cửa khẩu

Tà Lùng biên giới Việt Trung Tổng chiều dài 350,44 km và có 84 cầu;

Đoạn từ cầu Đuống đến Nà Pạc dài 192 km, rộng phổ biến từ 5,5 m đến 7,5 m, rải

đá nhựa hoặc bê tông nhựa, đường bằng phẳng [14]

Đoạn Nà Pạc đến Tà Lùng, dài 158 km, mặt đường rộng 3,5 m đến 5,5 m, chủ yếu rải đá nhựa, qua vùng núi cao, đường quanh co, vách ta luy cao, vực sâu; riêng đoạn

Cao Bằng - Tà Lùng qua các thung lũng, dân cư thưa thớt, dễ bị ngập nước vào mùa mưa Ven trục đường quốc lộ 3 từ Yên Viên Hà Nội đến Tà Lùng.

Trục quốc lộ 3 đi qua nhiều địa danh và di tích văn hóa lịch sử, điển hình là:

Cách quốc lộ 3 chừng 1km là di tích Thành Cổ Loa, huyện Đông Anh Lịch sử còn ghi lại rằng: Từ khi dựng nước, các vua Hùng đã xây dựng kinh đô tại Bạch Hạc, Việt Trì Đến đời Thục Phán dời Bạch Hạc xuôi dòng chọn vùng đất, gò đồi vây bọc ở trại Phong Khê quận Vũ Ninh (nay là Cổ Loa) để đóng đô Đó là một thành trì rộng hơn ngàn trượng, như hình con ốc nên gọi Loa Thành, lại có tên là Tư Long Thành cứ đắp xong lại sụt Vua lấy làm lo, bèn sai khấn trời đất và thần linh sông núi rồi hưng công xây lại Vòng thành chạy dài hàng chục km, đắp xoáy nhiều tầng Chân thành cao tới hàng chục thước Đồ sộ như vậy, nên thời Đường, người ta gọi là thành Côn Luân Thành Cổ Loa thể hiện sự sáng tạo độc đáo của người Việt cổ trong công cuộc giữ nước và chống ngoại xâm Với các bức thành kiên cố, với hào sâu rộng cùng các ụ, lũy,

Cổ Loa là một căn cứ phòng thủ vững chắc để bảo vệ nhà vua, triều đình và kinh đô và

đã nhiều lần đánh bại quân Triệu xâm chiếm nước Âu Lạc

Đi tiếp chừng 10 cây số qua thị trấn huyện Sóc Sơn là lối rẽ vào khu di tích lịch sử đền Sóc, đây là nơi gắn với truyền thuyết anh hùng nhỏ tuổi thánh Gióng cưỡi ngựa sắt, roi sắt đánh đuổi giặc Ân xâm lược nước ta, đến chân núi Vệ Linh thì đánh tan giặc

và đã bay về trời Khu di tích này được Vua Lê Đại Hành cho xây dựng tại khu vực núi Sóc, xã Vệ Linh, Sóc Sơn, Hà Nội và được xếp hạng di tích quốc gia năm 1962 Hiện tại, khu di tích gồm: đền Trình, đền Mẫu, chùa Non Nước, chùa Đại Bi, đền Thượng, hòn đá Trồng Nhân kỷ niệm 1000 năm Thăng Long - Hà Nội, tượng đài bằng đồng Thánh Gióng đã được đặt trên đỉnh núi Nghĩa Lĩnh

Tiếp đến là các địa danh: Trung Giã, rồi ngã ba phố Cò, thành phố Thái Nguyên với truyền thuyết hồ Núi Cốc,

Tỉnh Thái Nguyên được thành lập vào năm Minh Mệnh thứ 12 (ngày mùng 1 tháng

10 âm lịch, tức ngày 04-11-1831), nơi có một thời là trung tâm chính trị, kinh tế của

khu Việt Bắc nói riêng và của vùng trung du miền núi đông bắc nói chung, là cửa ngõ giao lưu kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ;

Thời xa xưa Thái Nguyên thuộc bộ Vũ Định, là một trong 15 bộ của nước Văn Lang, sau đổi tên thành huyện Long Bình, rồi thành châu Thái Nguyên dưới đời nhà Lý

và đã trở thành phên giậu trực tiếp che chở phía Bắc kinh thành Thăng Long, trong cuộc kháng chiến chống quân xâm lược nhà Tống, nhà Minh, nhà Trần… phần đất phía Nam Thái Nguyên từng là địa đầu của phòng tuyến sông Cầu Trong kháng chiến chống Pháp

Thái nguyên là địa bàn hoạt động và là hậu cứ của nghĩa quân Hoàng Hoa Thám Qua thành phố chừng 30 cây số là điểm với giao quốc lộ 37 tại Cổ Lũng, (đi Đại

Từ, đèo Khế, Sơn Dương Tuyên Quang), thị trấn chợ Mới, giao ql 38 tại Xuất Hóa, Nơi đây trước Cách mạng Tháng Tám năm 1945, nhiều Ủy viên Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, thường vụ Xứ ủy Bắc Kỳ thường xuyên qua lại hoạt động, phát triển lực lượng ở Thái Nguyên Năm 1947, Hồ Chí Minh đã tới Thái Nguyên và lãnh đạo cuộc Kháng chiến chống Pháp từ căn cứ chính tại ATK Định Hóa Cũng tại đây, Chủ tịch Hồ Chí Minh cùng Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam đã quyết định mở Chiến dịch Biên giới thu đông 1950, chiến dịch Đông-Xuân 1953-1954 cũng như quyết định mở chiến dịch Điện Biên Phủ lịch sử và hàng loạt sự kiện quan trọng khác

Bây giờ tại thôn Đèo De - Xã Phú Đình - Huyện Định Hóa - Tỉnh Thái Nguyên có một ngôi đền lớn, đó là đền thờ Bác Hồ giữa mầu xanh bát ngát đồi chè Đối với tỉnh Thái Nguyên vai trò của trục quốc lộ 3 và tuyến đường sắt Hà Nội Thái Nguyên là rất lớn, nó gần như góp phần quan trọng cho sự hình thành và phát triển khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên, trong đó có các nhà máy tuyển quặng và sản xuất gang thép, tiếp đến là khu công nghiệp Sông Công và 5 khu công nghiệp khác, 18 cụm công nghiệp trên tỉnh Thái Nguyên Sau này có thêm khu công nghiệp Sóc Sơn KCN nằm trên các xã Mai Đình, Quang Tiến, Tiên Dược có diện tích trên 203.9 ha

Trong những năm đổi mới, trục đường còn phục vụ đắc lực cho đạo tạo nguồn nhân lực và phát triển du lịch dịch vụ không những cho Thái Nguyên mà còn với các tỉnh Bắc Kạn và Cao Bằng, trong đó điển hình là trường đại học Thái Nguyên, các khu

du lịch nổi tiếng: Núi Cốc, Định Hóa ( Thái Nguyên) , Ba Bể ( Bắc Kạn), Pác Bó và thác Bản Giốc ( Cao Bằng),

Đô thị lớn thứ 2 trên quốc lộ 3 là thành phố Bắc Kạn,

Theo dọc quốc Lộ 3, Bắc Kạn là một tỉnh miền núi cao, nằm giữa Thái Nguyên và Cao Bằng, có địa hình bị chi phối bởi những dãy núi vòng cung quay l¬ưng về phía đông xen lẫn với những thung lũng Được biết từ thời thượng cổ Bắc Kạn là phần đất của nước Xích Quỷ, sau được tách ra thành vương quốc Thụy Đến Các Vua Hùng dựng nước Văn Lang, chia nước thành 15 bộ, vùng đất Bắc Kạn thuộc bộ Vũ Định Dưới thời Bắc thuộc, đời Hán, đất Bắc Kạn thuộc huyện Long Biên Đến đời Đường, Bắc Kạn thuộc huyện Tân Xương, Châu Phong Đến đời nhà Lý, Bắc Kạn thuộc các

