Kè Rọ đá chống sạt lở đất tại các điểm dân cư vùng núi ở Việt Nam

Kè Rọ đá chống sạt lở đất

Kè rọ đá chống sạt lở đất là một trong những giải pháp hiệu quả được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng và bảo vệ môi trường. Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng, hiện tượng sạt lở đất đã trở thành mối đe dọa lớn với các khu vực ven sông, ven biển và những vùng đồi núi. Rọ đá không chỉ đơn thuần là một cấu trúc vật lý mà còn là biểu tượng cho sự kết hợp giữa khoa học kỹ thuật và tự nhiên.

Rọ đá được thiết kế để tạo ra một lớp bảo vệ vững chắc trước sự tấn công của nước và sức ép từ đất, giúp ngăn chặn tình trạng xói mòn và sạt lở. Theo thông tin từ các nguồn tìm kiếm, rọ đá thường được sử dụng dưới dạng thảm đá để xây kè, lát mái, hay ngăn sông, điều này chứng tỏ tính đa dạng trong ứng dụng của nó. Ví dụ, tại các vùng đèo, nơi có địa hình cheo leo và dễ bị tác động bởi mưa lớn, việc thi công kè rọ đá có thể giữ cho đất không bị cuốn trôi, bảo vệ an toàn cho các công trình hạ tầng và sinh hoạt dân cư.

Một khía cạnh thú vị của việc sử dụng rọ đá là khả năng tương tác với môi trường xung quanh. Không chỉ bảo vệ đất, rọ đá còn có thể trở thành nền tảng cho sự phát triển của hệ sinh thái. Các khoảng trống giữa những viên đá có thể tạo ra môi trường sống cho các loài thực vật và động vật nhỏ, nhờ đó góp phần vào việc duy trì sự đa dạng sinh học trong khu vực. Điều này mở ra một góc nhìn mới về vai trò của các cấu trúc nhân tạo trong việc thúc đẩy sự phát triển bền vững.

Tuy nhiên, cũng cần cân nhắc rằng, mặc dù rọ đá mang lại nhiều lợi ích, nhưng nếu không được thiết kế và thi công đúng cách, chúng có thể không đạt được hiệu quả mong muốn hoặc thậm chí gây ra những vấn đề mới. Việc lựa chọn vật liệu, kích thước, và vị trí thi công là rất quan trọng; chẳng hạn như rọ đá mạ kẽm nặng có thể mang lại độ bền cao nhưng cũng cần xem xét chi phí và tác động đến môi trường xung quanh.

Cuối cùng, việc áp dụng công nghệ hiện đại trong thiết kế và thi công rọ đá có thể giúp tối ưu hóa hiệu quả của công trình. Công nghệ mới có thể cung cấp giải pháp tốt hơn trong việc xử lý và phân tích dữ liệu địa chất, từ đó đưa ra thiết kế phù hợp hơn với từng loại địa hình và điều kiện thời tiết. Sự hiểu biết sâu sắc về môi trường tự nhiên sẽ đem lại những bước tiến vượt bậc trong việc bảo vệ đất và người.

Vì sao sạt lở đất thường xuyên xảy ra ?

Việt Nam là một trong những quốc gia có lượng mưa trung bình hàng năm tương đối cao so với các nước trên thế giới. Trong đó, tại khu vực Tây – Bắc và khu vực miền Trung – là những khu vực thường xảy ra hiện tượng sạt lở đất, sụt trượt đất nặng nề nhất trên các tuyến đường giao thông, thì lượng mưa trung bình hàng năm đạt từ 3000 – 4500 mm/ năm, thuộc hàng cao nhất so với các địa phương trong cả nước.

Về điều kiện tự nhiên, khu vực Tây  – Bắc và miền Trung cũng  lại là những vùng chịu tác  động mãnh liệt của hoạt động kiến tạo cổ, với sự hình thành và tồn tại của cả một hệ thống các đứt gãy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam và Đông Bắc – Tây Nam.

Các đứt gãy có quy mô lớn ảnh hưởng đến cấu trúc địa chất của cả một vùng rộng lớn. Đất đá nằm trong cá c đới phá huỷ kiến tạo này chịu tác động của quá trình phong hoá vật lý và phong hoá hoá học diễn ra mạnh mẽ, do đó đất đá có tính chất bở rời, vò nhàu, vỡ  vụn và  điều kiện thuận lợi cho sụt trượt đất  phát sinh và phát triển.

Thiết kế tường chắn trọng lực bằng phương pháp kè rọ đá mạ kẽm

Điểm qua những thiệt hại do sạt lở đất trong những năm về trước

Báo Lao Động ngày 17/ 9/ 2004 đã đưa một tin thật sự gây bất ngờ và đau xót cho tất cả mọi người : Trận sạt lở đất núi kinh hoàng ở thôn Sùng Hoàng, xã Phìn Ngan, huyện Bat Xát (Lao Cai) vào hồi 21h ngày 13/9.

Với trên một vạn mét khối đất đá từ trên cao đổ ập xuống tạo ra chiều rộng vết trượt 100m, dài 400m đã vùi lấp hoàn toàn 4 ngôi nhà của đồng bào dân tộc Dao, 23 người chết và mất tích cùng với trâu bò, lợn, gà, thóc lúa, đồ đạc… đều bị chôn vùi trong tích tắc. Gia đình ông Chảo Sình Kinh có 6 người thì cả 6 người đều không còn ai sống sót.

Gia đình Chảo Láo Lù có 7 người thì chết 4. Gia đình Chảo Láo Sử có 4 người thì chết.

Trước đó, trong tháng 7/2004, tại Km 119+100, Quốc lộ 4D (từ Sa Pa đi Lao Cai), giữa ban ngày trong khi trời đang nắng. Sạt lở đất từ sườn núi đã đổ ập xuống một dãy nhà lán trại tại công trường của một Công ty xây dựng cầu đường.  Sạt lở đất làm chết 2 người và hất xuống suối Móng Sến làm cuốn trôi 1 xe ôtô tải và vùi lấp, làm hư hại một số xe khác.

Cũng trên tuyến đường QL4D này nhưng tại Km 119+300, vào tháng 7/ 1998, vào khoảng 10h sáng, trong lúc trời hửng nắng sau nhiều ngày mưa, sạt lở đất dạng dòng bùn đá từ trên sườn núi cao 120m.

Sạt lở đất từ trên cao bất thần đổ ập xuống làm chết 4 người đang sinh sống trong 2 căn nhà tạm dưới chân núi và vùi lấp làm chết 8 người khác đi qua đường trong khi họ đang cố gắng vượt qua đống đất sụt ngổn ngang của đợt sạt lở đất đầu tiên thì bất chợt đợt sụt tiếp sau ập đến.

Tác dụng của lớp vải địa kỹ thuật

Nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa chống sạt lở đất

Như vậy theo thống kê, cứ về mùa mưa bão hàng năm, đất trượt xảy ra ở vùng núi năm nào cũng gây nên một vài vụ vùi lấp nhà cửa và làm thiệt mạng một số hộ dân sinh sống dưới chân đồi. Từ hầu hết các vụ tai hoạ đó, các nhà nghiên cứu đất sụt của Viện Khoa học Công nghệ GTVT đã đúc kết ra được 2 dạng trượt đất cơ bản thường xảy ra tại một số điểm dân cư vùng núi như sau :

Dạng 1: Trượt đất do mất ổn định cục bộ thường xảy ra tại các khu vực dân cư sinh sống ven đường, những nơi mà người dân đã tự tổ chức khoét sâu chân đồi, bạt taluy rất dốc để tạo ra một diện tích mặt bằng cần  thiết đủ để làm nhà mặt đường dưói chân đồi.

Những nơi như vậy đã trở thành chỗ làm ăn, người dân sinh sống chủ yếu bằng nghề buôn bán nhỏ theo trào lưu đô thị hoá đang ngày càng tăng tại các vùng ven thị trấn, thị xã miền núi hiện nay. Do sườn đồi bị đào cắt mất khối chân tỳ, toàn bộ sườn đồi sẽ ở trạng thái mất ổn định cơ học.

