Nghiên cứu sử dụng hàm tương quan sử dụng nhiều biến dự báo độ lún mặt đất của khu vực phía nam hà nội cũ theo các mức khai thác nước khác nhau và kiến nghị lưu lượng khai thác hợp lý

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất - - Phùng hữu hải Nghiên cứu sử dụng hàm tơng quan nhiều biến dự báo độ lún mặt ®Êt cđa khu vùc phÝa nam Hµ Néi cị theo mức khai thác nớc khác kiến nghị lu lợng khai thác hợp lý LUN VN THC S K THUT Hà nội 2010 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất - - Phïng hữu hải Nghiên cứu sử dụng hàm tơng quan nhiều biến dự báo độ lún mặt đất khu vực phía nam Hà Nội cũ theo mức khai thác nớc khác kiến nghị lu lợng khai thác hợp lý Chuyên ngành: Địa chất công trình Mà số: 60.44.65 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ng−êi h−íng dÉn khoa học PGS TS Nguyễn Huy Phơng Hà nội - 2010 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, cha đợc công bố Các số liệu kết đợc nêu luận văn trung thực Tác giả luận văn Phùng hữu hải Mục lục Trang phụ bìa Trang Mục lục Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chơng 1: Tổng quan vấn đề lún mặt đất khai thác nớc dới đất lịch sử nghiên cứu 1.1.Hiện tợng sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất giới 1.2.Tình hình khai thác nớc dới đất vấn đề sụt lún mặt đất Hà Nội 1.2.1.Hiện tợng hạ thấp mực nớc dới đất 1.2.2 Hiện tợng lún mặt đất khai thác nớc dới đất 1.2.3 Hiện tợng lún nứt công trình Hà nội 10 Chơng 2: Cơ sở lý thuyết phơng pháp mô hình 13 tơng quan hàm nhiều biến phơng pháp giải tích 2.1.Nguyên lý chuyển hóa áp lực trung tính thành áp lực hữu hiệu 13 19 2.2.Các phơng pháp dự báo lún mặt đất khai thác nớc 2.2.1.Phơng pháp giải tích 19 2.2.2 Phơng pháp sai phân 20 23 2.2.3 Giải phơng pháp phần tử hữu hạn (PTHH) theo bớc sau 2.2.4 Giải phơng pháp phân tích ngợc: xem xét đặc trng 24 biến dạng thấm thay đổi theo thời gian t 24 2.2.5 Phơng pháp tích hợp Chơng 3: điều kiện địa chất công trình khu vực 26 nghiên cứu 3.1.Phân chia đất khu vực nghiên cứu 26 3.2.Phân chia cấu trúc khu vực nghiên cứu 3.3.Mô tả cấu tróc nỊn khu vùc nghiªn cøu………………………… 3.3.1.KiĨu cÊu tróc I (VP)…………………………………………… 3.3.2.KiĨu cÊu tróc II (TB/VP)……………………………………… 3.3.2.1.Phơ kiĨu II.1 ………………………………………………… 3.3.2.2.Phơ kiĨu II.2 ………………………………………………… 3.3.3 KiĨu cÊu tróc III (HH/VP)…………………………………… 3.3.3.1.Phơ kiĨu III.1 ……………………………………………… 3.3.3.2.Phơ kiĨu III.2………………………………………………… 3.3.4 KiĨu cÊu tróc IV (TB/HH/VP)………………………………… 3.3.4.1.Phơ kiĨu cÊu tróc IV.1……………………………………… 3.3.4.2.Phơ kiĨu cÊu tróc IV.2……………………………………… 3.3.4.3.Phơ kiĨu cÊu tróc IV.3……………………………………… 3.3.4.4 Phơ kiĨu cÊu tróc IV.4 Chơng 4: Sử dụng phơng pháp tơng quan hàm nhiều biến Dự báo lún mặt đất khai thác Ndđ khu vực nghiên cứu 4.1.Cơ sở phơng pháp 4.2.Xây dựng hàm mục tiêu St(Xi) Vs(Xi) cho dạng cấu trúc khác phân bố khu vực nghiên cứu 4.2.1.Đối với cấu trúc không phân bố đất yếu 4.2.1.1.Dữ liệu đầu vào xây dựng hàm mục tiêu cho cấu trúc không phân bố đất yếu 4.2.1.2.Xây dựng hàm mục tiêu St VS cho cấu trúc không phân bố đất yếu 4.2.2 Đối với cấu trúc phân bố lớp đất yếu 4.2.2.1.Dữ liệu đầu vào xây dựng hàm mục tiêu cho cấu trúc phân bố lớp đất yếu 4.2.2.2 Xây dựng hàm mục tiêu St VS cho cấu trúc phân bố lớp đất yếu 4.2.3.Đối với cấu trúc phân bố hai lớp ®Êt yÕu…………………… 33 37 37 38 38 49 41 41 41 43 43 44 46 47 49 49 52 53 53 56 60 60 63 68 4.2.3.1.Dữ liệu đầu vào xây dựng hàm mục tiêu cho cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu 4.2.3.2.Xây dựng hàm mục tiêu St VS cho cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu 4.3.Dự báo sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vực nghiên cứu 4.3.1.Mục đích 4.3.2.Các thông tin địa chất công trình phục vụ cho công tác dự báo 4.3.3.Tính toán, dự báo sút 4.3.4.Đặc điểm phân bố vùng, khu khu vực nghiên cứu Kết luận kiến nghị Danh mục công trình đ công bố tác giả Tài liệu tham khảo 68 71 75 75 76 76 79 82 Danh mơc c¸c ký hiƯu chữ viết tắt Ký hiệu R0 Qt St ĐCCT §CTV §HTN- KT §KT B®y H Id ϕ N30 π Cv a0m r R HH TB VP LM§ C E0 N ND§ σ' σ U qc Vs t γn g Đơn vị kG/cm2 cm m m độ búa 3.14 cm2/năm cm2/kG kG/cm2 kG/cm2 kG/cm2 kG/cm2 kG/cm2 kG/cm2 mm/năm năm, tháng g/cm3 Giải thích áp lực tính toán quy ớc Độ cố kết Độ lún theo thời gian Địa chất Công trình Địa chất thủy văn Địa hệ tự nhiên kỹ thuật Địa kỹ thuật Chiều dầy lớp đất yếu Chiều sâu mực nớc ngầm Chỉ số dẻo Góc ma sát đất Giá trị xuyên tiêu chuẩn Hệ số Hệ số cố kết Hệ số nén lún tơng đối trung bình Hệ số tơng quan yếu tố ĐKT Hệ số tơng quan nhiều chiều Hệ tầng Hải Hng Hệ tầng Thái Bình Hệ tầng Vĩnh Phúc Lún mặt đất Lực dính kết Mô đun tổng biến dạng Nhân cố kết Nớc dới đất ứng suất hữu hiệu ứng suất tổng ứng suất trung tính Sức kháng xuyên đầu mũi Tốc độ lún Thời gian Trọng lợng riêng nớc Tỷ trọng yếu tố điều kiện ĐKT Danh mục bảng Số hiệu Bảng 3.1 Bảng 4.1 B¶ng 4.2 B¶ng 4.3 B¶ng 4.4 B¶ng 4.5 B¶ng 4.6 B¶ng 4.7 B¶ng 4.8 B¶ng 4.9 B¶ng 4.10 B¶ng 4.11 Bảng 4.12 Bảng 4.13 Tên bảng Bảng phân chia cấu trúc khu vực nghiên cứu Đặc tính ĐCCT lớp đất trạm QTL Ngọc Hà, Mai Dịch Số liệu quan trắc tốc độ lún trung bình năm trạm QTL Ngọc Hà, Mai Dịch Số liệu quan trắc độ lún theo thời gian trạm QTL Ngọc Hà, Mai Dịch Các hệ số tơng quan cặp đôi thông số T, H, aom, lập theo số liệu quan trắc trạm QTL Ngọc Hà, Mai Dịch Các hệ số tơng quan cặp đôi thông sô S, H, a0m, lập theo số liệu quan trắc trạm QTL Ngọc Hà, Mai Dịch Kết dự báo lún trạm Mai Dịch Các đặc trng đất trạm QTL Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Số liệu quan trắc tốc độ lún trung bình năm trạm Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Số liệu quan trắc độ lún theo thời gian trạm Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Các hệ số tơng quan cặp đôi thông số St, T, H, a0m, By, lập theo số liêu quan trắc trạm QTL Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Các hệ số tơng quan cặp đôi thông số St, H, aom, Bđy, lập theo số liêu quan trắc trạm QTL Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Kết dự báo lún trạm Pháp Vân, Lơng Yên Các đặc trng địa chất công trình đất trạm Hạ Đình, Thành công Trang 35 53 54 54 56 58 59 61 62 62 64 66 67 69 B¶ng 4.14 B¶ng 4.15 B¶ng 4.16 B¶ng 4.17 B¶ng 4.18 B¶ng 4.19 B¶ng 4.20 Bảng 4.21 Số liệu quan trắc tốc độ lún trung bình năm trạm QTL Thành Công, Hạ Đình Số liệu quan trắc độ lún theo thời gian trạm QTL Thành Công, Hạ Đình Các hệ số tơng quan cặp đôi tham số St, T, H, aom, Bđy, lập theo số liệu quan trắc trạm QTL Thành Công, Hạ Đình Các hệ số tơng quan cặp đôi thông số St, H, aom, Bđy, lập theo số liệu quan trắc trạm QTL Thành Công, Hạ Đình Kết dự báo lún trạm Hạ Đình Bảng phân chia vùng Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất khu vực phía nam Hà Nội cũ Bảng phân chia khu Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất khu vực phía nam Hà Nội cũ Bảng thống kê vùng, khu Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất khu vực phía nam Hµ Néi cị” 69 70 72 73 75 78 78 79 Danh mục hình vẽ Số hiệu Hình 1 H×nh 2.1 H×nh 3.1 H×nh 3.2 H×nh 3.3 H×nh 3.4 H×nh 3.5 H×nh 3.6 H×nh 3.7 H×nh 3.8 H×nh 3.9 H×nh 3.10 H×nh 4.1 H×nh 4.2 H×nh 4.3 H×nh 4.4 H×nh 4.5 H×nh 4.6 H×nh 4.7 H×nh 4.8 H×nh 4.9 H×nh 4.10 H×nh 4.11 H×nh 4.12 H×nh 4.13 H×nh 4.14.a Hình 4.14.b Hình 4.15 Tên hình vẽ Tổng công suất bơm hút từ 1994- T.2 1999 nhà máy nớc Hà Nội Sơ đồ chuyển hoá áp lực nớc lỗ rỗng thành áp lực hữu hiệu trình hút nớc tầng áp lực Mặt cắt ĐCCT Chú giải mặt cắt ĐCCT Bản đồ phân vùng cấu trúc khu vực nghiên cứu Hình trụ đặc trng cho kiểu cấu trúc I Hình trụ điển hình phụ kiểu cấu trúc II.1 Hình trụ điển hình phụ kiểu cấu trúc II.2 Hình trụ điển hình phụ kiểu III.2 Hình trụ điển hình phụ kiểu IV.1 Hình trụ điển hình phụ kiểu IV.2 Hình trụ điển hình phụ kiều IV.3 CT đặc trng trạm QTL Mai Dịch, Ngọc Hà Biểu đồ độ lún theo thời gian Trạm Ngọc Hà Biểu đồ độ lún theo thời gian Trạm Mai Dịch Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Ngọc Hà Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Mai Dịch CT đặc trng trạm QTL Pháp Vân, Lơng Yên, Tơng Mai Biểu đồ độ lún theo thời gian Trạm Pháp Vân Biểu đồ độ lún theo thời gian Trạm Lơng Yên Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Pháp Vân Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Lơng Yên CT đặc trng trạm QTL Hạ Đình, Thành Công Biểu đồ độ lún theo thời gian Trạm Hạ Đình Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Hạ Đình Bản đồ mực nớc tầng qp năm 2010 Bản đồ mực nớc tầng qp năm 2030 Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vùc phÝa nam Hµ Néi Trang 15 31 32 36 37 39 40 42 43 45 46 53 57 57 59 59 61 65 65 67 67 69 73 74 76 76 81 74 − 0.929 = β − 0.293β + 0.425β  0.446 = −0.293β1 + β − 0.99β  − 0.562 = 0.425β1 − 0.99β + β (4.15) Gi¶i hƯ phơng trình 4.15 ta đợc: 1=-25.31, 2=156.962, 3=165.589, hệ số tơng quan nhiều chiều R đợc xác định theo công thức đ trình bày mục 4.1, kết R= 0.78 - Tỷ trọng tham số chiều sâu hạ thấp mực nớc H, hệ số nén lún tơng đối trung bình aom , chiều dầy lớp đất yếu Bđy tham gia vào hàm mục tiêu Vs lần lợt g1, g2, g3 đợc xác định theo công thức nh đ nêu mục 4.1, kết g1=0.126, g2=0.375, g3=0.499 Vậy hàm mục tiêu Vs có dạng nh phơng tr×nh 4.16 Vs = 0.126 x H + 0.375 x a0m + 0.499 x Bđy (4.16) Sử dụng phơng trình 4.16 dự báo tốc lún trung bình năm trạm Hạ Đình so sánh với kết quan trắc thực tế, kết đợc trình bày hình 4.13 bảng 4.18 2004 2003 2002 2001 2000 1999 Năm Tốc độ lún Vs(mm/năm) 10 Vs theo quan trắc ` 20 Vs theo dự báo 30 Hình 4.13: Biểu đồ tốc độ lún trung bình năm Trạm Hạ Đình Nm ă Vs theo quan trắc Vs theo dự báo 75 Bảng 4.18: Kết dự báo lún trạm Hạ Đình Năm 1998 2003 2030 Thời gian T (năm) §é lón S (cm) 33 18.9 39 30.5 66 83.6 Ghi chó ∞ 133 Mèc thêi gian t = năm 1965 c Nhận xét - Theo kết xây dựng hàm mục tiêu St Vs cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu, hệ số tơng quan nhiều chiều R hàm lần lợt 0.96 0.78, chứng tỏ tham số lựa chọn tham gia vào hàm mục tiêu phù hợp đầy đủ - Sử dụng hàm mục tiêu St Vs (phơng trình 4.14 4.16) dự báo độ lún theo thời gian tốc độ lún trung bình năm cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu, ta thấy kết dự báo tơng đối gần với kết quan trắc thực tế (tham khảo hình 4.13), tốc độ lún trung bình năm theo quan trắc 1.2 lần tốc độ lún trung bình năm theo dự báo, độ lún theo thời gian theo kết quan trắc 2.5 lần độ lún theo thời gian theo kết dự báo Vì vậy, sử dụng phơng trình 4.16 dự báo tốc độ lún điểm khác thuộc cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu khu vực nghiên cứu 4.3 Dự báo sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vực nghiên cứu 4.3.1.Mục đích - Trên sở đồ dự báo hạ thấp mực nớc tầng qp năm 2010 năm 2030, dự báo sụt lún mặt đất hạ thấp mực nớc ngầm đất từ năm 2010 đến năm 2030 - Dựa vào tổng độ sụt lún mặt đất (do hạ thấp mực nớc từ năm 2010 đến 2030) tốc độ sụt lún mặt đất Trên sở xây dựng đồ phân vùng mức độ nhảy cảm với sụt lún mặt đất khu vực nghiên cứu 76 4.3.2.Các thông tin địa chất công trình phục vụ cho công tác dự báo Theo mục đích nêu trên, tiến hành thu thập thông tin địa chất công trình phục vụ cho công tác dự báo, là: 1.Bản đồ hạ thấp mực nớc ngầm tầng qp khu vực nghiên cứu năm 2010 năm 2030 Tham khảo hình 4.14.a 4.14.b; 2.Bản đồ cấu trúc khu vực nghiên cứu, đ đợc lập chơng 3; 3.Cột địa tầng chi tiết vị trí khác đồ cấu trúc nền; 4.Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất phân bố khu vực nghiên cứu; Hình 4.14.a Bản đồ mực nớc tầng qp năm 2010 4.3.3 Tính toán, dự báo sụt lún Hình 4.14.b Bản đồ mực nớc tầng qp năm 2030 - Dựa vào đồ dự báo mực nớc tầng qp năm 2010 năm 2030 xác định trị số hạ thấp mực nớc H vị trí tính toán 77 - Sử dụng công thức tính lún phơng pháp giải tích, thông tin địa chất công trình tính tổng độ sụt lún mặt đất tơng ứng với trị số hạ thấp mực nớc H(H trị số hạ thấp mực nớc khai thác nớc từ năm 2010 đến năm 2030) S10-30(cm), vị trí khác cÊu tróc nỊn khu vùc nghiªn cøu - Sử dụng phơng trình tơng quan nhiều chiều tốc độ lún Vs đ lập cho cấu trúc khác nhau, thông tin địa chất công trình tính tốc độ sụt lún mặt đất Vs vị trí khác cấu trúc khu vực nghiên cứu Các phơng trình tơng quan nhiều chiều đợc sử dụng tơng ứng nh sau: + Cấu trúc không phân bố đất yếu sử dụng phơng trình 4.8 Vs = 0.132xH + 0.868xaom + CÊu tróc nỊn ph©n bè mét lớp đất yếu sử dụng phơng trình 4.12 Vs = 0.326xH + 0.108xa0m + 0.566Bđy + Cấu trúc phân bố hai lớp đất yếu sử dụng phơng trình 4.16 Vs = 0.126xH + 0.375xaom + 0.492xB®y Trong ®ã: Vs: Tốc độ lún, mm/năm H : Chiều sâu hạ thấp mực nớc ngầm, m aom: Hệ số nén lún tơng đối trung bình Bđy: Chiều dầy đất yếu - Dựa vào kết tính toán phân chia cấu trúc khu vực nghiên cứu thành vùng, khu có mức độ nhảy cảm khác khai thác nớc dới đất theo tiêu chí sau: Vùng cấu trúc có tốc độ sụt lún mặt đất Vs (mm/năm) khác nhau, khu đợc chia thành khu có tổng độ sụt lún mặt đất S10-30(cm) khác nhau, chi tiết tham khảo bảng 4.19 4.20 - Theo kết tính toán phân chia khu vực nghiên cứu thµnh vïng, kÝ hiƯu theo sè la m tõ I đến IV, vùng đợc ký hiệu màu Trong vùng 78 chia khu A, B, C, D đợc ký hiệu đờng kẻ Chi tiết tham khảo hình 4.15 - Theo tiêu chí lập đợc đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất khu vực nghiên cứu Hình 4.15 Bảng 4.19: Bảng phân chia vùng Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất khu vực phía nam Hà Nội cũ Tên vùng Tiêu chí phân chia Đánh giá (Tốc độ lún Vs, mm/năm) I Vs 10 mm/năm lún vừa, tổng độ sụt lún mặt ®Êt S10-30 = 5-10 cm Cã diƯn ph©n bè rÊt rộng tập trung thành vùng lớn khu vực Phùng Khoang, Thanh Liệt, Khơng Đình, Thịnh Liệt - Vïng IV, khu D: RÊt nhËy c¶m víi sơt lón mặt đất khai thác nớc dới đất lún mạnh, tốc độ sụt lún mặt đất Vs >10 mm/năm, Tổng độ sụt lún mặt đất S10-30 >10 cm Có diện phân bố cục bộ, tập trung thành diện nhỏ khu vực Định Công, Pháp Vân 81 I II IV III S ≈ cm Hình 4.15: Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vùc phÝa nam Hµ Néi 82 KÕt luËn vµ kiÕn nghị Kết luận Sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất tợng địa chất động lực đ phổ biến nhiều nơi giới Đó tợng phát sinh kết ngời tác động mức vào môi trờng địa chất gây cân môi trờng, dẫn tới biến đổi môi trờng tất yếu Hà Nội sụt lún mặt đất khai thác nớc dới đất đ diễn tiếp tục phát triển Cơ chế sụt lún mặt đất khai thác nơc dới đất chuyển hóa áp lực nớc lỗ rỗng (áp lực trung tính) thành áp lực hữu hiệu đợc gây giảm mực nớc dới đất trình khai thác, kết dẫn tới nén chặt lớp đất hình thành nên sụt lún Sụt lún mặt đất phát triển theo trình khai thác nớc dới đất Tại Hà Nội, theo quy mô nhịp độ khai thác nớc chia bớc nhảy hạ thấp mực NDĐ khác nhau: Từ năm 1905 15.000m3/ngđ, đầu năm 1950 2225.000m3/ngđ Trong năm 60-70, lu lợng khai thác 150 - 170.000m3/ngđ đợc xem bớc nhảy thứ Trong năm 1980 - 1990 với chơng trình khai thác nớc phần Lan, lu lợng khai thác đ tăng lên 300-350.000m3/ngđ, đợc xem bớc nhảy thứ hai Hiện công suất khai thác đ lên tới khoảng 700.000m3/ngđ lu lợng nớc khai thác tăng lên Cùng với trình khai thác nớc nh khoảng năm 1980 1990 đến đ xảy biến dạng, lún nứt nhiều công trình, tháo khô tầng chứa nớc Holocen (qu) gây nhiễm bẩn tầng dới nớc 83 Sự biến đổi đặc điểm thủy động lực nớc dới đất, thấm thoát nớc tầng nớc ngầm, chuyển hóa áp lực trung tính thành áp lực hữu hiệu, giảm lỗ rỗng đất dẫn ®Õn sù sơt lón cđa bỊ mỈt ®Êt phơ thc chủ yếu vào đặc điểm ĐCTV - ĐCCT vùng nghiên cứu Trong đó, yếu tố quan trọng số tầng chứa nớc, mực thủy tĩnh hay mực thủy áp nhiều đặc điểm tầng chứa nớc, số lớp đất có mặt mặt cắt, đặc biệt số lợng, chiều dày lớp đất yếu, tính nén lún tính thấm chúng Chúng hình thành nên cấu trúc ĐCCT cấu trúc ĐCTV đặc trng, định trình thấm thoát nớc, trình lún mặt đất Ngoài ra, nhiều yếu tố khác ảnh hởng đến trình lún mặt đất Khu vực phía Nam Hà Nội cũ vùng có điều kiện ĐCCT-ĐCTV phức tạp Theo đặc điểm chung ĐCTV vùng có tầng chứa nớc qh, qp1 qp2 Cấu trúc đất phức tạp (gồm kiểu, phụ kiểu 14 dạng), có cấu trúc phân bố một, hai chí lớp đất yếu với chiều dầy biến đổi phức tạp từ vài mét đến hàng trục mét Do đó, qúa trình sụt lún mặt ®Êt khai th¸c n−íc d−íi ®Êt diƠn rÊt phức tạp, phụ thuộc vào hạ thấp mực nớc cấu trúc vùng, vị trí Bản đồ hạ thấp mực nớc tầng qp năm 2010 2030 PGS TS Phạm Quý Nhân tài liệu sở sử dụng để dự báo sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vực nghiên cứu Dự báo sụt lún mặt đất khai thác NDĐ có nhiều phơng pháp khác Tại Hà Nội đ ứng dụng số phơng pháp dự báo nh phơng pháp giải tích, nhng cho kết sai khác nhiều với thực tế Đề tài này, đ lựa chọn phơng phơng pháp hàm nhiều biến để dự báo sụt lún mặt đất khai thác nớc khu vực phía Nam Hà Nội cũ Trong biến chiều sâu hạ thấp mực nớc H, thời gian T, hệ số nén lún tơng đối trung bình aom, bề dầy đất yếu Bđy 84 Để nâng cao độ tin cậy công tác dự báo sụt lún mặt đất khai thác NDĐ đ tiến hành xây dựng hàm tơng quan St Vs cho loại cấu trúc đ phân chia: cấu trúc lớp đất yếu, có hai lớp đất yếu Kết dự báo đ lập đợc Bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm với sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vực phía Nam Hà Nội cũ Kết cho thấy nay: Tốc độ sụt lún mặt đất khai thác NDĐ khu vực phía Nam Hà Nội cũ không diễn mạnh mẽ nh năm 1980-1990 Phần lớn khu vực nằm ven đên sông Hồng nh Từ Liêm, Tây Hồ, Hoàn Kiếm,vv thuộc cấu trúc I, II.1, II.2.c cấu trúc không phân bố đất yếu phân bố lớp đất yếu với chiều dầy mỏng (chiều dầy đất yếu 10cm, tốc độ sụt lún Vs khoảng > 10 mm/năm Trên đồ có tơng thích với vùng có tổng độ sụt lún lớn với vùng có tốc độ sụt lún mạnh ngợc lại Kiến nghị Sụt lún mặt đất khai thác nớc trình phức tạp diễn lâu dài, cần tiếp tục nghiên cứu quan trắc thực tế, đánh giá xác ảnh hởng chúng Để có số liệu dự báo tin cậy trình sụt lún mặt đất khai thác nớc cần tiến hành xây dựng thêm trạm quan trắc lún Cung cấp thêm số liệu quan trắc lún trạm nhằm hiệu chỉnh phơng trình thực 85 nghiệm tính lón cho tõng cÊu tróc nỊn N©ng cao tÝnh hiƯu công tác xử lý ứng dụng số liệu quan trắc lún Bổ sung tài liệu khảo sát ĐCCT, tăng mạng lới công trình khảo sát nhằm nâng cao mức độ tin cậy đồ cÊu tróc nỊn khu vùc nghiªn cøu Víi l−u lợng khai thác 700.000 m3/ngđ ta thấy sụt lún mặt đất khu vực nghiên cứu diến với tốc độ trung bình nhỏ Có nơi lún mặt đất diễn với tốc độ lớn (trung bình từ 5-10 mm/năm, cá biệt >10 mm/năm) Tuy nhiên, vùng có tốc độ sụt lún lớn chiếm diện tích nhỏ, cục nơi có mật độ dân c cha cao Vì vậy, lu lợng khai thác 700.000 m3/ngđ tơng đối hợp lý, không nên hạ thấp sâu mực nớc dới đất có giải pháp bảo vệ nguồn nớc dới đất, công trình văn hóa, hệ thống giao thông, thoát nớc, dân sinh mặt đất,vv, hạn chế đến mức thấp ảnh hởng xấu việc khai thác nớc đến công trình Hiện nay, Hà Nội đ tìm nguồn nớc khác nguồn nớc dới đất (nh thác nớc từ hồ Hòa Bình), tơng lai cần thúc đẩy việc tìm kiếm khai thác nguồn nớc khác, thay phần nguồn nớc khai thác từ nớc dới đất Hà Nội cần tính đến phơng án xây dựng công trình bổ cập nớc cho tầng chứa nớc đặc biệt tầng chứa nớc khai thác (qp), nh xây dựng công trình thu nớc từ nớc ma, nớc sông bổ cập cho tầng chứa nớc dới đất Cần đánh giá vấn đề sụt lún mặt đất khai thác nớc vào tính toán móng nông, thiết kế nhà công trình, hay vấn đề ma sát âm thiết kế móng cọc Đồng thời cần quy hoạch cốt cao, hợp lý cho xây dựng công trình hạ tầng sở Danh mục công trình đ công bố tác giả I Các công trình khoa học tác giả đ tham gia thực với chủ nhiệm đề tài nh sau: Đề tài Nghiên cứu hình thành dự báo phát triển lún mặt đất khu vực Thanh Trì - thành phố Hà Nội thay đổi điều kiện địa chất thủy văn địa chất công trình trình khai thác nớc dới đất" M số B2001-36-01-TĐ từ ngày 3/5/2001 Đ bảo vệ năm 2005 Đề tài "Thu thập, kiểm chứng tài liệu đ có, nghiên cứu bổ sung lập đồ phân vùng đất yếu Hà Nội phục vụ phát triển bền vững thủ đô" M số: TC-ĐT/06-02-3 Đ đ bảo vệ năm 2005 Đề tài Nghiên cứu đánh giá dự báo suy thoái trữ lợng chất lợng nớc dới đất khai thác nớc khu vực thành phố Hà Nội, kiến nghị lu lợng khai thác hợp lý Cha bảo vệ II.Các báo tác giả đ tham gia thực nh sau: Dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi khu vực Hà Nội Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 17, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 20/11/2006 Tài liệu tham khảo Lê Quý An, Nguyễn Công Mẫn Nguyễn Văn Quỳ (1970), Cơ học đất, Nxb ĐH & THCN, Hà Nội Báo cáo tổng hợp (1998 1999), Điều tra đánh giá, dự báo biến dạng lún bề mặt đất khu vực Hà Nội thay đổi mực nớc ngầm, Xác lập sở hoàn thiện hệ thống trạm quan trắc biến dạng lún thành phố Hà Nội, Hà Nội Bộ Công nghiệp - Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam ( 1999), Quy chế đo vẽ lập đồ địa chất công trình tỷ lệ 1:50.000 (1:25.000), Hà Nội Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cơng (2003), Cơ học đất, Nxb Xây dựng, Hà Nội Trần Nhật Dũng, Trần Văn Hoàng Nguyễn Văn Hng (5/1999), Kết nghiên cứu biến dạng lúc mặt đất hạ thấp mực nớc ngầm khu vực thành phố Hà Nội phơng pháp thực nghiệm, Tuyển tập Hội thảo ĐKT Tế ĐKT môi trờng, Hội đất móng - Viện ĐKT Trờng đại học SASKATCHEWAN - Canada, Hà Nội Vũ Công Ngữ Nguyễn Công Chính (1999), Một số kết nghiên cứu lún sụt Hà Nội hạ mực nớc ngầm, Tuyển tập báo cáo Hội thảo ĐKT ĐKT môi trờng, Hội đất móng - Viện ĐKT Trờng đại học SASKATCHEWAN - Canada, Hà nội Trần Hữu Nhân (1997), Đất xây dựng, Nxb Hà Nội NXB Xây dựng, Khảo sát cho xây dựng - nguyên tắc bản, TCVN 4419-87, Hà Nội NXB Xây dựng (1993), Đất xây dựng - phân loại, TCVN 5747-1993, Hà Nội 10.Nguyễn Đức Tâm (1976), Trầm tích Thứ t đồng với xây dựngNhững vấn đề ĐCCT, Viện KHKT Xây dựng, Hà Nội 11.Nguyễn Thanh (1984), Về việc phân loại thành lập đồ cấu trúc công trình xây dựng Việt Nam, Báo cáo hội nghị khoa học toàn quốc Địa kỹ thuật lần II, Hà Nội 12.Thành Hå ChÝ Minh (1999), C¸c b¸o c¸o khoa häc Hội nghị khoa học địa chất công trình môi trờng Việt Nam 13.Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trờng Phiệt (1998), Nền móng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 14.Lê Trọng Thắng (1995), Nghiên cứu kiểu cấu trúc đất yếu khu vực Hà Nội đánh giá khả sử dụng chúng xây dựng, Luận án PTS KH Địa lý - Địa chất, Hà Nội 15.Lê Trọng Thắng (2003), Các phơng pháp nghiên cứu khảo sát ĐCCT, NXB GTVT, Hà Nội 16.Tạ Đức Thịnh, Nguyễn Huy Phơng (2002), Cơ học đất, NXB Xây dựng, Hà Nội 17.Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho Kỹ s Địa chất kỹ thuật, Nxb Xây dựng, Hà Nội 18.N.A.Xtôvich(1987), Cơ học đất, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 19.Whitlow.R (1996), Cơ học đất, Nxb Giáo dục, Hà Nội ... cần đợc nghiên cứu Do đ chọn đề tài Nghiên cứu sử dụng hàm tơng quan nhiều biến dự báo độ lún mặt đất khu vực phía nam Hà Nội cũ theo mức khai thác nớc khác kiến nghị lu lợng khai thác hợp lý 2.Mục... tài Nghiên cứu khả sử dụng mô hình tơng quan hàm nhiều biến để dự báo sụt lún mặt đất khu vực phí nam Hà Nội cũ theo mức khai thác nớc khác nhau, từ kiến nghị lựa chọn lu lợng khai thác hợp lý. .. - Phùng hữu hải Nghiên cứu sử dụng hàm tơng quan nhiều biến dự báo độ lún mặt ®Êt cđa khu vùc phÝa nam Hµ Néi cị theo mức khai thác nớc khác kiến nghị lu lợng khai thác hợp lý Chuyên ngành: