nghiên cứu cơ chế hóa lỏng do động đất của đập vật liệu địa phương

TH ỐNG KÊ CÁC HÌNH VẼ Hình 1- 1.Vị trí phát sinh động đất Hình 1- 2.Biểu đồ gia tốc động đất được ghi lại theo thời gian Hình 1- 3.Bản đồ các vùng phát sinh động đất trên lãnh thổ Việt

3 Nội dung nghiên cứu 5T 10 5T

4 Ph ương pháp nghiên cứu 5T 10 5T

11

5T

1.1.Khái quát về động đất 5T 11 5T

1.2.Động đất tại Việt Nam 5T 17 5T

1.3.Khái quát về hóa lỏng 5T 30 5T

1.4.Thiết kế chống hóa lỏng 5T 35 5T

2.3.Khái quát về hóa lỏng trong đập vật liệu địa phương 5T 51 5T

ĐỊA PHƯƠNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT5T 62

ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG5T 102

KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ5T 124

5T

1.Kết luận 5T 124 5T

2.Kiến nghị 5T 126 5T

TÀI LIỆU THAM KHẢO5T 127

TH ỐNG KÊ CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.Lược sử những thay đổi đề tài quan trọng trong nghiên cứu hóa lỏng (Towhata, 2008)

Bảng 1-1.Chuyển đổi tương đương giữa các thang động đất

Bảng 1-2 Phân cấp động đất theo thang MSK-64 và thang MM

Bảng 1-3.Các vùng phát sinh động đất mạnh M≥5.0

Bảng 2-1.Thống kê một số đập vật liệu địa phương đã, đang và sẽ xây dựng Bảng 3-1.Vị trí các điểm và trọng số cho phần tử tứ giác bốn điểm

Bảng 3-2.Vị trí các điểm mẫu và trọng số cho phần tử tứ giác chín điểm

Bảng 3-3.Vị trí các điểm mẫu và trọng số cho phần tử tam giác 1 điểm

Bảng 3-4.Vị trí các điểm và trọng số cho phần tử tam giác 3 điểm

Bảng 3-5.Bậc tích phân của phần tử có thể chấp nhận

Bảng 3-6.Thông số quy mô công trình

Bảng 3-7.Các mực nước thiết kế

Bảng 3-8.Các kích thước cơ bản của đập

Bảng 3-9.Trường hợp tính toán nghiên cứu

Bảng 3-10.Tính toán mô đun biến dạng E0

Bảng 3-11.Tính toán dung trọng riêng bão hòa cho các lớp đất đắp

Bảng 3-12.Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu đắp đập

Bảng 3-13.Các chỉ tiêu cơ lý của đát nền,đá nền

Bảng 3-14.Các chỉ tiêu cơ lý của vât liệu thoát nước

Bảng 4-1.Thống kê hệ số an toàn KR minmin Rtheo gia tốc đỉnh và mô hình đất

TH ỐNG KÊ CÁC HÌNH VẼ

Hình 1- 1.Vị trí phát sinh động đất

Hình 1- 2.Biểu đồ gia tốc động đất được ghi lại theo thời gian

Hình 1- 3.Bản đồ các vùng phát sinh động đất trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1- 4.Bản đồ chấn tâm động đất và đứt gẫy sinh chấn trên lãnh thổ Việt Nam Hình 1- 5.Bản đồ phân vùng gia tốc nền trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1- 6.Đập San Fernando hạ bị trượt dưới nước trong trận động đất San Fernando,1971

Hình 1-7 Đất hóa lỏng sau động đất ở Christchurch

Hình 1- 8.Hóa lỏng cát sau động đất ngày 11/3/2011 tại Nhật Bản (Koseki, 2011) Hình 1- 9.Hóa lỏng sau động đất ngày 11/3/2011 tại Nhật Bản (Koseki, 2011) Hình 1- 10.Hóa lỏng sau động đất ngày 11/3/2011 tại Nhật Bản làm hư hỏng công trình (Koseki, 2011)

Hình2- 1 Các hệ số động đất được đề xuất năm 1966 cho phân tích giả tĩnh (Seed, 1966)

Hình2- 2 a) chuyển vị lâu dài u của một khối trượt với hệ số kháng chấn N/A; (b) các hệ số khuếch đại cho các khối đắp nhớt đàn hồi tuyến tính khi cộng hưởng (Hynes-Grifin và Franklin, 1984)

Hình 2- 3.Quan hệ giữa tỷ số ứng suất và số nhát đập SPT, được hiệu chỉnh cho

áp suất lớp phủ, cho thấy sự xuất hiện hóa lỏng (các vòng tròn đóng) và không hóa lỏng (các vòng tròn rỗng) (Seed và nnk., 1983)

Hình 3-1 Các biến không gian ứng suất

Hình 3-2 Đường ứng suất hiệu quả cho cát xốp trong thí nghiệm 3 trục không thoát nước

Hình 3-3 Minh họa mặt sụp

Hình 3- 4.Định nghĩa mặt hóa lỏng dạng dòng (FLS)

Hình 3- 5.Đường ứng suất tuần hoàn từ B đến mặt sụp

Hình 3- 6.Các thí nghiệm trên cát khô (theo Gu và Krahn, 2002)

Hình 3- 7.Các thí nghiệm trên cát khô (theo Gu và Krahn, 2002)

Hình 3- 8.Áp suất pháp và tiếp tác dụng dọc theo cạnh phần tử

Hình 3- 9.Biểu đồ gia tốc ghi động đất cấp VIII(amax=0.1281g)

Hình 3- 10.Mặt cắt ngang đập thiết kế và sự phân bố các lớp đất

Hình 3-11.Mô hình tính toán

Hình 3- 12.Kết quả phân tích bài toán thấm Seep/W

Hình 3- 13 Kết quả áp lực nước lỗ rỗng ban đầu

Hình 3- 14 Ứng suất tổng ban đầu theo phương Y(kPa)

Hình 3- 15 Ứng suất hiệu quả ban đầu theo phương Y(Effective-Stresss) (kPa) Hình 3- 16 Ứng suất tổng theo phương Y sau động đất(kPa)

Hình 3- 17.Ứng suất hiệu quả theo phương Y sau động đất(Effective-Stresss) (kPa)

Hình 3- 28.Chuyển vị của nền và thân đập theo phương đứng Y(m)

Hình 3- 29.Chuyển vị của nền và nền đập theo phương X (m)

Hình 4- 1.Hàm hiệu chỉnh ứng suất cắt ban đầu Ka (Kramer, 1996)

Hình 4- 2.Hàm hiệu chỉnh ứng suất phủ Ks (Kramer, 1996)

Hình 4- 3.Hàm mẫu xác định chu kỳ gây hóa lỏng(See&Lee-1996)

Hình 4- 4.Hàm mẫu xác định áp lực nước lỗ rỗng dư (Lee and Albaisa (1974) & DeAlba et al (1975))

Hình 4- 5.Hàm G/Gmax của các lớp đất

Hình 4- 6.Hàm Damping Ratio Function của lớp đất 2.1

Hình 4- 7.Biểu đồ gia tôc ghi động đất cấp VIII(a =0.1281g)

Hình 4- 8.Biểu đồ gia tôc ghi động đất cấp VII(aR max R=0.1200g)

Hình 4- 9.Biểu đồ gia tôc ghi động đất cấp VI(aR max R=0.0600g)

Hình 4- 10.Biểu đồ gia tôc ghi động đất cấp V(aR max R=0.0300g)

Hình 4- 11.Phân tích hóa lỏng với gia tốc a=0.03g, mô hình tuyến tính

Hình 4- 21.Phân tích ổn định mái hạ lưu với aR max R=0.06g, mô hình tuyến tính Hình 4- 22.Phân tích ổn định mái hạ lưu với aR max R=0.06g, mô hình tuyến tính tương đương

Hình 4- 23.Phân tích ổn định mái hạ lưu với aR max R=0.12g, mô hình tuyến tính Hình 4- 24.Phân tích ổn định mái hạ lưu với aR max R=0.12g, mô hình tuyến tính tương đương

Hình 4- 25.Phân tích ổn định mái hạ lưu với aR max R=0.1281g, mô hình tuyến tính Hình 4- 26.Phân tích ổn định mái hạ lưu với a =0.1281g, mô hình tuyến tính

tương đương

Hình 4- 27.Đồ thị áp lực nước lỗ rỗng dư nút 1512 với 4 cấp động đất

Hình 4- 28.Đồ thị áp lực nước lỗ rỗng dư nút 18 với 4 cấp động đất

Hình 4- 29.Gia tốc theo phương ngang của node 306(m/sP

2 P)- mô hình tuyến tính-4 cấp động đất

Hình 4- 30 Gia tốc theo phương ngang của node 878(m/s2)-mô hình tuyến tính tương đương-4 cấp động đất

Hình 4- 31.Gia tốc theo phương ngang của node 306(m/s2)-mô hình tuyến tính-4 cấp động đất

Hình 4- 32 Gia tốc theo phương ngang của node 878(m/s2)-mô hình tuyến tính tương đương-4 cấp động đất

Hình 4- 33 Thay đổi hệ số ổn định mái hạ lưu theo gia tốc đỉnh và mô hình đất Hình 4- 34 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp V-Mô hình tuyến tính

Hình 4- 35 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp V-Mô hình tuyến tính tương đương