lộ Cảm Hoá, Vĩnh Thông, Hạ Nông Đến đời nhà Trần, nằm trong trấn Thái Nguyên Khi nhà Minh xâm lược Việt Nam, Bắc Kạn nằm trong địa phận 3 huyện Cảm Hoá, Vĩnh Thông, Long Thạch thuộc phủ Thái Nguyên Từ thời Lê cho đến thờ Nguyễn sau này, Bắc Kạn vẫn nằm trong phần đất của Thái Nguyên Tháng 4/1900, Toàn quyền Đông Dương ra nghị định lập ra tỉnh Bắc Kạn gồm các châu Bạch Thông, Chợ Rã, Cảm Hoá ( Na Rì), Thông Hoá (Ngân Sơn )

Tiếp đến là nút giao quốc lộ 3 tại Phủ Thông, rồi nút giao quốc lộ 3 với quốc lộ

279 tại Nà Pặc đi tiếp là đường vào thị xã Cao Bằng

Tháng 11 năm 2009, dự án đầu tư xây dựng quốc lộ 3 mới đoạn Hà Nội - Thái Nguyên đã được khởi công tại xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên Quốc

lộ 3 mới dài hơn 61km với 4 làn xe xây dựng theo tiêu chuẩn đường cao tốc với tốc độ thiết kế 100km/h, có tổng mức đầu tư hơn 8.100 tỷ đồng trong đó có 6.000 tỷ đồng thuộc nguồn vốn hỗ trợ phát triển ODA của Chính phủ Nhật Bản Dự kiến sau 42 tháng thi công dự án sẽ hoàn thành và đưa vào sử dụng, tạo tiền đề thúc đẩy kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng của Thái Nguyên, Bắc Ninh và Hà Nội

 Đường cao tốc Hà Nội Thái Nguyên.

Theo Quyết định số 683/QĐ của Bộ GTVT, tuyến cao tốc QL3 Hà Nội - Thái Nguyên mới sẽ bắt đầu từ Ninh Hiệp, huyện Gia Lâm, Hà Nội , đi trùng đường vành đai III Hà Nội đến Km7 tại khu vực Thạc Quả, xã Dục Tú, huyện Đông Anh, rồi rẽ phải đi theo hướng bắc, qua Thụy Lôi, xã Thụy Lâm, huyện Đông Anh, ra đường cao tốc Nội Bài - Hạ Long tại khu vực Yên Vĩ, xã Hòa Tiến, huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh, sau đó rẽ trái đến Việt Long, huyện Sóc Sơn đi về phía Đông ga Trung Giã, vượt sông Công tại khu vực Phù Lôi, xã Tân Phú, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên, đi song song về phía Đông đường sắt Hà Nội - Thái Nguyên đến Bắc ga Lương Sơn, tuyến rẽ trái, vượt đường sắt Hà Nội - Thái Nguyên và QL 3 hiện tại, sau đó nối vào điểm đầu của tuyến tránh TP Thái Nguyên Trên toàn tuyến đường sẽ xây dựng 23 nút giao thông khác mức với 11 cầu lớn tại các vị trí đường giao với quốc lộ, tỉnh lộ (gồm

6 nút liên thông và 17 nút trực thông), 105 vị trí giao với đường dân sinh được thiết kế giao chui, cùng hệ thống đường gom dài 23km, chiều rộng nền đường 5m

Ban QLDA 2 Bộ GTVT thay mặt chủ đầu tư, tham gia thi công xây dựng gồm liên danh Tổng Công ty Xây dựng công trình giao thông 8, Tổng Công ty Thăng Long, Tổng Công ty Xây dựng Trường Sơn, Tổng Công ty CP Xuất nhập khẩu và Xây dựng Việt Nam

Như vậy điểm đầu quốc lộ 3 sẽ là khu vực Ninh Hiệp qua địa phận tỉnh Bắc Ninh nối vào địa phận tỉnh Thái Nguyến

Đối với đoạn quốc lộ 3 cũ đoạn từ Đuống Yên Viên Gia Lâm đến Thái Nguyên khoảng 53km đang được Tập đoàn Sông Đà nâng cấp theo hình thức BOT và khoảng trên 10 km nằm trong dự án tăng cường năng lực an toàn giao thông thuộc vốn vay của

tổ chức JICA Nhật Bản Dự án sẽ được hoàn thành vào năm 2003

Đơn vị thực hiện chức năng quản lý, bảo trì, khai thác hệ thống công trình đường

bộ và thực thi một số nhiệm vụ quản lý nhà nước về giao thông vận tải đường bộ trên các quốc lộ từ Ninh Bình đến các tỉnh phía Bắc trong đó có tuyến quốc lộ 3 là Khu quản lý đường bộ II thuộc Tổng cục Đường bộ Việt Nam

1.3 Kết luận chương 1

Bắc Kạn là một tỉnh có tiềm lực kinh tế lớn, và đặc biệt có tuyến quốc lộ 3 huyết mạch đi qua, tuyến đường quan trọng nối các tỉnh miền núi phía bắc để giao lưu về kinh tế - xã hội Nhưng do địa hình đồi núi nhiều, cộng thêm các thung lũng sâu, việc

đi tuyến rất khó khăn nên tiềm ẩn rất nhiều nguy cơ sụt trượt cả taluy dương và taluy

âm trên tuyến quốc lộ này Vì vậy, việc nghiên cứu về điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội khu vực tuyến là rất cần thiết và có ý nghĩa quan trọng trong việc đưa tuyến vào khai thác

CHƯƠNG II: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY SỤT TRƯỢT VÀ GIẢI PHÁP BẢO

VỆ, GIA CỐ MÁI TALUY CHỐNG SỤT TRƯỢT 2.1 Các nguyên nhân gây sụt trượt

- Do sự dịch chuyển kiến tạo của vỏ trái đất;

- Do động đất và các tác động rung của máy móc;

- Do mưa tăng độ ẩm và áp lực nước trong đất;

- Do xói lở của dòng nước, do lũ quét;

- Do nắng hạn, đất bị khô nứt và giảm lực dính kết của đất;

- Do gió mạnh đập vào các vách đất đá thẳng đứng;

- Do bơm hút nước ngầm nhanh;

- Do phong hóa mặt đất/đá bị xuất lộ trong thi công và khai thác công trình.;

- Do khai thác đất quanh các mái dốc không đúng quy định của kỹ thuật

2.2 Tổng quan về hiện tượng sụt trượt nền đường

2.2.1 Trượt đất

Chiếm tỷ lệ chủ yếu khoảng 12% tổng số các điểm sụt trên tuyến Trượt đất là hiện tượng cả nguyên khối đất đá nằm trên sườn đồi hay mái dốc bị dịch chuyển như một cố thể theo nguyên lý trọng lực, hướng di chuyển tịnh tiến xuống phía dưới trên một mặt liên tục, gẫy khúc hoặc có dạng cung tròn trong lòng đất gọi là mặt trượt Đất đá và cây cối nằm bên trên khối trượt, trong quá trình bị dịch chuyển, không bị xáo trộn Cây cối mọc trên thân khối trượt vẫn còn nguyên nhưng sẽ bị nghiêng đều theo một hướng (còn gọi là hiện tượng cây say, rừng say) Trong đó, đất đá trên thân khối trượt và phía dưới

bề mặt trượt vẫn có độ ẩm bình thường, nhưng đất tại mặt trượt thì có độ ẩm cao, tăng vọt,và trạng thái đất đá tại đó bị cà nát, vò nhàu, vỡ vụn

Hình 2.1 Sơ đồ trượt đất Hình 2.2 Sơ đồ sụt lở đất đá

2.2.2 Sụt lở đất đá

Chiếm tỷ lệ chủ yếu khoảng 70% tổng số các điểm sụt trên tuyến, thực tế rất khó phát hiện các dấu hiệu như vách trượt, mặt trượt, trụ trượt một cách rõ ràng Khối đất sụt có xu hướng dịch chuyển xuống cuối dốc Đất đá trong khối trượt bị xáo trộn cùng với cây cối Tốc độ sụt lở thường diễn ra khá nhanh ảnh hưởng đến độ ổn định của các khối đất kề bên Lượng đất sụt có thể chiếm một thể tích khá lớn, có thể tràn lấp hẳn một đoạn đường Đây là loại sụt trượt phổ biến trên các tuyến đường miền núi nước ta.

