Bài viết trình bày phân tích các đặc điểm cơ lý và đặc điểm thế nằm của sét than hệ tầng Sông Bôi ở Hòa Bình đối với mất ổn định mái dốc, làm cơ sở đề xuất các giải pháp khắc phục tình trạng mất ổn định của sét than trên sườn núi ở khu Hòa Bình. Mời các bạn cùng tham khảo!
MẤT ỔN ĐỊNH CỦA SÉT THAN HỆ TẦNG SÔNG BÔI TRÊN SƯỜN DỐC VÙNG HÕA BÌNH CHU TUẤN VŨ* Instability of coal clay of Song Boi formation on slopes in Hoa Binh area Abstract: The article presents the analysis of the mechanical and physical characteristics and the lying position characteristics of the coal clay of the Song Boi formation in Hoa Binh for the slope instability, as a basis for proposing solutions to overcome the instability of the coal clay on the slopes in Hoa Binh area Keywords: Instability of coal clay on slopes GIỚI THIỆU CHUNG * Theo tờ đồ địa chất tỷ lệ 1: 50.000 Tổng cục địa chất khoáng sản Việt Nam liên đoàn đồ thành lập, sét than hệ tầng Sông Bôi phân bố phổ biển Huyện thuộc tỉnh Hịa Bình nhƣ: Kim bơi, Kỳ Sơn, Lƣơng Sơn số xã tiếp giáp với chúng thuộc thành phố Hà Nội Trong hệ tầng Sông bôi khu vực này, có thành phân đặc trƣng sét than phân bố phức tạp bị bao phủ đá sét bột kết vỏ phong hóa chúng Thành phần sét than hệ tầng lộ ta luy đƣờng đào mái dốc cơng trình khai đào Gần đây, hoạt đơng sạt gạt bề măt địa hình để phát triển dự án, xuất ngày nhiều điểm lộ sét than ta luy Hiện đạng xẩy tƣợng trƣợt lở với quy mô lớn ngày lớn theo thời gian, đơi diện tích xuất lộ sét than chiếm phần diện tích mái dốc Điểm đáng ý trình hình thành ổn định trƣợt mái dốc thƣờng bắt đầu tạo thành hang hốc mái ta luy (hình 1) trƣợt lở khối sét than, theo hình thành mặt trƣợt có quy luật biến đổi theo thời gian, nên khơng thể tính tốn kiểm tra ổn định đơn giản lý thuyết cung tròn theo mặt * Đ i học Kiến trúc Hà Nội Km 10, Đ ng Nguyễn Trãi, Quận Thanh Xuân, thành phố Hà Nội, Việt Nam ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 phẳng, gẫy khúc đơn giản Điều đó, đặt vấn đề xem xét vai trị tính chất lý nằm sét than hệ tầng Sông Bôi ổn định trƣợt lở sƣờn dốc để có giải pháp ổn định mái dốc hợp lý Hình 1: Các hang hốc tr n mái tr t lở c c s t than ĐĂC ĐIỂM PHÂN BỐ THẾ NẰM VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA SÉT THAN HỆ TẦNG SƠNG BƠI Ở HÕA BÌNH 2.1 Đặc điểm phân bố nằm Năm 1965, Đovjikov nnk tờ đồ địa chất miền bắc Việt Nam, tỷ lệ 1:500.000 xác định thành tạo có tuổiTrias - muộn, 41 nguồn gốc biển nằm không chỉnh hợp hệ tầng Đồng Giao (T2đg) tuổi Anisi Sông Bôi nhiều nơi khác đất đá hệ tầng Sông Bôi(T2-3sb) Năm 1998,Vũ Khúc công bố kết phân chia hệ tầng đƣợc chia làm phụ hệ tầng: Phụ hệ tầng (T2-3sb3): có chiều dày 300m, thành phần đất đá chủ yếu cát kết, bột kết phân dải, đá phiến sét màu xámđen, phong hoá màu loang lổ, chứa hoá đá: Halobiacommata Bitt HalobiaaustriacaMojs Phụ hệ tầng (T2-3sb2): có chiều dày 300m, gồm đá phiến sét vơi, bột kết vôi phân dải, cát kết vôi, đá vôi, chứa hoá đá: Daonella cf cassianaMojs Phụ hệ tầng dƣới (T2-3sb1): có chiều dày 250m, đất đá cátkết, bột kết phân dải, đá phiến sét màu xám, có chứa hoá đá: Halobia sp indet Theo kết khảo sát thực địa (hình 2) tờ đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 sét than hệ tầng Sơng Bơi có cấu tạo phân lớp dày, xen kẹp với lớp đá bột sét kết mỏng tạo thành nhịp Đăc biệt chúng có mặt phổ biến vùng phay phá hoạt động đứt gẫy nên, chúng thƣờng bị vị mầu uốn nếp nứt nẻ 2.2 Tính chất lý Kết khoan khảo sát địa chất cơng trình dự án xây dựng cho thấy sét than xám đen phân nhịp, thƣờng bị dập vỡ nứt nẻ mạnh thể tiêu TCR= 0%-5%, RQD=0%, giá trị SPT lớn thƣờng N>50 Hình 2: Tính phân lớp nứt nẻ cúa s t than Theo kết thí nghiệm phịng cho phần sét than bị phong hoa dự án xây dựng khu nghỉ dƣỡng Lâm Sơn thuộc hun Lƣơng Sơn Hịa Bình, cho thấy: phần sét than bị phong hóa vỡ vụn bở rời nhƣng có khả ổn định cao nhiều so với nhiều loại đất yếu thông thƣờng, thể tiêu cƣờng độ kháng nén mô đun tổng biến dạng (bảng 1) Điểm đáng ý liên quan đến khả ổn định sét than tính chất tác dụng với nƣớc, thể thời gian tan rã hồn tồn hệ số hóa mềm K bảng Bảng 1: Chỉ ti ucơ lý Sét than hệ tầng Sơng Bơi dự án Lâm Sơn Hịa Bình TT 42 Chỉ tiêu Kýhiệu Đơnvị Giátrị Tỷ trọng s g/cm3 2,73 Khối lƣợng thể tích tự nhiên bh g/cm3 1,8 Khối lƣợng thể tích bão hịa bh g/cm3 2,1 Mô đun tổng biến dạng E0 kG/cm2 >150 Cƣờng độ kháng nén trục q kG/cm Hệ số hóa mềm K % 10 Thời gian tan rã t h (giờ) 5m Nhƣ vậy, trƣờng hợp mái dốc thẳng đứng, chiều cao ổn định mái từ m giảm xuống dƣới m sau bị thấm nƣớc Nếu xét thêm tác động dỏng thấm thủy động nƣớc mƣa thấm xuống đất đá phía thấm xuống chiều cao mái dốc ổn định thấp - Trƣờng hợp mái dốc nằm nghiêng, lúc áp dụng (1) chiều cao ổn định mái lớn so với trƣờng hợp mái thẳng ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 đứng Tuy nhiên mái dốc nằm nghiêng điều kiện thấm nƣớc vào sét than phía thuận lợi khối lƣờng thể tích lớn mức độ ta rã mạnh đó, ổn định sƣ dich chuyển không liên tục dòng chất lỏng chứa đất đá nhƣ chiều cao ổn định thấp Thực tế quan sát thấy mái dốc nhƣ ổn định thƣờng có biểu chảy dịng chất lỏng Tóm lại, ổn định sƣờn dốc có tồn sét than hệ tầng Sông Bôi thƣờng liên quan đến yếu tố sét than có điều kiện tác dụng với nƣớc, bao gồm: yêu tố khách quan gián tiếp hoạt động kiến tạo mạnh mẽ tạo đới nứt nẻ để nƣớc mƣa nƣớc mặt thấm sâu vào bên trong, yếu tổ chủ quan hoạt đồng san gạt xây dựng cơng trình làm xuất lộ sét than mặt ta luy yếu tố khách quan trực tiếp quan trọng mang tính định lƣợng mƣa nhƣ thời gian mƣa ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH MÁI TA LUY CĨ TỒN TẠI SÉT THAN HỆ TẦNG SƠNG BƠI Nhƣ phân tích đăc điểm ngun nhân ổn định sƣờn dốc có xuất lộ sét than hội tụ yếu tố mƣa yếu tố xuất lộ sét than bề mặt sƣờn dốc Do đó, giải pháp ổn định cho mái dốc có ngun tắc chung khơng cho sét than có điều kiện tiếp xúc với nƣớc mƣa, xây dựng hệ thống thu nƣớc hợp lý ƣu tiên hàng đầu, đồng thời kết hợp với biện pháp cơng trình để chống tiếp xúc với nƣớc mƣa Nhƣ vậy, để lựa chọn giải pháp hợp lý, có giải pháp đƣợc đề xuất đƣợc áp dụng cho loại mái dốc phân biệt độ cao quy mô phân bố lớp sét than nhƣ sau: Loại mái ta luy có sét than xuất lộ chân dốc h < 2m, quy mô phân bố sét than nhỏ giải pháp ƣu tiên cắt hạ mái, cắt hạ mái nhƣ trƣờng hợp sét than 43 phân bố diện rộng chọn giải pháp thay lớp sét thạn bẳng đất đá đƣợc đầm chặt, sau giải pháp dựng tƣờng chắn Loại mái ta luy có sét than xuất lộ chân dốc 2m 4m, giải pháp đƣợc lựa chọn tùy thuộc vào phân bố đá gốc Nếu đá gốc nằm khơng sâu với bề mặt mái áp dụng giải pháp đinh đất Nếu đá gốc, hay đới ổn định nằm sâu giả pháp neo không hiệu áp dụng giải pháp sử dụng kết cấu treo chống ổn định sƣờn dốc Đặc biêt, với sƣờn dốc xây dựng nhà dân dụng giải pháp sử dụng kết cấu treo chống cho phép mang lại hiệu cho loại mái dốc mào Bởi vì, kết cấu treo chống ổn định sƣờn dốc kết kết câu có làm việc đồng thời hệ dầm, vách cọc khoan nhồi bê tông vào đá , tất đƣợc liên kết ngàm với nhau, sử dụng cọc khoan nhồi móng nhà KẾT LUẬN Từ việc phân tích đặc điểm nằm, thành phần tính chất lý nhƣ xem xét tính tốn khả ổn định sét than hệ tầng Sông Bôi sƣờn dốc tỉnh Hịa Bình, rút số kết luận cho việc thiết kê giải pháp ổn định sƣờn dốc nhƣ sau: - Hình dạng khối trƣợt mặt trƣợt khối trƣợt sét than Sông bôi phức tạp khó dự Ng 44 đốn Do đó, áp dụng giải pháp đinh đất hiệu - Tính chất đặc biệt sét than tác dụng với nƣớc làm cho khối sét than từ khả ổn định sƣờn dốc cao thành khả ổn định thấp, kho gặp nƣớc Do đó, giải pháp ổn định sƣờn dốc ngằn cản thâm nhập nƣớc mƣa nƣớc mặt vào - Có nhiều lựa chọn biện pháp để ổn định sét than sƣờn dôc, nhƣng hiệu kết hợp nhiều biện pháp, có biện pháp sử dụng kết cấu treo chống ổn định sƣờn dốc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:50.000 Lƣơng Sơn Hịa Bình, NXB Tổng cục địa chất Việt Nam [2] Trần Thƣợng Bình [4] N.A Xƣtovich.(1983), “Cơ học đất”, dịch tiếng Nga NXB Nông nghiệp [5] R Whitlow (1997), “Cơ học đất”, NXB Giáo dục [6] K.Széchy, L Varga (1978), “ Foundation engineering”, Akadémiai Kiadó Budapest, < Tiếng Anh> i phản biện: PGS,TS TRẦN THƢƠNG BÌNH ĐỊA KỸ THUẬT SỐ - 2021 ... khả ổn định sét than hệ tầng Sông Bôi sƣờn dốc tỉnh Hịa Bình, rút số kết luận cho việc thiết kê giải pháp ổn định sƣờn dốc nhƣ sau: - Hình dạng khối trƣợt mặt trƣợt khối trƣợt sét than Sông bôi. .. chỉnh hợp hệ tầng Đồng Giao (T2đg) tuổi Anisi Sông Bôi nhiều nơi khác đất đá hệ tầng Sông Bôi( T2-3sb) Năm 1998,Vũ Khúc công bố kết phân chia hệ tầng đƣợc chia làm phụ hệ tầng: Phụ hệ tầng (T2-3sb3):... điểm nguyên nhân ổn định sƣờn dốc có xuất lộ sét than hội tụ yếu tố mƣa yếu tố xuất lộ sét than bề mặt sƣờn dốc Do đó, giải pháp ổn định cho mái dốc có ngun tắc chung khơng cho sét than có điều kiện