Trong điều kiện bất lợi nhất, khi mưa kéo dài và nước ngầm hoạt động mạnh, trượt đất sẽ xảy ra và khối đất trượt sẽ vùi lấp các hộ dân làm nhà sống dưới chân đồi.

Dạng 2: Trượt đất xảy ra do đất sườn đồi bị bão hoà nước, thường xảy ra tại các khu vực dân cư sống chủ yếu bằng nghề nông, họ làm nhà trên sườn đồi hoặc dưới chân đồi nhưng lại có ruộng nương canh tác ở phía trên.

Các ruộng nương này thường xuyên được dẫn nước lấy từ khe suối về để phục vụ tưới tiêu trồng trọt. Khi khối đất sườn đồi bị bão hoà nước, khối trượt sẽ phát sinh và trượt xuống sẽ vùi lấp các hộ dân sống ở phía dưới.

Theo thống kê, khoảng 70% các vị trí trượt đất đã xảy ra trên các tuyến đường bộ có nguyên nhân giống dạng 1, đó là sườn đồi bị mất khối chân tỳ lâm vào trạng thái mất ổn định cơ học cục bộ và khoảng 25% giống dạng 2 chịu tác động trực tiếp từ nguồn cấp nước, 5% ở các dạng khác.

Dạng 1 của trượt đất vùng núi

Như đã nói ở trên, Dạng 1 của trượt đất vùng núi có nguồn gốc bắt nguồn từ sự mất ổn định cục bộ của khối đất chân taluy hay sườn đồi. Theo thống kê theo dõi của Viện Khoa học Công nghệ GTVT.

Từ những năm 1990 trở lại đây, làn sóng di dân từ các vùng nông thôn và rừng núi về tập trung làm ăn sinh sống dọc theo hai bên những tuyến đường bộ ngày càng có xu hướng tăng mạnh.

Phương kế bám mặt đường để làm ăn sinh sống, buôn bán nhỏ hoặc mở quán ăn, dịch vụ, … nhiều năm qua đã cho thấy hiệu quả rõ rệt đối với đa số người dân. Vì vậy, họ theo nhau, cứ như một sự truyền bá kinh nghiệm, các điểm dân cư tự phát xẻ chân đồi, chân núi để làm nhà bám mặt đường cứ ngày một mọc lên.

Tại các ngôi nhà này, đa số người dân chỉ quan tâm đến mặt trước nhà quay ra mặt đường, còn lưng ngôi nhà họ tựa vào vách núi ra sao thì ít người quan tâm để ý tới. Ví dụ như tại thị xã Sơn La, vào năm 1984, đường Tô Hiệu đi dưới chân đồi Khau-Cả, lúc đó chỉ như một con đường mòn, xe ôtô không qua lại được, ít người để ý tới.

Nhưng đến năm 1988-1989, con đường mòn này được thiết kế mở rộng và nâng cấp thành đường đô thị rộng 12m. Khi đó các nhà thầu đã phải hạ sâu nền đường mòn xuống 8-10m để vừa đủ khuôn đường. Thế là trong năm 1990-1991, nhiều hộ dân từ nơi khác đến đã tự ý và tuỳ tiện đào sâu thêm vào chân taluy đường từ 15-20m để nhằm tạo ra một dải đất dài 120m bằng phẳng ven đường để làm nhà mặt đường.

Như vậy, một cách ngẫu nhiên, họ đã tạo nên một vách taluy dựng đứng tại chân đồi, cao tới 15m, tiềm ẩn thế mất ổn định cơ học của cả khối đất sườn đồi. Tháng 7/ 1991, mùa mưa lũ đã diễn ra khốc liệt ở Sơn La, mực nước sông Nậm La gần đó dâng cao làm ngập mặt đường và khu vực lân cận chân đồi.

Nguyên nhân Dạng 2 của sạt lở đất trượt đất vùng núi

Dạng 2 của trượt đất vùng núi có nguồn gốc từ sự mất ổn định của chính bản thân khối đất sườn đồi do đất đá đạt đến trạng thái gần bão hoà hoặc bão hoà và khi đó sức kháng cắt của đất bị giảm xuống một cách đột ngột làm cho đất đá sườn đồi ở trạng thái sệt và sau đó đổ ập xuống dưới chân đồi như một dòng bùn đá.

Nguyên nhân chính của tình trạng này là do hệ thống tưới tiêu của người dân quá thô sơ, nước từ suối lớn đổ vào ruộng nương của dân theo hệ thống rãnh tưới một cách tự do, không hề có hệ thống điều khiển van đóng mở.

Cho nên, về mùa nước suối cạn, lượng nước từ suối lớn đổ vào các rãnh đất để tưới cho ruộng nương thường rất ít, đủ để làm ẩm đất, thích hợp cho trồng trọt. Tuy nhiên, về mùa mưa bão, nhất là khi có lũ tràn về, mực nước dòng suối lớn dâng cao đột ngột và chảy với lưu tốc mạnh, dẫn đến lưu lượng nước đổ từ suối lớn vào rãnh tưới tăng vọt và nước chảy xiết trong hệ thống rãnh đất.

Hậu quả này đã làm cho thành rãnh đất bị vỡ tại vị trí xung yếu nhất và do đó toàn bộ dòng chảy tự do từ suối lớn theo rãnh đất sẽ đổ trực tiếp xuống sườn đồi qua đoạn thành rãnh vỡ, tạo nên một bể chứa nước lớn trên sườn đồi.

Dưới tác dụng cuả trọng lực, khối lượng đất đá nằm trên lớp không thấm nước sẽ di chuyển trên bề mặt và tạo thành hiện tượng trượt đất. Hình loại trượt đất này bắt gặp tại Km 119+110 và Km 119+300 thuộc QL4D; tại Km 127+900 và Km 145+900 thuộc QL279; tại thôn Sùng Hoàng, xã Phìn Ngan, huyện Bat Xát (Lao Cai) và một số nơi khác.

Để minh hoạ cho dạng 2 của trượt đất vùng núi, có thể tham khảo bình đồ của khu vực trượt đất tại Km 119 + 300, QL4D (Sa Pa – Lao Cai), được Viện Khoa học Công nghệ GTVT lập năm 1998, nơi chịu ảnh hưởng trực tiếp của 2 hệ thống mương tưới dạng rãnh đất thiếu an toàn do dân tạo ra trên sườn đồi, đã làm phát sinh trượt đất.

Kè Rọ Đá chống sạt lở đất

Có hai loại vật liệu được sử dụng nhiều nhất trong phương pháp phòng chống sạt lở đất. Vật liệu Rọ Đá – Thảm Đá mà HƯng Phú giới thiệu trong các chuyên mục của trang. Vải địa kỹ thuật không dệt hoặc Vải địa kỹ thuật cường độ cao.

Xuất xứ của Rọ đá hoặc thảm đá trong chuyên trang Hưng Phú quý bạn có thể tham khảo ở đây:

• Rọ đá mạ kẽm bảo vệ đường quốc lộ
• Kè rọ đá chống xói mòn sông suối
• Rọ đá mạ kẽm, rọ đá bọc nhựa trong công tác lót kênh mương
• Rọ đá hộc trong công tác xây dựng tường chắn trọng lực
• Rọ đá neo trong công tác xây dựng đê đập Thủy lợi

Rọ đá và thảm đá, hoặc lưới thép xoắn kép là một vật liệu được sử dụng rộng rãi để kè chống sạt lở đất với những đặc tính được yêu thích như sau:

• Thi công lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng, tiết kiệm nhiều thời gian thi công nghĩa là tiết kiệm tiền bạc
• Tính linh hoạt trong định hình, uyển chuyển trong thiết kế, phù hợp với nhiều địa hình phức tạp, nơi khó thi công bằng cơ giới.
• Khối cấu trúc tường chắn trọng lực, hoặc mái Taluy có độ dốc cực lớn vẫn đáp ứng kỹ thuật và chống chọi được ở những nơi có địa chất phức tạp
• Rọ đá được kết hợp với Vải địa kỹ thuật, giải quyết được vấn đề thoát nước “đất thở” hoặc  tường neo trong đất.
• Rọ đá neo, kết hợp với các thảm lưới lớn có cấu trúc mõng, chống rửa trôi đất trong một thời gian dài khi thảm thực vật phát triển trên nó.

 Rọ đá và thảm đá khi thi công đúng cách, đảm bảo kỹ thuật trong sản xuất và trong lắp đặt, công trình có thể chống chịu với sự khắc nghiệt của thiên nhiên lên đến hàng trăm năm. Trong chuyên trang mà Hưng Phú giới thiệu. Rọ đá dùng trong công tác xây dựng tường chắn trọng lực và gia cố bảo vệ đường cao tốc, sườn dốc và bảo vệ đê điều. Bài viết này nhắc lại một vấn đề được tham khảo thêm trong Tạp chí địa kỹ thuật xây dựng – kết hợp cùng các giải pháp kè rọ đá chống sạt lở một cách hiệu quả.

Tài liệu được công bố này là những nghiên cứu ngoài thực địa một cách nghiêm túc. Được ghi nhận lại bởi Biên tập viên Hưng Phú ứng dụng cho Phương pháp mà chúng tôi am hiểu trong sản xuất, nghiên cứu các giải pháp bởi chuyên gia đầu ngành.

Chống sạt lở đất vùng núi ở khu dân cư dạng 1.

Phương pháp chống sụt lở đất ở dạng này là khu dân cư nằm dưới ngay chân núi, có độ cao từ 10 – 15m thậm chí cao hơn. Theo nghiên cứu đã được trình bày ở trên, dạng sụt lở đất này không cần phải có mưa lớn để đạt độ bảo hòa trong đất mới gây ra hiện tượng sụt lở. Chỉ cần địa tầng bất ổn hoặc một vài tác động nhẹ là hàng ngàn khối đất đá trên cao rơi xuống bên dưới. Phương pháp dùng lưới thép cường độ cao neo lại phía dốc chống đá rơi là phương pháp tối ưu nhất.

Còn đối với phương pháp ổn định mái dốc bằng hệ thống tecco thì sau khi phủ lưới thép cường độ cao chống ăn mòn lên bề mặt mái taluy bất ổn xong, toàn bộ bề mặt tự nhiên được giữ nguyên địa hình, nước ngầm vẫn chảy bình thường. Điểm ưu việt của hệ thống lưới thép cường độ cao này là độ bền kéo đứt của vật liệu gấp 4 lần thép thông thường. Lưới thép lâu nay đang sử dụng có cường độ khoảng 400 MPa, trong khi vật liệu mới là khoảng 1.700 Mpa.

Mời bạn tham  khảo Chống sạt lở bằng lưới thép cường độ cao và bài viết Chuyên gia hiến kế chống lũ quét sạt lở đất.

Chống sạt lở đất vùng núi ở khu dân cư dạng 2.

Chống sạt lở đất bằng rọ đá hoặc thảm đá trong trường hợp này phải kết hợp vải địa kỹ thuật cùng với phương pháp thiết kế tường chắn trọng lực. Để ngăn các dòng chảy của lũ quét, đất bùn nhão trong mùa mưa. Phương pháp kè rọ đá và rọ neo trên mái dốc, bảo vệ các con đường hoặc các khu dân cư là thích hợp nhất.

Rọ đá neo và rọ đá hộc là một sự liên kết hoàn hảo cùng với thảm đá hay còn gọi là “nệm đá” với thiết kế cho các tường chắn như, tường chắn trọng lực, tường chắn gia cố, tường chắn cho các công trình cảnh quan cao thấp khác nhau.

Những minh họa sau đây cho thấy các khác biệt giữa những thiết kế cho các loại tường chắn, kết hợp sử dụng các vật liệu có liên quan như, lưới địa kỹ thuật, vải địa kỹ thuật không dệt, rọ đá cùng với thảm đá.