III. 4 3 Kết quả minh giả
PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT THI CƠNG
Dự án đầu tư xây dựng Hồ chứa nước Krơng Pách Thượng thuộc xã Cư Jiang, huyện EaKa, tỉnh Đắk Lắk. Cĩ vị trí xây dựng là: cơng trình đầu mối tại Krơng Pách thượng, xã Cư Bồng và Cư Jang, huyện EaKar. Hệ thống kênh và khu hưởng lợi thuộc xã Cư Jang, Cư Bơng, Eapal, Cư ni, Ea ở huyện EaKar và xã Vụ Bổn, Ea uy, Eakly huyện Krơng Pách, tỉnh Đắk Lắk. Là cơng trình cung cấp nước cho 14.900 ha đất nơng nghiệp của huyện EaKar và một phần huyện Krơng Pách, tỉnh Đắk Lắk. Ngồi ra cịn cung cấp nước sinh hoạt cho khoảng 72.916 người và chăn nuơi, cắt giảm lũ, phịng chống úng cho hạ du, tạo cảnh quan du lịch, nuơi trồng thủy sản và gĩp phần cải thiện khí hậu vùng dự án.
Cơng tác địa vật lý được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ sau: - Xác định chiều dày các lớp đất phủ và đá gốc.
- Xác định các đới dập vỡ, phá hủy kiến tạo.
- Xác định các thơng số vật lý của các lớp đất đá: Vp, Vs, Eo, Eđ, hệ số Poisson.
IV.1 SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM VÙNG KHẢO SÁT
IV.1.1 Vị trí của dự án
Khu vực khảo sát bao gồm vị trí xây dựng cơng trình và diện tích khu hưởng lợi nằm về phía Đơng Nam của tỉnh Đắk Lắk, cách thị xã Buơn Mê Thuộc khoảng 50 km theo
đường chim bay với:
- Vĩđộ Bắc: 13083’ đến 14038’
- Kinh độ Đơng: 108015’ đến 108045’
Trên một vùng cĩ diện tích tự nhiên gần 330km2. Khu vực nghiên cứu xây dựng hồ
chứa nước nằm ở tọa độ:
- Vĩđộ Bắc: 12037’30’’ - Kinh độ Đơng: 108039’40’’
VI.1.2 Đặc điểm địa chất địa chất cơng trình
Theo tài liệu địa chất được thành lập trên cơ sở của cơng tác khoan đào tại khu vực, cấu trúc địa chất được mơ tả như sau:
1. Giới Proterozoi:
Hệ tầng Khâm Đức, phân hệ tầng dưới (PR2-3 kđ1): Các đá phiến mica, đá phiến amphibol, gneis amphibol, đá phiến lục lộ ra thành vùng rộng lớn ở phía Bắc và
Đơng Bắc khu vực cơng trình. Hệ tầng Khâm Đức bị các trầm tích loại Bản Đơn phủ
khơng chỉnh hợp lên trên. 2. Giới Mesozoi:
- Loạt Bản Đơn với các hệ tầng Đắk Bùng, Đray Linh và La Ngà.
- Hệ tầng phân bốở phía Nam M’ Đrăk, phủ khơng chỉnh hợp quanh diện lộ
hệ tầng Khâm Đức với khối lượng khơng đáng kể. Theo thung lũng sơng Krong Pách, qua các vết lộ khơng liên tục cĩ thể thấy mặt cắt hệ tầng Đăk Bùng như sau:
- Cuội kết cơ sở, thành phần cuội kết là thạch anh ít hơn là granit bị biến chất, đá phiến dạng gneis. Cuội khá trịn cạnh, xi măng gắn kết là cát kết ít khống hạt lớn màu xám trắng, xám vàng.
- Hệ tầng này nằm chỉnh hợp dưới hệ tầng Đray Linh tuổi Jura sớm.
- Hệ tầng Đray Linh (J1đl): Hệ tầng này lộ khơng đầy đủ trên diện tích hẹp
ở Nam M’Đăk nằm chuyển tiếp từ hệ tầng Đăk Bùng lên. Theo mặt cắt thung lũng Krong Pách cũng nhưở các điểm lộ khác thuộc vùng này, mặt cắt hệ tầng Đay Linh rất
đơn điệu gồm tồn đá phiến sét xen bột kết màu xám, xám lục chứa vơi khá rắn chắc, phân lớp mỏng.
