Nghiên cứu giải pháp đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ quảng ninh đến quảng nam tổng hợp các chuyên đề khoa học tập 1

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI _______o0o_______ Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng Nam Thuộc Chương trình: Nghiên cứu KHCN phục vụ xây dựng đê biển và công trình thuỷ lợi vùng cửa sông ven biển Tên cơ quan chủ trì đề tài: Viện Khoa học Thuỷ lợi Địa chỉ: 171- Tây sơn - Đống Đa – Hà nội Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng Địa chỉ: Trung tâm Thuỷ công; số 3 Ngõ 95, Chùa Bộc, Hà nội TẬP I TỔNG HỢP CÁC CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC 1. TỔNG QUAN ĐỊA CHẤT VÙNG VEN BIỂN TỪ QUẢN NINH ĐẾN QUẢNG NAM; 2. CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN LOẠI ĐỊA CHẤT NỀN VÀ THÂN ĐÊ; 3. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI. 7579-29 22/12/2009 Hà nội, tháng 01 năm 2008 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI _______o0o_______ Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng Nam Thuộc Chương trình: Nghiên cứu KHCN phục vụ xây dựng đê biển và công trình thuỷ lợi vùng cửa sông ven biển TẬP I TỔNG HỢP CÁC CHUYÊN ĐỀ KHOA HỌC 1. TỔNG QUAN ĐỊA CHẤT VÙNG VEN BIỂN TỪ QUẢN NINH ĐẾN QUẢNG NAM; 2. CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN LOẠI ĐỊA CHẤT NỀN VÀ THÂN ĐÊ; 3. XÂY DỰNG HỆ THỐNG TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI. ĐƠN VỊ THỰC HIỆN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI Viện trưởng Chủ nhiệm đề tài: PGS. TS Nguyễn Quốc Dũng Thực hiện chính: ThS. Khổng Trung Duân KS. Trần Văn Quang ThS. Vương Xuân Huynh ThS. Nguyễn Quý Anh Hà nội, tháng 01 năm 2008 Tổng quan vÒ ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt vïng ven biÓn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam ĐVTH: Trung tâm Thủy công - VKHTL 1 Mục lục MụC LụC 1 CHƯƠNG I 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỊA CHẤT VÙNG VEN BIỂN TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM 2 1.1. KHU VỰC QUẢNG NINH 2 1.2 KHU VỰC HẢI PHÒNG 6 1.3. KHU VỰC THÁI BÌNH 7 1.4. KHU VỰC NAM ĐỊNH 7 1.5. KHU VỰC NINH BÌNH 8 1.6. KHU VỰC THANH HOÁ 11 1.7. KHU VỰC NGHỆ AN 13 1.8. KHU VỰC HÀ TĨNH 17 1.9. KHU VỰC QUẢNG BÌNH 20 1.10. KHU VỰC QUẢNG TRỊ 20 1.11. KHU VỰC HUẾ 23 1.12. KHU VỰC QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG 24 CHƯƠNG II 38 CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN LOẠI ĐỊA CHẤT NỀN ĐÊ VÀ VẬT LIỆU ĐẮP 38 2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI ĐẤT CỦA NƯỚC NGOÀI 38 2.2. PHÂN LOẠI ĐẤT TRONG NƯỚC 43 CHƯƠNG III 50 XÂY DỰNG HỆ THỐNG TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI ĐẤT 50 3.1. PHÂN LOẠI ĐẤT THEO 14 TCN 123-2002 50 