“Bắt mạch, siêu âm” lòng đất tìm nguyên nhân
 |
Chuyên gia khảo sát, khoan thăm dò tìm nguyên nhân gây sạt trượt đất tại đường Nguyễn Văn Trỗi, phường 2, TP Đà Lạt xảy ra năm 2017. |
Sáng 26/4/2017, nhiều hộ dân sống trên đường Nguyễn Văn Trỗi, Trương Công Định (phường 2, TP Đà Lạt) khi ngủ dậy nhốn nháo lo lắng bởi những vết nứt nham nhở trong nhà và trên đường. Hiện tượng sụt lún, nứt đất trên đường Nguyễn Văn Trỗi và Trương Công Định sau đó tiếp tục lan rộng khiến người dân hoang mang.
Ngay sau khi xuất hiện sự cố nói trên, chính quyền sở tại đã nhanh chóng vào cuộc, mời các chuyên gia khảo sát tìm nguyên nhân, giải pháp khắc phục. Tháng 6/2017, Trường Đại học Bách khoa (ĐHBK) TP HCM và Cty KAWASAKI (Nhật Bản) có báo cáo đánh giá nguyên nhân sụt, nứt đất, nhà khu vực phường 2, TP Đà Lạt.
Dựa trên kết quả kiểm tra, khảo sát thực tế ngày 27/4/2017 giữa Sở TNMT, Sở Xây dựng Lâm Đồng, UBND thành phố Đà Lạt, các đơn vị có liên quan với các chuyên gia của Khoa kỹ thuật địa chất và Dầu khí thuộc Trường Đại học Bách khoa TP HCM và Công ty Kawasaki cho thấy có 13 căn nhà (trong đó có 11 căn nhà dọc đường Nguyễn Văn Trỗi và 2 căn nhà đường Trương Công Định) trên tuyến đường Nguyễn Văn Trỗi, Trương Công Định xuất hiện vết nứt tạo thành vệt dài, có hiện tượng vết nứt đất dài khoảng 50m, vết nứt khoảng 2-3cm, từ nhà số 17 đến nhà số 31 tiếp giáp đường Nguyễn Văn Trỗi.
Ngày 27/4/2017, có thêm 4 căn phía sau dãy nhà Nguyễn Văn Trỗi và đường Phan Đình Phùng bị nứt tăng tổng số nhà bị nứt lên 17 căn. Ranh giới, diện tích khu vực khảo sát hiện nay dựa trên khu vực bị tác động của nứt đất, nhà diện tích ước tính khoảng 5.095m2. Để đảm bảo an toàn cho người dân, nhà chức trách đã triển khai các giải pháp khẩn cấp như: Vận động người dân di dời khỏi khu vực nguy hiểm; xử lý thoát nước mặt, lắp đặt hệ thống cảnh báo nứt đất, trượt lở…
 |
Các kỹ sư đến từ Nhật Bản phải theo dõi diễn biến địa chất dài ngày để đánh giá nguyên nhân sạt trượt trên đường Nguyễn Văn Trỗi. |
Đồng thời nhà chức trách địa phương phối hợp cùng chuyên gia công ty KAWASAKI, kỹ sư trường ĐHBK khảo sát, lắp các bộ giãn kế để đo độ dịch chuyển vết nứt, đo địa vật lý, khoan khảo sát địa chất, thu thập lượng mưa. Bộ giãn kế là hệ thống thiết bị cảnh báo sớm bán tự động, nhằm phát tín hiệu cảnh báo bằng loa khi có sự dịch chuyển của vết nứt nền đất khu vực đặt giãn kế lớn hơn 4mm liên tục trong 1 giờ.
