ThS. Nguyễn Thị Thanh Hương
Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Xây dựng Email: huongkxd@yahoo.com ĐT: 0983695880
Ngày nhận bài: 04/05/2017 Ngày sửa bài: 15/05/2017 Ngày duyệt đăng: 22/10/2019
1. Đặt vấn đề
Castơ là một hiện tượng địa chất, là sản phẩm của nhiều hoạt động địa chất như của dòng chảy ngầm và dòng chảy mặt trên các đá dễ hòa tan như đá vôi CaCO3, dolomit CaMg(CO3)2, thạch cao CaSO4 và Halit (đá muối NaCl) kết hợp với hoạt động nâng hạ kiến tạo vỏ trái đất để tạo thành các hang động. Cơ chế hình thành castơ trên đá carbonat là hòa tan kết tủa theo phản ứng thuận nghịch:
H2C03+CaC03 → Ca(HC03)2 → CaC03 ↓ + H20 + C02 ↑
Trong đó H2C03 được hình thành từ CO2 trong tự nhiên, chủ yếu trong khí quyển cùng với nước và phân ly trong nước theo phản ứng:
H20+C02 →H2C03 → H+ + HC03-
Quá trình phản ứng diễn ra theo hai chiều thuận nghịch phụ thuộc vào tương quan hàm lượng C02 và CaC03 kết tủa. Nếu CaC03 tăng quá nồng độ bão hòa phản ứng sẽ diễn ra chiều ngược lại. Do đó, nước không vận động quá trình hòa tan sẽ dừng lại castơ không phát triển. Nồng độ bão hòa phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, áp suất môi trường. Sự hòa tan kết tủa các đá diễn ra theo thời gian địa chất, trong quãng thời gian đó nó luôn bị chi phối bởi các hoạt động khác làm thay đổi các điều kiện hòa tan.
Do đặc điểm hinh thành castơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên trong tự nhiên có nhiều dạng castơ rất khác nhau, với chiều sâu và quy mô phân bố đa dạng. Thực tế, nhiều công trình xây dựng trên nền castơ từ vài trăm năm trước đây nay vẫn tồn tại, bên cạnh đó nhiều công trình phải xây dựng với chi phí tốn kém để xử lý nền castơ như Bỉm sơn, Tam điệp, hoặc gần đây xuất hiện các hố sụt lớn ở Ký Phú Đại Từ Thái Nguyên, Quốc Oai Hà Nội, Cẩm Phả Quảng Ninh. Do đó, cần phải tìm hiểu và đưa ra những giải pháp nền móng hợp lý cho công trình xây dựng trên nền castơ.