CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU
3.2. Đặc điểm thành vật chất (khoáng vật, hóa học, hữu cơ) của đất
3.2.2. Phương pháp và kết quả nghiên cứu
Thành phần vật chất của đất (khoáng vật, hóa học, hữu cơ) góp phần hình thành nên tính chất xây dựng của đất. Để nghiên cứu sử dụng đất cho xây dựng bắt buộc phải nghiên cứu thành phần của đất.
3.2.2.1. Thành phần khoáng vật
Phân tích xác định thành phần khoáng vật (TPKV) được thực hiện tại Trung tâm phân tích thí nghiệm Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam bằng phương pháp Rơnghen nhiễu xạ trên thiết bị phân tích Máy D8 - Advance và Viện Khoa học và Công nghệ Vật liệu gốm (ISTEC-CNR, Faenza, Ý). Kết quả phân
-Hàm lượng các nhóm khoáng vật illit, kaolinit và montmorilonit trong bùn sét đều lớn hơn bùn á sét là do hàm lượng nhóm hạt sét quyết định. Trong đất loại sét, khi hàm lượng nhóm hạt sét trong đất tăng thì hàm lượng nhóm các khoáng vật sét cũng tăng lên.
-Hàm lượng clorit chiếm không cao chỉ từ 4-8%.
-Sự có mặt của nhóm khoáng vật sét montmorilonit chứng tỏ trầm tích mới thành tạo và có thể có liên quan tới môi trường nước lợ [15].
Bảng 3.3. Thành phần khoáng vật của đất TT Khoáng vật 1 Illit 2 Kaolinit 3 Clorit 4 Thạch anh 5 Felspat 6 Gơtit 7 Pyrit 8 Montmorillonit 9 Khoáng vật khác % lư ợn g, H àm
Số liệu phân tích ở bảng 3.3 và hình 3.5 cho thấy: trong phần phân tán mịn chủ yếu là nhóm các khoáng vật sét, phổ biến là illit, kaolinit và clorit; phần phân tán thô chủ yếu là thạch anh. Hàm lượng illit chiếm ưu thế chứng tỏ đất loại sét yếu khu vực có nguồn gốc hỗn hợp tồn tại trong môi trường nước lợ [15].
3.2.2.2. Thành phần hóa học
Phân tích thành phần hóa học được thực hiện tại Viện Địa chất, Hà Nội và Phòng thí nghiệm của Khoa Khoa học trái đất và vật lý - Trường đại học Bách khoa Ferrara (Ý).
Trong các loại đất thí nghiệm gặp chủ yếu là các oxit chính như SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, CaO, MgO, Na2O, K2O. SiO2, Al2O3 là những oxit chiếm tỉ lệ cao trong thành phần hóa học của đất (bảng 3.4, hình 3.6).
Bảng 3.4. Thành phần hóa học của đất STT phân tích 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hình 3.6. Sự thay đổi thành phần hóa học của các đất loại sét yếu
Kết quả phân tích cho thấy: hàm lượng các oxit SiO2, Al2O3 trong đất chiếm tỉ lệ cao, tương đối phù hợp với kết quả phân tích thành phần khoáng vật. Sự có mặt với hàm lượng ô xít các kim loại kiềm, chứng tỏ yếu tố biển trong điều kiện thành tạo đất [15]. Ở mẫu đất sét thuộc hệ tầng Phú Vang, lượng MKN cao hơn hẳn, điều này có thể liên quan đến lượng hữu cơ có trong mẫu thí nghiệm.
Nhìn chung, TPVC thể hiện rất rõ đặc trưng về điều kiện địa hình, khí hậu, chế độ thủy văn - hải văn ở Quảng Trị - Thừa Thiên Huế. Đó cũng chính là yếu tố quyết định sự hình thành TCXD của đất loại sét yếu Holocen ở khu vực này.
3.2.2.3. Vật chất hữu cơ
Hàm lượng hữu cơ được thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật - Khoa kỹ thuật Xây dựng - Phân hiệu Đại học Huế tại Quảng Trị, Trung tâm phân tích thí nghiệm Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Kết quả được trình bày ở bảng 3.5 và hình 3.7.
Bảng 3.5. Hàm lượng hữu cơ trong đất
Thành tạo Hàm lượng, %
Đ
ộ
sâ
u,
m
Hàm lượng hữu cơ (%)
0 2 4 6 8 10 12 0 5 10 15 20 25 30 35 m Đ ộ sâ u, a) Bùn sét b) Bùn á sét Hình 3.7. Sự thay đổi hàm lượng hữu cơ theo chiều sâu đất yếu ambQ21-2
pb
Đất yếu vùng nghiên cứu có chứa vật chất hữu cơ với hàm lượng thay đổi từ 2,26-11,4% và có xu hướng giảm dần theo chiều sâu. Hầu hết các đất đều chứa hữu cơ, đất được xếp ở mức độ “Đất…. chứa hữu cơ” chưa xếp vào đất “Than bùn hóa - Nhóm đất đặc biệt”.
Từ các biểu đồ hình 3.7 cho thấy: theo chiều sâu, lượng chứa hữu cơ giảm.
Kết quả này là phù hợp vì càng xuống sâu, hữu cơ ở mức độ bị phân hủy càng cao.
3.2.2.4. Thành phần hạt:
Thành phần hạt của đất được thí nghiệm phân tích cùng với các
17 và tổng hợp ở bảng 3.6. Bảng 3.6. Thành phần hạt của đất Chú thích: Giá trị thấp ÷ cao / trung bình 63
Từ các kết quả phân tích được trình bày ở phụ lục 17 và bảng 3.6, có thể rút ra nhận xét:
-Hàm lượng nhóm hạt >2mm chiếm tỉ lệ rất thấp, chỉ gặp trong bùn á sét với xấp xỉ 1 đến 3,5%.
-Hàm lượng hạt cát thay đổi trong phạm vi rộng, trong bùn sét 34,69% và trong bùn á sét (44,29%).
-Hàm lượng nhóm hạt bụi trong đất biến đổi phức tạp, không có quy luật, từ 16-18 đến 50 -60% (cụ thể: từ 16,13-60,0% - hệ tầng Phú Vang và 16,15-43,87% - hệ tầng Phú Bài). Sở dĩ như vậy là do ĐB nghiên cứu có chiều rộng hẹp, các loại đất nghiên cứu lại đa nguồn gốc).
-Theo chiều sâu, hàm lượng nhóm hạt cát, hạt bụi và hạt sét không có sự thay đổi rõ rệt (hình 3.8, 3.9).
Nhìn chung, đất loại sét yếu trong vùng nghiên cứu có hàm lượng hạt sét không cao, hàm lượng nhóm hạt cát và bụi chiếm ưu thế hơn phù hợp với quy luật trầm tích
ở vùng ĐB hẹp ven biển, nghiêng dốc về phía biển, có điều kiện môi trường biến đổi nhanh theo phương từ rìa ĐB ra biển. Ở ven rìa ĐB là các sông ngắn, dốc, không có
điều kiện tích tụ sét, còn ở ven biển động lực sóng chiếm vai trò chính nên tích tụ cát là chủ yếu. Tuy nhiên, phần sát biển, do địa hình có các đầm phá chưa được lấp đầy nên thành phần các nhóm hạt biến đổi trong phạm vi khá lớn.
Hình 3.8. Hàm lượng hạt theo chiều sâu đất loại sét yếu Holocen ambQ22-3
pv vùng nghiên cứu
Hình 3.9. Hàm lượng hạt theo chiều sâu đất loại sét yếu Holocen ambQ21-2
pb vùng nghiên cứu
Như vậy, kết quả phân tích thành phần hạt cho thấy: hàm lượng hạt > 2mm trong bùn sét, bùn á sét đều chiếm tỉ lệ rất thấp. Sự chiếm ưu thế hàm lượng các nhóm hạt sét và bụi trong đất bùn sét sẽ làm giảm tính thấm, kéo dài thời gian lún của nền đất đắp.