- Hệ tầng La Ngà (J2ln): Hệ tầng La ngà cĩ diện lộ khá rộng ở thượng lưu sơng Krơng Pách. Trầm tích của hệ tầng tạo thành các nếp uốn hẹp kéo dài. Theo mặt cắt ở sơng suối, từ dưới lên cĩ ba tập:
+ Tập 1: đá phiến sét và bột kết màu đen, phân lớp mỏng xen kẽ dạng dải cĩ chứa nhiều tinh thể pyrit lớn.
+ Tập 2: cát bột kết, cát kết màu xám và bột kết, sét kết màu xám sẫm, xám
đen xen kẽ nhau dạng nhịp, bề dày mỏng đến trung bình.
+ Tập 3: cát bột kết màu xám phân lớp trung bình, dễ tách theo mặt lớp, cĩ nhiều vảy mica trắng, xen cát kết màu xám vàng, xám phớt lục với thành phần hạt chủ
yếu là thạch anh, hạt trịn cạnh, xi măng gắn kết dạng lấp đầy.
Các hệ tầng trên cĩ đường phương mặt lớp theo hướng Đơng Bắc Tây Nam
đến Đơng Tây với gĩc dốc 50 -700 về hướng Bắc hoặc Nam. 3. Giới Kainozoi:
- Trầm tích sơng – đầm lầy (abQIV2-3): phân bố chủ yếu dọc thung lũng các sơng suối, thành phần gồm cát, bột, sét và mùn thực vật. Bề dày thường thay đổi 0.5 – 10 m.
- Trầm tích sơng (aQ): Hệ tầng bao gồm cuội, cát sạn của các đá thạch anh, granit, ít đá phiến sét, sét kết, bột kết, chuyển lên trên chủ yếu là cát thạch anh lẫn ít bột sét và mùn thực vật màu xám nâu, xám sẫm. Các trầm tích này thường phủ lên nhau hoặc phủ trên bề mặt bào mịn của đá gốc, bề dày thay đổi từ 2 – 10 m.
IV.2 PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT THI CƠNG THỰC ĐỊA
Cơng tác địa vật lý được thi cơng nhằm mục tiêu giải quyết các yêu cầu của nhiệm vụ như đã được trình bày trong phần trên. Với các yêu cầu như vậy, việc lựa chọn một tổ hợp phương pháp địa vật lý gồm: Phương pháp địa chấn khúc xạ, phương pháp đo sâu điện (ảnh điện) là hồn tồn hợp lý.
IV.2.1 Phương pháp địa chấn khúc xạ
IV.2.1.1 Thiết bị:bộ thiết bị RAS-24
Các thiết bị cơ bản được sử dụng cho cơng tác đo địa chấn khúc xạ bao gồm:
Nguồn dao động: Để tạo tín hiệu cho việc đo ghi địa chấn khúc xạ, nguồn dao
động được tiến hành theo 2 phương thức nổ mìn và đập búa:
Tại các điểm nổở xa máy ghi, nguồn dao động được tạo ra bằng phương pháp nổ mìn, thuốc nổ được kích nổ bởi kíp nổ điện. Khối lượng thuốc nổ được lựa chọn
phụ thuộc vào các đặc điểm lan truyền sĩng đàn hồi tại điểm nổ, bảo đảm cho việc tạo ra các sĩng khúc xạđủ mạnh để cĩ thể ghi nhận được bởi các geophone đặt ở các vị trí trên tuyến khảo sát, trong phạm vi chặng đo với các đặc trưng về thuốc nổ và kíp nổ
là:
Thuốc nổ : Amonit AD 1 - 32 Kíp nổ : K.8 Quốc phịng.
Cả 02 loại thuốc nổ và kíp nổđều do Nhà máy Quốc phịng sản xuất. Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, việc vận chuyển và bảo quản các vật liệu nổ đều tuân theo các quy định hiện hành.
Tại các điểm nổ giữa chặng đo, nguồn dao động được tạo bằng đập búa trên đe sắt hoặc đe gỗ.
