HÂN CHIA CÁC KIỂU CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI TAI BIẾN LÚN MẶT ĐẤT KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI – THÀNH PHỐ HÀ NỘ

70 372 1
HÂN CHIA CÁC KIỂU CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI TAI BIẾN LÚN MẶT ĐẤT KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI – THÀNH PHỐ HÀ NỘ

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .......................................... ii THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ..................................................................................................................................v DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. viii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................ix MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC KIỂU NỀN ĐỊA CHẤT VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ...............................................................................................................3 1.1. Đặc điểm địa chất và khoáng sản khu vực nghiên cứu ..........................................5 1.2. Một số quan điểm về cấu trúc nền địa chất. .......................................................... ..5 1.3. Sơ lược về hiện tượng lún mặt đất............................................................................6 1.4. Lịch sử nghiên cứu. ................................................................................................13 CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...17 2.1. Phạm vi, đối tượng, nội dung nghiên cứu ..............................................................17 2.1.1. Vị trí địa lý.......................................................................................................... 17 2.1.2. Địa hình .............................................................................................................. 18 2.1.3. Thời tiết và khí hậu............................................................................................. 18 2.1.4. Đặc điểm về kinh tế, văn hóa, xã hội ................................................................. 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................20 2.2.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp số liệu. .........................................................20 2.2.2. Phương pháp chuyên gia .....................................................................................22 2.2.3. Phương pháp tính toán dự báo.............................................................................23 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................24 3.1. Hiện trạng sử dụng đất của quận Hoàng Mai.........................................................24 3.2. Phân chia các kiểu cấu trúc nền địa chất. ...............................................................24 3.2.1. Mục đích và nguyên tắc phân chia các kiểu cấu trúc nền địa chất......................25 3.2.2. Các kiểu cấu trúc nền địa chất và đặc điểm phân bố trong không gian. .............25 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT ĐỐI VỚI CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRONG BỐI CẢNH MỰC NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỊ HẠ THẤP TẠI KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI....................................32 4.1. Đánh giá ảnh hưởng của cấu trúc nền địa chất đối với các công trình xây dựng trong bối cảnh mực nước dưới đất bị hạ thấp tại khu vực quận Hoàng Mai thành phố Hà Nội .......................................................................................................................................32 4.1.1. Tác động của tầng đất yếu và mực nước dưới đất đến các công trình xây dựng .......................................................................................................................................32 4.1.2. Tính toán, đánh giá lún mặt đất...........................................................................35 4.1.3. Đánh giá ảnh hưởng của tầng đất yếu đối với các công trình xây dựng tại khu vực quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội..............................................................................51 4.2. Đề xuất giải pháp....................................................................................................51 KẾT LUẬN ................................................................................................................. 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................554

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI KHOA ĐỊA CHẤT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2016 - 2017 TÊN ĐỀ TÀI PHÂN CHIA CÁC KIỂU CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI TAI BIẾN LÚN MẶT ĐẤT KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI – THÀNH PHỐ HÀ NỘI Thuộc nhóm ngành khoa học: Địa chất HÀ NỘI, THÁNG 05 – NĂM 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯƠNG HÀ NỘI KHOA ĐỊA CHẤT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2016 - 2017 TÊN ĐỀ TÀI PHÂN CHIA CÁC KIỂU CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI TAI BIẾN LÚN MẶT ĐẤT KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI – THÀNH PHỐ HÀ NỘI Thuộc nhóm ngành khoa học: Địa chất Sinh viên thực hiện: Dư Tiến Minh (Nhóm trưởng) La Thùy Dung Nguyễn Quốc Thành Dân tộc: Kinh Lớp: ĐH4KĐ Khoa: Địa chất Năm thứ: 3/Số năm đào tạo: Ngành học: Kỹ thuật địa chất Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Khắc Hoàng Giang HÀ NỘI, THÁNG 05 – NĂM 2017 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu hoàn thành báo cáo tổng kết đề tài, nhóm nghiên cứu nhận giúp đỡ tận tình Giảng viên thuộc Khoa Địa chất, Phòng Khoa học Công nghệ hợp tác Quốc Tế, Phòng Đào tạo Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Đặc biệt hướng dẫn khoa học ThS Nguyễn Khắc Hoàng Giang Nhân dịp này, tập thể nhóm nghiên cứu xin bày tỏ lời cảm ơn chân trọng giúp đỡ quý báu Do lực nghiên cứu, cách tiếp cận vấn đề hạn chế nên báo cáo tổng kết tránh khỏi thiếu sót Tập thể nhóm nghiên cứu mong muốn nhận ý kiến góp ý bổ sung Giảng viên, nhà khoa học bạn đồng nghiệp để báo cáo hoàn thiện Trân trọng cảm ơn! i THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung - Tên đề tài: “Phân chia kiểu cấu trúc địa chất đánh giá ảnh hưởng chúng tai biến lún mặt đất khu vực Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội” - Nhóm sinh viên thực hiện: Dư Tiến Minh (Nhóm trưởng) La Thùy Dung Nguyễn Quốc Thành - Lớp: ĐH4KĐ Khoa: Địa Chất Năm thứ: / Số năm đào tạo: - Ngành học: Kỹ thuật địa chất - Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Khắc Hoàng Giang Mục tiêu đề tài - Xác định phân chia đất khu vực nghiên cứu thành kiểu cấu trúc địa chất khác sở tính chất, tiêu lý, quan hệ không gian lớp đất - Xác định đánh giá nguyên nhân gây lún, sụt mặt đất liên quan đến cấu trúc địa chất tai biến lún mặt đất khu vực Nghiên cứu Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội - Kiến nghị giải pháp thích hợp nhằm giảm thiểu rủi ro tai biến lún mặt đất khu vực Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội Kết nghiên cứu - Ý nghĩa khoa học: + Làm sáng tỏ kiểu cấu trúc địa chất khu vực Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội + Đánh giá ảnh hưởng kiểu cấu trúc tượng lún mặt đất - Ý nghĩa thực tiễn: + Các kết nghiên cứu sở khoa học để tham khảo phục vụ cho việc đánh giá ảnh hưởng lún mặt đất dự báo lan rộng tượng + Dựa kết nghiên cứu được, bổ trợ cho công tác thiết kế thi công xây dựng móng công trình, phân bố quy hoạch đất, phân vùng sử dụng khai thác có hiệu ii + Làm sở bổ sung cho lí luận khoa học công trình, đề tài nghiên cứu vấn đề liên quan Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài - Kết nghiên cứu đề tài góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng đặc điểm cấu trúc địa chất với tai biến lún sụt khu vực nghiên cứu Quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội - Kết nghiên cứu sở khoa học phụ vụ cho công tác thiết kế thi công xây dựng móng công trình đảm bảo công trình xây dựng, sử dụng ổn định, trách tai biến thiệt hại xảy - Kết nghiên cứu phụ vụ cho công tác, hoạt động quy hoạch phân bố đất, phân vùng sử dụng khai thác có hiệu tài nguyên đất Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài - Báo cáo kết nghiên cứu khoa học cấp trường Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài Về tính cấp thiết đề tài: Thực tế chứng minh tồn tầng đất yếu cấu trúc đất vấn đề lớn công tác thiết kế thi công xây dựng Tại vùng có phân bố đất yếu, trình đô thị hóa, xây dựng công trình dễ phát sinh tượng bị lún, lún mức, lún lệch làm hư hỏng chí phá hủy công trình Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc địa chât tầng đất yếu đánh giá ảnh hưởng chúng tượng lún mặt đất công trình xây cần thiết để dự báo tai biến địa chất xảy đưa giải pháp phòng chống giảm thiểu thiệt hai Về cách tiếp cận: Tác giả tiến hành tiếp cận vấn đề nghiên cứu từ tổng quát đến chi tiết theo nội dung nghiên cứu Về phương pháp nghiên cứu: Tác giả sử dụng hệ phương pháp nghiên cứu truyền thống khảo sát thực địa, tổng hợp tài liệu, khoan thăm dò, thí nghiệm iii trường SPT phương pháp đại sử dụng phần mềm tính toán Settle 3D Đây phương pháp có độ tin cậy cao, sử dụng nhiều thực tế Ý nghĩa khoa học: Tác giả nghiên cứu đặc điểm phân bố, thành phần vật chất, đặc tính lý khu vực khác nhau, khẳng định khu vực quận Hoàng Mai tồn tầng đất yếu, chiều dày lớn, thành phần bùn sét, bùn sét pha, sét pha dẻo chảy lẫn vật chất hữu cơ.Tầng đất yếu có đặc điểm khả chịu tải thấp, mức độ biến dạng lớn Ý nghĩa thực tế: Tác giả xây dựng kịch hạ thấp mực nước đất tương lai đánh giá mức độ lún mặt đất theo tầng kịch Đây thông tin góp phần xây dựng sở khoa học dự báo phòng chống tai biến địa chất tiềm ẩn trình đô thị hóa Kết nghiên cứu sở khoa học ban đầu, bổ sung thêm thành tài liệu tham khảo có giá trị, bổ sung, nghiên cứu chi tiết thêm sở khoa học giúp cho quan quản lý Nhà nước có giải pháp phù hợp quản lý hoạt động nhân sinh, khai thác hợp lý lãnh thổ Ngày Xác nhận trường đại học tháng năm 2017 Người hướng dẫn ThS Nguyễn Khắc Hoàng Giang Ngày tháng năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Dư Tiến Minh iv THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: Dư Tiến Minh Ảnh 4x6 Ngày sinh: 18 tháng 05 năm 1996 Nơi sinh: Hà Nội Lớp: ĐH4KĐ Khóa: 2014-2018 Khoa: Khoa Địa Chất Địa liên hệ: Lớp ĐH4KĐ – Khoa Địa Chất Điện thoại: 01626766681 Email: tien.minh.185@gmail.com II QÚA TRÌNH HỌC TẬP  Năm thứ 1: Ngành học: Địa chất khai thác mỏ Khoa: Địa chất Kết xết loại học tập trung bình năm: 2,23 (Trung bình)  Năm thứ 2: Ngành học: Địa chất khai thác mỏ Khoa: Địa chất Kết xết loại học tập trung bình năm: 3,12 (Khá) Ngày Xác nhận trường đại học tháng năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Dư Tiến Minh v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ii THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI v DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC KIỂU NỀN ĐỊA CHẤT VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Đặc điểm địa chất khoáng sản khu vực nghiên cứu 1.2 Một số quan điểm cấu trúc địa chất 1.3 Sơ lược tượng lún mặt đất 1.4 Lịch sử nghiên cứu 13 CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Phạm