Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc, mái dốc của các tuyến đường giao thông tây quảng bình và đề xuất các giải pháp phòng chống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG  NGUYỄN ĐỨC LÝ Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc, mái dốc của các truyến đường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG



NGUYỄN ĐỨC LÝ

Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc, mái dốc của các truyến đường giao thông Tây Quảng Bình và đề xuất các giải pháp phòng chống

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG



NGUYỄN ĐỨC LÝ

Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên sườn dốc, mái dốc của các truyến đường giao thông Tây Quảng Bình và đề xuất các giải pháp phòng chống

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH : ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu là của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

LỜI CÁM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Khoa học Công nghệ Xây dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS TS Đoàn Thế Tường và GS TSKH Nguyễn Thanh Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc các thầy giáo hướng dẫn, người đã gợi mở tư duy nghiên cứu và có nhiều đóng góp to lớn trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận án

Tác giả xin chân thành cám ơn Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Bình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi với sự quan tâm giúp đỡ tận tình nhất trong suốt cả quá trình để tác giả hoàn thành luận án đúng thời hạn

Xin trân trọng cám ơn các thầy cô giáo, các nhà khoa học đã có nhiều đóng góp ý kiến giá trị cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án

Sự giúp đỡ nhân ái vô cùng to lớn nói trên, tôi xin khắc sâu mãi trong lòng

Nghiên cứu sinh

Nguyễn Đức Lý

MụC LụC

Ch-ơng 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu và phòng chống các quá trình

1.1 Tình hình nghiên cứu, phòng chống tác hại của các quá trình dịch

chuyển trọng lực đất đá từ s-ờn dốc, mái dốc trên thế giới 6 1.2 Thực trạng nghiên cứu, phòng chống tác hại các quá trình dịch

chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc ở trong n-ớc và

khu vực nghiên cứu

9

Ch-ơng 2: Đặc điểm địa hệ tự nhiên - kỹ thuật và tác động của nó đến các quá

trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc vùng đồi núi Tây

Quảng Bình

14

2.1 Nhận thức về địa hệ tự nhiên - kỹ thuật lãnh thổ 14

2.4 Cấu trúc địa chất, tính chất cơ lý đất đá và điều kiện địa chất thủy

2.6 Các quá trình địa chất tự nhiên đồng hành với quá trình dịch chuyển

2.7 Một số hoạt động kinh tế - xây dựng ảnh h-ởng đến quá trình dịch

chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc 41 Ch-ơng 3: Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn

dốc, mái dốc đ-ờng giao thông vùng đồi núi Tây Quảng Bình 43 3.1 Diễn biến các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, 43

mái dốc đ-ờng giao thông vùng đồi núi Tây Quảng Bình

3.2 Nguyên nhân, điều kiện phát sinh, phát triển các quá trình dịch

chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc và mái dốc 46 3.3 Đánh giá định l-ợng độ ổn định các s-ờn dốc, mái dốc 53 3.4 Động lực và quy luật dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc,

Ch-ơng 4: Phân loại và dự báo các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên

4.1 Phân loại các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc,

4.2 Ph-ơng pháp dự báo, cảnh báo quá trình tr-ợt lở đất đá trên s-ờn

dốc, mái dốc đ-ờng giao thông vùng nghiên cứu 73 4.3 Ph-ơng pháp đánh giá nhanh độ ổn định s-ờn dốc, mái dốc 89 Ch-ơng 5: Đề xuất giải pháp phòng chống các quá trình dịch chuyển trọng lực

đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc đ-ờng giao thông vùng đồi núi 92 5.1 Đánh giá khái quát hiệu quả các công trình phòng chống dịch

chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc đã thi công trong

vùng nghiên cứu

92

5.2 Một số vấn đề chung về đề xuất, sử dụng các giải pháp phòng chống

các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc 93

Danh mục các công trình khoa học liên quan đến luận án đã công bố 125

DANH MụC CáC Ký HIệU và CHữ VIếT Tắt

bh g/cm3 Khối l-ợng thể tích ở điều kiện bảo hoà

G, Pg Tấn, Kg Trọng lực hay trọng l-ợng phân tố đất đá

danh mục các bảng biểu, hình vẽ, ảnh và phụ lục

A Danh mục các bảng biểu

Bảng 1.1 Sơ đồ phân chia hiện t-ợng tr-ợt theo tuổi (theo PoPov I.V.)

Bảng 1.2 Phân loại tr-ợt theo tốc độ dịch chuyển (theo Sharpe C FS và Eckel E.) Bảng 1.3 Các khu vực sụt, tr-ợt đất đá nghiêm trọng dọc hành lang đ-ờng HCM

Bảng 1.4 Các điểm dịch chuyển trọng lực đất đá khu vực nghiên cứu

Bảng 2.1 Nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối tháng và năm (C)

Bảng 2.2 Nhiệt độ không khí thấp nhất tuyệt đối tháng và năm (C)

Bảng 3.1 Tổng hợp kết quả đánh giá độ ổn định tr-ợt các khối tr-ợt đặc tr-ng

Bảng 3.2 Phân bố các điểm DCTLĐĐ theo loại hình SD

Bảng 3.3 Quan hệ giữa DCTLĐĐ với mùa khí hậu

Bảng 3.4 Đặc điểm phân bố các điểm DCTLĐĐ với loại hình dịch chuyển

Bảng 3.5 Đặc điểm phân bố các điểm DCTLĐĐ theo địa tầng

Bảng 3.6 Quan hệ giữa các điểm DCTLĐĐ với bề dày tầng phủ tàn s-ờn tích

Bảng 3.7 Đặc điểm phân bố các điểm DCTLĐĐ theo độ cao địa hình

Bảng 3.8 Quan hệ giữa các điểm DCTLĐĐ theo độ cao t-ơng đối MD

Bảng 3.9 Kết quả thống kê phân bố các điểm sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá theo độ dốc

địa hình SD Bảng 3.10 Kết quả thống kê phân bố các điểm sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá theo quy mô

khối dịch chuyển Bảng 4.1 Phân loại QTDCTLĐĐ trên SD, MD đồi núi Tây Quảng Bình

Bảng 4.2 Bảng phân cấp giá trị tầm quan trọng của các yếu tố ảnh h-ởng

Bảng 4.3 Bảng phân cấp c-ờng độ tác động của các yếu tố ảnh h-ởng

Bảng 4.4 Thang bậc giá trị tầm quan trọng Ii và cấp c-ờng độ tác động Aji của các yếu

tố ảnh h-ởng đến quá trình sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá trên SD, MD Bảng 4.5 Thang bậc đánh giá c-ờng độ tác động t-ơng hỗ của các yếu tố ảnh h-ởng đến

quá trình sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá trên SD, MD Bảng 4.6 Ma trận so sánh cặp đôi tầm quan trọng giữa các yếu tố tác động

Bảng 4.7 Thang điểm đánh giá bằng điểm số mức độ, c-ờng độ tác động của các yếu tố Bảng 4.8 Ma trận định l-ợng tổng hợp c-ờng độ tác động t-ơng hỗ của các yếu tố ảnh

h-ởng khu vực đ-ờng QL 12A

Bảng 4.9 Cấp c-ờng độ tác động Aji của các yếu tố đối với các khu vực đ-ờng giao

thông và c-ờng độ tác động t-ơng hỗ của các yếu tố ảnh h-ởng (K) Bảng 5.1 Mức độ phá hoại công trình phân theo chiều dày khối đất đá dịch chuyển và

chiều dài SD Bảng 5.2 Tóm tắt tổ hợp các biên pháp phòng chống DCTLĐĐ trên SD, MD

Bảng 5.3 Kết quả xác định góc MD (αi ) theo ch-ơng trình phần mềm

"XAC DINH GOC MAI DOC ON DINH TRUOT" đối với hệ tầng Rào Chắn Bảng 5.4 Độ dốc MD (theo TCVN 4054:2005)

Bảng 5.5 Kết quả xác định chiều rộng bậc thềm MD bậc thang theo ch-ơng trình phần

mềm “ xác định chiều rộng bậc thềm MD bậc thang” đối với hệ tầng Rào chắn

B Danh mục các hình, bản đồ, sơ đồ

Hình 2.1 Sơ đồ t-ơng tác giữa các hợp phần (quyển) địa hệ tự nhiên - kỹ thuật và quan

hệ với QTDCTLĐĐ trên SD, MD đồi núi Tây Quảng Bình Hình 2.2 Bản đồ mạng l-ới giao thông tỉnh Quảng Bình

Hình 2.3 Bản đồ địa chất vùng đồi núi Tây Quảng Bình

Hình 3.1 Bản đồ phân bố các điểm dịch chuyển đất đá trên SD, MD đ-ờng giao thông

Tây Quảng Bình Hình 4.1 Bản đồ phân vùng dự báo sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá trên SD, MD đ-ờng

giao thông Tây Quảng Bình Hình 5.1 T-ờng hứng đỡ ở chân MD đ-ờng đào và nửa đào nửa đắp

Hình 5.2 T-ờng hứng đỡ ở chân MD đ-ờng đào hoặc nửa đào nửa đắp

Hình 5.3 Con chạch (mô đất), rãnh và t-ờng hứng đỡ trên SD

Hình 5.4 Trụ (cột) trên SD kết hợp với rãnh và con chạch hứng đỡ

Hình 5.5 T-ờng ốp mặt

Hình 5.6 Gia cố khối đá không ổn định bằng cọc neo

Hình 5.7 Tạo mái che (hành lang) ở MD của đ-ờng nửa đào để bảo vệ nền đ-ờng khỏi

bị đổ đá và sụt đá đe dọa Hình 5.8 Bố trí hào chắn n-ớc ngầm trên khu tr-ợt

Hình 5.9 Cấu tạo thoát n-ớc sau l-ng công trình chống đỡ

Hình 5.10 Sơ đồ gia cố tr-ợt bằng cọc (a) và chốt (b)

Hình 5.11 Giảm độ cao SD bằng cách tạo thành MD bậc thang

Hình 5.12 Phân tích MD theo các điểm tr-ợt xung yếu

Hình 5.17 Các góc dốc giới hạn bình quân khi thiết kế MD bậc thang

Hình 5.18 Màn hình hiển thị ch-ơng trình phần mềm “ XAC DINH CHIEU RONG BAC

THEM MAI DOC BAC THANG”

C Danh mục các ảnh

Hiện tRạng

ảnh 3.1 Đổ đá tại Km 140 + 212 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 3.2 Sụt đá tại Km 925 + 272 đ-ờng HCM (03/10/2009

ảnh 3.3 Sụt đất đá tại Km 113 + 963 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 3.4 Sụt đất tại Km 127 + 279 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 3.5 Tr-ợt đất đá tại Km 127 + 000 đường 12A (03/10/2009)

ảnh 3.6 Tr-ợt đất tại Km 114 + 251 đ-ờng 12A (23/9/2005)

ảnh 3.7 Tr-ờn đất đá tại Km 918 + 214 đ-ờng HCM (13/01/2008)

ảnh 3.8 Dòng bùn đất đá tại Km 22 + 600 đ-ờng TL 10 (25/10/2009)

ảnh 3.9 Dòng bùn đất đá tại Km 108+886 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 3.10 Dòng bùn đất tại Km 111 + 378 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 3.11 Dòng bùn đất tại Km 26 + 200 đ-ờng TL 10 (25/10/2009)

ảnh 3.12 Sụt-Dòng bùn đất đá tại Km 104 + 500 đ-ờng 12A (17/12/2008)

ĐáNH GIá ổN ĐịNH

ảnh 3.13 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 111 + 583 đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 3.14 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 114 + 251 đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 3.15 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 121 + 163 đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 3.16 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 127 + 000 đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 3.17 Điểm tr-ợt cổ đ-a vào đánh giá tại Km 134 + 040 đ-ờng 12A (06/10/2007)

ảnh 3.18 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 930 + 500 đ-ờng HCM (10/11/2006)

ảnh 3.19 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 46T + 600 đ-ờng HCM (17/5/2008)

ảnh 3.20 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá ại Km 116T + 600 đ-ờng HCM (17/5/2008)

ảnh 3.21 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 121T

+ 800 đ-ờng HCM (17/5/2008)

ảnh 3.22 Điểm tr-ợt đ-a vào đánh giá tại Km 162T

+ 900 đ-ờng HCM (17/5/2008)

ảnh 3.23 Điểm tr-ợt tại Km 127 + 000 đ-ờng 12A (06/05/2007)

ảnh 3.24 Điểm tr-ợt tự nhiên tại Km 40T

+ 250 đ-ờng HCM (17/5/2008) phân loại

ảnh 4.1 Đổ đá tại Km 46T + 750 đường HCM (03/10/2009)

ảnh 4.2 Đổ đá tại Km 114 T

+ 385 đ-ờng HCM (03/10/2009)

ảnh 4.3 Sụt đá tại Km 877 + 700 đ-ờng HCM (03/10/2009)

ảnh 4.4 Sụt đá tại Km 877 + 420 đ-ờng HCM (17/5/2008)

ảnh 4-5 Sụt đất đá tại Km 126 + 321 đ-ờng 12A (03/10/2009)

