Nghiên cứu đặc điểm địa chất địa kỹ thuật các trầm tích holocen khu vực quận hải an hải phòng phục vụ phát triển cơ sở hạ tầng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******* Nguyễn Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – ĐỊA KỸ THUẬT CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC QUẬN HẢI AN - HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ******* Nguyễn Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – ĐỊA KỸ THUẬT CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC QUẬN HẢI AN - HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đỗ Minh Đức Hà Nội, 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành cố gắng thân học viên, hướng dẫn, bảo tận tình PGS.TS Đỗ Minh Đức – Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Nhân dịp này, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn Trong trình nghiên cứu, học viên nhận hỗ trợ sở tài liệu, số liệu đơn vị: công ty cổ phần kỹ thuật móng cơng trình ngầm FECON, Xí nghiệp Địa kỹ thuật – cơng ty cổ phần tư vấn thiết kế cơng trình xây dựng Hải Phịng Đặc biệt quan tâm giúp đỡ lãnh đạo công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật ALPHA trang thiết bị thí nghiệm đại nơi học viên công tác Qua học viên xin chân thành cảm ơn hỗ trợ quý báu Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên, cán khoa Địa chất, cán Phòng Sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên tận tâm giảng dạy, giúp đỡ tạo điều suốt trình học tập học viên Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, đồng nghiệp người thân hết lòng động viên, giúp đỡ vấn đề học thuật, đóng góp ý kiến thiết thực, tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ sống công việc suốt thời gian học tập nghiên cứu Học viên Nguyễn Thị Dung MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI QUẬN HẢI AN 1.1 Điề u kiê ̣n tự nhiên quâ ̣n Hải An 1.1.1 Vi ̣trí địa lý 1.1.2 Điạ hình, điạ ma ̣o 10 1.1.3 Khí hâu, thủy văn 10 Điề u kiê ̣n kinh tế – xã hô ̣i quâ ̣n Hải An 10 1.2.1 Kinh tế 10 1.2.2 Văn hóa – xã hô ̣i 11 Chương LICH ̣ SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Tổng quan lich ̣ sử nghiên cứu trầ m tích Holocen khu vực quâ ̣n Hải 15 1.2 An Phương pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu điạ chấ t – điạ ma ̣o 18 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu địa kỹ thuật 21 2.2 Chương ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC QUẬN HẢI AN 27 3.1 Đă ̣t vấ n đề 27 3.2 Đă ̣c điể m kiến tạo, địa động lực 27 3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn 34 3.3.1 Tầng chứa nước Holocen qh2 34 3.3.2 Tầng chứa nước Holocen qh1 34 3.2.1 Trầ m tích ng̀ n gốc biể n 34 Đặc điểm địa chất trầm tích Holocen 35 3.4.1 Trầ m tích ng̀ n gớ c biể n 38 3.4.2 Trầ m tích nguồn gố c sông – biể n 40 3.4.3 Trầ m tích nguồ n gốc sông – biển – đầm lầy 41 3.4 Chương CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG PHÁT TRIỂN CƠ SỞ 45 HẠ TẦNG QUẬN HẢI AN Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t của trầ m tić h 45 4.1.1 Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t trầ m tích ̣ tầ ng Thái Biǹ h 46 4.1.2 Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t trầm tić h ̣ tầng Hải Hưng 51 Các vấn đề về phát triể n hạ tầ ng quâ ̣n hải An mố i liên quan với 53 4.1 4.2 trầ m tích Holocen 4.2.1 Hiê ̣n tra ̣ng phát triể n sở ̣ tầ ng quâ ̣n Hải An 53 4.2.2 Các vấ n đề phát triể n sở ̣ tầ ng quận Hải An 57 KẾT LUẬN 66 DANH MỤC HÌNH Nội dung Hình Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 2.1 Đường cong tích lũy độ hạt 20 Hình 2.2 Sơ đồ tính lún theo