Còn đo địa vật lý (đo điện) là phương pháp vật lý “siêu âm lòng đất” cho biết các dị thường trong khối đất (tình trạng nền đất và tình trạng dưới lòng đất) mà tuyến đo điện thực hiện. Nhờ đo điện, các chuyên gia phát hiện nền đất không kiên cố dựa trên hạt thô (sỏi, đá) khiến dòng điện khó chạy qua. Còn địa hình nước bão hoà thì dòng điện dễ dàng chạy qua; kết quả phân tích bằng đo điện cũng cho thấy nền đất có nhiều lỗ rỗng lộn xộn như nền rác và nền nhân tạo; nền đá, nước dưới đất nhiều, chủ yếu là nền đất nhân tạo vì có lẫn chất hữu cơ.
Kết quả phân tích độ dẫn điện ở khu vực Nguyễn Văn Trỗi, Phan Đình Phùng cho thấy xuất hiện các dị thường, nước ngầm xuất hiện trong các lớp đất, đá bên dưới. Đây cũng được cho là nguyên nhân gây mất ổn định nền đất làm nghiêng, nứt công trình.
Để đảm bảo chính xác hơn, các nhà chuyên môn dùng tiếp phương pháp khoan khảo sát địa chất. Qua phân tích mẫu từ 2 lỗ khoan cho thấy nền đất khu vực xảy ra hiện tượng trụt, nứt đất, nhà là nền đất mềm, do đất đắp lên trên mái dốc thoải mà trước đây là khu vực đổ rác tự phát và cải tạo (cắt đất mái dốc) nên nền đất có cường độ chống trượt nhỏ.
Từ các phương pháp trên, các chuyên gia đã xây dựng nên bản đồ địa hình, mặt cắt các tuyến nhằm khoanh vùng phạm vi ảnh hưởng, đồng thời mô phỏng lại quá trình diễn biến để có phương án xử lý phù hợp.
Theo đánh giá chung, nguyên nhân chính gây nứt đất, sạt trượt tại trung tâm TP Đà Lạt là nền đất mềm tạo từ đất có tính sét có lực kháng yếu, khu vực có địa hình thung lũng do quá trình hình thành khu dân cư tạo thành nền đất nhân tạo đồng thời là điểm đổ rác tự phát từ thời Pháp thuộc; khu vực có độ dốc, có nước ngầm kết hợp khi mưa làm mực nước dâng cao làm tăng áp lực nước lỗ rỗng khiến đất mềm nhão gây ra hiện tượng sụt, nứt đất, nhà. Ngoài ra còn có nguyên nhân do mưa lớn kéo dài làm tăng mực nước ngầm.
Hiệu quả từ giải pháp giếng thu nước
Về giải pháp khắc phục sạt trượt ở trung tâm TP Đà Lạt xảy ra năm 2017, các chuyên gia Nhật Bản đánh giá: Thông thường biện pháp đối với trượt cung tròn được phân chia thành hai loại lớn là kiềm chế và ngăn chặn.
 |
Thi công giếng thu nước để phòng ngừa sạt trượt đất ở Đà Lạt. |
Biện pháp kiềm chế là dựa vào việc thay đổi địa hình, cắt đất, đất đắp nén và loại bỏ nước dưới đất trong khối trượt, ngăn chặn thấm của nước mưa từ bề mặt làm ổn định trượt đất, làm thay đổi các điều kiện tự nhiên như trạng thái nước dưới đất, nhằm dừng hoặc giảm bớt hoạt động trượt đất.
Còn biện pháp ngăn chặn là thiết lập các công trình như cọc ngăn và neo, dùng lực neo giữ của công trình và làm dừng lại một phần hoặc toàn bộ hoạt động trượt đất. Thông thường, việc sử dụng đồng thời biện pháp kiềm chế và ngăn chặn, kết hợp nhiều biện pháp là phổ biến nhưng vì khu vực ở trung tâm Đà Lạt tập trung đông dân cư nên rất khó kết hợp nhiều biện pháp. Mặt khác, với trường hợp mưa tập trung và liên tục nên ưu tiên biện pháp kiềm chế để loại bỏ nước dưới đất.
Sau nhiều tháng nghiên cứu, đánh giá, tháng 12/2019, Liên danh Công ty CP địa chất KAWASAKI – Công ty CP KHCN Bách Khoa TP HCM đã thực hiện hợp đồng với TP Đà Lạt thực hiện xây dựng giếng thu nước đường kính 3,5m, sâu 8,5m và hệ thống thu nước, thoát nước. Bên trong giếng có 15 lỗ khoan ngang thu nước gồm 8 lỗ khoan dài 30m, 6 lỗ dài 35m và 1 lỗ khoan dài 18,8m và một lỗ khoan thoát nước dài 7m. Dự án khởi công từ ngày 12/3/2021 đến ngày 31/12/2021 thì hoàn thành.
 |
Giếng thu nước có đường kính 3,5m, sâu 8,5m. |
Sau khi đi vào sử dụng, đơn vị thi công đã quan trắc chuyển vị ngang, thu thập, phân tích kết quả từ 30/12/2021 đến 24/4/2022 cho thấy địa chất hoàn toàn ổn định về chuyển vị, mực nước dưới đất cũng ổn định. Trong giai đoạn này, do ảnh hưởng của lượng mưa, mực nước ngầm có biến động.
Theo báo cáo Liên danh Công ty CP địa chất KAWASAKI – Công ty CP KHCN Bách Khoa TP HCM gửi chủ đầu tư và BQL dự án đầu tư xây dựng TP Đà Lạt ngày 6/2/2023, thời điểm từ 18/3/2022 đến tháng 4/2022 do ảnh hưởng của lượng mưa, mực nước ngầm biến động, mặc dù sự tự dao động là nhỏ nhưng cùng với sự dao động mạnh của mực nước ngầm, đã sinh ra sức căng ở vị trí gần mực nước ngầm. Thời điểm từ 16/4/2022 đến 2/8/2022: chuyển vị hoàn toàn ổn định ở tất cả các độ sâu.
Từ tháng 8-10/2022, trong khoảng độ sâu 3.5m đến 4.5m, mực nước ngầm lên xuống trong khoảng 1m được ghi nhận nhiều lần. Mực nước ngầm tăng lên xuống do lượng mưa, tuy nhiên nhờ hiệu quả của lỗ khoan thoát nước nên mực nước ngầm dưới đất được điều tiết và ổn định ở mức trung bình cơ sở là 4,5m; mức biến dạng ghi nhận không đáng kể, nhất là 1.0mm ở độ sâu 4-5-6m trong khoảng 27-28/10 và sau đó dừng lại. Từ thời điểm 28/10/2022 đến 15/1/2023 chuyển vị hoàn toàn ổn định ở tất cả các độ sâu.
 |
Giếng thu nước có nhiều lỗ khoan ngang để gom nước từ nhiều hướng. |
Theo đánh giá chung, không có sự dịch chuyển lớn nào sau khi hoàn thành thi công từ tháng 12/2021. Các vị trí chuyển vị ngang ổn định; Mực nước ngầm duy trì ổn định khoảng -4.5m đến -3.5m sau khi nước dưới đất được thu và điều tiết bởi lỗ khoan thoát nước; không có dấu hiệu bất thường trong quá trình giếng thu nước vận hành; giếng thu nước đang hoạt động đáp ứng mục tiêu thiết kế đề ra.
 |
Với sự hỗ trợ của các chuyên gia Nhật Bản, giếng thu nước tại TP Đà Lạt đã đi vào hoạt động, góp phần ngăn ngừa sạt trượt đất. |
Đối với các biến động nhỏ là tác động tức thời do sự thay đổi mực nước dưới đất do nguồn cấp là mặt nước (mưa), nước nhân tạo (nước thải sinh hoạt). Tuy nhiên sự ổn định trở lại ngay lập tức nhờ hiệu quả của hệ thống thu và thoát nước. Để đảm bảm tính ổn định địa chất cũng như tính hiệu quả lâu dài của các giếng thu nước, đơn vị thi công kiến nghị cần có giải pháp thoát nước nhằm hạn chế sự thẩm thấu không kiểm soát của các nguồn nước mặt, nước nhân tạo.
(còn tiếp)
