Bài giảng Địa chất công trình Chương 2.3

Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Địa kỹ thuật Bài giảng mơn học Địa chất cơng trình Chương CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NGOẠI SINH Giảng viên: Dr.-Ing Nguyễn Quang Tuấn BÀI KARST Hiện tượng Các-xtơ Nội dung: Khái niệm Các-xtơ (Karst) Điều kiện phát sinh, phát triển Các-xtơ Các dạng hình thái Các-xtơ Các nhân tố thúc đẩy trình Các-xtơ Ảnh hưởng Các-xtơ biện pháp xử lý Khái niệm: Các-xtơ tượng nước mặt, nước đất hoà tan, rửa lũa đá, tạo hình thái địa hình mặt (các khe rãnh, hố sụt, đá tai mèo…) hình thái ngầm (các hang, động ngầm, nhũ đá hang động…) (Các-xtơ thường xảy đá vôi, đá dolomite, thạch cao…) Phản ứng hóa học tượng tơ đá vôi CaCO3 + H2O+CO2  Ca(HCO3)2 tạo măng đá, nhũ đá  Kết tủa  Hoà tan Tạo khe rãnh, hang Điều kiện phát sinh, phát triển Karst  Đối với đá: - Đá có tính hồ tan: Các đá có thành phần khống vật sunfat, cabonat, halogen… - Đá có tính thấm nước mạnh: đá tính nứt nẻ, khe nứt liên thơng với  Đối với nước: - Nước có khả hịa tan: nước có tính axit (khi chứa CO2 axit khác); - Nước luôn vận động 3 Các dạng hình thái Karst Karst mặt: – Đá tai mèo rừng đá tai mèo – Mương, khe, rãnh – Hố sụt karst, phễu karst… – Hố trũng, thung lũng, cánh đồng Karst Karst ngầm: – Hang, động – Sông, suối ngầm – Các nhũ đá, măng đá hang động Các hình thái tơ Suối chảy ngầm Sông Hố sụt Mạch nước Thung lũng tơ Thung lũng các-xtơ Hố sụt các-xtơ Hang ngầm Mực nước ngầm Một số hình thái tơ Sự phát triển hình thái Karst ngầm – Các đới các-xtơ ngầm Mực nước mùa mưa Mực nước mùa khô Đới nước vận động thẳng đứng  Các xtơ phát triển chủ yếu thẳng đứng Đới nước vận động hỗn hợp  Các xtơ phát triển theo phương, hình thái phức tạp Đới nước vận động nằm ngang  Các xtơ phát triển theo phương ngang Đới ngừng trệ  Các xtơ không phát triển Các nhân tố ảnh hưởng trình Karst Cấu trúc địa chất  Hệ thống khe nứt  Thế nằm lớp đá  Sự nâng lên hạ xuống mặt đất  Bề dày lớp đá hòa tan  Các lớp đá nằm lớp đá phát triển karst Địa hình: vị trí địa hình độ dốc địa hình Khí tượng thủy văn: lượng mưa, nước mặt, nhiệt độ, độ ẩm Sự dao động mực nước ngầm Các nhân tố khác: sinh vật, hoạt động người… Xem chi tiết ảnh hưởng yếu tố giáo trình Ảnh hưởng Các-xtơ biện pháp xử lý a/ Ảnh hưởng Các-xtơ – – – – – Làm biến dạng, sụt cơng trình; Gây lún khơng cho cơng trình; Làm rút nước mặt; Làm rò rỉ, gây nước hồ chứa; Nước chảy vào hố móng, cơng trình XD, mỏ Các vấn đề xây dựng khu vực có tượng hình thái Các-xtơ ???? Hố sụt Vách đá ngầm Mỏm đá ngầm Đá mồ côi Đất phủ Đá vôi Hang b/ Biện pháp xử lý – Khống chế nước: xây hệ thống thoát nước mặt, ngăn cách nước tác dụng với đá, trét bịt khe nứt, lấp phễu, hố sụt, tránh hạ thấp mực nước ngầm – Làm đê quai cách ly nước hồ chứa khỏi hệ thống hang động – Phụt xi măng vào đá có khả bị hịa tan để bịt khe nứt; gia cố đất đá xung quanh cơng trình – Làm chống thấm cho cơng trình đập, bảo vệ hố móng cơng trình ngầm – Làm đê quai, giếng vây ngăn nước hồ chứa với khu vực hang các-xtơ để chống nước hồ chứa – Chọn giải pháp kết cấu móng: làm đệm đá dăm, bê tơng đáy móng cơng trình Xây móng trụ sâu, làm móng cọc xuyên qua hang các-xtơ Khoan bịt lấp hang các-xtơ Các giải pháp phòng chống nước hồ chứa Một số giải pháp xử lý cơng trình có Karst Đầm chặt tầng mặt Khoan bề phủ bề mặt mỏm đá Khoan làm chặt Khoan bịt lỗ hổng Làm móng bản, móng băng Đổ đá vữa lấp hang Làm móng cọc Khoan khe rãnh Nguồn: https://oxfordre.com/naturalhazardscience/view/10.1093/acrefore/9780199389407.001.0001/acrefore-9780199389407-e-40 Móng cho karst 47 Câu hỏi ôn tập Khái niệm Karst? Điều kiện phát sinh, phát triển Karst? Các hình thái Karst? Vẽ hình minh họa? Trình bày nhân tố ảnh hưởng đến phát triển Karst? Ảnh hưởng Karst biện pháp xử lý xây dựng cơng trình?  ... hưởng trình Karst Cấu trúc địa chất  Hệ thống khe nứt  Thế nằm lớp đá  Sự nâng lên hạ xuống mặt đất  Bề dày lớp đá hòa tan  Các lớp đá nằm lớp đá phát triển karst Địa hình: vị trí địa hình... Các-xtơ – – – – – Làm biến dạng, sụt cơng trình; Gây lún khơng cho cơng trình; Làm rút nước mặt; Làm rị rỉ, gây nước hồ chứa; Nước chảy vào hố móng, cơng trình XD, mỏ Các vấn đề xây dựng khu vực... có khả bị hòa tan để bịt khe nứt; gia cố đất đá xung quanh cơng trình – Làm chống thấm cho cơng trình đập, bảo vệ hố móng cơng trình ngầm – Làm đê quai, giếng vây ngăn nước hồ chứa với khu vực