Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ "Dòng tia vữa xi măng cao áp" (Jet - Grouting) để sửa chữa nâng cao tính ổn định thấm nền cống Đồng bằng, áp dụng cho việc xử lý thấm cống Mai Trang - Phú Xuyên - Hà Nội

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHAT TRIEN NONG THÔN

LÊ THÁI SƠN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ “DÒNG TIA VỮA XI MĂNG CAO

ÁP” (JET-GROUTING) DE SỬA CHỮA NANG CAO TÍNH ON ĐỊNH THÁM CUA NEN CONG DONG BANG, ÁP DUNG CHO VIỆC XU LÝ THÁM CONG

MAI TRANG - PHU XUYEN - HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2011

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BO NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THON TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ THÁI SƠN

NGHIÊN CỨU ONG

AP” JET-GROUTING) ĐỀ SỬA CHỮA NÂNG CAO TÍNH ÔN ĐỊNH THÁM CUA NÊN CONG DONG BANG, AP DỤNG CHO VIỆC XỬ LÝ THÁM CONG

MAI TRANG - PHU XUYÊN - HÀ NOL

DUNG CÔNG NGHỆ “DONG TIA VỮA XI MĂNG CAO

Chuyên ngành : Xây dựng công trình thủy

Mã số : 60 - 58 - 40

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC :

1 TS Phan Trường Giang

2 GS.TS Pham Ngọc Quý

Trang 3

Luin văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy""

Lời cảm ơn

Tác giả xin bày tỏ lòng biết on chân thành nhất tới thay giáo TS Phan Trường Giang và thầy giảo GS.TS Phạm Ngọc Qu) đã hướng chỉ bảo

tận tình trong quả trình thực hiện luận văn;

Tác giả xin chân thành cảm on các thay cô giáo trong khoa sau Đạihọc, các thầy cô giáo các bộ môn của trường Đại Học Thủy Lợi Hà Nội đã

lận tình giúp đỡ và truyén đạt kiến thức trong suốt chương trình cao học cũng

inhue trong qué trình thực hiện luận van này;

Tác giả xin chân thành cảm on Ban Giám Đốc Ban Quản lý Đầu te và xây dựng Thúy Lợi I và tập thé C6, Chú, Anh Chi Em trong cơ quan đã hết sức tạo điêu kiện và giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian học tập và thực hiện

luận vẫn này;

Xin cảm ơn gia đình và các bạn bè đã động viên khích lệ, tạo điều mọi

điều kiện thuận lợi nhất dé tác giả hoàn thành luận van đúng thời gia.

Hà nội, Ngdy tháng — năm 2011Tác giả luận văn

Lê Thái Sơn

Trang 4

“Luận văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy 1 Tính cấp thiết của dé tải ; IL IE] Mục dich của dé tải ; 12

It | Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ; 12TV | Ñội dung của luận văn; l3V_ | Những đồng góp của luận văn; 3

Chương 1: THẤM QUA NÊN CONG ĐỒNG BẰNG

VA CÁC GIẢI PHÁP SỬA CHỮA 15

sll Tổng quan về thắm 15 1.1.1 | Tầm quan trọng của lý thuyết 16

1.12 | Các nguyên nhân gây ra thẩm; 7

1.1.3 | Tác hai của đồng thắm; 18

Trang 5

Luận văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

Thứ tự Nội dung Tranggã Đặc diém của Công đồng bằng B

1.3.1 | Đặc điểm chung; 43 1.3.2 | Đặc điểm của thấm, của nền Cổng; “4

da Tổng quan về các nguyện nhânaa y hư hong do thẩm & 15.1 | Tường nghiêng sin phù; sĩ

152, | Tường nghiêng bằng các loi vật liệu mới như mảng

HDPE, thảm sét ĐKT, SI

1.5.3 | Tường lõi giữa (bằng đất sét, pha sét hoặc vật liệu khác) | 52

1.54 | Tường hào Betonite ( Hoặc Ximăng - Sét); 52

1.5.5 | Chống thắm bằng khoan phut truyền thông: 53

1.5.6 | Phương pháp đồng Cử thép; 53

1.5.7 | Chống thấm cho than Đê và nền Đê sông; 54

Lss Kết luận Ui nhược điểm của các phương pháp và đưa

ra kỹ thuật chống thắm theo công nghệ Jet-Grouting; 54 Chương 2: NGHIÊN CUU UNG DUNG CÔNG:

NGHỆ JET- GROUTING DUNG CHO VIỆC CHONG | 58 "THÁM NEN CONG ĐỒNG BANG

gar | Cone nghệ Jet Growing, ứng dung cit công nghệ tong

vd ngoài nước 58

Trang 6

Luin văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

Thứ tự Nội dung Trang212 [Kết quả ứng dụng trên thể giới: 39

2.13 | Kết quả ứng dụng trong nước, các tồn tại chưa giải 2.2.4 | Yêu câu về bản vẽ thiết kế ; or

22.5 | Công nghệ thi công: 68

es “Nghiên cứu kha tăng chẳng thẩm của tưởng Ximang

đất ( Tưởng XMB ) 73

23.1 | Yêu cầu về mức độ chéng thắm của nền đất ; 73 23.2 | Yêu cau về mức độ chống thắm của tường XMI 73

2.3.3 | Thí nghiệm xác định [ Jxmd J; 5

2.3.4 | Nghiên cứu khả năng chống thắm của cọc XMD; 76 2.3.5 | Đường kính cọc XMB tinh theo lý thuyết; 90 2.3.6 | Thiết kế chiều day tường XMĐ; 98

a7 | Xe định đường kính cọc XMD theo hướng dẫn của nhà

2.4.1 | Phân loại tường Xi măng đất; 112 2⁄42 | Hình dang kích thước tường Xi măng đất; H2

Trang 7

“Luận văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy“5.

Thứ tự Nội dung Trang24⁄3 [Một số lưu ý về hình dang kích thước tường XMĐ; 13

Phương pháp thiết kế các loại tường Ximăng đất cho

2.5.2 | Kiểm tra, thí nghiệm sau khi thi công xong; 17

2.5.3 | Hồ sơ nghiệm thu: 121 Chương 3: UNG DUNG CONG NGHỆ

JET-GROUTING ĐỀ NÂNG CAO TÍNH ON ĐỊNH THÁM |_ 123 CHO NÊN CONG MAI TRANG

33.1 Đặc điểm tự nhiên của Công Mai Trang 123

3.1.1 | Giới thiệu chung; 123

3.1.2 | Các thông số cơ ban; 123

§32 Tiện trang hue hong của Công Mai Trang 124

3.1.1 | Hiện trang hu hong công trình; 124

3.1.2 | Phân tích một số nguyên nhân gây hư hỏng công trình; | 125 Ung dụng công nghệ Jet- Grouting để nâng cao tính én

ò3 định thắm cho nền Công Mai Trang 125

3.3.1 | Tính toán kiểm tra thấm, kiểm tra thủy lực; 125

3-42 [Biên pháp xử lý; lãi

aaa Ung dụng công nghệ Jet-Grouting xử lý chống thắm.

cho Cổng Mai Trang ; 133

Trang 8

Luin văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy-6

Thứ tự Nội dung Trang

Chương 4: KẾT LUẬN VẢ KIEN NGHỊ 138

S4.1 | Những kết quả nghiên cứu của luận van; 138 842°] Những vấn dé tén tại; 139

84.3 | Hướng phát triển của luận văn: 139 * TÀI LIỆU THAM KHẢO 141

* PHY LUC 143

Trang 9

“Luận văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

DANH MỤC HÌNH VE + Hệ thống sông Hồng

Hình 1 sông Thai Bình đồng bằng Bắc bộ,

Hình 1.2: Cột địa tang tổng hợp tram tích đệ tứ đồng bằng châu thé sông Hồng - Sông Thái Bình

Hình 2.4: Dây chuyển thiết bị thi công

Hình 2.5: Máy khoan phụt SI-15SI1Hình 2.6: Máy bơm vita cao áp SG-75IIIHình 2.7; Máy trộn vita YGM-4

Hình 2.8: Thứ tự thi công cọc Xi măng-đất (1 hằng)

Hình 2.9: Sơ dé bố trí thi công cọc Xi mang đất (2 hàng)

Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thì công cọc Xi măng đất tránh đá mé côi Hình 2.11: Minh họa cột nước thấm giảm sau tường chống thấm

Trang 10

-8-|: Mẫu cọc XMD sau khi gia công,

': Mẫu cọc XMĐ được ngâm bão hỏa trong đất

Hình 2.20: Sơ đồ tô hợp mẫu thí nghiệm hệ số tham-Ham lượng XM trên mẫu trong phòng - Không cho thêm chất độn -Hình 2.21: Khả năng chống thắm phụ thuộc him lượng Ximăng trên

mẫu trong phòng và hiện trường

Hình 2.22: Sơ đồ ký hiệu bốHình 2.23: Hệ số

í thí nghiệm có phụ gia chống thắm

lắm K(€m/s) phụ thuộc hàm lượng Xi măng trên

mẫu trong phòng và hiện trường

Hình 2.24: Sơ đồ ký hiệu bố trí thí nghiệm có phụ gia chống thắm.

Hình 2.25: Biểu thị mỗi quan hệ Vvà J của mẫu NDX2B.

Hình 2.26: Biểu thị mồi quan hệ Vvà J của mẫu KCX2B

Mình 2.27: Biểu diễn kết quả đo hệ số thắm trong phòng cho các him

lượng Xi măng và phụ gia khác nhau.

kết quả đo hệ số thắm hiện trường cho các

hàm lượng Xi măng và phụ gia khác nhau.

Hình 2.29: Sơ đồ về chuyển dich cát của khối dat

Mình 2.30: Sơ đồ tính áp lực động lực học lên mặt phá của đồng Hình 2.31: Cơ chế dội lại của đồng tia không tự do, do bị giới han

trên khi va đập vào thành cứng

Hình 2.32: Xác định chiều dày tưởng khi làm một hành cọc Hình 2.33: Xác định chiều dây tường khi làm hai hàng cọc

Hình 2.34: Kết quả tính toán mô hình mặt cắt khi có tường chắn cho.

các hệ điện cực đo khác nhau scscccc 222cc

Hình 2.35: Mô hình mô phỏng sự thẳm thấu qua tường bê tông đất

Trang 11

-9-làm cho giá trị điện trở suất của thân đập bị giảm.

Hình 2.36: Soitic tuyển đo khu vực đập Khuôn Cat

Hình 2.37: Mặt cắt điện trở suất của tuyển đo đọc theo tim đập.

Hình 2.38: Mặt cất điện trở suất tuyến T3 cat ngang qua đập trước khi có tường bê tông đất St như Hình 2.39: Mặt cit địa điện tuyến thượng lưu của bức tường bê tông đất

Hình 2.40: Mặt cất địa điện phía hạ lưu bite tường bê tông đắt

Hình 2.41: Mặt cất điện trở suất tuyến T3 sau khi có bức tường

Hình 2.42: Coc Xi măng đất bố trí theo hang đơn ( 1 hàng cọc ) Hình 2.43: Coc Xi măng đất bố trí theo hàng kép ( 2 hàng cọc ) Hình 2.44: Bố tri Coc Xi măng đất theo hình thức hàng don:

Mình 2.45: Tạo ting phản áp trên định tường Xi ming đất

Hình 2.46: Tạo ting phản áp sau khi hoàn thành tường Xi mang đất

Hình 3.1: Sơ đồ minh họa tường cọc Xi măng đất

Hình 3.2: Sơ đồ dự kiến mặt bằng thi công Hình 3.3: Hiện trạng Cống Mai Trang trước khi sửa chữa Hình 3.4: Hiện tượng rạn nứt đáy, tường cánh Cong

Hình 3.5: Sử lý khoan phut vữa Ximăng đất ( Jet-Grouting ) bản day Hình 3.6: Sử lý khoan phụt vita Ximăng đất tường bên Cống

Hình 3.7: Lấy mẫu nòn khoan cọc XMĐ thí nghiệm Hình 3.8: Thi công hoàn thiện mái Cống

Hình 3.9: Công trình sau khi hoàn thành

Trang 12

Luin văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy Bảng 2.4: Kết quả thí nghiệm thắm hiện trường công trình Khuôn Cát Bảng 2.5: Kết quả thí nghiệm thắm Công trình Na Danh.

Bảng 2.6: Tổ hợp các mẫu thí nghiệm theo ham lượng chất độn Bảng 2.7: KẾt qua thí nghiệm thấm công trình Na Danh

Bang 2.8: Tổ hợp thí nghiệm hiện trường công trình Nà Danh.

Bang 2.9: Kết quả thí nghiệm thấm cọc Ximăng đất công trình Na

Bang 2.10: Đường kính cọc XMD phụ thuộc công nghệ thi côngBảng 2.11: TCXDVN 263-2006,

Bảng 3.1: Tổng hợp kết quả tính toán thủy lực

Bang 3.2: Tính toán chiều sâu bể tiêu năng theo phương pháp thử dan

Trang 13

Luin văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

MO DAU 1 Tính cấp thiết của đề tài :

Các công trình Thủy lợi của nước ta xây dựng trong vùng đồng bằng: Miễn Bắc là đồng bằng Bắc bộ ( Châu thé sông Hồng ), miễn Trung là các dải đất đồng bằng ven biển, miền Nam là đồng bằng Nam bộ ( Châu thổ sông Cửu Long ), các vùng đồng bằng này được hình thành là kết quả của sự bồi Sông Hằng lắng trầm tích trải qua hang triệu năm của lưu vực c¿ con sông:

ng Thái Bình ở miền Bắc, miền Nam là đồng bằng sông Cửu Long, miễnTrung là các con sông nhỏ đỗ ra biển, ngày nay các vùng đồng bằng vẫn tiếp

tục phát triển Do cấu tạo địa chất vùng đồng bằng nhìn chung là nền đất yc

rất đễ xây ra các hiện tượng mắt én định như: Lin đắt, thắm, xói lở, sat trượt'Nghiên cúu nền móng của các công trình Thủy lợi vùng đồng bằng, đặc biệt

là các công trình Cống vùng đồng bằng, từ đó đưa ra các biệt pháp xử lý ôn

định về thấm, xói lờ đất, sat trượt, chống lún là một

giai đoạn hiện nay.

Trong giới hạn của Dé tài, nghiên cứu ứng dụng công nghệ thi công cọc

Xi mang đắt chống thắm goi là công nghệ (Jet - Grouting) để sửa chữa nâng cao tính ổn định thắm của nền Cống đồng bằng, từ đó áp dụng cho một dự án cụ thể: Công Mai Trang - Phú Xuyên - Hà Nội là một ví dụ điển hình dé giải quyết một trong những vấn dé cấp thiết nêu trên: Xử lý chống thấm cho nền móng các công trình Thủy lợi vùng đồng bằng.