Hình 4- 36 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VI-Mô hình tuyến tính

Hình 4- 37 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VI-Mô hình tuyến tính tương đương

Hình 4- 38 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VII-Mô hình tuyến tính

Hình 4- 39 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VII-Mô hình tuyến tính tương đương

Hình 4- 40 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VIII-Mô hình tuyến tính

Hình 4- 41 Hệ số ổn định mái hạ lưu theo thời gian-động đất cấp VIII-Mô hình tuyến tính tương đương

M Ở ĐẦU

Động đất một hiện tượng thiên nhiên gây nên những tai họa khủng khiếp đối với xã hội loài người Đối với công trình, động đất có thể làm: mất ổn định (trượt mái), biến dạng lớn (lún, nứt), xói ngầm, hóa lỏng….Trên thế giới đã từng xẩy ra rất nhiều trận động đất gây họa quả đặc biệt nghiêm trọng như: Trận động đất Great Kanto (Nhật Bản, năm 1923, mạnh 7,9 độ Richter) làm hư hỏng hầu như toàn bộ Tokyo và con số người chết lên đến 142.000 người; Động đất Kobe tại Nhật Bản năm 1995 mạnh 6.5 độ Richter làm 7.000 người chết; Trận động đất đông bắc Pakistan (Pakistan, năm 2005, mạnh 7,6 độ Richter) làm hư hỏng thành phố Muzaffarabad, Pakistan với gần 86.000 người chết; Gần đây, trận động đất và sóng thần tại tỉnh Miyagi, Fukushima (Nhật Bản, ngày 11/3/2011, mạnh 9 độ Richter) đã làm hư hỏng hoàn toàn các công trình, nhà cửa, đặc biệt

là làm tê liệt hoạt động, gây rò rỉ phóng xạ nghiêm trọng tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima, số người chết và mất tích gần 28.000 người

Lãnh thổ Việt Nam nằm ở vùng đất có cấu trúc địa chất – kiến tạo phức tạp, tuy không nằm trên các vành đai động đất – núi lửa hoạt động, nhưng cũng không phải nằm trên vùng đất bền khó xảy ra động đất Các vùng có nguy cơ xẩy ra động đất từ 6,0-7,0 độ Richter ở Việt Nam gồm: đới đứt gẫy trên hệ thống sông Hồng, sông Chảy; đới đứt gẫy Lai Châu-Điện Biên; đới sông Mã, Sơn La, sông Đà; đới Cao Bằng-Tiên Yên; đới Rào Nậy-sông Cả; đới Đakrông-Huế; đới Trường Sơn; đới sông Ba; đới ven biển miền Trung Ngoài những vùng lãnh thổ này, trên lãnh thổ Việt Nam còn có khoảng 30 khu vực có nguy cơ động đất với cường độ xấp xỉ 5,0 độ Richter Riêng đối với khu vực Tây bắc còn phải chịu dư chấn từ những trận động đất mà tâm chấn nằm trên lãnh thổ Trung Quốc và Lào, đây là nơi nguy cơ xẩy ra động đất rất cao Thống kê của Viện khoa học Việt Nam (1992), trong vòng 100 năm đã có 118 trận động đất xẩy ra ở vùng Tây Bắc Ví dụ: trận động đất ở Điện Biên (năm 1923, M=6,75) gây chấn động cấp 8 trên diện tích 1500kmP

2 P, chấn động cấp 7 lan rộng trên diện tích 13000kmP

2 P

; Trận động đất ở đông bắc thị trấn Tuần Giáo (năm 1983, M= 6,70) gây chấn động cấp

8 trên diện tích 1500kmP

2 P, chấn động cấp 7 lan rộng trên diện tích 13000kmP

2 P

; Như vậy nguy cơ động đất ở Việt Nam không nhỏ

Một trong những nguyên nhân gây phá hủy công trình nói chung và công trình thủy lợi nói riêng là hóa lỏng do động đất Nhiều sự cố về đê, đập do hóa lỏng trong các trận động đất đã được công bố Ví dụ: đập Sheffield (Santa Barbara, Mỹ, 1925) bị hóa lỏng nền (Seed và nnk, 1969); Sự cố hóa lỏng gần vỡ đập San Fernando hạ trong trận động đất năm 1971 (Seed và nnk, 1975; Castro

và nnk, 1985); Sự cố hóa lỏng dẫn đến hư hỏng phần lớn đê sông trong trận động đất Kobe năm 1995

Như vậy hóa lỏng là gì? Xẩy ra như thế nào? ảnh hưởng đối với công trình

ra sao? Biện pháp phòng ngừa như thế nào để giảm thiểu tác hại của hóa lỏng đối với đê, đập?Cần phải được làm sáng tỏ

Trên thế giới, hiện tượng hóa lỏng do động đất ở đê, đập vật liệu địa phương đã được nghiên cứu từ những năm 1960 của thế kỷ 20

Việt Nam là một nước có hệ thống đập lớn hàng đầu Đông Nam Á và đứng thứ 16 trên thế giới Trong thời gian qua nhiều đập vật liệu địa phương đã được xây dựng như: Đập thủy điện Sơn La (Sơn La), đập Nậm Khẩu Hu (Điện Biên), Nậm Ngám (Điện Biên) Hơn thế nữa Việt Nam là một nước có hệ thống đê sông lớn ví dụ: Hệ thống đê sông Hồng dài 1500 km, Hệ thống đê sông Thái Bình dài 1650 km…Nhiều đập vật liệu địa phương và phần lớn đê sông được xây dựng chủ yếu trên nền đất cát, bồi tích, có khi lại sử dụng vật liệu đắp hạt thô nên cần phải đánh giá khả năng hóa lỏng khi chịu tác dụng của tải trọng động đất

Bảng 1 Lược sử những thay đổi đề tài quan trọng trong nghiên cứu hóa lỏng

Ngăn chặn hóa

lỏng 1970-nay cho đến

Gia cường đất(Đầm, cuội sỏi thoát nước, khoan phụt

Hậu quả của

hóa lỏng 1983-2000 Chuyển vị dư, nguyên nhân và dự đoán chuyển vị Giảm chuyển

vị dư 1995-đến nay

Độ tin cậy của đường giao thông/đê sông

Sử dụng tường ngầm Bảo vệ các kết cấu hiện tại

Nghiên cứu hóa lỏng do tải trọng động đất trong đê, đập vật liệu địa phương

là nội dung rất mới vì thiết kế chống hóa lỏng hầu như chưa được đề cập cụ thể trong các tiê u chuẩn thiết kế công trình thủy lợi Mặc dù, TCXDVN 285-2002, 14TCN 157- 2005 có đề cập ảnh hưởng của động đất, tuy nhiên phương pháp tính toán ổn định là phương pháp giả tĩnh với hệ số gia tốc động đất được chọn theo cấp công trình Gần đây, thiết kế công trình chịu tải trọng động đất đã được

đề cập trong TCXD 375-2006, trong đó có đề cập đến các loại đất có khả năng hóa lỏng , và chủ yếu áp dụng cho công trình xây dựng nhà Cần chú ý rằng TCXDVN 375- 2006 được biên soạn dựa trên sự chấp nhận EUROCODE 8: Thiết kế công trình chịu động đất

Xét trong bối cảnh nói trên , đề tài "Nghiên cứu cơ chế hóa lỏng do động đất của đập vật liệu địa phương” có tính cấp thiết lớn , là vấn đề thời sự , có ý

nghĩa quan trọng

3 Nội dung nghiên cứu

Đề tài tập trung vào nghiên cứu những vấn đề dưới đây:

- Tổng quan về hóa lỏng do tác dụng của tải trọng động đất

- Tổng quan về tình hình xây dựng đê, đập vật liệu địa phương tại một số khu vực thường xuyên chịu ảnh hưởng của động đất trong nước

- Nghiên cứu mô phỏng h iện tượng hóa lỏng trong đê , đập vật liệu địa phương do ảnh hưởng của tải trọng động đất

- Nghiên cứu ảnh hưởng tham số đối với bài toán hóa lỏng trong đê đập vật liệu địa phương

- Đề xuất các giải pháp ngăn chặn và giảm thiểu thiệt hại do hóa lỏng

4 Phương pháp nghiên cứu

- Thống kê và tổng hợp tài liệu nghiên cứu đã có ở trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu lý thuyết hóa lỏng

- Mô phỏng bài toán ứng suất – biến dạng, áp lực lỗ rỗng, ổn định đê, đập vật liệu địa phương chịu tác dụng của tải trọng động đất theo phương pháp phần

tử hữu hạn, sử dụng bộ phần mềm Geostudio 2004 của hãng Geoslope, Canada, bao gồm các mô đun Quake/W, Seep/W, Slope/W, Sigma/W

- Phân tích, đánh giá kết quả mô phỏng.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HÓA LỎNG DƯỚI TÁC DỤNG

C ỦA ĐỘNG ĐẤT

Động đất là một hiện tượng thiên nhiên gây ra rất nhiều thảm họa cho con người và các công trình xây dựng Trong suốt chiều dài phát triển nhân loại, để bảo vệ sinh mạng của mình và tài sản vật chất xã hội, con người đã có rất nhiều

nỗ lực trong việc nghiên cứu phòng - chống động đất Tuy đã có những bước tiến rất ngoạn mục trong lĩnh vực này, nhưng con người vẫn không ngăn được những thảm họa do động đất gây ra Các trận động đất xảy ra trong những năm gần đây tại Nhật Bản (1995), Thổ Nhĩ Kỳ (1999), Hy Lạp (1999), Đài Loan (1999), Ấn Độ (2001), Iran (2004) … đã chứng minh cho điều đó

