Trượt đất và các hiện tượng liên quan

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 3/3/2012 ‹#› TRƯỢT ĐẤT & CÁC HIỆN TƯỢNG LIÊN QUAN NHÓM 09 I. Qúa trình dốc và sự ổn định dốcII. Nguyên nhân trượt đấtIII. Phân loại trượt đấtIV. Dấu hiệu nhận biết trượt đấtV. Tác hại của trượt đấtVI. Cách giảm thiểu trượt đấtVII. Các hiện tượng liên quanVIII. Tóm tắt I. Qúa trình dốc và sự ổn định dốc 1. Qúa trình dốc: Dốc là hình dạng thông thường nhất của cảnh quan, địa hình. Vật chất trong phần lớn các dốc luôn di chuyển xuống với tốc độ khác nhau từ không thể cảm nhận đất đá đến sạt lỡ ầm ầm với 1 tốc độ dữ dội Dốc có 4 thành phần: Dốc lồi ( a convex slope) hay đỉnh (crest) Mặt gần như thẳng đứng – free- face (vách đá) Mảnh vỡ dốc ( a debris slope) ở khoảng chừng 30 đến 35o Dốc thấp lõm ( a concave slope) hay wash slope. Tất cả các dốc được xếp bởi 1 hay nhiều thành phần, và khác với quá trình dốc là liên kết với 1 thành phần. Ở các sườn dốc cao hơn, đất được hình thành từ đỉnh hay từ wash slope, không như trên mặt tự do, thời tiết được mang theo bởi sự ăn mòn nhanh của các vật liệu. Ở các dốc lớn hơn,đất sẽ dày ở phần đỉnh và đáy của dốc và mỏng ở phần giữa của sườn dốc, nơi mà quá trình dốc xuống diễn ra 1 cách nhanh chóng. Sự di chuyển của các vật liệu ở phần giữa như nối các tích tụ tại đó. 2. Trượt đất là gì? Trượt đất là một hiện tượng địa chất đề cập đến sự chuyển động của một phần nền đất này so với phần nền đất khác theo một bề mặt. Trượt đất có thể hiểu là sự di chuyển khối trên đỉnh của một bề mặt dốc không ổn định. 3. Ổn định dốc   Lực kháng trượt là là lực chống lại sự trượt ( còn gọi là sức trượt cắt – shear strength) Lực gây trượt là lực làm cho các vật liệu di chuyển xuống dốc (còn gọi là ứng suất cắt – shear stress) S: sức trượt cắt trong đất sét trong 1 đơn vị diện tích ( N/m2) L: chiều dài mặt phẳng trượt (m) T: bề dày trượt(m) W: trọng lực (N) Hệ số ổn định càng lớn thì trượt khó xảy ra Nguyên nhân trượt đất 1. Tự nhiên a. Nước ( đóng vai trò chủ yếu) Sự rò rỉ nước từ nguồn nhân tạo chẳng hạn như hồ chứa, hệ thống tự hoại, các kênh rạch dưới dòng vào sườn dốc  các hố nước rỗng phát triển ở dốc liền kề  giảm phản lực. Nước nhanh chóng rút xuống, sự hạ thấp nhanh chóng của hồ chứa nước hay sông sự phân phối bất thường của các hố nước rỗng giảm phản lực, tăng lực truyền. Nước góp phần hóa lỏng tự phát của đá trầm tích giàu đất sét hay đất sét dày. Khi bị khấy động, đất sét có thể mất đi cường độ biến dạng, nó bị hóa lỏng vả chảyxảy ra trượt đất Mưa nhiều tỉ lệ xâm nhập bề mặt (vadose) không bão hòa của đất hay colluvium vượt quá tỉ lệ thấm sâu trong đất dưới colluvium phản lực giảm nhanh chóng- khi mà hệ số ổn định bé hơn 1. Sự tăng áp lực nước trên độ nghiêng vật liệu địa hình mất ổn định mái dốc b. Thực vật Mất đi hay thiếu các kết cấu thực vật để giữ đất, dinh dưỡng trong đất và kết cấu đất. c. Thời gian Lực trong dốc luôn thay đổi theo thời gian. Ví dụ, cả lực truyền và phản lực có thể thay đổi theo mùa, làm thay đổi vị trí nước. Nó sẽ thay đổi nhanh hơn vào thời tiết ẩm ướt, phản ánh sự tăng tần số trượt đất hay sự kéo theo của thời tiết ẩm ướt. Trong 1 dốc khác, sự giảm tiếp tục của phản lực xảy ra theo thời gian, gắn kết với thời tiết, sự gắn kết trong vật liệu dốc, hay sự tăng của áp lực nước từ điều kiện tự nhiên hay nhân tạo. Dốc có thể trở nên kém ổn định hơn theo thời gian. Hệ số ổn định dốc có thể giảm đi theo thời gian, nó là nguyên nhân làm hỏng các kế hoạch của các hạt trong dốc, làm giảm ma sát nội bộ và cường độ của các vật liệu. d. Một số nguyên nhân khác: Xâm thực chân sườn dốc bởi sông hay sóng biển Hoạt động của sinh vật: Sự đào bới của động vật. Sự phát triển của rễ cây. Sự phân rã của hệ thống rễ. Do phong hóa: Sự phân rã cơ học của đá dạng hạt. Lấy đi chất gắn kết trong đá dạng hạt. Làm khô đất sét. Đặc biệt là do quá trình Karst Động đất làm tăng tải trọng trên sườn dốc, làm mất ổn định dốc, gây ra trượt đất Núi lửa phun 2. Nhân tạo: do tác động của con người a. Khai thác rừng Nơi mà những hoạt động khai thác rừng được quan sát trong khoảng 20 năm trên nền địa hình vững chắc thì không gia tăng trượt đất, còn ở những vùng đất yếu, nền đất không ổn định thì gia tăng trượt dất và xói mòn nơi đất rừng bị khai thác gỗ. b. Đô thị hóa Tập quán của con người và sự quan tâm đến sinh cảnh là nguyên nhân hầu hết gây trượt đất trong khu vực đô thị nơi có mật độ dân số lớn cũng như nhiều đường xá, nhà cửa và khu công nghiệp. Cấu trúc của những con đường trong khu vực cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng, hệ thống thoát nước, sự di chuyển của mạch nước ngầm bị gián đoạn, ảnh hưởng đến sự sắp xếp khối lượng của lớp vỏ. c. Và một số nguyên nhân khác Các hoạt động khai thác ( than, mỏ...) Các công trình điều chỉnh mái dốc hoặc chất tải thêm trên mái dốc Rung động từ nhà máy, giao thông, dùng vật liệu nổ. III. Phân loại 1. Theo tính chất, quy mô: có 4 loại Trượt xoay là trượt di chuyển trên một mặt trượt cong, dịch chuyển theo trục song song với dườn dốc. Khi xảy ra trượt xoay, phần đầu của khối di chuyển xuống phía dưới và xoay ở lưng của khối trượt. 2. Theo kiểu dịch chuyển: có 2 loại a. Trượt xoay Trượt tịnh tiến là khối trượt dịch chuyển trên một mặt phẳng có kết cấu yếu như đứt gãy, vết nứt, lớp sét, đá mềm trượt trên bề mặt đá cứng và phần đá cứng trải tách ra do sự di chuyển bên dưới lớp đá mềm. Trượt tịnh tiến tồn tại nếu nó còn nằm trên mặt dốc nghiêng và khối dẫn động vẫn tồn tại. Ngược lại trượt xoay chỉ dịch chuyển được một khoảng cách ngắn. b. Trượt tịnh tiến Kết dính với nhau thành một khối trượt Vụn vỡ ra thành nhiều mảnh hình thành dòng đất đá IV. Dấu hiệu nhận biết trượt đất Sự xuất hiện những kẻ nứt hình vòng cung ven mép vách dốc hay trên sườn, trên nền nhà cửa. Hiện tượng đường sắt bị uốn cong Sự xuất hiện hay biến mất các mạch nước ngầm Sự thay đổi lưu lượng cùa nguồn nước V. Tác hại của trượt đất Trượt đất gây thiệt hại nặng nề về con người lẫn kinh tế Trận sạt lở đất ở một mỏ vàng, thị trấn Pantukan, tỉnh Compostela Valley thuộc đảo Mindanao (Philippines) vào lúc 4h ngày 5/1/2012: 25 người chết 16 người bị thương 150 người mất tích Trận lở đất kinh hoàng tàn phá vùng phía Bắc Rio de Janeiro, Brazil ngày 14/1/2011: Hơn 470 người đã thiệt mạng Gần 14.000 người đã mất hết nhà cửa Vụ sạt lở núi phủ lấp đường trên quốc lộ 6, đoạn thuộc xã Đồng Bảng, Mai Châu (Hòa Bình) vào ngày 16/2/2012: khiến 2 người chết và làm tắc đường Đập Tam Hiệp trữ nước, người dân khu vực đã ghi nhận nhiều trận địa trấn. Ngoài ra mực nước trong đập chênh lệch lên tới 30m/năm khiến cho việc lở đất diễn ra Để tránh những hậu hoạ to lớn, chính quyền nên phá bỏ con đập 24 tỷ USD này nếu không muốn giấc mộng vàng sẽ biến thành cơn ác mộng. Tháo khô nước ở sườn dốc Phủ xanh sườn dốc, đặc biệt trồng các cây có rễ dài. VI. Cách giảm thiểu trượt đất Tạo đê chắn ở chân khối trượt. Làm những chốt, then (như chốt cửa) Dỡ bỏ tải trọng trên bờ vách bằng cách bạt mài dốc, phá bỏ lớp đất đá nằm trên bề mặt có rủi ro trượt tiềm ẩn như lớp sét ở mặt phân lớp, mặt khe nứt… Nguy cơ cụ thể( Rs) với cường độ xác định của trượt đất là: Rs = E*H*V E: yếu tố của rủi ro trong vùng ( giá trị tài sản, xã hội, kinh tế...) H: khả năng trượt đất với cường độ cụ thể trong thời gian cho trước V: hệ số thiệt hại Các quy định cho bề mặt và cấp thoát nước bề mặt. Loại bỏ các vật liệu độ dốc không ổn định (phân loại). Lên kế hoạch sử dụng đất một cách hợp lí Kiểm tra các điều kiện địa chất thường xuyên Ngoài ra còn một số biện pháp: VII. Các hiện tượng liên quan Tuyết lở là một dạng chuyển động nhanh xuống dốc núi của tuyết. Nếu nhiều đá, đất, và cây kết hợp, nó có thể giống như một mảnh tuyết lở. Giống như lở đất, lở tuyết là thứ cản trở xe và chống lại các lực trên dốc. Tuyết lở gần núi Everest Sự lắng động là sự chìm xuống nhanh chóng của khoáng vật Trái Đất. Tương tác giữa điều kiện địa chất và hoạt động của con người là nhân tố trong nhiều lắng đọng. Hầu hết lắng đọng được gây ra bởi sự thu hồi chất lưu từ dưới mặt đất hay sự sụp đổ của bề mặt đất, và đá lắp đầy chỗ trống ấy. Độ sâu tuyết trong vùng runout của một trận tuyết lở lớn xảy ra trên núi Shasta phía Nam, California vào ngày 1 tháng 1 năm 1997 Vụ lỡ tuyết ướt vào đầu mùa xuân ở Alaska VIII. Tóm tắt Trượt đất và các hiện tượng liên quan là nguyên nhân đáng kể dẫn đến sự biến mất sự sống. Mặc dù đây là những hiện tượng tự nhiên nhưng tần suất xuất hiện của nó lại phụ thuộc vào hoạt động của con người. Dạng địa hình thường gặp nhất là sườn núi. Các loại vật liệu có thể di chuyển với tốc độ khác nhau trên dạng địa hình này, chúng có thể trườn nhẹ hoặc trượt dồn dập với tốc độ đáng kể. Một sườn núi có thể bao gồm một hay nhiều phần tử cấu thành, bao gồm những gợn nhấp nhô, mặt bằng phẳng, sườn trơn, những mảnh vụn... sự có mặt của các phần tử này liên quan đến khí hậu, loại đá là những nhân tố tác động đến quá trình hình thành các sườn núi. Các vật liệu trái đất chảy, trượt hoặc rơi trên các sườn núi. Trượt đất xảy ra có sự kết hợp của quá trình chảy và trượt các vật liệu. Tác nhân gây ra trượt đất được xác định bởi một vài các yếu tố: loại vật liệu, địa hình, khí hậu, thảm thực vật, nước và thời gian. Nguyên nhân của hầu hết các vụ trượt đất là do sự tương tác giữa lực làm cho vật liệu trượt và lực chống lại sự di chuyển của vật liệu. Thường lực làm di chuyển chủ yếu do khối lượng của vật liệu, còn lực cản sinh ra do sự biến dạng của vật liệu. Hệ số ổn định của một sườn núi là tỉ số giữa lực cản và lực làm di chuyển vật liệu. Nếu tỉ số lớn hơn 1 thì sườn núi được coi là vững chắc. Loại đất và đá trên núi ảnh hưởng đến cả dạng và tần số của các trận lở đất. Nước cũng góp phần quan trọng trong việc gây nên các trận trượt đất. Các dòng nước, hồ hay đại dương làm xói mòn các chân núi, làm tăng lực di chuyển các vật liệu. Mực nước tăng làm tăng khối lượng của lớp vật liệu nhưng việc tăng áp lực của nước làm giảm lực cản lên sự di chuyển của vật liệu. Sự tăng áp lực của nước xảy ra trước các trận trượt đất và trong thực tế, nhiều trận trượt đất chính là hậu quả của việc tăng áp lực của nước lên các vật liệu một cách quá mức. Tác đông của con người đến cường độ và sự thường xuyên của các trận lở đất có thể nói từ mức độ không đáng kể đến vô cùng lớn.Ở những nơi lở đất xảy ra mà không phụ thuộc vào tác động của con người, chúng ta cần phải nhận thức rõ để tránh những khu vực nguy hiểm hoặc đưa ra các biện pháp phòng ngừa, bảo vệ. Ở những nơi mà hoạt động của con người làm tăng số lượng cũng như sự khốc liệt của các trận lở đất, chúng ta phải giảm thiểu rủi ro này đến mức thấp nhất. Trong một số trường hợp, những đập nước, hồ chứa được xây dựng để làm tăng sự di chuyển nước ngầm vào trong núi. Hoạt động đốn gỗ ở những sườn núi không bền chắc sẽ làm tăng xói mòn đất. Ở những vùng đô thị. hóa, việc quy hoạch các đồi núi để phát triển cũng làm tăng sự xói mòn. Để giảm tối đa mối nguy hiểm của hiện tượng sạt lở đất, cần thiết phải có sự nhận biết, phòng chống và điều chỉnh quá trình này. Phải kiểm tra, dùng phương pháp bản đồ để xác định vị trí có nguy cơ xảy ra sạt lở. Khi nhận biết được nơi có khả năng xảy ra, cần khoanh vùng, chấm điểm, từ đó giảm thiểu được mối đe dọa. Việc ngăn chặn những vụ trượt lở quy mô lớn rất khó khăn, nhưng những kĩ sư giỏi có thể làm giảm tác động đến mức nhỏ nhất, dù không thể tránh khỏi. Những kĩ thuật được sử dụng ở đây bao gồm điều khiển thoát nước, khoanh vùng thích hợp, xây dựng hệ thống chống đỡ. Việc điều chỉnh phải nhằm vào quá trình bắt đầu trượt lở, thường là đưa ra biện pháp thoát nước để làm giảm áp lực của nước lên vật liệu. Tuyết lở trên các sườn núi phủ đầy tuyết là mối đe dọa đặc biệt nghiêm trọng. Nhiều người bị thiệt mạng do lở tuyết khi đến những khu vực này để nghỉ đông. Sự thấm rút các chất lưu như dầu, nước và cả lớp dưới bề mặt của các mỏ muối, mỏ than và các mỏ kim loại khác được gọi là sự lắng đọng. Trong trường hợp các chất lưu, nguyên nhân gây ra sự lắng đọng là sự giảm áp suất các chất lưu, tao nên lớp phủ bề mặt vật liệu trái đất. Trong trường hợp là các chất rắn, sự lắng đọng là kết quả của quá trình mất đi lớp phủ bề mặt đất. Sau cùng đó là việc hình thành các khoảng trống từ quá trình hòa tan đá như đá vôi và sự sụp đổ của lớp phủ bề mặt tao nên các hố sụt. Sự am hiểu về mối đe dọa sạt lở đất của đa số mọi người là rất thấp nếu chưa từng có kinh nghiệm trước . Hơn nữa, những người dân cư trú gần những ngọn đồi cũng như vùng lũ thì rất khó tiếp cận với những thông tin về công nghệ. Nguyễn Thị Tú ThanhPhạm Thị ThuTrần Thị HiềnVũ Thị ThơmNông Hồng ThắmHoàng Thị TrangNguyễn Thị Thanh HoaĐỗ Diệu Duyên DuyênNguyễn Thị Hằng Nhóm 09 Cảm ơn thầy và các bạn đã lắng nghe