Thời gian qua, công nghệ (Jet - Grouting ) đã được áp dụng rộng rãi để

sửa chữa nâng cao tinh én định thấm của nhiều công trình Thủy Lợi và đã thu được kết quả tốt mặc dù còn có trường hợp chưa đạt kết quả như mong đợi Do vậy việc nghiên cứu công nghệ ( Jet - Grouting ) cần được tiền hành có hệ.

Trang 14

-12-đúc rút kinh nghiệm thông qua các dự án đãhành ở trong nước trong thời

gian qua.

IL Mục đích của đề ti

Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết về công nghệ : “ Dòng tia vữa Xi măng ‘cao áp (et-Grouting), áp dụng công nghệ cho việc xử lý các nền Cổng đồng bằng, dé xuất quy trình tạo vữa, thi công trộn sâu (Jet-Grouting), từ đó ứng

dụng cho một dự án cụ thé: Nang cao tinh én định thắm của Công Mai Trang

- Phú Xuyên - Hà Nội.

IIL Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

~ Tiếp cận có kể thừa: Tham khảo các tai liệu, tiêu chuẩn trong và ngoài nước đã công bé để có hướng đi đúng đắn.

- Về lý thuyết.

+ Nghiên cứu qua tài liệu về Jet- Grouting của nước ngoài.

+ Nghiên cứu các phương pháp tính toán ổn định thấm qua nền Công ~ Về phương pháp thực hiện: Từ những nghiên cứu lý thuyết và đúc rút kinh.

nghiệm những công việc đã thực hiện ở Việt Nam liên quan đến công nghệ

TeL~ Grouting.

- Tiếp cận bằng thực tiễn và xuất phát từ thực tiễn: Điều tra, thông kê, phân loại hư hỏng do thắm các công trình Cống vùng đồng bằng, nghiên cứu một dự án xử lý cu thé bằng công nghệ Jet-Grouting.

- Tiếp cận trên cơ sở hiệu qua kinh té kỹ thuật: Xem xét tại sao các giải pháp.

hiện có chưa giải quyết được, nếu áp dung Jet ~ Grouting thì có giải quyết

được không, ưu nhược điểm là gi? Vấn đề công nghệ mới không những đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đạt được mục đích của chủ đầu tư ( Về tiền độ thi công, về mức đầu tư hạn chế, về giải phóng mặt bằng ) mà còn có dự toán rẻ hơn.

các giải pháp hiện có.

Trang 15

“Luận văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

TV Nội dung của luận van:

Ngoài phần mở đầu , luận văn gồm có bén chương cụ thé như sau:

Chương 1: Thắm qua nén Cổng đồng bằng và các giải pháp sửa chữa Nội dung của chương này dé cập khái quát về địa hình, địa cl lên các vùng đồng bằng Việt Nam Tổng quan về các hiện tượng thắm va thấm qua nền móng Cổng vùng đồng bằng, các giải pháp sửa chữa Ưu nhược điểm.

của phương pháp let-Gzouting.

Chương 2: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Jet-Grouting dùng cho

việc chẳng thắm nền Công vùng đẳng bằng

Nội dung của chương nay trình bay về công nghệ Jet-Grouting: Cầu tạo

và quy trình vận hành công nghệ Lập khảo sát, thiết ké, thi công, công nghệ

Jet-Grouting xử lý chống thấm cho nền móng Cổng vùng đồng bằng.

Chương 3: Ung dụng công nghệ Jet-Grouting dé nâng cao tính ổn định

thắm choncổng Mai Trang- Phú Xuyên-Hà Nội

Nội dung của chương này hiện trang hư hông của một công

trình cụ thể là Cổng Mai Trang - Phú Xuyên - Hà Nội và ứng dụng công nghệ

Jet-Groting dé xử lý chống thắm cho công trình đạt hiệu quả tốt Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Những kết quả nghiên cứu mà luận văn đạt được, các vấn để còn

và hướng phát triển của luận văn.V Những đóng góp của luận văn:

1 Nghỉ “ru về dòng tia cao áp, áp dung cho công nghệ Jet- Grouting

(Dich là: Công nghệ dùng tia vữa Xi mang cao áp trộn với đất ở sâu )

2 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Jet - Grouting dùng cho việc chống

thắm dưới nền Cống đồng bằng.

Trang 16

-14-3 Ứng dụng kết quả nghiên cứu trên dé thực hiện một dự án cụ thé là

nâng cao tính én định thắm cho nén cổng Mai Trang - Phú xuyên - Hà Nị

4 Tạo nên sự đa dạng hóa về các phương pháp xử lý thấm nên dat vùng đồng bằng đang là yêu hiện nay.

Trang 17

-I5-'CHƯƠNG 1: THÁM QUA NEN CONG DONG BANG VA CÁC GIẢI PHAP SỬA CHỮA.

§1.1 Tổng quan về thấm.

Những hiểu biết đầu tiên về sự vận động của nước dưới đất phát sinhvào thé ky 18 và liên quan đến tên tuổi của các nhà khoa học Nga như.

M.V.Lômônôxoy, D.Becnoulli, Euler Trong tác phẩm nổi tiếng * Về các lớp

của vỏ trái đất" ~ 1750 M.V.Lômônôxov đã viết '' Nước dưới đất liên hệ chặtchẽ với đất đá vây quanh Nước dưới đất là dung dịch tự nhiên ở trạng thái

tuần hoàn liên tục” Chính ông đã đặt cơ sở đầu tiên để phát triển khoa học về

sự vận động của nước dưới đắt.

Dòng thấm của nước dưới đất trong môi trường lỗ héng được Darcy

nghiên cứu từ năm 1856 Trên cơ sở thực nghiệm, Darcy đã xác định quy luậtthấm của nước trong môi trường lỗ hỏng, đó là định luật thấm đường thẳng

(TY lệ bậc nhất giữa tốc độ thấm với độ đốc thủy lực ).

Lý thuyết suy rộng về sự vận động của nước dưới đất xuất hiện vào năm 1898, sau khi N.E.Jucévxky công bố tác phẩm “ Nghiên cứu lý thuyết vận động của nước ngằm”, Ong đã đưa ra khái niệm lực cản, lực khối lượng khi thắm và lần đầu tiên ông đã đưa ra phương trình vi phân về sự vận động.

của nước dưới đất Chính Jueôvxky đã đặt cơ sở khoa học để tiếp tục phát triển lý thuyết thắm.

‘Nam 1904 Bussineque đã lập ra hệ phương trình vi phân không ồn định.

và biện pháp tuyến tính hóa phương trình.

Năm 1992 N.N Pavlôpvxky đã để nghị dùng phương pháp Điện - Thủy

Trang 18

=

16-nó vẫn là một trong những phương pháp hiện dai nhất áp dung cho đất

hòa nước,

Những vấn dé lý thuyết vận động không én định của nước dưới đắt đã

được Bussinesque nghiên cứu đầu tiên (1904) Phương trình vi phân vận động

không ổn định do ông thành lập cho đến ngày nay vẫn được coi như là

phương trình vi phân cơ bản của vận động không ôn định của nước dưới đắt Ngày nay lý thuyết thắm vẫn không ngừng phát triển và được ứng dung vào nhiều chuyên ngành khác nhau.

1.1.1 Tầm quan trọng của lý thuyết thấm:

Lý thuyết về sự vận động của chất long ( Nước, dầu mỏ, hơi nước )

dưới đất, đá nứt nẻ hoặc trong môi trường xốp nói chung, gọi là lý thuyết thắm Việc nghiên cứu sự vận động của chất lỏng trong môi trường đất đá có ý nghĩa quan trong trong thực tế Nhiều vấn đề cần phải giải quyết bằng ly thuyết thấm như: Khai thác nước ngằm, khai thác dầu mỏ, tôn that nước do thấm, thắm qua nền các ng trình xây dựng

Đặc biệt trong công trình Thúy lợi lý thuyết thắm có vai trở quan trọng

như can xác định các đặc trưng của dòng thấm qua Đập đất, qua Dé, Công tưới tiêu ngăn triều, thi công hỗ móng, nền công trình, thắm vòng quanh bờ

công trình Trong thiết kế công trình Thủy lợi phải tính toán xác định các

đặc trưng của dòng thắm như: Áp lực thấm, lưu lượng thắm, Gradien thủy lực Nhằm mục đích đánh giá độ dn định thắm của nền công trình nói riêng.

và độ bền của công trình nói chung.

Trang 19

-1.2 Các nguyên nhân gây thấm:

Nguyên nhân chính gây thắm trong dat bio hòa nước là do thé chuyển,

động của dòng thắm hay chính là Gradien cột nước thủy lực Nguyên nhân gay thấm trong đắt không bão hòa ngoài tác nhân chính là Gradien cột nước thủy lực ( Bao gồm Gradien áp lực va Gradien cao trình ) còn có lực hút mao dẫn Thế chuyển động của dòng nước thắm:

“Tổng năng lượng tại điểm A có thể biểu thị theo năng lượng trên tronglượng đơn vị được gọi là vị thé hay cột nước thủy lực

Cột nước tốc độ trong đất không đáng kể so với cột nước trọng lực và áp lực đo vậy có thể viết thành:

hway4 J

Nước sẽ thấm từ nơi có tổng cột nước cao đến nơi có tổng cột nước.

thấp hơn.

Trang 20

= 18

1.1.3 Tác hại của đồng thấm:

Tác hại của đồng thấm có thể gây ra hiện tượng thất thoát lớn về lượng nước trong các hồ chứa và kênh dẫn nước theo thời gian.

“Thắm tại vùng cửa ra của công trình làm đất bão hòa nước gây lên các hiện tượng sinh lay.

Với những công trình như Đập bê tông trọng lực, Cống, dòng thắm dưới nền công trình là dòng thắm có áp tác dụng lên đáy công trình làm ảnh hưởng đến sự ôn định của công trình.

'Tác hại của dong thắm còn gây nên biến hình nền và vai công tinh, cụthể gồm cá hiện tượng

+ Hiện tượng xói ngầm cơ học : Có ở đất không dính hoặc ít dính, khi

vận tốc dòng thẩm (V) lớn vượt giới hạn nào đó thì kéo theo các hạt đắt nhỏ

chui qua lỗ rỗng của các hạt đắt, làm cho lỗ rỗng tăng lên, dẫn đến vận tí

tăng lên và lại kéo theo hạt đất to hơn di ra, hiện tượng xói ngẫm cứ như vậy

ngày càng phát triển Có trường hợp xói ngầm tạo ra rồi dừng lại, vì tạo ra ting lọc tự nhiên Điều kiện phát sinh xói ngầm rất phức tap, theo các kết quả.

nghiên cứu hi 6i ngim xảy ra khi Gradien thấm tại điểm ra lớn

hơn Gradien thấm giới hạn.

+ Hiện tượng x61 ngằm do tiếp xúc: Khi J ở mặt tiếp xúc lớn, néu cấp

phối các lớp không hợp lý thì hạt nhỏ bị cuốn trôi vào kẽ hở của hạt lớn.

+ Hiện tượng day trồi ( Din dat do thắm ): Xảy ra với dat dính, ở cửa ra

của dong thấm khi áp lực đẩy ngược vượt quá lực giữ khối đất Biện phápphòng chống là giảm Građien thắm Jr tại cửa ra.

+ Hiện tượng dun đất do tiếp xúc: B đới nền đất dính, khi ting gia

trọng là hạt lớn có thể có hiện tượng din đắt các hạt nhỏ vào khe hở của các

hạt lớn.

Trang 21

-19-+Œ hiện tượng khác: Khi trong nền đất có thé có các khe nứt, các

khuyé tật, khi đó có các dong thắm tập trung làm Gradien thắm J tăng gây phá hoại

1.14 Môi trường thấm:

1.1.4.1 Thắm trong môi trường đất :

Môi trường đất là hỗn hợp nhiều pha: Pha rắn là các hạt tạo cốt đắt, pha Jong là nước, pha khí là không khí trong lỗ hồng.

Nước trong đất có thể ở những trạng thái khác nhau : Nước ở thể hơi,

nước ở thể bám chặt, nước ở thé mảng mỏng, nước mao dẫn, nước trọng lực Nước mao dẫn chứa ở các khe rỗng của đất, chịu tác động của sức

căng mặt ngoài va trong lực Nước mao dn có thể chuyển động trong đắt và có thể truyền áp lực.

Nước trọng lực ( Nước ngằm ) là nước tự do chứa day ở tat cả các khe rỗng của đất trừ các thể tích rất nhỏ có thể chứa không khí Nước trọng lực chịu tác dụng của trong lực và nước ngằm, chuyển động được là do tác dung

của trọng lực Nước trọng lực có thể truyền được áp lực.

Nước trong đất có trang thái liên tục chuyển động tạo thành dòng nước

ngầm, hay còn gọi là dòng thắm Cũng giống như chuyển động của nước mặt, chuyển động của nước ngầm có thể là có áp hay không áp Trong chuyển

động không áp ở phía trên được giới hạn bởi mặt tự do còn gọi là mặt bão

hòa, áp suất tại các điểm trên mặt đó bằng hằng số và bằng áp suất khí quyển.

( Không xét hiện tượng mao dẫn ).

Không khí trong lỗ ring của đất ngoài tương tác với nước ở dạng hơi,

Trang 22

“Luận văn thạc st~ Chuyén ngành Xây dựng công tình thiy= 20

Theo tính chất bão hòa nước, môi trường dat chia ra làm hai loại: Dat

bão hòa nước và đắt không bão hòa.

Dat bão hòa, La môi trường chi bao gồm hai pha: Gồm cốt dat và nước

chứa day trong các lỗ rồng.

Đất không bão hòa là hỗn hợp nhiều pha: Cốt dat, nước, không khí

trong lỗ rng, mặt phân cách giữa không khí và nước nơi diễn ra sức căng mặt

ngoài, còn được xem là một pha độc lập thứ tư.

1.4.2 Nước thấm qua môi trường đá nút nẻ hi môi trường đất

Khi nước vận động trong các lỗ rỗng và khe nứt lớn của đá thì có dạng chảy rồi, tức là không tuân theo định luật thắm đường thẳng Loại dòng thắm

này xảy ra trong môi trường dat rời hòn lớn, môi trường cuội soi, đá hộc, đá

dam và môi trường đá nứt nẻ,

2) Dòng chảy ting:

Giống như thủy lực lý thuyết thắm cũng dùng hệ số Raynôn giới hạn diễn ra chảy ting Lúc đó dòng thắm tuân theo định luật Darey: “Luu lượng thấm tỷ lệ bậc nhất với Gradien thủy lực” theo Pavlôpvxk thi

Trang 23

-21-—L dẻ

Re= 078m1023 - Ty <Rem=75+9

Mỗi nha khoa học theo kinh nghiệm của minh đưa ra một công thức đẻ xác định hệ số Raynôn nên giá trị Rem cũng khác nhau.