1.1.1 Định nghĩa động đất và phân loại

Động đất là hiện tượng dao động rất mạnh nền đất xảy ra khi một nguồn năng lượng lớn được giải phóng trong thời gian rất ngắn do sự nứt rạn đột ngột trong phần vỏ hoặc trong phần áo trên của quả đất

Trung tâm của các chuyển động địa chấn, nơi phát ra năng lượng về mặt lý thuyết, được quy về một điểm gọi là chấn tiêu Hình chiếu của chấn tiêu lên bề mặt quả đất được gọi là chấn tâm Khoảng cách từ chấn tiêu đến chấn tâm được gọi là độ sâu chấn tiêu (H) Khoảng cách từ chấn tiêu và chấn tâm đến điểm quan trắc được gọi tương ứng là tiêu cự hoặc khoảng cách chấn tiêu (R) và tâm

cự hoặc khoảng cách chấn tâm (L)

Tùy thuộc vào độ sâu của chấn tiêu (H) mà động đất có thể được phân thành các loại sau:

Hình 1-1 Vị trí phát sinh động đất

1.1.2 Nguyên nhân của động đất

Động đất có nguồn gốc từ hoạt động kiến tạo

Từ những năm 60 của thế kỷ XX, các nhà địa chất và địa chấn học đã đưa ra thuyết kiến tạo mảng hay còn gọi là thuyết trôi dạt các lục địa để giải thích cho nguồn gốc của các trận động đất xuất hiện trên thế giới Theo thuyết này, lúc đầu các lục địa gắn liền với nhau được gọi là Panagea, sau đó cách đây khoảng chừng 200 triệu năm chúng tách ra thành nhiều mảng cứng di chuyển chậm tương đối so với nhau trên một lớp dung nham ở dạng thể lỏng, nhiệt độ cao để

có hình dạng như ngày nay

Các thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là mạng lưới địa chấn kế và quan trắc địa chất trên thế giới đã chứng minh tính đúng đắn của thuyết kiến tạo mảng Do đó trong vòng 10 năm tiếp theo, lý thuyết này đã được giới khoa học chấp nhận một cách rộng rãi và được xem là một trong những thành tựu khoa học lớn nhất của nhân loại trong thế kỷ XX

Động đất có nguồn gốc từ hoạt động của các đứt gãy

Khi quan sát địa hình ta thường gặp những sự thay đổi đột ngột trong cấu trúc nền đá Ở một số chỗ, các vỉa đá có đặc tính khác nhau gối đầu vào nhau hoặc tựa lên nhau dọc theo mặt tiếp xúc giữa chúng Sự cắt ngang cấu trúc địa chất như vậy được gọi là đứt gẫy hoặc phay địa chất

Các vết đứt gẫy được chia làm hai loại: hoạt động và không hoạt động Đứt gẫy hoạt động là những đứt gẫy đã trải qua biến dạng cách đây hàng trăm ngàn

năm và sẽ còn tiếp tục trong tương lai Đứt gẫy địa chấn nổi tiếng nhất trên thế giới thuộc loại này là đứt gẫy San Andreas ở California (Hoa Kỳ) Đứt gẫy này

có chiều dài 300 km và trượt ngang 6.4m, từng gây ra trận động đất ở San Francisco năm 1906 và nhiều trận động đất tiếp theo sau đó

Đa số các đứt gẫy được vẽ trên các bản đồ địa chất là không hoạt động Tuy vậy, đôi khi tại một đứt gẫy trước đó được xem là không hoạt động lại thấy trên nền đất xuất hiện các vết nứt mới trong thời gian động đất

Động đất do nổ hạt nhân

Các trận động đất cũng có thể được gây ra bởi các vụ nổ hóa học hoặc hạt nhân Khi một vụ nổ hạt nhân ngầm xẩy ra, một năng lượng rất lớn được giải phóng Trong nhiều thập kỷ qua, các vụ nổ hạt nhân ngầm trong lòng đất ở nhiều bãi thử trên thế giới đã gây ra các trận động đất mạnh (đạt tới độ lớn 7 độ Richter) Các sóng địa chấn phát sinh từ các vụ nổ này truyền đi và được các địa chấn kế ghi lại đã chứng minh cho kết luận trên

Động đất do núi lửa hoạt động

Tuy tương đối hiếm, nhưng các trận động đất cũng có thể phát sinh từ hoạt động của núi lửa Đối với những trận động đất phát sinh từ nguyên nhân này có thể phân thành 3 loại: do các vụ nổ khi núi lửa hoạt động, do chuyển động của dung nham và do sự kết hợp với các trận động đất kiến tạo

Động đất do đất đá phía trên hang động, hầm mỏ bị sập

Các trận động đất do sụp đổ nền đất thường nhỏ và xẩy ra trong các vùng có hang động ngầm hoặc khai thác mỏ Sự sụp đổ đột ngột trần các hầm mỏ hoặc hang động ngầm dưới đất là nguyên nhân trực tiếp gây ra chấn động nền đất Các vụ trượt lở đất lớn đôi khi cũng gây ra các trận động đất thuộc dạng này

Động đất do sự thay đổi của điều kiện tự nhiên khi xây dựng các hồ chứa lớn

Việc tích nước vào các hồ chứa lớn đôi khi cũng làm phát sinh ra các trận động đất mạnh Các trận động đất này có thể đạt tới độ lớn 6 độ Richter Cho tới nay người ta đã ghi nhận được trên 70 trận động đất ở nhiều nơi trên thế giới do

tích nước vào các hồ chứa nhân tạo bằng cách dùng đập ngăn sông

Ông Fan Xiao, Kỹ sư trưởng Cục địa chất và khoáng sản Tứ Xuyên, cho rằng áp lực nước khổng lồ trong hồ chứa nhân tạo của đập Zipingpu đã đè lên các rãnh nứt địa chất, có thể là một yêu tố gây ra trận động đất khủng khiếp hồi tháng 5/2008 ở Tứ Xuyên, Trung Quốc

Thực tế đập thuỷ điện Zipingpu cao 156m, nằm cách tâm chấn chỉ 5.5km và cách các đường rãnh nứt địa chất chỉ có 550m Sức nặng của lượng nước trong

hồ của đập nước này tương đương với 325 triệu tấn

Động đất do sự va chạm của thiên thạch

1.1.3 Cơ chế phá hoại của động đất

Từ những thiệt hại do động đất gây ra có thể rút ra hai dạng phá hủy chính của công trình do động đất:

Do ảnh hưởng của sóng địa chấn, nền đất phải chịu các lực kéo, xoắn, nén Kết quả, nền đất có thể bị lún, sụt và hóa lỏng Các công trình đặt trên nền đất cũng bị phá hoại theo

Do ảnh hưởng của sóng địa chấn, nếu nền chưa bị mất ổn định thì công trình đặt trên nền sẽ xuất hiện các phản ứng (chuyển vị, vận tốc, gia tốc) Khi đó nội lực, chuyển vị của công trình sẽ vượt quá các trị số nội lực, chuyển vị tĩnh trước lúc xảy ra động đất, nếu công trình không được tính toán đầy đủ về kháng chấn thì đây là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự phá hoại các công trình nằm trong vùng động đất

Động đất có thể làm hư hại công trình do sự hình thành các ứng sử động đất: Lực quán tính, lửa, sự thay đổi các tính chất cơ lý của khối đất, đá Hiện tượng hóa lỏng, sự chuyển vị do đứt gẫy, trượt đất hay các chuyển động bề mặt khác, sự hình thành sóng nước lớn tại biển, hồ chứa lớn, sự biến đổi kiến tạo quy

Độ sâu chấn tiêu H là khoảng cách từ chấn tiêu lên mặt đất , tức là khoảng cách giữa chấn tiêu và chấn tâm Khoảng cách chấn tiêu là khoảng cách từ một điểm bất kỳ trên mặt đất đến chấn tiêu (còn gọi là tiêu cự, ký hiệu là Δ) Khoảng cách ch ấn tâm của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến chấn tâm ( còn gọi

là tâm cự, ký hiệu là D)

Chấn tiêu ở độ sâu 300-700Km gọi là chấn tiêu sâu, chấn tiêu trung bình 60- 300Km, chấn tiêu bình thường nhỏ hơn 60Km, chấn tiêu nông nhỏ hơn 15Km Chấn tiêu sâu nhất đo được là 720Km ở Florida (Mỹ) Động đất có sức tàn phá lớn nhất là động đất chấn tiêu nông, toàn bộ năng lượng được giải phóng

là 75% năng lượng đàn hồi tích lũy

Biểu đồ động đất

Biểu đồ ghi lại quỹ đạo chuyển động nền theo thời gian được gọi là biểu đồ động đất

Biểu đồ động đất là các tài liệu quan trọng để đánh giá tính chất của một trận động đất, đồng thời là số liệu để suy các thông số quan trọng trong thiết kế kháng chấn cho công trình xây dựng

T hông số định lượng của động đất

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều thang động đất động đất, nhưng phổ biến nhất vẫn là các thang đo cơ bản sau:

Thang Richter: đo độ lớn hay mức năng lượng mà động đất phát ra, được

tính bằng Magnitude (M) Một Magnitude bằng một độ Richter

Cường độ động đất được đặc trưng bởi trị số gia tốc địa chấn a, mô tả động đất hiện tượng động đất thông qua chuyển vị, gia tốc, vận tốc của mặt đất khi động đất đi qua, xác định theo cấp động đất đại diện là các thang: MMI ( 12 cấp), MSK ( 12 cấp), JMA ( 8 cấp)

Theo thang quốc tế MSK con người không thể nhận biết chấn động cấp 1-2, cấp 3-4 sẽ gây rung động nhẹ và cấp 6-7 làm chao đảo mặt đất, chấn động cấp 7 trở lên sẽ gây thiệt hại lớn Xem bảng 1-1

Bảng 1-1.Chuyển đổi tương đương giữa các thang động đất

(Cao Thị Thu Thủy –Luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu ảnh hưởng của động đất tới

Xác định chính xác gia tốc cực đại ở một điểm nào đó là điều không dễ dàng vì thiếu biểu đồ gia tốc động đất mạnh và vì tính đa dạng của dao động địa chấn Vì vậy người ta thường sử dụng các băng ghi gia tốc dao động nền đất đã

có để thiết lập mối tương quan thống kê giữa các gia tốc cực đại trung bình và

các đặc trưng khác của động đất Xem bảng 1-2

Sóng động đất

Sóng động đất là những sóng đàn hồi tạo nên chuyển động ở gần mặt đất Sóng động đất được chia làm 2 loại: Sóng khối (Body wave) và sóng mặt (surface wave)

Bảng 1-2.Phân cấp động đất theo thang MSK-64 và thang MM

(Nghiên cứu khoa học-Nguyễn Thái Hương và NNK-Nghiên cứu hóa lỏng ở đê, đập

vật liệu địa phương do động đất )

Sóng mặt được tạo nên bởi tương tác giữa các sóng khối với bề mặt hoặc các lớp mặt trên bề mặt của trái đất Sóng mặt chỉ chuyển động dọc theo mặt đất với tốc độ chậm hơn sóng khối và biên độ giảm theo hàm mũ theo chiều sâu Sóng này tương tự các gợn sóng trên mặt hồ nên chuyển động của sóng phần lớn ngoài mặt đất

Dưới tác dụng của các lực kiến tạo, thạch quyển bị phân chia thành các

mảng chuyển động tương đối với nhau Đới tiếp xúc giữa các mảng bị phá hủy, các chuyển dịch đột ngột gây ra động đất Do thành phần bất đồng nhất, cấu trúc phức tạp, trong quá trình chuyển động các mảng không giữ nguyên vẹn mà biến dạng, chia cắt thành các mảng nhỏ hơn (Các mảng bậc II) chuyển động tương đối với nhau Các đứt gẫy phân chia các mảng bậc II cũng là nơi động đất phát sinh Đến lượt mình, các mảng bậc II lại bị biến dạng, phân chia thành các đơn

vị nhỏ hơn chuyển động tương đối lẫn nhau Quá trình biến dạng, phân chia có thể diễn ra tiếp tục, các đơn vị bị phân chia thành các đơn vị bậc cao hơn Các đơn vị bậc cao hơn thi có kích thước nhỏ hơn, các đứt gẫy phân chia các đơn vị cũng ngắn hơn, độ cắm sâu nhỏ hơn Phụ thuộc vào quy mô và cường độ vận động kiến tạo, hoạt động động đất trong các đơn vị, nói chung cũng suy giảm từ các đới rìa mảng đến các đới nội mảng, bậc càng cao động đất càng nhỏ

Quan điểm đó cũng được áp dụng cho phân vùng địa chấn kiến tạo Việt Nam Chúng ta h ãy tìm hiểu phân vùng địa chấn kiến tạo ở Việt Nam

1.2.1 Cấu trúc kiến tạo Việt Nam và vùng lân cận

Về mặt kiến tạo, lãnh thổ Việt Nam và các vùng lân cận nằm ở một vị trí khá đặc biệt Trên bản đồ kiến tạo mạng của vỏ trái đất, lãnh thổ Việt Nam nằm trên một phần lồi của mảng Á - Âu, bị kẹp giữa ba mảng có mức độ hoạt động mạnh đó là các mảng Châu Úc, mảng Philipin và mảng Thái Bình Dương Phía tây và phía nam của nước ta là vành đai động Himalaya và rãnh sâu Java được tạo ra do sự va chạm giữa mảng Châu Úc với mảng Á - Âu, còn phía đông là vành đai lửa Thái Bình Dương nổi tiếng được tạo ra do sự va chạm giữa mảng Thái Bình Dương và mảng Philipin với mảng Á - Âu Dưới đây là mô tả tóm tắt các đơn vị cấu trúc trên phần đất liền và thềm lục địa Việt Nam Dưới đây là mô

tả tóm tắt các đơn vị cấu trúc trên phần đất liền và thềm lục địa Việt Nam

Miền nền cổ hoạt động Hoa Nam

Miền nền cổ hoạt động Hoa Nam bao gồm toàn bộ phần đông bắc Việt Nam với ranh giới tây nam là đứt gãy sông Hồng, có móng kết tinh tiền Cambri Có thể phân chia miền này ra làm 2 miền phụ lớn là vùng rìa Hoa Nam và đới kiến trúc Katazia (Hoa Á) với ranh giới quy ước là đới đứt gãy sông Thương-Lạng

Sơn-Nam Ninh Miền nền cổ Hoa Nam thuộc miền vỏ lục địa hình thành vào đầu Rifei, còn đới kiến trúc Katazia thuộc miền vỏ lục địa hình thành vào đầu Devon Tuy nhiên về cấu trúc và lịch sử của chúng trong Fanerozoi không có gì khác biệt lớn Về tổng thể có thể coi toàn bộ phần Đông Bắc Việt Nam là miền cấu trúc Caleđonit với các phức hệ vật chất chủ yếu là: Phức hệ móng trước Caledoni (PR); phức hệ Caledoni (PR3 - S); phức hệ Epicaledoni (D-P1); phức

hệ hoạt hoá (T2 -T3k) và phức hệ các thành tạo lục địa (T3n - r - Q)

Miền nền cổ Hoa Nam bị phân chia thành các đơn vị kiến tạo sau:

Trong phụ miền rìa nền Hoa Nam có đới uốn nếp Lô - Gâm (gồm phức nếp lồi sông Lô và phức nếp lõm sông Gâm), đới uốn nếp Bắc Thái - Hạ Lang, gồm đới phức nếp lồi Bắc Thái và đới phức nếp lõm Hạ Lang, ngăn cách bởi đứt gãy Cao Bằng - Tiên yên

Trong phụ miền Katazia có đới phức nếp lõm An Châu, đới phức nếp lồi Quảng Ninh (hay còn gọi đới Duyên Hải)

Các đơn vị cấu trúc kể trên đều thuộc về kiến trúc Caleđonit, nghĩa là có tuổi uốn nếp vào cuối Paleozoi sớm Ngoài ra trong miền đông bắc Việt Nam còn tồn tại các kiến trúc chồng gối là trũng sông Hiến và trũng An Châu, phát triển trong Mezozoi và các trũng sụt lún dạng địa hào Kainozoi như trũng sông Hồng và các trũng nhỏ giữa núi được hình thành theo cơ chế kéo toạc (pull- apart) dọc theo các đới đứt gãy lớn như các trũng: Cao Bằng, Thất Khê, Lộc Bình, Tuyên Quang

Địa khối Indosini

Địa khối Indosini, tiếp giáp với đới Trường Sơn ở phía đông bắc qua đứt gãy Trà Bồng, ở phía tây nam với đới Tây Nam bộ qua đứt gãy Sông Hậu, ở phía tây với miền uốn nếp Thái Lan-Mã lai qua dứt gãy Lai Châu-Điện Biên và

ở phía đông giới hạn bởi đứt gãy kinh tuyến 110P

o P

E, là khu vực có tuổi hình thành vỏ lục địa cổ nhất ở Đông Dương, với phần nhân là khối nhô Kontum lộ ra phức hệ siêu biến chất tuổi Arkei (phức hệ Kanak) Hoạt động của các miền và đới kiến tạo kế cận đã làm cho địa khối Indosini bị biến cải khá mạnh, đặc biệt là phần đông nam (thuộc lãnh thổ Nam Việt Nam, Campuchai và Nam Lào) Các

hoạt động đó đã phân chia địa khối Inđosini thành các đơn vị kiến trúc sau :

- Kh ối nhô móng tiền Cambri Kontum

- Đới kiến trúc Caleđonit Sê Công

- Đới kiến trúc Sông Bé - Xrêpốc

- Đới kiến trúc chồng Mezozoi Đà Lạt

Hệ thống uốn nếp Bắc Việt Nam

Bao gồm miền uốn nếp Mezoit Tây Bắc Việt Nam và miền Hecxinit Trường Sơn Phía Tây nó tiếp xúc với miền uốn nếp Thái Lan - Mã Lai dọc theo đứt gãy Điện Biên - Lai Châu; phía tây nam giáp nối với địa khối Inđosini qua đới khâu Thà Khẹt -Trà Bồng, phía đông bắc tiếp giáp với miền nền cổ Hoa Nam qua đới đứt gãy sông Hồng phía đông nam, một phần của miền bị chìm xuống biển Đông

