Điểm đo Kết quả lún lý thuyết (mm)
Kết quả quan trắc
lún sâu (mm) Điều kiện so sánh
QT1 5.4 6.6 Trong 03 tháng
QT2 4.1 5.7 Trong 02 tháng
Nhận xét: Từ kết quả so sánh trên cho thấy rằng: Độ lún từ kết quả tính tốn lún lý
thuyết thấp hơn so với độ lún đo đạc thực tế bằng phương pháp đo lún sâu sử dụng nhện từ. Chênh lệch về độ lún ε1 = 1.2 mm. ε2 = 1.6 mm hay sai số trong khoảng 13% theo sai số trung bình. Điều này có thể giải thích rằng: Trong thực tế, ngoài tải trọng lớp đất đắp thì nền đất tại khu vực quan trắc cịn chịu các tải trọng khác như: tải trọng động do con người gây nên, tải trọng do sự ảnh hưởng của các cơng trình lớn lân cận,... Thật vậy, đối với điểm QT1_Dự án Đại học Văn Hiến, bên cạnh hố khoan quan trắc là chung cư cao tầng cách 40 m về phía Tây, có xe tải ra vào thường xuyên và ghi nhận có rung động nền đất tại thời điểm quan trắc. Phía bắc cách đại lộ Nguyễn Văn Linh 145m với lưu lượng xe lớn, hình 2.14.
Và nếu xem tải trọng động cũng như các tác động cộng hưởng khác ngoài tải trọng đất đắp trong khoảng sai số 13% (sai số trung bình 2 điểm phân tích lún: εtb = 0.13) gây ra độ lún thì độ lún trong khu vực xã Bình Hưng, Phong Phú tuân theo quy luật của biểu đồ log phương trình: y = 3.6303ln(x) + 9.31 tại bề dày lớp đất đắp 2.0 m. Kết quả từ phương pháp tính tốn lún và phương pháp khảo sát hiện trạng được thể hiện trong bảng 3.21. Bảng 3.21: Bảng so sánh các kết quả lún lý thuyết và lún bề mặt Điểm đo TÊN Kết quả lún lý thuyết (cm) Kết quả lún bề mặt (cm) Điều kiện so sánh
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 90 1 QT2 82.48 80.0 Độ lún tổng, bề dày đất đắp 8.0 m 2 PHA 29.07 28.5 Độ lún tổng, bề dày đất đắp 2.5 m 3 PHA 20.88 18.0 Độ lún tổng, bề dày đất đắp 2.0 m 4 Nhóm cơng trình 22.81 26.0 Độ lún trung bình, bề dày đất đắp 1.8 m 5 Nhóm nhà cao tầng 18.89 14.28 Độ lún tổng, bề dày đất đắp 1.8 m 6 Nhóm nhà ở 11.18 9.06 Độ lún trung bình, bề dày đất đắp 1.0 m Biểu đồ so sánh kết quả lún biểu thị như sau:
Biểu đồ 3.8: Biểu đồ so sánh lún kết quả lún lý thuyết và đo lún mặt đất
Nhận xét:
Từ kết quả tính lún lý thuyết và kết quả khảo sát lún bề mặt cho ta thấy rằng:
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 Đ ộ lún ( 10 m m ) Điểm quan trắc
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 91
Ở các nhóm cơng trình khác nhau hay tải trọng tác dụng khác nhau tác dụng lên nền đất thì độ lún cũng thay đổi tương ứng, độ lún hiện trạng trung bình là từ 9.06 đến 26.0cm. Tải trọng tác dụng càng lớn thì độ lún càng lớn và có sự liên hệ giữa độ lún lý thuyết tại các điểm lún cục bộ và độ lún trung bình đo được tại các điểm quan trắc. Theo đó, kết quả so sánh lún tại nhóm nhà ở với bề dày đất đắp 1.0m cho kết quả chênh lệch 21.2 mm. Hay tại nhóm cơng trình với bề dày lớp đất đắp là 1.8m, cho kế quả chênh lệch độ lún là 31.9 mm. Đối với điểm khảo sát tại đúng vị trí tính tốn lún lý thuyết cho kết quả tương đối chính xác với độ chênh lệch 4.3 mm. Phần trăm sai số nằm trong khoảng 5% cho thấy độ tương quan rất lớn giữa hai phương pháp đo lún.
3.6. Dự báo khả năng lún trong khu vực nghiên cứu
Với tốc độ đơ thị hóa rất nhanh tại khu vực Nam Sài Gịn và diện tích xây dựng vẫn cịn khá lớn, đặc biệt là phía Nam và Tây Nam khu vực nghiên cứu (Xã Phong Phú, xã Bình Hưng, xã Nhơn Đức, xã Phước Lộc, một phần xã Phước Kiển), và quy hoạch cao độ nền đến năm 2025 tại khu vực này là + 2.0m thì khả năng lún trên diện rộng là điều khó tránh khỏi. Nếu như khơng có các biện pháp cảnh báo sớm hoặc phương án xử lý nền, bù lún,... thích hợp thì độ lún có thể đạt từ 21 – 25cm đến năm 2025. Và đối với những cơng trình cần san lấp nền với chiều dày lớn: 5m thì độ lún có thể đạt 60.0 cm. Hoặc tại chiều dày 8.0m thì độ lún có thể đạt 90.0 cm vào năm 2025. Với mức độ lún như vậy thì dẫn đến việc phá hỏng kết cấu cơng trình, mất an toàn, cũng như mỹ quan,... thiệt hại mang đến là rất lớn, nhất là trong trường hợp xảy ra trên diện rộng.
Từ sự đồng nhất của lớp đất yếu và kết hợp với quy hoạch cao độ xây dựng khống chế có thể đưa ra các dự báo về độ lún trong khu vực nghiên cứu như sau:
- Với cao độ khống chế Hkc ≥ 2.0 m thì đến năm 2020 độ lún sẽ đạt từ 15.63 đến 21.62 cm. Đến năm 2025, độ lún có thể đạt từ: 17.42 đến 21.74 cm.
- Với cao độ khống chế Hkc ≥ 2.5 m thì đến năm 2020 độ lún sẽ đạt từ 18.83 đến 27.88 cm. Đến năm 2025, độ lún có thể đạt từ: 21.45 đến 28.13 cm.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 92
Tóm lại:
Với việc thu thập, xử lý bộ dữ liệu từ kết quả khảo sát địa chất gồm 100 hố khoan tại các cơng trình và kết quả nghiên cứu lún trong khu vực cho thấy rằng: Khu vực nghiên cứu có tầng bùn sét xám xanh đen trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm là khá dày, trung bình là: 20.5m (tại bề dày có SPT < 5). Ngồi ra, với cùng thời gian hình thành ở tuổi Holocene và sự đồng nhất về vật liệu bùn sét nhão, xen lẫn thực vật làm cho nền địa chất yếu khá đồng nhất. Chính sự đồng nhất này làm cho mặt cắt địa chất không thay đổi lớn. Xem xét 4 mặt cắt theo tuyến đặc trưng cho thấy, cấu trúc địa chất có xu hướng thay đổi bề dày lớn dần theo hướng từ Đông Sang Tây, từ Bắc vào Nam. Việc bề dày tầng đất yếu tuổi Holocene lớn và có cấu tạo khá đồng nhất đã gây ra độ lún lớn trong khu vực khi có tải trọng tác dụng. Độ lún này hầu như thay đổi không đáng kể tại các khu vực có nền địa chất đồng nhất ở những cấp tải trọng tương ứng. Qua những kết quả tính tốn lún lý thuyết và so sánh, đối chiếu với các phương pháp quan trắc lún sâu, khảo sát lún bề mặt, cho ta thấy rằng tại những vùng có đặc điểm địa chất khơng thay đổi nhiều có thể sử dụng đồ thị lún theo thời gian ở những cấp tải trọng khác nhau, tại một số khu vực đặc trưng để làm cơ sở dự báo độ lún. Tuy nhiên, trong phạm vi đề tài chỉ tập trung vào tải trọng do quá trình san lấp, đắp đất gây nên và chưa có những đánh giá vào các dạng tải trọng biến thiên lớn như tải trọng động hay những tải trọng mang tính chất cộng hưởng phức tạp,...
Từ việc khảo sát thực tế 20 điểm với 3 nhóm cơng trình chính cho kết quả độ lún hiện trạng trung bình từ 9.06 cm đến 26.0 cm. Độ lún trong khu vực nghiên cứu so với quy hoạch cao độ khống chế 2.0m có thể đạt từ: 17.42 đến 21.74 cm vào năm 2025. Và độ lún có thể đạt từ: 21.45 đến 28.13 cm với cao độ khống chế 2.5m.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN
Khu vực Nam Sài Gịn có nền đất yếu tuổi Holocene khá dày và đồng nhất, lớp bùn sét xám đen và xanh đen trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm có độ dày trung bình là 20.5m. Với cấu trúc nền đất yếu đặc trưng và sự phát triển đơ thị hóa trong khu vực ngày càng nhanh đã gây ra rất nhiều vấn đề về địa chất trong đó có hiện tượng lún. Với tập dữ liệu bao gồm 100 hố khoan địa chất cơng trình được thu thập, qua phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu, tác giả đã chọn ra các khu vực có nền địa chất tương đối đồng nhất và xây dựng mặt cắt địa chất đặc trưng qua các khu vực đó. Mặt cắt địa chất đặc trưng theo 04 tuyến cho kết quả tương đối về sự đồng nhất của lớp đất bùn sét yếu tuổi Holocene, tuy nhiên, cũng có một số thay đổi về bề dày và độ chặt của nền đất yếu dần theo hướng từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam.
Phương pháp tính tốn lún lý thuyết và các phương pháp quan trắc lún sâu, phương pháp khảo sát lún bề mặt cho kết quả khá tương đồng và biểu thị được độ lún của từng khu vực theo các cấp tải trọng khác nhau. Tuy nhiên, kết quả tính lún lý thuyết hầu hết nhỏ hơn so với độ lún thực tế ghi nhận được. Khoảng sai số < 15% giữa kết quả lún lý thuyết và kết quả quan trắc sâu; và khoảng sai số < 5% giữa kết quả lún lý thuyết và kết quả khảo sát bề mặt.
Từ việc khảo sát thực tế 20 điểm với 3 nhóm cơng trình chính cho kết quả độ lún hiện trạng trung bình từ 9.06 cm đến 26.0 cm.Và với sự đồng nhất của lớp đất yếu so với với quy hoạch cao độ xây dựng khống chế có thể đưa ra các dự báo về độ lún trong khu vực nghiên cứu như sau:
- Với cao độ khống chế Hkc ≥ 2.0 m thì đến năm 2020 độ lún sẽ đạt từ 15.63 đến 21.62 cm. Đến năm 2025, độ lún có thể đạt từ: 17.42 đến 21.74 cm.
- Với cao độ khống chế Hkc ≥ 2.5 m thì đến năm 2020 độ lún sẽ đạt từ 18.83 đến 27.88 cm. Đến năm 2025, độ lún có thể đạt từ: 21.45 đến 28.13 cm.
4.2 KIẾN NGHỊ
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 94
- Trong khu vực nghiên cứu, có thể sử dụng kết quả của luận văn để dự báo độ lún nhằm phục vụ cho công tác quy hoạch xây dựng, cảnh báo lún sụt,... - Đối với các khu vực vùng Đồng bằng Nam Bộ có đặc điểm cấu tạo nền địa
chất yếu tương tự và trong phạm vi tải trọng nghiên cứu thì có thể áp dụng các phương trình tương quan, cũng như kết quả nghiên cứu để tham khảo cho công tác quy hoạch, xây dựng đô thị, dự báo độ lún,...
- Cần có thêm nhiều số liệu khoan thăm dị địa chất trong khu vực nghiên cứu, đặc biệt là các dữ liệu mới sau năm 2015 với đầy đủ các kết quả thí nghiệm cơ lý để việc phân tích, đánh giá kết quả và dự báo lún được chính xác hơn.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 95
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Võ Minh Quân và nhóm nghiên cứu. “Original subsidence in saigon south and relationship between subsidence with holocene layer”. Hội nghị kỹ thuật địa chất khu
vực ASEAN lần thứ 10 vào ngày 02 - 03/08/2017.
2. Võ Minh Quân và nhóm nghiên cứu. “Lún mặt đất vùng Nam Sài Gòn và mối liên hệ với tầng Holocen”. Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 15 vào ngày
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hồ Tống Minh Định và Lê Văn Trung. “Ứng dụng kỹ thuật InSAR trong xây dựng mơ hình số độ cao (DEM)”. Tạp chí Phát Triển KH&CN, tập 9, Số11,
2006.
[2] Phan Thị San Hà và Lê Minh Sơn. “Ứng dụng phương pháp nội suy Kriging khảo sát sự phân bố tầng đất yếu tuổi Holocene ở khu vực nội thành thành phố Hồ Chí Minh”. Tạp chí Phát Triển KH&CN, tập 10, số 02, 2007.
[3] Trần Thị Vân, Bùi Thị Thy Ý, Hà Dương Xuân Bảo. “Đánh giá biến đổi bề mặt địa hình do phát triển đơ thị tại vùng phía nam thành phố Hồ Chí Minh trên cơ sở phân tích tư liệu viễn thám”. Tạp chí các khoa học và Trái Đất, tập 37, số 4, 2015.
[4] Võ Minh Quân và nhóm nghiên cứu. “Hiện tượng lún khu vực Nam Sài Gòn và mối quan hệ với tầng đất yếu tuổi Holocene”. Hội nghị kỹ thuật địa chất khu
vực ASEAN lần thứ 10 vào ngày 02 - 03/08/2017.
[5] Phan Thị Xuân Thọ, Phạm Thị Bạch Tuyết. “Biến động dân số thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 1999-2009: Hiện trạng, nguyên nhân và các giải pháp”. Tạp
chí Khoa học Đại Học Sư Phạm Tp.HCM, số 32/2011:16-26. 2011.
[6] Liên đoàn Quy hoạch và điều tra Tài nguyên nước Miền Nam, Biên hội bản đồ
địa chất, địa chất thủy văn, địa chất cơng trình thành phố Hồ Chí Minh tỷ lệ 1/50.000, 5/2006.
[7] Đậu Văn Ngọ, Nguyễn Việt Kỳ, 2010. “Nền móng cơng trình”. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, tái bản lần 1, năm 2010.
[8] Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương, 2003. “Cơ học đất”. Nhà xuất bản Xây dựng, tái bản lần 1, năm 2003.
[9] Muni Budhu, 2007. Introduction to soil Mechanics and foundations, Coppyright 2007, 2nd edition.
[10] R.H.G.Parry, 2004. Mohr Circles, Stress Paths and Geotechnics. Coppyright 2007, 2nd edition.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 97
[12] Nguyễn Thành Danh, 2012. Ứng dụng địa thống kê xây dựng cấu trúc nền khu
vực Quận 1 thành phố Hồ Chí Minh, luận án thạc sĩ.
[13] Nguyễn Giang Nam, 2016. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ đẳng dầy tầng đất
yếu khu vực Q7, TPHCM và đánh giá khả năng lún. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư,
Địa chất, Đại học Bách Khoa, Tp. Hồ Chí Minh.
[14] Nguyễn Thế Được, 2017. “Ứng dụng kỹ thuật Dinsar phân tích lún mặt đất khu
vực Nam Sài Gòn bằng ảnh radar band C”, luận văn tốt nghiệp đại học.
[15] Trần Danh Thủy, 2017. Đánh giá quá trình bùn lún nền vùng Nam Sài Gòn. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Địa chất, Đại học Bách Khoa, Tp. Hồ Chí Minh. [16] Qui T. Nguyen, 2016. The Main Causes of Land Subsidence in Ho Chi Minh
City. Procedia Engineering, 2016.
[17] Tiêu chuẩn: TCVN 9360:2012. Tiêu chuẩn kỹ thuật xác định độ lún cơng trình
dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học. Bộ Khoa học và
Cơng nghệ, 2012.
[18] Tiêu chuẩn TCVN 9437: 2012. Khoan thăm dò địa chất cơng trình. Bộ Khoa học và Cơng nghệ, 2012.
[19] Giới thiệu Quận 7 <URL: http://www.quan7.hochiminhcity.gov.vn>, truy cập
ngày 29/8/2017.
[20] Giới thiệu Quận 8, <URL: http://www.quan8.hochiminhcity.gov.vn>, truy cập ngày 29/8/2017.
[21] Giới thiệu Huyện Bình Chánh, <URL: http://www.binhchanh.hochiminhcity.
gov.vn>, truy cập ngày 29/8/2017.
[22] Thống kê dân số và kinh tế thành phố Hồ Chí Minh năm 2009, 2015 – cục Thống kê <URL: http://www.pso.hochiminhcity.gov.vn>. truy cập ngày 29/8/2017.
[23] Quyết định “Phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chung khu vực Thành phố Hồ Chí
Minh đến năm 2025” Số 24/QĐ-TTg, Thủ tướng chính phủ ngày 06 tháng 01 năm 2010.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 98
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 99
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 100
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 101