(Xây dựng) – Trước khi trượt lở thường kèm theo tiếng nổ lớn, nhưng không phải khi nào cũng có hiện tượng như vậy.

Trượt trong đá trầm tích ở mỏ đá Bản Vẽ. Các lớp đá đổ ra ngoài bờ dốc. Phần đá xám vàng phủ trên là do đá từ trên trượt xuống.

Trước khi trượt thường có tiếng nổ

Đá là vật liệu cứng, giòn vì bên trong tồn tại liên kết ion hoặc cộng hóa trị, khi có ngoại lực tác dụng đá sẽ huy động lực kháng để chống lại. Chỉ khi ngoại lực vượt quá sức chịu của đá, đá sẽ bị phá vỡ và khi vỡ sẽ phát ra tiếng nổ. Nếu dùng búa đập một hòn đá, khi đá vỡ sẽ phát ra tiếng nổ rất đanh. Trong thí nghiệm nén mẫu đá đơn trục, khi áp lực nén tăng dần lên mẫu đá, nhìn bằng mắt thường không thấy có gì thay đổi vì lúc đó nó vẫn đang “cố sức chịu đựng” mà nói theo ngôn ngữ khoa học, nó đang huy động lực để chống lại. Trong đá đang tích lũy dần ứng suất. Khi áp lực nén vượt quá giới hạn, mẫu đá sẽ vỡ kèm theo tiếng nổ. Nổ để giải phóng ứng suất.

Tương tự như vậy trong sườn dốc, khi lực gây trượt thắng lực chống trượt, sườn dốc đá bắt đầu mất ổn định, bên trong sườn dốc phát sinh và tích lũy ứng suất tạo nên một vùng gọi là đới yếu ở một độ sâu nhất định. Khi ứng suất cắt tiếp tục tăng, ứng suất kháng cắt tích lũy càng lớn đến một thời điểm nhất định, đá bên trong sườn dốc sẽ phát nổ để giải phóng ứng suất, tức là nổ để cắt đá, tạo nên mặt trượt để khối đá nằm trên nó dịch chuyển. Chính vì vậy, các nhân chứng nghe thấy tiếng nổ trước khi trượt xảy ra.

Khoảng thời gian kể từ khi nghe thấy tiếng nổ cho đến khi thấy đất đá ập đến có thể rất tức thời nhưng cũng có thể lâu hơn phụ thuộc vào vị trí đứng của nhân chứng so với điểm xuất phát của khối trượt. Ở đây, cần nhìn nhận đúng bản chất là “trước khi trượt thường có tiếng nổ” và tiếng nổ là tín hiệu báo động để chạy thoát thân nếu chúng ta biết tận dụng.

Khi nào thì trượt lở được kích hoạt bằng vụ nổ lớn?

Cơ chế nổ được giải thích ở trên chỉ đúng cho trường hợp sườn dốc đá là đá cứng ít nứt nẻ như đá magma hoặc đá biến chất từ đá magma. Nói cách khác, trong trường hợp sườn dốc là đá đồng nhất, trong đá không tồn tại đứt gãy hoặc kẽ nứt lớn, để xảy ra trượt lở đá phải nổ để “xé” đá tạo mặt trượt. Trường hợp này chính là khối trượt ở Thừa Thiên – Huế.

Đối với đá trầm tích hoặc đá biến chất từ đá trầm tích, do được hình thành trong quá trình trầm đọng vật liệu trong nước nên đá có tính phân lớp. Giữa các lớp không có liên kết nên kẽ nứt mặt lớp chính là đới yếu. Khi đá có thế nằm đổ ra ngoài và sườn dốc mất ổn định, đá cứ thế trượt dọc theo mặt trượt đã có sẵn (kẽ nứt mặt lớp) vì thế không gây ra tiếng nổ. Trường hợp này là trượt ở mỏ đá DIII của công trình thủy điện Bản Vẽ. Tuyệt nhiên không ai nói đến có tiếng nổ trước khi xảy ra trượt lở vì điều đó không xảy ra.

Tuy nhiên, trong các loại đá trầm tích khi trượt vẫn có khả năng xảy ra nổ, đó là khi đá có thế nằm đổ ngược vào trong. Khi tầng đá đổ vào trong, sườn dốc nghiêng ra ngoài, để trượt được thì mặt trượt phải cắt qua các tầng đá, vì thế nó phải nổ để “xé” đá như đối với đá magma.

Đối với trượt đất, về nguyên tắc không gây ra tiếng nổ vì đất là vật liệu mềm rời, dễ bị biến dạng khi có ứng suất. Bởi vậy trượt các mái dốc nhân tạo như mái đê, mái đập, mái hố móng, mái taluy đường không bao giờ gây ra tiếng nổ. Trường hợp trượt tại taluy đường 40B ở Quảng Nam chiều ngày 11/11 làm chết 1 người là một ví dụ. Khối trượt này khi khởi phát hoàn toàn không gây tiếng nổ.

Một khối tảng lớn trong khối đất trượt ở trạm kiểm lâm 67.

Trường hợp trượt trên sườn dốc cả đất lẫn đá cũng có thể gây ra tiếng nổ. Trên các sườn đồi núi thông thường được phủ một lớp đất tàn tích hoặc sườn tàn tích có độ dày nhất định. Nếu quả đồi, núi đó được cấu tạo bởi đá kháng phong hóa thì lớp đất phủ này mỏng, khi mất ổn định sẽ hình thành các khối trượt nhỏ, tức là chỉ trượt phần đất phủ phía trên và đương nhiên sẽ không có tiếng nổ nào.

Ngược lại, nếu đồi núi đó được cấu tạo bởi đá dễ phong hóa, sẽ hình thành tầng đất phong hóa dày, khi mất ổn định sẽ hình thành khối trượt lớn, mặt trượt phát triển xuống sâu vào trong đới đất lẫn nhiều dăm tảng, như khối trượt ở Trạm Kiểm lâm 67, trong đất có tảng đá rất lớn. Trong lòng đất, khi mặt trượt phát triển đến chỗ có tảng đá lớn sẽ ép vỡ tảng đá để hoàn thành mặt trượt để khối trượt dịch chuyển, vì thế cũng gây nổ.

PGS.TS. Phạm Hữu Sy
Tổng Giám đốc Liên hiệp Khảo sát Địa chất – Xử lý Nền móng Công trình