Khác với miền Đông bắc Việt Nam cấu trúc kiến tạo của hệ thống uốn nếp Bắc Việt Nam có phương phát triển chủ đạo là Tây Bắc - Đông Nam Chúng tạo thành dải cấu trúc hẹp kéo dài, điều này đặc biệt rõ nét ở lãnh thổ Tây Bắc Việt Nam Đây là miền uốn nếp địa máng điển hình với các cấu trúc có tuổi khác nhau và được hình thành, phát triển trong không gian giữa hai lục địa châu Á và Inđosini, vào thời điểm chúng xích lại gần nhau làm khép kín đại dương cổ Tethys

Hệ uốn nếp Thái Lan – Mã Lai

Hệ uốn nếp Thái Lan-Mã Lai thuộc miền vỏ lục địa hình thành vào Trias muộn-Jura Trên lãnh thổ Việt Nam chỉ có một phần của miền uốn nếp này, đó

là đới Mường Tè và đới Tây Nam Bộ

Trũng Kainozoi sông Hồng

Trên bình đồ cấu trúc-kiến tạo miền bắc Việt Nam, trũng sông Hồng có một

vị trí quan trọng trong các hoạt động kiến tạo Kainozoi Trũng được hình thành

và phát triển trên miền dập vỡ và tách giãn một bộ phận của rìa nền Hoa Nam,

do hậu quả của hoạt động rift sông Hồng

Cấu trúc trũng sông Hồng tương đối đa dạng và chia làm hai tầng rõ rệt: Tầng cấu trúc Oligoxen-Mioxen (P-N1) có bề dày lớn và biến vị mạnh mẽ

Tầng cấu trúc này chỉ có mặt trong địa hào Hà Nội, địa hào Ninh Bình, địa hào sông Hồng (từ Bảo Hà đến Trung Hà)

Tầng cấu trúc Plioxen-Đệ tứ (N2 - Q) có diện phân bố rộng hơn nhiều và tạo thành lớp phủ bất chỉnh hợp trên các thành tạo Oligoxen-Mioxen, chiếm toàn

bộ diện tích đồng bằng châu thổ Bắc Bộ

Về không gian trũng sông Hồng có thể phân chia thành ba dải cấu trúc phương tây bắc - đông nam Đó là dải đông bắc, dải trung tâm và dải Tây Nam Dải rìa Đông Bắc cách biệt với dải trung tâm bằng đứt gãy sông Lô Dải có cấu trúc phức tạp, với móng khối tảng, tạo nên các khối nhô khối sụt nối tiếp nhau theo phương tây bắc-đông nam Dưới lớp phủ Neogen-đệ tứ không ổn định

là các đá lục nguyên tuổi Triat-Jura và đá tuổi Paleozoi trung-thượng lộ ra ở nhiều nơi

Dải rìa Tây Nam đặc trưng bởi cấu trúc dạng bậc thang về phía đông bắc Ranh giới của dải với dải Trung tâm là đứt gãy sông Chảy Lớp phủ Neogen - đệ

tứ nằm trên các trầm tích lục nguyên, cacbonat, phun trào bazơ thuộc võng sông

Đà và các đá kết tinh Proterozoi, lộ ra rải rác trong đới Phía tây nam, sát đứt gãy sông Hồng là địa hào hẹp Ninh Bình có bề dày các thành tạo Neogen-đệ tứ lớn Giữa hai đứt gãy sâu sông Chảy và sông Lô là dải trung tâm Thực chất đây chính là một địa hào (địa hào Hà Nội) với sự sụt lún mạnh mẽ trong Oligoxen- Neogen với chiều dày trầm tích đạt tới 5000-6000m

Các hoạt động nén ép ngang vào cuối Mioxen (N31) đã gây nên quá trình uốn nếp và phá huỷ mạnh mẽ trong các thành tạo Neogen, tạo nên một loạt các nếp uốn lồi và lõm

Trũng Kainozoi Cửu Long

Một số nhà khoa học cho rằng lãnh thổ Việt Nam và khu vực phụ cận đang chịu ảnh hưởng kéo theo của sự va chạm đồng thời của nhiều mảng kiến tạo Những sự va chạm này khiến dãy Hymalaya cao dần lên và làm phần phía nam lục địa Đông Á bị biến dạng và phân chia thành các mảng nhỏ chuyển động theo các hướng khác nhau chủ yếu là hướng Đông - Đông Nam Lãnh thổ Việt Nam cùng với khu vực phụ cận đang chuồi dần về phía Đông - Đông Nam với tốc độ

khoảng 50 mm/năm

1.2.2 Vùng phát sinh động đất mạnh trên lãnh thổ Việt Nam

Vùng rìa nền hoạt động Hoa Nam

Chiếm phần đông bắc Việt Nam kể từ đứt gẫy Sông Hồng Vùng này bao gồm khối nâng Việt Bắc và đới uốn nếp Katazia ở phần nam của vùng Các đới ven rìa vùng này, dọc theo đứt gãy Sông Hồng và đới Katazia, là nơi hoạt động kiến tạo hiện đại diễn ra mạnh mẽ Biểu hiện động đất, như một hệ quả, cũng rõ ràng và mạnh mẽ; ở đây đã xảy ra các trận động đất cấp VII Lục Yên 1953,

1954, Bắc Giang 1961 và nhiều động đất cấp VI-VII Phần còn lại hoạt động kiến tạo bình ổn hơn, kèm theo là biểu hiện động đất yếu ớt hơn; ở đây mới chỉ xảy ra động đất cấp VI

Vùng uốn nếp Tây bắc Việt Nam

Trải rộng từ đứt gãy Sông Hồng đến vùng đứt gãy Lai Châu-Điện Biên ở phía tây, Sông Cả, Rào Nậy ở phía tây nam Hoạt động kiến tạo hiện đại ở đây diễn ra mạnh mẽ và phân dị Tương ứng, hoạt động động đất trong vùng cũng biểu hiện mạnh mẽ và phân dị Những trận động đất mạnh nhất Việt Nam như động đất cấp VIII Yên Định, Thanh Hoá, 1635, động đất cấp VIII Điện Biên

1935, động đất cấp VIII Tuần Giáo 1983 đều xảy ra trong vùng này

Vùng uốn nếp Việt Lào

Kéo dài từ đứt gãy Rào Nậy đến đứt gãy sông Trà Bồng ở Quảng Nam So với vùng uốn nếp Tây Bắc Việt Nam, hoạt động kiến tạo ở đây yếu hơn, hoạt động động đất cũng biểu hiện kém rõ ràng và yếu ớt hơn Ở đây cũng chỉ mới quan sát thấy động đất cấp VI

Địa khối Indosini

Nối tiếp vùng uốn nếp Việt Lào, kéo dài tới đứt gãy Sông Hậu Giống như vùng rìa nền Hoa Nam, đây là một vùng nền, hoạt động kiến tạo tương đối bình

ổn, trừ đới ven rìa phía đông của vùng, nơi bị biến cải mạnh trong kỷ địa chất hiện đại Hoạt động động đất cũng chỉ biểu hiện rõ ràng và tương đối mạnh ở đới ven rìa này Ở đây đã xảy ra nhiều động đất cấp VII, như động đất cấp VII Phan Thiết năm 1877, 1882, động đất núi lửa Hòn Tro, Phú Quý, năm 1923, động đất

cấp VII Cheo Reo 1928, động đất cấp VII Sông Cầu, Bình Định, 1970,1972 và nhiều động đất ở vùng biển Bình Thuận Động đất kèm theo hoạt động núi lửa ở vùng biển, đông nam của vùng, là một đặc điểm của vùng này

Vùng hoạt động núi lửa

Một trong những biểu hiện độc đáo của vận động kiến tạo mới ở Việt Nam

là các phun trào của núi lửa diễn ra ở phía Nam của lãnh thổ, thuộc vành đai núi lửa đông nam Đông Dương Có thể phân ra hai giai đoạn chính Giai đoạn Pleistocen sớm: dung nham phun ra theo các đứt gãy lớn, lấp đầy thung lũng và đồng bằng bóc mòn tích tụ Neogen Giai đoạn Holoxen: hoạt động hạn chế hơn

và thường phun lên từ vị trí sâu hơn theo đứt gãy á kinh tuyến Trong thế kỷ thứ

19 cũng như thời gian gần đây, hoạt động núi lửa còn tiếp tục ở vùng ven biển thuộc tỉnh Bình Thuận, Khánh Hoà Các vụ nổ núi lửa đã gây ra những trận động đất núi lửa Các trận động đất cấp VII ở bờ biển Phan Thiết năm 1877 và 1882

và chuỗi động đất xảy ra năm1928 ở ven biển tỉnh Bình Thuận đều có liên quan với những phun trào bazan theo các khe nứt hoặc các họng núi lửa mới Hai trận động đất xảy ra năm 1960 và 1963 ở vùng đảo Hòn Nước, theo Saurin, cũng liên quan với hoạt động của núi lửa ngầm ở vùng này Theo các ghi chép cũ cũng như các điều tra động đất của chúng tôi thì các trận kèm theo núi lửa phun nói trên đều không mạnh hơn cấp 7 và thường gây chấn động trong phạm vi nhỏ hẹp Các vùng phát sinh động đất mạnh xem bảng 1-3

Bảng 1-3.Các vùng phát sinh động đất mạnh M≥5.0 (Nguyễn Đình Xuyên, Lê Tử Sơn-Bản đồ phân vùng động đất ở Việt Nam)

1 Cao Bằng-Tiên Yên 5.5 4.5 0.89 12 0.06

2 Đông triều 5.9 4.5 0.89 25 0.06

3 Đông bắc trũng Hà Nội 5.5 4.5 0.89 12 0.04

6 Sông Hồng-sông Chảy 6.1 4.5 0.93 17 0.34

7 Phong Thổ-Than Uyên

Mường La-Chợ Bờ 5.5 4.5 0.78 12 0.06

10 Hạ lưu sông Mã 5.5 4.5 0.78 12 0.08

11 Sông Mã-Pu mây tun 6.8 4.5 0.78 12 0.10

12 Lai Châu- Điện Biên 6.2 4.5 0.78 12 0.10

20 Tam Kỳ-Phước Sơn 5.5 4.5 0.95 12 0.01

21 Khe Giữa-Vính Linh 5.5 4.5 0.95 12 0.02

22 Trà Bồng 5.5 4.5 0.95 12 0.04

23 Sông Pô Cô 5.5 4.5 0.97 12 0.01

24 Ba tơ-Củng Sơn 5.5 4.5 0.97 12 0.06

26 Tuy Hòa- Củ Chi 5.5 4.5 0.97 12 0.01

27 Tông Lê Sáp- Vũng Tàu 5.5 4.5 0.97 12 0.01

1.2.3 Một số kết quả nghiên cứu đã đạt được

Ở Việt Nam, tính đến năm 1986 có tất cả 8 trạm quan trắc địa chấn Các trạm quan trắc địa chấn này được xây dựng và hoạt động ở những thời điểm khác nhau: Phù Liễn (1924), Nha Trang (1957), Sapa (1961), Bắc Giang (1967),Hòa Bình (1972), Tuyên Quang ( 1975), Đà Lạt (1980), Hà Nội (1986)

Từ năm 1986 đến năm 1995 nhờ dự án của UNDP, mạng lưới các trạm địa chấn Việt Nam được tăng cường và hiện đại hóa Đến nay chúng ta đã có 26 trạm địa chấn chu kỳ ngắn, ghi số trong đó có hệ thống trạm địa chấn đo xa gồm 8 trạm xung quanh Hà Nội Có thể nhận xét, trước năm 1975 mạng lưới trạm quan trắc động đất còn thưa, hoạt động không đồng bộ nên chưa có hiệu quả cao trong quan sát động đất ở nước ta Do đó việc ghi các trận động đất xẩy ra trên lãnh thổ nươc ta chưa đầy đủ và có chất lượng: các máy đo chỉ ghi được các trận động đất yếu hoặc địa chấn của các trận động đất mạnh Vì vậy, phần lớn các số liệu địa chấn được thu thập từ việc điều tra thực địa và tài liệu lịch sử Từ năm

1976 trở lại đây, mạng lưới quan trắc địa chấn ngày càng được tăng cường và bố trí một cách khoa học Chúng ta đã có khả năng quan sát đầy đủ các trận động đất có độ lớn Ms≥3.0 ở miền bắc và Ms≥4.0 trên toàn lãnh thổ Việt Nam Các trạm quan trắc địa chấn này hoạt động tương đối liên tục và đồng bộ hơn, số liệu

đo có độ tin cậy và chính xác cao hơn trước

Để phục vụ cho các yêu cầu về thiết kế kháng chấn các công trình xây dựng,

cơ sở dữ liệu động đất trên lãnh thổ nước ta đã được xây dựng và từng bước hoàn thiện Từ đầu những năm 60 của thế kỷ XX, công tác phân vùng động đất trên lãnh thổ nước ta đã được tiến hành với sự giúp đỡ của chuyên gia nước ngoài Năm 1968, Nha Khí tượng Việt Nam đã cho công bố “Sơ đồ phân vùng động đất miền bắc Việt Nam” Trong nhiều năm, bản đồ này đã trở thành tài liệu quan trọng phục vụ cho công tác quy hoạch và xây dựng các công trình kinh tế

và quốc phòng Năm 1974, Nguyễn Khắc Mão dựa trên các số liệu ghi được bằng thiết bị đặt từ xa và các tài liệu lịch sử đã đưa ra sơ đồ phân vùng động đất cho khu vực miền bắc Việt Nam Tiếp theo đó một số nhà khoa học khác cũng

đã cho công bố một số công trình nghiên cứu về tình hình hoạt động động đất

trên lãnh thổ Việt Nam và đề cập tới vấn đề phân vùng động đất Việt Nam Các

sơ đồ phân vùng động đất Việt Nam đã được thiết lập theo nguyên tắc “địa chấn thống kê”, chỉ nghiên cứu và thể hiện trên bản đồ hệ quả chấn động do động đất gây ra trên mặt đất mà không cho biết nguồn gốc phát sinh cũng như các thông

số của chuyển động nền đất rất cần cho việc thiết kế kháng chấn công trình Để khắc phục nhược điểm này, năm 1976 Nhà nước đã đưa đề tài phần vùng động đất trên lãnh thổ Việt Nam vào chương trình Atlas quốc gia và năm 1980 lại đưa vào ch ương trình hợp tác khoa học giữa Viện Khoa học Việt Nam và Viện Hàn lâm khoa học Liên Xô và giao cho Viện Vật lý địa cầu – Viện Khoa học Việt Nam thực hiện Công trình đã hoàn thành vào năm 1985 và năm 1989 cho công

bố bản đồ phân vùng động đất Việt Nam tỷ lệ 1/2000000 Để tiếp tục hoàn thiện bản đồ phân vùng động đất, năm 1992 Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường

đã giao cho Viện Vật lý địa cầu thực hiện đề tài cấp nhà nước “Cơ sở dữ liệu cho các giải pháp giảm nhẹ hậu quả động đất ở Việt Nam” Kết quả nghiên cứu của

đề tài này là các bản đồ phân vùng động đất với chu kỳ lặp lại T = 200, 500 và

1000 năm và bản đồ phân vùng chấn động cực đại Imax (MSK-64) trên lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1:1000000 (1996)

Để hoàn thiện hơn các bản đồ dự báo về mức độ nguy hiểm động đất trên lãnh thổ Việt Nam và tiếp cận bước đầu với phương pháp dự báo động đất về thời gian phát sinh, từ năm 2000 Bộ Khoa học Công nghệ đã giao cho Viện Vật

lý Địa cầu triển khai đề tài “Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền ở Việt Nam” Một trong các kết quả nghiên cứu của đề tài này là bản đồ dự báo cường

độ chấn động cực đại, bản đồ phân vùng gia tốc gia tốc nền cực đại a max và các bản đồ phân vùng gia tốc nền với xác suất vượt quá 10% trong các khoảng thời gian 20, 50 và 100 năm Như vậy với các kết quả nghiên cứu này, chúng ta đã có

cơ sở dữ liệu cần thiết để thực hiện việc thiết kế kháng chấn cho các công trình xây dựng trong các vùng có động đất ở Việt Nam

Hình 1-3 Bản đồ các vùng phát sinh động đất trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1-4 Bản đồ chấn tâm động đất và đứt gẫy sinh chấn trên lãnh thổ Việt Nam

Hình 1-5 Bản đồ phân vùng gia tốc nền trên lãnh thổ Việt Nam

1.3 Khái quát về hóa lỏng

Hóa lỏng là một trong những hiện tượng quan trọng, phức tạp, thú vị và gây nhiều tranh cãi nhất trong nghiên cứu về động đất (Kramer, 1996) Hóa lỏng thường xảy ra đối với nền đất cát rời khi bị động đất hoặc chịu tác dụng của tải trọng động Cát bão hoà nước bị hóa lỏng gây nên sự sụt, lún mặt đất, lún nền công trình, làm mất khả năng chịu tải của nền, gây phá huỷ nghiệm trọng công trình Trong lịch sử đã có nhiều trận động đất gây hóa lỏng cát Ví dụ: ở Mỹ, vào năm 1811-1812 riêng thành phố New Madrid đã có trên 200 trận động đất, trong

đó nhiều trận có cường độ M=7,6-8,3, gây hoá lỏng nghiêm trọng đối với đất nền và phá huỷ nhiều công trình Ở Việt Nam ít xảy ra những trận động đất lớn như trên thế giới, tuy nhiên nguy cơ về khả năng đất nền bị hóa lỏng là rấ cao khi có động đất bởi nước ta có diện tích đồng bằng châu thổ và ven biển khá lớn

Ở đó có trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ chiếm diện tích đáng kể nên tiềm ẩn khả năng hóa lỏng và cát chảy là rất lớn

Hoá lỏng được hiểu là kết quả của sự gia tăng áp lực lỗ rỗng xảy ra trong cát hạt mịn dưới tác động của tải trọng tức thời, thường là do động đất (Kramer,

1996 & Robertson và Wride, 1997) Hóa l ỏng liên quan đến biến dạng của đất nền không dính bão hòa nước, chịu tác dụng của tải trọng tĩnh, động hoặc sự xáo trộn lặp lại trong điều kiện không thoát nước Dấu hiệu nhận biết sự hóa lỏng là

sự gia tăng áp lực nước lổ rỗng khi chịu tải trọng không thoát nước

1.3.1 Phân loại hóa lỏng

C ó thể chia hóa lỏng thành hai dạng cơ bản là hóa lỏng dạng dòng chảy và hóa lỏng do tính lưu động chu kì

Hóa lỏng dạng dòng chảy: phần lớn xảy ra trong nền đất cát rời khi chịu tải trọng động trong điều kiện không thoát nước làm áp lực nước lỗ rỗng gia tăng dẫn tới ứng suất hiệu quả giảm dần theo thời gian

Hóa lỏng do tính lưu động chu kì: hiện tượng hóa lỏng bị kích hoạt bởi tải trọng chu kì xảy ra trong các trầm tích với các ứng suất cắt tĩnh nhỏ hơn cường

độ chống cắt của đất Trong một trận động đất ứng suất tĩnh và động cùng tồn tại nên biến dạng do lưu động chu kì tăng dần

1.3.2 Hậu quả hóa lỏng do động đất

Trên thực tế hiện tượng hóa lỏng xảy ra chủ yếu do động đất Khi xảy ra hóa lỏng làm cho nền đất yếu dần theo thời gian, các hạt đất hầu như không liên kết với nhau và mất hết khả năng chống cắt vì thế sức chịu tải của nền giảm xuống làm cho công trình mất tính ổn định gây ra các hiện tượng trượt, lở, lún Trên thế giới đã có nhiều trận động đất làm cho nền bị hóa lỏng và để lại những hậu quả nghiêm trọng cho công trình Dưới đây là một số hình ảnh về hậu quả hóa lỏng do động đất (các Hình 2-1 đến 2-5)

San Fernando,1971

Hình 1-7 Đất hóa lỏng sau động đất ở Christchurch

Hình 1-9 Hóa lỏng sau động đất ngày 11/3/2011 tại Nhật Bản (Koseki, 2011)

công trình (Koseki, 2011)

1.3.4 Cơ chế hình thành hóa lỏng

Cơ chế hóa lỏng đối với hóa lỏng dạng dòng chảy

Trong nền đất cát rời khi chịu tải trọng động trong điều kiện không thoát nước làm áp lực nước lỗ rỗng gia tăng dẫn tới ứng suất hiệu quả giảm dần theo thời gian, tức là modun kháng cắt và cường độ chống cắt giảm của cát giảm.Hậu quả làm cho nền đất yếu dần theo thời gian cho tới khi đạt trạng thái tới hạn σ’ =

0 (σ’ là ứng suất hiệu quả) thì các hạt đất thực sự nổi trong nước lỗ rỗng mà không có sự liên kết với các hạt xung quanh và dẫn tới cát bị hóa lỏng Chi tiết

về hóa lỏng dạng dòng chảy có thể tham khảo Kramer (1996), Holz và Kovac (1981)

Cơ chế hóa lỏng đối với dạng hóa lỏng do tính lưu động chu kì (chảy dẻo)

Khi bị kích hoạt bởi tải trọng chu kì xảy ra trong các trầm tích với các ứng suất cắt tĩnh nhỏ hơn cường độ chống cắt của đất thì đất có khả năng bị hóa lỏng Dựa trên kết quả những thí nghiệm khác, Seed và Lee (1966) cũng thấy rằng áp lực đẳng hướng càng nhỏ thì hoá lỏng càng dễ xảy ra, hay ở đây gọi là linh động chu kỳ

Nói cách khác, sự gia tăng ứng áp lực đẳng hướng hiệu quả sẽ làm suy giảm khả năng linh động chu kỳ của cát Chi tiết về hóa lỏng dạng linh động chu kỳ có thể tham khảo Kramer (1996), Holz và Kovacs (1981)

1.3.5.Đánh giá khả năng hóa lỏng

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hóa lỏng.Tính chất của đất đá như khối lượng thể tích, hệ số rỗng, thành phần hạt, kích thước hạt,chỉ số dẻo v v Đặc điểm địa tầng, chiều sâu mực nước, điều kiện thoát nước, lịch sử ứng suất

và phương pháp xây dựng công trình Đặc biệt cường độ và thời gian động đất

có ảnh hưởng khá lớn tới khả năng hóa lỏng

1.3.6 Các phương pháp đánh giá hóa lỏng

Phương pháp của Seed H.B Seed H.B và những người khác dựa vào việc

so sánh sức kháng xuyên tiêu chuẩn (SPT-N) và tỷ số ứng suất cắt theo chu kỳ động đất cho cát và cát bụi ở những vị trí xảy ra hoá lỏng và không hoá lỏng quan sát đựợc trong trận động đất có cường độ M=7.5 để xác định tỷ số ứng suất

nhỏ nhất có thể gây ra hoá lỏng cho cát

Phương pháp Iwasaki T Đây là phương pháp đã được Hội Đường bộ Nhật Bản chấp nhận năm 1990, trong đó Iwasaki T và những người khác (1978, 1982) tổng hợp kết quả hóa lỏng và không hóa lỏng gây ra trong 6 trận động đất

ở Nhật Bản Từ các mẫu nguyên trạng chất lượng cao lấy trên các vị trí khác nhau và được thí nghiệm trên máy ba trục theo chu kỳ động

Ph ương pháp mới (NJRA) của Hội Đường bộ Nhật Bản đề xuất năm 1996 dựa trên cơ sở phát triển công thức của Iwasaki T, có bổ sung một số yếu tố khác

để phân tích khả năng hoá lỏng

Phương pháp Tokimatsu K và Yoshimi (T&Y) năm 1983 Dựa trên việc liên kết các số liệu về hóa lỏng và không hóa lỏng xảy ra ở Nhật Bản và các n- ước khác khi có động đất, thí nghiệm 3 trục động các mẫu đất chất lượng cao, cùng với những thông số chính là giá trị SPT và hàm lượng hạt nhỏ trong đất cát

để đánh giá hóa lỏng

Phương pháp Quy phạm Xây dựng kháng chấn Trung Quốc (CBC) Đây là phương pháp được đơn giản hoá phát triển ở Trung Quốc từ 1989, chủ yếu dựa vào chiều sâu, chiều dày của lớp cát, độ sâu mực nước ngầm và hàm lượng hạt sét để đánh giá hoá lỏng theo trị số SPT

Ph ương pháp của Seed, 1985 với sự hiệu đính của ELRS (NCEER workshop on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, 1996)

Thách thức đối với thiết kế biện pháp cứu chữa cho sự hoạt động an toàn về địa chấn của các đập đắp trên nền có khả năng hóa lỏng chính là các biến dạng giới hạn an toàn đến các mức chấp nhận được Điều này có thể đạt được bằng cách thay đổi các điều kiện đất để ngăn chặn hóa lỏng , hoặc cho phép đất hóa lỏng nhưng đưa vào các phần tử cứng mới chống biến dạng , hoặc biến đổi điều kiện hình học đập hiện có để thích ứng với biế n dạng dự tính mà không có thảm họa xảy ra, hoặc kết hợp những phương pháp trên Thực tiễn hiện tại về các biện pháp kháng chấn đối với các đập đất bao gồm các vấn đề sau (chỉ xét giải pháp

kỹ thuật ): ( 1) Đào và tha y đất có khả năng hóa lỏng , (2) đầm chặt tại hiện

trường, (3) gia cường tại hiện trường , (4) tăng chiều cao tường chắn sóng (freeboard), (5) cải thiện sự thoát nước , và (6) bổ sung cơ và tường trụ Tham khảo Adalier (1996) và Marcuson et al (1996) về tóm tắt các phương pháp này Các khảo sát tương đối gần đây về các trường hợp thực tế cải tạo địa chấn bởi Marcuson và nnk (1993, 1996) đã đưa ra 36 đập đắp thiếu kháng chấn tại Bắc Mỹ Đất nền có khả năng hóa lỏng chiếm 21 trường hợp Các kỹ thuật trang

bị bao gồm các cơ thượng và hạ lưu (8 trường hợp), đầm chặt nền tại hiện trường (4 trường hợp) Thoát nước, phụt vữa áp lực cao , và chèn vật liệu cũng được sử dụng trong một số nhỏ trường hợp Babbitt (1993), trong khảo sát đập đắp tăng cường kháng chấn tại California tường thuật rằng hướng sử dụng cơ là quy trình

xử lý phổ biến nhất Tuy nhiên, hướng xử lý bởi thoát nước cuội sỏi hoặc cột đá, đầm chặt , phụt vữa , và các kỹ thuật giữ đất , đang trở nên tầm thường (commonplace) Hayden và Baez (1994) báo cáo việc triển khai các phương pháp đó cho 10 trường hợp các đập đất tại Bắc Mỹ Adalier và nnk (1998) trình bày các số liệu cho 9 trường hợp các biện pháp chống hóa lỏng nền đập đắp, bao gồm đầm rung , đầm động sâu , nổ sâu, đầm vữa phụt ; đó là các kỹ thuật nhằm tăng tỷ trọng đất và giảm khả năng hóa lỏng Ba kỹ thuật khác cũng được áp dụng: (1) cột đá tăng thoát nước và làm cứng nền , (2) thêm vật liệu (cột bê tông nén trước) nhằm tạo gia cường cắt , và (3) cơ/cột chống nhằm giảm tiềm năng hóa lỏng và tăng ổn định kết cấu khối đắp Chú ý rằng, không có đập đất được cải tạo chịu động đất mạnh (gần với gia tốc thiết kế ), và do đó, kiểm định thực địa thực tiễn hiện tại không diễn ra Lỗ hổng kiến thức này có thể được bù đắp phần nào bởi thí nghiệm mô hình ly tâm động

Nhìn chung, làm chặt là kỹ thuật khắc phục hóa lỏng phổ biến nhất cho nền đập và các công trình khác Tuy nhiên, đầm chặt một loại đất nền có thể được thực hiện một cách tiết kiệm trong phạm vi chiều sâu nhất định mà kích thước ngang nhất định Thực tiễn hiện nay là xử lý toàn bộ chiều sâu đất có khả năng hóa lỏng Tuy nhiên, điều này có thể không luôn khả thi về mặt kỹ thuật và kinh

tế Trong những trường hợp như vậy , làm chặt đến chiều sâu hạn chế có thể là giải pháp thay thế Tuy nhiên, các số liệu liên quan đến tính hiệu quả của sự làm

chặt với chiều sâu giới hạn như vậy bên dưới các đập đắp và dưới bất cứ kết c ấu nào là hầu như không tồn tại (Adalier and Elgamal 2002)

Như đã trình bày, vấn đề hóa lỏng ở Việt Nam chưa được quan tâm nhiều,

có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên Tuy nhiên, trên thế giới, vấn đề hóa lỏng đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu

Nghiên cứu hóa lỏng ở Việt Nam là một vấn đề mới hầu như chưa được tiến hành ở mức độ sâu Những vấn đề cần nghiên cứu bao gồm:

Đánh giá khả năng hóa lỏng nền đê, đập vật liệu địa phương

Đề xuất các giải pháp thiết kế giảm thiểu thiệt hại và ngăn chặn hóa lỏng

Trong khi thiết kế chống hóa lỏng cần đảm bảo những điều kiện sau đây:

- Không cho phép các hạt di chuyển trong quá trình hóa lỏng

- Hạn chế khoảng trống giữa các hạt

- Hạn chế điều kiện không thoát nước, đảm bảo quá trình thoát nước của vật liệu càng nhanh càng tốt

- Giảm độ lỗ rỗng để tăng ứng suất hiệu quả cho vật liệu

- Dựa vào lý luận trên Ikuo Towhata (Towhata, chapter 26: Mitigation of Liquefaction-Induced Damage) đã đưa ra một biện pháp khắc phục hậu hóa lỏng

- Xử lý nền bằng biện pháp Jet Gruonting

- Xử lý nền bằng cọc cát

- Kiên cố nền bằng vữa silic ôxít

- Giảm hệ số rỗng bằng biện pháp đầm nén

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐẬP VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG

HÓA L ỎNG BỞI ĐỘNG ĐẤT

2.1.1 Định nghĩa và phân loại

Đập vật liệu địa phương là loại đập được xây dựng từ những loại vật liệu có sẵn ở vùng xây dựng như: sét, á sét, cát, á sét, cuội sỏi….Đập vật liệu địa phương trong thực tế thường là đập đất đá Đập đất, đá là loại đập không cho nước tràn qua, có nhiệm vụ dâng nước và giữ nước trong hồ chứa hoặc cùng với các loại đập và công trình khác tham gia nhiệm vụ dâng nước và giữ nước trong các hệ thống thủy lợi hay xây dựng nhằm mục đích chỉnh trị dòng sông

Phân loại theo chiều cao cột nước thực tế (Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ):

- Đập cao với cột nước lớn nhất: > 50m

- Đập trung bình: 15m – 50m

- Đập thấp: < 50m

Theo tiêu chuẩn của Hội đập cao Quốc tế thì đập cao trên 15m đã được xem

là đập cao

Phân loại theo phương pháp thi công:

- Đập đất đắp: là loại đập mà ở thân đập được làm chặt bằng cách

d ầm nén theo từng lớp

- Đập đất bồi: là loại đập mà tất cả các khâu khai thác,vận chuyển, và

b ồi đắp lên thân đập được tiến hành theo phương pháp cơ giới hóa

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại đập

Trong giai đoạn đầu của việc lập quy hoạch và thiết kế lựa chọn vị trí và loại đập cần được cân nhắc kỹ lưỡng Chỉ trong một số trường hợp đặc biệt tại

một vị trí công trình nhất định nào đó chỉ có một loại đập phù hợp, nhìn chung trong giai đoạn quy hoạch và thiết kế ban đầu cần cân nhắc các loại đập khác nhau cho đến khi xác định được loại đập nào là thích hợp nhất về kinh tế, kỹ thuật

Việc lựa chọn loại đập cần có sự phối hợp của các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực quy hoạch, thủy văn, địa cơ học, thủy lực, kết cấu và địa chất để đảm bảo việc thiết kế đảm bảo hợp lý về kinh tế và kỹ thuật phù hợp với các điều kiện địa hình, địa chất, nền móng, vật liệu, thủy văn, động đất,…

Thông thường việc lựa chọn loại đập đất dựa vào so sánh giá thành xây dựng của các loại đập được nghiên cứu Một số yếu tố chính ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại đập được đề cập dưới đây

Điều kiện địa hình

Điều kiện địa hình bao gồm hình dạng bề mặt vị trí xây dựng công trình và khu vực hồ chứa, khả năng tiếp cận vị trí xây dựng đập cũng như bãi vật liệu Yếu tố địa hình ảnh hưởng đầu tiên đến việc lựa chọn loại đập Một số dòng suối chảy giữa hai vách núi đá cao thường gợi ý sự lựa chọn đập đá đổ hoặc đập bê tong Ngược lại hai bên bờ suối thoải, thấp thường dẫn đến sự lựa chọn đập đất Điều kiện trung gian giữa 2 cực trên dẫn đến sự lựa chọn của các loại đập khác Địa hình cũng có ảnh hưởng quan trọng đến việc lựa chọn các công trình kèm theo Ví dụ có một vài vị trí yên ngựa, công trình tháo lũ có thể bố trí tại vị trí yên ngựa đó

Việc lựa chọn hình thức công trình tháo lũ có thể ảnh hưởng tới loại đập Khi thung lũng hẹp và dốc việc xây dựng đập bê tong với phần tràn nước sẽ kinh

tế hơn đập đá đổ với công trình tháo lũ

Điều kiện địa chất

Địa chất nền tại vị trí xây dựng công trình cần cần được nghiên cứu kỹ lưỡng Điều kiện địa chất thường quyết định loại đập phù hợp nhất định cho vị trí đó Cường độ, độ dày, góc nghiêng của các lớp đất nền, hệ số thấm, mức độ rạn nứt, các vết nứt kết tạo đều là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại đập Trong thực tế thường gặp một số loại nền như sau:

Nền đá: Nền đá rắn chắc có cường độ cao, ít xói mòn, ít thấm nên cho phép

xây dựng nhiều loại đập khác nhau Khi đó yếu tố quyết định là loại vật liệu sẵn

có và tổng giá thành xây dựng Các khối đá nứt nẻ thường được bóc bỏ và biện pháp khoan phụt được tiến hành để gắn kết các vết rạn nứt Các loại đất yếu hơn như cát, sét kết, đá bazan bị phong hóa,… có thể gây ra các vấn đề lớn trong thiết kế xây dựng đập và có ảnh hưởng lớn đến quyết định lựa chọn loại đập

Nền cuội sỏi: Nền cuội sỏi nếu được đầm nện tốt rất phù hợp cho việc lựa

chọn đập đất và đập đá đổ Trong nền cuội sỏi hiện tượng thấm mạnh thường xẩy ra và vấn đề chống thấm cần phải được quan tâm đặc biệt

Nền đất, cát mịn: Nền đất và cát mịn có thể sử dụng để xây dựng các đập bê

tông thấp và đập đất Loại nền này nhìn chung không phù hợp cho việc lựa chọn đập đá đổ Những vấn đề cần quan tâm trong thiết kế bao gồm lún không đều, khả năng bị lún sụt khi bị bão hòa nước, áp lực đẩy ngược, hiện tượng xói ngầm, tổn thất thấm và bảo vệ nền hạ lưu không bị xói ngầm

Nền sét: Nền đất có thể phù hợp cho việc xây dựng đập đất nhưng yêu cầu

đập có mái dốc khá thoải bởi cường độ cố kết của đập đất tương đối thấp Hiện tượng cố kết của nền đất sét xẩy ra khá lớn trong một thời gian tương đối dài Do yêu cầu của đập có mái dốc khá thoải và nền bị lún nhiều trong quá trình cố kết nhìn chung việc xây dựng đập đá đổ trên nền đất sét không kinh tế Loại nền này khô ng phù hợp đối với loại đập bê tông Cần tiến hành kiểm tra vật liệu nền trong điều kiện tự nhiên để xác định các đặc tính cố kết và khả năng chịu tải của nền

Nền không đồng nhất: Đôi khi xẩy ra một số trường hợp mà các nền đồng

nhất được đề cập ở trên không tồn tại, thay vào đó là nền không đồng nhất bao gồm các lớp đá và đất yếu Trong những trường hợp đó cần có các biện pháp xử