Giáo Trình Địa Chất Công Trình , giúp các bạn sinh viên có thể tìm hiều được nhiều kiến thức mới và giúp quá trình làm bài tập tốt hơn .
TRƯỜNG ĐAI HỌC THỦY LƠI NGUYỄN UYÊN - NGUYỄN VÀN PHƯƠNG NGUYỄN ĐỊNH - NGUYỄN XUÂN DIẾN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ■ (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÁY DựNG HÀ NỊI -2 1 LỜI NĨI ĐẦU Tìoỉìg Ịìììó m ngủnlì cơỉìíị trình ỉhỉiộc cúc Ỉrườỉì^ Đại Ììọc, Ỉ)ỉiỉ clìíìí i on^ ĩri/ih mơn học c s k ỳ ĩiìĩtậĩ nlìchìì tran^ hi CÌÌO sinlì viên c ú c kiến ĩhức CCỈỈI ỉliiei vé (ÍKỈ lỉ/ỉỉ (ỉc c ó ỉ h ế t i ế p fhu kiếỉì thức tìiực iìàìììì í lỉuỉi nìơỉỉ cúc lĩnh vực nìĩií: C liỌi iỉiít du \ e n vù rnón^, Vật liệu Acỉv dựtìg, Tlỉiiv CĨN^Ì^ Câu Ìuhìì, Đườtìịf íỊÌao tlìơnỉỊ, Xúy cỉựng tỉủỉì dụn^ cóìtg nghiệp, Thi i ơn^ cơti^ trìnìì hởi địa clìấĩ lủ điều kiện có ĩíỉìh âịnh đến quy hoạch, ĩhiết ké] thi cóỉì^ vủ qiiàỉi /v cóỉì'^ trình Ciiốỉi ^iúo írìỉỉlì Địa cliấĩ cơníỊ ĩrìỉììỉ nủx cíùn^ cho sinlì Vỉưĩì cúc Ní^ủnh cơníỊ ỉrÌỊìh tììiỉộc cái' trườỉìịỊ Đụi học : TỈÌUV Lọi, Giao Tliơníị, XiÌỴ diúìỵ Giáo írìnlĩ có thê sử CỈIÍỊ cho cd học siỉiìì chíỉih c/u\' vủ íại chức V iệ c p ììâ ĩi cơỉì^ biêìì SOỢÌÌ í^iúo ỉrinh n lìư s a iỉ : Đồỉỉiỉ chí Ní^uyến Xn Diếỉì (Đại ÌÌỌ C Xảỵ (lựỉií^ Hà N ộ i) viết chươNíỊ ///, IV vả V ' Đ ồỉỉíị cÌìí Nyji\'ẻfi ĐỊỉììì (Đại Ììọc Giưo ỉlìơníỊ vận tủi Hù Nội) viết chương / vù IX Đỏỉỉ^ chí N ^ii\ẽỉi Vủn Phươỉi^ (Đại học Tlìiíỷ l ợ i ) viếỉ chương VI, V ỉỉ vù X Đ ồỉỉíị chí N^u\'ếỉi Un (Dại học Tììiiỷ lọi ) viếr chươtì^ // VIII, chươĩi\ị m ỏ đầu 'lìú Ì)iẻìi giáo ĩrìnli Giáo ỉrìỉìh đ ã cÍKọx ĩììiìì Ị^iả/I nội diiĩì^ íỉìeo pììươtì^ ('hâĩìỉ ”c h ả n , Ììiệỉì đại, Việt Nam", ĩ n ỵ nlìiéỉì, d o trìỉìh đ ộ có liạĩì â ố i ỉưỢỊi\ị m n ỈÌỌC lạ i (ía dc^ p ììứ c tạ p nén k h n g t h ể ^rúnìì kỉỉỏi cúi sai sốĩ Chúỉìg ĩơì châỉì ĩlìùnlỉ cchìì ơỉì cúc cún hộ ^icìn^ dạv thuộc mơỉi Địa chất cơng ĩrình 'ủa trường: Đại học Xủ\ cliùii^ Hà Nội, Đại Ììọc Giao tììỏìì^ Hà Nội, Đ ụi học Tỉìiiỷ ỉợi l ã đóng ỵĨỊ) nhiều ỷ kiến quỷ háu Clìủn^ ĩơi moNị' nlìận ỉìììiêii ý kiểfì cúc cúìĩ hộ íỊÌchỉí^ 'ủ(' độc giâ đ ể i^iao trìììh fì^ùy lìoản cììỉỉìh Ììơìì Ộ! ị)ort Iiuơi Ịìhạĩ vùỉiíỊ pììâìi h ố ỉìước mặn Trữ lượng nước bồn khơng lớn, đặc biệt đất đá cổ cấu tạo phân tầng, phân lớp ngang Nước bồn thường bị nhiễm mặn đến mức độ đó, mùa khô Nhưng tổn nơi nước nhạt, nước bổn có giá trị sử dụng cao ; nhiều vùng, nước bổn nguồn nước chủ yếu cho sinh hoạt sản xuất Việc khai thác nước bồn khơng hợp lý dẫn tới huỷ hoại bồn nhìn chung khó hình thành trở lại Tầng nước ngầm tầng nước không áp thứ kể từ mặt đất, giống nước tầng trên, phía khơng có tầng cách nước (nếu có tầng cách nước cục bộ), nlurng khác diện phân b ố rộng lớn, phía thơng thường tầng khơng thấm liên tục, ngăn cách nước ngầm với nước íiiữa tầng Nước ngầm có miền cung cấp phàn hố trùng Ụùiììì V ỉ -5) Nguồn cung cấp chủ yếu nước mưa, nước mặt ngấm xuống nước áp lực từ sâu lên Chiều dày tầng nước ngầm thường nhò, thay đổi tù vài mét đến chục mét, nlurng diện phân b ố lại lóìi, từ vài trăm mét đến vài ngàn mét miền núi, địa hình phân cát nhiều, độ sâu chơn vùi nước ngầm lĨTi, có tới 50 -H 70 mét đồng nước ngầm gần sát m ặt đất, nhiều vùno có độ sâu chôn vùi không mét, đồng sông H ồng sông Cửu Long Trên mặt tầng nước ngầm thường hình tliành đói mao dẫn lên vùng nước áp lực cục Nhìn chung bề mặt tự nước ngầm lượn theơ bể niặt địa hình Đ ộng thái nước ngầm thường khơng ổn định, tầng nước ngầm gần mặt đất có liên hệ trực tiếp với sơng Ợù/ìh VỈ-7) Do ưu đicm nơng, độ khống hnú nliỏ nirớe ngầm nguồn nước tưới đáng ý Trong xây dựng, tầng nước ngẩm thưíyiig vào độ sâu đặt móng cơng trình, nên thường gây trở ngại cho.thi cơng bảo vẹ nióng cơns trình, vùng sườn dốc, mái kênh nước ngầm dao động gây xói ngầm sạt lở mái dốc vùng tưới, nước ngầm dâng cao gây lầy lội muối hoá đất trồng Bởi vậy, quy hoạch xây dựng tưới nước, cần ý tới độ sâu chôn vùi thay đổi động thái tầng nước ngầm xây dựng công trình tưới Thi cơng m óng nên tranh thủ thời gian mực nước ngầm thấp Tầng nước áp lực (còn gọi nước tầng - aclezi) hình thành tẩn" tliấm nước kẹp hai tầng cách nước {hình VỈ-2 hình VỈ-8) Á p lực nước tầng phụ thuộc chỉi yếu vào cấu tạo địa chất địa hình Các Hình VI-7 Sơ đồ quan hệ iịiữa nước ngầnì nước sơm> tí) Nước sơ/iiỊ ( iiriíỊ cấp cho nước ngẩm; h ) N c iiiỊtitìi c i i n ^ c ấ p c h o n c s n i Ị ỉ Cí i o trìnlì mực nước níỊẩm 129 tầng nước áp lực sâu, thung lũng núi, nếp võng thường có áp lực lớn, dễ hình thành mạch nước lên, giếng phun Khi tầng nước áp lực bị chia cắt sơng suối cơng trình khai đào hình thành nước tầng hạ thấp {hình VI-5) Nước tầng hạ thấp gặp tự nhiên, lại tương đối phổ biến vùng xây dựng cơng trình ngầm, cơng trình thuỷ lợi, giao thơng Hình VI-8 Sơ đố t ẩ n ị ' áp lực h ì n h trong, cấu tạo đơn nghiênịỊ th n h Miền cung cấp nước tầng thưcíng Tầntị chứa nước ; 2, Tầng cách fiướ( : hẹp cách xa miền phân bố, nên động V ù n íỊ c u n g c ấ p ; M ự c n c p lự c ; thái nước tầng tưong đối ổn Hô khoan ; Chiểu cao áp lực nước hố định so với nước ngầm ; thường có khoan : m- Bé dày tầng chứa nước : H„- cao động thái năm hay nhiều năm Nước trình mực nước áp lực vùng cung cấp; tầng khó bị nhiễm bẩn có tầng Hị- Cao trình mực nước áp ìực h ố khoan cách nước che phủ phía trên, có chất lượng nước tương đối tốt Trong điểu kiện địa chất đặc biệt, nước tầng có nhiệt độ cao, thành phần khống hố định, có loại nước khống chữa bệnh vùng Kênh Gà, V7nh Hảo Tầng nước áp lực Hà Nội đồng Bắc Bộ, tầng “M ột trãm” đồng Nam Bộ có giá trị cung cấp nước cao Nước áp lực gây tưọTig bục đáy hố móng thi cơng, tạo áp lực nước đáy móng, áp lực lên vỏ áo cơng trình ngầm Khi ihi công, điều kiện đáy h ố rnóng khơng bị bục trọng lượng tầng cách nước đáy hố móng phải lớn áp lực đẩy ngược nước áp lực (lìình VỈ-9), tức ; Yd m > Yn (h + lĩi) Trong : (VI-4) - dung trọng đất tầng không thấm ; m - bề dày tầng không thấm đáy hố móng ; y n - dung trọng nước ; h - độ cao mực nước áp lực đáy hố móng Mực nước ngầm ^ Mưc nước ^ ảp lực Khi lấy Yn = 1, Yđ = ta có : m > h (VI-5) Như vậy, đáy hố m óng khơng bị phá hoại bề dày tầng cách nước đáy hố lổfn trị số áp lực nước đáy hố móng 130 Hình VI-9 Đày h ố móng đất Ịịẩn mái tẩniỊ nước áp lực Cát ; Đcíí sét Tuniị nước khe nứt lầnẹ ciiứa nưức hình tliành trono đá cứng nứt nẻ có dộ hang hốc lớn đá vơi karst hoá, dá cliịu phong hoá vậl lý mạnh, đá bị tác dụng kiến tạo (đứt gãy uốn nếp vồnu ) Nước khe nứt có áp lực hoạc không áp lực Do điều kiện khe hở lớn mà nưóc vận động nhanh, thường dạna thấm rối mana đặc lính dịng chảy dịng thấm, m phải lách loại riêng Nguồn cung cấp nước khe nírt nước mưa, nước mặt tầng chứa nước mặt (tầng phủ) \'à dưói sâu Độna thái nưóc khe nứt biến động lớn, biên độ dao động mực nước dạt tới vài mét, chí chục mét ngày Vân tốc nước đạt Ini/s ; nhiéu dònc thấm lỏi theo bùn cát cỏ mục Trong xây dựng, nưóc khe nứl khỏng chi ềy trờ Hííại cho thi cơng móng, cho thi cơng cơng trình ngầm mà phát trién mạnh mẽ gày nên tưọìig nước nghiêm trọng hồ chứa, kênh dẫn sịntỉ đào Một đặc tính quan trọng tầng nước khe nứt nước dễ bị nhiễm bấn phân bỏ không đồng déu Khi khai thác nước khe nứt cần plián tích kỹ quy luật phân bỏ khe nirt, cấu tạo địa chất ; cịng trình khai thác nước cho hiệu suất cao cắt qua hệ thống khe nứt chủ yếu tầng Dùng nước khe inri cho chăn nuôi sinh hoạt cần ý tới điều kiện phịng hộ vệ sinh cho nguồn §2 CHẤT LƯỢNG VÀ TRỬ L l ONG CỦA NLỚC DƯỚI ĐẢT Chất lượng hai chi liêu kinh tế kỹ thuật quan trọng dê khai thác sử dụng nước ciưới đất Mặt khác cũnụ nlriỉỉ thịnự: sơ đê tính tốn ăn mịn, hạ thấp mực nước dấi xây dimg cơng trìỊih 2.1 Chất ỉượng nước đất I Thành ph ần hoá học nước đất Khác với nước mặt, tiếp XIÌC Irực tiếp với đất đá, nước đất ỉà dung dịch hóa học phức tạp Nó chứa hầu hết nguyên tố có vỏ đất Tuy nhiên, ngiiycn tố ion đóng vai Irị chủ 'u ihì khơng Iihiều, khoảng 10 loại : c r , HCO^, SO^ , CO^ lon C1 Ca-", M g - ^ N í r , N H ; H" thường nằm dạng hợp chất NaCl muối bị hoà tan hay nước mặn bị chơn vùi đá trầm tích biển lên, pha trộn vào Sự có mặt c r nước làm nước có vị chát (mặn) Nước dùng cho sinh hoạt hàm lượng c r khơng 5QmgH lon H C O chủ yếu gặp Iiước nhạt, thường hoà tan đá cacbonat Nó thường cân với hàm lưọTig HCO COt tự theo tỷ lệ : ^ CO + C O + H.O íiàm lượng CO t tự có liên quan đến hàm lưọng CO t xâm thực, có tác dụng phá hoại dá cacbonat bê tơng cơng trình 131 lon “ thưòng dạng hợp chất H 2SO hay CaS , sinh hồ tan đá suníat Nước chứa nhiều SO 4" có vị chát Nước dùng cho sinh hoạt hàm lượng “ không vượt 100w^// Nước chứa nhiều SO 4' có tác dụng ăn mịn suníat với kết cấu bè tơng cơng trình Các ion kim loại kiềm Na"^, thường kèm với c r vùng nước nằm gán mặt đất, vùng dân cư đông đúc, hàm lượng Na"^, tăng cao dấu hiệu nhiễm bấn nước đất Các ion kim loại kiểm th ổ phổ biến yếu nước khoáng hoá cao chủ yếu đá giàu canxit đolomit: Khi nước khống hóa thấp chủ Nguồn gốc hỡà tan CaCO, + CO + H 2O — + HCO3 MgCOa + CO + H 2O ^ + HCO3 nước làm cho nước có tính cứng, gây tích đọng cặn cacbonat nồi hơi, ấm nước Tổng lượng có nước gọi tổng độ cứng Phần Ca^'^ bị kết tủa đun sôi nước gọi độ cứng tạm thời Ca^^(Mg^^) + CO ^ = Ca(Mg)CƠ ị Phần không bị kết tủa đun sôi gọi độ cứng vĩnh viễn Thec O.A Alekin dựa vào độ cứng chia nước đất l o i ; Nước mềm có độ cứng < 1,5mg đương lượtig Nước mểm 1,5 H- Nước mềm 3-^6 Nước cứng 4- Nước cứng >9 \m g đương lượng (ìm gđl) tưomg đương 20,04mg/l hay \2 ,l6 m g /l Nước dùng sinh hoạt cho phép tới I m g đương lượng ỉon chủ yếu nước axít phân ly : H 2O = t r + OH lon nước làm cho nước có tính axit, nồng độ biểu thị đ ộ ịH (pH = - IgíH"^]) Căn vào trị số pH chia nước đất làm loại : Nước có tính axit mạnh: pH < Nước có tính axit: pH = 4- Nước trung tính: pH = Nước có tính kiềm: pH = Nước có tính kiềm mạnh: pH > 132 Đại phận nước đất có 'ính kiểm yếu trang tính Nước vùng có khống sản kim loại, than thường có tính axil Tổng lượng muối tan nước gọi tổiìịi ííộ klìố/ìí^ hố M (tính g/l) xác định cách chưng khô nước 105 H- 10‘'c, Dựa vào tổng độ khoáng hoá M chia nước đất loại : Nước nhạt: M< Nước khống hóa thấp: M = ^ 10 Nước khống hóa cao: M = 10 Nước muối: M > 50 50 Nước dùng cho sinh hoạt tốt loại nước nhat {M < \ Tliànli phđn hóa học nước thườno dược biêu thị công thức - công thức Kiirlov viếi dạnơ phân số ; Các íinion có hàm lượng > I0%nigdl xếp theo thứ tự giảm dần Khí(gy/) T"c Các cation có hàni lưọng > \0%nigđl xếp theo thứ tự giảm dần Đọc tên nước theo thứ tự từ trái qua phải, tứ số dến mẫu số bỏ qua ion có hàm lượiig < % nig.đl V í dụ kết phân tích cho : M 0,5 HCO 'o - C ’1|S’, 'r + " ( ’ C a , N a , M g | f ị , Na^ +K loại nước bicacbonat canxi natri Klii cần phân loại chi tiết 100 90 60 70 60 50 40 30 20 10 mgđ/% dùng bảng phân loại theo số thứ tự 10 từ đến 100 N.I Tonxtikhin 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 {hình Vĩ-IO) Căn vào trị số 30 29 28 27 26 25 24 23 phần trăm m ^đì nhóm 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 anion hay cation có phân 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 tích hố học mà xác định số hiệu 60 59 58 57 56 54 53 52 51 nước đồ thị 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 80 79 77 76 75 74 73 72 71 90 89 88 87 85 84 83 82 81 95 94 93 92 91 72% mgđỉ, 40 50 + Mg^'^ chiếm soị- chiếm 23% nigdl D ùng đồ thị ta xác định nước suníat canxi m an có số hiộu 23 20 21 30 V í dụ kết phân tích hố học cho ta : 22 10 78 100 99 98 10 20 Ị 30 55 86 97 96 40 50 60 70 80 60 70 80 90 90 100 mgd/% I Hình VỈ-10 Đồ íliị plưĩ/i loại nước dấl :lìc'() r ìi n h p h â n l i o ÌÌỌC c ủ a N.I T o n x t i k l i i n 133 Tính chất vặt ly nước đất Những tính chất \ài lý yếu nước đất gồm có : tý trọng, nhiệt độ, độ suốt, màu sắc, mùi VI, imh dần điện, tính phóng xạ Tỷ trọng nước phu thuộc vào lượng muối hồ tan Lượng muối hồ tan lớn nước có tỷ trọng cao Nước khốn g hố thấp thường có tỷ trọng Nliiệr độ cùa nước dirới đất biến đổi phạm vi rộng lớn (từ 0“c đến 100”C) điều kiện hàu điều kiện địa chất độ sâu chôn vùi khác Nhiệt độ nước gần mặt đất bieii đổi mãnh liệt, cịn từ đới thường ơn trở xuống, nhiệt độ lãng lên cách ổn định theo chiếu sâu Độ tro/ia: cua lurớc phụ thuộc lưọng khoáng vật bị hoà tan, hợp chất học, chất hữu chất keo có nước Nước ngun chất suốt Màu cúa nước phu iluióc thành phần hố học íạp chất có nước Phần lófn nước khơng màu Nước cứiiỊỉ có màu xanh nhạt, nước chứa Fe HoS có màu lục nhạt, chứa m ục chất hữu (.'O màu vàng nhạt M ủi có liên quan đến lioat động vi khuẩn chất hữu có ironc nước Nước thưịmg khơng có miii, chứa H oScó mùi trứng thối Vị nước loai muối, chất khí, tạp chất có nước định Khi nước có chứa bicacbonai canxi manhê hay axit cabonic nước có vị dễ chịu Sunfat natri manhê có Itoiìịỉ nước làm cho nước có vị chát Khi nước chứa sắt có vị lợ, Nước chứa nhiều muối cĩiiig có vị chát Tínlì dẫn ổiệii cua nước đất phii thuộc vào tổng lượng muối có chứa nước, tính chất muối tihiệt độ nước Nước khống hố cao thưcrng có tính dẫn điện mạnh Tinh phónỵ xa Các ioại nước đất có tính phóng xạ mức độ phóng xạ chúng khác Đ ánh giá chất lượng nước đất sử dụng Khi sử dụng Iiước, việc đánh giá trữ lượng, điều kiện khai thác cịn cần phải ý đến tính ciiấi cúa nước Trên sở ta đề biện pháp cải tạo tính chất nước + Nước gày lác dụng ăn mịn với bê tơng, đá xây Cưcmg độ ăn mòn hàm lượng CO xâm thực, SO có nước định Tác dụng ăn mòn COt xâm thực CO hoà tan CaC ; CaC + H 2O + CO = + HCO3 Khả ăn mòn CO xâm thực bêtông nước mềm nhanh hon nước cứng Nước có chứa suníat tác dụng với chất vơi có bê tông để tạo thành hợp chất sunfat (chu yếu thạch cao), q trình biến đổi làm thể tích nở ra, tạo áp lực lên vách lỗ rỗng phá hoại bêtông 134 Nước sLinĩat khơng ăn niịn liàrii lương SO nhỏ liơn 50///,!,' / ãn mịn yếu chứa 250 -í- 300 lììiịll ãn mịn mạnh vượt q 30()/»i,'// Khi tính tốc độ ăn mịn, cần xét đến tốc độ nước chảy qua cỏníỉ tniili Đế đề phịng nước ãn mòn bêtỏng, xây dựng phái duns loại ximăno đăc biệt phu lóp sơn chống ăn mịn bên ngồi + Cán phái xél yếu tố ảnh liưỏìic đến sinh trirỏno cua liỏng nhiệt độ, thành phấn nước tổng lượng muối có nước Nhiéi độ nước đất ihườiig thấp, dó cần làm ấm nirớc trước đem tưới Nước clươc triì vào bể chuyên môn đưoc sirơi ấm bãnc nhiêt mãt Irời, Ọ trình cịn có tác dụng kết tủa muối sắt (do q trình oxi hố), H i n h p hầ n m u ố i c ầ n c h ú ý c c m u ố i c ủ a natri, VI n ó loại c o hại c h o c â y trổng Đối với đất trồng dể thấm nước, Irị số oiái han lóii nhâì cua muồi nalri (tính llt^ll) NíhCO;, : 1000 ; NaCI : 2000 ; N;ỉtS04 : 500U Đổi với nước có chứa nhiều N aX ’0 , ta cho thạch cao vào đế biến thành Na 2S04 có hại htm H ơp chất c ủ a axit nitơric m u ối axit fotforic cán thiết c h o câ y trồng Tlieo độ khoáng hoá, tổng lượng muối hoà tan nưGc,được dùng đế tưới khơng q 1700»/^;,'// Nếu lượng muối có từ 1700 đến 5000 tìiịịH phải liến hành phân tích thành phần Lưọng muối tối đa cho phép có troim nước 5000 nigH Nước có hồ tan nhiều muối muốn biêì xác có thícli hưp cho tưới hay khơng cần phai xét tính chất thổ nhưỡng, thành phđn nuiối, tíiih chẫl trồng Đất dễ thấm thoát nước cho phép dùng nước có độ khốns ho;í cao + Nước dùng cho sinh hoạt phái SUỐI, không mùi, có vị dè chịu Lượng cặn khơ khơng q 1000///^^//, độ cứng nhỏ hơii lniị>(ĩì Khóng có vi trùng gây bệnh tả, lỵ, thương hàn Qua nghiên cứu, người ta thấy lượng vi trùng gây bệnh nguy hiểm khó phát hiện, lại tý lệ với lượng vi khuẩn dề phát mà kliỏng gây bệnh trực khuẩn đại tràng cơli Vì thế, thực tế người ta đánh giá độ nhiễm bẩn nước đất lượng trực khuẩn đại tràng : Nước cliing tốt có: < 2( W;// Nước dùng được: 2-^3 conH Nước đáng nghi ngờ: -f5 conll Nước khả nghi có: -í- cìH Nước khơng tốt: Nước không dùng được; > 20 conH 20 conH 2.2 T rữ lượng cua nước dưói đất Trữ lượng nước tiêu quan trọng để tháo khô khai thác nưóc Do nước thể lỏng, ln ln chuyển động khe rỗnc nên việc xác dịnh trữ lượng nưóc khơng hồn tồn giống xác định trữ lượiig khoáng sản rắn than, kim loại 135 Người ta thường chia trư lượng thiên nhiên trữ lượng khai thác ; trữ lượng ừiiên nhiên lại chia trữ lượng tĩnh trữ lượng động ! T rữ lượng tĩnh Q, thể tích nước đất nằm tầng chứa nước lẾy làm khơ hồn tồn tầng nước : Qt = Trong : (M-6) - độ nước đất đá chứa nước ; V - thể tích tầng chứa nước Trữ ỉượng động lưu lượng dòng thấm tự nhiên qua tiết diện ngang củc Trữ lượng động xác định theo biểu thức : Q^ = k F J = k H J B Trong đó: k - hệ số thấm đất đá rộng dòng th ấ m ) ; J - gradien thấm ; F - tiết diện dòng thấm (M-7) ; F = HB (chiều cao X chiều T rữ lượng khai thác Qị., tầng chứa nước lượng nước đất lấy lên dược cơng trình thu nước phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật mà không làm thay đổi đáng kể trạng thái cân tầng chứa nước Như vậy, trữ lượng khai thác tầng chứa nước khơng phụ thuộc vào kích thưóc độ lỗ rỗng tầng chứa nước, mà phụ thuộc vào điều kiện nằm nguồn cấp nước bổ sung Trong thực tiễn thưòmg phân cấp trữ lượng nước đất theo cấp chung khoáng sản có ích, gồm cấp: A, B, C| c,Cấp C cấp có độ xác nhỏ nhất, sai số tới vài chục phần trăm Phương pháp xác định trữ lưọng cấp Cọ đơn giản, thường dùng phương pháp tương tự, phưong pháp đo vẽ hay thăm dò sơ Cấp C| xác định theo tài liệu vẽ tổng hợp, có kết hợp với khoan đào hố đơn Cấp B xác định theo tài liệu thăm dị sơ bộ, có kết hợp với khoan đào, hút nước thí nghiệm Tỷ lệ đo vẽ 1/10.000 lớn hoTí Các tài liệu quan trắc lâu dài tiến hành năm Cấp A xác định chi tiết theo số liệu khai thác thử lâu dài quan trắc nhiều năm Các điều kiện địa chất lý giải đầy đủ có xét điều kiện kinh tế, kỹ thuật bảo đảm khai thác nước lâu dài cho mục đích khác §3 ĐỘNG THÁI CỦA Nước DƯỚI ĐẤT Nước đất không ngừng bổ sung tiêu hao tác dụng nhiều nhân tố Điều làm cho nước đất bị biến đổi theo thời gian đặc tính mực nước, lượng nước, tính chất vật lý, thành phần hoá học biến đổi (thường theo quy luật định) gọi động thái nước đất Việc tìm hiểu động thái nước đất vùng trước xây dựng sở cho việc thiết kế, thi công côrig trình đuợc hợp lý việc chọn cao trình bố trí cơng trình 136 mặt cơng trình ngầm, chọn thời gian thi cịng nhằm tránh tượng ngập cơng trình, hố móng, giảm áp lực ngược đáy ưióng, bảo \'ệ kết cấu đới mực nước dao động khỏi bị huỷ hoại 3.1 Những nhân tô ảnh hưởng đến động thái nước đất Ảnh hưởng đến động thái nước đất bao gồm nhân tố thiên nhiên (điều kiện khí tượng, thuỷ văn, thổ nhưỡng ) nhân tố nhân tạo (khai thác sử dụng nước đất, xây dựng hổ chứa ) Các nhân tố ln biến đổi theo thời gian khịng gian Dưới ta xét hai nhân tố chù yếu tác động đến đóng thái nước đất nhân tố khí tượng nhàn tố thuỷ văn N hân tơ' k h í tượng Lượng mưa cường độ mưa cường độ bốc ảnh hưởng lớn đến vị trí mực nước đất Do người ta chia dao động mực nước theo mùa theo nãrn Mưa làm tăng lượng nước đất dâng cao mực nước {hìtìh VI-ỈI) Thời gian dâng lên chậm sau mưa nước đất nằm sâu, đất đá đới thơng khí thấm nước Sự bốc làm cho trữ lượng nước chịu ảnh hưởng khí hậu (nhiet H i n h V l - I l D riỊị c o n g h i ế n đ ổ i c ủ a m ự c n c nị>ầm d o n h h n g c ủ a m a đất giảm đi, mực nước hạ thấp Cường độ bốc độ khơng khí,gió) cịn phụ thuộc độ sâu chôn vùi nước đất, tính mao dẫn đất đá Độ sâu chơn vùi nhỏ, chiểu cao mao dẫn đất đá lớn cưcmg độ bốc lớn N hản tô th u ỷ văn Sự dâng cao mực nước mặt (do 10, xây dựng cơng trình dâng nước) hay hạ thấp (mùa kiệt, sử dụng nước) làm cho mực nước đất có quan hệ thuỷ lực với chịu biến đổi tưong ứng Khả dao động lớn mực nước xảy vùng ven bờ (phạm vi vài ba chục m ét) Trường hợp nước mặt dâng lên cao thời gian dài phạm 'i ảnh hưởng rộng Càng xa dòng nước mặt, biên độ biến đổi mực nước Jất giảm thời gian đạt độ cao lớn chậm lại Sự tác động nhân tố thay đổi tuỳ theo điều kiện địa hình, cấu trúc địa chất khu vưc 137 3.2 Các loại động thái Dựa vào nhân tố chủ yếu tác độns đến độns thái luróc dât vùne, G.N Kam enxki chia làm loại dộng thái Đ ộng thúi vùìì^ phúỉì íìì: Loại nàv đặc trưiìg cho vùng xa sông vũng nước trôn mặt khác Nước đất coi khơng có liên quan thiiý lựe với nirớc irên mặt Động thái hình thành mưa, hốc dịiic thấm đal ĐộỉiiỊ tlìúi VÙN^ ven hờ: Đăc trưns cho vùng \en sòne vũim inrớc mặt, nước mặt nước đất có quan hệ thiiỷ lực với Động thai cua luân theo biến đổi cửa nước mặt, xa sịnc ảnh hirờne dó càne Ìám dán Đ ộng thúi vùng ĩníớc núi Ììuy VÙỈI^ kưrsĩ : Loại dặc trưnc cho vùng nón phóng vật trước núi, thềm sơng hay vùng karsl Động llìái hình thành mưa, tiếp thu nước mặt Sự tiếp thu thường khòng đều, dẫn đến mưc nước đất có biên độ dao động lớn Đ ộỉì^ tlỉúi vùỉì^ bủng í^/ứ: Là động thái cứa nước dâì phu Ihc vào chế độ tan băng, Việt Nam khơng có loại đỏng 'thái 38 ... kiện địa chất cịng trình cúa khu vưc - điểu kiện đia chất đế cơng 'ình an tồn kinh tố inỏi khu ưc mỏi vị trí cu thê, điều kiện địa chất cơng ìnli khác Xác định diéu kiện dó cán kỹ tliuật địa chất. .. tliuật địa chất cơng trình Cán ộ xây dựrm vận dụim tài liệu é địa cliát cônc trình đế đề biện pháp cơng ình, pháp thi cơn? họp lý nỉiáì Vậy địa chất cơng trình khoa học địa chất chuvên imhiên... qua trình địa chất có đặc trinig vật lý, học tương tư Vì sử dụng tài liệu địa chất cua khu vực nghiên cứu đầy đủ cho khu vực có điều kiện địa chất tương tự Từ giám bớt khối lưẹmg khảo sát dịa chất