vi, đối tượng, nội dung nghiên cứu 17 2.1.1 Vị trí địa lý 17 2.1.2 Địa hình 18 2.1.3 Thời tiết khí hậu 18 2.1.4 Đặc điểm kinh tế, văn hóa, xã hội 19 2.2 Phương pháp nghiên cứu 20 2.2.1 Phương pháp thu thập tổng hợp số liệu .20 2.2.2 Phương pháp chuyên gia .22 2.2.3 Phương pháp tính toán dự báo .23 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24 3.1 Hiện trạng sử dụng đất quận Hoàng Mai 24 3.2 Phân chia kiểu cấu trúc địa chất 24 3.2.1 Mục đích nguyên tắc phân chia kiểu cấu trúc địa chất 25 3.2.2 Các kiểu cấu trúc địa chất đặc điểm phân bố không gian 25 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤU TRÚC NỀN ĐỊA CHẤT ĐỐI VỚI CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRONG BỐI CẢNH MỰC NƯỚC DƯỚI ĐẤT BỊ HẠ THẤP TẠI KHU VỰC QUẬN HOÀNG MAI .32 vi 4.1 Đánh giá ảnh hưởng cấu trúc địa chất công trình xây dựng bối cảnh mực nước đất bị hạ thấp khu vực quận Hoàng Mai thành phố Hà Nội .32 4.1.1 Tác động tầng đất yếu mực nước đất đến công trình xây dựng .32 4.1.2 Tính toán, đánh giá lún mặt đất 35 4.1.3 Đánh giá ảnh hưởng tầng đất yếu công trình xây dựng khu vực quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội 51 4.2 Đề xuất giải pháp .51 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 554 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số nhà hư hỏng nghiêng lún điển hình địa bàn Hà Nội .8 Bảng 1.2: Bảng số liệu mức độ lún mặt đất (mm) khu vực: Mai Dịch, Thành Công, Pháp Vân 11 Bảng 1.3: Kết khảo sát mực nước ngầm khu vực tính đến năm 2010 12 Bảng 3.1: Tình hình sử dụng đất đê địa bàn quận Hoàng Mai 24 Bảng 4.1: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 1.1 (lỗ khoan đặt UBND Vĩnh Hưng) sau 25 năm .37 Bảng 4.2: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 1.2 (lỗ khoan đặt Quân khu thủ đô) sau 25 năm .37 Bảng 4.3: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 1.3 (lỗ khoan đặt Pháp Vân) sau 25 năm .38 Bảng 4.4: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 2.1 sau 25 năm 40 Bảng 4.5: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 2.2 sau 25 năm 41 Bảng 4.6: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.1 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm 43 Bảng 4.7: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.2 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm 43 Bảng 4.8: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.3 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm 44 Bảng 4.9: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.4 (lỗ khoan đặt Đền Lừ) sau 25 năm 44 Bảng 4.10: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.5 (lỗ khoan đặt Đền Lừ) sau 25 năm 45 Bảng 4.11: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 4.1 (lỗ khoan đặt Đại Kim) sau 25 năm .47 Bảng 4.12: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 4.2 (lỗ khoan đặt Hoàng Liệt) sau 25 năm 47 viii Dựa vào tài liệu thu thập được, nhóm nghiên cứu tiến hành tính độ lún sau 25 năm khu vực có cấu trúc địa chất kiểu thu kết thể bảng 4.6 đến 4.10 Bảng 4.6: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.1 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn (2017-2022) (2022-2027) (2027-2032) (2032-2037) (2037-2042) Thời gian Mực nước Tổng Trong Trong độ bán bán kính lún kính 5m 10m (cm) đất Tại lỗ (m) khoan -6 2.56 1.23 0.09 -10 9.62 8.24 7.04 -14 18.11 16.73 15.53 -18 26.6 25.22 24.02 -22 34.1 32.72 31.52 (năm) 34.1 Bảng 4.7: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.2 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm Giai đoạn (2017-2022) (2022-2027) (2027-2032) (2032-2037) (2037-2042) Thời gian Độ lún (cm) Mực nước Tổng Trong Trong độ bán bán kính lún kính 5m 10m (cm) đất Tại lỗ (m) khoan -6 4.02 1.9 0.1 -10 11 8.82 6.94 -14 19.54 17.36 15.48 -18 27.96 25.78 23.9 -22 32.04 29.86 27.98 (năm) 43 32 Bảng 4.8: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.3 (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn (2017-2022) (2022-2027) (2027-2032) (2032-2037) (2037-2042) Thời gian (năm) Mực nước đất Tại lỗ (m) khoan Trong bán kính 5m Trong Tổng bán độ lún kính (cm) 10m -6 1.42 0.69 0.05 -10 8.42 7.66 -14 17.04 16.28 15.62 -18 25.66 24.9 24.24 -22 34.39 33.63 32.97 34.4 Bảng 4.9: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.4 (lỗ khoan đặt Đền Lừ) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn (2017-2022) (2022-2027) (2027-2032) (2032-2037) (2037-2042) Thời gian (năm) Mực nước đất Tại lỗ (m) khoan Trong bán kính 5m Trong Tổng bán độ lún kính (cm) 10m -6 2.56 1.23 0.09 -10 9.58 8.21 7.02 -14 16.79 15.41 14.23 -18 23.99 22.61 21.43 -22 31.2 29.82 28.64 44 31.2 Bảng 4.10: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 3.5 (lỗ khoan đặt Đền Lừ) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn (2017-2022) (2022-2027) (2027-2032) (2032-2037) (2037-2042) Thời gian (năm) Mực nước đất Tại lỗ (m) khoan Trong Trong Tổng bán độ lún kính (cm) bán kính 5m 10m -6 1.38 0.67 0.05 -10 8.37 7.63 6.99 -14 16.25 15.79 15.15 -18 24.68 23.95 23.31 -22 32.7 31.96 31.32 32.7 Theo kết tính toán dự báo, vòng 25 năm độ lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu (gồm phụ kiểu) ngày tăng lên, quan sát cụ thể biểu đồ: 40 Biểu đồ độ lún cấu trúc địa chất thứ 35 30 25 20 15 10 2017-2022 Phụ kiểu 2022-2027 Phụ kiểu 2027-2032 Phụ kiểu 2032-2037 Phụ kiểu 2037-2042 Phụ kiểu Hình 4.12 : Biểu đồ độ lún cấu trúc địa chất kiểu sau 25 năm 45 Khi quan sát mô hình 3D dự báo lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu (hình 4.13 4.14) 25 năm, ta thấy rõ mức độ lún khu vực thay đổi theo thời gian, trung bình cấu trúc địa chất kiểu 32.89 cm Tổng độ lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu có chiều hướng gia tăng theo thời gian, độ lún lớn so với tiêu chuẩn cho phép công trình xây dựng (Sgh = 8cm), công trình xây dựng khu vực không đảm bảo an toàn thời gian dài Formatted: Font: 13 pt, Italic Hình 4.13: Độ lún phụ kiểu (lỗ khoan đặt Yên Sở) sau 25 năm bán kính 10m mô hình Settle 3D Formatted: Font: 13 pt Hình 4.14: Độ lún phụ kiểu (lỗ khoan đặt Đền Lừ) sau 25 năm bán kính 10m mô hình Settle 3D 46 Tại cấu trúc địa chất kiểu 4: Cấu trúc địa chất thuộc cấu trúc kiểu gồm lớp Các tiêu lý (hệ số rỗng, khối lượng thể tích tự nhiên, khối lượng thể tích khô, ) lớp đất phụ lục Dựa vào tài liệu thu thập được, nhóm nghiên cứu tiến hành tính độ lún sau 25 năm khu vực có cấu trúc địa chất kiểu thu kết thể bảng 4.11 đến 4.12 Bảng 4.11: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 4.1 (lỗ khoan đặt Đại Kim) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn Thời gian (năm) Mực nước đất (m) Tại lỗ khoan Trong bán kính 5m Trong bán kính 10m (2017-2022) -6 3.9 1.85 0.1 (2022-2027) -10 5.85 3.77 (2027-2032) -14 7.46 5.38 3.61 (2032-2037) -18 9.08 5.23 (2037-2042) -22 9.77 7.69 5.92 Tổng độ lún (cm) 9.77 Bảng 4.12: Độ lún theo thời gian phụ kiểu 4.2 (lỗ khoan đặt Hoàng Liệt) sau 25 năm Độ lún (cm) Giai đoạn Thời gian (năm) Mực nước đất (m) Tại lỗ khoan Trong bán kính 5m Trong bán kính 10m (2017-2022) -6 3.42 1.62 0.1 (2022-2027) Tổng độ lún (cm) 9.53 -10 5.62 47 3.79 2.24 (2027-2032) -14 7.23 5.4 3.85 (2032-2037) -18 8.85 7.02 5.47 (2037-2042) -22 9.53 7.71 6.16 Theo kết tính toán dự báo, vòng 25 năm mực nưới đất bị hạ xuống liên tục 1m/năm nêu độ lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu ngày tăng lên, quan sát cụ thể biểu đồ lún theo thời gian biểu đồ Formatted: Font: 13 pt Biểu đồ độ lún cấu trúc địa chất thứ 12 10 2017-2022 2022-2027 2027-2032 Phụ kiểu 2032-2037 2037-2042 Phụ kiểu Hình 4.15 : Biểu đồ độ lún cấu trúc địa chất kiểu sau 25 năm Khi quan sát mô hình 3D dự báo lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu (hình 4.16 4.17) 25 năm, ta thấy rõ mức độ lún khu vực thay đổi theo thời gian, trung bình cấu trúc địa chất kiểu 9.65 cm Tổng độ lún khu vực cấu trúc địa chất kiểu có chiều hướng gia tăng theo thời gian, độ lún lớn so với tiêu chuẩn cho phép công trình xây dựng (Sgh = 8cm), công trình xây dựng khu vực không đảm bảo an toàn thời gian dài 48 Formatted: Font: 13 pt Hình 4.16: Độ lún phụ kiểu (lỗ khoan đặt Đại Kim) sau 25 năm bán kính 10m mô hình Settle 3D Formatted: Font: 13 pt Hình 4.17: Độ lún phụ kiểu (lỗ khoan đặt Hoàng Liệt) sau 25 năm bán kính 10m mô hình Settle 3D 49 * Kết luận: Từ kết thí nghiệm dự báo cho thấy sau 25 năm (2017-2042) độ lún kiểu cấu trúc địa chất có khác biệt Ta thấy, cấu trúc kiểu có độ lún cao đạt 32.89cm, đó, cấu trúc kiểu có độ lún thấp đạt 9.65cm Độ lún kiểu cấu trúc sau 25 năm vượt tiêu chuẩn cho phép công trình xây dựng làm cho công trình xây dựng khu vực bị an toàn hư hỏng công trình xây dựng gây nguy hại đến tình mạng người Từ tính toán dự báo, thấy ảnh hưởng to lớn tầng đất yếu việc thi công xây dựng công trình dân Chiều dày trung bình tầng đất yếu 27.3 30 24.2 25 20 15 12.9 7.05 10 Kiểu Kiểu Kiểu Kiểu Chiều dầy tầng đất yếu Hình 4.18: Biểu đồ chiều dày trung bình tầng đất yếu kiểu cấu trúc địa chất Biểu đồ độ lún trung bình kiểu cấu trúc địa chất 35 30 25 20 15 10 Giai đoạn Giai đoạn Kiểu Giai đoạn Giai đoạn Kiểu Kiểu Kiểu Giai đoạn Hình 4.19: Biểu đồ độ lún trung bình kiểu cấu trúc địa chất 50 4.1.3 Đánh giá ảnh hưởng tầng đất yếu công trình xây dựng khu vực quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội Thông qua tính toán dự báo độ lún kiểu cấu trúc giai đoạn, nhận thấy tương lai địa bàn quận Hoàng Mai sảy tượng lún mặt đất tương đối nghiêm trọng vài khu vực Nguyên nhân gây tượng lún mặt ảnh hưởng tầng đất yếu cấu trúc Các tầng đất yếu phân bố rộng, có khu vực đạt đồ dày tới 25m Tầng đất yếu có thành phần sét pha trạng thái dẻo chảy, cát pha trạng thái dẻo, Chúng có khả chịu trọng tải thấp nên gây tượng lún mặt đất, gây hư hỏng cho công trình xây dựng Bên cạnh đó, khu vực nghiên cứu quận Hoàng Mai, quận có tốc độ phát triển bậc thủ đô với hoàng loạt công trình dân sinh, dân Các điều kiện làm cho tượng lún mặt đất xảy tương đối nghiêm trọng khu vực quận Hoàng Mai gây thiệt hại lớn sở hạ tầng tính mạng người dân Vì vậy, để đảm bảo tính an toàn, bền vững cho công trình xây dựng cần nghiên cứu kĩ lưỡng đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực trước thi công xây dựng 4.2 Đề xuất giải pháp Đối với tầng đất yếu khu vực nghiên cứu, người khả can thiệt vào cấu trúc địa chất tự nhiên nên giải pháp xây dựng dựa nguyên tắc làm giảm tác động người tầng đất yếu chủ động công tác xây dựng gặp tầng đất yếu Làm giải tác động người tầng đất yếu bên dưới: Tránh xây dựng công trình có tải trọng lớn, thay vào xây dựng công trình có tải trọng vừa nhỏ mà không làm thay đổi tăng ứng suất hữu hiệu lên tầng cách nước từ tránh bị lún bề mặt đất Chủ động công tác xây dựng gặp tầng đất yếu: Khi xây dựng công trình có tải trọng lớn cần phải điều tra, khảo sát đặc điểm địa chất, đặc điểm địa chất công trình khu vực thi công Nếu phát có mặt tầng đất yếu nên có phương án, thiết kế thi công công trình cách thích hợp Đơn vị thiết kế phải tiến hành khảo sát cụ thể điều kiện địa chất vị trí xây dựng Nhằm xác định độ sâu nào, lớp đất tốt cho việc đặt móng 51 Dựa vào kết khảo sát địa chất quy mô, tải trọng công trình để tính toán lựa chọn giải pháp móng (Móng đơn, móng băng hay móng cọc cừ tràm, cọc bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi…) cho giải pháp lựa chọn đảm bảo ổn định, chống lún cho công trình mà giá thành điều kiện thi công tốt Các biện pháp xử lý đất yếu 1- Các biện pháp xử lý kết cấu công trình Kết cấu công trình bị phá hỏng cục hoàn toàn điều kiện biến dạng không thỏa mãn: Lún lún lệch lớn đất yếu, sức chịu tải bé Các biện pháp kết cấu công trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt làm tăng khả chịu lực kết cấu công trình Người ta thường dùng biện pháp sau: - Dùng vật liệu nhẹ kết cấu nhẹ, mảnh, phải đảm bảo khả chịu lực công trình nhằm mục đích làm giảm trọng lượng thân công trình, tức giảm tĩnh tải tác dụng lên móng - Làm tăng linh hoạt kết cấu công trình kể móng cách dùng kết cấu tĩnh định phân cắt phận công trình khe lún để khử ứng suất phụ phát sinh kết cấu xảy lún lệch lún không - Làm tăng khả chịu lực cho kết cấu công trình để đủ sức chịu ứng lực sinh lún lệch lún không đai bê tông cốt thép để tăng khả chịu ứng suất kéo chịu uốn, đồng thời gia cố vị trí dự đoán xuất ứng suất cục lớn 2- Các biện pháp xử lý móng Khi xây dựng công trình đất yếu, ta sử dụng số phương pháp xử lý móng thường dùng như: - Thay đổi chiều sâu chôn móng nhằm giải lún khả chịu tải nền; Khi tăng chiều sâu chôn móng làm tăng trị số sức chịu tải đồng thời làm giảm ứng suất gây lún cho móng nên giảm độ lún móng; Đồng thời tăng độ sâu chôn móng, đặt móng xuống tầng đất phía chặt hơn, ổn định Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc yếu tố kinh tế kỹ thuật - Thay đổi kích thước hình dáng móng có tác dụng thay đổi trực tiếp áp lực tác dụng lên mặt nền, cải thiện điều kiện chịu tải điều kiện 52 biến dạng Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm áp lực tác dụng lên mặt làm giảm độ lún công trình Tuy nhiên đất có tính nén lún tăng dần theo chiều sâu biện pháp không hoàn toàn phù hợp - Thay đổi loại móng độ cứng móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình: Có thể thay móng đơn móng băng, móng băng giao thoa, móng bè móng hộp, trường hợp sử dụng móng băng mà biến dạng lớn cần tăng thêm khả chịu lực cho móng Độ cứng móng bản, móng băng lớn biến dạng bé độ lún bé Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dày móng, tăng cốt thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí sườn tăng cường móng có kích thước lớn 3- Các biện pháp xử lý đất yếu Xử lý đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải đất, cải thiện số tính chất lý đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún, tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt đất… Đối với công trình thủy lợi, việc xử lý đất yếu làm giảm tính thấm đất, đảm bảo ổn định cho khối đất đắp Các biện pháp xử lý thông thường: - Các biện pháp học: Bao gồm phư­ơng pháp làm chặt đầm, đầm chấn động, phương pháp làm chặt giếng cát, loại cọc (cọc cát, cọc đất, cọc vôi…), phương pháp thay đất, phương pháp nén trước, phương pháp vải địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát… - Các biện pháp vật lý: Gồm ph­ương pháp hạ mực nước ngầm, phương pháp dùng giếng cát, phương pháp bấc thấm, điện thấm… - Các biện pháp hóa học: Gồm phương pháp keo kết đất xi măng, vữa xi măng, phương pháp Silicat hóa, phương pháp điện hóa… 53 KẾT LUẬN Theo kết nghiên cứu, cấu trúc địa chất khu vực quận Hoàng Mai – Thành phố Hà Nội chia thành kiểu cấu trúc (gồm 12 phụ kiểu) Mỗi kiểu có phân bố lớp, thành phần, tính chất lý, khác Kết tính toán, dự báo cho thấy sau 25 năm (2017-2042) độ lún kiểu cấu trúc địa chất có khác biệt, cấu trúc kiểu có độ lún cao đạt 32.89cm, đó, cấu trúc kiểu có độ lún thấp đạt 9.65cm Độ lún kiểu cấu trúc sau 25 năm vượt tiêu chuẩn cho phép công trình xây dựng làm cho công trình xây dựng khu vực bị an toàn hư hỏng công trình xây dựng gây nguy hại đến tình mạng người Kiến nghị Nghiên cứu chi tiết phân bố kiểu cấu trúc cảnh báo ảnh hưởng xấu kiểu cấu trúc công trình xây dựng Giảm sử dụng nước đất để tránh hạ thấp mực nước đồng nghĩa với việc giảm tốc độ lún mặt đất Đối với công trình xây dựng địa bàn quận Hoàng Mai: - Tuân thủ quy trình quy phạm khảo sát hành - Cần nghiên cứu đưa giải pháp thiết kế, thi công công trình đất yếu 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lomtađze V.Đ (1970), “Địa chất công trình - Thạch luận công trình”, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp, 1978 [1] Nguyễn Văn Bình (2014), “Phân tích, đánh giá ảnh hưởng đặc tính địa kỹ thuật phân bố tầng đất yếu đến tượng lún mặt đất khu vực phía Tây thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học tài nguyên Môi trường, số 02/2014, tr 76-84 Ngô Quang Toàn (1991), “Đặc điểm địa chất Đệ tứ vùng Hà Nội khoáng sản liên quan” Tạ Đức Thịnh, Nguyễn Huy Phương (2002), “Giáo trình học đất”, Nhà xuất xây dựng Nguyễn Văn Bình (chủ biên) (2013), “Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu tai biến địa chất tiềm ẩn liên quan đến trình đô thị hóa khu vực phía Tây thành phố Hà Nội Lưu trường ĐH Tài nguyên Môi trường Hà Nội” Nguyễn Văn Bình, Đỗ Minh Đức (2014), “Đặc điểm đất yếu tượng lún, lún-sụt mặt đất khu vực phía Tây thành phố Hà Nội“ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 30, Số 2S (2014) Tr 175-184 Viện Khoa học công nghệ kinh tế xây dựng Hà Nội, “Nguy sụt lún đất Hà Nội” (http://landtoday.net) Báo tuổi trẻ, “Xây đất lún: Hà Nội ngập nặng hơn”, Xuất bản: 14:25 12/11/2008 Lê Trọng Thắng (1995), “Nghiên cứu kiểu cấu trúc đất yếu khu vực Hà Nội đánh giá khả sử dụng chúng xây dựng” – Đại học Mỏ - Địa chất 10 Nguyễn Văn Dũng (1999), “Báo cáo kết nghiên cứu tai biến địa chất sụt lún mặt đất đề xuất giải pháp xử lý KM16, TL419 thuộc thị trấn Quốc Oai thành phố Hà Nội” 11 Ngô Quang Toàn (1994), “Báo cáo địa chất khoáng sản nhóm tờ phụ cận Hà Nội” 12 Hoàng Ngọc Kỷ (2010), "Địa chất Môi trường Đệ tứ Việt Nam", Nhà xuất khoa học kỹ thuật 55 13 Ngô Quang Toàn (1995), "Đặc điểm trầm tích lịch sử phát triển thành tạo Đệ tứ phần Đông Bắc đồng sông Hồng", Luận án PTS, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, Hà Nội, 165 trang 14 Lê Trọng Thắng, “Một số dạng cấu trúc đất yếu khu vực Hà Nội nguyên nhân biến dạng công trình liên quan với chúng” – Tuyển tập công trình khoa học Đại học Mỏ địa chất – 1991 15 Đỗ Minh Toàn, “Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình thành lập đồ cấu trúc địa chất phục vụ đề xuất quy hoạch xây dựng công trình dân dụng, công nghiệp, công trình ngầm địa bàn thành phố Đà Nẵng” 16 Nguyễn Thị Thu Hoài (2016), “Đặc điểm địa chất công trình trầm tích đầm lầy ven biển hệ tầng hai hưng đánh giá ảnh hưởng chúng công trình xây dựng bối cảnh mực nước đât bị hạ thấp khu vực huyện hoài đức thành phố Hà Nội” 17 Các tài liệu hố khoan: - Viện Thủy nông, “Công trình: Khu tái định cư nhà thấp tầng ô đất lý hiệu B10/ODK thuộc phường Yên Sở” - Công ty cổ phần tư vấn xây dựng dịch vụ đầu tư, “Công trình: Nhà giảng đường sinh viên Học viện Quản lý Giáo dục” - Công trình xây dựng nhà luyện tập đa D18 – Quân khu Thủ đô thuộc phường Lĩnh Nam - Tổng công ty tư vấn xây dựng Việt Nam, “Dự án: Nhà cao tầng tái định cư phụ vụ giải phóng mặt khu di dân Đền Lừ” - Công ty cổ phần kỹ thuật Thăng Long, “Dự án: Tổ hợp nhà ở, văn phòng dịch vụ thương mại” Pháp Vân - Dự án xây dựng nhà gia đình – số 10, ngách 60, ngõ 107, phố Lĩnh Nam, phường Vĩnh Hưng - Dự án xây dựng trụ sở Ủy ban nhân dân phường Đại Kim - Dự án trường mầm non Hoàng Liệt thuộc phường Hoàng Liệt - Dự án cải tạo nâng cấp trường mầm non Hoa Hồng thuộc phường Tân Mai - Dự án cải tạo nâng cấp trụ sở Ủy ban nhân dân phường Vĩnh Hưng - Dự án cải tạo trường THCS Hoàng Liệt 56 57

Ngày đăng: 07/07/2017, 07:04

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan