Taluy là mái dốc hai bên nền đường: taluy nền đắp là mái của khối đất được đắp lên, taluy nền đào là mái đất đá còn lại sau khi cắt núi, đồi để mở đường. Taluy sạt lở khi lực kéo khối đất xuống, chủ yếu là trọng lượng của nó và áp lực nước, vượt quá sức kháng của đất. Nước gần như luôn có mặt trong các vụ sạt: nó làm đất nặng thêm, làm giảm ma sát giữa các hạt và cuốn trôi lớp mặt.
Người ở miền núi quen gọi taluy dương là mái đất phía trên đường và taluy âm là mái phía dưới đường. Bài này giải thích vì sao taluy sạt, dấu hiệu nào báo trước, và các cách gia cố từ đơn giản như trồng cỏ đến phức tạp như tường chắn, neo đất, để chủ đầu tư và kỹ sư trẻ hiểu được phương án mà người thiết kế đề xuất.
Vì sao taluy sạt: bốn tác nhân chính
Mái quá dốc so với đất. Mỗi loại đất đá có một độ dốc mà nó tự đứng được lâu dài. Cát rời chỉ đứng được ở mái thoải; đất sét chặt đứng dốc hơn khi khô nhưng mất sức khi ướt; đá cứng nguyên khối có thể đứng gần thẳng đứng nhưng đá nứt nẻ thì lở theo khe nứt. Mở đường cắt mái dốc hơn khả năng của đất để tiết kiệm khối lượng đào là nguyên nhân sạt lở rất phổ biến trên các tuyến đường nhỏ ở miền núi.
Nước mưa thấm vào khối đất. Mưa kéo dài nhiều ngày làm đất bão hoà, áp lực nước trong lỗ rỗng tăng lên và đẩy các hạt xa nhau, sức kháng cắt giảm. Đó là lý do nhiều vụ sạt xảy ra sau một đợt mưa dài, có khi khi trời đã tạnh, chứ không phải trong cơn mưa rào ngắn. Nước ngầm rỉ ra ở giữa mái là dấu hiệu khối đất đang chứa nhiều nước.
Xói mòn bề mặt. Mái đất trần không có thảm phủ bị mưa cắt thành rãnh, rãnh sâu dần thành mương, chân mái bị khoét. Với taluy nền đắp bằng cát hay đất rời không có lớp bao, xói mòn có thể ăn hụt cả lề đường sau một mùa mưa.
Chân mái bị mất chỗ tựa. Đào mở rộng đường vào chân taluy dương, dòng suối khoét chân taluy âm, hoặc người dân lấy đất ở chân mái đều làm khối đất phía trên mất chỗ tựa. Ngược lại, chất thêm tải lên đỉnh mái như đổ đất thải, xây nhà sát mép taluy âm cũng làm mái kém ổn định.
Dấu hiệu báo trước một vụ sạt
Phần lớn các vụ sạt lở taluy đều có dấu hiệu từ trước vài ngày đến vài tuần. Người quản lý đường, người dân sống ven đường và lái xe thường xuyên đi qua có thể nhận ra:
- Vết nứt trên đỉnh mái hoặc trên mặt đường chạy song song với mép taluy, nhất là vết nứt hình vòng cung và mở rộng dần.
- Mặt đường sụt bậc hoặc nghiêng về phía taluy âm, lề đường lún thấp hơn phần giữa.
- Chân mái phình ra, đất đẩy trồi lên ở chân taluy dương, rãnh dọc bị lấp hay biến dạng.
- Nước đục rỉ ra giữa mái hoặc mạch nước mới xuất hiện sau mưa.
- Cây trên mái nghiêng theo cùng một hướng, cột điện, hàng rào, cọc tiêu bị xô lệch.
- Đá nhỏ, đất vụn rơi liên tục từ taluy dương xuống mặt đường, nhất là sau mưa.
- Tường chắn có vết nứt mới, lỗ thoát nước khô trong khi phía sau tường ẩm.
Khi thấy những dấu hiệu này, đặc biệt là vết nứt mở rộng nhanh hay tiếng đất đá lạo xạo, cần tránh xa khu vực, cắm biển cảnh báo, báo chính quyền địa phương và cơ quan quản lý đường. Không dừng xe chờ dưới taluy dương đang có đá rơi, không cố đi qua đoạn đường đang sụt. An toàn của con người đi trước mọi việc sửa chữa.
Hình dạng mái: độ dốc, bậc cơ và rãnh trên mái
Biện pháp cơ bản nhất, và thường hiệu quả nhất về chi phí, là cho mái một hình dạng đúng ngay từ đầu. Độ dốc mái được người thiết kế chọn theo loại đất đá, chiều cao mái và điều kiện nước, dựa trên khảo sát và tính toán ổn định. Mái cao không được làm một mặt dốc liền mà chia thành nhiều cấp, giữa các cấp có một bậc nằm ngang gọi là bậc cơ.
Bậc cơ có ba tác dụng. Nó làm giảm độ dốc bình quân của cả mái, giúp khối đất ổn định hơn. Nó cắt dòng nước chảy trên mái thành những đoạn ngắn, giảm vận tốc nước và xói mòn. Và nó là chỗ đặt rãnh thu nước trên mái, dẫn nước về rãnh dọc theo những dốc nước có gia cố, thay vì để nước chảy tràn xuống cắt mái. Bậc cơ cũng là lối đi cho người kiểm tra, bảo trì mái.
Trên đỉnh taluy dương, rãnh đỉnh chặn nước từ sườn đồi phía trên không cho chảy tràn xuống mặt mái. Rãnh đỉnh phải được đặt cách mép mái một khoảng an toàn và được gia cố để không thành chỗ nước ngấm vào khối đất. Một rãnh đỉnh bị nứt, nước rò vào đỉnh mái có thể gây hại hơn là không có rãnh.
Các cách gia cố mái taluy: từ mềm đến cứng
Biện pháp gia cố được chọn theo nguyên nhân gây mất ổn định. Mái chỉ bị xói bề mặt cần cách khác với mái có nguy cơ trượt sâu. Bảng dưới sắp xếp từ biện pháp nhẹ đến biện pháp kết cấu:
| Biện pháp | Chống được gì | Hợp khi | Lưu ý |
|---|---|---|---|
| Trồng cỏ, phủ thảm thực vật | Xói mòn bề mặt | Mái đất thoải, có đất màu để cỏ bén rễ | Cần thời gian cỏ phủ kín; giai đoạn đầu dễ bị mưa cuốn |
| Cỏ rễ sâu như cỏ vetiver theo hàng | Xói bề mặt, giữ lớp đất nông | Mái đất, khí hậu nóng ẩm | Rễ giữ lớp mặt, không chống trượt sâu |
| Lưới thép, lưới địa phủ mái kèm cỏ | Xói, đá lăn nhỏ | Mái dốc, đất lẫn đá | Cần neo lưới chắc ở đỉnh và trên mái |
| Khung bê tông ô vuông trồng cỏ | Xói, giữ lớp mặt | Mái cao, cần mỹ quan và độ bền | Chi phí cao hơn trồng cỏ thuần |
| Đá hộc lát khan, đá xây, tấm bê tông lát | Xói do nước chảy, sóng | Taluy âm ven sông suối, nền đắp ngập lũ | Cần lớp lọc phía dưới, nếu không đất bị hút qua khe |
| Rọ đá | Xói chân mái, đỡ chân | Chân taluy ven suối, vùng có đá sẵn | Mềm, thích ứng lún; lưới rọ phải chống gỉ |
| Tường chắn trọng lực, tường bê tông cốt thép | Trượt, thiếu chỗ đứng | Mặt bằng hẹp không đủ chỗ làm mái thoải | Phải có thoát nước sau tường, móng đặt trên đất tốt |
| Neo đất, đinh đất, cọc chống trượt | Trượt sâu | Mái cao, khối trượt lớn | Cần khảo sát, thiết kế và đơn vị chuyên môn |
Cỏ vetiver được dùng khá rộng rãi ở Việt Nam để giữ mái taluy đường miền núi và đê bao, nhờ bộ rễ ăn sâu và dày. Nhưng rễ cỏ chỉ giữ được lớp đất vài mét đầu; với khối trượt sâu, trồng cỏ không thay được tính toán ổn định và biện pháp kết cấu.
Nước là chìa khoá: thoát nước trong và sau mái
Trong hầu hết các trường hợp sạt lở, giảm nước trong khối đất là biện pháp có hiệu quả lớn nhất trên mỗi đồng chi phí. Thoát nước mặt gồm rãnh đỉnh, rãnh trên bậc cơ, dốc nước và rãnh dọc chân mái, giữ cho nước mưa không chảy tràn và ngấm vào mái. Thoát nước ngầm gồm ống thoát nước khoan xiên vào mái, rãnh ngầm và lớp vật liệu thoát nước sau tường chắn, giúp hạ áp lực nước trong khối đất.
Tường chắn không có lỗ thoát nước, hoặc lỗ bị tắc, là một quả bom chậm. Nước dồn lại phía sau tường làm áp lực tác dụng lên tường tăng mạnh, có thể lớn hơn nhiều so với áp lực đất mà tường được tính để chịu. Vì vậy khi kiểm tra tường chắn sau mùa mưa, một trong những việc đầu tiên là xem các lỗ thoát nước có ra nước không. Lỗ khô trong khi đất phía trên sũng nước là dấu hiệu tắc.
Với taluy âm nằm dọc suối, nước còn tác động theo kiểu khác: dòng chảy mùa lũ khoét chân mái. Gia cố chân bằng rọ đá, đá hộc hay kè có chân khay cắm sâu dưới mức xói là biện pháp chính. Nếu chỉ gia cố phần mái mà để chân trơ, dòng lũ sẽ khoét từ dưới lên và cả mái gia cố sụp theo.
Kiểm tra và bảo trì taluy theo mùa
Taluy cần được nhìn như một bộ phận sống của con đường, phải kiểm tra định kỳ chứ không chỉ khi đã sạt. Lịch đơn giản cho đơn vị quản lý đường nhỏ hoặc doanh nghiệp có đường vào khu sản xuất ở vùng đồi:
- Trước mùa mưa: nạo vét rãnh đỉnh, rãnh dọc, cống; khơi lỗ thoát nước tường chắn; phát cây đổ, dọn đất đá trên bậc cơ.
- Trong mùa mưa, sau mỗi đợt mưa lớn kéo dài: đi kiểm tra các đoạn taluy cao, ghi nhận vết nứt mới, đất sụt, nước rỉ; chụp ảnh cùng vị trí.
- Đánh dấu và đo vết nứt: cắm hai cọc hai bên vết nứt và đo khoảng cách sau mỗi lần kiểm tra để biết nó có mở rộng không.
- Sau mùa mưa: sửa các rãnh xói, trồng dặm cỏ chỗ trống, sửa đá lát bị bong, lấp các vết nứt trên mặt đường để nước không ngấm xuống.
- Đoạn có dấu hiệu tiến triển: mời đơn vị khảo sát, thiết kế đánh giá và đề xuất biện pháp; trong lúc chờ, cắm biển cảnh báo, hạn chế tải và có người theo dõi khi mưa.
Việc dọn đất đá sạt trên mặt đường, xử lý cây đổ hay đá treo phải dùng thiết bị phù hợp, có người cảnh giới và chặn đường tạm thời; người làm không đứng dưới khu vực có thể sạt tiếp. Đây là việc của đội có kinh nghiệm, không phải việc làm tay của một vài người.
Câu hỏi thường gặp
Taluy âm và taluy dương khác nhau thế nào?
Taluy dương là mái dốc phía trên mặt đường, thường hình thành khi đào xẻ đồi núi, nguy cơ là đất đá rơi xuống đường. Taluy âm là mái phía dưới mặt đường, thường là mái nền đắp hoặc sườn tự nhiên, nguy cơ là nền đường bị sụt theo. Cách gia cố mỗi loại khác nhau.
Trồng cỏ có chống được sạt lở không?
Cỏ chống xói mòn bề mặt rất tốt và giữ được lớp đất nông, nhất là các loại rễ sâu. Nhưng nếu mặt trượt nằm sâu hơn rễ cỏ, khối đất vẫn trượt cùng thảm cỏ. Cỏ là lớp bảo vệ, không phải kết cấu chống trượt; mái có nguy cơ trượt sâu cần biện pháp khác.
Vì sao sạt lở hay xảy ra sau khi mưa đã tạnh?
Vì nước cần thời gian thấm sâu vào khối đất. Áp lực nước trong đất có thể tiếp tục tăng vài giờ đến vài ngày sau mưa, làm sức kháng cắt giảm dần tới mức mái không còn đứng được. Vì vậy cần cảnh giác cả trong những ngày ngay sau đợt mưa dài.
Xây tường chắn có phải là cách chắc chắn nhất không?
Tường chắn hữu ích khi mặt bằng hẹp, không đủ chỗ làm mái thoải. Nhưng tường phải được tính với áp lực đất và nước, móng đặt trên đất tốt và có thoát nước. Tường không thoát nước hoặc đặt trên đất yếu có thể đổ cùng khối đất. Không có biện pháp nào chắc chắn nếu thiếu tính toán.
Nhà xây sát mép taluy âm có nguy hiểm không?
Có thể. Nhà tăng tải lên đỉnh mái, nước thải sinh hoạt ngấm vào khối đất làm mái kém ổn định hơn. Nếu có vết nứt trên nền nhà hay sân chạy song song mép dốc, cần mời đơn vị chuyên môn đánh giá và báo chính quyền địa phương để được hướng dẫn.
Thấy đá treo trên taluy dương phía trên đường thì xử lý ra sao?
Không tự leo lên cạy đá. Cắm biển cảnh báo, báo cơ quan quản lý đường và chính quyền địa phương. Đơn vị chuyên môn sẽ đánh giá để phá bỏ có kiểm soát, neo giữ hoặc căng lưới chắn đá, đồng thời chặn đường tạm thời khi thi công.