CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KỸ THUẬT XỬ LÝ KÈ PHÚ THỊNH, SƠN TÂY, HÀ NỘI
3.1.2. Đặc điểm địa chất
Sau khi xảy ra sự cố, theo đề nghị của Chủ đầu tư, Trung tâm tư vấn và chuyển giao công nghệ thủy lợi đã tiến hành khoan khảo sát địa chất khu vực lún sụt với các nội dung sau:
Khoan khảo sát 03 mặt cắt địa chất tại khu lún sụt và 02 mặt cắt địa chất khu vực tiếp giáp ngoài khu vực lún sụt về phía thượng, hạ lưu. Mỗi mặt cắt địa chất khoan 03 hố khoan sâu từ 20-35m, lấy mẫu thí nghiệm 17 chỉ tiêu cơ lý. Tổng chiều dài khoan 495m.
Căn cứ vào kết quả khảo sát , kết quả thí nghiệm, địa chất khu vực lún sụt được mô tả gồm 8 lớp như sau:
- Lớp đất ĐĐ: đất á sét nặng đến sét, màu xám nâu, xám vàng, là đất đắp đê.
- Lớp 1: đất á sét nhẹ, màu xám, xám nâu, lẫn nhiều rễ cây, mùn thực vật, sạn sỏi. Đây là lớp đất bề mặt với chiều dày trung bình 1m.
- Lớp 2: đất sét đến á sét nặng, màu xám, xám nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng, đôi chỗ dẻo mềm. Lớp 2 bắt gặp hầu hết ở các hố khoan trong các mặt cắt ngang với chiều dày trung bình là 7,7m.
- Lớp 2a: đất sét đến á sét nặng, màu xám, xám nâu đôi chỗ xen kẹp các lớp đất có chứa hữu cơ, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy. Lớp 2a bắt gặp hầu hết ở các hố khoan trong các mặt cắt ngang với chiều dày trung bình là 5,7m.
- Lớp 2b: đất á sét trung, á sét nặng đến sét xen kẹp, màu xám, xám ghi, trạng thái dẻo cứng đến dẻo mềm. Lớp 2b bắt gặp hầu hết ở các hố khoan trong các mặt cắt ngang với chiều dày trung bình là 7,5m.
- Lớp 3: đất á cát, màu xám xanh, xám trắng, kết cấu chặt vừa đến chặt. Lớp 3 bắt gặp hầu hết ở các mặt cắt ngang với chiều dày trung bình là 8,4m.
- Lớp 3a: cát hạt mịn, màu xám vàng bão hòa nước, kết cấu chặt. Lớp 3a bắt gặp hầu hết ở các mặt cắt ngang 1-1’ và 3-3’ với chiều dày trung bình là 6,5m.
- Lớp 4: cuội sỏi lẫn cát sạn, màu xám trắng, xám vàng, kết cấu chặt. Kích thước sỏi từ 2-10cm, tròn cạnh với thành phần là thạch anh. Lớp 4 bắt gặp hầu hết ở các mặt cắt ngang với chiều dày khoan từ 5-10m vẫn chưa qua lớp 4.
Bảng 3-1. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất
Tên lớp
Chỉ tiêu
Lớp
ĐĐ* Lớp 1 Lớp 2 Lớp 2a
Lớp
2b Lớp 3 Lớp 3a Lớp 4*
Thành phần hạt (%)
Sét 7.0 33.8 38.2 27.4 5.2 2.0
Bụi 18.9 40.6 39.7 34.1 19.7 12.3
Cát 65.6 24.5 21.7 38.0 74.3 82.1
Sỏi sạn 8.5 1.1 0.4 0.5 0.8 3.6
Cuội dăm
Giới hạn Atterberg (%)
Giới hạn chảy WRT 24.9 41.35 44.97 36.54 24.76 24.05 Giới hạn lăn WRP 16.3 24.68 27.64 21.71 19.18 18.15 Chỉ số dẻo WRN 8.6 16.7 17.3 14.8 5.6 5.9 Độ sệt B 0.42 0.48 0.67 0.44 0.30 0.50 Độ ẩm tự nhiên We (%) 19.9 32.6 39.25 28.26 20.83 21.10 Dung trọng ướt γRwR
(T/mP3P)
1.85
1.83 1.83 1.69 1.85 1.85 1.86 Dung trọng khô γRcR (T/mP3P) 1.52 1.38 1.22 1.44 1.53 1.55 Tỷ trọng ∆ 2.72 2.66 2.71 2.71 2.71 2.66 2.65 Độ rỗng n (%) 43.1 49.0 55.1 46.7 42.3 41.6 Hệ số rỗng ε 0.757 0.970 1.242 0.879 0.732 0.713 Độ bão hòa G (%) 70.1 90.8 86.8 87.0 75.4 75.1 Lực dính CRtbR
(KG/cmP2P)
0.20
0.10 0.18 0.14 0.18 0.09 0.08 Góc ma sát trong ϕRtbR(độ) 15P0P00’ 16P0P56’ 14P0P54’ 15P0P50’ 14P0P46’ 18P0P54’ 20P0P22’
Ctrạng thái I KG/cm2) 0.19 0.13 0.14 0.06 emin 0.70
ϕRtrạng tháiIR (độ) 11P0P00’ 7P0P40’ 13P0P27’ 18P0P03’ eRmax 1.10 6 CRtrạng thỏi IIR (KG/cmP2P) 0.20 0.14 0.15 0.07 ϕRkhô 29P0P5
1’
ϕRtrạng thái IIR (độ) 11P0P18’ 7P0P58’ 13P0P55’ 18P0P22’ ϕR-ít 25P0P2 0’
Hệ số nén lún aR1-2R ,
cmP2P/KG 0.025 0.037 0.047 0.036 0.024 Mô đun tổng biến dạng E,
KG/cmP2
120 130 130 40 100 140 200 500
Hệ số thấm K (cm/s) 1.0 x 10P-6
2.0 x 10P-4
2.5 x 10P-6
1.5 x 10P-6
2.0 x 10P-6
1.5 x 10P-4
1.0x 10P-2
5.0x 10P-2
65.59
13.5
KM12
65.91
13.53
KM11
6.7
KM10
20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
Khoảng cách Cao độ (m) Tên hố
20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
1
2 2a
2b 3
4
2
4 4
§§
2
3
4 2b
44
2
2a 3
3
1
52.25 2a
Hình 3-6. Mặt cắt địa chất điển hình khu vực sự cố 3.1.3. Đặc điểm địa hình
Sau khi xảy ra sự cố, đã tiến hành đo vẽ khảo sát địa hình khu vực lún sụt với các nội dung sau:
- Phạm vi đo vẽ: Đo toàn bộ khu lún sụt, chờm về phía thượng, hạ lưu mỗi bên 50m, theo chiều dòng chảy đo vẽ khoảng 250m, theo chiều rộng đo vẽ khoảng 200m (phần dưới nước đo ra phía sông khoảng 80m, phần trên cạn đo vẽ đến chân đê phía đồng).
Đo vẽ bình đồ khu vực lún sụt, tỷ lệ 1/500, h=0,5m
- Đo vẽ mặt cắt ngang khu vực lún sụt, tỷ lệ 1/200, cứ khoảng 10m đo vẽ 01 mặt cắt ngang.
Sau khi chập tài liệu khảo sát, đánh giá hiện trạng công trình đơn vị tư vấn có kết luận như sau:
- Tại mặt cắt ngang C3 cách điểm đầu vị trí lún sụt 23,6m về phía thượng lưu địa hình tương đối trùng khớp với địa hình hoàn công năm 2009.
- Tại mặt cắt KC cách điểm cuối vị trí lún sụt 11,5m về phía hạ lưu tương đối trùng khớp với địa hình thiết kế năm 2009.
- Chiều dài lún sụt: Khu vực lún sụt có tổng chiều dài là 145m.
- Chiều rộng, sâu khu vực sự cố lún sụt: Vị trí lún sụt, đẩy trồi rộng nhất là 133m, điểm lún sụt cách chân đê gần nhất 33m. Ngoài ra cách chân đê khoảng 23m còn xuất hiện các vết dạn nứt rộng 0,1m.
Vị trí bị đẩy trồi ra phía sông xa nhất 47,6m tại vị trí cọc khảo sát C12, điểm lún sụt sâu nhất so với mặt đất tự nhiên cũ là 12,05m.
- Độ sâu lòng sông: Qua kết quả chập mặt cắt địa hình cho thấy lòng sông khu vực xảy ra lún sụt không có biến động lớn về xói sâu. Địa hình lòng sông 2009 so với 2010 tương đối phù hợp với nhau.
Như vậy có thể đánh giá sự cố lún sụt bãi sông Hồng không phải do tác động của hiện tượng xói sâu do dòng chảy.