2.2.3 Xói sụt đất đá

Do tác động bào xói của nước mặt và áp lực thủy động của nước ngầm gây ra, chiếm tỷ lệ khoảng15% các điểm sụt, trượt Đây là hiện tượng biến dạng cục bộ của sườn đồi hoặc mái dốc dưới tác động trực tiếp của dòng chảy từ lưu vực phía trên đổ về hoặc kết hợp với tác động của dòng chảy ngầm Đối với nền đường đào, lúc đầu xuất hiện hiện tượng xói đất và đất bị bóc từng mảng ở phia trên đỉnh taluy sau đó phát triển mạnh dần xuống phía dưới dọc theo dòng chảy và tỷ lệ với lưu tốc dòng chảy

Hình 2.3 Xói sụt đất đá Hình 2.4 Sơ đồ xói sụt đất đá

Mức độ hoạt động gây xói thường chậm, có thể sau hàng giờ, hàng ngày, hàng tuần mới hoàn thànhmột quá trình xói sụt Khối lượng xói sụt không lớn và tuỳ thuộc vào mức độ phong hoá của đất đá, độdốc của sườn mái dốc, lượng nước ngầm, nước mặt Hậu quả cuối cùng của hiện tượng này thường đểlại trên mặt địa hình những rãnh xói, hoặc những hang hốc Sản phẩm của xói sụt đất là những đốngđất đá ở chân dốc, lấp mặt đường hoặc lấp suối

2.2.4 Đá đổ, đá lăn

Là hiện tượng các tảng, các khối đá từ trên cao sườn đồi hoặc mái dốc bị lở và rơi

tự do, đổ thẳng xuống mặt đường tạo thành từng đống vụn, từng tảng hoặc thành từng khối lớn có kích thước từ vài cm đến hàng chục mét, gây mất ổn định cho mái dốc và cản trở giao thông, đặc biệt đe dọa đến an toàn giao thông cho người và các phương tiện tham gia giao thông trên đường

Hình 2.5 Sơ đồ đá lở, đá lăn

Hình 2.6 Đá lở

2.3 Giải pháp bảo vệ, gia cố mái taluy chống sụt

2.3.1 Hót sụt, bạt mái hạ dốc mái taluy phối hợp hệ thống thoát nước

Trong trường hợp bờ dốc đã bị trượt thường phải xử lý khối trượt bằng phương pháp hạ thấp góc dốc của bờ Thực chất chất của phương pháp này là giảm tải trọng gây trượt Góc nghiêng của bờ dốc sẽ được tính toán để sao cho trọng lượng bản thân của khối đá ở bờ tạo được thế cân bằng giữa lực gây trượt và lực chống trượt Phương pháp này được áp dụng rộng rãi và đỡ tốn kém Khu vực nghiên cứu là tuyến quốc lộ 3 huyết mạch, nhiều đoạn đường có mái dốc cao và đứng như đoạn xã Nông Thượng hay

khu vực Chiến Thắng Phủ Thông có nguy cơ trượt đất cao Cần có biện pháp giảm tải

và hạ thấp mái dốc bằng máy xúc, máy ủi (Hình 2.7)

2.3.1.1 Hót sụt

Khi có khối đất đá sụt xuống lấp tắc rãnh dọc, phải hót sạch, hoàn trả lại mái taluy và kích thướcban đầu của rãnh dọc đảm bảo thoát nước Đất đá sụt cần được vận chuyển và đổ đến vị trí thích hợp Không san gạt ra lề đường làm tôn cao lề đường, gây đọng nước trên mặt đường

Hình 2.7 Mái taluy đứng

Hình 2.8 Hót phần đất đá sụt trượt Hình 2.9 Hình ảnh sau hót sụt

2.3.1.2 Bạt mái hạ dốc

Hình 2.10 Giải pháp đào dọn khối đất B được chọn để tăng mức độ ổn định (thể tích B

bằng thể tích A) [4]

Cơ sở lý thuyết của phương pháp được trình bày qua (Hình 2.10) Với mặt trượt dạng trụ tròn, tâm O, bán kính R, vẽ đường thẳng đứng OZ, phần trượt được chia thành hai phần: phần trái có trọng lương Wt, phần phải Wp Xét sự cân bằng mômen đối với tâm O, mômen của Wt là chống trượt, mômen của Wp là gây trượt; do vậy giảm Wp là lợi cho ổn định và ngược lại nếu giảm Wt Liên hệ với sơ đồ giảm tải (trọng lượng khối trượt) ở hình vẽ, rõ ràng đào dọn khối đất B là lợi do vậy hệ số an toàn đã tăng lên từ 1,0 đến 1,3; nếu đào dọn khối đất A (với A=B) thì hệ số an toàn chỉ tăng từ 1,0 đến 1,01 Ngoài ra, khoảng cách cảu vị trí đào dọn đất cũng ảnh hưởng không ít vì mômen còn phụ thuộc cánh tay đòn (khoảng cách khối đất đào dọn đi đến trục OZ) Xét về sự cân bằng về lực, một đơn vị thể tích đất trên mặt trượt càng dốc (vơi α >0), tức càng xa trục OZ, thành phần lực tạo ma sát luôn có lợi vượt trội so với thành phần lực gây trượt như lý thuyết về sự cân bằng của vật thể trên mặt nghiêng đã chứng minh

Hình 2.11 Cơ sở lý thuyết để xác định vị trí khối đất cần đào dọn đi

Thực tế xây dựng đã chứng tỏ, giải pháp đào, đắp theo nguyên lí đã nêu ở trên luôn đạt hiệu quả chắc chắn và dễ thực hiện

Biện pháp đào bạt tạo dốc với độ dốc hợp lý của mái dốc giảm được ứng suất tiếp (ứng suất gây trượt) của khối đất đá, tăng hệ số ổn định của mái dốc

Đây là biện pháp đơn giản và có hiệu quả cao trong thiết kế xử lý đất sụt Khi điều kiện công trình cho phép, nên ưu tiên sử dụng biện pháp đào bạt tạo dốc Các loại mái dốc khi triển khai đào bạt dốc làm ảnh hưởng công trình lân cận hoặc có công trình

kiến trúc trên mái dốc, mái dốc có nước ngầm phát triển mạnh, mái dốc có ổn định kém thì không nên dùng biện pháp đào bạt tạo dốc.

Các biện pháp này bao gồm: Đào bạt thay đổi (giảm) độ dốc taluy nền đào cho phù hợp với điều kiện địa chất, cắt cơ, đánh cấp để giảm tải mái dốc

Đối với mái dốc đất và đá, trị số cho phép của nó cần căn cứ vào kinh nghiệm, căn cứ nguyên tắc so sánh các công trình đồng thời kết hợp với những mái dốc đã ổn định để tiến hành phân tích, xác định Khi không có điều kiện thí nghiệm, địa chất mái taluy tương đối đồng đều, nguồn nước ngầm ít, không có loại đất yếu và điều kiện địa chất đơn giản thì có thể tham khảo theo trị số của Bảng 2.1 và Bảng 2.2 để áp dụng

Bảng 2.1 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đất [11]

Loại mái dốc đất Trạng thái Giá trị cho phép tạo dốc (tỷ lệ cao – rộng)

Mái dốc cao <5m Mái dốc cao từ 5- 10m

Đất lẫn đá Chặt chẽ 1:0,75 – 1:1,0 1:1,0 – 1:1,25

Trung bình 1:1,0 – 1:1,25 1:1,25 – 1:1,50Tương đối chặt 1:1,25 – 1:1,50 1:1,50 – 1:1,75

Nửa cứng 1:1,25 – 1:1,50 1:1,50 – 1:1,75Đất dặm sạn lẫn

Giá trị cho phép tạo dốc phải căn cứ vào góc nghỉ(góc chết) của thể tự nhiên để xác định

Bảng 2.2 Trị số cho phép tạo dốc đối với mái dốc đá [11]

Loại mái Mức độ Giá trị cho phép tạo dốc (tỷ lệ cao – rộng)

H < 8m 8m ≤ H <5 15m ≤ H <25

Phong hóa ít 1:0– 1:0,10 1:0,10 – 1:0,15 1:0,15 – 1:0,25Phong hóa vừa 1:0,10 – 1:0,15 1:0,15 – 1:0,25 1:0,25 – 1:0,35Phong hóa ít 1:0,15 – 1:0,25 1:0,25 – 1:0,50 1:0,25 – 1:0,35Phong hóa vừa 1:0,25 – 1:0,50 1:0, 50 – 1:0,75 1:0,35 – 1:0, 50Phong hóa ít 1:0, 50 – 1:0,75 1:0,75 – 1:1,00

Phong hóa vừa 1:0,75 – 1:1,00 1:1,00 – 1:1,25Phong hóa ít 1:1,00 – 1:1,25 1:1,25 – 1:1,50Phong hóa vừa 1:1,25 – 1:0,75

Đá có mặt kết cấu mềm yếu

Nghiêng ra ngoài

Giá trị cho phép tạo dốc phải căn cứ vào góc nghiêng

của thế tự nhiên để xác định

Các rãnh chắn nước đặt tại nơi sườn dốc ổn định Cần bố trí tuyến rãnh sao cho phạm vi chặn nước của nó càng lớn càng tốt, đồng thời ít bị uốn lượn, ít phải thay đổi dốc Lòng rãnh (cả đáy và bờ dốc) phải gia cố đủ để chống xói mòn và để chỗng nước

từ rãnh thấm vào vùng trượt Rãnh phải được tính toán về thủy văn, thủy lực Khi cần

có thể làm hai ba tầng rãnh chắn nước như trường hợp tụ nước lớn hoặc khi sườn rất dốc Nếu hệ thống rãnh chắn nước không được bố trí, tính toán đúng và sau đó không được bảo dưỡng tốt thì việc xây dựng chúng nhiều khi trở nên vô ích, đôi khi lại gây tác dụng phá hoại đối với sườn dốc

Để thoát nước mưa trong vùng trượt khu vực đã áp dụng nhiều đối với hệ thống rãnh nước Ở những nơi sườn quá dốc, để tránh đất làm tắc rãnh thì phía trên rãnh được bạt thoải và bản thân rãnh được xây trên các bờ thềm, cơ đào

Trong trường hợp hệ thống thu nước gồm rãnh chính và rãnh nhánh, các rãnh đều phải được nối tiếp tốt (có thể bằng các dốc nước, bậc nước) với các rãnh chính Các

rãnh chính nên bố trí ngoài khu trượt Trong phạm vi khu trượt cần sửa sang bề mặt sườn dốc để khi mưa thoát nhanh, nhưng cần tránh phá hoại sự hoàn chỉnh của tầng phủ và lớp cây cỏ Nên chú ý đầm chặt bờ dốc lân cận các rãnh và đầm chặt những chỗ đất kém ổn định

+ Thoát nước ngầm

Trên thực tế, các điểm trượt trong khu vực thường xảy ra do hoạt động của nước ngầm chứa trong các lớp đất đá Vì thế, muốn phòng chống và xử lý triệt để trượt thì phải xây dựng các kiểu rãnh ngầm khác nhau mặc dù việc xây dựng chúng trong nhiều trường hợp là khá vất vả và tốn kém; đồng thời việc bố trí, thiết kế chúng đòi hỏi phải điều tra, khảo sát kỹ để nắm được vị trí hoạt động của nước ngầm (như hướng chảy, lưu lượng…)

Các loại rãnh ngầm có thể sử dụng vào các mục đích khác nhau như: cắt đứt, chắn mạch nước ngầm không cho chảy vào khối trượt; trực tiếp làm cho khô khối trượt; thu và thoát nước ngầm ra khỏi vùng trượt (không cho nước ngầm chảy ra lôi theo đất)

Các công trình phòng chống nước ngầm có thể bố trí ở chân dốc hay ngay tại bờ dốc nền đường qua vùng trượt hoặc bố trí ở ngoài phạm vi bờ dốc Ngoài ra, chúng cũng có thể đặt hở (lộ thiên) hoặc đặt ngầm

Hào thoát nước ngầm đã được bố trí nhiều ở chân sườn dốc hoặc bờ dốc nền đường, ngay tại các chỗ có vết lộ nước ngầm chảy ra Tuy nhiên vì hào không thể đào quá sâu nên các hào thu nước ngầm tuy rất có tác dụng nhưng chỉ dùng được ở phía chân dốc Trong trường hợp trượt nông thì có thể đào hào xuyên suốt khối trượt (dạng hào chữ Y) để tác dụng làm khô khối trượt nhanh và triệt để hơn

Nhược điểm chính của hào thoát nước ngầm là vẫn để nước ngầm chảy qua khối trượt, do đó chưa phải là biện pháp phòng chống triệt để

Công trình chắn nước ngầm là loại công trình nhằm ngăn không cho nước ngầm chảy vào vùng trượt và hạ thấp mực nước ngầm Chúng có ưu điểm và nhược điểm

ngược với hào thoát nước ngầm nói trên Tùy theo mức độ sâu cần chắn nước ngầm mà loại công trình này có thể là hào chắn nước ngầm, hầm thoát nước ngầm và giếng thu nước ngầm.

Các công trình chắn nước ngầm kiểu này nói chung đều bố trí ở phía trên cùng trượt và thẳng góc với hướng trượt, thành hình vòng cung để nước ngầm bị chặn lại và dẫn chảy ra ngoài khu trượt

Trường hợp hào chắn nước ngầm bố trí ngay sát ranh giới khu trượt đã được áp dụng khá phổ biến trong khu vực Như vậy có một phần nhỏ khối trượt vẫn bị sũng nước ngầm, nhưng có lợi là rút ngắn được chiều dài hào, đồng thời toàn bộ hào có khả năng tạo nên một phần sức chống đỡ với khối trượt

Các hào chắn ngầm đều cố gắng đặt dưới đáy tầng nước ngầm từ 0,3 – 0,5m và đặt dưới mặt trượt (nếu cắt qua khối trượt) Vách hào tiếp xúc với khối trượt phải cấu tạo lớp cách nước, còn vách kia cấu tạo tầng lọc ngược hoặc vải địa kỹ thuật để thoát nước ngầm Đáy hào cũng yêu cầu không thấm nước Tại các chỗ tuyến hào rẽ, cứ 30 – 50m trên đoạn hào thẳng nên bố trí các giếng kiểm tra Xung quanh vách giếng cần được đục các lỗ thoát nước để làm giảm áp lực nước và để làm khô nước ngầm lân cận giếng

Bề rộng các hào chắn nước ngầm thường từ 1,0 – 2,0m tùy theo chiều sâu Đáy hào nên đặt với độ dốc càng lớn càng tốt, miễn là đảm bảo không gây xói

Vị trí trên bình đồ và trên trắc dọc của công trình phòng chống và xử lý nước dưới đất nói chung đều xác định chính xác trên cơ sở điều tra, khảo sát các điều kiện địa chất công trình Có như vậy mới đảm bảo thu được hiệu quả kinh tế kỹ thuật như mong muốn

2.3.2 Giải pháp gia cố mái bằng kỹ thuật sinh học

Xử lý và bảo vệ mặt bờ dốc trong khu vực chủ yếu là việc tạo khả năng cho bờ dốc chống lại sự phá hoại của nước mưa, ánh nắng, nhiệt độ, gió…từ đó tăng độ ổn định của taluy, đảm bảo mỹ quan của bờ dốc, của con đường Khi chọn biện pháp bảo