Trong thực tế, dòng thấm chảy tang xảy ra ở môi trường dat sét, đất á sét, đất cát, hat mịn ( đ <= Imm ), với điều kiện cốt đất không dịch chuyên.

1.1.5.2 Theo yếu tổ thời gian: 1) Dòng thắm én định:

Dong thắm được coi là dn định khi các đặc trưng của đồng thấm như.

lưu lượng Q, lưu tốc V, áp suất thủy động P, Gradien J không phụ thuộc

thời gian ma chỉ phụ thuộc vào các tọa độ không gian Các đường dòng cũng

không thay đổi theo thời gian và trùng với quỹ đạo chuyển động của chất

2) Dòng thắm không én định:

Dòng thấm được coi là không én định khi các yếu tổ đặc trưng của

dong thấm không những phụ thuộc vào toa độ không gian mà còn phụ thuộc vào thời gian Khi dòng thắm chuyển động không ổn định, ở mỗi điểm trong dong thấm vecto tốc độ thay đổi theo thời gian, nên các đường dòng cũng thay đổi theo thời gian Các đường dòng này cho biết hướng và các trị số của tốc độ ở các thời điểm khác nhau trên nó tại một thời điểm cho trước (tu) Còn

quỹ đạo vận động của chất điểm là đường cong di chuyển của chất điểm ởnhững thời điểm khác nhau ( t1,_

Trang 24

-22-Do đó khi chuyển động không én định đường dòng không trùng vớiđường quỹ dao,

1.1.5.3 Theo tính chất của môi trường:

Theo tinh chat của môi trường thắm, có dòng thắm trong môi trường đồng nhất, không đồng nhất, đẳng hướng, không đẳng hướng Môi trường thắm có thé được xác định là tổ hợp của hai tính chất đồng nhất và ding hướng Ví dụ môi trường thắm đồng nhất và đẳng hướng, đồng nhất không đăng hướng, không đồng nhất đảng hướng, không đồng nhất không đăng

giống nhau.

1.15.4 Theo đặc điểm, tính chất của biên trên miền thấm:

1) Đồng thắm có áp:

Khi biên trên của dong thắm bị chặn bởi day các công trình, ting phủ

không thắm nước hoặc thắm nước rất yếu, dòng thấm bị giới hạn là dong thấm có áp Tại các điểm khác nhau trên mặt giới hạn, áp lực nước thắm khác nhau và lớn hơn áp lực khí trời ( Áp suất ở biên trên của miền đất thấm lớn hơn áp suất khí quyền, thuật ngữ có áp được hiểu theo nghĩa có ấp lực dư “Thắm qua đáy công trình thủy lợi, qua ting cát dưới dé thông nước trực tiếp với sông thuộc loại dòng thấm có áp.

2) Dang thắm không áp: Khi biên trên của miễn thắm là mặ áo hòa

hoặc mặt đt thì dong thắm không bị giới hạn và là đồng thắm không áp Giao

Trang 25

-23-tuyến của mặt phẳng thing đứng với mặt bão hòa tạo nên đường bão hòa.

“Trên mat bão hòa, áp lực nước thấm bằng áp lực khí rời (Ấp suất trên mặt

bão hòa bằng áp suất khí quyền, thuật ngữ không áp được hiểu theo nghĩa không có áp lực dư ) Trong trường hợp dòng thẩm én định thi đường bão hòa chính là đường dòng đầu tiên Thắm qua đê, qua thân đập đắt, thấm qua bờ kênh, thắm vòng quanh bờ các công trình thủy lợi là các dòng thắm không.

1.1.38 Theo tính chất không gian của miền thắm:

‘Theo tính chit không gian của miễn thấm: Có dng thắm 1 hướng, dòng thắm 2 hướng và đồng thắm 3 hướng

1) Dong thắm một hướng:

Các quy luật vận động đọc theo các quỹ đạo của dòng thấm hoàn toàn giếng nhau Ở đó trên tiết diện có phương vuông góc với phương của véc tơ tốc độ thắm, tại tất cả các điểm không những có chiều song song mà còn có độ dài bằng nhau.

2) Đồng thắm hai hướng:

Khi nước vận động trong môi trường lỗ hong mà tat cả các véc tơ tốc

độ của nước đều vận động song song với một mặt phẳng cho trước ta sẽ có dong thắm hai chiều.

Dòng phẳng ngang: Tham trong tầng chứa có kích thước theo mat cắt ngang rất lớn nhưng theo chiều dày ( Phương đứng ) không lớn Biến dạng.

của đồng thắm chủ yếu xảy ra trong mặt bằng còn trên mặt thẳng đứng dòng chảy có tính chất song song.

Trang 26

-24-Hiện tượng thắm qua thân Dé, Đập đất, Cống có chiều dài lớn là ví dụ

điển hình cho dong thai hướng Bidang của đường dong chủ yếu xảy

ra trong mặt phẳng đứng còn mặt bằng có tính chất song phẳng.

3) Dòng thấm ba hướng.

Khi nước dưới dat vận động trong môi trường là lỗ hong mà các đường dong không song song với bắt kỳ mặt phẳng cho trước nào thì vận động đó gọi là dòng không gian ba chiều Để xác định các yếu tố dòng chảy cin dùng đến tọa độ không gian Trong thực tế công trình thủy lợi dòng thắm trong.

đập có chiều dài đập ngắn, dong thắm vòng quanh vai đập, dòng thắm ti

xúc với những nơi tiếp xúc giữa đập đắt và công tình bê tông là ví dụ về dong thấm ba hướng.

1.1.5.6 Theo đối tượng nghiên cứu thấm: 1) Thắm qua công trình thủy lợi:

Bao gồm: Thắm qua bản thân công trình như thân Dé, Đập đất, thấm.

công trình, thắm vòng quanh bờ công trình Trong thiết kế, quản

lý vận hành các công trình, loại thắm này được đặc biệt chú ý vì hoạt động

của nó có thé làm giảm thậm chí làm mắt én định mái đốc, mắt én định công trình vv Chỉ trên cơ sở xác định được các yếu tố đặc trưng của dòng thấm thì mới có thể giải quyết được các bài toán trên và có thể định được hình thức và kết cấu công trình.

2) Thắm trong môi trường đắt đá tự nhiên:

Nghiên cứu thấm trong môi trường đất đá tự nhiên nhằm đánh giá dự báo quy luật của nước ngằm, lún b mặt và trượt lở đắt

Trang 27

-25-7 Theo tính chất bão hòa của môi trường:

“Theo tính chất bão hòa của môi trường chia ra làm hai loại: Dòng thấm trong đất bão hòa nước và dòng thắm trong đất không bão hòa nước,

Dòng thắm trong đất không bão hòa được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu trong nhiều thé ky qua ( Buckinhham 1907, Richard 1931, Dorey 1940 ) Khoảng 20 năm trở lại đây những nghiên cứu về đất không bão hòa

thu được những thành tựu đáng kể như việc nghiên cứu của Freeze 1971,Papagiannkis và D.G Eredlum 1984 đã chỉ rõ có một dòng nước thấm liên tục

giữa đất bão hòa và không bão hòa

Định luật Darey cũng đúng cho đất không bão hòa chỉ khác nhau ở hệ

số thắm của đất bão hòa giả thiết là không đổi còn đất không bão hòa hệ số

thắm phải giả thiết là một hàm của độ hút dính, độ ẩm hoặc một biển khác,

1.1.5.8 Theo biến dang của cốt dit và tính chịu nén của chất lỏng:

1) Chế độ thắm dan hồi

Động thái đàn hồi của dong thắm phát sinh khi có sự thay đổi tải trọng

trên ting chứa nước làm thay đổi áp lực, chế độ thắm đản hồi là chế độ thắm trong môi trường chất lỏng bị nén và cốt đất bị biến dạng, biểu hiện rõ nhất trong tang chứa nước áp lực.

