Dự báo khả năng trượt lở đất tại Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất

Trong bài báo "Dự báo khả năng trượt lở đất tại Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất", nhóm tác giả đã tiến hành dự báo khả năng trượt lở đất trên ba khu vực có nguy cơ cao tại vùng Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất hai chiều. Qua phân tích tài liệu thu thập được, các đới dập vỡ, nứt nẻ mạnh và các tầng phong hóa dày có khả năng gây ra sạt lở đã được khoanh định. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự báo khả năng trượt lở đất tại Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022) Dự báo khả năng trượt lở đất tại Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất Phạm Ngọc Đạt1,*, Phạm Ngọc Kiên2, Phạm Đức Nghiệp2 1 Viện Địa chất - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2 Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮT Hiện tượng sạt lở do đất đá bị phong hóa bở rời ở khu vực miền núi gây ra nhiều khó khăn trong thiếtkế, thi công các công trình dân dụng. Trong bài báo này, nhóm tác giả đã tiến hành dự báo khả năng trượtlở đất trên ba khu vực có nguy cơ cao tại vùng Bản Mòng, Sapa bằng tài liệu thăm dò điện trở suất haichiều. Qua phân tích tài liệu thu thập được, các đới dập vỡ, nứt nẻ mạnh và các tầng phong hóa dày cókhả năng gây ra sạt lở đã được khoanh định. Kết quả dự báo là tiền đề quan trọng để tiếp tục tiến hànhcông tác khoan kiểm tra, đánh giá tính chất cơ lý của đất đá, tạo cơ sở khoa học để đưa ra các phương ánthiết kế, thi công các công trình dân dụng cũng như phòng, chống hiện tượng sạt lở đất tại khu vực nghiêncứu.Từ khóa: Sạt lở; thăm dò điện; dự báo; tai biến địa chất.1. Đặt vấn đề Phương pháp thăm dò điện trở suất đã dược áp dụng trong rất nhiều nghiên cứu về thăm dò khoáng sảnvà môi trường (Zhang và nkk, 2016; Nguyễn Như Trung và Phạm Ngọc Kiên, 2018). Phương pháp nàyđưa dòng điện một chiều vào môi trường đất đá và theo dõi sự thay đổi của tính chất dẫn điện theophương tuyến đo và chiều sâu. Vì tính chất dẫn điện của đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rỗng,độ bão hòa nước, sự phân bố của các khoáng vật dẫn điện, ..., phương pháp thăm dò điện trở suất có khảnăng phân biệt các đới dập vỡ, nứt nẻ, lớp phong hóa và đá gốc rắn chắc. Đây chính là tiền đề cho việc ápdụng phương pháp này trong nghiên cứu địa chất công trình và tai biến địa chất (Bedrosian và nnk, 2012;Chambers và nnk, 2012). Trong quá trình khảo sát địa chất phục vụ thiết kế công trình khu du lịch sinh thái Bản Mòng Resortđã gặp một số điểm có nguy cơ sạt, lở đất do đất đá phong hóa bở rời, nhiều thành phần và cấu trúc địachất khu vực không đồng nhất. Do đó, công tác khảo sát Địa vật lý được đưa ra nhằm giải quyết cácnhiệm vụ: xác định chiều dày vỏ phong hóa, chiều sâu bề mặt đá gốc; các đới dập vỡ, nứt nẻ; từ đó xâydựng được mặt cắt địa điện theo tài liệu Địa vật lý góp phần dự báo và khoanh định được các khu vực cóthể xảy ra tai biến địa chất.2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu2.1. Phương pháp thăm dò điện trở suất Phương pháp thăm dò điện trở suất có thể được phân chia thành 3 nhóm căn cứ trên phương pháp thicông thực địa. Đầu tiên, kỹ thuật đo sâu điện một chiều (Hamzah và nnk, 2017) là đơn giản nhất. Phươngpháp này điểm đo ghi số liệu là cố định, khoảng cách giữa các điện cực được mở rộng để tăng chiều sâunghiên cứu. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng hiệu quả với cấu trúc địa chất có dạng mô hìnhphân lớp nằm ngang. Trong trường hợp cấu trúc địa chất bên dưới phức tạp, phương pháp đo sâu điện haichiều hoặc ba chiều được áp dụng (Van Schoor, 2002; Van Hoorde và nnk, 2017). Kỹ thuật đo sâu điệnhai chiều được tiến hành trên một tuyến đo cố định với giả thuyết cấu trúc địa chất có giá trị điện trở suấtkhông đổi theo phương vuông góc với tuyến đo. Phương pháp đo sâu điện ba chiều là phù hợp nhất trongviệc khảo sát cấu trúc địa chất phức tạp. Trong ba nhóm kỹ thuật khảo sát này, phương pháp ba chiều yêucầu thời gian đo ghi, xử lý số liệu, và chi phí thi công lớn nhất. Ở Việt Nam, các thiết bị kỹ thuật phục vụ thăm dò điện trở suất không ngừng dược cải tiến trongnhững năm gần đây. Mặc dù thiết bị đo sâu điện ba chiều hiện đại đã được nhập khẩu và bắt đầu đượcđưa vào nghiên cứu, yêu cầu phức tạp về thiết bị và chi phí thi công lớn hạn chế việc mở rộng khảo sát bachiều trên thực địa. Vì vậy, kỹ thuật đo ghi hai chiều được áp dụng phổ biến hơn do tính sẵn có của thiết* Tác giả liên hệEmail: ngocdatdvlk52@gmail.com 925bị, chi phí thi công phù hợp, và có khả năng khoanh vùng các cấu trúc phức tạp hơn so với phương phápthi công một chiều. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả lựa chọn phương pháp đo sâu điện hai chiều đểphục vụ khảo sát, khoanh vùng các khối đất đá có nguy cơ trượt lở cao.2.2. Lựa chọn hệ điện cực đo sâu điện hai chiều Phương pháp đo sâu điện hai chiều có nhiều cách bố trí các điện cực đo khác nhau. Việc lựa chọn hệ cựcđo ghi thực địa tùy thuộc vào đối tượng cần nghiên cứu, địa hình thi công, và độ nhạy của từng hệ điện cực.Với đối tượng nghiên cứu là các đới dập vỡ, nứt nẻ, vỏ phong hóa trên đá gốc có khả năng gây ra sạt lở, hệđiện cực ba cực và lưỡng cực có độ nhạy, chiều sâu nghiên cứu, và khả năng phân biệt các đối tượng caohơn so với hệ bốn cực đối xứng (Loke, 2010). Theo Nguyễn Như Trung và Phạm Ngọc Kiên (2018) hệ bacực có ưu điểm hơn so với hệ lưỡng cực trong điều kiện địa hình thi công bị phân cắt mạnh. Sơ đồ bố trí các điện cực của hệ thống đo sâu điện 3 cực được thể hiện trên hình 1. Trong đó điện cựcphát B được đặt cách tuyến đo ghi một khoảng gấp 10 lần chiều dài tuyến đo. Trên tuyến đo, điện cựcphát A và hai điện cực thu M, N được bố trí dọc theo tuyến đo. Khoảng cách giữa các điện cực là bội sốcủa a (giá trị của n trên hình 1), với khoảng cách càng lớn thì chiều sâu nghiên cứu càng lớn. Hình 1. Sơ đồ bố trí điện cực của hệ thống đo sâu điện 3 cực. Công thức tính điện trở suất biểu kiến của hệ điện cực này như sau: ∆ζi =Hi – hi – Ni, (với i=1,2...n) (1) Trong đó: Hi - độ cao trắc địa ...