ảnh 4.6 Sụt đất tại Km 859 + 419 đ-ờng HCM (17/12/2008)

ảnh 4.7 Tr-ợt đất đá tại Km 127 + 000 đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 4.8 Tr-ợt đất tại Km 931 + 754 đ-ờng HCM (13/01/2008)

ảnh 4.9 Tr-ờn đất đá tại Km 918 + 214 đ-ờng HCM (13/01/2008)

ảnh 4.10 Dòng bùn đất đá tại Km 955 + 300 đ-ờng HCM (17/12/2008)

ảnh 4.11 Dòng bùn đất tại Km 26 + 200 đ-ờng TL 10 (25/10/2009)

ảnh 4.12 Sụt-Dòng bùn đất đá tại Km 854 + 461 đ-ờng HCM (17/12/2008)

ảnh 5.4 Hệ thống thoát n-ớc mặt trên SD, MD đ-ờng 12A (23/09/2005)

ảnh 5.5 Rãnh thoát n-ớc mặt đ-ờng 12A (23/09/2005)

ảnh 5.6 Xử lý MD bậc thang đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 5.7 T-ờng chắn bê tông bị vô hiệu hoá đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 5.8 T-ờng chắn bê tông có móng đặt trên bề mặt tầng phủ không có tác dụng đ-ờng 12A (10/11/2006)

ảnh 5.9 Xử lý t-ờng chắn bằng ph-ơng pháp khoan nhồi tại Km 196

T

+ 300 đ-ờng HCM -Quảng Trị (17/5/2008)

ảnh 5.10 Xử lý t-ờng chắn bằng ph-ơng pháp khoan nhồi tại Km 196

T

+ 300 đ-ờng HCM -Quảng Trị (17/12/2008)

ảnh 5.11 Chuẩn bị khoan và xử lý tr-ợt bằng công nghệ neo vào đá gốc tại km 924 + 700 - Đèo Đá Đẻo - Đ-ờng HCM

ảnh 5.12 Xử lý tr-ợt bằng công nghệ neo vào đá gốc tại km 924 + 700 - Đèo Đá Đẻo - Đ-ờng HCM (06/05/2007)

D Danh mục các phụ lục

Phụ lục 3.1 Một số ảnh các điểm DCTLĐĐ khu vực nghiên cứu

Phụ lục 3.2 Một số hình ảnh về khoan thăm dò xác định chiều dày tầng phủ và thí

nghiệm tính chất cơ lý đất đá

Phụ lục 3.3 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh h-ởng và đặc tính địa chất công trình một số

điểm sụt, tr-ợt đặc tr-ng Phụ lục 3.4 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh h-ởng và đặc tính địa chất công trình một số

điểm sụt, đổ đá và nguy cơ sụt, đổ đá

Phụ lục 3.5 Mặt cắt địa chất công trình Km 111 + 583

Phụ lục 3.6 Mặt cắt địa chất công trình Km 114 + 251

Phụ lục 3.7 Mặt cắt địa chất công trình Km 121 + 163

Phụ lục 3.8 Mặt cắt địa chất công trình Km 127 + 000

Phụ lục 3.9 Mặt cắt địa chất công trình Km 134 + 040

Phụ lục 3.10 Mặt cắt địa chất công trình Km 930 + 500

Phụ lục 3.11 Mặt cắt địa chất công trình Km 46T + 600

Phụ lục 3.12 Mặt cắt địa chất công trình Km 116T + 600

Phụ lục 3.13 Mặt cắt địa chất công trình Km 121T +800

Phụ lục 3.14 Mặt cắt địa chất công trình Km 162T +900

Phụ lục 3.15 Ma trận hệ số ổn định SD theo chiều dày tầng phủ và gúc dốc mặt trượt nằm nghiờng ở điều kiện tự nhiờn - thuộc vỏ phong hoỏ Mục Bài Phụ lục 3.16 Ma trận hệ số ổn định SD theo chiều dày tầng phủ và gúc dốc mặt trượt nằm nghiờng ở điều kiện bóo hoà nước - thuộc vỏ phong hoỏ Mục Bài

Phụ lục 4.1

Đồ thị phân vùng trạng thái khối tr-ợt: vùng ổn định tr-ợt (I),vùng tr-ợt tiềm năng (II) và vùng không ổn định tr-ợt (III) thuộc vỏ phong hoá hệ tầng Mục Bài

Phụ lục 4.2

Đồ thị phân vùng trạng thái khối tr-ợt: vùng ổn định tr-ợt (I), vùng tr-ợt tiềm năng (II) và vùng không ổn định tr-ợt (III) thuộc vỏ phong hoá hệ tầng Mục Bài theo ph-ơng pháp xác lập mối quan hệ biến thiên giữa chiều dày tầng phủ và góc dốc mặt tr-ợt ở trạng thái cân bằng giới hạn =1,0 (mối quan hệ giới hạn hi-i )

Phụ lục 5.1 Đồ thị Taylor D W

Phụ lục 5.2 Đồ thị Lomize G M

Phụ lục 5.3 Bảng thiết kế gúc mỏi dốc  theo chiều cao mỏi dốc H đối với cỏc hệ tầng

theo phương phỏp “phõn tớch điểm trượt xung yếu” (trong điều kiện bảo hoà nước,  = 1)

Phụ lục 5.4 Bảng thiết kế gúc mỏi dốc  theo chiều cao mỏi dốc H đối với cỏc hệ tầng

theo phương phỏp TAYLOR D W (trong điều kiện bảo hoà nước,  = 1) Phụ lục 5.5 Bảng thiết kế gúc mỏi dốc  theo chiều cao mỏi dốc H đối với cỏc hệ tầng

theo phương phỏp LOMIZE G.M (trong điều kiện bảo hoà nước  = 1) Phụ lục 5.6

Bảng thiết kế gúc mỏi dốc  theo chiều cao mỏi dốc H đối với cỏc hệ tầng theo phương phỏp Fp của MAXLOV M.N (trong điều kiện bóo hoà nước

=1)

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Trên địa phận vùng đồi núi phía Tây tỉnh Quảng Bình có nhiều tuyến đ-ờng giao thông quan trọng đi qua, nh- đ-ờng HCM, đ-ờng xuyên á, đ-ờng quốc lộ QL 12A, các đ-ờng tỉnh lộ TL 10, TL 11, TL 20 Các tuyến đ-ờng này là hệ thống giao thông huyết mạch quan trọng, có ý nghĩa chiến l-ợc trong tất cả các lĩnh vực: chính trị, an ninh quốc phòng, kinh tế và văn hoá - xã hội của đất n-ớc, khu vực miền Trung nói chung và tỉnh Quảng Bình nói riêng

Trong thời gian qua, trên các tuyến giao thông này (chủ yếu là ở vùng đồi núi), đặc biệt vào mùa m-a lũ, th-ờng xuyên xảy ra các QTDCTLĐĐ trên SD, MD làm ách tắc giao thông, ảnh h-ởng đến l-u thông hàng hoá, phá huỷ nhiều đoạn

đ-ờng và công trình giao thông quan trọng gây thiệt hại lớn về tiền và tài sản Chỉ xét riêng đ-ờng QL 12A, theo báo cáo của Sở giao thông vận tải Quảng Bình, thiệt hại do tr-ợt lở đất đá trên SD, MD hàng năm lên đến gần 20 tỷ đồng [49], [50]

Tuy vậy cho đến nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Bình nói chung, trên các tuyến

đ-ờng thuộc vùng đồi núi phía Tây nói riêng ch-a có công trình nào nghiên cứu đầy

đủ và toàn diện về các QTDCTLĐĐ trên SD, MD mà chủ yếu chỉ tập trung vào việc

xử lý một số công trình cụ thể khi có hiện t-ợng DCTLĐĐ trên SD, MD xảy ra Một

số công trình nghiên cứu ch-a toàn diện và hệ thống nên ch-a tìm đ-ợc các nguyên nhân cơ bản và chủ đạo, do đó các biện pháp phòng chống chỉ là những giải pháp tình thế, bị động nhằm khắc phục hậu quả tr-ớc mắt, không có dự báo và phòng ngừa tr-ớc nên ch-a mang lại hiệu quả cao

Vì vậy việc "Nghiên cứu các quá trình DCTLĐĐ trên SD, MD của các tuyến đ-ờng giao thông Tây Quảng Bình và đề xuất các giải pháp phòng chống"

là vô cùng cấp thiết và có ý nghĩa quan trọng nhằm làm sáng tỏ bản chất, quy luật phát sinh, phát triển các QTDCTLĐĐ trên SD, MD, từ đó đề xuất các giải pháp phòng chống thích hợp nhằm giảm thiểu tối đa tác hại và hậu quả của tai biến địa chất này, đồng thời góp phần đảm bảo an ninh quốc phòng và phát triển kinh tế, văn

hoá, xã hội của khu vực nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài luận án

Xác định hiện trạng, nguyên nhân, điều kiện, động lực và quy luật phát sinh, phát triển các QTDCTLĐĐ trên SD, MD, trên cơ sở đó đề xuất ph-ơng pháp phân loại các QTDCTLĐĐ; ph-ơng pháp đánh giá, phân vùng và dự báo quá trình sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá; ph-ơng pháp xác định góc MD và thiết kế MD bậc thang hợp lý, ổn định tr-ợt trong đất đá không đồng nhất; các giải pháp phòng chống, giảm thiểu tác động của các QTDCTLĐĐ trên SD, MD khu vực nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu của đề tài luận án

- Nghiên cứu ảnh h-ởng điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội đối với các QTDCTLĐĐ trên SD, MD đ-ờng giao thông vùng nghiên cứu

- Làm sáng tỏ các kiểu cấu trúc địa chất, các tính chất cơ lý đất đá và ảnh h-ởng của chúng đến độ ổn định tr-ợt đất đá cấu tạo nên các SD, MD đ-ờng giao thông vùng nghiên cứu

- Nghiên cứu lịch sử các QTDCTLĐĐ trên SD, MD đã xảy ra, các giải pháp công nghệ phòng chống đã áp dụng trong vùng

- Phân tích các nguyên nhân, điều kiện, động lực và xác định hệ thống quy luật quy luật phát sinh, phát triển, phân bố các QTDCTLĐĐ trên SD, MD vùng nghiên cứu

- Phân loại các QTDCTLĐĐ trên SD, MD

- Đánh giá độ ổn định tr-ợt SD, MD theo một số mặt cắt đặc tr-ng, đại diện cho các hệ tầng t-ơng ứng

- Đánh giá, dự báo, phân vùng sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá trên SD, MD

đ-ờng giao thông vùng đồi núi Tây Quảng Bình

- Nghiên cứu và đề xuất các giải pháp phòng chống, giảm thiểu tác động của các QTDCTLĐĐ trên SD, MD, trong đó có đề xuất ph-ơng pháp xác định góc MD

ổn định tr-ợt và thiết kế MD bậc thang hợp lý và ổn định trong đất đá không đồng nhất

4 Đối t-ợng và phạm vi nghiên cứu

Đối t-ợng nghiên cứu là các SD, MD, môi tr-ờng địa chất các tuyến đ-ờng giao thông thuộc vùng đồi núi Tây Quảng Bình

Phạm vi nghiên cứu là các tuyến đ-ờng giao thông thuộc vùng đồi núi Tây Quảng Bình, bao gồm: Đ-ờng quốc lộ 12A dài 142 km, bắt đầu từ Thọ Đơn - Thị trấn

Ba Đồn huyện Quảng Trạch đến cửa khẩu quốc tế Cha Lo; đ-ờng HCM dài 383,482

km, trong đó: đoạn từ Hà Tĩnh đến ngã ba Khe Gát dài 95,282 km, tuyến phía Đông dài 121 km và tuyến phía Tây 167,2 km từ ngã ba Khe Gát đến Quảng Trị; đ-ờng xuyên á dài 19 km nối đ-ờng HCM với đ-ờng 12A; đ-ờng TL 20 dài 65 km, bắt đầu

từ Xuân Sơn đến biên giới Việt Lào; đ-ờng TL 10 bắt đầu từ nhánh Đông đ-ờng HCM tại khu vực Nhà máy xi măng áng Sơn đến biên giới Việt Lào, dài là 47 km;

đ-ờng TL 11 bắt đầu từ nhánh Đông đ-ờng HCM tại Công ty Cao su Việt Trung gặp nhánh Tây đ-ờng HCM, dài 31 km Với chiều sâu nghiên cứu từ bề mặt địa hình tự nhiên đến tầng đá gốc trên tuyến đ-ờng nghiên cứu (khoảng gần 50m) và theo Băng rộng dọc tuyến đ-ờng có chiều rộng tính từ tim đ-ờng về phía đỉnh s-ờn đốc (khoảng 200m)

5 Ph-ơng pháp nghiên cứu

Để giải quyết các mục tiêu và nội dung nghiên cứu nêu trên, đề tài luận án sử

dụng tổng hợp các ph-ơng pháp nghiên cứu sau đây:

- Ph-ơng pháp thu thập, kế thừa, phân tích, tổng hợp có chọn lọc thông tin và kết quả nghiên cứu: Luận án mang tính kế thừa, phân tích, tổng hợp có chọn lọc các kết quả nghiên cứu và ph-ơng pháp luận chung về hiện t-ợng và QTTLĐĐ, các đặc điểm về địa

hệ tự nhiên - kỹ thuật, đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

- Ph-ơng pháp địa chất truyền thống: Thu thập tài liệu, khảo sát thực địa, thăm

dò bằng khoan đào và quan trắc lâu dài để nghiên cứu cấu trúc địa chất, lịch sử và hiện trạng tr-ợt lở

- Ph-ơng pháp t-ơng tự địa chất: Ph-ơng pháp này cho phép nghiên cứu và kết luận về điều kiện phát sinh - phát triển của một quá trình địa chất nào đó đ-ợc rút ra trên cơ sở so sánh với các kết quả nghiên cứu quá trình địa chất đã có trong những

điều kiện t-ơng tự

- Ph-ơng pháp chuyên gia: Việc nghiên cứu QTDCTLĐ Đ là vấn đề hết sức phức tạp Nó vừa có tính tổng hợp vừa mang tính chuyên sâu do đó rất cần sự tham vấn, đóng góp của nhiều nhà khoa học, chuyên gia thông qua các hội nghị khoa học, hội thảo với sự tham gia của nhiều chuyên ngành khác nhau Bên cạnh đó, việc thu thập và tranh thủ tham vấn cộng đồng khu vực nghiên cứu cũng là điều hết sức cần thiết và bổ ích cho đề tài

- Ph-ơng pháp thí nghiệm: Ph-ơng pháp thí nghiệm bao gồm thí nghiệm trong phòng và ngoài trời các tính chất cơ lý đất đá cấu tạo tầng phủ SD, MD

- Ph-ơng pháp phân tích hệ thống: Ph-ơng pháp phân tích hệ thống để đánh giá, dự báo cũng nh- phân tích t-ơng tác của các nguyên nhân và yếu tố ảnh h-ởng

đến các QTDCTLĐĐ trên SD Đây là ph-ơng pháp giúp giải quyết rất hiệu quả các vấn

đề phức tạp, có nhiều mối quan hệ (ph-ơng diện) để xem xét, so sánh và lựa chọn khi thông tin không đầy đủ

- Ph-ơng pháp xác suất thống kê toán học và ứng dụng công nghệ thông tin: Ph-ơng pháp này đ-ợc áp dụng để tính toán, xử lý kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của đất đá và tính toán hệ số ổn định SD, MD, xác lập phân vùng giới hạn tr-ợt và góc MD ổn định tr-ợt

- Ph-ơng pháp ma trận định l-ợng và ph-ơng pháp quy trình phân tích hệ thống cấp bậc AHP: Dựa vào thang bậc phân cấp về mức độ tác động của các yếu tố địa

hệ tự nhiên - kỹ thuật đã xây dựng để đánh giá tổng hợp c-ờng độ sụt, tr-ợt và dòng bùn

đất đá khu vực nghiên cứu

- Ph-ơng pháp đánh giá định l-ợng ổn định tr-ợt SD, MD vùng nghiên cứu bằng lý thuyết ổn định SD theo ph-ơng pháp lăng thể đại diện với cơ chế tr-ợt phẳng theo mặt tr-ợt phẳng nằm nghiêng phổ biến trên các SD, MD đ-ờng giao thông miền núi

Ngoài các ph-ơng pháp chủ yếu nêu trên, luận án còn sử dụng một số ph-ơng pháp nghiên cứu của những ngành khoa học khác có liên quan

6 Những luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: QTDCTLĐĐ trên lãnh thổ đồi núi Tây Quảng Bình xảy ra phổ

biến nh-ng với quy mô không lớn Sự phát sinh và phát triển quá trình này đ-ợc quyết định bởi tính phức tạp của địa hệ tự nhiên-kỹ thuật của khu vực nghiên cứu và

đặc biệt là các hoạt động kinh tế - xây dựng của con ng-ời đã là nguyên nhân trực tiếp dẫn tới các quá trình bất lợi này Hầu hết các điểm DCTLĐĐ quan sát đ-ợc đều phát sinh ở MD và SD kế cận (98,61%)

Luận điểm 2: Hiện t-ợng DCTLĐĐ trên lãnh thổ đồi núi Tây Quảng Bình

xảy ra đa dạng với nhiều loại và hình thái khác nhau, nh-ng chủ yếu là sụt đất đá chiếm (77,78%), trên các đất đá thuộc hệ tầng Mục Bài, Đông Thọ, Bãi Dinh và hầu nh- chỉ xảy ra vào mùa m-a lũ C-ờng độ sụt, tr-ợt và dòng bùn đất đá biến đổi từ rất yếu đến yếu vào mùa khô và từ rất yếu đến mạnh vào mùa m-a lũ Các quy luật phát sinh và phát triển này của QTDCTLĐĐ phải đ-ợc xem nh- là cơ sở cho công tác dự báo, đánh giá và đề xuất các giải pháp phòng chống quá trình bất lợi này

7 Những điểm mới khoa học

- Xác lập quy luật phát sinh, phát triển và phân bố DCTLĐĐ trên SD, MD của các tuyến đ-ờng giao thông Tây Quảng Bình;

- Đề xuất phân loại các QTDCTLĐĐ trên SD, MD đ-ờng giao thông Tây Quảng Bình

- Đánh giá, dự báo, phân vùng sụt, tr-ợt và dòng bùn trên SD, MD đ-ờng giao thông vùng đồi núi Tây Quảng Bình theo ph-ơng pháp ma trận định l-ợng c-ờng độ tác động t-ơng hỗ các yếu tố ảnh h-ởng

- Xây dựng ph-ơng pháp và quy trình đánh giá nhanh độ ổn định SD, MD cấu tạo từ đất loại sét theo biểu đồ trạng thái khối tr-ợt

- Đề xuất ph-ơng pháp, xây dựng ch-ơng trình phần mềm xác định góc MD và

bề rộng thềm bậc thang hợp lý, ổn định đối với MD đ-ờng giao thông và công trình xây dựng vùng miền núi đ-ợc cấu tạo từ đất đá không đồng nhất

8 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án

- Làm sáng tỏ hơn và bổ sung cơ sở lý thuyết về bản chất, cơ chế hình thành, nguyên nhân, điều kiện, động lực, quy luật phát sinh, phát triển và phân loại các QTDCTLĐĐ trên SD, MD, đồng thời góp phần hoàn thiện ph-ơng pháp luận nghiên cứu, dự báo QTDCTLĐĐ ở lãnh thổ đồi núi chia cắt mạnh vùng nhiệt đới ẩm gió mùa và chịu tác động mạnh của các hoạt động kinh tế - xây dựng

- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là nguồn tài liệu đa dạng, phong phú

đ-ợc hệ thống hoá đáng tin cậy, và do đó, có thể tham khảo, sử dụng trong thiết kế, thi công các giải pháp phòng chống, giảm thiểu tác hại do các QTDCTLĐĐ gây ra

đối với các tuyến đ-ờng giao thông cũng nh- trong quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội bền vững vùng đồi núi Tây Quảng Bình

9 Cơ sở tài liệu của luận án

- Một số tài liệu n-ớc ngoài và trong n-ớc;

- Bản đồ địa chất và khoáng sản tỉnh Quảng Bình, tỷ lệ 1: 50.000, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 1996;

- Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình “ Dự án nâng cấp cải tạo quốc lộ 12A đoạn Khe Ve - ChaLo” của Công ty cổ phần t- vấn xây dựng giao thông 533 năm 2006;

- Hồ sơ khảo sát địa chất giai đoạn thiết kế kỹ thuật - thi công bền vững hóa

đ-ờng Hồ Chí Minh đoạn Khe Gát - Khe Sanh (Km 0T - Km 242T ) của Ban quản lý

Dự án đ-ờng Hồ Chí Minh - Bộ Giao thông Vận tải năm 2006;

- Báo cáo kết quả thử nghiệm mẫu đất đ-ờng QL 12A và đ-ờng Hồ Chí Minh của Chi cục Tiêu chuẩn Đo l-ờng Chất l-ợng Quảng Bình - LAS-XD 118, VILAS

138 năm 2009;

- Báo cáo tổng quan địa chất và tài nguyên khoáng sản tỉnh Quảng Bình, Cục

Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 2001;

- Báo cáo kết quả đề tài Điều tra nghiên cứu tổng hợp Địa chất và Khoáng sản

phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế và bảo vệ môi tr-ờng tỉnh Quảng Bình, Tr-ờng

Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội 2004;

- Kết quả khảo sát thực địa tại hiện tr-ờng qua các năm từ 2006 đến 2009

- 15 công trình nghiên cứu đ-ợc đăng tải trên các tạp chí khác nhau

Ch-ơng 3: Nghiên cứu các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc đ-ờng giao thông vùng đồi núi Tây Quảng Bình

Ch-ơng 4: Phân loại và dự báo các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc

Ch-ơng 5: Đề xuất giải pháp phòng chống các quá trình dịch chuyển trọng lực

đất đá trên s-ờn dốc, mái dốc đ-ờng giao thông vùng đồi núi

Kết luận

Danh mục các công trình khoa học liên quan đến luận án đã công bố

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

ch-ơng 1

tổng quan CáC VấN Đề NGHIÊN CứU Và PHòNG CHốNG CáC quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá

trên s-ờn dốc, mái dốc 1.1 Tình hình nghiên cứu, phòng chống tác hại của các quá trình dịch chuyển trọng lực đất đá từ s-ờn dốc, mái dốc trên thế giới

Các QTDCTLĐĐ trên SD, MD nói chung đã, đang và sẽ hàng ngày, hàng giờ xảy ra trên các SD, MD Ngay từ thời tiền sử, con ng-ời đã biết tránh né, chống đỡ tai biến địa chất này (Durville J.L.1992) Thế nh-ng mãi cho đến cuối thế kỷ thứ 19 và trong thế kỷ 20, vấn đề nghiên cứu, dự báo phòng chống TLĐĐ và QTDCTLĐĐ khác mới đ-ợc phát triển mạnh và để lại ngày càng nhiều công trình khoa học có giá trị Chỉ riêng QTDCTLĐĐ trên SD, MD cho đến nay đã có hàng nghìn danh mục công trình tập trung mô tả, nghiên cứu hệ thống và đề xuất giải pháp phòng chống (Lomtadze V.D 1982, Pogrebov N.F 1936)

Mặc dầu đã trải qua lịch sử nghiên cứu lâu dài, nh-ng cho đến nay vấn đề cốt lõi đầu tiên là khái niệm về QTDCTLĐĐ trên SD, MD hãy đang còn khác biệt về nhận thức bản chất của quá trình này Nhiều văn liệu khoa học ph-ơng Tây gọi quá trình đang xét bằng thuật ngữ không xác định rõ về bản chất là chuyển động khối Một số khác xem quá trình tr-ợt là quá trình dịch chuyển các khối đất đá về phía d-ới SD, MD do ảnh h-ởng của trọng lực, áp lực thủy động, lực địa chấn và một số lực khác (Lomtadze V.D 1982)

Với những tài liệu công bố, phần lớn các công trình nghiên cứu, ở mức độ khác nhau đã chú ý phân tích cấu trúc địa chất, đặc điểm địa hình, địa mạo, n-ớc mặt, n-ớc d-ới đất và các yếu tố ảnh h-ởng tự nhiên, nhân tạo đối với sự phát sinh, phát triển các loại hình dịch chuyển trọng lực nh- đổ đá, sụt lở đất đá, tr-ợt đất đá v.v (Antoine P 1992, Canuti P et al 1985, Cruden D.M 1991, Dzavakhisvili E.A

1964, Eckel E.C 1958, Emelianova E.C 1972 , Fukuoka M 1953, Hadley H.B

1967, Kent P.E 1967, Emelianova E.C 1972, Meyerhof G.G 1957, Muller L 1964, Popov I.V 1959, Seed H.B 1967, Sharpe C.F.S 1938, Turmanina B.N 1963 v.v )

Nh-ợc điểm chung là đại bộ phận các công trình nghiên cứu không có sự đồng nhất trong phân biệt rõ ràng các nguyên nhân và điều kiện phát sinh, phát triển các QTDCTLĐĐ trên SD, MD, hoặc chỉ gộp chung trong thuật ngữ các yếu tố ảnh h-ởng hay các yếu tố tác động

Động lực, quy luật phân bố các QTDCTLĐĐ trên SD, MD trong mối t-ơng quan với nguyên nhân, điều kiện phát sinh, phát triển chúng đ-ợc đề cập trong một số

công trình nhất định (Eckel E.C 1958, Emelianova E.P 1972, Lomtadze V.D 1982, Popov I.V 1946, 1959)

Về động lực và tốc độ dịch chuyển trọng lực các khối đất đá đ-ợc đề cập trong sơ đồ động lực dịch chuyển tr-ợt theo tuổi và trạng thái hoạt động hiện tại của Popov

I V (bảng 1.1) và bảng phân loại tốc độ dịch chuyển trọng lực các khối đất đá của Sharpe C FS , Eckel E (bảng 1.2)

Bảng 1.1: Sơ đồ phân chia hiện t-ợng tr-ợt theo tuổi (theo PoPov I.V.)

Tuổi của tr-ợt Dạng tr-ợt Trạng thái cân bằng của khối đất đá

trừ

Đã kết thúc Tác dụng của lực gây ra sự phá hoại cân

bằng đã mất hết Tr-ợt cổ, không

Bảng 1.2: Phân loại tr-ợt theo tốc độ dịch chuyển (theo Sharpe C FS và Eckel E.)

Tốc độ dịch chuyển của tr-ợt Đánh giá dịch chuyển

Trên cơ sở hệ thống hóa kết quả nghiên cứu các loại hình DCTLĐĐ do tác

động của nhiều nguyên nhân và điều kiện phát sinh khác nhau đã rút ra một số quy luật phát sinh, phát triển các QTDCTLĐĐ trên SD, MD nh-: tính giai đoạn, tính chu

kỳ, tính phụ thuộc điều kiện địa chất, địa hình, khí hậu v.v

Một trong nhiều nội dung nghiên cứu QTDCTLĐĐ trên SD, MD là kiểm toán

ổn định tr-ợt SD nhằm dự báo khả năng tr-ợt lở, đồng thời thiết kế công trình duy trì

ổn định SD Cho đến nay đã có không ít tác giả đ-a ra các ph-ơng pháp kiểm toán ổn

định khác nhau dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn môi tr-ờng rời và đ-ợc ghép gộp vào 2 nhóm chủ yếu Nhóm ph-ơng pháp thứ nhất của Xocolovsky V.V 1942 đ-ợc

luận chứng chặt chẽ về mặt toán học, nh-ng tính toán quá phức tạp nên khó đ-ợc sử dụng trong thực tế Nhằm giải quyết nhanh các bài toán trong thực tế về ổn định, đảm bảo độ chính xác yêu cầu, một số nhà nghiên cứu đã đề xuất ph-ơng pháp kiểm toán gần đúng Đại diện nhóm kiểm toán ổn định SD gần đúng có: Fellenius V 1933, Fixenco G.L 1965, Iaxiunas L.P 1952, Maxlov N.N 1955, Sakhunhianx G.M 1958, Terzaghi K 1950, Xiaoming W 1991 v.v

Cùng với việc đánh giá định l-ợng khả năng DCTLĐĐ từ SD, MD, vấn đề dự báo, phân vùng mức độ nhạy cảm DCTLĐĐ đã đ-ợc nhiều chuyên gia nghiên cứu (Koukis G 1991, Lomtadze V.D 1982, Nagarajan R 2000, Nielsen B 2000, Saaty T.L 2000 v.v )

Về ph-ơng diện hệ thống hóa các loại hình DCTLĐĐ từ SD có đến trên d-ới trăm bảng phân loại với các tiêu chí và thứ bậc khác nhau Một số bảng phân loại tiêu biểu đã đ-ợc sử dụng trong nghiên cứu, lẫn sản xuất, thiết kế công trình nh-: Ban nghiên cứu đ-ờng sắt Mỹ 1958, Dranhicov A.M 1949, Emelianova E.P 1972, Fixenco G.L 1965, Zolotarev G.S 1964, Lomidze V.D 1982, Maxlov N.N 1955, Nifantov A.P 1935, Pavlov A.P 1903, Popov I.V 1946, Terzaghi K 1950, Xavarensky F.P 1935 Nói chung, không ít bảng phân loại còn chứa đựng tên gọi các loại hình dịch chuyển trọng lực không hợp lý, do đó, khó liên hệ, đối sánh giữa các bảng phân loại của những tác giả khác nhau

Từ số liệu thống kê (Durville J.L 1992, Xiaoming W 1991) khối l-ơng đất đá dịch chuyển trọng lực biến đổi từ hàng chục m3 đến trên 10 tỷ m3 và gây tác động rất lớn đến môi tr-ờng, gây tổn thất lớn về tài sản và dân sinh

Theo kết quả nghiên cứu b-ớc đầu của Tổ chức hợp tác quốc tế về chống tr-ợt

đất ICL (Internatinal Consortium on Landslides), thiệt hại về ng-ời do tr-ợt đất đá gây ra tại Trung Quốc là 150 ng-ời/năm, tại Nhật Bản là 130 ng-ời/năm, tại Italia 60 ng-ời/năm và tại Mỹ 50 ng-ời/năm Cũng theo ICL, thiệt hại tính thành tiền do TLĐĐ gây ra hàng năm tại Nhật Bản khoảng 4 - 6 tỷ Euro, chiếm 0,30% GDP của Nhật Bản; tại Italia khoảng 1-2 tỷ Euro, chiếm 0,15% GDP của Italia; tại ấn độ khoảng 1-2 tỷ Euro, chiếm 0,50% GDP của ấn Độ; tại Mỹ khoảng 1-2 tỷ Euro, chiếm 0,02% GDP của n-ớc Mỹ Còn theo số liệu nghiên cứu thống kê của Hội chử thập đỏ thế giới (CRED), thiệt hại do các tai biến thiên nhiên gây ra hàng năm trên thế giới chiếm cao nhất là do ngập lụt (chiếm 39%), tiếp đó là do động đất (chiếm 36%), đứng thứ 3 là do TLĐĐ gây ra (chiếm 17%), tiếp theo là do khí xoáy, lốc (chiếm 7%) và cuối cùng là do hiện t-ợng nhiệt độ thay đổi đột biến chiếm 1% [53]

Để phòng chống giảm thiểu tác hại, nhiều giải pháp xử lý tai biến địa chất này

đã đ-ợc nghiên cứu đ-a vào sử dụng ở nhiều n-ớc Tuy giải pháp, công nghệ xử lý TLĐĐ đa dạng, nh-ng vẫn có thể chia ra 2 nhóm cơ bản: Nhóm biện pháp phòng

ngừa (giải pháp mềm) và nhóm giải pháp công trình (giải pháp cứng) Trong các giải pháp công trình có 6 phụ nhóm th-ờng đ-ợc lựa chọn chống DCTLĐĐ ở các SD, MD

cụ thể (Bouri S et al 2000, Iaxiunas L.D 1949, Lomidze V.D, Maxlov N.N 1955, Nilawera N.S 1992, Popov I.V 1959) Mặc dù giải pháp xử lý đa dạng và tốn kém, nh-ng không ít công trình chống đổ đá, sụt đất đá, tr-ợt đất đá không mang lại hiệu quả mong muốn do đầu t- không đủ mức cần thiết, nhất là ch-a xác định chính xác nguyên nhân chính gây DCTLĐĐ

1.2 Thực trạng nghiên cứu, phòng chống tác hại các QTDCTLĐĐ trên

SD, MD ở trong n-ớc và khu vực nghiên cứu

Thực trạng nghiên cứu QTDCTLĐĐ trên SD, MD ở n-ớc ta từ những năm thập kỷ 60 thế kỷ tr-ớc cho đến nay hầu nh- chỉ tập trung vào các tuyến đ-ờng giao thông, bờ mỏ lộ thiên, MD các công trình, ít hơn có nghiên cứu TLĐĐ do xói lở bờ sông, bờ biển Kết quả nghiên cứu các loại hình DCTLĐĐ về đặc điểm phân bố, nguyên nhân, điều kiện, động lực và quy luật phát sinh, phát triển đ-ợc phản ánh trong nhiều công trình khoa học khác nhau (Hoàng Khắc Bá 2008, Huỳnh Thanh Bình 2008, Nguyễn Văn Bình 2008, Đỗ Minh Đức 2007, D-ơng Học Hải 1986, Lê Huy Hoàng 2007, Lê Thị Nghinh 2001, Đậu Văn Ngọ 2007, Chu Văn Ngợi 2007, Nguyễn Thanh 1968, Nguyễn Thanh-Nguyễn Đức Lý 2008, Lê Trọng Thắng 2008, Nguyễn Trung Thêm 2005, Bùi Văn Thơm 2008, Nguyễn Viết Tình 2008.v.v ) Nhìn chung phần lớn các công trình nghiên cứu ít chú ý đúng mức việc phân tích chính xác nguyên nhân, điều kiện phát sinh tai biến địa chất đang xét Vấn đề nghiên cứu động lực, quy luật phát sinh, phát triển và phân loại các loại hình DCTLĐĐ từ SD, MD lại càng hạn chế hơn (Huỳnh Thanh Bình 2008, Lê Xuân Anh Hào 2004, Nguyễn Đức

Lý 2008)

Trong dự báo tr-ợt lở đất đá cũng nh- đánh giá ổn định tr-ợt SD, MD hầu nh- chỉ sử dụng các ph-ơng pháp kiểm toán ổn định gần đúng của Fellenius V., Bishop A.V., Goldstein M.N., Maxlov N.N., Taylor D v.v

Về ph-ơng diện dự báo, cảnh báo QTDCTLĐĐ, các nhà nghiên cứu n-ớc ta

đã sớm tiếp thu, vận dụng ph-ơng pháp ma trận định l-ợng và tiếp cận đa chỉ tiêu vào thực tiễn Việt Nam (Trần Thanh Hà 2007, D-ơng Mạnh Hùng 2008, Trần Mạnh Liễu

2008, Nguyễn Quốc Thành 2006, Nguyễn Đức Lý 2008, Trần Anh Tuấn 2008, Lê Công Tuấn 2008) Tuy nhiên việc dự báo tr-ợt lở bằng ph-ơng pháp phân tích đa chỉ tiêu nói chung, trong đó có ph-ơng pháp SINMAP khi áp dụng vào thực tế vẫn gặp nhiều khó khăn và do đó, kết quả dự báo còn rất hạn chế (Trần Mạnh Liễu 2008, Lê Công Tuấn 2008)

Cuối cùng, tuy khối l-ợng đất đá bị dịch chuyển trọng lực từ SD, MD ở n-ớc

ta ít khi v-ợt quá 1 - 2 triệu m3 (phổ biến từ vài m3 đến vài trăm nghìn m3), nh-ng đã

gây tổn thất đáng kể về nhân mạng, của cải, gây ách tắc giao thông, làm biến dạng, sụp đổ công trình

Theo Liên Hợp quốc, Việt Nam nằm trong số 10 n-ớc hàng đầu thế giới bị thiệt hại do thiên tai Thống kê 10 năm gần đây, bình quân mỗi năm, bão, lũ, sụt tr-ợt

đất đá, lũ quét, lũ bùn đá, hạn hán và các thiên tai khác đã làm chết và mất tích 750 ng-ời, giá trị thiệt hại tài sản -ớc tính chiếm 1,5% GDP (năm 2006 GDP của Việt Nam hơn 400.000 tỷ đồng) [64]

ở Việt Nam, hiện t-ợng DCTLĐĐ cũng rất phổ biến, nhất là vào mùa m-a lũ

và th-ờng xảy ra mạnh ở những vùng núi Tây Bắc, th-ợng nguồn Sông Chảy, vùng núi Tr-ờng Sơn và vùng Đông Bắc Trong 16 năm từ 1990 đến 2006, bão, lũ, ngập lụt

và sụt, tr-ợt, dòng bùn đất đá đã phá hủy 13.280 ngôi nhà, làm h- hại nặng khoảng 115.000 ngôi nhà, 988 ng-ời thiệt mạng và mất tích, 628 ng-ời bị th-ơng, 180.000 ha hoa màu bị phá hủy, nhiều cầu cống, đ-ờng giao thông, công trình xây dựng và thủy lợi bị h- hỏng nặng [25] Theo -ớc tính của Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải về số thiệt hại trung bình về ng-ời do DCTLĐĐ gây ra hằng năm vào khoảng 30 ng-ời/năm

Trên các tuyến đ-ờng bộ Việt Nam, theo số liệu thống kê sơ bộ của Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải, có 60% loại hình sụt lở, 10% là tr-ợt

đất, 25% là xói sụt và khoảng 5% là đá lở, đá lăn [53], [54], [55]

Dọc tuyến đ-ờng HCM, đoạn từ Vũ Quang (Hà Tĩnh) đến Ngọc Hồi (Kon Tum), đặc biệt là nhánh Tây, qua kết quả khảo sát của Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản (2005) đã xác định đ-ợc 302 điểm sụt, tr-ợt loại lớn và nghiêm trọng thuộc 13 đoạn với tổng chiều dài khoảng 200 km Kết quả tổng hợp theo bảng 1.3 [73]

Theo thống kê của Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải và báo cáo của Ban quản lý dự án đ-ờng HCM tính đến ngày 31/12/ 2006, tổng số các

điểm sụt lở trên toàn tuyến đ-ờng HCM từ Thạch Quảng vào đến Ngọc Hồi (ch-a

kể nhánh phía Tây) là 752 điểm, chủ yếu tập trung trên các đoạn đèo Đá Đẻo,

đoạn Đăk Krông - Tà Rụt, đoạn đèo Pê ke, đoạn  Đơt - A tep, A tep - Prao, Prao - Thạnh Mỹ và Đăk Zôn - Đăk Glei đèo Lò Xo Trong đó, các điểm đã đ-ợc thiết kế và xây dựng bền vững là 468 điểm, chiếm 62% tổng số điểm dịch chuyển

và với tổng chiều dài công trình t-ờng chắn đã xây dựng khoảng 150 Km (chiếm khoảng 15% tổng chiều dài toàn tuyến) Còn lại các điểm tr-ợt lở khác ch-a có điều kiện bền vững hóa ngay, mà chủ yếu mới chỉ đ-ợc thực hiện bằng giải pháp hốt sụt hoặc xếp tạm rọ đá là 284 điểm, chiếm 38% Trong tổng số 468

điểm sụt, tr-ợt đã đ-ợc bền vững hóa, có khoảng 70 % các điểm sụt, tr-ợt đã đ-ợc

xử lý bằng biện pháp t-ờng chắn; khoảng 30% các điểm không sử dụng t-ờng

chắn; khoảng 10% điểm có kết hợp sử dụng gia cố bề mặt MD bằng cỏ Vetiver và khoảng 5% các điểm có kết hợp sử dụng gia cố bề mặt MD bằng biện pháp khối xây [55]

Bảng 1.3: Các khu vực sụt, tr-ợt đất đá nghiêm trọng

dọc hành lang đ-ờng Hồ Chí Minh

TT Tên đoạn đ-ờng

Chiều dài (km)

3 Đèo Khu Đăng 10 15 1,50 4 điểm lớn; 1 điểm cực lớn làm bùng

trôi đ-ờng

4 Đèo Cổng Trời 18 20 1,11 6 điểm lớn; nhiều đoạn đổ lở

10 Đèo Sông Bung 17 28 1,65 6 điểm lớn; 3 điểm bùng đ-ờng

11 Thị trấn Khâm

Đức

14 13 0,92 5 điểm lớn; 1 điểm bùng đ-ờng

13 Bắc Đăk Glei 14 20 1,42 6 điểm lớn, nhiều đoạn đổ lở đá

Trên địa phận tỉnh Quảng Bình, QTDCTLĐĐ trên SD, MD cũng xảy ra nhiều dọc theo các tuyến đ-ờng giao thông, đặc biệt là đ-ờng HCM đoạn đèo Đá Đẻo, nhánh Tây đ-ờng HCM và đ-ờng quốc lộ 12A; đoạn đèo Đá Đẽo - Tây Gát dài 16

km thuộc xã Xuân Trạch, huyện Bố Trạch, đã ghi nhận 04 điểm tr-ợt lở taluy d-ơng quy mô từ trung bình đến lớn, từ 1.0000 đến hơn 1.000.000 m3 tại các vị trí: Km 918+214, Km 925 + 565, Km 930 + 500, Km 931 + 754 và Km 932 + 190; đoạn Bắc

đèo U Bò dài 29 km thuộc địa phận xã Phúc Trạch, huyện Bố Trạch, đã ghi nhận 01

điểm tr-ợt tại Km 30T +294 quy mô rất lớn, 2 điểm tr-ợt tại các điểm Km 40T + 800

và Km 46T + 600, gần 30 điểm tr-ợt lở quy mô vừa và nhỏ; đoạn đèo Khu Đăng dài

10 km thuộc địa phận xã Tr-ờng Sơn, huyện Quảng Ninh, đã ghi nhận 03 điểm tr-ợt

có quy mô rất lớn, tới 350.000 m3 và trên đoạn Km 116T - Km 121T có nguy cơ tiếp tục tr-ợt các khối t-ơng tự

Qua 9 chuyến khảo sát khu vực nghiên cứu ngày 10/11/2006 sau cơn bão Sangxene số 6/2006, ngày 24/4/2007, ngày 06/5/2007, ngày 06/10/2007 sau cơn bão Lekima số 5/2007, ngày 13/01/2008 và ngày 17-18/5/2008, ngày 17/12/2008 sau cơn bão Mekkhala số 7, ngày 03/10/2009 sau cơn bão Ketsana số 9 và ngày 25/10/2009, chúng tôi đã thống kê đ-ợc 216 điểm DCTLĐĐ đ-ợc trình bày ở bảng 1.4

Bảng 1.4: Các điểm DCTLĐĐ khu vực nghiên cứu

T.T Tuyến đ-ờng giao thông Số điểm sụt, tr-ợt

và dòng bùn đất đá Số điểm sụt, đổ đá

Ghi chú: Phạm vi nghiên cứu không đề cập đến các điểm tróc lở và xói mòn bề mặt

Theo báo cáo của Sở Giao thông Vận tải Quảng Bình, trong thời gian m-a kéo dài từ ngày 07 - 09/10/2005 dọc tuyến đ-ờng QL 12A (đoạn Khe Ve đến cửa khẩu quốc tế Cha Lo) đã xảy ra TLĐĐ trên SD, MD mạnh Khoảng 25.400 m3 đất đá phải giải phóng khỏi mặt đ-ờng do sụt mái ta luy d-ơng và 12.400 m3 đất đá đắp bù chân

ta luy âm QTTLĐĐ đã làm h- hỏng nhiều đoạn đ-ờng, phá huỷ nhiều kè, t-ờng chắn đất gây thiệt hại gần 17 tỷ đồng [49]

Cơn bão số 6 - Sanxeng (từ 29/09 - 2/10/2006) với l-ợng m-a lớn (261 mm ngày 01/10 và 257,3 mm ngày 02/10 tại Tạm đo m-a Tr-ờng Sơn; 115 mm ngày 01/10 và 323,5 mm ngày 02/10 tại Trạm đo m-a Minh Hóa) kéo dài đã gây TLĐĐ từ mái ta luy d-ơng xuống mặt đ-ờng là 19.250 m3 và phải bù chân ta luy âm 36.262

m3, phá huỷ nhiều đoạn đ-ờng, kè, t-ờng chắn đất, gây thiệt hại gần 9 tỷ đồng [50]

Do vậy, trong phòng chống DCTLĐĐ, ngày càng nhiều giải pháp và công nghệ đã áp dụng đ-a lại hiệu quả nhất định Gần đây nhất, Trần Tân Văn (2006) đã kiến nghị thiết kế MD trên cơ sở kiểu loại và mức độ phong hóa, nứt nẻ của đất đá Góc MD đ-ợc đề xuất dao động từ 35 độ đến 75 độ đối với các loại đá xâm nhập, đá phun trào, vụn núi lửa-dăm kết-tuf, đá phiến sét, đá cát kết-cuội kết-dăm kết, đá vôi-

đá bảng và nhóm đất, đá trẻ ch-a có liên kết cứng (s-ờn tích, lũ tích, bồi tích ), taluy

đất đắp với mức độ phong hóa, nứt nẻ khác nhau từ đá nguyên khối còn t-ơi đến đất

đá phong hóa hoàn toàn, đất loại sét mềm yếu t-ơng ứng với 4 loại chiều cao MD

<5m, 5-10m, 10-15m và >15m [72] Doãn Minh Tâm (2008) đã đề xuất lựa chọn các biện pháp xử lý tình thế, có tính chất tạm thời và biện pháp xử lý kiên cố - bền vững hóa đối với các loại hình: tr-ợt đất, sụt lở, xói sụt và đá lở, đá lăn theo các quy mô lớn đến rất lớn, quy mô vừa và quy mô nhỏ [53], [54], [55]

Trong phòng chống, giảm thiểu tác động của dòng bùn đất đá đã có một số nhà nghiên cứu lựa chọn ph-ơng pháp, công nghệ và thiết bị xử lý (Cao Đăng D-

1995, Nguyễn Quốc Thành 2006, Trần Văn T- 2008.v.v.) Một số khu vực th-ờng xuyên bị dòng bùn đất đá đe dọa th-ờng xây dựng đập ngăn giữ bùn đá, điều tiết dòng mặt phát sinh vào mùa m-a lũ lớn thông qua việc trồng cây gây rừng, xây hệ

thống rãnh đỉnh và rãnh thoát n-ớc Quy hoạch khu dân c-, di dời làng bản (Lai Châu) ra khỏi khu vực dòng bùn đất đá, lập vành đai an toàn cũng đã đ-ợc thí điểm ở một số nơi (Trần Văn T- 2008)

Thông qua tổng quan về tình hình nghiên cứu, dự báo, phòng chống tác hại QTDCTLĐĐ trên SD, MD ở trên thế giới và tại n-ớc ta, có thể rút ra một số kết luận tổng quát sau đây:

- QTDCTLĐĐ trên SD, MD là một trong các tai biến địa chất có sức tàn phá lớn, gây tác động tiêu cực đến cuộc sống, hoạt động kinh tế - xây dựng của loài ng-ời

và môi tr-ờng Do vậy, để phòng tránh, giảm nhẹ tác hại do tai biến địa chất này gây

ra, theo thống kê ch-a đầy đủ, đã có hàng nghìn công trình nghiên cứu đạt thành tựu lớn về các lĩnh vực khoa học khác nhau nh-: khái niệm (định danh quá trình và các loại hình dịch chuyển); nguyên nhân, điều kiện, động lực và quy luật phát sinh, phát triển; phân loại các QTDCTLĐĐ; kiểm toán và dự báo ổn định tr-ợt SD và các biện pháp phòng chống tai biến địa chất này

- Mặc dầu đã trải qua lịch sử nghiên cứu lâu dài, nh-ng cho đến nay vẫn còn thiếu sự đồng nhất trong nhận thức bản chất và định danh các QTDCTLĐĐ trên SD, MD; phân biệt nguyên nhân, điều kiện phát sinh, phát triển và phân loại chúng; kiểm toán và dự báo ổn định tr-ợt các SD, MD Ngoài ra, độ chính xác không ít ph-ơng pháp dự báo, kiểm toán ổn định SD, MD và thiết kế MD ổn định cũng đang cần đ-ợc tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện

và quan hệ với quá trình DCTLĐĐ trên SD, MD đồi núi Tây Quảng Bình đ-ợc minh họa ở hình 2.1

2.2 Vị trí địa lý và mạng l-ới giao thông

Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ Việt Nam với diện tích tự nhiên 8.065,27 km2, dân số tính đến 01/4/2009 là 847.956 ng-ời

Quảng Bình có vị trí địa lý đ-ợc giới hạn bởi các toạ độ địa lý ở phần đất liền là: điểm cực Bắc: 180 05'12'' độ vĩ Bắc; điểm cực Nam: 170 05'02'' độ vĩ Bắc; điểm cực Đông: 1060 59'37'' độ kinh Đông; điểm cực Tây: 1050 36'55' độ kinh Đông

thuật

Thạch quyển + Manti

Quá trình DCTLĐĐ trên

SD, MD

Hình 2.1: Sơ đồ t-ơng tác giữa các hợp phần (quyển) địa hệ tự nhiên - kỹ thuật và quan hệ

với QTDCTLĐĐ trên SD, MD đồi núi Tây Quảng Bình

Sự t-ơng tác qua lại giữa các quyển và quá trình

Lãnh thổ vùng núi phía Tây Quảng Bình có chung ranh giới phía Bắc giáp tỉnh

Hà Tĩnh, phía Tây giáp n-ớc CHDCND Lào, phía Nam giáp tỉnh Quảng Trị và trải dài theo h-ớng Tây Bắc - Đông Nam xuyên qua lãnh thổ thuộc các đơn vị hành chính: Minh Hoá, Tuyên Hoá, Bố Trạch, Quảng Ninh và Lệ Thuỷ

Quảng Bình có bờ biển dài 116,04 km ở phía Đông, có chung đ-ờng biên giới với Lào 201,87 km ở phía Tây, có đ-ờng QL 1A, đ-ờng HCM, đ-ờng sắt Bắc Nam,

đ-ờng QL 12A, đ-ờng xuyên á và các tỉnh lộ TL 20, TL 11, TL 10 chạy từ Đông sang Tây qua cửa khẩu Quốc tế Cha Lo và một số cửa khẩu phụ khác nối liền với n-ớc CHDCND Lào (hình 2.2)

Đ-ờng Quốc lộ 12A dài 142 km, bắt đầu từ Thọ Đơn - Thị trấn Ba Đồn huyện Quảng Trạch, chạy dọc theo thung lũng sông Rào Nậy tới Thị trấn Đồng Lê huyện Tuyên Hoá, qua Thị trấn Quy Đạt huyện Minh Hoá gặp đ-ờng HCM tại ngã ba Pheo, chạy chung với đ-ờng HCM tới ngã ba Khe Ve và từ ngã ba Khe Ve chạy tới cửa khẩu Cha Lo

Đ-ờng HCM, đoạn đi qua địa phận Quảng Bình có chiều dài 383,482 km, bắt

đầu từ thôn Tân Đức - Xã H-ơng Hóa - Huyện Tuyên Hóa (phía giáp Hà Tĩnh) đến ngã ba Khe Gát dài 95,282 km, và tại đây chia làm hai nhánh: Nhánh phía Đông dài

121 km và nhánh phía Tây dài 167,2 km

Đ-ờng TL 20 dài 65 km, bắt đầu từ Xuân Sơn, trên nhánh Đông đ-ờng HCM (chạy xuyên qua V-ờn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng trên chiều dài 17,5 km) kết thúc ở biên giới Việt Lào với chiều dài 65 km

Đ-ờng xuyên á dài 19 km nối đ-ờng HCM với đ-ờng QL 12A

Đ-ờng TL 11 bắt đầu từ nhánh Đông đ-ờng HCM tại Công ty Cao su Việt Trung gặp nhánh Tây đ-ờng HCM, dài 31 km

Đ-ờng TL 10 dài 47 km, bắt đầu từ khu vực Nhà máy xi măng áng Sơn trên nhánh Đông đ-ờng HCM qua Khe Giữa và gặp nhánh Tây ở gần Đồn biên phòng

601, sau đó kết thúc ở biên giới Việt Lào [31]

2.3 Đặc điểm chế độ khí hậu và thủy văn

2.3.1 Đặc điểm khí hậu

Quảng Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam Hàng năm có hai mùa rõ rệt [52]

Mùa m-a từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau L-ợng m-a trung bình từ 1600 đến

2800 mm/năm, thời gian m-a tập trung vào các tháng 9, 10, 11 Mùa khô từ tháng 4

đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24 - 250C, ba tháng có nhiệt độ cao nhất là các tháng 6, 7, 8 Nhiệt độ tối cao tuyệt đối lên đến 42,20 C, xảy ra vào tháng 7

D-ới đây là một số đặc tr-ng khí hậu chính của tỉnh Quảng Bình có ảnh h-ởng nhiều đến QTDCTLĐĐ trên SD, MD [52]

2.3.1.1 Chế độ gió

- H-ớng gió: Trong mùa đông, thời kỳ hoạt động của hoàn l-u gió mùa Đông Bắc, trên đại bộ phận lãnh thổ của tỉnh các h-ớng gió thịnh hành là Tây Bắc với tần suất dao động trong khoảng 20 - 53%; sau đó tuỳ nơi là Bắc hoặc Tây với tần suất đạt khoảng 12 - 20% Riêng khu vực vùng thấp nằm khuất ở phía Nam dãy Hoành Sơn có h-ớng gió thịnh hành là Tây (22 - 30%), sau đó là Tây Bắc và Đông Bắc với tần suất mỗi h-ớng dao động trong khoảng 10 - 22% Vào mùa hè, các h-ớng gió thịnh hành

là Tây Nam hoặc Đông và Đông Nam với tần suất đạt khoảng 14 - 35%; sau đó là các h-ớng Nam, Tây với tần suất mỗi h-ớng dao động trong khoảng 12 - 22%

- Vận tốc gió: Vận tốc gió trung bình năm đạt khoảng 2,2 - 2,7 m/s Vận tốc gió trung bình dao động không nhiều trong năm, khoảng từ 1,8 đến 3,5 m/s; trong mùa đông th-ờng lớn hơn trong mùa hè Vào tất cả các tháng trong năm vận tốc gió mạnh nhất đều  12 m/s; đạt giá trị cực đại là 40m/s ở Đồng Hới vào tháng 10/1983 Các giá trị cực đại của vận tốc gió mạnh nhất th-ờng quan trắc đ-ợc vào thời kỳ bão,

áp thấp nhiệt đới, gió mùa Đông Bắc hoạt động mạnh nhất trong năm là các tháng 9,

10 Gió mùa Đông Bắc, bão, áp thấp nhiệt đới th-ờng gây m-a dài ngày với c-ờng độ cao và đó chính là nguyên nhân bộc phát gây ra các quá trình SD vùng đồi núi Tây Quảng Bình [52]

- 30C ở những vùng thấp, lên đến độ cao khoảng 400 - 450 m đạt 26 - 27C Nhiệt

độ trung bình tháng lạnh nhất đạt 18 - 19C ở những vùng thấp ven biển, nhỏ hơn 18C ở khu vực đồi núi [52]

Nhiệt độ không khí cao nhất và thấp nhất tuyệt đối tháng và năm đ-ợc trình bày ở bảng 2.1 và bảng 2.2

Bảng 2 1: Nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối tháng và năm (C)

Biên độ dao động nhiệt cao nhất từ năm 1963 đến năm 1977 lên đến 34,2 độ C

là yếu tố có tác động lớn đến quá trình nứt nẻ đất đá và phong hóa tạo môi tr-ờng thuận lợi cho QTDCTLĐĐ trên SD, MD phát sinh

2.3.1.3 Chế độ m-a - ẩm

- L-ợng m-a tháng và năm: Quảng Bình có l-ợng m-a khá dồi dào và phân bố

m-a phụ thuộc vào điều kiện địa hình, nhất là định h-ớng các dãy núi so với h-ớng hoàn l-u chung của khu vực Tổng l-ợng m-a năm dao động trong khoảng 1600 -

2800 mm (bảng 2.3)

Các khu vực phía Tây có l-ợng m-a năm lớn, đạt 2500 - 2800 mm Theo các

số liệu đo đạc hiện có l-ợng m-a năm đạt giá trị cao nhất ở H-ớng Hoá là 2715 mm,

ở Đồng Tâm là 2513 mm, Mai Hoá 2142 mm, Minh Hoá 2254 mm

L-ợng m-a phân bố không đều trong năm có sự phân hoá rõ rệt giữa mùa m-a

và mùa ít m-a ở Quảng Bình có hai kiểu mùa m-a: kiểu mùa m-a kéo dài liên tục từ

hè sang đông và kiểu mùa m-a bị ngắt quãng vào giữa hè do ảnh h-ởng của hiệu ứng phơn của gió mùa Tây Nam

Trên toàn lãnh thổ của tỉnh l-ợng m-a mùa m-a chiếm tới 80 - 93% tổng l-ợng m-a năm Thời kỳ m-a lớn trong năm là mùa m-a chính ở Quảng Bình Trên

đại bộ phận lãnh thổ thời kỳ m-a lớn kéo dài 4 tháng (8 - 11); riêng ở khu vực ven biển phía Nam của tỉnh là các tháng từ 9 đến 12 L-ợng m-a của thời kỳ m-a lớn nhất chiếm 64 - 75% tổng l-ợng m-a năm và chiếm khoảng 75 - 93% l-ợng m-a của mùa m-a Hai tháng m-a lớn nhất trong năm là tháng 9 và tháng 10 ( trừ một số nơi ở khu vực ven biển phía Nam của tỉnh là hai tháng 10, 11), tổng l-ợng m-a khu vực miền núi của chỉ 2 tháng gần bằng 50% tổng l-ợng m-a của cả một năm Đây là tác

động khí hậu mấu chốt, quan trọng và đ-ợc đánh giá nh- là nguyên nhân gây kịch phát TLĐĐ trên s-ờn, MD trong mùa m-a lũ (bảng 2.3)

- L-ợng m-a ngày lớn nhất: L-ợng m-a ngày lớn nhất trong mùa m-a đều lớn hơn 100 mm; thậm chí đạt 300 - 400 mm vào thời kỳ m-a lớn trong năm L-ợng m-a ngày lớn nhất đã từng quan trắc đ-ợc ở Quảng Bình đều lớn hơn 400 mm (bảng 2.4) C-ờng độ m-a lớn xuất hiện vào thời kỳ cuối hè đến giữa đông, th-ờng do hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới, dải hội tụ nhiệt đới kết hợp với gió mùa Đông Bắc gây

ra

Theo số liệu tại bảng 2.4, chúng ta thấy l-ợng m-a ngày lớn nhất tập trung chủ yếu vào tháng 9 và tháng 10 trong năm; l-ơng m-a ngày cao nhất năm có thể chiếm trên 1/8 tổng l-ợng m-a của cả năm - Đây là nguyên nhân cơ bản cần đ-ợc xem xét khi phân tích, đánh giá TLĐĐ trên s-ờn, MD

Bảng 2.4: L-ợng m-a ngày lớn nhất (mm) và năm xuất hiện

Về số ngày m-a, tính trung bình mỗi nằm ở Quảng Bình có khoảng 130 - 160 ngày m-a Nhìn chung khu vực đồi núi ở phần Tây, Bắc và Nam có nhiều ngày m-a hơn đạt khoảng 150 - 160 ngày/năm; còn vùng thấp ven biển thuộc phần Đông của Quảng Bình có ít ngày m-a, dao động trong khoảng 130 - 140 ngày/năm

Vào thời kỳ gió Tây khô nóng hoạt động (tháng 4 - tháng 8) có ít ngày m-a nhất, đạt 6 - 10 ngày ở vùng thấp ven biển phía Đông, đạt 8-12 ngày ở các khu vực còn lại Trên toàn lãnh thổ thời kỳ có nhiều ngày m-a nhất là ba tháng 9 -11, với khoảng 14 - 20 ngày m-a/tháng [52]

- L-ợng m-a có tác động gây TLĐĐ trên SD, MD:

Kết quả nghiên cứu DCTLĐĐ trên SD, MD vùng nghiên cứu trong 5 năm qua (2006 - 2010) cho thấy: Quá trình dịch chuyển đất đá xảy ra nhiều, quy mô lớn, phạm vị rộng chỉ khi có m-a lớn và thời gian kéo dài 4-10 ngày; c-ờng độ cao (th-ờng từ 110 - 466 mm/ngày và kéo dài 1-3 ngày trong đợt m-a) (bảng 2.4 và 2.5)

Bảng 2.5: L-ợng m-a gây ảnh h-ởng DCTLĐĐ 2006 - 2009

Trạm đo m-a Tr-ờng Sơn

2006 Bão Xangsene (số 6) 115,1 mm ngày 01/10 và 323,5 mm ngày 02/10

2007 Bão Likima (số 5) 185,1 mm ngày 03/10 và 139,8 mm ngày 04/10

(Theo số liệu của Trung tâm Khí t-ợng Thủy văn tỉnh Quảng Bình)

2.3.1.4 Các hiện t-ợng thời tiết đặc biệt

Cũng nh- các tỉnh khác ở khu vực Trung Bộ của n-ớc ta, Quảng Bình có khá nhiều các hiện t-ợng thời tiết đặc biệt, trong đó có những hiện t-ợng thời tiết mang tính chất thiên tai về khí hậu nh- bão, m-a lớn gây lũ lụt, gió Tây Nam khô nóng, không những có ảnh h-ởng xấu đến đời sống cây trồng vật nuôi và con ng-ời, mà còn gây tác động khác nhau đến QTDCTLĐĐ trên SD, MD, trong đó bão là dạng nhiễu

động mạnh mẽ nhất gây tác hại to lớn đối với kinh tế và đời sống con ng-ời trên diện rộng, trung bình mỗi nằm ở Quảng Bình có từ 1 - 2 cơn bão đổ bộ trực tiếp vào bờ biển của tỉnh Bão có thể xuất hiện vào thời kỳ từ tháng 6 đến tháng 10, trong đó nhiều nhất vào ba tháng (8 - 10) với khoảng 0,3 - 0,7 cơn/năm [52]

Tác hại chủ yếu của bão là gây m-a lớn, lũ lụt, úng ngập, gió mạnh làm đổ cây cối, nhà cửa, làm thiệt hại lớn cho mùa màng và đời sống con ng-ời, nhất là tạo m-a lớn Đây là tác nhân gây DCTLĐĐ trên các tuyến đ-ờng giao thông lãnh thổ nghiên cứu

chiều dài 343 km và đều đổ ra biển Đông Tính từ Bắc xuống Nam có các l-u vực: Sông Roòn, sông Gianh, sông Lý Hoà, sông Dinh và sông Nhật Lệ Trong đó sông lớn nhất là sông Gianh có chiều dài 158 km, diện tích l-u vực 4680 km2

Đặc điểm nổi bật của chế độ m-a và dòng chảy ở Quảng Bình là đ-ờng phân phối dòng chảy trong năm có hai đỉnh rõ rệt Đỉnh chính xuất hiện vào tháng 9, 10,

đỉnh phụ tiểu mãn xuất hiện vào tháng 5, 6 L-ợng dòng chảy lũ chiếm khoảng 60 -

81 % l-ợng dòng chảy năm, xuất hiện chủ yếu vào tháng 9, 10 và chiếm tới 24 - 31% l-ợng dòng chảy năm L-ợng dòng chảy lũ tiểu mãn chỉ chiếm 1,72 - 5,75% l-ợng dòng chảy năm

Dòng chảy lũ trên các sông của Quảng Bình chiếm phần lớn l-ợng dòng chảy trong năm, vì vậy dòng chảy lũ là đặc tr-ng quan trọng trong chế độ thuỷ văn tỉnh Quảng Bình

Qua những nét khái l-ợc về khí hậu và thủy văn nh- trên, có thể nhận xét rằng

đặc điểm hoàn l-u khí quyển, biên độ dao động nhiệt độ và chế độ m-a là những yếu tố khí hậu cơ bản làm phát triển quá trình phong hoá đất đá trên SD, MD, đặc biệt là l-ợng m-a nhiều, c-ờng độ lớn, thời gian kéo dài tập trung chủ yếu vào 3 tháng mùa m-a lũ (9, 10, 11) và cực đại vào tháng 10 là tác nhân chính, cơ bản góp phần gây mất ổn định SD, MD

2.4 Cấu trúc địa chất, tính chất cơ lý đất đá và điều kiện địa chất thủy văn

2.4.1 Cấu trúc địa chất

2.4.1.1 Địa tầng khu vực miền Tây tỉnh Quảng Bình:

Theo các tài liệu mới nhất, trên phạm vi miền Tây tỉnh Quảng Bình có 24 phân

vị địa tầng có tuổi từ Paleozoi đến Kainozoi [65] (hình 2.3), bao gồm các hệ tầng chủ yếu sau:

a) Giới Paleozoi

- Hệ Ordovic, thống th-ợng - Hệ Silur, thống hạ

+ Hệ tầng Long Đại (O3 - S1 lđ): Hệ tầng Long Đại do Mareichev A.M, Trần

Đức L-ơng xác lập năm 1965 trong công tác đo vẽ chỉnh lý bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 phần miền Bắc Mặt cắt chuẩn đ-ợc mô tả tại th-ợng nguồn sông Long

Đại từ Bản Ho qua Bản Mít đến Vít Thu Lu huyện Lệ Thuỷ tỉnh Quảng Bình Trên bản đồ địa chất tỉnh Quảng Bình, hệ tầng Long Đại phân bố rộng rãi ở phần phía Nam thuộc các huyện Lệ Thuỷ và Quảng Ninh (hình 2.3)

Hệ tầng bao gồm các trầm tích lục nguyên xen phiến sét giàu vật chất hữu cơ,

có một khối l-ợng không lớn các đá carbonat ở phần trên cùng

Hệ tầng Long Đại đ-ợc phân thành 4 phụ hệ tầng: O3 - S1 lđ 1 ; O3 - S1 lđ 2 ; O3

- S1 lđ 3 ; và O3 - S1 lđ 4

+ Hệ tầng Sông Cả (O3 - S1 sc): Hệ tầng Sông Cả đ-ợc Mareichev A.M, Trần

Đức L-ơng xác lập năm 1965 để chỉ các trầm tích lục nguyên phân bố rộng rãi ở khu vực Bắc Trung Bộ (Nghệ An và Hà Tĩnh) Trong phạm vi tỉnh Quảng Bình, các thành tạo hệ tầng Sông Cả phân bố trên diện tích hẹp ở khu vực phía Bắc thuộc địa bàn huyện Tuyên Hoá tiếp giáp với huyện Kỳ Anh tỉnh Hà Tĩnh

Hệ tầng bao gồm các trầm tích lục nguyên xen cát kết, cát bột kết, sét bột kết,

đá phiến sét, đá phiến thạch anh, đá phiến sericit Hệ tầng Sông Cả đ-ợc phân làm hai phụ hệ tầng: O3-S1 sc 1 và O3-S1 sc 2

- Hệ Silur, thống th-ợng

+ Hệ tầng Đại Giang (S2 đg): Hệ tầng Đại Giang do A.M Mareichev xác lập

năm 1965 với tuổi Silur Ông cho rằng hệ tầng Đại Giang có quan hệ chuyển tiếp trên thành tạo flys hệ tầng Long Đại Nguyễn Xuân D-ơng trên cơ sở hoá thạch đã mô tả quan hệ không chỉnh hợp của hệ tầng Đại Giang với hệ tầng Long Đại (1997)

Hệ tầng Đại Giang ở Quảng Bình có khối l-ợng không lớn, bao gồm chủ yếu

là trầm tích lục nguyên hạt mịn, có carbonat và phần lót đáy có cuội kết cơ sở phủ bất chỉnh hợp lên trên hệ tầng Long Đại

- Hệ Silur, thống th-ợng - Devon, thống hạ

+ Hệ tầng Huổi Nhị (S2-D1 hn)

Hệ tầng Huổi Nhị có diện phân bố hẹp ở phía Bắc vùng Phong Nha - Kẻ Bảng

Hệ tầng có thành phần đơn điệu, chủ yếu bao gồm các trầm tích lục nguyên nh- cát kết, đá phiến sericit xen bột kết Trong đá của hệ tầng, đặc biệt là trong các trầm tích lục nguyên hạt mịn phong phú di tích thực vật nhỏ, tuổi Devon sớm (theo xác định của Nguyễn Chí H-ởng và giáo s- Cai C Y Viện Địa chất và Cổ sinh Nam Kinh, Trung Quốc)

Ranh giới d-ới của hệ tầng ch-a quan sát đ-ợc, ranh giới trên là ranh giới chéo với hệ tầng Huổi Lôi

- Hệ Devon, thống hạ

+ Hệ tầng Rào Chắn (D1 rc): Hệ tầng Rào Chắn do Trần Tính và nnk lập (

1979) ở tờ bản đồ Hà Tĩnh - Kỳ Anh Trong phạm vi tỉnh Quảng Bình, trầm tích của

hệ tầng chỉ lộ ra ở th-ợng nguồn Rào Quạt, Khe Lớp, Lâm Sun, Ngọn Rào - Đèo Lý Hoà với diện tích khoảng 130 km2 Thành phần thạch học cấu tạo hệ tầng chủ yếu là cát kết thạch anh dạng quaczit, đá phiến sét thạch anh, sét vôi, bột sét vôi, đá vôi sinh vật chứa san hô Bề dày hệ tầng khoảng 1300 m

Hệ tầng phủ chỉnh hợp trên hệ tầng Đại Giang và chuyển lên hệ tầng Bản Giàng

+ Hệ tầng Tân Lâm (D1 tl) : Hệ tầng Tân Lâm do Đinh Minh Mộng xác lập

năm 1978 Thuộc vào khu vực Quảng Bình, hệ tầng Tân Lâm bao gồm các diện lộ

không lớn ở khu vực Lệ Thuỷ Trên bình đồ chúng có quan hệ khá khăng khít với các

đá vôi hệ tầng Cù Bai Trong phạm vi tỉnh Quảng Bình, các diện lộ hệ tầng Tân Lâm tạo nên 1 dải ở phía đông huyện Lệ Thuỷ và Quảng Ninh, phủ bất chỉnh hợp lên trên

hệ tầng Đại Giang và Long Đại Thành phần chủ yếu là cát kết hạt vừa đến nhỏ xen bột kết và đá phiến sét phân lớp dày, chuyển lên trên là bột kết xen đá phiến sét màu

đỏ, các lớp mỏng thấu kính đá vôi Bề dày chung của hệ tầng 600 - 900 m

Dựa vào đặc điểm thạch học có thể mô tả và phân biệt hai phụ hệ tầng:

Phụ hệ tầng Tân Lâm 1 (D1 tl 1): Thành phần của phụ hệ tầng này gồm cát kết hạt lớn chứa sạn phân lớp dày (trên 1m) xen với các lớp cát kết hạt nhỏ, bột kết và lớp mỏng đá phiến sét Các đá cát kết thạch anh hạt lớn lẫn sạn phân lớp khá dày và rất cứng rắn do bị quarsit hoá

Phụ hệ tầng Tân Lâm 2 (D2 tl 2): Phụ hệ tầng này có quan hệ chuyển tiếp với phụ

hệ tầng Tân Lâm 1 Thành phần gồm bột kết, sét kết, sét bột kết xen các lớp cát kết hạt nhỏ đến vừa, phân lớp trung bình Phần trên cùng của phụ hệ tầng 2 có quan hệ chuyển tiếp dần với các đá carbonat hệ tầng Cù Bai

- Hệ Devon, thống hạ - trung

+ Hệ tầng Bản Giằng (D1 - D2 e bg): Hệ tầng do Trần Tính xác lập (1977) theo

mặt cắt khe Rào Chắn chảy qua Bản Giàng có tuổi eifel Sau đó, phân vị đ-ợc sử dụng rộng rãi trong các văn liệu địa chất với tuổi Devon sớm - giữa Hệ tầng có thành phần chủ yếu là trầm tích lục nguyên, đ-ợc chuyển tiếp từ hệ tầng Rào Chắn, phía trên chuyển tiếp lên hệ tầng Mục Bài đ-ợc quan sát ở nhiều nơi nh- Cao Quảng,

Đoạn Ba, Cát Đằng Thành phần thạch học hệ tầng gồm cát kết thạch anh, bột kết ít khoáng, bột kết thạch anh, sét kết, sét bột kết màu xám tro, dày 490-760m; các đá cát kết, sét kết phân lớp xiên chéo chứa Cá cổ ở đèo Lý Hoà tạm xếp vào hệ tầng ((D1-2

bg ?)

- Hệ Devon, thống trung, bậc givet

Hệ tầng Mục Bài (D2 g mb): Hệ tầng Mục Bài đ-ợc Trần Tính và nnk xác lập

(1978) Chúng kéo thành dải hẹp từ Thanh Lạng, Qui Đạt đến hạ l-u sông Rào Nậy

Hệ tầng chia làm 3 tập khá rõ: Tập d-ới: sét vôi, vôi sét, vôi silic, đá vôi màu đen đến xám đen; Tập giữa: cát kết, phiến sét, sét vôi màu xám vàng đến xám lục; Tập trên:

đá vôi màu đen Bề dày chung của hệ tầng khoảng 450 - 500 m

các đá cát kết ở Minh Lệ chứa thực vật và cát kết phân lớp xiên chéo chứa Cá cổ ở

đèo Lý Hoà với tên là hệ tầng Động Thờ (t-ơng đ-ơng Đông Thọ) tuổi Givet muộn

Bề dày của hệ tầng thay đổi từ 150 - 550 m Thành phần thạch học hệ tầng gồm cát kết thạch anh, cát kết thạch anh dạng quarzit, cát kết ít khoáng, cát bột kết thạch anh màu xám tro, xám sáng xen ít lớp cát bột kết ít khoáng, sét kết và sét kết chứa vật chất than, dày 150 - 550 m

+ Hệ tầng Cù Bai (D2-3 cb): Hệ tầng Cù Bai do Nguyễn Xuân D-ơng xác lập

năm 1971 để chỉ cho các đá carbonat mà Dovjicov A.E và các đồng nghiệp (1965)

đã mô tả là trầm tích Givet-Frasni Thuộc phạm vi vùng Quảng Bình các trầm tích carbonat hệ tầng Cù Bai bao gồm các loại đá vôi, dolomit, dolomit vôi, sét vôi và có quan hệ chỉnh hợp với hệ tầng Tân Lâm Các diện lộ tiêu biểu đ-ợc thấy tại khu vực

Lệ Ninh, Lệ Thuỷ Bề dày hệ tầng 500 - 600 m

- Hệ Devon, thống th-ợng

+ Hệ tầng Bằng Ca (D3 fr bc): Hệ tầng có diện phân bố hẹp th-ờng tạo dải nằm

kề với hệ tầng Đông Thọ và đ-ợc chuyển tiếp từ hệ tầng Đông Thọ Hệ tầng có thành phần chủ yếu là đá phiến sét, đá phiến silic, bột kết silic, đá phiến sét silic xen ít lớp cát kết, cát bột kết thạch anh phân lớp mỏng màu xám, xám đen, đôi nơi ở phần trên của mặt cắt xen lớp mỏng mangan màu nâu đen, bề dày hệ tầng là 100 - 240 m Mặt cắt đặc tr-ng đ-ợc theo dõi ở vùng Ngọc Lâm, Cao Quảng

- Hệ Devon, thống th-ợng - Hệ Carbon, thống hạ

+ Hệ tầng Xóm Nha (D3 - C1xn): Trong phạm vi loạt tờ Minh Hoá, hệ tầng có

diện lộ hẹp và là phần cao nhất của mặt cắt Devon, phân bố trong các cấu trúc nếp lõm Paleozoi ở Cao Quảng, Xóm Nha, Hoá Sơn Hệ tầng gồm các đá khá đặc tr-ng

và dễ nhận biết ở thực địa, chúng đ-ợc chuyển tiếp từ hệ tầng Bằng Ca và phía trên bị các lớp sạn cát kết hệ tầng La Khê phủ không chỉnh hợp lên

- Hệ Carbon, thống hạ

Hệ tầng La Khê (C1 lk): Hệ tầng do Dovjikov A.E và đồng nghiệp (1965) xác

lập theo mặt cắt ở lân cận ga La Khê để mô tả tầng lục nguyên - silic - sét than - đá vôi màu đen chứa Huệ biển, Trùng lỗ tuổi Carbon sớm và đ-ợc giới hạn hai gián

đoạn địa tầng, ở phía d-ới và trên của hệ tầng Hệ tầng có hai phần rõ ràng: d-ới là lục nguyên và trên là đá vôi Hệ tầng có đặc điểm thạch học là cát sạn kết, đá phiến sét, sét than, bột kết, đá phiến silic, silic xen ít lớp mỏng đá vôi, đá vôi silic và có mặt cắt khá phổ biến ở nhiều nơi Dày 180 - 270 m

- Hệ Carbon - Hệ Permi

Hệ tầng Bắc Sơn (C - P bs): Hệ tầng Bắc Sơn đ-ợc Nguyễn Văn Liêm xác lập (

1979) theo các mặt cắt vùng Bắc Sơn (Đông Bắc Bộ) để mô tả tầng đá vôi chứa hoá thạch Trùng lỗ có tuổi từ Carbon sớm đến Permi giữa (C1-P2) Trong phạm vi tỉnh

Quảng Bình, hệ tầng Bắc Sơn tạo dạng địa hình cacxtơ rộng lớn của khối đá vôi Kẻ Bàng, Khe Trung, Rào Nậy (Tây Quảng Bình) Các trầm tích của hệ tầng rất đơn điệu chủ yếu là đá vôi màu xám sẫm, xám sáng phân lớp dày có cấu tạo trứng cá kết tinh yếu chứa phong phú hoá thạch trùng lỗ, trùng thoi

- Hệ Permi, thống th-ợng

Hệ tầng Khe Giữa (P3 kg): Hệ tầng do Lê Hùng (1984) mô tả lần đầu tiên với

khái niệm là điệp theo mặt cắt chuẩn ở Khe Giữa Hệ tầng Khe Giữa lộ ra không nhiều ở vùng đá vôi Kẻ Bàng Bề dày chung của hệ tầng khoảng 120 m Ranh giới d-ới của hệ tầng không quan sát đ-ợc

- Hệ Permi không phân chia

Hệ tầng Động Toàn (P đt?): Hệ tầng Động Toàn đ-ợc Vũ Mạnh Điển và đồng

nghiệp xác lập năm 1997 trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 loạt tờ H-ơng Hoá Có thể nói đây là một trong những phát hiện tốt về địa chất của miền Trung Trung Bộ, nó làm thay đổi một số quan niệm về lịch sử phát triển địa chất khu vực trong thời kỳ Paleozoi đến đầu Mesozoi của toàn vùng Nhìn chung hệ tầng Động Toàn bao gồm tập hợp các đá phun trào có thành phần từ andesit đến andesitodacit, một khối l-ợng không lớn các phun trào acit cùng các đá tuf, tuf dung nham aglomerat

b) Giới Mesozoi

- Hệ Trias, thống trung, bậc Anisi

Hệ tầng Đồng Trầu (T2 a đt): Hệ tầng do Dovjikov A.E., (1965) xác lập theo

mặt cắt Đồng Trầu (Nh- Xuân, Thanh Hoá)

Hệ tầng thành dải hẹp lộ ra chủ yếu ở phía bắc đứt gãy Rào Nậy Thành tạo nên hệ tầng gồm 2 phụ hệ tầng: Phụ hệ tầng d-ới (T2a đt1): phân bố thành 3 dải chính Hoành Sơn- Đèo Ngang, Hùng Sơn - Sông Roòn và dải chạy dọc bờ trái sông Rào Nậy Thành phần gồm cuội kết cơ sở, cát kết, tro núi lửa, cát kết tuf Bề dày của phụ hệ tầng d-ới đạt 1500 - 1700 m; phụ hệ tầng trên (T2 a đt): lộ ra thành 2 dải Cổ

Cang - Khe Nét và Quán B-ởi - ngọn Khe Trong Thành phần chủ yếu là các đá vụn thô nguồn gốc lục địa nh- cát bột kết, đá phiến sét đôi khi xen thấu kính đá vôi nhỏ Tổng bề dày của phụ hệ tầng trên đạt 1500 m

Hệ tầng phân bố ở Đông Bắc đứt gãy Rào Nậy Quan hệ trên và d-ới của hệ tầng ch-a quan sát đ-ợc Các thành tạo của hệ tầng ở đây chủ yếu là các trầm tích-phun trào, phun trào thực sự; tuy nhiên không loại trừ sự có mặt của các đá t-ớng á phun trào Mặt cắt của hệ tầng đ-ợc mô tả dựa vào một số mặt cắt chính: Mỹ C-ơng, Tiên Lãng - Trung Thuận thuộc tờ Xóm Cầu, trong đó mặt cắt Mỹ C-ơng đ-ợc đo vẽ chi tiết Theo đặc điểm thạch học các trầm tích của hệ tầng trong nhóm tờ, có thể chia thành 3 phụ hệ tầng:

Phụ hệ tầng d-ới (T2 a đt 1): Bột kết xen cát kết, cát bột kết chứa vật liệu núi lửa,

đá phiến sét, đá phiến sét-silic, chứa Lingula tenuissima, Unionites sp., (tài liệu bản

đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000) Dày > 200m

Phụ hệ tầng giữa (T2 a đt 2): Ryolit porphyr, ryodacit porphyr xen các lớp, thấu kính cát sạn kết tuf, bột kết tuf, tuf phun trào acid Dày 700-790m

Phụ hệ tầng trên (T2 a đt 3): Cát kết hạt không đều chứa thành phần phun trào, bột kết, sét bột kết, ít lớp đá vôi sét màu xám lục Trong sét bột kết chứa Costatoria pahangensis, Unionites sp., đôi nơi, phần thấp là sạn kết chứa vật liệu núi lửa Dày 250-350m

- Hệ Trias, thống th-ợng, bậc Nori-Reti

Hệ tầng Đồng Đỏ (T3 n-r đđ): Phân vị "Tầng Đồng Đỏ" do Dovjikov A.E., (1965) xác lập để mô tả các trầm tích lục nguyên chứa than vùng cùng tên ở Hà Tĩnh, tuổi Jura sớm (J1 đđ)

Trong nhóm tờ, hệ tầng Đồng Đỏ lộ với một diện tích rất nhỏ, ở những chỏm

đồi thấp vùng Minh Cầm, lấp đầy trong trũng dạng địa hào rìa đứt gãy Rào Nậy Mặt cắt lộ rất xấu và không liên tục, có thành phần chủ yếu là bột kết, sét kết xen ít lớp cát kết; đá phong hoá có màu nâu, vàng nhạt, phân lớp mỏng, có thế nằm dốc đứng

20 - 300 < 70 - 900

- Hệ Jura, thống hạ - trung

Hệ tầng Bãi Dinh (J1-2 bd): Các trầm tích Jura hạ - trung hệ tầng Bãi Dinh lần

đầu tiên đ-ợc các tác giả mô tả và thể hiện trên bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 nhóm

tờ Minh Hoá Diện phân bố của hệ tầng dọc theo Đ-ờng 12A từ bản Y Leng đến đèo

Mụ Giạ mở rộng về phía biên giới Việt - Lào

Kết quả đo vẽ nhóm tờ Minh Hoá xác nhận trật tự mặt cắt khá rõ đ-ợc bắt đầu

từ lớp cuội kết vôi cơ sở phủ không chỉnh hợp góc trên các trầm tích Paleozoi chuyển lên là sự xen kẽ các lớp trầm tích lục nguyên, lục nguyên-carbonat (đá vôi vi hạt, đá vôi có cấu tạo trứng cá) màu xám lục, xám xanh, xám đen và trên cùng là các lớp lục nguyên có vôi màu tím, chứa Chân rìu n-ớc ngọt và chúng lại bị phủ không chỉnh hợp địa tầng bởi lớp cuội kết vôi có màu nâu đỏ, có biểu hiện chứa đồng thuộc hệ tầng Mụ Giạ (J3-K1 mg) Diện lộ của hệ tầng chủ yếu ở phía Tây đứt gãy Đ-ờng 12A

và phân bố ở độ cao từ 100-700m

-Hệ Jura, thống th-ợng - Hệ Kreta, thống hạ

-Hệ tầng Mụ Giạ (J3 - K1 mg): Hệ tầng do Trần Đức L-ơng, Nguyễn Xuân Bao

(1988) xác lập để mô tả các trầm tích "màu đỏ" ở khu vực đèo Mụ Giạ (phía Tây

đ-ờng 12) mà tr-ớc đây xếp vào trầm tích Kreta không phân chia (DovjiKov A.E., 1965) hoặc Kreta muộn (Vũ Khúc, 1991) thuộc tờ Bãi Dinh + Minh Hoá Các trầm

tích của hệ tầng phân bố chủ yếu ở phần cao địa hình thuộc các suối nhánh chảy ra sông Rào Cái và suối N-ớc Rụng, độ cao 700 - 2017 m Dựa vào hai lớp cuội kết (cuội kết cơ sở và gian tầng) mới phát hiện để phân hệ tầng thành 2 tập : Phần d-ới: chủ yếu là các trầm tích hạt thô gồm cuội kết, cát kết xen lớp kẹp sỏi kết, sạn kết ; Phần trên: là các trầm tích hạt mịn chủ yếu gồm bột kết xen ít cát kết và sét kết Bề dày chung của hệ tầng khoảng 950 - 1000 m

c) Giới Kainozoi

- Hệ Đệ tứ

- Tàn tích, s-ờn tích Pleistoxen sớm- giữa (Q1 1-2 ): bắt gặp chúng phân bố ở Long Đại, Mỹ Đức, Bản Cừ d-ới dạng các đồi thoải kèo dài ph-ơng Tây Bắc - Đông Nam Các trầm tích này là sản phẩm phong hoá của đá gốc trong khu vực bao gồm cát, sét, sỏi, tảng lăn, laterit Chiều dày 11 m

- Trầm tích Đệ tứ không phân chia (Q): phân bố rộng rãi th-ờng thấy dọc theo các sông vùng núi d-ới dạng các bãi bồi thành phần tảng, cuội, sỏi, cát ngoài ra còn

có các thành tạo có nguồn gốc aluvi, deluvi, proluvi phân bố hạn chế ven chân núi và s-ờn núi [65]

2.4.1.2 Các thành tạo Magma xâm nhập:

Trong phạm vi miền Tây tỉnh Quảng Bình, các thành tạo magma xâm nhập phân bố với khối l-ợng không nhiều, chúng đ-ợc xếp vào các mức tuổi Paleozoi và Mesozoi [65]với các phức hệ tiêu biểu nh- sau:

a) Phức hệ Tr-ờng Sơn (Ga C 1 ts)

Phức hệ Tr-ờng Sơn tạo các khối Tr-ờng Sơn (Kim C-ơng), khối Đồng Hới và Bản Thô với thành phần thạch học đặc tr-ng là granit biotit, granodiorit, tonalit biotit, granitoid, granit hai mica, granit sáng màu và các đá mạch aplit, pegmatit

Khối xâm nhập granit phân bố về phía Tây Bắc thị xã Đồng Hới và tạo nên các dãy núi lớn Ba Rền, U Bò có độ cao trên 1000 m

b) Phức hệ Quế Sơn (GD i P 2 - T 1 qs)

Các thành tạo xâm nhập phức hệ Quế Sơn phân bố hạn hẹp với 1 khối duy nhất thuộc phạm vi huyện Lệ Thuỷ trên tờ Tân Ly Chúng nằm ở th-ợng nguồn khe Tăng

Ký - một nhánh của sông Long Đại

Khối Tăng Ký có dạng t-ơng đối đẳng th-ớc, chiều dài khoảng 10 km, chiều rộng khoảng 4 km Địa hình núi cao phân cắt mạnh, độ cao tuyệt đối vào khoảng 300

đến 400 m Ngoài ra, xung quanh khối còn có một số vệ tinh nhỏ bóc lộ không đều

Pha 2: gồm granodiorit, granit horblen

Pha 3: gồm granit biotit, granit horblen-biotit

c) Phức hệ á phun trào Hoành Sơn (Ga T 2 ahs)

Các thành tạo á phun trào Hoành Sơn có mối quan hệ phân bố không gian gắn liền với các thành tạo trầm tích và phun trào hệ tầng Đồng Trầu Thành phần của phức hệ bao gồm hai t-ớng Đó là t-ớng họng và t-ớng á phun trào

T-ớng họng thành phần riolit porphyr và tuf riolit T-ớng á phun trào thành phần gồm dacit, riolit porphyr có hypersten, felsit

Trên bản đồ, phức hệ Hoành Sơn có diện phân bố tập trung tạo nên 1 dải ph-ơng á vĩ tuyến từ đèo Ngang đến Quảng Hợp với chiều dài khoảng 20 km, chiều rộng từ 2 - 3 km đến 5 - 6 km Khối có ranh giới chuyển tiếp với các trầm tích phun trào hệ tầng Đồng Trầu

d) Phức hệ Sông Mã (G T 2 sm)

Phức hệ Sông Mã đặc tr-ng bởi tập hợp các đá granitoit cùng nguồn với phức

hệ Hoành Sơn Sự khác biệt giữa chúng chính là điều kiện độ sâu thành tạo

Trên bình đồ, phức hệ lộ ra trên diện khá rộng tạo nên 1 dải kéo dài ph-ơng Tây Bắc - Đông Nam khoảng 25 km từ thôn Lam Sơn đến khu Kim Lũ Chiều rộng của khối dao động từ 1 km đến 3 km Khối có dạng một thấu kính xuyên cắt các đá trầm tích hệ Devon và các đá phun trào hệ tầng Đồng Trầu Thành phần thạch học bao gồm các đá granit dạng nổi ban và một ít granophyr

cà nát mạnh

Khối Tây Khe Vong nằm về phía Tây khối Khe Nét khoảng 8 - 9 km Một phần của khối nằm trên đất Hà Tĩnh Diện tích của khối vào khoảng 12 - 15 km2 Thành phần thạch học của khối t-ơng đối đơn giản gồm các đá granit sáng mầu và granit hai mica thuộc pha 2 Khối Tây Khe Vong cũng xuyên cắt và gây biến chất các

đá trầm tích hệ tầng Sông Cả