phương pháp cộng lún lớp 23 Hình 2.3 Sơ đồ tính lún theo phương pháp tính lún nhanh 25 Hình 3.1 Hình 3.2 Sơ đồ kiến tạo thành phố Hải Phịng Sơ đồ kiến trúc kiến tạo Hải Phòng 28 30 Hình 3.3 Mơ hình chế thành tạo bồn trầm tích Đệ tứ Hải Phịng 31 Hình 3.4 Sơ đồ số yếu tố địa động lực đại Hải Phịng 33 Hình 3.5 Sơ đồ địa chất khống sản thành phố Hải Phịng 36 Hình 3.6 Sơ đồ vị trí tuyến mặt cắt khu vực nghiên cứu 37 Hình 4.1 Sơ đồ quy hoạch phân khu quận Hải An đến năm 2025 53 Hình 4.2 Mă ̣t cắt địa chất cơng trình Đình Vũ 59 Hình 4.3 Kế t quả phân tích ổ n đinh ̣ đất đắ p nề n đấ t yế u 63 Trang DANH MỤC ẢNH Ảnh Nội dung Trang Ảnh 3.1 Trầm tích sét xám xanh, xám ghi 39 Ảnh 3.2 Trầm tích sét xám vàng, xám nâu loang lổ 40 Ảnh 3.3 Trầm tić h Holocen nguồ n gố c amb ta ̣i Đin ̀ h Vũ 43 Ảnh 3.4 Trầm tích Holocen khu vực bị ảnh hưởng triều 43 Ảnh 3.5 Hê ̣ sinh thái rừng ngâ ̣p mă ̣n ta ̣i baĩ triề u Đình Vũ 44 Ảnh 4.1 Hiê ̣n trạng mă ̣t đường QL5 bị hằn lún đường Nguyễn 55 Bin̉ h Khiêm Ảnh 4.2 Hiê ̣n trạng mă ̣t đường QL5 bi hằn lún đường cảng Đình ̣ 55 Vũ Ảnh 4.3 Nhà bị nghiêng đường Lê Hồng Phong 56 Ảnh 4.4 Hai nhà chống nghiêng bằng sắt lớn 57 đường Lê Hồng Phong Ảnh 4.5 Xử lý đất yếu bằ ng bấ c thấ m ta ̣i Đình Vũ 64 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng biểu Nội dung Bảng 4.1 45 Bảng 4.5 Tương quan kiểu trầm tích – địa kỹ thuật trầm tích Holocen Tính chất lý trầm tích nguồn gốc sơng biển hệ tầng Thái Bình Tính chất lý trầm tích nguồn gốc sơng - biển – đầm lầy hệ tầng Thái Bình Tính chất lý trầm tích nguồn gốc biển hệ tầng Hải Hưng Đă ̣c điể m trầ m tić h Holocen khu vực bán đảo Đình Vũ Bảng 4.6 Bảng tiń h lún cho công triǹ h nhà ở tầ ng 60 Bảng 4.7 Bảng tiń h lún cho công triǹ h nhà tầ ng (tiế p) 61 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Trang 48 50 52 58 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Quận Hải An thuộc phần đồng bằng châu thổ sông Hồng, quận trung tâm quận nằm ven biển thành phố Hải Phòng Quận Hải An có tuổi tương đối trẻ (được thành lập từ 2002) so với lịch sử phát triển thành phố Hải Phịng quận lại có lợi vị trí địa lý, hệ tầng giao thơng thuận lợi đường bộ, đường thủy đường hàng không mang lại cho quận nhiều ưu để phát triển mạnh kinh tế Trong định hướng quy hoạch xây dựng quận từ thành lập phát triển quận theo hướng đại phù hợp với xu hướng phát triển tất yếu đô thị đại Trong năm qua việc xây dựng phát triển sở hạ tầng diễn nhằm thực mục tiêu trở thành đô thị đại tương lai Tất cơng trình xây dựng tác động trực tiếp lên tầng trầm tích Holocen trầm tích thành tạo trẻ Đệ tứ Do việc nghiên cứu cách có hệ thống chi tiết đặc điểm địa chất, điạ kỹ thuâ ̣t trầm tích Holocen phục vụ cho việc xây dựng sở hạ tầng để bảo vệ chúng ổn định với thời gian việc làm quan trọng cần thiết Nhưng từ trước khu vực nghiên cứu trầm tích Holocen phục vụ việc phát triển sở hạ tầng hạn chế việc lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm Địa chất - Địa kỹ thuật trầm tích Holocen khu vực quận Hải An, Hải Phịng phục vụ phát triển sở hạ tầng” việc cần thiết cho khu vực quận Hải An, Hải Phòng giai đoạn Mục tiêu nghiên cứu Đề tài đặt nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất – địa kỹ thuật trầm tích Holocen khu vực quận Hải An, Hải Phịng nhằm phục vụ phát triển bề n vững sở hạ tầng Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu xác định trầm tích Holocen có mặt khu vực quận Hải An - Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu tính chất Địa kỹ thuật trầm tích Holocen mối liên quan đến vấn đề phát triển sở hạ tầng Cơ sở tài liệu Học