Chương 15 — Đánh giá địa hình, thoát nước và xói mòn¶
Chương này gom các bảng về đọc địa hình (ảnh hàng không, phân loại trượt lở), thiết kế hệ thống thoát nước ngầm, và kiểm soát xói mòn — phần "đọc đất và nước" ít được các sổ tay khác đề cập.
Hình. Thang vận tốc trượt lở (WP/WLI), các biện pháp thoát nước ngầm và vận tốc xói cho phép theo vật liệu.
15.1 Đánh giá địa hình¶
Bảng của mục này hướng dẫn đọc địa hình để suy ra điều kiện nền: địa hình dốc → taluy mỏng, thoát nước nhanh; địa hình bằng → đất sâu, thoát nước kém.
15.2 Hiệu ứng tỷ lệ trong giải đoán ảnh hàng không¶
Bảng của mục này liên hệ tỷ lệ ảnh với kích thước đối tượng nhỏ nhất nhận biết được — ảnh tỷ lệ nhỏ bỏ sót đối tượng nhỏ nhưng cho tổng quan rộng.
15.3 Cấp độ phát triển¶
Bảng của mục này đưa cấp phát triển (development grade) theo địa hình và mục đích sử dụng — công cụ quy hoạch.
15.4 Gradient tương đương cho thiết bị thi công¶
Bảng 15.4 — Độ dốc tương đương cho thiết bị.
| Thiết bị | Độ dốc tối đa (%) |
|---|---|
| Máy ủi bánh xích | 30 – 40 |
| Máy xúc | 30 – 35 |
| Xe tải | 15 – 25 |
| Xe bánh lốp | 15 – 20 |
| Cần cẩu bánh xích | 10 – 15 |
15.5 Quy trình phát triển¶
Bảng của mục này đưa trình tự phát triển một khu đất theo địa hình và cấp phát triển.
15.6 Các phạm trù địa hình¶
Bảng của mục này phân loại phạm trù địa hình (bằng, gợn sóng, đồi, núi) theo độ dốc và chênh cao.
15.7 Phân loại trượt lở¶
Bảng của mục này phân loại trượt lở theo cơ chế (trượt, chảy, đổ, lở, trôi) và theo vật liệu (đá, đất) — theo hệ thống Varnes/WP-WLI.
15.8 Thang vận tốc trượt lở¶
Bảng 15.8 — Thang vận tốc trượt lở (WP/WLI).
| Cấp | Mô tả | Vận tốc |
|---|---|---|
| 7 | Cực nhanh | > 5 m/s |
| 6 | Rất nhanh | 3 m/phút – 5 m/s |
| 5 | Nhanh | 1,8 m/giờ – 3 m/phút |
| 4 | Trung bình | 13 mm/tháng – 1,8 m/giờ |
| 3 | Chậm | 1,6 m/năm – 13 mm/tháng |
| 2 | Rất chậm | 16 mm/năm – 1,6 m/năm |
| 1 | Cực chậm | < 16 mm/năm |
Phân biệt trượt chậm (cấp 1–3) với trượt nhanh (cấp 5–7) là then chốt: trượt chậm có thể quan trắc và xử lý, trượt nhanh thường gây thảm họa.
15.9 Độ dễ xói của mái dốc¶
Bảng của mục này liên hệ loại đất/vật liệu mái với độ dễ xói (erodibility) — cát và bụi dễ xói hơn sét và đá.
15.10 Vận tốc xói điển hình theo vật liệu¶
Bảng 15.10 — Vận tốc cho phép theo vật liệu.
| Vật liệu | Vận tốc cho phép (m/s) |
|---|---|
| Cát mịn | 0,3 – 0,6 |
| Cát thô | 0,6 – 1,2 |
| Sỏi | 1,2 – 1,8 |
| Sét cứng | 1,8 – 2,5 |
| Đá mềm | 2,5 – 4,0 |
| Đá cứng | > 4,0 |
15.11 Vận tốc xói điển hình theo độ sâu dòng chảy¶
Bảng của mục này điều chỉnh vận tốc cho phép theo độ sâu dòng chảy — dòng sâu cho phép vận tốc lớn hơn.
15.12 Kiểm soát xói mòn¶
Bảng của mục này đưa biện pháp kiểm soát xói (thảm, đá hộc, rọ đá, cỏ, lưới địa kỹ thuật) theo vận tốc dòng chảy.
15.13 Bậc thềm mái dốc (benching)¶
Bảng của mục này đưa kích thước bậc thềm (chiều rộng, chiều cao, độ dốc ngược) theo chiều cao mái — giảm năng lượng dòng chảy mặt.
15.14 Thiết kế rãnh thoát nước ngầm¶
Bảng của mục này đưa kích thước và cấp phối rãnh thoát nước ngầm (rãnh đá, ống đục lỗ, bấc thấm) theo lưu lượng cần thoát.
15.15 Rãnh thoát nước ngầm theo loại đất¶
Bảng của mục này chọn loại rãnh thoát theo loại đất — đất dính cần lớp lọc hạt rời bọc quanh.
15.16 Thấm qua kênh hở¶
Bảng của mục này ước lượng tổn thất thấm từ kênh hở theo loại đất lòng kênh.
15.17 So sánh dòng chảy kênh hở và thấm qua đất¶
Bảng của mục này so vận tốc dòng chảy kênh hở với vận tốc thấm qua đất — chênh nhau nhiều bậc độ lớn.
15.18 Hệ số an toàn của các biện pháp thoát nước¶
Bảng của mục này đưa FS cho các biện pháp thoát nước — đảm bảo nước thoát kịp trước khi áp lực lỗ rỗng tăng.
15.19 Rãnh đá (aggregate drains)¶
Bảng của mục này đưa cấp phối đá và kích thước rãnh đá điển hình.
15.20 Thoát nước bằng cấp phối¶
Bảng của mục này đưa đặc trưng thoát nước của cấp phối hạt rời theo độ thấm và độ dốc.
15.21 Khả năng xả của rãnh đổ đá¶
Bảng của mục này đưa khả năng xả (discharge capacity) của rãnh đổ đá theo kích thước và cấp phối.
15.22 Mái dốc cho rãnh kiểu ống khói (chimney drains)¶
Bảng của mục này đưa độ dốc cho rãnh thoát kiểu ống khói trong đập đất.
15.23 Chăn thoát nước (drainage blankets)¶
Bảng của mục này đưa chiều dày và chiều dài chăn thoát nước ở chân đập.
15.24 Khả năng chống đùn (piping)¶
Bảng 15.24 — Tiêu chí chống piping.
| Tiêu chí | Yêu cầu |
|---|---|
| Tỷ số kích thước hạt D₁₅(lọc)/D₈₅(đất) | 4 – 5 |
| Tỷ số D₁₅(lọc)/D₁₅(đất) | < 5 |
| Tỷ số D₅₀(lọc)/D₅₀(đất) | < 25 |
15.25 Lọc đất (soil filters)¶
Bảng của mục này đưa tiêu chí thiết kế lọc (Terzaghi/USACE) — cầu nối sang phần lọc của vật liệu thoát nước.
15.26 Tổn thất thấm qua đập đất¶
Bảng của mục này ước lượng lưu lượng thấm qua đập đất theo chiều cao nước và độ thấm.
15.27 Chiều dày lớp chăn sét¶
Bảng của mục này đưa chiều dày lớp chăn sét (clay blanket) cần thiết để giảm thấm qua nền đập.
Ghi nhớ của chương¶
- Thang vận tốc trượt lở (mục 15.8) quyết định cách ứng phó: chậm thì quan trắc, nhanh thì sơ tán.
- Vận tốc xói cho phép (mục 15.10–15.11) là cơ sở thiết kế kênh và gia cố mái.
- Tiêu chí lọc (mục 15.24–15.25) chống piping — nguyên nhân phá hoại đập phổ biến.
- Bậc thềm (mục 15.13) giảm năng lượng dòng chảy mặt trên mái dốc cao.