Tài liệu Nghiên cứu xử lý nền đất yếu cho tuyến đê bao ngăn mặn thuộc tiểu dự án khu bờ tả sông saintard, huyện long phú, tỉnh sóc trăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TÀO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ----------------------- TRƯƠNG HỒNG SỰ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO TUYẾN ĐÊ BAO NGĂN MẶN THUỘC TIỂU DỰ ÁN KHU BỜ TẢ SÔNG SAINTARD, HUYỆN LONG PHÚ, TỈNH SÓC TRĂNG Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS HOÀNG VIỆT HÙNG HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận văn Trương Hồng Sự i LỜI CẢM ƠN Để luận văn này đạt kết quả tốt đẹp, trước hết tôi xin gửi tới các Quý thầy cô Bộ môn Địa kỹ thuật trường Đại học Thủy lợi Hà Nội lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cô, đến nay tôi đã có thể hoàn thành luận văn, đề tài: “Nghiên cứu xử lý nền đất yếu cho tuyến đê bao ngăn mặn thuộc Tiểu Dự án khu bờ Tả sông Saintard, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng”. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS. Hoàng Việt Hùng đã dành rất nhiều thời gian quan tâm giúp đỡ, tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này. Nhân đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Lãnh đạo Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, cùng quý thầy cô trong Bộ môn Địa Kỹ Thuật, Phòng Đào tạo Đại học và Sau Đại học đã tạo rất nhiều điều kiện để tôi học tập và hoàn thành tốt khóa học. Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, luận văn này không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý thầy cô cũng như các đồng nghiệp, bạn bè để luận văn thêm hoàn thiện và có đóng góp vào thực tiễn. Xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH ...............................................................................................v DANH MỤC BẢNG TÍNH............................................................................................vi MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ NỀN ĐẤT YẾU ................................5 1.1. Khái niệm về đất yếu và nền đất yếu ........................................................................5 1.1.1. Khái niệm đất yếu:.................................................................................................5 1.1.2. Khái niệm nền đất yếu: ..........................................................................................6 1.1.3. Các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu: ...............................................................................6 1.1.4. Các loại nền đất yếu thường gặp: ..........................................................................7 1.1.5. Sự phân vùng của đất yếu ở Việt Nam. .................................................................8 1.2. Tổng quan về một số phương pháp gia cố nền đất yếu thường áp dụng. ...............13 1.2.1. Dùng vải, lưới địa kỹ thuật: .................................................................................13 1.2.2. Giải pháp đóng cọc tre hay cừ tràm: ...................................................................15 1.2.3. Giải pháp dùng cọc đất gia cố xi măng: ..............................................................17 1.2.4. Thay đất và bệ phản áp: .......................................................................................19 1.3. Kết luận chương 1: .................................................................................................21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO ĐÊ BAO ...............................................................................................................................23 2.1. Các yêu cầu khi thiết kế đê bao trên nền đất yếu: ..................................................23 2.1.1. Các yêu cầu về sự ổn định: ..................................................................................23 2.1.2. Các yêu cầu về lún:..............................................................................................24 2.1.3. Yêu cầu quan trắc lún: .........................................................................................25 2.1.4. Xác định các tải trọng tính toán:..........................................................................26 2.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm, vải địa kỹ thuật và đệm cát: ............................................................................................................26 2.2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm:..................26 2.2.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng vải địa kỹ thuật: .......32 2.2.3. Cơ sở lý thuyết của phương pháp xử lý nền đất yếu bằng đệm cát:....................33 2.3. Kết luận chương 2: .................................................................................................39 iii CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU CHO TUYẾN ĐÊ BAO NGĂN MẶN THUỘC TIỂU DỰ ÁN KHU BỜ TẢ SÔNG SAINTARD, HUYỆN LONG PHÚ, TỈNH SÓC TRĂNG .......................................... 40 3.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu: ................................................................. 40 3.1.1 Đặc điểm khí tượng – Thủy văn khu vực nghiên cứu: ......................................... 40 3.1.2. Đặc điểm Thổ nhưỡng:........................................................................................ 44 3.1.3. Đặc điểm nguồn nước: ........................................................................................ 46 3.2. Giới thiệu công trình: ............................................................................................. 51 3.2.1. Tên công trình: .................................................................................................... 51 3.2.2. Địa điểm xây dựng: ............................................................................................. 51 3.2.3. Phạm vi vùng ảnh hưởng của dự án: ................................................................... 51 3.2.4. Mục tiêu và nhiêm vụ của dự án: ........................................................................ 51 3.2.5. Cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế chính: ..................................................... 52 3.2.6. Qui mô và các thông số kỹ thuật chủ yếu của dự án: .......................................... 52 3.2.7. Tài liệu địa chất công trình:................................................................................. 53 3.2.8. Phân tích các giải pháp công trình: ..................................................................... 55 3.2.9. Phương pháp tính toán: ....................................................................................... 56 3.2.10. Sơ đồ tính toán: ................................................................................................. 57 3.3. Tính toán kiểm tra biến dạng nền đê bao sau khi xử lý. ........................................ 63 3.3.1. Sơ đồ tính toán: ................................................................................................... 63 3.3.2. Trình tự thi công trong tính toán: ........................................................................ 65 3.3.3. Kết quả mô hình tính toán: .................................................................................. 65 3.4. Kết luận chương 3: ................................................................................................. 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 72 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ vị trí dự án ...........................................................................................2 Hình 1.2: Đất sét mềm .....................................................................................................7 Hình 1.3: Đất than bùn ....................................................................................................7 Hình 1.4: Cát chảy (Đất cát yếu) .....................................................................................7 Hình: 1.5: Đất bùn ...........................................................................................................8 Hình 1.6: Vải địa kỹ thuật .............................................................................................13 Hình 1.7: Bố trí vải địa kỹ thuật để tăng cường chống trượt cho thân nền đường ........14 Hình 1.8: Một số hình ảnh thi công cọc tre và cừ tràm .................................................16 Hình 1.9: Một số hình ảnh về cọc đất gia cố xi măng ...................................................18 Hình 1.10: Bệ phản áp ...................................................................................................21 Hình 2.1 Toán đồ xác định nhân tố xáo động F s ...........................................................31 Hình 2.2 Toán đồ xác định sức cản F r ...........................................................................31 Hình 2.3 Toán đồ xác định độ cố kết theo phương ngang U h .......................................32 Hình 2.4: Sử dụng vải điạ kỹ thuật để tăng cường mức độ ổn định ..............................33 Hình 2.5 Sơ đồ tính toán đệm cát. .................................................................................35 Hình 2.6. Biểu đồ xác định hệ số K. ..............................................................................37 Hình 3.1. Kết cấu điển hình của đê ngăn mặn ...............................................................53 Hình 3.2. Mặt cắt địa chất dọc tuyến đê ........................................................................53 Hình 3.3. Sơ đồ mô phỏng mặt cắt A-A ........................................................................58 Hình 3.4. Lưới phần tử hữu hạn mặt cắt A-A ...............................................................58 Hình 3.5. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 2..........................60 Hình 3.6. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 3..........................61 Hình 3.7. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 4..........................62 Hình 3.8. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 5..........................63 Hình 3.9. Sơ đồ mô phỏng mặt cắt A-A ........................................................................64 Hình 3.10. Lưới phần tử hữu hạn mặt cắt A-A .............................................................64 Hình 3.11. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 2........................66 Hình 3.13. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 4........................67 Hình 3.15. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 6........................68 Hình 3.16. Chuyển vị thẳng đứng (lún) của công trình sau giai đoạn 7........................69 v DANH MỤC BẢNG TÍNH Bảng 1.1: Chỉ tiêu cơ lí của đất bùn đồng bằng Bắc Bộ .............................................. 10 Bảng 1.2: Đặc trưng cơ lý các lớp đất chủ yếu. ........................................................... 12 Bảng 2.1 Xác định độ cố kết U v .................................................................................... 29 Bảng 3.1: Thống kê mực nước cao nhất tại trạm đo qua các năm lũ lớn gần đây ........ 42 Bảng 3.2: Diễn biến độ mặn max tại Trạm Đại Ngãi và trạm Sóc Trăng trong những năm gần đây................................................................................................................... 43 Bảng 3.3: Mực nước triều bình quân nhiều năm ........................................................... 44 Bảng 3.4: Độ mặn trung bình tháng nhiều năm trên sông Mỹ Thanh........................... 44 Bảng 3.5: Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất như sau .......................................... 54 Bảng 3.6. Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: ......................................... 59 Bảng 3.7. Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: ........................................ 65 vi MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài: Huyện Long Phú nằm ở phía Đông tỉnh Sóc Trăng, phía Bắc giáp sông Hậu, phía Đông là Biển Đông, phía Tây là thành phố Sóc Trăng và huyện Mỹ Xuyên, phía Tây Bắc là các huyện Mỹ Tú và Kế Sách, phía Nam là huyện Vĩnh Châu. Huyện có diện tích 691km2 và dân số là 229.000 người. Huyện lỵ là thị trấn Long Phú nằm cách thành phố Sóc Trăng 15 km về hướng Đông. Do có 2 mặt tiếp giáp trực tiếp với sông Hậu và biển Đông nên mọi hoạt động sản xuất và đời sống của người dân đều bị ảnh hưởng trực tiếp đến thời tiết biển Đông. Việc sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản luôn luôn bị ảnh hưởng, tùy thuộc vào biển. Khu vực nghiên cứu: Phía Bắc giáp quốc lộ 60 từ thành phố Sóc Trăng đi Đại Ngãi, phía Nam là Tỉnh 933 từ Thành phố Sóc Trăng đi Long Phú, phía Đông nằm dọc theo bờ sông Saintard bao gồm các ô bao 84 đến 92. Với tổng diện tích tự nhiên 6.548 ha thuộc các xã Đại Ngãi, Hậu Thạnh, Phú Hữu, Trường Khánh, Châu Khánh huyện Long Phú và một phần phường 5, phường 8 thành phố Sóc Trăng. Tuy nhiên hầu hết vùng đất này là đất yếu, sức chịu tải thắp nên những vấn đề liên quan đến ổn định, biến dạng của nền đất là những vấn đề cần quan tâm trước tiên. Do những thiếu sót trong công tác khảo sát, thiết kế hoặc thi công dẫn đến nền đường thường xuyên bị hư hỏng ngay trong giai đoạn thi công và sau khi xây dựng công trình hoặc đã đưa vào sử dụng. Hiện nay hiện tượng lún nền đường gần như xuất hiện ở hầu hết các công trên nền đất yếu trên phạm vi toàn quốc và các công trình tại huyện Long Phú cũng không tránh khỏi. Thực trạng trong thời gian qua cho thấy, các tuyến đường trên địa bàn huyện Long Phú vừa được hoàn thành và đưa vào khai thác sử dụng một thời gian thì đã xuất hiện tình trạng lún, làm cho các phương tiện tham gia giao thông rất khó khăn, ngoài ra nó còn 1 là nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông bất ngờ nếu không giảm tốc độ khi qua các vị trí này. Mức độ nguy hiểm còn tùy thuộc vào chổ lún nhiều hay lún ít. Việc xử lý lún này rất phức tạp, tốn kém và thực hiện trong thời gian dài. Ở nước ta hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu khảo sát cụ thể để đánh giá mức độ tổn thất do vấn đề này gây ra. Đã có những nghiên cứu, đưa ra giải pháp xử lý, song vẫn chưa khắc phục vấn đề này một cách triệt để. Do đó đề tài “Nghiên cứu xử lý nền đất yếu cho tuyến đê bao ngăn mặn thuộc Tiểu Dự án khu bờ Tả sông Saintard, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng” là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Vị trí dự án Hình 1.1: Bản đồ vị trí dự án II. Mục đích của đề tài: Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện địa chất, địa mạo và khả năng ứng dựng công nghệ xử lý nền đất yếu từ lý thuyết vào thực tiễn, đề ra giải pháp xử lý nền đất đắp tuyến đường hợp lý và kinh tế nhất. 2 Mục tiêu chính của đề tài là đưa ra cơ sở khoa học cho giải pháp xử lý nền tuyến đê ngăn mặn thuộc Tiểu Dự án khu bờ Tả sông Saintard, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng. III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong lĩnh vực xử lý nền đất yếu. Sử dụng tổng hợp các phương pháp: phương pháp điều tra, thu thập số liệu; phương pháp thống kê và phân tích số liệu; nghiên cứu cơ sở lý thuyết các mô hình đất; phương pháp xử lý và phỏng đoán; sử dụng phần mềm phân tích địa kỹ thuật để phân tích ổn định và biến dạng của nền đường đã được xử lý. IV. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu tổng quan về đất yếu và các biện pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các giải pháp xử lý nền thường hay sử dụng Nghiên cứu ứng dụng cho tuyến đê bao ngăn mặn, với các thông số đất nền và tải trọng công trình cụ thể. V. Kết quả đạt được: Đánh giá hiện trạng và khả năng chịu tải của đất nền trên địa bàn huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng; Xác định chiều dài, chiều sâu đoạn đường cần thiết để gia cố, giải pháp thi công cho công trình; Tính toán điển hình: ứng dụng xử lý nền đất yếu cho tuyến đê bao ngăn mặn thuộc Tiểu Dự án khu bờ Tả sông Saintard, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng. VI. Nội dung luận văn: Lời cam đoan. Lời cám ơn. 3 Mở đầu. Chương I: Tổng quan về đất yếu và nền đất yếu. Chương II: Cơ sở lý thuyết tính toán xử lý nền đất yêu cho đê bao. Chương III: Phân tích ứng dựng giải pháp xử lý nền đất yếu cho tuyến đê bao ngăn mặn thuộc Tiểu Dự án khu bờ Tả sông Saintard, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng Kết luận và kiến nghị. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ NỀN ĐẤT YẾU 1.1. Khái niệm về đất yếu và nền đất yếu 1.1.1. Khái niệm đất yếu: Khái niệm đất yếu cho đến nay vẫn chưa thật rõ ràng. Khái niệm này chỉ là tương đối và phụ thuộc vào trạng vật lý của đất, cũng như tương quan giữa khả năng chịu lực của đất với tải trọng mà móng công trình truyền lên. Nếu sức chịu tải của đất nền không đáp ứng được tải trọng thiết kế của đê hoặc mức độ thấm của nền đê vượt quá yêu cầu độ chống thấm thiết kế thì gọi là nền đất yếu. Một quan niệm khác cho rằng, đất yếu được hiểu là các loại đất ở trạng thái tự nhiên, độ ẩm của đất cao hơn hoặc gần bằng giới hạn chảy, đất yếu có hệ số rỗng lớn (đất sét: e ≥ 1,5; đất á sét e ≥ 1), lực dính C theo thí nghiệm cắt nhanh không thoát nước nhỏ hơn 0,15 daN/cm2 (tương đương kG/cm2), góc nội ma sát φ < 10o hoặc lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường C u < 0,35 daN/cm2. Đất yếu có thể được phân loại theo trạng thái tự nhiên dựa vào độ sệt B: B= W − Wd Wch − Wd (1.1) Trong đó: W, W d, Wch - độ ẩm ở trạng thái tự nhiên, giới hạn dẻo và giới hạn chảy (nhão) của đất. Nếu B > 1, đất ở trạng thái chảy; Nếu 0,75 < B ≤ 1, đất ở trạng thái dẻo chảy. Theo quan điểm xây dựng của một số nước, đất yếu được xác định theo tiêu chuẩn về sức kháng cắt không thoát nước s u và hệ số xuyên tiêu chuẩn như sau: - Đất rất yếu (trạng thái chảy): s u (kPa) ≤ 12,5 và N 30 ≤ 2 - Đất yếu (trạng thái dẻo chảy): s u (kPa) ≤ 25 và N 30 ≤ 4 (N: số búa đóng trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn) 5 1.1.2. Khái niệm nền đất yếu: Nền đất yếu là phạm vi đất nền gồm các tầng đất yếu có khả năng chịu lực kém nằm dưới móng công trình và chịu tác động của công trình truyền xuống [1]. Nền đất yếu có thể là một lớp đất yếu hoặc nhiều lớp đất yếu xen kẽ lớp đất tốt Khi xây dựng các công trình dân dụng, cầu đường, thường gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình, rút ngắn thời gian thi công và giảm chi phí đầu tư xây dựng. Trong thực tế xây dựng, có rất nhiều công trình bị lún, sập hư hỏng khi xây dựng trên nền đất yếu do không có những biện pháp xử lý phù hợp, không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý của nền đất. Do vậy việc đánh giá chính xác và chặt chẽ các tính chất cơ lý của nền đất yếu (chủ yếu bằng các thí nghiệm trong phòng và hiện trường) để làm cơ sở và đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp là một vấn đề hết sức khó khăn, nó đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết, giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng công trình khi xây dựng trên nền đất yếu. 1.1.3. Các chỉ tiêu cơ lý của đất yếu: - Thuộc loại nền đất yếu thường là đất sét có lẫn nhiều hữu cơ; Sức chịu tải bé (0,5 1kG/cm2); - Đất có tính nén lún lớn (a> 0,1 cm2/kG); - Hệ sô rỗng e lớn (e > 1,0); - Độ sệt lớn ( B > 1); - Mô đun biến dạng bé (E< 50kG/cm2); - Khả năng chống cắt bé (φ, c bé), khả năng thấm nước bé; - Hàm lượng nước trong đất cao, độ bão hòa nước G> 0,8, dung trọng bé. 6 1.1.4. Các loại nền đất yếu thường gặp: - Đất sét mềm: Gồm các loại đất sét hoặc á sét, trạng thái bão hòa nước, có cường độ thấp; Hình 1.2: Đất sét mềm - Đất than bùn: Loại đất yếu có nguồn gốc hữu cơ, được hình thành do kết quả phân hủy các chất hữu cơ có ở các đầm lầy (hàm lượng hữu cơ > 13%); Hình 1.3: Đất than bùn - Cát chảy: Gồm các loại cát mịn, cát hạt nhỏ, cát bụi chứa nước có thể tự chảy; Hình 1.4: Cát chảy (Đất cát yếu) - Đất có hàm lượng tạp chất hoà tan muối clorua lớn hơn 5%, muối sunphat hoặc muối sunpphat clorua lớn hơn 10% tính theo trọng lượng; 7 - Đất phù sa, đất bùn, đất mùn vì các đất này khả năng chịu lực kém. Hình: 1.5: Đất bùn 1.1.5. Sự phân vùng của đất yếu ở Việt Nam. Trong những năm qua, thành tựu về công nghệ trong GTVT Việt Nam có rất nhiều tiến bộ. Những công trình như: hầm đường bộ qua đèo Hải Vân, cầu Mỹ Thuận, cầu Cần Thơ, QL1A, QL5, đường cao tốc TP. HCM- Trung Lương, Đại lộ Thăng Long, tuyến Pháp Vân - Cầu Giẽ… đều sử dụng những công nghệ hiện đại, tiên tiến và đều nằm trong vùng đất yếu. Tuy nhiên, xử lý nền đất yếu vẫn luôn là việc làm phức tạp và gây nhiều khó khăn cho các đơn vị thiết kế và thi công công trình. “Hiện nay, Việt Nam có 2 vùng đất yếu chủ yếu là châu thổ Bắc Bộ và Đồng bàng sông Cửu Long. Với vùng châu thổ Bắc Bộ, chiều sâu của nhiều vị trí đất yếu lên đến từ 15 - 28m. Với Đồng bàng sông Cửu Long còn lớn hơn, nhiều khi lên đến 35m. Cả hai khu vực này đều nằm trong vùng trọng điểm phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Chính vì vậy, trong thời gian qua phải đầu tư rất nhiều tiền của để đầu tư phát triển hạ tầng giao thông. Việc phải xử lý nền đất yếu khiến cho tổng mức đầu tư của các dự án bị đội lên rất cao”. 1.1.5.1. Đất yếu vùng đồng bằng Bắc Bộ. Đồng bằng Bắc Việt Nam có diện tích khoảng 30.000km2, trong đó đồng bằng Bác Bộ chiếm khoảng 18.000km2. Bằng phẳng có cao độ 1-12m, trung bình 6-8m hơi nghiêng về phía đông. Địa hình bị phân cắt bợi hệ thống sông suối, kênh mương chằng chịt. Nhiều nơi thấy vết tích hố móng ngựa, đầm lầy, khu trũng bị úng nước. 8 Nhìn chung, trầm tích hệ Thứ Tư ở đồng bằng cấu tạo từ 2 tầng lớn: tầng dưới - hạt thô (cuội, sỏi, sạn lẫn cát thô, cát vừa hay nhỏ, cát pha sét), tầng trên - hạt mịn (sét, sét pha cát, bùn và than bùn). Nhóm đất yếu phân bố khắp khắp nơi gồm 2 loại bùn và than bùn: a) Đất bùn - Bùn đầm lầy ven biển (bm Q2IV, bmQm) hầu như bị phủ kín, nằm sát dưới đáy hay xen giữa các lớp sét biển (trừ vùng Phủ Lý, Ninh Bình lộ ra trên mặt đất). Bùn sét hay bùn cát màu xám đen, xám tro, chứa 20%-30% tạp chất hữu cơ thân, cành lá cây. Chiều dày 2-15m có thể >15m. - Bùn nguồn gốc hồ (IQIV3) trong lòng hồ cạn hay đầm hồ như hồ Tây (Hà Nội), đầm Nậu, đầm Vạc, đồng sâu hải Bối (Vĩnh Phú), đồng sâu Hà Nam Ninh, Cổ Định (Thanh Hóa), Can Lộc, Đức Thọ (Hà Tĩnh) và bùn bồi tích hiện đại (aQ3IV), sông - biển hỗn hợp (aQ3IV). Là loại bùn cát, bùn sét màu xám tro, chứa 10-20% tạp chất hữu cơ, chiều 0,2-1m, thường ở trạng thái chảy lỏng. Bùn đầm lầy có nhóm hạt cát 13-20%, hạt bụi 40-45%, hạt sét 35-40%. Bùn sông biển có nhóm hạt cát 25-35%, hạt bụi 30-35%, hạt sét 25-30%. Chỉ tiêu cơ lý đất bùn cho trong bảng 1.1 Độ ẩm khá cao 50-60% tới 30-75%, ε=1,41,6. 9 Bảng 1.1: Chỉ tiêu cơ lí của đất bùn đồng bằng Bắc Bộ Đồng bằng Bắc Kiểu nguồn W γw γk γr G h Hóa Vinh Hà Tĩnh Quãng Bình Wd ϕ C a (g/cm3) (%) (độ) (kG/cm2) cm2/kG 1,35 35,4 21,7 7,30’ 0,12 0,084 1,68 42,6 23,5 5,40’ 0,09 0,12 gốc (%) g/cm3 (g/cm3) (g/cm3) (%) IQIV3 47,25 1,62 1,25 2,69 97,0 am IQIV 56,65 1,66 1,09 2,68 bm IQIV 2 64,62 1,57 0,95 2,64 95,5 1,57 61,3 41,5 3,39’ 0,10 0,12 bmQIII 63,28 1,60 0,99 2,68 97,7 1,67 52,0 31,6 3,03’ 0,07 0,16 bm IQIV 2 46,71 1,70 1,13 2,69 97,5 1,27 37,3 26,4 8,12’ 0,09 0,18 bmQIII 61,85 1,63 1,12 2,70 98,6 1,69 52,5 29,6 5,00’ 0,06 0,14 2 48,82 1,68 1,03 2,68 96,8 1,27 36,2 24,7 8,42’ 0,13 0,12 2 56,52 1,62 1,21 2,69 98,8 1,53 38,4 28,2 10,30’ 0,15 0,19 2 52,6 1,56 1,08 2,71 99,0 1,54 40,7 24,3 12,28’ 0,18 0,24 3 100, 0 Bộ Than Wch ε bm IQIV bm IQIV bm IQIV b) Than bùn Chỉ tập trung phần tây, tây bắc các đồng bằng. Tại đồng bằng Bắc Bộ, các thấu kính hay lớp mỏng than bùn rộng 10-30km kéo dài từ Thuận Thành qua Đông Anh, Hà Nội, Ứng Hòa, Mỹ Đức đến Thường Tín. Ở đồng bằng Bắc Trung Bộ, phân bố ở Triệu Lộc, Thọ Lâm và Triệu Sơn (Thanh Hóa); Đức Sơn (Hà Tĩnh). Than bùn có màu nâu đỏ, xám đen rất xốp và nhẹ. Độ ẩm tự nhiên 80-140%, giới hạn chảy 70-80%, dung trọng khô 1,2-1,45g/cm2, tỉ trọng 1,5-1,6, ε=2-10 đôi khi >10; φ=5-100, lực dính c=0,05-0,3kG/cm2. Than bùn có sức chịu tải thấp, tính nén lún cao. Sơ đồ phân khu địa chất công trình vùng đồng bằng Bắc Việt Nam được thấy trên hình 1.1 Đất yếu ở phụ khu 2b, phụ khu 3a. Trị số trung bình chỉ tiêu cơ lý các lớp đất được cho trong bảng 1.1. 10 1.1.5.2. Đất yếu đồng bằng sông Cửu Long. Trầm tích Holoxen đồng bằng sông Cửu Long được phân chia thành 3 bậc: Bậc Haloxen dưới giữa QIV-1-2: cát màu vàng, xám tro, chứa sỏi nhỏ cùng kết vốn sắt, phủ trên tầng sét loang nổ Pleixtoxen hoặc đá gốc. Bề dày tới 12m. Bậc Haloxen giữa QIV-2: bùn xét màu xám, sét xám xanh, xám vàng, bề dày 10-50m. Bậc Haloxen trên QIV-3: gốc trầm tích biển, sông biển hỗn hợp (mQIV-3) (mbQIV-3) là cát mịn, bùn sét hữu cơ, đầm lầy ven biển (mbQIV-3) gồm bùn sét hữu cơ, than bùn và bồi tích (AqIV=33): sét, cát pha sét chảy hoặc bùn sét. Bề dày 9-20m, trung bình 15m. Có thể chia vùng đồng bằng sông Cửu Long thành 3 khu vực ĐCCT: a) Khu vực ven Thành phố Hồ Chí Minh, thượng nguồn Vàm Cỏ Tây, Vàm Cỏ Đông, rìa tây Đồng Tháp Mười, rìa quanh vùng Bảy Núi chạy tới ven biển Hà Tiên, Rạch Giá, rìa đồng bằng Vũng Tàu đến Biên Hòa là khu vực đất yếu, bề dày 1-10m. b) Khu vực đất yếu dày 5-30m, phân bố kế cận khu (a) và đại bộ phận trung tâm đồng bằng và trung tâm Đồng Tháp Mười. c) Khu vực đất yếu dày 15-30m, chủ yếu thuộc Cửu Long, Bến Tre với ven biển Minh Hải, Hậu Giang, Tiền Giang, Cần Giuộc, Vũng Tàu. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất chủ yếu trong bảng 1.2. 11 Bảng 1.2: Đặc trưng cơ lý các lớp đất chủ yếu. Loại đất Số lượng mẫu ϕ (độ) Đặc trưn g cơ học C(kG/c m2) a 1-2 (cm2/k G) E 0 (kG/cm2) Sét 3− 4 IV 3 amQ Bùn sét 3− 4 IV 3 amQ Bùn sét pha ambQIV2−34 Bùn sét 1 IV 2 mabQ Sét loang lổ maQI − III 24 142 25 63 32 76 3 0 2 0 3 8 14 5 8 6 13 18 22 15 18 15 23 26 0,09 0,01 0,01 0,01 0,06 0,13 0,45 0,07 0,04 0,17 0,42 0,58 0,9 0,29 0,10 0,29 0,85 1,85 0,018 0,056 0,038 0,059 0,024 0,008 0,048 0,143 0,081 0,12 0,055 0,024 0,102 0,432 0,169 0,376 0,128 0,078 15 6 10 6 13 34 46 12 21 17 42 87 71 39 40 39 65 120 1 2,5 1,8 3,5 1 R tc (kG/cm2) Sét xám nâu maQIV 2 2 ≤0,5 ≤0,5 ≤0,5 3 2,45 5 Ghi chú: Trị số được ghi theo thứ tự từ trên xuống: nhỏ nhất, trung bình, lớn nhất. 1.1.5.3. Đất yếu khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh thuộc loại địa hình đồng bằng bồi tụ các trầm tích phù sa cổ đến trẻ với các nguồn gốc sông, đầm lầy, sông - biển, vũng vịnh hỗn hợp. Tầng trầm tích biến đổi khá lớn và phức tạp, chiều dày từ vài mét đến hơn một trăm mét. Khu vực thành phố có thể chia ra làm 2 vùng: a) Vùng cao phía bắc gồm Củ Chi, Hóc Môn, Gò Vấp, một phần các quận 1, 3, 5, 10, 12, Thủ Đức, Phú Nhuận, Tân Bình: phân bố trầm tích cổ Plextoxen gồm có: sét, sét cát, cát mịn đến thô lẫn sỏi sạn có khả năng chịu tải tốt. 12