viên thu thập số lượng tài liệu phong phú liên quan tới vùng nghiên cứu với đề tài, giáo trình, báo nhiều tác giả liên quan Cùng với việc tham khảo tài liệu, học viên khảo sát thực địa, thu thập mẫu thực tế, phân tích mẫu phịng thí nghiệm, đồng thời xử lý số liệu mẫu thí nghiệm xác định tính chất lý 361 mẫu nguyên trạng 31 hố khoan sâu cơng trình thuộc khu vực nghiên cứu Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu phần kết luận, luận văn gồm chương: Chương 1: Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội quận Hải An Chương 2: Lịch sử phương pháp nghiên cứu Chương 3: Đặc điểm địa chất trầm tích Holocen khu vực quận Hải An Chương 4: Các vấn đề Địa kỹ thuật phát triển sở hạ tầng quận Hải An TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Nguyễn Văn Cư (2006), Bãi bồi ven biển cửa sông Bắc Bộ Việt Nam, Viện khoa học công nghệ Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Chu Hồi, Trần Đình Lân (1996), “Đặc điểm trầm tích cấu trúc bãi triều vùng Hải Phịng – Quảng n”, Tài ngun mơi trường biển, II, tr 71 – 75 Nguyễn Địch Dỹ, Trần Đức Thạnh nnk (2010), “Hiện trạng chất lượng trầm tích tầng mặt vùng ven bờ Hải Phịng”, Tạp chí khoa học công nghệ biển, 3(T10), tr 33 – 52 Nguyễn Địch Dỹ, Mai Thanh Tân (2003), “Biến động đường bờ khu vực ven biển Hải Phòng”, Tạp chí khoa học trái đất, 25/3, tr 240 – 247 Nguyễn Đức Đại (1996), Điều tra địa chất thị thành phố Hải Phịng, lưu trữ trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất, Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia (2011), TCVN 8868 – 2011, thí nghiệm xác định sức kháng cắt không cố kết, không thoát nước cố kết – thoát nước đất dính thiết bị nén ba trục, tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia (2005), TCVN 4054 : 2005, Đường ô tô – yêu cầ u thiế t kế , tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội Nguyễn Thị Yên Giang, Đỗ Thị Tính, Trương Xuân Luận, Phan Thiện (2006), “Một số kết nghiên cứu, ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lí viến thám nghiên cứu đánh giá biến động môi trường địa chất đại khu vực cửa Ba Lạt (Nam Định) cửa Bạch Đằng (TP Hải Phịng)”, Tạp chí Địa Chất, 293, tr 55 – 63 Trần Minh Huyền, Nguyễn Đình Hịe (1996), “Các tai biến địa chất tiềm ẩn vùng đất ven biển Hải Phịng”, Tạp chí địa chất, 233, tr 29 – 34 10 Hoàng Ngọc Kỷ (1999), Bản đồ địa chất khoáng sản Việt Nam tờ Hải Phòng (F – 48 – XXIX) tỉ lệ 1: 200.000, Cục địa chất khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 68 11 Vũ Quang Lân (1995), “Phương pháp xử lý kết phân tích độ hạt khống vật trầm tích Đệ tứ”, Tập san đồ Địa chất, tr 50 -57 12 Dỗn Đình Lâm (2002), Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocene châu thổ sơng Hồng, dự thảo luận án tiến sĩ Địa chất, trường đại học khoa học tự nhiên – ĐHQGHN, Hà Nội 13 Bùi Thị Loan, “Phương pháp tính lún nhanh đất yếu tác dụng tải trọng đường đắp” Báo cáo khoa học trường Đại học Giao thông Vận tải 14 V.Đ.Lơtađze (1978), Địa chất cơng trình thạch luận cơng trình, nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 15 Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 16 Trần Nghi (chủ biên) (2005), Địa chất biển, nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 17 Trần Nghi (2010), Trầm tích luận địa chất biển dầu khí, nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 18 Trần Nghi (2003), Trầm tích học, nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 19 Trần Nghi, Ngơ Quang Tồn (1991), “Đặc điểm chu kỳ trầm tích lịch sử tiến hóa địa chất đệ tứ đồng bằng sơng Hồng”, Tạp chí địa chất, 206 – 207 (9-12), tr 65 – 77 20 Phan Hồng Quân (2006), Cơ học đất, nhà xuất xây dựng, Hà Nội 21 Trần Đức Thạnh (1999), “Địa tầng Holocene cấu trúc bãi triều ven bờ Hải Phịng”, Tạp chí khoa học trái đất, 21 (3), tr 197 – 206 22 Trần Đức Thạnh (1996), “Nhận xét bước đầu khả ảnh hưởng dâng cao mực nước biển đến mơi trường ven bờ Hải Phịng”, CTNC Địa chất Địa lý biển, 2, tr 321 – 327 23 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Đinh Văn Huy nnk (1996), “ Một số kết ứng dụng tư liệu viễn thám nghiên cứu dải ven bờ phân viện Hải dương học Hải Phòng”, Tài nguyên môi trường biển, III, tr 93 – 103 69 24 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Đinh Văn Huy (1996), “Sự phát triển đường bờ khu vực Hải Phòng – Quảng Yên Holocene qua nghiên cứu hệ đê cát cổ”, tài nguyên môi trường biển, II, tr 61 – 65 25 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi (1996), “Những vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động kinh tế vùng ven biển Hải Phịng – Quảng Ninh”, Tài ngun mơi trường biển, III, tr 154 – 163 26 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Nguyễn Đình Hịe, Nguyễn Cẩn (1996), “Hoạt động đứt gãy vùng Hải Phòng – Quảng Yên”, Tài nguyên môi trường biển, II, 54 – 60 27 Vũ Thị Thu Thủy (2013), Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS nghiên cứu tai biến xói lở, bồi tụ đới ven biển Hải Phòng, luận văn thạc sĩ Địa chất học, trường đại học khoa học tự nhiên – ĐHQGHN 28 Ngơ Quang Tồn (1993), Địa chất khống sản tỷ lệ 1: 50000 thành phố Hải Phịng, lưu trữ trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất, Hà Nội 29 Trần Văn Trị, Vũ Khúc (đồng chủ biên) nnk (2009), Địa chất tài nguyên Việt Nam, nhà xuất Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 30 UBND quận Hải An (2015), Báo cáo tóm tắt kế hoạch sử dụng đất năm 2015 quận Hải An – thành phố Hải Phòng, http://haiphong.gov.vn, Hải Phòng 31 Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư Địa kỹ thuật, nhà xuất xây dựng, Hà Nội Tiếng anh 32 ASTM D 2166, Standard test method for unconfined compressive strength of cohesive soil, tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội 33 ASTM D 2435, Standard test method for one – dimentional consolidation properties of soils using incremental loading, tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội 34 ASTM D 2850, Standard test method for Unconsolidated-Undrained Triaxial Compression Test on Cohesive Soils, tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn ĐKT Alpha, Hà Nội 70 35 ASTM D 4767, Standard test method for consolidated undrained triaxial compression test for cohesive, tài liệu lưu trữ công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội 36 Dỗn Đình Lâm & W.E.Boyd (2000), “Holocene coastal stratigraphy and a model for the sedimentary development of the Hải Phòng area in the red river delta, north Việt Nam”, Tạp chí Địa chất, 15 – 16, tr 18 - 28 71 ... vững sở hạ tầng Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu xác định trầm tích Holocen có mặt khu vực quận Hải An - Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Holocen khu vực nghiên cứu - Nghiên cứu tính chất Địa kỹ thuật. .. cịn hạn chế việc lựa chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu đặc điểm Địa chất - Địa kỹ thuật trầm tích Holocen khu vực quận Hải An, Hải Phòng phục vụ phát triển sở hạ tầng? ?? việc cần thiết cho khu vực quận Hải. .. Nguyễn Thị Dung NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – ĐỊA KỸ THUẬT CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC QUẬN HẢI AN - HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: