ĐIỂM ĐẤT YẾU KHU VỰC NAM SÀI GÒN
2.1 ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
2.1.4 Đặc tính địa chất công trình các trầm tích Đệ tứ [39]
2.1.4.1 Trầm tích nguồn gốc sông biển hệ tầng Thủ Đức (amQII-III tđ)
Trầm tích nguồn gốc sông biển hệ tầng Thủ Đức (amQII-III tđ) phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, song chỉ lộ ra một phần ở phía bắc Thủ Đức, diện tích còn lại bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn với bề dày tương đối lớn. Thành phần của hệ tầng gồm đất sét màu xám trắng loang nâu đỏ, sét pha, cát pha màu xám trắng, nâu vàng và cát màu xám vàng loang trắng. Nét đặc trưng là các trầm tích này bị phong hóa nên có màu sặc sỡ và được gắn kết ở các mức độ khác nhau. Các nghiên cứu cho thấy bề mặt của tầng liên tục, có sự chuyển tướng từ dưới lên và bị phong hóa kiểu thấm lọc tạo nên vỏ ferit hóa ở đới ảnh hưởng của nước ngầm.
Nhìn chung, các trầm tích này có trạng thái dẻo cứng đến cứng, độ chặt trung bỡnh, độ nộn lỳn thấp, khảứ năng chịu tải từ trung bỡnh đến cao, sức khỏng xuyeõn tieõu chuaồn N30=11-22.
2.1.4.2 Traàm tớch nguoàn goỏc soõng bieồn heọ taàng Cuỷ Chi (amQIII3 cc)
Hệ tầng Củ Chi có thành phần đất đá đa dạng, nhiều màu sắc, bề dày thay đổi từ 2,5-25m. trầm tích này phân bố rộng khắp nhưng lộ ra không liên tục ở các quận 3, 5, 10, Tân Bình, Gò Vấp, phần diện tích còn lại bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn. Theo đặc điểm địa chất công trình có thể phân chia trầm tích hệ tầng Củ Chi thành 2 tập : tập trên và tập dưới.
Tập trên có thành phần chủ yếu là sét, sét pha nâu vàng, lẫn sạn sỏi laterit, trạng thái nửa cứng đến cứng, bề dày từ 3-8m, có nơi hơn 10m. Phần trên cùng
của tập này có độ chặt cao, sức kháng xuyên đầu mũi qc thường từ 100-200 kg/cm2, sức kháng xuyên tiêu chuẩn N30=30-80 và lớn hơn, tính nén lún nhỏ và độ bền tương đối cao.
Tập dưới có thành phần chủ yếu là cát pha và cát mịn đến thô, độ chặt trung bình, sức kháng xuyên đầu mũi qc=20-70kg/cm2 và lớn hơn, sức kháng xuyên tiêu chuẩn N30=8-32 và lớn hơn, tính nén lún trung bình, độ thấm tương đối cao.
2.1.4.3 Trầm tích hệ tầng Bình Chánh (QIV1-2 bc)
Trầm tích hệ tầng Bình Chánh có thành phần đất đá đa dạng, phân bố rộng rãi, chưa được nén chặt, hệ số rỗng, độ sệt, độ bảo hòa và tính biến dạng lớn, độ bền thấp, nguồn gốc biển và hỗn hợp sông biển.
Traàm tớch nguoàn goỏc bieồn (mQIV1-2 bc)
Trầm tích lộ ra chủ yếu ở huyện Nhà Bè, Bình Chánh tạo nên bậc địa hình có cao trình tuyệt đối 2-5m, phần còn lại bị phủ bởi các trầm tích hệ tầng Cần Giờ (QIV2-3 cg) ở các độ sâu khác nhau.
Mặt vùng lộ, theo đặc điểm địa chất công trình, có thể phân chia thành 2 lớp : lớp trên và lớp dưới.
Lớp trên chủ yếu là sét, sét pha màu xanh xám, trạng thái từ dẻo mềm đến chảy. Phần trên cùng bị phong hóa yếu có màu vàng loang lổ, thường chứa các kết vón nhỏ, trạng thái phổ biến là dẻo mềm, đôi khi đạt tới dẻo cứng, độ bền tuy có được cải thiện nhưng nhìn chung vẫn thấp, tính nén lún lớn.
Lớp dưới là cát pha, cát sạn lẫn ít sét bột, màu xám đen, độ hạt biến đổi thô dần theo chiều sâu, phân bố ở độ sâu 15-20m, sâu dần theo hướng đông bắc đến tây nam, phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt hệ tầng Củ Chi. Đây là thành phần chứa nước chính của tầng chứa nước Holoxen, song nhiều nơi không có lớp này.
Traàm tớch nguoàn goỏc soõng bieồn (amQIV1-2 bc)
Các trầm tích phân bố khá phổ biến trong khu vực nghiên cứu, lộ ra ở các quận 4, 5, 6, 8, 11, huyện Thủ Đức và Bình Chánh, phần còn lại bị phủ bởi các trầm tích hệ tầng Cần Giờ, thành phần chủ yếu là sét, bùn sét, bùn sét pha, đôi chỗ có cát pha và cát hạt mịn. Đất chưa được nén chặt, hệ số nén chặt tự nhiên nhỏ, trạng thái dẻo mềm đến chảy, liên kết keo xúc biến, độ bền không đáng kể, khối lượng thể tích tự nhiên 1,45-1,85g/cm3, hệ số rỗng từ 0,8 đến 2 và lớn hơn, hệ số nén lún từ 0,09-0,634cm2/kg. Giống như các trầm tích biển, tại những nơi lộ ra trên mặt, đất bị phong hóa yếu có màu vàng loang lổ. Tuy nhiên, do địa hình thấp, mực nước ngầm nằm nông, bị ảnh hưởng của thủy triều nên lớp này có bề dày không đáng kể.
2.1.4.4 Trầm tích hệ tầng Cần Giờ (QIV2-3 cg)
Các trầm tích hệ tầng Cần Giờ phân bố rộng rãi và có nhiều nguồn gốc khác nhau như sông, biển, hỗn hợp sông biển, đầm lầy biển, đầm lầy sông, gió biển, song phổ biến hơn cả là các trầm tích nguồn gốc sông biển, đầm lầy biển và đầm lầy sông.
Traàm tớch nguoàn goỏc soõng bieồn (amQIV2-3 cg)
Trầm tích phân bố chủ yếu ở các huyện Nhà Bè, Bình Chánh, Bình Thạnh, nam Thủ Đức và một diện tích nhỏ ở Cần Giờ. Mặt cắt địa chất điển hình nhất của hệ tầng gồm 2 lớp : lớp dưới chủ yếu là bùn sét, bùn sét pha màu xám đen, lẫn ít thực vật có mức độ phân hủy kém. Lớp trên là cát lẫn bột màu nâu, nâu vàng, bão hòa nước. Tuy nhiên, nhiều nơi không có lớp này. Nhìn chung, các trầm tích hệ tầng Cần Giờ đang ở giai đoạn đầu của quá trình tạo đá nên hệ nén chặt tự nhiên nhỏ, các đặc trưng về trạng thái vật lý của đất thay đổi không rõ rệt
theo chiều sâu, thường ở trạng thái chảy, liên kết keo xúc biến, độ bền không đáng kể, độ ẩm tự nhiên của đất 1,26-1,75 g/cm3, mật độ hạt khoáng 2,46- 2,68g/cm3.
Trầm tích nguồn gốc đầm lầy biển (bmQIV2-3 cg)
Phân bố chủ yếu ở các huyện Nhà Bè, Cần Giờ, gồm bùn sét, bùn sét pha màu xám đen, chứa 20-30% tạp chất hữu cơ và vụn thực vật phân hủy kém, bề dày 2-10m và lớn hơn, phủ chỉnh hợp lên các trầm tích hệ tầng Bình Chánh, bề mặt bị ngập nước thường xuyên, trên đó thảm thực vật đầm lầy nước mặn phát triển mạnh. Các trầm tích này có độ ẩm cao, từ 70-90% và lớn hơn, trạng thái chảy, hệ số rỗng rất lớn, độ sệt thay đổi rộng, rất kém ổn định, tính thấm và độ bền nhỏ, tính nén lún cao, hệ số nén lún khoảng 0,5-1,0cm2/kg và lớn hơn.
Trầm tích nguồn gốc đầm lầy sông (baQIV2-3 cg)
Trầm tích phân bố chủ yếu ở Nhà Bè, dọc trũng Lê Minh Xuân, thung lũng sông Sài Gòn và bắc Hóc Môn. Theo đặc điểm thành phần có thể chia mặt cắt hệ tầng thành 3 lớp : lớp dưới là bùn sét màu xám nâu chứa các di tích thực vật đã phân hủy, bề dày 1,5-3,5m. Lớp giữa là than bùn màu nâu đen, xốp nhẹ, dày 0,1- 1,5m, có nơi không có lớp này. Lớp trên là bùn sét màu xám đen chứa mùn thực vật, bề dày 0,1-0,3m. Các trầm tích đầm lầy sông hệ tầng Cần Giờ phủ chỉnh hợp lên sét màu xám xanh hệ tầng Bình Chánh. Do đó, bề dày đất yếu tương đối lớn.
Than bùn và bùn sét hữu cơ nguồn gốc đầm lầy sông hệ tầng Cần Giờ có độ ẩm, độ rỗng và tính nén lún cao, độ bền nhỏ, hàm lượng hữu cơ thường biến đổi từ 6- 15%, có nơi đến 50-60%.
Nhìn chung, các trầm tích hệ tầng Cần Giờ đều là đất yếu, chứa một lượng đáng kể vật chất hữu cơ và hàm lượng của nó liên quan mật thiết với nguồn gốc tạo thành, thấp nhất là trong trầm tích nguồn gốc sông biển, kế đó là các trầm tích nguồn gốc đầm lầy biển và đầm lầy sông. Ngoài ra, trong các trầm tích đầm
lầy sông còn có mặt than bùn, phân bố tương đối rộng, biến đổi mạnh về chiều dày, độ ẩm cao, hệ số rỗng và tính nén lún rất lớn, độ bền nhỏ và bất đẳng hướng rõ rệt về thấm, tính biến dạng và độ bền. Do đó, sự có mặt của chúng trong cấu trúc nền đất gây nhiều khó khăn trong công tác xử lý nền, ảnh hưởng bất lợi đến độ ổn định của công trình.
Từ những trình bày trên có thể nhận thấy tính chất cơ lý của trầm tích phụ thuộc vào tuổi và nguồn gốc của chúng. Các trầm tích Pleistoxen cổ hơn (hệ tầng Thủ Đức và Củ Chi) có mức độ thành đá cao hơn, độ bền lớn hơn, được đặc trưng bằng độ ẩm tự nhiên, độ rỗng, độ sệt, độ nén lún tương đối thấp, còn khối lượng thể tích tự nhiên, sức kháng cắt, modulus tổng biến dạng và khả năng chịu tải tương đối cao. Các trầm tích Holoxen trẻ hơn (hệ tầng Bình Chánh, Cần Giờ) có mức độ thành đá thấp và độ bền rất nhỏ. Về cơ bản, đều là các loại đất yếu, có độ ẩm tự nhiên vượt quá giới hạn chảy, tính nén lún rất lớn và nhạy cảm với tác động bên ngoài.