3.2. PHÂN LOẠI ĐẤT THEO VÙNG MIỀN ĐỊA LÝ 59 3.3. PHÂN LOẠI ĐẤT THEO SỨC CHỊU TẢI 59 3.4. PHÂN LOẠI ĐẤT PHÙ HỢP CÔNG NGHỆ 60 PHỤ LỤC 62 PHIẾU ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT TỪ CÁC DỰ ÁN THUỘC CÁC TỈNH VE BIỂN TỪ QUẢN NINH ĐẾN QUẢN NAM 62 Tng quan về đất và phân loại đất vùng ven biển t Qung Ninh n Qung Nam VTH: Trung tõm Thy cụng - VKHTL 2 Chng I TNG QUAN V A CHT VNG VEN BIN T QUNG NINH N QUNG NAM Qua cỏc s liu thu thp ti liu a cht ca cỏc tuyn ờ bin tự Qung Ninh n Qung Nam (Phiu iu tra tng hp v ti liu thu thp) chỳng tụi ó thc hin vic tng hp v phõn loi c iu kin a cht ca tng tnh nh sau: 1.1. KHU V C QUNG NINH Lp 1: Lp t p ờ l loi t ỏ cỏt hoc ỏ sột, cú mu xỏm nht, xỏm en, ụi ch cú ln ớt hu c, trng thỏi t do cng n do va. Hu ht cỏc tuyn ờ bin Qung Ninh u c p bng loi võt liu ny. Lp 2a: t ỏ cỏt (pha cỏt) cú mu xỏm nht, trng thỏi do va n do mm, cỏ bit cú ch do chy, phn trờn cú ln ớt r cõy, l loi bi tớch tr, phõn b hu nh ton b mt t t nhiờn thuc cỏc huyn Qung H, Tiờn Yờn v mt phn huyn Honh B, chiu dy ca lp ny rt mng, chiu dy khụng ng u nhau, cú nhiu ch ỏ gc l ra, ch dy nht khong 1.2m, trung bỡnh khong 1m, khu vc Qung H cú chiu dy ln nht (trờn di 3m)nhiu o n cú ln nhiu cc ỏ tng xen ln. Lp 2 l t ỏ sột cú mu xỏm en, xỏm sỏng, cú cha cht hu c l r v thõn cõy trng thỏi t do va n do mm, ụi ch l do chy, chiu dy ca lp ny tng v trớ ca mt t cú khỏc nhau, chiu dy trung bỡnh l 1,2m. Phõn b trờn b mt t nhiờn cỏc huyn Hi Ninh, Cm Ph, Yờn Hng v mt phn huyn HAũnh B . Lp 3 l lp t sột nm sỏt di lp 2a. t cú mu vng loang l, thm, trng sỏng, trng thỏi do cng n do mm.Theo ti liu thu thp lp t ny ch xut hin cc b ti huyn Hi Ninh. Lp 4: ỏ gc, loi cỏt kt, bt kt, sột kt nm xen kp nhau, nm ngay di lp 2a. ỏ cú mu thm, b phong hoỏ nt n v vn mnh. Nhiu im ỏ l ngay trờn mt t, ỏ ti cú cng ln, ghố bỳa khú v. MT CT IN HèNH TUYN ấ NGN MN VNG HI NINH 0 2 4 6 -2 -4 0 2 4 6 -2 -4 Tên hố Cao độ (m) Khoảng cách Mốc so sánh: 2,20 4,18 2,00 5,20 7,00 HK4 HK5 HK6 1 2 3 Tổng quan vÒ ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt vïng ven biÓn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam ĐVTH: Trung tâm Thủy công - VKHTL 3 MẶT CẮT ĐIỂN HÌNH TUYẾN ĐÊ NGĂN MẶN VÙNG VÂN ĐỒN VÀ TIÊN YÊN 0 2 4 6 -2 -4 0 2 4 6 -2 -4 1 2a 4 Tªn hè Cao ®é (m) Kho¶ng c¸ch Mèc so s¸nh: 1,40 3,19 1,80 6,40 4,40 HK4 HK5 HK6 Tổng quan vÒ ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt vïng ven biÓn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam ĐVTH: Trung tâm Thủy công - VKHTL 4 BẢNG TỔNG HỢP CHỈ TIÊU CƠ LÝ LỚP ĐẤT 2A Huyện Quảng Hà Tiên Yên Vân Đồn Hoành Bồ TB >20 20,0-10,0 0,21 10,0-5,0 0,21 Hạt sỏi sạn 5,0-2,0 0,83 1,07 0,95 2,0-0,5 16,8 8,94 16,55 12,87 0,5-0,25 26,78 18,93 25,06 25,03 23,59 0,25-0,1 23,99 19,01 21,86 27,46 21,62 Hạt cát 0,1-0,05 16,3 9,86 14,2 10,87 13,45 0,05-0,01 8,55 13,45 10,44 4,99 10,81 Hạt bụi 0,01-0,005 7,82 11,11 9,65 7,34 9,53 Thành phần cơ hạt (%) Hạt sét <0,005 8,49 9,8 8,79 7,75 9,03 Độ ẩm tự nhiên W (%) 24,49 23,43 23,20 24,52 23,71 Dung trọng tự nhiên γ ω (g/cm 3 ) 1,84 1,81 1,81 1,845 1,82 Dung trọng khô γ c (g/cm 3 ) 1,48 1,47 1,47 1,48 1,47 Khối lượng riêng G (g/cm 3 ) 2,69 2,69 2,70 2,695 2,69 Độ bão hoà G (%) 80,34 76,08 74,75 81,34 77,06 Độ rỗng n (%) 45,03 45,31 45,59 45,02 45,31 Chỉ tiêu vật lý Hệ số rỗng ε 0 0,82 0,83 0,84 0,82 0,83 Giới hạn chảy W T (%) 26,89 28,69 28,10 25,82 27,89 Giới hạn dẻo W p (%) 22,40 22,57 21,40 20,99 22,12 Hạn độ Atterber Chỉ số dẻo W n 4,48 6,12 6,70 4,83 5,77 Độ sệt B 0,46 0,14 0,27 0,72 0,29 Góc ma sát trong ϕ(độ) 6 0 44' 6 0 9' 6 0 18' 6 0 16' 6 0 21' Lực dính kết C(kG/cm 2 ) 0,1 0,104 0,1 0,1 0,101 Góc nghỉ khô của cát Góc nghỉ ướt của cát p=0,5 0,052 0,055 0,05 0,054 p=1,0 0,039 0,043 0,039 0,041 p=2,0 0,031 0,033 0,03 0,032 Hệ số nén lún a (cm 2 /kG) p=3,0 0,026 0,027 0,025 0,027 Sức chịu tải quy ước R (kG/cm 2 ) Hệ số thấm K 20 (cm/s) 2,79.10 -4 2,21.10 -4 3,08.10 -4 2,64.10 -4 2,68.10 -4 Tổng quan vÒ ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt vïng ven biÓn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam ĐVTH: Trung tâm Thủy công - VKHTL 5 BẢNG TỔNG HỢP CHỈ TIÊU CƠ LÝ LỚP ĐẤT 2 Huyện Hải Ninh Hoành Bồ Yên Hưng Cẩm phả TB >20 20,0-10,0 10,0-5,0 Hạt sỏi sạn 5,0-2,0 1,19 1,19 2,0-0,5 5,02 5,02 0,5-0,25 1,49 1,62 2,31 9,65 3,77 0,25-0,1 4,27 4,03 6,44 11,23 6,49 Hạt cát 0,1-0,05 16,73 18,08 8,98 12,07 13,97 0,05-0,01 23,42 19,65 30,04 14,94 22,01 Hạt bụi 0,01-0,005 26,66 30,25 27,09 20,6 26,15 Thành phần cơ hạt (%) Hạt sét <0,005 27,42 26,37 25,14 25,31 26,06 Độ ẩm tự nhiên W (%) 29,70 29,71 29,89 29,25 29,64 Dung trọng tự nhiên γ ω (g/cm 3 ) 1,87 1,860 1,87 1,87 1,87 Dung trọng khô γ c (g/cm 3 ) 1,45 1,44 1,44 1,45 1,44 Khối lượng riêng G (g/cm 3 ) 2,67 2,668 2,67 2,69 2,67 Độ bão hoà G (%) 93,44 92,42 92,37 92,08 92,58 Độ rỗng n (%) 45,87 46,14 46,27 46,19 46,12 Chỉ tiêu vật lý Hệ số rỗng ε 0 0,85 0,85 0,86 0,86 0,86 Giới hạn chảy W T (%) 36,56 37,34 37,57 35,97 36,86 Giới hạn dẻo W p (%) 22,06 22,65 23,18 22,53 22,61 Hạn độ Atterber Chỉ số dẻo W n 14,50 14,69 14,39 13,44 14,26 Độ sệt B 0,52 0,48 0,48 0,52 0,50 Góc ma sát trong ϕ(độ) 6 0 12' 6 0 8' 6 0 15' 7 0 57' 6 0 38' Lực dính kết C(kG/cm 2 ) 0,19 0,18 0,195 0,18 0,186 Góc nghỉ khô của cát Góc nghỉ ướt của cát p=0,5 0,055 0,065 0,058 0,044 0,06 p=1,0 0,044 0,05 0,044 0,0333 0,04 p=2,0 0,034 0,037 0,035 0,027 0,03 Hệ số nén lún a (cm 2 /kG) p=3,0 0,027 0,029 0,028 0,022 0,03 Sức chịu tải quy ước R (kG/cm 2 ) Hệ số thấm K 20 (cm/s) 9,88.10 -6 5,94.10 -6 6,38.10 -6 4,12.10 -6 6,58.10 -6 Tổng quan vÒ ®Êt vµ ph©n lo¹i ®Êt vïng ven biÓn từ Quảng Ninh đến Quảng Nam ĐVTH: Trung tâm Thủy công - VKHTL 6 1.2 KHU VỰC HẢI PHÒNG - Lớp Đ: Đất đắp đê: Á sét trung đến á sét nặng đôi chỗ á sét nhẹ. Màu nâu, nâu nhạt xen kẹp xám đen. kết cấu chặt vừa, trạng thái dẻo cứng. Đây là lớp đất tương đối tốt xong độ chặt kém, không đồng nhất, mức độ nén lún không đều. Lớp 1: Cát bồi màu xám nâu, nâu sẫm, xám vàng ít đá hộc. Bề dày trung bình 4.7m, Đáy lớp kết thúc ở độ sâu 2.5 đến 7.5m. Đ ây là lớp đất không ổn định dễ bị tác động bởi sóng biển. Lớp 2. Lớp này nằm dưới lớp 1 với bề dày trung bình khoảng 3.6m. Đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 6.2 đến 11.0m. Đất thuộc loại sét pha màu nâu xám, nâu xẫm lẫn hữu cơ, vỏ sò, vỏ hến trạng thái dẻo mềm. Lớp 3. Lớp này nằm dưới lớp 2 với bề dày trung bình khoảng 3.6m. Đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 9.7 đến 12.7m. Đất thuộc loại bùn sét pha màu nâu xám, xám đen lẫn tạp chất. Đây là lớp đất có sức chịu tải yếu, biến dạng rất mạnh. Lớp 4. Lớp này nằm dưới lớp 3 với bề dày trung bình khoảng 3.3m. Đáy lớp kết thúc ở độ sâu từ 12.0 đến 20.0m. Đất thuộc loại sét pha màu xám tro, xám vàng, xám ghi trạng thái dẻo mềm. Đây là lớp đất có sức chịu tải trung bình, bi ến dạng trung bình. Các chỉ tiêu cơ lý nêu trong bảng sau. Các chỉ tiêu cơ lý Tên lớp γ tn (g/cm 3 ) C (kg/cm 2 ) φ (độ) a 1-2 (cm 2 /kg) K (cm/s) Lớp Đ Lớp 1 Lớp 2 1,80 0,139 8 0 47' 0,034 9,0.19 -5 Lớp 3 1,68 0,089 3 0 31' 0,074 12,3.10 -5 Lớp 4 1,81 0,143 9 0 12' 0,033 12,2.10 -5 Lớp 5 1,86 0,189 12 0 50' 0,030 10,5.10 -5 Tªn hè Cao ®é (m) Kho¶ng c¸ch Mèc so s¸nh: -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 216 3,17 HK5 -20 -18 -16 -14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 7,5 8,9 13,7 18,0 § 1 2 3 4 Tng quan về đất và phân loại đất vùng ven biển t Qung Ninh n Qung Nam VTH: Trung tõm Thy cụng - VKHTL 7 1.3. KHU VC THI BèNH Lp : t p: Cỏt pha nh, pha nng . Mu nõu nht - xỏm nht ụi ch l sột pha nh n va ln ớt ỏ dm. Trng thỏi do cng n do mm. Lp 1c. Cỏt pha nh, ht nh mu vng nht, trng thỏi cht va.Lp ny phõn b khụng liờn tc, chiu dy mng t 0.3m n 0.5m Lp 1. Sột pha va, sột pha nh mu xỏm nht, xỏm nõu kp cỏt trng thỏi do mm n d o chy. Din phõn b hu ht trờn b mt a hỡnh khu vc, chiu dy tng thay i t 0.5m n 2.0m Lp 2. Cỏt ht nh mu xỏm tro, xỏm nht. trng thỏi cht va n xp.b dy trung bỡnh 3.0m Lp 3. Cỏt pha nng nhiu bi, mu xỏm en kp sột mng ln nhiu hu c. trng thỏi kộm cht.Do cỏc l khoan thm dũ cha khoan ht chiu sõu tng nờn cha xỏc nh c b dy tng 1.4. KHU VC NAM NH - Lp 1. t p thnh phn ỏ cỏt, ỏ sột nh, kt cu cht n cht va, trng thỏi cht n do, chiu dy lp thay i t 4.2m n 4.7m. Ch tiờu c lý trung bỡnh lp Dung trng t w 1.86 T/m 3 st B 0.79 Gúc ma sỏt trong 17 0 38 H s thm K 1.94x10 -3 cm/s - Lp 2. Lp cỏt bi, cỏt ht nh mu xỏm vng, xỏm nht n xỏm en cha v c, hn. Kt cu kộm cht, bóo ho nc trng thỏi cht va n ri 2 Mặt Cắt Địa Chất điển hình 1 Đ 3 Tng quan về đất và phân loại đất vùng ven biển t Qung Ninh n Qung Nam VTH: Trung tõm Thy cụng - VKHTL 8 Ch tiờu c lý trung bỡnh lp Dung trng t w 1.89 T/m 3 st B 0.81 Gúc ma sỏt trong 23 0 57 H s thm K 3.08x10 -3 cm/s - Lp 3. + sột nng mu nõu, xỏm nõu thnh phn ng nht trung bỡnh, kt cu kộm cht, trng thỏi do mm n do chy. Phõn b rng rói trờn khu vc kho sỏt 1 2 Mặt Cắt Địa Chất điển hình 3 1.5. KHU VC NINH BèNH - Lp : t p sột pha mu xỏm vng trng thỏi do mm. - Lp 1. Lp t sột nh n bi nng mu nõu g n xỏm hng, trng thỏi do chy. Phõn b trờn ton b b mt a hỡnh khu vc chiu dy trung bỡnh lp 2.4m. Ch tiờu c lý trung bỡnh lp >20 20,0-10,0 10,0-5,0 Ht si sn 5,0-2,0 2,0-0,5 0,5-0,25 0,12 0,25-0,1 0,52 Ht cỏt 0,1-0,05 32,1 0,05-0,01 21,74 Ht bi 0,01-0,005 14,12 Thnh phn c ht (%) Ht sột <0,005 31,40 m t nhiờn W (%) 44,84 Dung trng t nhiờn (g/cm 3 ) 1,71 Ch tiờu vt lý Dung trng khụ c (g/cm 3 ) 1,18 [...]... 36.70 31. 60 9.03 27.42 26.37 25 .14 25. 31 26.06 31. 40 36.5 23. 71 29.70 29. 71 29.89 29.25 29.64 44.84 46.34 35 0.6 2.75 20.7 27.83 36.82 11 .28 26.83 22.88 46 .1 18.90 15 .82 39.95 0.00 9.20 8.66 11 .54 8.79 8 .16 25.99 0.00 30.66 Dung trng t nhiờn (g/cm3) 1. 82 1. 87 1. 860 1. 87 1. 87 1. 87 1. 71 1.72 1. 81 1.43 1. 92 2.02 1. 87 1. 90 1. 82 1. 62 1. 79 0.00 0.00 1. 757 c (g/cm3) 1. 47 1. 45 1. 44 1. 44 1. 45 1. 44 1. 18 1. 18 1. 32... lý đất đắp đê >20 20,0 -10 ,0 Ht si sn 10 ,0-5,0 5,0-2,0 0,98 2,0-0,5 0,5-0,25 1, 24 0,98 2 ,14 11 ,8 8,86 26,84 24,36 1, 65 0,97 1, 23 1, 18 24,6 3,97 13 ,2 12 , 21 29 ,13 29,78 3,94 8,37 3,28 8,58 11 ,4 17 ,8 8,65 11 ,23 17 ,89 19 , 31 17,08 16 ,2 17 ,30 17 ,08 5, 21 21, 2 10 , 21 15,9 7,9 7,93 24, 21 18,93 25,30 17 ,35 0, 01- 0,005 7,94 27,46 24,3 20 ,16 7,82 7,64 26,72 24, 01 22,56 23,86 . 0,074 12 ,3 .10 -5 Lớp 4 1, 81 0 ,14 3 9 0 12 ' 0,033 12 ,2 .10 -5 Lớp 5 1, 86 0 ,18 9 12 0 50' 0,030 10 ,5 .10 -5 Tªn hè Cao ®é (m) Kho¶ng c¸ch Mèc so s¸nh: -2 0 -1 8 -1 6 -1 4 -1 2 -1 0 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 216 3 ,17 HK5 -2 0 -1 8 -1 6 -1 4 -1 2 -1 0 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 7,5 8,9 13 ,7 18 ,0 § 1 2 3 4 . NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI _______o0o_______ Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng. VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI _______o0o_______ Tên đề tài: Nghiên cứu giải pháp để đắp đê bằng vật liệu địa phương và đắp đê trên nền đất yếu từ Quảng Ninh đến Quảng