Hội thảo khoa học đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng thiết bị cắt vòng xét đến ảnh hưởng của mưa và động đất đến hiện tượng trượt đất nhanh dọc các tuyến giao thông chính tại Việt Nam“ Mã số: DT 154010 (2016-05-17)

 Tham dự Hội thảo có đại diện Lãnh đạo Viện, đại diện các phòng quản lý nghiệp vụ và đông đảo các chuyên gia, các nhà khoa học quan tâm trong và ngoài Viện.

Việt Nam có tỷ lệ địa hình đồi núi chiếm tới 3/4 diện tích toàn lãnh thổ. Với địa hình phân cắt hiểm trở do sự kiến tạo mạnh mẽ của vỏ trái đất cộng với cấu trúc địa chất phức tạp với sự phân cắt nghiêm trọng của các lớp đất. Bên cạnh đó, vị trí địa lý của Việt Nam nằm trên bờ biển Thái Bình Dương, nên chịu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 3.000 – 4.500 mm/năm. Chính vì vậy, có thể nói rằng hiện tượng trượt đất là một trong những thiên tai nghiêm trọng nhất tại Việt Nam. Đặc biệt gần đây, do hiện tượng phá rừng ngày càng nghiệm trọng, hiện tượng trượt nhanh (lũ ống) đang xẩy ra trên diện rộng ở Việt Nam.Theo thống kê, khối lượng trượt đất hàng năm trên các tuyến đường sau mùa mưa ở Việt Nam vào khoảng vài trăm nghìn mét khối. Thiên tai này không chỉ gây tắc nghẽn các tuyến đường chính gây thiệt hại nghiêm trọng cho nền kinh tế, mà còn gây tai họa cho khoảng 3.000 người mỗi năm, ảnh hưởng đến cộng đồng sinh sống tại khu vực miền núi. Do vậy, việc nghiên cứu về vấn đề trượt đất nhanh cũng như nghiên cứu phát triển hệ thống quan trắc và cảnh báo sớm là hết sức cần thiết.

Hiện nay, trên thế giới, để xác định sức kháng cắt của đất, chúng ta sử dụng hai thí nghiệm chính là thí nghiệm cắt phẳng và thí nghiệm nén ba trục. Nhược điểm của hai thí nghiệm này là chỉ thí nghiệm được cho thí nghiệm trượt nông, trung bình (1.5MPa-1.7MPa) với tốc độ chậm (1cm/phút). Thí nghiệm để mô phỏng hiện tượng trượt đất là một thí nghiệm phức tạp đòi hỏi chi phí tốn kém không phải quốc gia nào cũng đủ điều kiện thực hiện. Tuy nhiên, một số nhà khoa học vẫn tiếp tục đóng góp nhiều công sức nghiên cứu để phát minh ra các thiết bị thí nghiệm trong phòng có khả năng xác định các thông số động theo thời gian của đất như thiết bị cắt vòng ở trường Kyoto, Nhật Bản. Dựa vào các thông số động theo thời gian của đất, các phần mềm mới ra đời đã cho phép thực hiện các thí nghiệm cắt vòng, mô phỏng tương đối chính xác ảnh hưởng của mưa cũng như động đất đến hiện tượng trượt đất. Kết quả của các thí nghiệm cho phép xác định khu vực ảnh hưởng do trượt đất. Đây là những đóng góp quan trong trong việc quản lý rủi ro và giảm thiểu ảnh hưởng của trượt đất đối với con người và các công trình giao thông.

 Năm 2011, Bộ Giao thông vận tải của Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (dưới đây gọi tắt là “MOT”) và Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (dưới đây gọi tắt là “JICA”), JICA đã ký biên bản ghi nhớ hợp tác thực hiện Dự án Phát triển công nghệ đánh giá rủi ro do trượt đất (dưới đây gọi tắt là “Dự án”). Dự án này nhằm góp phần giảm thiểu thiên tai về địa chất trên các tuyến đường và tại khu dân cư thông qua phát triển công nghệ đánh giá rủi ro trượt đất mới và ứng dụng vào dự báo, quan trắc và chuẩn bị ứng phó với hiện tượng trượt đất tại Việt Nam với sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan hữu quan Nhật Bản và Việt Nam. Các hoạt động của dự án được chia thành 4 nhóm: (WG1) chuẩn bị chỉ dẫn kèm theo cho việc ứng dụng phát triển công nghệ đánh giá rủi ro trượt đất, (WG2) lập bản đồ trượt đất trên diện rộng và xác định khu vực có nguy cơ trượt đất, (WG3) phát triển công nghệ đánh giá rủi ro trượt đất dựa trên thí nghiệm đất và mô phỏng tính toán bằng máy tính và (WG4) đánh giá rủi ro và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm dựa trên kết quả quan trắc trượt đất.

Để phục vụ nghiên cứu trượt đất tại chiều sâu lớn, thiết bị cắt vòng không thoát nước ở áp lực cao mới (ICL-2) được pháp triển ở Đại học Kyoto, Nhật bản và sẽ được chuyển giao cho Việt Nam trong thời gian tới. Thiết bị được sử dụng để mô phỏng ứng xử chịu cắt không thoát nước của đất dưới tác dụng của tất cả các loại tải trọng như áp lực thẳng đứng 3MPa (ứng vời chiều sâu mặt trượt từ 100-300m), tại tốc độ cắt trượt lớn nhất là 50cm/s và không giới hạn chiều dài dịch chuyển cắt trượt. Tuy nhiên, thiết bị cắt vòng là thiết bị sản xuất đơn chiếc, tương đối phức tạp, có giá trị cao. Hiện nay, chưa có hướng dẫn sử dụng chính thức (kể cả bản tiếng Anh và tiếng Việt). Để có thể đạt được mục đích làm chủ thiết bị và tiến tới ứng dụng cụ thể để nghiên cứu trượt đất nhanh ở Việt Nam, việc thực hiện đề tài này là hết sức cần thiết.

Trong khuôn khổ đề cương được duyệt Đề tài nghiên cứu đã hoàn thành nội dung:

-       Nắm vững, làm chủ thiết bị cắt vòng

-       Đã tiến hành nghiên cứu cấu tạo các bộ phận của thiết bị cắt vòng, nắm vững nguyên lý hoạt động, cách vận hành cũng như bão dưỡng thiết bị cắt vòng.

-       Đã tiến hành nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phương pháp mô phỏng về cơ chế xảy ra trượt đất do mưa, động đất trên thiết bị cắt vòng

-       Đã thí nghiệm thành công tất cả các phương pháp thí nghiệm của thiết bị  cắt vòng trên mẫu cát.

-       Đã thí nghiệm thành công phương pháp cắt không thoát nước với áp lực 3 Mpa (tương đương với chiều sâu mặt trượt khoảng 200m).

-       Đã nghiên cứu và áp dụng thành công phần mềm LS-RAPID để mô phỏng trượt đất gây ra bởi động đất và mưa đối với điểm trượt đất Uzen, Nhật Bản. Kết quả của phần mềm mô phỏng rất phù hợp với địa hình thực tế.

-       Đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng thiết bị cắt vòng đến hiện tượng trượt đất nhanh ở Việt Nam.

-       Đã nghiên cứu và xây dựng các dự thảo tiêu chuẩn Việt Nam.

-       Thiết bị cắt vòng cộng với phần mềm mô phỏng LS-RAPID là công cụ hiệu quả để nghiên cứu cơ chế xảy ra, quá trình di chuyển và đánh giá rủi ro của các điểm trượt đất lớn.

Qua kết quả đề tài, nhóm nghiên cứu đã viết bài báo “ Áp dụng thiết bị máy cắt vòng không thoát nước áp lực cao, nghiên cứu trượt đất tại ga đỉnh đèo Hải Vân” tại các hội nghị khoa học trong và ngoài nước để phổ biến khả năng áp dụng của thiết bị cắt vòng trong nghiên cứu các điểm trượt đất nhanh tại Việt Nam cũng như trên thế giới để giảm các thiệt hại về người và tài sản do trượt đất gây ra.

Thông qua hội thảo, chủ nhiệm đề tài đã tiếp thu được nhiều ý kiến đóng góp bổ ích của các chuyên gia, nhà quản lý để tiếp tục hoàn thiện nghiên cứu.

Hình ảnh Hội thảo

Thiết bị cắt vòng không thoát nước ở áp lực cao mới (ICL-2)