Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình và khả năng sử dụng làm vật liệu đắp đập của đất tàn tích hệ tầng sông cả (o3 s1 sc3) khu vực ngàn trưới, vũ quang, hà tĩnh

Bộ Giáo dục v Đo tạo Trờng Đại học Mỏ - Địa chất - Trần Văn Quý Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình v khả sử dụng lm vật liệu đắp đập đất tn tích hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc3) khu vực Ngn Trơi, Vũ Quang, H Tĩnh Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà Nội - 2010 Bộ Giáo dục v Đo tạo Trờng Đại học Mỏ - Địa chất - Trần Văn Quý Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình v khả sử dụng lm vật liệu đắp đập đất tn tích hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc3) khu vực Ngn Trơi, Vũ Quang, H Tĩnh Chuyên ngành: Địa chất công trình Mà số: 60.44.65 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học PGS TS Lê Trọng Thắng H Nội - 2010 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết đợc nêu luận văn trung thực, cha đợc bố công trình khác Tác giả luận văn Trần Văn Quý Mục lục Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ ảnh Mở đầu Chơng 1- Tổng quan nghiên cứu đất tàn tích nghiên cứu sử dụng làm vật liệu xây dựng 11 Chơng - Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi 26 2.1 Đặc điểm thành tạo địa chất trớc Đệ Tứ 26 2.2 Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi 29 2.2.1 Cơ sở tài liệu ngiên cứu 29 2.2.2 Đặc điểm phân bố đất tàn tích phân khu vực Ngàn Trơi 31 2.2.3 Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích sử dụng đắp đập khu vực Ngàn Trơi 32 Chơng - Đánh giá khả sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi làm vật liệu đắp đập 57 3.1 57 Các yêu cầu kỹ thuật đất đắp cho xây dựng thủy lợi 3.1.1 Chọn khối lợng thể tích khô thích hợp 58 3.1.2 Chọn độ ẩm thích hợp 59 3.2 60 Khả đầm chặt đất 3.2.1 Thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn 61 3.2.2 Kết thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi 63 3.3 Kết thí nghiệm tiêu học tính chất nớc mẫu chế bị 68 3.3.1 Công tác chế bị mẫu 68 3.3.2 Kết thí nghiệm tiêu học tính chất ®èi víi n−íc cđa mÉu chÕ bÞ 69 3.4 Mét số kiến nghị khả sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi làm vật liệu đắp xây dựng thủy lợi 84 Kết luận kiến nghị 86 Tài liệu tham khảo chủ yếu 88 Danh mục bảng Trang Bảng 2.1: Tổng hợp khối lợng công tác khảo sát vật liệu đất đắp giai đoạn thiết kế trớc 29 Bảng 2.2: Tổng hợp khối lợng công tác khảo sát đà thực 30 Bảng 2.3: Kết phân tích thành phần khoáng vật đất tàn tích sử dụng làm vật liệu đắp đập Bảng 2.4: Kết phân tích thành phần hoá học đất tàn tích sử dụng làm vật liệu đắp đập Bảng 2.5: Kết phân tích hàm lợng muối hoà tan đất tàn tích (Theo tài liệu Báo cáo ĐCCT giai đoạn TKKT-BVTC) Bảng 2.6: Kết phân tích thạch học vi cấu trúc hình thái đất tàn tích Bảng 2.7: Các tiêu lý đất tàn tích mỏ VL1 32 33 34 36 46 Bảng 2.8: Các tiêu lý đất tàn tích tuyến đào tràn xả lũ 47 Bảng 2.9 : Kết thí nghiệm trơng nở đất có kết cấu nguyên trạng 49 Bảng 2.10: Phân loại đất trơng nở theo SNiP II-05-08-85 51 Bảng 2.11: Kết thí nghiệm tan rà đất có kết cấu nguyên trạng mỏ VL1 52 Bảng 2.12: Kết thí nghiệm tan rà đất có kết cấu nguyên trạng khu vực tuyến tràn xả lũ Bảng 3.1: Một số tiêu vật lý đất dùng thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn mỏ VL1 khu tuyến tràn xả lũ 53 64 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn đất tàn tích 64 Bảng 3.3: Kết thí nghiệm tiêu học mẫu đất chế bị 71 Bảng 3.4: Kết thí nghiệm xác định hệ số thấm đất chế bị Bảng 3.5: Kết thí nghiƯm sù thay ®ỉi hƯ sè thÊm cđa ®Êt chÕ bị theo thời gian 72 Bảng 3.6: Kết thí nghiệm trơng nở đất chế bị với độ ẩm tèt nhÊt 75 73 B¶ng 3.7: KÕt qu¶ thÝ nghiệm co ngót đất chế bị với độ ẩm tèt nhÊt 77 B¶ng 3.8: KÕt qu¶ thÝ nghiƯm tan rà đất chế bị mỏ VL1 đới litoma 78 Bảng 3.9: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị mỏ VL1 đới saprolit 78 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới litoma 79 Bảng 3.11: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới saprolit 80 Danh mục hình vẽ v ảnh Trang Hình 2.1 Bản đồ địa chất khu vực Ngàn Trơi 28 ảnh 2.1 (mẫu145): Lỗ hổng đá Nicon (+) 39 ảnh 2.2 (mẫu145): Hạt nhỏ sulphur xâm tán tha Nicon (-) 39 ảnh 2.3 (mẫu 145): Hạt vụn thạch anh góc cạnh Nicon (+) 40 ảnh 2.4 (mẫu 143): Ranh giới sét mảnh đá sét 40 ảnh 2.5 (mẫu 143): Mảnh đá phiến sét kích thớc lớn 41 ảnh 2.6 (mẫu 143): ổ thạch anh nhiệt dịch đất ảnh 2.7 (mẫu 150): Hạt vụn thạch anh bị ép, nứt nẻ, tái kết tinh ven rìa Nicon 41 ảnh 2.8 (mẫu 150): Hạt vụn thạch anh dạng gần tròn Nicon (+) 42 ảnh 2.9 (mẫu 150): Mảnh vụn laterit argilit Nicon (-) 43 ảnh 2.10 (mẫu 151): Hạt vụn thạch anh hình dáng kích thớc khác Nicon 43 ảnh 2.11 (mẫu 151): Hạt vụn thạch anh hình dáng kích thớc khác Nicon (+) ảnh 2.12 (mẫu 153): Sét ẩn tinh, hydroxyt sắt xâm tán bám theo khe nứt Nicon (+) ảnh 2.13 (mẫu 153): Sét ẩn tinh, hydroxyt sắt xâm tán b¸m theo khe nøt Nicon (+) 42 44 44 45 ảnh 2.14 (mẫu 153): Silit vô định hình tái kết tinh vi hạt Nicon (+) 45 Hình 2.2: Dụng cụ A.M Vaxiliev để thí nghiệm tính trơng nở ®Êt 48 H×nh 2.3: Dơng ®Ĩ thÝ nghiƯm tÝnh đặc tính tan rà đất 51 Hình 2.4: Biểu ®å biĨu thÞ ®é tan r· cđa ®Êt (%) theo thêi gian (phót) cđa ®íi litoma, ®íi saprolit ë má VL1 54 Hình 2.5: Biểu đồ biểu thị độ tan r· cđa ®Êt (%) theo thêi gian (phót) cđa ®íi litoma, đới saprolit khu tuyến tràn xả lũ 54 Hình 3.1: Biểu đồ quan hệ độ ẩm khối lợng thể tích khô đất 65 lấy đới litoma mỏVL1 đầm chặt tiêu chuẩn Hình 3.2: Biểu đồ quan hệ độ ẩm khối lợng thể tích khô đất lấy đới saprolit mỏ VL1 đầm chặt tiêu chuẩn 66 Hình 3.3: Biểu đồ quan hệ độ ẩm khối lợng thể tích khô đất lấy đới litoma khu tuyến tràn xả lũ đầm chặt tiêu chuẩn 66 Hình 3.4: Biểu đồ quan hệ độ ẩm khối lợng thể tích khô đất lấy đới saprplit khu tuyến tràn xả lũ đầm chặt tiêu chuẩn 67 Hình 3.5: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị mỏ VL1 đới litoma 81 Hình 3.6: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị mỏ VL1 đới saprolit 81 Hình 3.7: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới litoma 82 Hình 3.8: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới saproli 82 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Khu vực Ngàn Trơi, huyện Vũ Quang nằm phía tây bắc tỉnh Hà Tĩnh, có khí hậu nhiệt đới Đây huyện mà kinh tế nông nghiệp, lâm nghiệp chiếm vai trò chính, việc xây dựng công trình thuỷ lợi có ý nghĩa kinh tế, xà hội lớn Đất tàn tích, hệ tầng Sông Cả (O3 - S1sc3) phân bố rộng rÃi khu vực Ngàn Trơi, huyện Vũ Quang tỉnh Hà Tĩnh Đặc biệt tiểu dự án Công trình đầu mối Hồ chứa nớc Ngàn Trơi thuộc Dự án Hệ thống thuỷ lợi Ngàn Trơi - Cẩm Trang, đất đợc sử dụng làm vật liệu để đắp đập Trong trình thi công đắp đập đà phát số vấn đề ổn định cho thân đập nh không đạt khối lợng thể tích khô thiết kế, thấm nớc mạnh, liên quan đến vấn đề có nhiều nguyên nhân, có nguyên nhân liên quan đến chất lợng vật liệu đất đắp, đất có tính chất đặc biệt nh trơng nở, co ngót, tan rÃ, Vì vậy, để có sở kết luận đắn khả sử dụng loại đất làm vật liệu đắp, nh làm sáng tỏ ảnh hởng tính chất bất lợi đến chất lợng công trình đa giải pháp xử lý thích hợp sử dụng để đắp đập, đề tài Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình khả sử dụng làm vật liệu đắp đập đất tàn tích hệ tầng Sông Cả (O3 - S1sc3) khu vực Ngàn Trơi, Vũ Quang, Hà Tĩnh cã tÝnh cÊp thiÕt vµ cã ý nghÜa thùc tiƠn Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Luận văn đề cập cách đầy đủ, hệ thống đặc tính địa chất công trình đất tàn tích sử dụng làm vật liệu đắp đập phân bố khu vực Ngàn Trơi, đặc biệt tính chất trơng nở, co ngót, tan rà đất ảnh hởng đến chất lợng đất đắp ổn định công trình, tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến hình thành tính chất đặc biệt đất Nghiên cứu khả sử dụng đất tàn tích phân 77 khu tuyến tràn xả lũ mức độ co ngót đất chế bị tăng lên từ đới litoma đến đới saprolit Hiện tợng đặt vấn đề, sử dụng đất làm vật liệu đắp phải có biện pháp thi công hợp lý tránh co ngót, gây nứt nẻ ảnh hởng đến ổn định công trình, thời kỳ khô hạn - Tính tan rà đất Phơng pháp cách thức tiến hành thí nghiệm xác định tính tan rà đất chế bị tơng tự nh nghiên cứu với đất kết cấu nguyên trạng đà trình bày chơng Kết thí nghiệm tính tan rà đất chế bị với độ chặt khác độ ẩm tốt đợc trình bày bảng 3.8, bảng 3.9, bảng 3.10 bảng 3.11 Các mẫu sau tan rÃ, hạt đất hầu hết lọt qua mắt lới, nớc có màu đục, chứng tỏ có khuyếch tán thành phần dễ hoà tan vào nớc Bảng 3.8: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị mỏ VL1 đới litoma Địa điểm Mỏ vật liệu Tên đới Litoma Số hiÖu mÉu 172 173 168 174 175 157 176 177 144 Độ ẩm đất chế bị (%) Khối lợng thể tÝch kh« (t/m3) 16.1 19.9 24.3 15.6 γcCB=0.90γcmax= 1.40 Thêi gian thÝ nghiÖm 19.5 24.3 15.2 γcCB=0.95γcmax= 1.47 19.3 24.3 γcCB=γcmax=1.55 Tû lƯ tan r· (%) 15 12 0 0 23 26 23 12 0 37 25 21 23 18 12 0 54 42 37 35 25 20 10 82 75 56 47 32 38 19 11 20 100 89 73 68 54 45 30 17 12 100 95 75 65 56 47 36 24 100 95 84 65 64 45 36 100 93 82 86 61 48 100 90 100 82 73 30 45 60 120 78 180 100 100 240 80 100 360 Thêi gian tan r· hoµn toµn (ph) 15 26 38 50 95 170 85 175 230 B¶ng 3.9: KÕt qu¶ thÝ nghiƯm tan rà đất chế bị mỏ VL1 đới saprolit Địa điểm Mỏ vật liệu Tên đới Saprolit Số hiÖu mÉu 178 179 169 180 181 159 182 183 143 Độ ẩm đất chế bị (%) 16.7 20.9 25.3 16.4 20.5 25.3 17.0 21.2 25.3 Khèi l−ỵng thĨ tÝch kh« (t/m3) γcCB=0.90γcmax= 1.36 Thêi gian thÝ nghiƯm γcCB=0.95γcmax= 1.43 γcCB=γcmax=1.51 Tû lƯ tan r· (%) 14 11 0 0 29 24 10 0 38 27 21 15 13 0 54 41 35 24 21 16 10 89 81 67 35 32 26 12 20 100 95 82 51 44 38 28 12 100 95 64 53 45 51 20 14 100 80 67 51 68 33 21 60 93 79 54 80 67 28 120 100 84 60 93 78 45 180 92 76 100 96 74 240 100 89 100 90 30 45 360 Thêi gian tan r· hoµn toµn (ph) 100 19 31 42 80 100 190 270 135 220 350 79 Bảng 3.10: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới litoma Địa điểm Tên đới Tuyến tràn xả lũ Litoma Sè hiÖu mÉu 184 185 170 186 187 164 188 189 154 Độ ẩm đất chế bị (%) 13.4 17.5 21.4 13.0 17.8 21.4 12.8 18.0 21.4 Khèi l−ỵng thĨ tÝch kh« (t/m3) γcCB=0.90γcmax= 1.46 Thêi gian thÝ nghiƯm γcCB=0.95γcmax= γcCB=γcmax=1.62 1.54 Tû lƯ tan r· (%) 15 10 10 0 29 26 18 22 15 10 0 37 25 27 39 18 14 0 54 42 38 46 30 26 10 10 86 74 56 59 36 29 21 12 20 100 92 73 68 42 44 30 24 14 100 95 83 66 58 46 38 25 100 96 79 63 58 45 36 100 87 76 78 63 48 120 98 84 100 85 56 180 100 95 90 79 100 100 89 30 45 60 240 360 Thêi gian tan r· hoµn toµn (ph) 100 18 27 45 60 135 200 120 210 310 80 B¶ng 3.11: Kết thí nghiệm tan rà đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới saprolit Địa điểm Tên đới Số hiệu mẫu Độ ẩm đất chế bị (%) Khối lợng thể tích khô (t/m3) Tuyến tràn xả lò Saprolit 190 191 171 192 193 165 194 195 151 13.5 17.7 21.4 13.2 18.0 21.4 12.9 17.9 21.4 γcCB=0.90γcmax= 1.47 Thêi gian thÝ nghiÖm γcCB=0.95γcmax= γcCB=γcmax=1.63 1.55 Tû lƯ tan r· (%) 18 13 13 0 36 29 21 28 25 15 0 47 45 37 39 28 19 0 64 52 45 47 32 28 12 10 86 84 66 59 39 44 25 12 20 100 97 77 68 52 49 32 18 14 100 96 85 66 58 47 38 25 100 97 79 62 68 45 36 60 100 90 78 82 64 53 120 100 85 100 83 68 97 73 100 92 30 45 180 100 240 360 Thêi gian tan r· hoµn toµn (ph) 100 17 26 35 48 100 160 97 195 240 81 120 Møc ®é tan r· (%) 100 80 60 40 20 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) 172 177 173 144 168 174 175 157 176 Hình 3.5: Biểu đồ biểu thị ®é tan r· theo thêi gian cđa ®Êt chÕ bÞ mỏ VL1 đới litoma 120 Mức độ tan r· (%) 100 80 60 40 20 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Thêi gian (phót) 178 183 179 143 169 180 181 159 182 82 Hình 3.6: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị mỏ VL1 ®íi saprolit 120 Møc ®é tan r· (%) 100 80 60 40 20 0 50 100 150 200 250 300 350 Thêi gian (phót) 184 188 185 189 170 154 186 187 164 Hình 3.7: Biểu đồ biểu thị ®é tan r· theo thêi gian cđa ®Êt chÕ bÞ khu tuyến tràn xả lũ đới litoma 83 120 Møc ®é tan r· (%) 100 80 60 40 20 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) 190 194 191 195 171 152 192 193 166 Hình 3.8: Biểu đồ biểu thị độ tan rà theo thời gian đất chế bị khu tuyến tràn xả lũ đới saprolit Từ kết thu ®−ỵc, cã mét sè nhËn xÐt: - Víi cïng mét loại đất, độ ẩm chế bị, chế bị với độ chặt cao thời gian tan rà đất chậm so với mẫu đợc chế bị độ chặt thấp Cụ thể mỏ VL1 đới litoma, WCB= 24.3% cCB tăng tõ 1.40 t/m3 (K=0.90) → 1.47 t/m3 (K=0.95) → 1.55 t/m3 (K=1.00), thời gian tan rà hoàn toàn tăng lªn tõ 38 → 170 → 230 Điều giải thích: đất chế bị với độ chặt cao, làm cho hạt đất xếp chặt khít với hơn, mối liên kết hạt đợc tăng cờng, nớc xâm nhập vào đất chậm dẫn đến thời gian tan rà chậm - Khi chế bị với giá trị khối lợng thể tích khô, mức độ tan tan rà đất tăng lên độ ẩm chế bị giảm Cụ thể mỏ VL1 đới litoma cCB = 1.47 t/m3 (K=0.95) WCB thay đổi từ 15.6% 19.5% 24.3%, thời gian tan rà hoàn toàn đất tăng từ 50 phút 95 phút → 170phót, ë ®íi saprolit, γcCB = 84 1.43 t/m3 (K=0.95) WCB thay đổi từ 16.4% 20.5% 25.3%, thời gian tan rà hoàn toàn đất tăng từ 80 phút 190 phút 270 phút Tại tuyến tràn xả lũ đới litoma cCB = 1.54 t/m3 (K=0.95) WCB thay đổi từ 13.0% → 17.8% → 21.4%, th× thêi gian tan r· hoàn toàn đất tăng từ 60 phút 135 → 200 phót, ë ®íi saprolit, γcCB = 1.55 t/m3 (K=0.95) WCB thay đổi từ 13.2% 18.0% 21.4% thời gian tan rà hoàn toàn đất tăng từ 48 phút 100 phút 160 phút Sở dĩ nh vì: đó, đất có độ ẩm chế bị thấp xuất hiện tợng co ngót, đất trở nên háo nớc mạnh, nên gặp nớc chúng tan rà nhanh - Tại mỏ VL1 mức độ tan rà mẫu chế bị giảm dần theo loại đất đợc lấy đới litoma ®Õn ®íi saprolit, chÕ bÞ ë cïng mét ®é chặt Cụ thể, chế bị với độ chặt K = 1.0: ë ®íi litoma WCB= 24.3%, γcCB = 1.55 t/m3, ë ®íi saprolit WCB= 25.3%, γcCB = 1.51 t/m3, thời gian tan rà hoàn toàn mẫu đất đới litoma 230 phút, đới saprolit 350 phút Tại khu tuyến tràn xả lũ mức độ tan rà mẫu chế bị tăng dần theo loại đất đợc lấy đới litoma đến đới saprolit, chế bị độ chặt Cụ thể, chế bị với độ chặt K = 1.0: ®íi litoma WCB= 21.4%, γcCB = 1.62 t/m3, ë ®íi saprolit WCB= 21.4%, γcCB = 1.63 t/m3, th× thêi gian tan rà hoàn toàn mẫu đất đới litoma 310 phút, đới saprolit 240 phút 3.4 Một số kiến nghị khả sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi làm vật liệu đắp đập xây dựng thủy lợi Với kết nghiên cứu khả đầm chặt đất, tiêu học đất chế bị, nh tính chất đất chế bị nớc đợc nêu trên, thấy rằng: loại đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi thuộc hai đới litoma, đới saprolit nµy hoµn toµn cã thĨ sư dơng lµm vËt liệu đắp đập xây dựng công trình thủy lợi Tuy nhiên, sử dụng cần lu ý số vÊn ®Ị sau: - Lùa chän ®é Èm: ®Êt có tính chất đặc biệt nh đà nêu, để hạn chế đến mức thấp ảnh hởng đặc tính cần chọn độ ẩm đất chế bị thi công cho loại đất lấy mỏ nh sau: Tại mỏ VL1 đới litoma, WCB = 25.3 - 26.3%, ë ®íi saprolit, WCB = 26.3 - 27.3%; Tại khu vực tuyến tràn xả lũ ë ®íi 85 litoma, WCB = 22.4 - 23.4%, ë đới saprolit, WCB = 22.4 - 23.4% Mặt khác, cần phải thấy việc chọn độ ẩm chế bị hợp lý có liên quan đến việc chọn khối lợng thể tích khô đất Một điểm cần lu ý, thay đổi độ ẩm tự nhiên đất theo mùa lớn Vào đầu mùa khô độ ẩm tự nhiên đất gần với độ ẩm cần chế bị, nên thuận lợi cho trình đầm chặt đất Đến cuối mùa khô độ ẩm tự nhiên đất giảm khoảng - 7%, nên công tác gia công độ ẩm phức tạp, tốn đạt đợc độ ẩm chế bị theo yêu cầu Vì thi công cần bố trí thời gian hợp lý để tránh khó khăn phức tạp tốn kinh tế - Lựa chọn khối lợng thể tích khô chế bị: nh đà nói trên, đất có đặc tính bất lợi ảnh hởng đến ổn định công trình, công trình thủy lợi Do đó, việc lựa chọn khối lợng thể tích khô hợp lý có tầm quan trọng đặc biệt Với đặc tính đất chế bị khu vực này, nên chọn cCB = 0.95 cmax công trình đập công trình kênh, mơng Do đất có tính chất đặc biệt nh trơng nở, tan rÃ, co ngót, nên việc lựa chọn độ ẩm chế bị thích hợp khối lợng thể tích khô hợp lý đà hạn chế đợc phát huy tác dụng yếu tố bất lợi Tuy nhiên, cần phải ý đến môi trờng làm việc đất sau đắp để có biện pháp bảo vệ thích hợp Bởi vì: đất sau đắp trùc tiÕp tiÕp xóc víi n−íc vÉn x¶y tan rÃ, nên cần có biện pháp bảo vệ tránh tiếp xúc trực tiếp với nớc; bị phơi khô làm giảm độ ẩm, dễ xảy tợng co ngót gây nứt nẻ, phát sinh khe nứt đất, gây nên thấm nớc, xói ngầm học dẫn đến ổn định thấm cho công trình tích nớc dẫn nớc Giải pháp toàn diện xây dựng hồ chứa nớc khu vực sử dụng kết cấu đập nhiều khối Trong đó, đất tàn tích thuộc đới litoma mỏ VL1 khu vực tuyến tràn xả lũ nên đợc sử dụng làm vật liệu đất đắp khối giữa, có tác dụng chống thấm tốt, đất thuộc đới saprolit mỏ VL1 khu vực tuyến tràn xả lũ nên dùng làm vật liệu đất đắp khối bên ngoà 86 Kết luận v kiến nghị Từ kết nghiên cứu đề tài, rút số kết luận kiến nghị sau đây: Kết luận: - Đất tàn tích, hệ tầng sông Cả (O3- S1 SC3) ph©n bè réng r·i ë khu vùc Ngàn Trơi, huyện Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh Trong nhóm hạt mịn, khoáng vật chủ yếu thạch anh fenspat chiếm từ 35 - 62%, hyđromica chiếm 15 - 25%, montmorilonit chiÕm tõ 13 - 16%, clorit vµ hyđrogolit có hàm lợng gần tơng tự chiếm - 8%, khoáng vật caolinit chiếm < 5% - Đất điều kiện nằm tự nhiên có đặc tính trơng nở, co ngót, tan rà Cụ thể, mỏ VL đới litoma đới saprolit, độ trơng nở tơng đối RN = 4.6 7.2%, thời gian tan rà hoàn toàn từ 350 - 710 phút; khu tuyến tràn xả lũ đới litoma đới saprolit, độ trơng nở tơng đối RN = 4.6 - 6.6%, thêi gian tan r· hoµn toµn tõ 320 - 680 phút - Đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi hoàn toàn có khả sử dụng làm vật liệu đất đắp xây dựng thủy lợi Độ ẩm tốt khối lợng thể tích khô lớn đất chế bị thay đổi theo nơi Cụ thể, sử dụng đất mỏ VL làm vật liệu đắp, đới litoma nên chế bị WCB = 25.3 - 26.3%, γcCB = 0.95γcmax = 1.47 t/m3, ë đới saprolit nên chế bị WCB = 26.3 - 27.3%, cCB = 1.43 t/m3; khu vực tuyến tràn xả lũ, đới litoma nên chế bị WCB = 22.4 - 23.4%, γcCB = 0.95γcmax = 1.54 t/m3, ë ®íi saprolit nên chế bị WCB = 22.4 - 23.4%, cCB = 1.55 t/m3 - Khi sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi cần lu ý: đất chế bị có số tính chất đặc biệt, nh trơng nở, co ngót tan rà Sự thay đổi đặc tính phụ thuộc vào khả đầm chặt đất, hàm lợng hạt sét thành phần khoáng vËt (montmorilonit + hy®romica) chøa ®Êt ë ®iỊu kiƯn chế bị K = 0.95: mỏ VL1 đất ®íi litoma (WCB = 24.3%, γcCB = 1.47 t/m3) cã RN = 8.9%, PN = 0.18 kG/cm2, ®é co ngãt Vk =24.7%, thêi gian tan r· hoµn toµn 170 phót, điều kiện bÃo hoà C = 0.28 kG/cm2, = 16o26’, K = 9.5 x 10-7 cm/s; ®Êt ë ®íi saprolit (WCB = 87 25.3%, γcCB = 1.43 t/m3) cã RN = 18.5%, PN = 0.36 kG/cm2, Vk = 31.7%, thêi gian tan r· hoµn toµn 270 phót, ®iỊu kiƯn b·o hoµ C = 0.29 kG/cm2, ϕ = 16o04’, K = 9.6 x 10-7 cm/s T¹i khu vùc tuyến tràn xả lũ, đất đới litoma (WCB = 21.4%, γcCB = 1.54 t/m3) cã RN = 12.7%, PN = 0.24 kG/cm2, ®é co ngãt Vk = 31.9%, thêi gian tan rà hoàn toàn 200 phút, điều kiện b·o hoµ C = 0.25 kG/cm2, ϕ = 15o50’, K = 8.5 x 10-7 cm/s; ®Êt ë ®íi saprolit (WCB = 21.4%, γcCB = 1.55 t/m3) cã RN = 13.9%, PN = 0.26 kG/cm2, ®é co ngãt Vk = 32.4%, thời gian tan rà hoàn toàn 160 phút, điều kiƯn b·o hoµ C = 0.26 kG/cm2, ϕ = 17o17’, K = 1.8 x 10-6 cm/s KiÕn nghÞ: - Khi sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi làm vật liệu đất đắp xây dựng thủy lợi, cần bố trí thời gian thi công hợp lý, tập trung vào đầu mùa khô Nếu phải kéo dài thời gian thi công, phải có quy trình đắp đập hợp lý - Để giảm thiểu yếu tố bất lợi tính chất đặc biệt (trơng nở, co ngót, tan rÃ) đất gây ra, nên sử dụng ®Êt tµn tÝch thc ®íi litoma má VL1 vµ khu vực tuyến tràn xả lũ làm vật liệu đắp chống thấm khối giữa; đất đới saprolit mỏ VL1 khu vực tuyến tràn nên dùng làm vật liệu đắp khối bên - Khi xây dựng công trình thuỷ lợi khu vực nghiên cứu, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu đầy đủ khối lợng, chất lợng đất đắp Các đặc tính địa chất công tình chúng cần đợc xem xét cách toàn diện biểu nh chất Phải cảnh báo cho đơn vị thiết kế biết đợc hiểm hoạ đặc tính gây cho ổn định công trình Từ đa biện pháp phòng tránh xử lý kịp thời tiết kiệm cho công trình 88 Ti liệu tham khảo chủ yếu Phạm Văn An (1995), Vỏ phong hoá nhiệt đới ẩm Việt Nam đánh giá tiềm khoáng sản có liền quan, Chơng trình KT - 01, đề tài KT - 01 06, Hà Nội Phạm Văn Cơ (1981), Đất phong hoá khả sử dụng chúng làm vật liệu đắp đập, Luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Hà Nội Phạm Văn Cơ (1994), Một số đặc trng đất pha tàn tích đất tàn tích, Hội thảo khoa học sử dụng đất đắp đập miền Trung, Bộ Thuỷ lợi, Nha Trang Nguyễn Hữu Nhân (1978), Các tính chất đất phong hoá, Báo cáo khoa học Hội nghị khoa học trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Ngô Minh Huấn (1999), Đất đặc biệt khảo sát thiết kế thuỷ lợi, Báo cáo Hội nghị khoa học ĐCCT môi trờng Việt Nam, TP Hồ Chí Minh Lê Xuân Roanh (2002), Xây dựng đập đất vùng miền Trung với đất có tính chất lý đặc biệt, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trờng Đại học Thuỷ lợi, Hà Nội Phạm Văn Tỵ (1978) Sự hình thành tính chất đất phong vùng trung du, Báo cáo hội thảo khoa học Viện khoa học kỹ thuật xây dựng, Hà Nội Đỗ Minh Toàn (2003), Giáo trình đất đá xây dựng, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Đỗ Minh Toàn (2004), Sự hình thành đặc tính địa chất công trình đất, dùng cho học viên cao học ngành Địa chất công trình, Trờng Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội 10 Lê Quang Thế (2005), Nghiên cứu chọn độ chặt - độ ẩm ban đầu hợp lý đất đắp công nghệ đầm nén thích hợp để nâng cao ổn định đập đất điều kiệnMiền Nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Trờng Đại học Thuỷ Lợi, Hà Nội 11 Trần Thị Thanh (1994), Đặc điểm trơng nở đất loại sét số biện pháp sử dụng đất có tính trơng nở để đắp đập, Hội thảo khoa học Sử dụng đất đắp đập miền Trung, Bộ Thủy lợi, Nha Trang 89 12 Nguyễn Đình Trọng (1994), Đất đắp đập miền Trung - Những vấn đề khoa học cần thảo luận hội thảo này, Hội thảo khoa học Sử dụng đất đắp đập miền Trung, Bộ Thủy lợi, Nha Trang 13 Vũ Đình Dẫn (2006), Nghiên cứu đánh giá ảnh hởng vật liệu đất đắp đến ổn định đập Cà Giây tỉnh Bình Thuận đề xuất biện pháp xử lý, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 14 Dơng Đình Hùng (2001), Khả sử dụng đất loại sét có nguồn gốc tàn tích phong hoá từ đá granit đá phiến biotit phân bố khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng làm vật liệu đắp đờng, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 15 Bùi Thanh Tùng (2003), Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình đất sét pha nguồn gốc sông biển, hệ tầng Trảng Bom (am QI3tb) khu vực Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận khả sử dụng làm vật liệu đất đắp xây dựng thuỷ lợi, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 16 Tiêu chuẩn xây dựng (1979), Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình: TCXD - 45 - 78, Bộ Xây Dựng, Hà Nội 17 Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 115-2000, Thành phần, nội dung khối lợng khảo sát địa chất giai đoạn lập dự án thiết kế công trình thủy lợi, Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, Hà Nội Tổng công ty T vấn xây dựng thuỷ lợi Việt Nam - CTCP (2009), Báo cáo địa chất công trình phụ lục kèm theo N0 590Đ-ĐC-ĐM-BC01 (Giai đoạn TKKT-BVTC), Hà Nội 18 19 V Đ Lômtađze (1978), Địa chất công trình - Thạch luận công trình, dịch tiếng Việt, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 20 V Đ Lômtađze (1978), Phơng pháp nghiên cứu tính chất lý đất đá phòng thí nghiệm, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 21 V Đ Lômtađze (1982), Địa chất công trình - Địa chất động lực công trình, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 22 V.M Fridland (1973), Đất vỏ phong hoá nhiệt đới ẩm, dịch tiếng Việt Lê Thành Bá, Nhà xuất khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi 90 91 ... đất tàn tích nghiên cứu sử dụng làm vật liệu xây dựng; - Chơng 2: Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi; - Chơng 3: Đánh giá khả sử dụng đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi làm. .. vật liệu xây dựng 11 Chơng - Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích khu vực Ngàn Trơi 26 2.1 Đặc điểm thành tạo địa chất trớc Đệ Tứ 26 2.2 Đặc tính địa chất công trình đất tàn tích khu vực Ngàn. .. - Địa chất - Trần Văn Quý Nghiên cứu đặc tính địa chất công trình v khả sử dụng lm vật liệu đắp đập đất tn tích hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc3) khu vực Ngn Trơi, Vũ Quang, H Tĩnh Chuyên ngành: