DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN
Từ kết quả nghiên cứu trên, để phục vụ cơng tác xây dựng cơng trình biển trên nền đất yếu, đề xuất ra một số giải pháp xử lý nền đất yếu trên cơ sở thực tế và tiêu chuẩn Việt Nam.
4.3.1. Phƣơng pháp gia tải trƣớc kết hợp bấc thấm
a. Mục đích, nhiệm vụ
Phƣơng pháp này nhằm làm tăng nhanh thời gian cố kết và cƣờng độ chịu tải của nền đất.
b. Cách tiến hành
Phƣơng pháp này thƣờng sử dụng chất tải bằng cát với tải trọng đất thƣờng bằng hoặc lớn hơn tải trọng cơng trình dự kiến xây dựng. Kết quả quan trắc lún đƣợc tính tốn xác định độ lún cuối cùng theo tiêu chuẩn Việt Nam. Qua đó, cho phép chọn tải trọng và độ lún phù hợp trƣớc khi xây dựng cơng trình. Để thúc đẩy nhanh quá trình cố kết của nền đất, có thể kết hợp với phƣơng pháp bấc thấm.
c. Phạm vi áp dụng
Phƣơng pháp này rất hiệu quả đối với nền đất yếu nhƣ than bùn, bùn sét và sét pha dẻo nhão, cát pha bão hoà nƣớc.
4.3.2. Phƣơng pháp cọc cát
a. Mục đích, nhiệm vụ
Phƣơng pháp này làm cho độ rỗng, độ ẩm của đất nền giảm và góc ma sát trong tăng lên, do đó, sẽ tăng sức chịu tải của nền đất đối với đất yếu. Độ lún và biến dạng khơng đồng đều của đất nền dƣới đáy móng các cơng trình giảm đi đáng kể. Khi dùng cọc cát, trị số môđun biến dạng ở trong cọc cát cũng nhƣ ở vùng đất đƣợc nén chặt xung quanh sẽ giống nhau ở mọi điểm, vì vậy, sự phân bố ứng suất trong nền đất đƣợc nén chặt bằng cọc cát có thể xem nhƣ nền thiên nhiên.
b. Cách tiến hành
Dùng ống cọc thép có đƣờng kính D = 0.2 ÷ 0.6 m (đƣờng kính cọc tùy thuộc vào thiết bị thi cơng) và đƣợc hạ xuống nền bằng búa máy đóng cọc. Sau đó nhồi cát và
đầm chặt từng lớp. Chiều sâu các cọc đƣợc tính tốn xác định theo u cầu về ổn định và lún. Khoảng cách giữa vách các cọc liền kề khơng q 4 lần đƣờng kính của chúng.
c. Phạm vi áp dụng
Cọc cát là phƣơng pháp dùng có hiệu quả để nén chặt các lớp đất yếu có chiều dày lớn (>3 m) nhƣ cát nhỏ, cát bụi rời ở trạng thái bão hòa nƣớc, các loại đất cát có xen kẽ những lớp bùn mỏng, các loại đất dính yếu (sét, sét pha...) cũng nhƣ các loại đất bùn và than bùn.
4.3.3. Phƣơng pháp đệm cát đầm chặt
a. Mục đích, nhiệm vụ
Lớp đệm cát thay thế lớp đất yếu nằm trực tiếp dƣới đáy móng, đệm cát đóng vai trị nhƣ một lớp chịu tải, tiếp thu tải trọng cơng trình tiếp nhận tải trọng cơng trình và truyền tải trọng cho các lớp đất yếu bên dƣới. Giảm đƣợc độ lún và chênh lệch lún của cơng trình vì có sự phân bộ lại ứng suất do tải trọng ngoài gây ra trong nền đất dƣới tầng đệm cát. Tăng nhanh quá trình cố kết của đất nền, khả năng chịu tải của nền và thời gian ổn định về lún cho cơng trình.
b. Cách tiến hành
Tùy theo cao độ thiết kế, đào bỏ một phần lớp đất yếu và thay vào đó bằng cát đầm chặt. Tiến hành đầm chặt lớp đệm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4447: 2012 (Công tác đất – thi công và nghiệm thu).
c. Phạm vi áp dụng
Sử dụng hiệu quả cho các lớp đất yếu ở trạng thái bão hoà nƣớc và chiều dày các lớp đất yếu nhỏ hơn 3m. Không nên sử dụng phƣơng pháp này khi nền đất có mực nƣớc ngầm cao, nƣớc có áp vì sẽ tốn kém về việc hạ mực nƣớc ngầm và đệm cát sẽ kém ổn định.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Trầm tích Đệ tứ ở khu vực bán đảo Đồ Sơn đã xác định đƣợc 5 giai đoạn (03 giai đoạn thuộc Pleistocen, 02 giai đoạn thuộc Holocen) và 09 tập trầm tích. Cụ thể nhƣ sau:
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ (amQ11), nhóm tƣớng aluvi (aQ11) thuộc giai đoạn Pleistocen sớm.
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ (amQ12), nhóm tƣớng aluvi (aQ12) thuộc giai đoạn Pleistocen giữa.
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ (amQ13b) thuộc giai đoạn Pleistocen muộn. - Trầm tích nhóm tƣớng biển (mQ21-2), nhóm tƣớng châu thổ (amQ21-2) thuộc giai đoạn Holocen sớm – giữa.
- Trầm tích nhóm tƣớng biển (mQ23), nhóm tƣớng châu thổ (amQ23) thuộc giai đoạn Holocen muộn.
2. Xác định đƣợc mối tƣơng quan giữa đặc điểm trầm tích Đệ tứ với phân loại đất trong địa chất cơng trình; trong đó, 09 tập trầm tích tƣơng ứng 09 đơn ngun địa chất cơng trình bao gồm các lớp đất loại sét, á sét, cát cụ thể:
- Trầm tích nhóm tƣớng biển mQ23 ứng với lớp bùn sét pha thuộc loại đất có cấp độ yếu (A2).
- Trầm tích nhóm tƣớng tƣớng châu thổ amQ23 tƣơng ứng lớp bùn sét thuộc loại đất có cấp độ rất yếu - yếu (A1 - A2).
- Trầm tích nhóm tƣớng biển mQ21-2 tƣơng ứng lớp sét dẻo chảy thuộc loại đất có cấp độ yếu - tƣơng đối yếu (A2 - A3).
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ amQ21-2 tƣơng ứng lớp sét pha dẻo chảy thuộc loại đất có cấp độ tƣơng đối yếu (A3).
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ amQ13b tƣơng ứng lớp cát chặt thuộc loại đất có cấp độ tƣơng đối yếu (A3).
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ amQ12 tƣơng ứng lớp sét pha dẻo mềm thuộc loại đất có cấp độ tƣơng đối yếu (A3).
- Trầm tích nhóm tƣớng aluvi aQ12 tƣơng ứng lớp cát chặt thuộc loại đất có cấp độ tốt (C).
- Trầm tích nhóm tƣớng châu thổ amQ11 tƣơng ứng lớp sét pha dẻo cứng thuộc loại đất có cấp độ tƣơng đối tốt (B2).
- Trầm tích nhóm tƣớng aluvi aQ11 tƣơng ứng lớp cát chặt - rất chặt thuộc loại đất có cấp độ rất tốt (D).
3. Các vấn đề địa chất cơng trình tại khu vực nghiên cứu đƣợc quan tâm chủ yếu nhƣ sau: Vấn đề lún nền đất, Sức chịu tải nền đất và Thủy văn - Hải văn. Trong các vấn đề trên, vấn đề về lún nền đất có ý nghĩa quan trọng trong xây dựng cơ sở hạ tầng và đã xác định đƣợc độ lún dao động từ 47,30 ÷ 193,34 cm. Đây là cơ sở xây dựng kế hoạch bù lún, dự báo lún khi xây dựng cơ sở hạ tầng đối với cơng trình cảng. Qua đó, đã xác nguyên nhân gây sự cố lún nền đất là do ngồi tải trọng phân bố khơng đề cịn có liên quan trực tiếp đến các thành tạo trầm tích Đệ tứ nhất các lớp đất yếu đƣợc thành tạo bởi trầm tích Holocen.
4. Đề xuất ra một số giải pháp nhằm nâng cao công tác cải tạo nền đất khi xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp với đặc điểm nền đất và điều kiện thực tiễn khi xây dựng các cơng trình cảng biển, nhƣ: (1) Phƣơng pháp gia tải trƣớc kết hợp bấc thấm; (2) Phƣơng pháp cọc cát; (3) Phƣơng pháp đệm cát đầm chặt. Kết quả này góp phần phát triển bền vững cơ sở hạ tầng và phục vụ công tác nghiên cứu lập quy hoạch, sử dụng, quản lý nguồn quỹ đất khai hoang lấn biển trong khu vực nghiên cứu nói riêng và thành phố Hải Phịng nói chung đến năm 2025 tầm nhìn 2050.
KIẾN NGHỊ
1. Để phát triển bền vững cơ sở hạ tầng đối với cơng trình xây dựng nói chung và cơng trình cảng biển khu vực nghiên cứu nói riêng cần đặc biệt quan tâm vấn đề lún theo thời gian dƣới tác dụng của tải trọng động cho từng cơng trình cụ thể.
2. Cần nghiên cứu chi tiết hơn đặc điểm các lớp đất yếu ở khu vực ven bờ đƣợc thành tạo bởi các trầm tích Holocen có độ lún lớn và thời gian cố kết kéo dài.
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
Vũ Văn Lợi, Phạm Nguyễn Hà Vũ, Phạm Văn Quân (2016). “Kết quả áp dụng phương pháp địa chấn nông phân giải cao trong công tác khảo sát địa chất xây dựng tuyến ống cấp nước ra đảo Hòn Dáu (Hải Phịng)”. Tạp chí
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt
1. Lê Đức An (1996). Về dao động mực nước biển ở thềm lục địa ven bờ Việt Nam trong Holocen. Tạp trí các Khoa học về Trái đất. 18/4, tr 365-367.
2. Nguyễn Ngọc Anh (2015). Đặc điểm và tiến hóa thạch động lực các thành tạo
trầm tích tầng mặt vùng biển nơng ven bờ Hải Phòng - Quảng Ninh. Luận án
tiến sỹ địa chất.
3. Nguyễn Biểu và nkk (1999). Trầm tích Holocen hạ ở vùng biển ven bờ Việt Nam (0 - 30m nước). Tuyển tập báo cáo Khoa học cơng nghệ biển tồn quốc
lần thứ IV, tập II, tr 748-754.
4. Nguyễn Biểu và nkk (1999). Cấu trúc địa chất vùng biển Hải Phòng - Quảng
Ninh. Tuyển tập báo cáo Khoa học công nghệ biển toàn quốc lần thứ IV, tập
II, tr 755-766.
5. Nguyễn Địch Dỹ (1979). Bản đồ địa chất kỷ Đệ tứ phần Bắc lãnh thổ Việt Nam, Viện Địa chất, Trung tâm Khoa học tự nhiên & Công nghệ Quốc gia.
6. Nguyễn Địch Dỹ (1979). Ranh giới giữa Pleistocen và Holocen. Những phát
hiện mới về khảo cổ học năm 1979, Hà Nội.
7. Nguyễn Đức Đại và nkk (1996). Báo cáo điều tra địa chất đô thị thành phố Hải Phịng. Lƣu trữ tại Trung tâm thơng tin tƣ liệu Địa chất.
8. Nguyễn Đình Hịe (2006). Giáo trình hướng dẫn thực tập môi trường Đồ Sơn.
Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội.
9. Trần Đình Kiên (2015). Nghiên cứu đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất cơng
trình vùng ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, an ninh - quốc phịng, ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Tạp trí
Khoa học cơng nghệ Việt Nam.
10. Hoàng Ngọc Kỷ (1978). Báo cáo địa chất tờ Hải Phòng - Nam Định tỷ lệ 1:200.000. Viện Thông tin Lƣu trữ và Bảo tàng Địa chất Hà Nội.
11. Hoàng Ngọc Kỷ (2010). Địa chất và Môi trường Đệ tứ Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
12. Dỗn Đình Lâm (2008). Các chu kỳ và thành tạo trầm tích kỷ Đệ Tứ ở Việt Nam. Tạp trí Địa chất, số 305 (3-4).
13. Vũ Văn Lợi (2017). Đặc điểm và quy luật phân bố các thành tạo trầm tích Holocen khu vực ven biển thành phố Hải Phòng phục vụ phát triển cơ sở hạ tầng. Luận án tiến sỹ địa chất.
14. Vũ Văn Lợi (2017). Đặc điểm tướng trầm tích và địa chất cơng trình các thành tạo Holocen khu vực ven biển huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phịng.
Tạp trí các Khoa học về Trái đất, tập 38 (1), tr. 108-117.
15. Vũ Văn Lợi, Phạm Nguyễn Hà Vũ, Phạm Văn Quân (2016). Kết quả áp dụng phương pháp địa chấn nông phân giải cao trong công tác khảo sát địa chất xây dựng tuyến ống cấp nước ra đảo Hịn Dấu (Hải Phịng). Tạp trí Khoa
học ĐHQGHN, tập 32, số 2S, tr. 258-266.
16. Trần Nghi (2001). Đặc điểm tướng đá - cổ địa lý trong Pliocen Đệ tứ thềm lục
địa Việt Nam, Tạp chí các Khoa học về Trái Đất, T. 23(2), Hà Nội, tr. 105-116.
17. Trần Nghi (2010). Trầm tích luận trong địa chất biển và dầu khí, Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 125-226.
18. Trần Nghi, Mai Thanh Tân, Dỗn Đình Lâm và nnk (2000). Tiến hố trầm
tích và cổ địa lí giai đoạn Pliocen-Đệ tứ lãnh thổ và lãnh hải Việt Nam, Tạp
chí Địa chất, (Loạt A), Phụ trƣơng 2000, tr 19-29.
19. Trần Nghi và Ngơ Quang Tồn (1991). Đặc điểm các chu kỳ trầm tích và lịch sử tiến hóa địa chất Đệ tứ của đồng bằng sơng Hồng. Tạp chí Địa chất (số
206-207), tr. 65-69.
20. Trần Nghi, Đinh Xuân Thành và nnk (1996). Đặc điểm trầm tích tầng mặt
và thạch động lực vùng biển ven bờ (0-30m nước) Nga Sơn - Hải Phòng. Lƣu
trữ tại trung tâm địa chất khoáng sản biển - Cục địa chất Việt Nam.
21. Nguyễn Đình Nguyên, Phạm Nguyễn Hà Vũ, Phan Thanh Tùng (2010).
Hiệu quả sử dụng trạm đo địa chấn nông phân giải cao để khảo sát vùng biển nước nơng. Tạp trí Địa chất, A/320, 325.
22. Nguyễn Huy Phƣơng (2005). Thu thập, kiểm chứng các tài liệu đã có, nghiên
cứu bổ sung lập bản đồ phân vùng đất yếu phục vụ cho sự phát triển bền vững thủ đô. TC – ĐT/06-02-3.
23. Đinh Xuân Thành, Trần Nghi, Phạm Nguyễn Hà Vũ, Nguyễn Đình Nguyên, Nguyễn Đình Thái (2014). Địa chấn địa tầng và địa tầng phân tập
Pleistocen muộn - Holocen châu thổ ngầm sơng Mê Cơng. Tạp chí Khoa học
Đại học Quốc gia Hà Nội: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ T30(2S), tr. 130- 142.
24. Trần Đức Thạnh (1999). Địa tầng Holocen và cấu trúc bãi triều ven bờ Hải
Phịng. Tạp trí các Khoa học về Trái đất, số 21 (3), tr. 197-206.
25. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Cẩn, Đặng Đức Nga (2000). Bản chất cấu trúc estuary của vùng cửa sông Bạch Đằng. Tuyển tập Tài nguyên và Môi trƣờng
biển, tập VII, Tr.35-50. NXB. Khoa học và Kỹ thuật.
26. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Hữu Cử, Đinh Văn Huy (1991). Hình thái, cấu
trúc và tiến hóa của các bãi triều lầy ven bờ phía Bắc Việt Nam. Tuyển tập Hội
nghị Khoa học toàn quốc về biển lần thứ III, tr. 273-281.
27. Trần Đức Thạnh và nnk (2005). Đánh giá hiện trạng, dự báo biến động và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên một số vũng vịnh chủ yếu ven bờ Việt Nam. Báo cáo tổng kết đề tài KC. 09-22.
28. Trần Đức Thạnh và nnk (2010). Lập luận chứng khoa học kỹ thuật về mơ hình quản lý tổng hợp và phát triển bền vững dải ven bờ tây vịnh Bắc Bộ. Báo
cáo tổng kết đề tài KC.09-13/06-10.
29. Trần Đức Thạnh và nnk (2011). Điều tra cơ bản và đánh giá tài nguyên vị thế, kỳ quan sinh thái, địa chất vùng biển và các đảo Việt nam. Báo cáo tổng
kết dự án số 14 thuộc đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên – mơi trƣờng biển đến năm 2010, tầm nhìn 2020.
30. Mai Thanh Tân, Lê Văn Dung, Lê Đình Thắng (2008). Hình thái cấu trúc địa chất Pliocen - Đệ Tứ thềm lục địa Việt Nam. Tuyển tập Hội nghị Khoa học
31. Mai Thanh Tân, Phạm Năng Vũ (2010). Phân tích địa chấn địa tầng trầm tích Đệ tứ thềm lục địa miền Trung Việt Nam. Tạp trí Khoa học và Cơng nghệ
biển, số 4. Tr 15-27.
32. Ngơ Quang Tồn (chủ biên) (1993). Địa chất và khống sản thành phố Hải
Phịng. Lƣu trữ địa chất, Hà Nội.
33. Phạm Nguyễn Hà Vũ, Đinh Xuân Thành, Nguyễn Đình Nguyên, Nguyễn Thị Mịn (2015). Seismic reflection characteristics of the Late Quaternary
deposits in the Mekong subaqueous dekta based on new high resolution shaloow seismic data. Journal of Geology. B/42, 35.
34. Phạm Năng Vũ, Nguyễn Trần Tân (2005). Khả năng áp dụng phương pháp
địa chấn nông phân giải cao để nghiên cứu chi tiết mặt cắt địa chất Đệ tứ khu vực biển và đồng bằng Nam Bộ. Lƣu trữ Trung tâm lƣu trữ Địa chất, Hà Nội.
35. R. Whitlow (1999). Cơ học đất, tập 1,2. NXBGD. Tài liệu Tiếng Anh
36. Ayako Funabiki (2012). Holocen delta plain evolution in Nothern Vietnam.
37. Braja M.Das (2016). Foundation Engineering. Cengage Leaning
38. Catuneanu O. (2006). Principles of Sequence Stratigraphy. Elsevier, New
York, 375 pp.
39. Christopher, D. R. E (ed) (1995). Shallow seismic reflection profiles from the
waters of East and Southeast Asia: An intepreation manual and atlas, CCOP.
40. Kazuaki Hori, Susumu Tanabe, Yoshiki Saito, Shigeko Haruyama, Viet Nguyen, Akihisa Kitamura (2004). Delta initiation and Holocene sea-level change: example from the Song Hong (Red river) delta, Vietnam. Sedimentary
Geology 164, 237-249.
41. Susumu Tanabe, Kazuaki Hori, Yoshiki Saitoc, Shigeko Haruyamad, Van Phai Vu, Akihisa Kitamura (2003). Song Hong (Red River) delta evolution related to millennium-scale Holocene sea-level changes. Quaternary Science Reviews 22, 2345-2361.
42. Reading H.G. (ed) (1986). Sedimentary environments and facies. Publ.
PHỤ LỤC
Một số kết quả tính tốn lún nền đất
1. CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN LÚN
Cao độ san lấp
Cao điểm tính lún trên băng ĐVL Chiều dày san lấp
Chiều dày bù lún dự kiến