2) Ché độ thắm cứng:

“Chế độ thắm cứng là chế độ thắm trong môi trường chất lỏng không, nén được và cốt đất không bị biến dạng Chế độ thắm này được ứng dụng.

rông rãi nhất trong công nghệ thi ông trinh thủy lợi Haw hết các bài

Trang 28

Một môi trường đất có các hạt tựa chặt vào nhau, làm thành một kết cấu cốt đất vững chắc thì gọi là môi trường đất đã cố kết hoàn toàn.

Quan hệ giữa ứng suất hiệu quả ( ðU ) với áp lực lỗ rỗng ( U ) và ứng suất tông (6) lần đầu tiên được K.Terzaghi trình bày trong tác phẩm “ Cơ học.

đất ” của mình vào năm 1926: 6= (U + U)

Hiện tượng cỗ kết thắm là quá trình chuyển hóa áp lực nước lỗ rỗng

Ive nước lỗ rỗng đồng thời với sự tang trưởng ứng suất hiệu quả làm cho đắt

inh ứng suất hiệu quả (5 ) Nói cách khác, đó là quá trình suy giảm áp,

dan dan bị nén chặt lại 2) Thắm vào:

“Thắm vào còn gọi là ngắm thuộc loại thắm trong đất không bão hòa, vi dụ ngắm do mưa, do tưới phun, do tháo nước vào đất khô Nghiên cứu thắm.

chủ yếu được để cập trong lĩnh vực thủy văn, thổ nhường để phục vụ sản

xuất nông nghiệp và môi trường

3) Chuyên tải nhiễm bản:

3.1 G Fredlum xem hiện tượng chuyển tai nhiễm bin thuộc loại hình

thắm do Gradien nồng độ mà xảy ra hiện tượng lan truyền hóa chất và chất hòa tan trong môi trường đất chứa nước trong thực tế thường cần dự báo.

chuyển tải nhiễm ban của hóa chất

Trang 29

Luận văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy"

-27-3.2 Truyền dm: Chuyển động truyền âm ( Chuyển động của nước hoặc

hơi nước ) do Gradien độ am trong môi trưởng đất, cũng được nhiều tác giả

xem là một loại hình thấm.

§1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất các vùng đồng bing

1.2.1 Đặc điểm của địa hình Việt Nam:

1.2.1.1 Đặc điểm chung :

Việt Nam có dia hình tương đối da dang, lắm núi, nhiều sông, có cao nguyên lại có cả đồng bằng, bờ biển trải đài và uốn lượn, lúc nhô ra thì tạo.

thành bản đảo nhỏ, khi vong lại hình thành ving vịnh và cảng lớn Chính vì

vậy, từ ngân xưa, người Việt Nam đã mô phỏng và di huấn lại toàn bộ lãnh.

thổ và cũng chính là địa hình đất nước mình theo cấu trúc của hệ bát phân.

“Tam sơn, tứ hai, nhất phần dién” Tuy nhiên, các quan hệ tỷ lệ giữa núi và

đồng bằng trong diện tích phần đất liền không giống nhau giữa các vùng Địa hình Bắc Bộ giống như chiếc rẻ quạt Ba phía tây, bắc và đông đều

là đồi núi, phía nam là bờ biển và ở giữa là đồng bằng, chủ yếu là do sông

Hồng và sông Thái Bình bồi dip qua hàng triệu năm tạo nên Trong khi đó

Trung Bộ lại chạy dai và hẹp, giống như chiếc đòn gánh hai đầu dat nước Doi núi, đồng bằng và bờ biển xâm nhập lẫn nhau Địa hình Trung Bộ luôn bị chia cắt thành nhiều khoang bởi các con sông bắt nguồn tir dãy núi phía tây dé ra

biển Đông, hoặc những nhánh núi đôi khi nhô ra tận biển Doc theo bờ biển là

các đồng bằng nhỏ Xen kẽ giữa các sườn núi dốc là các thung lũng sâu và

hẹp Tây nam Trung Bộ có một quần thể các cao nguyên đá hoa cương và

bazan, được gọi là tây Nguyên Do nằm ở độ cao trung bình khoảng 900 mét

so với mặt nước biển, nên Tây Nguyên được ví như "mái nha” của Đông

Trang 30

=

28-So với Bắc Bộ và Trung Bộ thì địa hình Nam Bộ it phức tap hơn, chi có.

một số núi thấp ở vùng tiếp giáp với Tây Nguyên và miền tây tỉnh Kí Giang

giáp Campuchia, còn lại là bằng phẳng, trong đó có đồng bằng sông Cứu Long Cho đến nay, đồng bằng sông Cửu Long vẫn còn là một vùng đắt thấp, độ cao trung bình so với mặt biển chỉ vào khoảng 5 mét Một số vùng thuộc đồng bằng sông Cửu Long như tứ giác Long Xuyên, Đồng Tháp Mười và tây xông Hậu vẫn còn thấp hơn mặt biển nên hàng năm có khoảng một triệu ha bị

ngập nước trong khoảng thời gian 2 + 4 tháng Người ta cho rằng, cách đây

hàng triệu năm, vùng này vốn là một vịnh lớn và được bồi dip dần lên bởi

phù sa sông Cũu Long

Bén vùng núi chính của Việt Nam là: Vùng núi Đông Bắc, vùng núi Tây Bắc, vùng núi Trường Sơn Nam và vùng núi Trường Sơn Bắc.

"Trên lãnh thé Việt Nam có tới 2860 sông ngỏi lớn nhỏ với tổng lượng,

dòng chảy khoảng 867 tỷ m`/năm Sông ngòi Việt Nam nhìn chung chảy xiét

và do vậy thường làm xói mòn địa hình, cuỗn di một lượng bùn cát khá lớn,

ước tinh khoảng 300 triệu tắn/năm Tuy dọc theo bờ biên có tới 112 cửa sông

lớn, nhưng không phải tất cả bùn cát các đồng sông mang theo đều đồ ra biển mà một phần được giữ lai bồi đắp nên các đồng bằng rat trẻ.

“Trong toàn bộ hệ thống sông ngồi thi sông Hỏng và sông Mê Kông là

hai con sông lớn và quan trọng hơn cả Sông Hồng bắt nguồn từ Vân Nam

(Trung Quốc) dai 1140 km với lưu vực rộng 61.627 km*, trong đó đoạn chảy qua Việt Nam dai 500 km với lưu vực rộng 21.787 km”, Tổng lượng dòng.

chảy của sông Hồng khoảng 150 tỷ mỲnăm Nước sdo

ng quanh năm đỏ ngằu

năm mang theo 80 triệu m` phù s bởi vậy dòng sông được gọi têntheo màu nước đỏ.

Trang 31

=29-Sông Mê Kông là một trong 10 con sông lớn nhất thé giới, bắt nguồn từ

Tay Tạng (Trung Quốc) chảy qua Myanmar, Lào, Thái Lan, Campuchia rồi

vào Việt Nam Sông Mê Kông có tổng chiều dai 4.220 km với lưu vực một triệu km”, trong đó đoạn chảy qua Việt Nam dài 220 km với lưu vực 4.900km” Sông Mê Kông có tổng lượng dòng chảy 500 ty m’/nam va mang theo một tỷ tắn phù sa mỗi năm Từ Campuchia, sông Mê Kông chảy vào Việt Nam chia thành hai nhánh Tiền Giang và Hậu Giang Dòng chảy tiếp nối với biển cả bằng 9 cửa sông với lưu lượng trung bình khoảng 10.000 mỶ/giây, vào mùa lũ tháng 6 - tháng 7 có thé đạt tới 34.000 m`/giây Người Việt Nam từ

xưa đã có khái niệm dân gian rất sâu sắc về hình tượng con rồng nên đoạn

song Mê Kông chảy qua Việt Nam với 9 cửa sông thông ra biễn có thêm một cái tên rất Việt: Cửu Long, tức là 9 con rằng.

Một đặc điểm khác biểu hiện tính đa dang của địa hình Việt Nam là hệ

thống các Đảo và Quần Đảo Tính chung, ven bờ bién và trên thềm lục địa

vùng biển Việt Nam có khoảng bốn nghìn hòn Đảo, trong đó riĐảo lớn nhỏ Vịnh Bắc Bộ chính là pl

1g vịnh BắcBộ đã có tới ba nẹitiếp nổi của

các cánh cung núi đá vôi vùng Đông Bắc gục dan xuống biên nên mới nhiều Dao đến thé Những Đảo thuộc vịnh Bắc Bộ hình thành nên các hệ thông Đảo.

ở vịnh Hạ Long, Bái Từ Long và các khu xung quanh Đảo lớn Cát Hải, Cát

Ba, Bạch Long Vỹ Riêng vịnh Hạ Long và vịnh Bái Tử Long mỗi nơi có

chững một nghìn hòn Đảo Quin Đảo Cát Bà cũng có tii 366 Đảo,

Gần bờ biển Trung Bộ cũng có hing trăm Đảo lớn, trong đó có Đảo HònMê, Hòn Mat, Cén C6, Củ Lao Chàm, Củ Lao Xanh, Hòn Tre, Hòn Một, Phú

Quý, xa hơn nữa là quản Đảo Hoàng Sa và quần Đảo Trường Sa Vùng biển

phía nam cách Vũng Tau 98 hai lý có 12 Đảo lớn nhỏ lập nên huyện Bao Côn

Trang 32

“Luận văn thạc st~ Chuyén ngành Xây dựng công tình thiy

Quốc rộng 573 km’, cách mũi Cà mau 156 km Cách cửa sông Ông Đốc 146 km là quần đảo Thổ Chu, gồm 9 đảo, trong đó đảo Thỏ Chu là lớn nhất với

diện tích10km2.

Lãnh thé Việt Nam bao gồm ba phan tư là đồi núi nhưng chủ yếu là đồi núi thấp, hai đồng bằng lớn, nhiều sông ngôi va có bờ bi dải.

.2 Địa hình các vùng đồng bằng:

1) Đồng bằng sông Hồng: (Đồng bằng Bắc Bộ): Rộng khoảng 18.000km được bồi đắp bởi phù sa của hai con sông lớn là sông Hồng va

xông Thái Bình cùng các chỉ lưu của nó Đây là địa bàn cư trú của người Việtcổ và cũng là nơi hình thành nên nên văn minh lúa nước.

Trang 33

Trang 34

=31-“Luận văn thạc sĩ~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

-32-2) Đồng Bằng sông Cửu Long: (Đồng bằng Nam Bộ): Rộng trên

-40.000km, là vùng đất ph higu, khí hậu thuận lợi Đây là vựa lúa lớn nhất

của Việt Nam,

3) Đằng bằng miền trung:

Miền Trung địa hình bị chia cắt thành nhiều đoạn bởi các con sông bắt nguồn từ day núi phía tây dé ra biển Đông hoặc những nhánh núi nhô ra tận biển Doe theo bờ biển là các đồng bằng có diện tích nhỏ, xen kế giữa các

sườn núi đốc là các thung lũng sâu và hẹp Miễn trung bị ảnh hưởng bởi gió

Lào nóng, khô, phía tay thổi tới đất đai cin cỗi khó canh tác, đời sống người

«dan còn gặp nhiễu khó khăn.

1.2.2 Địa chất vùng đồng bằng sông Hồng:

Đồng bằng sông Hồng ( Đồng bằng Bắc Bộ ) được hình thành chủ yếu do sự bồi lắng trim tích của hai con sông chính và chỉ lưu của chúng là sông Hồng và sông Thái Bình trải qua hang triệu năm Đồng bằng Bắc bộ có diện tích gần 17.000 km? với 12 tỉnh thành: Vĩnh Phúc, TP Hà Nội, Bắc Ninh, Bic

Giang, Hưng Yên, Hi Nam, Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, TP Hải Phòng,

Quang Ninh và Hải Dương.

1.2.2.1 Cấu tạo địa tầng :

Đồng bằng Bắc Bộ được cấu thành chủ yếu bởi lớp trim tích Kainozoi phủ day trên bề mặt, trim tích Neogen nằm ở dưới sâu và chỉ lộ ra đôi chỗ ở vùng ven rìa Khi nghiên cứu nguồn gốc các vật liệu trầm tích lắng đọng trong khu vực vịnh Bắc Bộ và châu thé sông Hồng, các tác giả GS.TSKH- Mai

‘Thanh Tân, Đặng văn Bát; TS- Hoàng văn Long, Lê văn Hải- ĐH Mö địa

chat; GS.TS Peter D Clift- ĐH Scotlen, cho rằng nguồn vật liệu này được bóc

mòn từ khu vực Đông Nam cao nguyên Tây Tạng- Trung Quốc và miễn Bắc.

Trang 35

Luận văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

-3-trúc dưới; Phụ ting cấu -3-trúc giữa (Miocen) gồm hệ ting Phong Châu (N, pc), hệ tầng Phủ Cừ (N,” pc) và hệ tầng Tiên Hưng (N,` th); Phụ tang cấu trúc

trên (Pliocen - Đệ tứ) gồm hệ tầng Vĩnh Phúc (Q° yp), hệ ting Lệ Chỉ

(Qi'Ic), hệ tầng Ha Nội (Q¡”” hn), hệ tang Hải Hưng (Q;`Ê Ah) và hệ tang ‘Thai Bình (Q;Ÿ )

( Trong phan này Tác giả đã sử dụng các kết quả đo vẽ của các tờ Ban dé địa chất Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình và Hòn Gai tỷ lệ 1/200.000, cuốn “ Nước dưới đất đồng bằng Bắc Bộ ” và các kết quả nghiên cứu của các.

nhóm: " Tờ Hà Nội mở rộng, Hải Phòng và Thái Bình - Nam Định tỷ lệ

1/50.000 ° |, nhóm nghiên cứu ĐH Mỏ dia chit)

Phu ting cầu tie trên ( Pocen- Đệ tit) có các đặc điểm nhu sau:

Hệ tầng Lệ Chỉ (Q,` le): Phân bố rộng miễn võng Hà Nội ở độ sâu từ 65+70 m đến 90 m trở xuống Thành phần chính là cudi, cát, sỏi lẫn sét màu xám nguồn gốc phức tap, chủ yếu nguồn gốc Sông hoặc Sông - Biển hỗn

hợp Chiều day trung bình 10220 m

Hệ tầng Hà Nội (Q¡ˆ hn): C phân bố rộng rãi trên vùng đồng

bằng, lộ ra ở vùng ven ria, còn lại bị phủ hoản toản.

'Vùng lộ ở tây, tây bắc và bắc dưới dang các bậc thêm sông có độ sâu tir 7210 m đến 20 m ở Hiệp Hoà (Bắc Giang), Lâm Thao (Phú Thọ) v.v Hệ tầng có thành phan chủ yếu là cuội, cuội tảng, sạn, cát, sét với chiều diy

Ở vùng phủ quan sát được qua các lỗ khoan ở Hà Nội, Hà Tây, Hải

Duong, Hưng Yên, Thái Binh, Nam Định, Ninh Bình trong chiều sâu tir

Trang 36

-34-tăng dan tir tây bắc xuống đông nam, từ 3 m ở tây, tây bắc đến 90 m ở trung tâm, phía đông và đông nam đồng bằng.

Trong hệ tang này, thành phan hat thô chiếm tỷ lệ cao tới 50+70%, và

đây lớn tạo nên ting chứa nước gp với độ giảu nước từ trung bình đến.

Hg tang Vĩnh Phúc (Q¡Ÿ vp): Phân bố rộng rãi và gặp pho biến ở đồng bằng với hai kiểu mặt cit:

- Mặt cắt ở vùng lộ: Phân bỗ ở các tinh Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Bắc

Ninh, Hà Nội, ở venphía đông bắc và tây nam đồng bằng Tại những nơi

này vắng mặt các tram tích Holocen Có hai kiểu mặt cắt ở vùng lộ Tram tích:

sông (aQ,”” vp): phần dưới là cát hạt vừa đến thô lẫn sạn sỏi Phan trên là sét

bột lẫn cát, cát sét xi loang lỗ, đâytrắng bị phong hoá có mi trim tích này có khả năng chứa nước tốt Tram tích Sông-Hỏ

Q:°* vp) phân bố với diện hep ở Sóc Sơn - Hà Nội, Yên Phong - Bắc Ninh Các trim tích nay có khả năng chứa nước kém.

- Mặt cắt ở vùng phủ: Từ đưới lên gồm hai phần Phần dưới chủ

cát hạt nhỏ, hạt vừa lẫn ít bột sét, day 10240 m Phan (rên chủ yếu là bột sét lẫn cát màu xám, xám trắng bị phong hoá có màu loang lỗ Nguồn gốc chủ yếu Sông-Biển Chiều day trung bình 5‡15 m Phẩn đưới mặt cắt là sét bột, được xếp vào lớp thắm nước yếu ngăn cách giữa hai ting chứa nước gh và gp.

Tai những nơi vắng mặt lớp sét này, hai ting chứa nước gh và qp có quan hệ

thuỷ lực trực tiếp với nhau tạo ra sự lưu thông giữa chúng Hoặc ở những

vùng ven biển, nơi có lớp sét này day, che chắn tốt, nên tầng chứa nước qp.

được bảo vệ khỏi bị ảnh hưởng của sự xâm nhập của nước mặn trong thời kỳbiển tiến Flandii

Trang 37

Luận văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

-35-Hệ ting Hải Hung (Q,'* hh): ô với diện tích lớn ở tỉnh Hải Dương,Hưng Yên, Hà Tây còn ở các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Hà Nam phân bố

ở độ sâu 5225 m Nguồn gốc các, ch này bao gồm

m tích sông (aQ›° hh): Phân bỗ ven các sông vùng đông bắc và tây bắc đồng bằng Thành phan chủ yếu là cat, cát bột,

- Tram tích ho - đầm lẫy (IbQ;' hh): Phân bỗ ở Việt Trì, Hoài Đức, Hà

Nội, bên dưới là than bùn lẫn bột sét miu đen, bên trên là sét, bột sét màu

xám, giảu min thực vật.

- Trầm tích sông - biển (amQ;'° hh): Phân bỗ từ nam Hà Nội, Thường

Tín ra phía biển Phía đưới là cát, cát lẫn bột sét, phía trên là bột cát, bột sét

chứa nhiều tan tích thực vật.

- Trim tích biên - dim lay (mb Q;!“hh): Phân bỗ ở ven ria đồng bằng như Ninh Bình, Hải Phòng, Kinh Môn Thành phẫn chính là bột sét, bột cát chứa tan tích thực vật và các thấu kính than bùn mỏng Chiều day 3+5 m.

- Trầm tích biển (m Q;'”hh): Phân bỗ Hai Hưng, một phần tỉnh Hà

Nam, Ninh Bình, Hải Phong, Thành phan chính là sót bột, sét mau xám tro,

xám trắng, xám Chiều day 2+20 m.

Hệ tầng Thái Bình (Qs th): Gam hệ rằng dưới và hệ ting trên:

+ Phân hệ tang dưới (Q;` tb,): Chiều dày trung bình phân hệ tầng dưới là 17226 m, Có các kiểu nguồn gốc sau:

- Trầm tích Sông (aQ;' tb): Phân bỗ dọc theo các sông, subi hiện đại

Thanh phan chính là cát, cát bột, đôi chỗ là bột s , day 5+10 m.

Trang 38

Lun văn thạc si~ Chuyên ngành Xây dựng công trình thiy

- Tram tích biển - đầm lây (bmQ; 1b,): Phân bỗ ở Hà Nam, Ninh Bình Thành phần chính là sét bột cát chứa nhiều tin tích thực vật, than bùn, diy

+ Phân hệ ting trên (Qx' th): Chiều day trang bình phân hệ tầng trên từ.

13220 m, có các kiểu nguồn gốc sau:

- Tram tích sông (aQ;` tb;): Là trầm tích lòng, tướng bãi bồi ngoài đê.

Thành phn chủ yếu là cát, bột lẫn bột sét,

- Trầm tích sông- biển- đằm lằy (ambQ;` tb;): Phân bỗ ở vùng ven

biển Thành phần chính là cát, bột sét, bột cát màu xám nâu, xám tro,

- Trầm tích sông- hé- đầm lầy (albQ;` ths): Phân bỗ ở bắc Nam Định, huyện Lý Nhân, một ít ở Thái Thụy, Vĩnh Bảo Thành phẩn chính là bột sét lẫn nhiều man thực vật, xen các thấu kinh than bùn.

- Trằm tích biển (mQ;` th;): Đang được hình thành Thành phan chính

là cát, bột cát

- Tram tích gió — biển (mQ;” tb;): Phan bỗ ở vùng ven biển hiện đại, là

những cồn cát chạy song song với bờ biển có độ cao 0,5+3,5 m Thành phầnchính là cát hạt nhỏ.

Trang 39

-37-Châu thé sông Hồng - Sông Thái Binh

Trang 40

2 Thời kỳ cổ địa lý :

“Thời kỳ cổ địa lý, ứng với các pha nâng hạ thêm lục dia, các đợt nước.

biển tiến, biển lùi ra xa thêm lục địa, làm sáo trộn mạnh các tầng địa chat

trim tích, chúng chở lên phức tap Thành phan của nước dưới đắt cũng bi

đổi theo Diện tích vùng đồng bằng Bắc bộ ngày nay vẫn tiếp tục phát triển