Geophone:
Các geophone được sử dụng cho cơng tác địa chấn khúc xạ là các geophone thẳng đứng SN-10V, với các tính năng sau đây: + Tần số tự nhiên: 10Hz +/-2.5%. + Hệ số tắt dần khi hở mạch: 0.27. + Hệ số tắt dần khi cĩ điện trở shunt: 0.6 +/- 2.5%. + Hệ số biến dạng: < 0.1%. + Độ nhạy: 0.28 v/cm/s +/- 2.5%. + Tổng trở: 375 ohm. + Đáp ứng tần số: 10 -350 Hz.
Với các tính năng như trên, các geophone được sử dụng hồn tồn thỏa mãn việc ghi nhận các sĩng dao động đàn hồi trong dải tần số cần quan tâm.
Máy đo: Máy được xử dụng trong việc thu thập tài liệu địa chấn khúc xạ là máy thăm dị địa chấn RAS24 do hãng Seitronix Hoa Kỳ
sản xuất. Máy RAS-24 là một hệ thống linh hoạt, độ phân giải cao thiết kế cho cơng tác nghiên cứu địa chấn khúc xạ nơng và địa chấn khúc xạ 2, 3 chiều, được điều khiển bởi một Laptop thơng dụng.
Máy thăm dị địa chấn RAS - 24 cĩ các đặc trưng sau: + Biến đổi A/D 24 bit.
+ Dãi động rộng.
+ Trọng lượng nhẹ (5Kg).
+ Cĩ thể kết nối với 9 máy RAS-24 khác để cĩ được một hệ thống 240 kênh. + Cĩ thể thực hiện được 10 tuyến trong thăm dị 3D.
+ Hệ thống tựđộng thực hiện các chức năng kiểm sốt.
+ Hoạt động trên hệđiều hành Windows chạy trên máy Laptop hoặc PC. + Sử dụng các cáp địa chấn tiêu chuẩn 12 kênh.
IV.2.1.2. Hệ thống quan sát
Hệ thống quan sát được lựa chọn trong việc thi cơng thực địa là hệ thống liên kết tồn phần theo phương pháp tương hỗ tổng quát, khoảng cách giữa các điểm ghi
Hình 4.1. Geophone và cáp nối sử dụng trong phép đo
(geophone) là 5 m trên bề mặt của địa hình, khoảng cách này được xác định bằng thước dây theo phương vị tuyến đã định. Hệ thống của phương pháp tương hỗ tổng quát là hệ thống biểu đồ thời khoảng giao nhau với 5 điểm nổ tương ứng với mỗi chặng đo máy 24 kênh:
Trong hệ thống quan sát 5 điểm nổ với 24 kênh thu, các điểm nổ được bố trí như sau : - Điểm nổở mút đầu chặng đặt máy. - Điểm nổở mút cuối chặng đặt máy. - Điểm nổở giữa chặng đặt máy. - Điểm nổđặt ở cách đầu chặng về phía trái 62,5 m - Điểm nổđặt ở cách đầu chặng về phía phải 62,5 m Hình 4.3: Hệ thống quan sát 24 kênh với 5 điểm nổ. A1 A C B
Quy trình thực hiện việc thu thập tài liệu thực địa của phương pháp địa chấn khúc xạđược tiến hành như sau:
- Xác định vị trí các điểm đặt geophone trên chặng đo với khoảng cách 5m/điểm, khoảng cách này được tính theo bề mặt của địa hình.
- Cắm đứng các geophone tại các vị trí đã được xác định.
- Điểm tra nhiễu, kiểm tra các geophone và lựa chọn các thơng số ghi. - Lần lượt thực hiện các điểm nổ và tiến hành phép đo.
- Sau khi thực hiện xong một chặng đo, tiếp tục di chuyển sang chặng đo kế
cận, ở chặng này, các điểm nổ xa ngược của chặng trước sẽ trở thành điểm nổ giữa và
điểm nổ gần ngược của chặng sau, trong khi đĩ, điểm nổ giữa của chặng trước sẽ trở
thành điểm nổ xa thuận (dịch chuyển theo chiều thuận) và tiếp tục thực hiện các thao tác giống nhưđã được mơ tả cho đến hết tuyến đo.
IV.2.1.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Số liệu sau khi thu thập sẽđược đánh dấu tương ứng với vị trí điểm nổ và vị trí các geophone, tập hợp, xắp xếp các số liệu này theo thứ tự từđầu tuyến đến cuối tuyến
đo.
Thực hiện tiền xử lý như lọc bỏ các mạch xấu, mạch hư, lọc nhiễu…..
Tiến hành nhặt sĩng đầu (sĩng khúc xạ đến đầu tiên), phân chia thành các tệp theo từng lớp và vẽ biểu đồ thời khoảng tất cả các điểm nổ theo chương trình Viewsei1.78, sau đĩ tiếp tục xử lý bằng phần mềm SeiOpt@2D. Các kết quả xử lý, phân tích được thể hiện trên các “Mơ hình sĩng đàn hồi Vp” theo các tuyến đo.
IV.2.2 Phương pháp ảnh điện
IV.2.2.1. Thiết bị
Máy đo điện được sử dụng cho cơng tác đo sâu điện là máy thăm dị điện một chiều SuperSting do cơng ty AGI Hoa kỳ sản xuất. Đây là loại máy thăm dị điện thuộc
thế hệ mới được điều khiển bằng các bộ xử lý, cĩ thể kết nối với máy tính và định vị để điều khiển và truyền dẫn dữ liệu.
SuperSting làloại máythăm dị điện trở suất và phân cực kích thích được thiết kế
cho các dạng khảo sát như: Kiểm tra mạng lưới nối đất của hệ thống điện, thí nghiệm
điện trở suất đất, khảo sát trong việc kiểm tra ăn mịn vật liệu, được lập trình trước cho các thiết bị Wenner, Schlumberger, Dipole-Dipole, Pole-Dipole, Pole-Pole, SP, điện trở suất và các cấu hình thiết bị tự chọn trong khảo sát địa kỹ thuật và tìm kiếm thăm dị quặng.
SuperSting cũng cĩ thểđược sử dụng với các hệ thống điện cực thơng minh tự động chuyển cực hoặc các hộp chuyển mạch (28, 56, 84 hoặc 98 điện cực) và các điện cực thụđộng hoặc nối với các cáp đo điện trong lỗ khoan và cũng cĩ thể thực hiện các khảo sát được điều khiển bởi một máy tính.
Các dữ liệu đo đạc được lưu trữ trong bộ nhớ trong và cĩ thể chuyển sang máy tính cho việc xử lý phân tích sau đĩ. Máy cĩ phần mềm quản lý cũng như các cáp nối để
kết nối với máy tính.
IV.2.2.2. Quy trình thực hiện
Phương pháp ảnh điện được thực hiện bằng cách tiến hành một loạt các phép đo với khoảng cách các điện cực tăng dần một cách đều đặn theo một hệ số n định trước (bảng 1).
Nội dung của phương pháp ảnh điện được thực hiện như sau:
- Phương pháp: Dùng dịng khơng đổi.
- Thiết bị 4 cực đối xứng Wenner-Schlumberger AMNB; với AB/2 max = 250m.
- Khoảng cách các điểm đo: 10 m/điểm.
- Khoảng mở thiết bị: Các thiết bị đo sâu được thực hiện với các khoảng cách a=10, 20 và 40 m theo bảng sau:
Số TT a(m) n d (m) Ghi chú 1 10 1 10 2 10 2 10 3 10 3 10 4 10 4 10 5 10 5 10 6 10 6 10 7 10 7 10 8 20 4 10 9 20 5 10 10 20 6 10 11 20 7 10 12 40 4 20 13 40 5 20 14 40 6 20 Bảng 5: Khoảng cách a và n
IV.2.2.3. Phương pháp xử lý và phân tích tài liệu:
Phần mềm được sử dụng trong việc phân tích tài liệu ảnh điện là chương trình RES2DINV, chương trình này được thành lập trên cơ sở thuật tốn phần tử hữu hạn
được xây dựng bởi tác giả M. H. LOKE người Malaysia. Quá trình giải bài tốn ngược
được thực hiện trên cơ sở phương pháp làm trơn khơng tự nhiên bình phương tối thiểu (Groot-Hedlin và Constable 1990, Sasaki 1992). Song song với quá trình giải bài tốn ngược chương trình sẽ tự động mơ hình hố mơi trường dưới mặt đất theo các giá trị điện trở suất, kết qủa mơ hình địa điện cho mơi trường bên dưới là mơ hình phù hợp với các đặc điểm địa chất.
Kết quả xử lý và phân tích được thể hiện trên mơ hình điện trở suất theo tuyến đo.
Hình 4.5: Mơ hình vị trí các điểm đo ghi
CHƯƠNG V: