CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN BIỆN PHÁP ĐỂ XỬ LÝ CHỐNG THẤM ĐÊ TẢ HỒNG ĐOẠN K27+500 –
3.1.2 Địa chất, địa chất thủy văn tuyến đê tả Hồng Thành phố Hà Nội
3.1.2.1 Đặc điểm địa chất
Khu vực công trình là địa phận thuộc huyện Đông Anh của TP. Hà Nội cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng về 15 km về phía Bắc. Vì vậy đặc điểm địa chất chung khu vực mang đặcđiểm địa chất của khu vực Hà Nội.
Theo Bản đồ địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1/200.000 tờ Hà Nội do Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam xuất bản năm 2004. Trầm tích Đệ tứ khu vực Hà Nội phân bố theo thứ tự từ già đến trẻ như sau:
Hệ tầng Lệ Chi (Q11 lc)
Các trầm tích của hệ tầng Lệ Chi bị phủ bởi các trầm tích trẻ được chia làm hai phần:
- Phần dưới: Cuội sỏi xen thấu kính cát hạt nhỏ, thành phần hạt cuội gồm thạch anh, đá vôi, đá silic, đá vôi, đá phun trào...
- Phần trên: Bột sét chứa di tích thực vật bị phân huỷ chưa hết và bào tử phấn hoa Tilia, Trilamosporites of Early Pleistocene age.
Hệ tầng phủ bất chỉnh hợp trên trầm tích thuộc hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) và bị trầm tích hệ tầng Hà Nội (Q12-3hn) phủ bất chỉnh hợp lên trên.
Hệ
tầng Hà Nội (Q12-3 hn)
Hệ tầng Hà Nội gồm hai nguồn gốc: Trầm tích sông – lũ và trầm tích sông.
Trầm tích sông – lũ (apQ11-2 hn): Thành phần vật chất gồm: Cuội tảng, cuội sỏi, sạn hỗn độn, hạt cuội sỏi gồm thạch anh, silic, bột kết, cát kết, sạn kết, đá phun trào..thuộc phần dưới và cát, bột màu vàng gạch thuộc phần trên dày 2.5m-6m. Bột cát chứa bào tử phấn hoa: Quercus sp., Ulmus sp., Polypodiaceae.
Trầm tích sông (aQ12-3hn): Thành phần vật chất bao gồm: Cuội, sỏi sạn, cát, bột, sét dày từ4 đến 47m. Bột sét màu xám vàng chứa tảo nước:
Navicula sp., Gomphonema sp., các mảnh vụn Centrophyceae and palynological remains: Carua sp., Ulmus sp., Polypodiaceae.
Hệ tầng Hà Nội nằm phủ bất chỉnh hợp trên hệ tầng Lệ Chi và các đá cổ hơn, phía trên bị trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc nằm phủ bất chỉnh hợpPleistocene Thượng.
Hệ
tầng Vĩnh Phúc (Q13b vp)
Hệ tầng Vĩnh Phúc gồm có các nguồn gốc: trầm tích sông, trầm tích hỗn hợp sông – hồ- đầm lầy và trầm tích sông biển.
Trầm tích sông(aQ13b vp): trầm tích này gồm sỏi. Cát, bột, sét dày 6.2- 38m trong bột có chứa di tích tảo nước ngọt: Eunotia monodon, Epithemia zebra, microlepia sp., etc. and spores and pollens: Taxodium sp.
Trầm tích hốn hợp sông – hồ - đầm lầy(albQ 13b vp): bao gồm bột, sét màu xám, sét xám đen, sét kaolin xám trắng chứa di tích thực vật Sassa sp., Pistacea sp., and mollusc fossils: Anguliagra sp., Oxynaia sp., Fresh-water algae: Hantzschia sp, chiều dày 5-32.5m.
Trầm tích sông biển(amQ13b vp): Thành phần thạch học gồm sét, bột lẫn ít cát màu xám, bề mặt bị phong hoá có màu loang lổ, trong bột, sét có chứa: Cyclotella, Diploneis, Coscinodiscus, Ixora, Rhodomyrtus , spores và pollens.
Hệ tầng Hải Hưng (Q2 hh)1-2
Trên bản đồ tờ Hà Nội, hệ tầng Hải Hưng gồm các nguồn gốc sau:
Trầm tích hồ - đầm lầy, trầm tích sông – biển - đầm lầy và trầm tích biển.
Trầm tích hồ - đầm lầy (lbQ 21-2hh): gồm sét bột màu xám sẫm, xám đen có di tích thực vật, than bùn dạng thấu kính dày 0.5 đến 3.6m, tổng bề dày của hệ tầng đạt 13.5m.
Trầm tích sông – biển - đầm lầy (ambQ 21-2hh): Thành phần chủ yếu là bột sét lẫn cát hạt mịn, cát bùn màu xám đen, xám tro, than bùn chứa di tích thực vật thân gỗ và Trùng lỗ tuổi Hôlôen sớm - giữa.
Trầm tích biển (mQ21-2hh): Thành phần chủ yếu của trầm tích này là sét bột xám xanh, xám vàng rất dẻo và mịn bề dày khoảng 6m.
Hệ
tầng Thái Bình (Q23 tb)
Hệ tầng này là những trầm tích trẻ nhất được thành tạo cách đây khoảng 3000 năm gồm các nguồn gốc: trầm tích sông và sông-hồ-đầm lầy.
Trầm tích sông (aQ23tb): Phân bố chủ yếu ven theo các sông lớn, các sông nhánh và các suối trong vùng. Thành phần thạch học biến đổi theo quy luật: Phía dưới là hạt thô, trên là các hạt mịn gồm cát, bột, sét màu xám nâu chiều dày từ 5-35.5m.
Trầm tích sông – hồ - đầm lầy (albQ 23tb): Thành phần trầm tích gồm bột, sét lẫn nhiều tàn tích thực vật đôi chỗ có than bùn, phần trên có các cây thân gỗ và cỏ đầm lầy vẫn còn phát triển.
3.1.2.2 Đặc điểm thủy văn
Nước mặt: Vào mùa mưa lũ nước mặt tồn tại ở sông Hồng, phía trong
đồng nước mặt cũng tồn tại theo mùa vụ canh tác và mưa lũ. Nước mặt có quan hệ thuỷ lực với nước ngầm.
Nước ngầm: Nước ngầm chủ yếu chứa trong tầng cát. cuội sỏi và một lượng tích tụ trong tầng sét pha dẻo mềm, dẻo chẩy (Lớp số 2, 3 và lớp 4).
Những lớp còn lại là những lớp chứa nước yếu.
Lớp 1a: Lớp đất đắp thân đê có hệ số thấm K = 3.90x10-7m/s là lớp đất thấm yếu.
Lớp 1b: Lớp sét, sét pha bãi sông nguồn gốc bồi tích có hệ số thấm K = 5x10-7m/s là lớp đất thấm yếu
Lớp 2: Lớp đất sét có hệ số thấm K =4.20x10-6m/s là lớp đất thấm.
Lớp 3: Lớp cát hạt trung, hạt thô đôi chỗ lẫn sạn sỏi nhỏ kích thước 2- 7mm, xám ghi, trạng thái chặt vừa có hệ số thấm K = 5.3x10-5 m/s là lớp đất thấm mạnh.
Lớp 4: Lớp cuội sỏi đá màu lẫn cát hạt thô, trạng thái chặt đến rất chặt màu xám ghi hệ tầng Hà Nội có hệ số thấm K = 4.60x10-4 m/s là lớp đất thấm mạnh.
- Nước ngầm trong các lớp đất có liên quan tới nước mặt.
- Tính thấm nước:
+ Thấm qua nền đê: Thấm qua lớp đất có hệ số thấm nước yếu.
+ Thấm qua thân đê: Thấm qua lớp đất đắp, tuyến đê được hình thành từ nhiều năm và qua nhiều lần đắp đê, nhiều lớp đất khác nhau, mức độ đầm chặt và thành phần vật liệu không đồng đều.
Bảng 3.1: Trị số gradient thấm cho phép của đất nền [13]
Loại đất nền
Cấp công trình đê Cấp đặc biệt
và cấp I Cấp II và cấp III Cấp IV và cấp V
1. Đất sét chặt 0,70 0,90 1,10
2. Cát to, sỏi 0,35 0,45 0,54
3. Á sét 0,32 0,40 0,50
4. Cát hạt trung 0,22 0,28 0,25
5. Cát hạt nhỏ 0,18 0,22 0,26
Bảng 3.2: Trị số gradient thấm cho phép của thân đê [13]
Loại đất nền
Cấp công trình đê Cấp đặc biệt và
cấp I Cấp II và cấp III Cấp IV và cấp V