Nghiên cứu áp dụng các phương pháp địa chất lỗ khoan xác lập quy trình tính các thông số đàn hồi phục vụ kết cấu nền móng và kháng chấn trong xây dựng công trình tại vùng tp hồ chí minh và các tỉnh lân cận

BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT MIỀN NAM

BÁO CÁO THUYẾT MINH ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC R-RD CẤP BỘ
NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN LỖ KHOAN
XÁC LẬP QUY TRÌNH TÍNH CÁC THƠNG SỐ ĐÀN HỒI PHỤC VỤ KẾT
CẤU NỀN MÓNG VÀ KHÁNG CHẤN TRONG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
TẠI VÙNG TP HỒ CHÍ MINH VÀ CÁC TỈNH LÂN CẬN”

8604

TP HỒ CHÍ MINH 12/2010


BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHỐNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT MIỀN NAM

BÁO CÁO THUYẾT MINH ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC R-RD CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN LỖ
KHOAN XÁC LẬP QUY TRÌNH TÍNH CÁC THƠNG SỐ ĐÀN HỒI
PHỤC VỤ KẾT CẤU NỀN MÓNG VÀ KHÁNG CHẤN TRONG
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TẠI VÙNG TP HỒ CHÍ MINH VÀ CÁC
TỈNH LÂN CẬN”

Liên đoàn trưởng

Chủ nhiệm đề tài

ThS. Vũ Trọng Tấn

TP HỒ CHÍ MINH 12/2010


MỤC LỤC

KÝ HIỆU VIẾT TẮT VÀ DANH MỤC BẢN VẼ ................................................... 4
1. CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI ...................................................... 4
2. DANH MỤC BẢN VẼ BIỂU BẢNG ................................................................... 4
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 5
1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài .......................................................... 6
2. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ..................... 7
CHƢƠNG I .............................................................................................................. 10
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÙNG TP HỒ CHÍ MINH .................... 10
I.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất................................................................................. 10
I.2. Đất đá và tính chất cơ lý của các loại đất vùng TP.HCM ................................. 16
I.3. Đặc điểm về tham số vật lý................................................................................ 22
I.4. Phân loại nền đất vùng TP.HCM ....................................................................... 23
CHƢƠNG II ............................................................................................................. 32
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN TRONG LỖ KHOAN .... 32
II.1. Khái quát về sóng đàn hồi ................................................................................ 32
II.2. Nguồn tạo sóng đàn hồi .................................................................................... 35
II.3. Tốc độ truyền sóng đàn hồi .............................................................................. 36
II.4. Phƣơng pháp đo sóng xuyên thành lỗ khoan (Crosshole Seismic) .................. 37
II.4.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 37
II.4.2. Lý thuyết và thiết bị ....................................................................................... 38
II.4.3. Phân tích........................................................................................................ 41

II.4.4. Những thuận lợi và khó khăn khi thực hiện .................................................. 43
II.5. Phƣơng pháp đo sóng dọc thành giếng khoan (Downhole seismic) ................ 44
II.5.1. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 44
II.5.2. Ý nghĩa và việc sử dụng ................................................................................. 44
II.5.3. Hệ thiết bị đo đạc .......................................................................................... 44
II.5.4. Các vấn đề về lỗ khoan và điều kiện lỗ khoan sử dụng ................................ 46
II.5.5. Vấn đề thu thập số liệu ngoài thực địa .......................................................... 47
II.5.6. Xử lý và phân tích tài liệu ............................................................................. 47
CHƢƠNG III ........................................................................................................... 49
2


ĐO THỬ NGHIỆM CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN LỖ KHOAN ................. 49
VÙNG TP HỒ CHÍ MINH VÀ CÁC ĐƠ THỊ LÂN CẬN ..................................... 49
III.1 Lựa chọn mơ hình thử nghiệm ......................................................................... 49
III.2 Kết quả đo địa chấn lỗ khoan thử nghiệm ....................................................... 57
III.2.1. Thử nghiệm đo Downhol seismic ................................................................. 58
III.2.2. Thử nghiệm đo Crosshole seismic ............................................................... 58
III.2.3. Kết quả đo thử nghiệm Downhole trên các mơ hình ................................... 60
CHƢƠNG IV ........................................................................................................... 87
QUY TRÌNH LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN LỖ KHOAN .... 87
IV.1. Ý nghĩa của việc áp dụng các phƣơng pháp địa chấn lỗ khoan ...................... 87
IV.2. Quy trình sắp xếp các phƣơng pháp đo Địa chấn lỗ khoan ngồi thực địa .... 88
IV.3. Quy trình thu sóng và tạo thiết bị gây............................................................. 88
IV.4. Quy trình khoan và chống ống ........................................................................ 92
IV.5. Quy trình thiết bị địa chấn .............................................................................. 96
IV.6. Quy trình xử lý tài liệu .................................................................................... 96
IV.7. Quy trình tính các tham số đàn hồi ................................................................. 98
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 101
Tài liệu tham khảo .................................................................................................. 103

3


KÝ HIỆU VIẾT TẮT VÀ DANH MỤC BẢN VẼ
1. CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI
- TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh
- ĐCCT: Địa chất cơng trình
- Downhole seismic: Phƣơng pháp đo địa chất dọc thành lỗ khoan
- Crossole seismic: Phƣơng pháp đo địa chấn xuyên thành lỗ khoan
2. DANH MỤC BẢN VẼ BIỂU BẢNG
- Bảng I.1 đến bảng I.9: Bảng chi tiêu cơ lý đối với các kiểu thạch học theo
từng phức hệ địa tầng vùng thành phố Hồ Chí Minh.
- Bảng I.10. Bảng phân chia các loại nền đất.
- Bảng III.1. Các lỗ khoan đo thử nghiệm.
- Bảng III.2 đến Bảng III.15: Các kết quả đo thử nghiệm.

4


MỞ ĐẦU
TP Hồ Chí Minh và các khu vực đơ thị lân cận trƣớc đây vẫn quan niệm rằng
các công trình xây dựng ở khu vực này khơng cần phải tính tốn với tải trọng động
đất. Nhƣng sau ảnh hƣởng của các chấn động do động đất ở ngoài khơi vùng biển
Nam Trung bộ năm 2005 làm hệ thống các nhà cao tầng ở thành phố Hồ Chí Minh
rung chuyển thì vấn đề thiết kế kháng chấn cho nhà cao tầng đã đƣợc quan tâm
hơn. Một số chủ đầu tƣ các cơng trình lớn đã u cầu thiết kế cơng trình phải chịu
đƣợc động đất, đặc biệt là các cơng trình có tải trọng động lớn. Cùng với q trình
phát triển và hội nhập của đất nƣớc, là một trong những trung tâm phát triển mũi
nhọn, thành phố Hồ Chí Minh và các đơ thị lân cận ở phía Nam đang trong quá

trình thu hút đầu tƣ và hiện đại hóa cơ sở hạ tầng, đặc biệt là xây dựng cao ốc và
cơng trình ngầm, do vậy, việc tính đến yếu tố kháng chấn khi thiết kế và xây dựng
là rất cần thiết.
Trƣớc tình hình đó, Bộ Xây dựng đã chỉ đạo cho Viện Khoa học Xây dựng
khẩn trƣơng biên soạn Tiêu chuẩn TCXD VN 375: 2006 “Thiết kế công trình chịu
động đất" và đã cho ban hành năm 2006. Tiêu chuẩn này cùng các văn bản quy
phạm, tiêu chuẩn khác nhƣ: Luật Xây dựng; Quy chuẩn Xây dựng 1997; Tiêu
chuẩn TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động; Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng
TCXD 198: 1997; Thông tƣ 01 – Bộ xây dựng về việc cho phép áp dụng các tiêu
chuẩn nƣớc ngoài ở Việt Nam... đã tạo thành một hệ thống văn bản quy phạm pháp
lý phục vụ cho công tác quản lý, thiết kế kháng chấn cho các cơng trình xây dựng
nói chung và nhà cao tầng nói riêng chặt chẽ hơn.
Trong thiết kế kháng chấn, một trong các tham số vô cùng quan trọng trong
việc tính tốn các tham số đàn hồi động là: vận tốc truyền sóng ngang (Vs) và sóng
dọc (Vp) của mơi trƣờng địa chất tại các vị trí xây dựng các cơng trình. Có khá
nhiều phƣơng pháp có thể đƣợc sử dụng để đo đạc tham số này, trong đó có thể kể
đến các phƣơng pháp nhƣ địa chấn dọc thành lỗ khoan (Downhole seismic) và địa
chấn xuyên thành lỗ khoan (Crosshole seismic), phƣơng pháp đo sóng mặt đa kênh
(MASW), phƣơng pháp đo sóng ngang Vs dùng nguồn vi chấn động (ReMi) và
phƣơng pháp tƣơng quan không gian (SPAC).
Hiện nay ở Việt Nam các phƣơng pháp địa chấn trong lỗ khoan mới bắt đầu
áp dụng, chƣa đƣợc các nhà khoa học trong nƣớc nghiên cứu một quy trình hồn
thiện. Trong đề tài „Nghiên cứu xác lập tổ hợp phƣơng pháp địa vật lý hợp lý trong
5


nghiên cứu cấu trúc không gian ngầm, áp dụng thử nghiệm tại vài vị trí điển hình
trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh‟ do Liên đồn Bản đồ Địa chất miền Nam
chủ trì thực hiện năm 2007 đã giới thiệu hai phƣơng pháp địa chấn lỗ khoan kể trên
và đề nghị ứng dụng thành tổ hợp phƣơng pháp Địa vật lý trong nghiên cứu cấu

trúc không gian ngầm của thành phố. Tuy nhiên trong thực tế hầu hết các nhà địa
kỹ thuật đã áp dụng quy trình đo cịn dựa trên những kinh nghiệm, thiếu thiết bị
đồng bộ, chƣa đáp ứng việc đo đạc nhận biết chính xác các thơng số sóng dọc P,
sóng ngang S. Quy trình thực hiện các phƣơng pháp và các tham số theo khu vực
chƣa đƣợc tính tốn cụ thể. Do vậy, việc nghiên cứu xây dựng một quy trình đo đạc
và tính tốn các tham số đàn hồi phục vụ cho việc thiết kế kháng chấn là việc làm
vô cùng cấp bách và cần thiết.
1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu
- Nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng thử nghiệm các phƣơng pháp đo vận tốc
truyền sóng ngang và dọc của môi trƣờng và áp dụng thử nghiệm các phƣơng pháp
đo Downhole seismic, Crosshole seismic.
- Xây dựng quy trình đo đạc và tính tốn vận tốc sóng dọc P, sóng ngang S;
các tham số đàn hồi động; phục vụ cho việc tính tốn chỉ tiêu kháng chấn đối với
cơng trình xây dựng tại thành phố Hồ Chí Minh và các đô thị lân cận.
Các nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng hợp đặc điểm địa chất cơng trình (ĐCCT) vùng thành phố
Hồ Chí Minh, xây dựng các mơ hình thử nghiệm trên cơ sở phân vùng các điều
kiện ĐCCT
- Nghiên cứu lý thuyết sóng đàn hồi, cơ sở lý thuyết các phƣơng pháp
Downhole seismic và Crosshole seismic, các quy trình (tiêu chuẩn) đã đƣợc ứng
dụng và đang trong q trình nghiên cứu trong nƣớc và nƣớc ngồi.
- Ứng dụng thực nghiệm trên một vài vị trí có sự khác biệt về điều kiện địa
chất cơng trình, đánh giá tính phù hợp của các phƣơng pháp trong điều kiện Tp Hồ
Chí Minh.
- Xây dựng các quy trình đo và tính các tham số đàn hồi, các đề xuất khả năng
phát triển ứng dụng trong tƣơng lai.

6

2. Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài
Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi:
Vận tốc truyền sóng đàn hồi là một trong các tham số quan trọng trong việc
tính tốn các tham số đàn hồi động tại hiện trƣờng. Tham số này đã đƣợc nhiều
Trƣờng, viện, cơng ty nƣớc ngồi nghiên cứu ứng dụng từ nhiều năm nay, đặc
biệt là những quốc gia thƣờng xuyên đối mặt với các trận động đất. Trong thực
tế, đã có khá nhiều phƣơng pháp đƣợc ứng dụng và đã đƣợc tiêu chuẩn hoá tại
Mỹ và Châu Âu nhƣ các phƣơng pháp Crosshole seismic và gần đây là tiêu
chuẩn cho phƣơng pháp Downhole Seismic (D 7400-2008).
Ngoài ra, vẫn còn khá nhiều phƣơng pháp nghiên cứu và ứng dụng đang
trong q trình hồn thiện và phát triển, cụ thể là phƣơng pháp Phân tích sóng
mặt đa kênh (MASW), phƣơng pháp ReMi, phƣơng pháp SPAC… Các phƣơng
pháp này đã đƣợc đề cập đến trong nhiều cơng trình nghiên cứu, ứng dụng khác
nhau và đã đƣợc công bố trên nhiều tạp chí, hội nghị chun ngành. Ngồi các
phƣơng pháp kể trên, các công ty Tƣ vấn khảo sát cũng đã thiết kế các cơng cụ
đo đạc bằng các thiết bị tích hợp giữa phƣơng pháp địa chấn và các phƣơng pháp
khác nhƣ : phƣơng pháp Seismic cone, RCPTU (stands for "resistivity cone
penetrometer testing unit") mặc dù đƣợc gọi là phƣơng pháp điện trở, nhƣng
trong đó cịn tích hợp cả modun đo đạc vận tốc sóng dọc và sóng ngang phục vụ
cho việc khảo sát các tham số vật lý tại hiện trƣờng.
Tình hình nghiên cứu ở trong nước:
Trong xu thế hội nhập và phát triển, ngành Địa vật lý ở trong nƣớc cũng đã
có những bƣớc tiến khá đáng kể, trong đó có thể kể đến các nghiên cứu ứng dụng
ở các đơn vị nhƣ: Viện Vật lý Địa cầu, Phân viện Địa lý tại thành phố Hồ Chí
Minh, Liên đồn Vật lý Địa chất, Trung tâm Địa vật lý thuộc Liên đoàn Bản đồ
địa chất miền Nam và một số đơn vị khác. Các đơn vị trong nƣớc đã đƣợc trang
bị một vài loại thiết bị mới và đã bƣớc đầu nghiên cứu và ứng các dạng phƣơng
pháp Phƣơng pháp đo sóng mặt đa kênh (MASW), Phƣơng pháp Địa vật lý trong
lỗ khoan (karotaz, địa chấn…).

Trong lĩnh vực Địa vật lý ứng dụng đo các tham số phục vụ cho việc thiết
kế và xây dựng các cơng trình, Trung tâm Địa vật lý – Liên đoàn bản đồ địa chất
miền Nam cũng đã thực hiện nhiều cơng trình khảo sát phục vụ cho nhu cầu của
các công ty Tƣ vấn - Thiết kế xây dựng trong nƣớc và nƣớc ngoài nhƣ: Tập đoàn
7


Dầu khí Việt Nam, Tập đồn Điện lực Việt Nam, Marubeni corproration, Toa
corproration, Technip corproration, Intel corproration... Trong đó, các dạng
nghiên cứu nhƣ: địa chấn dọc thành lỗ khoan (downhole seismic), địa chấn
xuyên thành lỗ khoan (Crosshole seismic) đã đƣợc áp dụng rất nhiều. Kết quả
khảo sát xác định vận tốc sóng dọc và sóng ngang trong các phân lớp trầm tích,
tính tốn các tham số đàn hồi của đất nền phục vụ cho nhà thầu thiết kế kết cấu
xây dựng cơng trình.
3. Những vấn đề cịn tồn tại
Các phƣơng pháp đo sóng đàn hồi trong lỗ khoan những năm gần đây hầu
hết đƣợc áp dụng dựa trên các hợp đồng kinh tế, phƣơng pháp đo tuân theo các
tiêu chuẩn quốc tế hoặc theo yêu cầu địa kỹ thuật của nhà thầu. Các vấn đề còn
tồn tại qua thực tiễn nghiên cứu áp dụng đã công bố trƣớc đây cho thấy để ứng
dụng các phƣơng pháp địa chấn trong lỗ khoan còn nhiều nội dung chƣa đƣợc
nghiên cứu cụ thể nhƣ điều kiện thiết kế lỗ khoan, độ sâu và phƣơng án gia cố
thành lỗ khoan cho từng điều kiện nền đất, ĐCCT; quy trình đo hồn tồn phụ
thuộc vào các bộ tiêu chuẩn của nƣớc ngoài. Đối với các bộ tiêu chuẩn trên thế
giới nhƣ bộ tiêu chuẩn ASTM International (cụ thể là các tiêu chuẩn ASTM
D7400 - 08 Standard Test Methods for Downhole Seismic Testing, ASTM D
4428/4428M-07 Standard Test Methods for Crosshole Seismic testing) còn nằm
trong giới hạn nghiên cứu mở, mới trình bày bƣớc đầu áp dụng về thiết kế.
Trong năm 2011, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng sẽ ban hành Thông tƣ
“Quy định kỹ thuật đo địa chấn trong điều tra cơ bản và địa chất cơng trình”
trong đó sẽ có quy định cơ bản về các phƣơng pháp địa chấn trong lỗ khoan bao

gồm các phƣơng pháp liên quan đến nội dung đề tài là: Phƣơng pháp địa chấn lỗ
khoan và chiếu sóng lỗ khoan, tƣơng đƣơng với tên gọi của hai phƣơng pháp địa
chấn dọc thành lỗ khoan (Downhole seismic) và địa chấn xuyên thành lỗ khoan
(Crosshole seismic) của Đề tài này. Sau khi hoàn thiện báo cáo, sản phẩm nội
dung đề tài sẽ là các tài liệu viện dẫn kỹ thuật cho hai trong 11 phƣơng pháp
chính đƣợc quy định áp dụng trong Thông tƣ này. Vấn đề đặt ra tiếp theo cho các
nhà khoa học trong nƣớc là nghiên cứu hoàn thiện các công nghệ đo đồng bộ
trong lỗ khoan và phát triển các thiết bị thu phát ở chiều sâu rất lớn (100 – 300m)
phục vụ khảo sát nền móng và kháng chấn cho các cơng trình trọng điểm, đặc
biệt cấp nhà nƣớc… Kết quả của đề tài cũng là nội dung nghiên cứu phục vụ cho
8


việc xây dựng các bộ tiêu chuẩn (TCVN) định hƣớng và làm cơ sở pháp lý cho
việc thực hiện và nghiệm thu các dạng công việc liên quan.
Đề tài này đƣợc thực hiện dƣới sự chủ trì của ThS. Vũ Trọng Tấn, cùng với
sự tham gia của tập thể các tác giả: Tiến sỹ Nguyễn Ngọc Thu, Thạc sỹ Võ Thị
Hồng Quyên, Thạc sỹ Nguyễn Thị Nhƣ Dung, KS. Nguyễn Văn Lƣu, KS.
Nguyễn Tiến Hoá, KS. Đinh Hữu Chinh, KS. Dƣơng Đức Chánh, CN. Võ Mạnh
Khƣơng, CN. Đinh Quốc Tuấn, CN. Nguyễn Hồng Linh, CN. Nguyễn Quốc
Huy, CN. Thạch Thị Kim Cƣơng, CN. Dƣơng Ngọc Thủy Tiên (Trung tâm Địa
vật lý – Liên đoàn bản đồ địa chất miền Nam ); Thạc sỹ Nguyễn Xuân Khá
(Trƣờng Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh)... Chúng tơi xin chân thành cám
ơn Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Tài nguyên Môi trƣờng, Cục Địa chất và
khống sản Việt Nam, Liên đồn Bản đồ Địa chất Miền Nam đã tận tình giúp đỡ
và hỗ trợ cho chúng tôi trong việc thực hiện đề tài này.

9

CHƢƠNG I
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÙNG TP HỒ CHÍ MINH
Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) nằm trong toạ độ địa lý khoảng 100 10’ –
100 38 vĩ độ Bắc và 1060 22’ – 106054 ’ kinh độ Đông; diện tích 2.095,239 km2.
Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dƣơng, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh , Đông và Đông Bắc
giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa -Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp
tỉnh Long An và Tiền Giang.
Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sơng Cửu
Long, địa hình vùng TP.HCM có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Ðông
sang Tây, phần lớn bằng phẳng, thấp, có một ít dạng đồi gị ở phía Bắc và Đơng
Bắc giảm dần theo hƣớng Đơng Nam. Nhìn chung có thể phân chia địa hình TP
thành bốn dạng chính liên quan đến chọn độ cao bố trí các cơng trình xây dựng.
Dạng đất gị cao lượn sóng, độ cao thay đổi từ 4 đến 32 m, phân bố phần lớn
ở các huyện Củ Chi, Hóc Mơn, một phần ở Thủ Đức, Bình Chánh. Dạng đất bằng
thấp, độ cao xấp xỉ 2 đến 4m, điều kiện tiêu thoát nƣớc tƣơng đối thuận lợi, phân
bố ở nội thành, phần đất của Thủ Đức và Hóc Mơn nằm dọc theo sơng Sài Gịn và
Nam Bình Chánh chiếm khoảng 15% diện tích. Dạng trũng thấp, đầm lầy phía Tây
Nam, độ cao phổ biến từ 1 đến 2 m kéo dài từ các huyện Bình Chánh đến Củ Chi,
khu vực trung tâm huyện Nhà Bè, Bƣng Sáu Xã của Thủ Đức và bắc Cần Giờ, ƣớc
tính chiếm khoảng 34% diện tích. Dạng trũng thấp mới hình thành ven biển, độ cao
phổ biến khoảng 0 đến 1 m, nhiều nơi dƣới 0 m, đa số chịu ảnh hƣởng của thủy
triều hàng ngày, ƣớc tính chiếm khoảng 21 % diện tích (Vũ Văn Vĩnh và nnk,
2002).
I.1. Đặc điểm cấu trúc địa chất
Cấu trúc địa chất của vùng nghiên cứu là yếu tố quan trọng của điều kiện
ĐCCT và đƣợc xem nhƣ nền cơ bản của các điều kiện khác. Trên quan điểm
ĐCCT, cấu trúc địa chất cơng trình của Thành phố Hồ Chí Minh đƣợc chia ra làm 3
tầng cấu trúc: Tầng cấu trúc trên, tầng cấu trúc giữa và tầng cấu trúc dƣới.
Tầng cấu trúc trên
Tầng cấu trúc trên gồm các trầm tích Holocen thuộc hệ tầng Bình Chánh và

hệ tầng Cần Giờ. Theo tài liệu cột địa tầng lỗ khoan LK.812 ở khu vực ấp Chợ
Đệm, xã Tân Túc, huyện Bình Chánh, từ trên xuống gồm 3 tập trầm tích: Tập trên
cùng gồm có bột sét màu xám đen chứa vỏ sò ốc, dày 13m. Tập giữa gồm sét bột
10


pha cát màu xám đen chứa di tích thực vật và vỏ sò ốc, dày 20m. Tập dƣới là cát
sạn, cát bột màu xám đen chứa thực vật, dày 11,7m.
Các trầm tích Holocen dƣới giữa thuộc hệ tầng Bình Chánh gồm các trầm tích
nguồn gốc biển (mQ21-2bc) lộ ra chủ yếu ở các huyện Nhà Bè, Duyên Hải và Bình
Chánh tạo nên bậc địa hình có cao trình tuyệt đối 2-5m, phần cịn lại bị phủ bởi các
trầm tích hệ tầng Cần Giờ ở các độ sâu khác nhau; và trầm tích sơng biển (amQ212

bc) lộ ra ở các quận 4, 5, 6, 8, 11, huyện Thủ Đức và Bình Chánh, phần còn lại bị

phủ bởi hệ tầng Cần Giờ.
Các trầm tích Holocen giữa-trên thuộc hệ tầng Cần Giờ (Q22-3cg) phân bố khá
phổ biến ở Đồng Bằng Nam Bộ. Chúng chiếm tới 60% diện tích của Thành phố Hệ
tầng Cần Giờ gồm trầm tích nguồn gốc sơng biển (amQ22-3cg), đầm lầy biển
(bmQ22-3cg), đầm lầy sơng (baQ22-3cg).
Các trầm tích nguồn gốc sơng biển (amQ22-3cg) phân bố chủ yếu ở các huyện
Bình Chánh, Nhà Bè, Bình Thạnh, Nam Thủ Đức và một diện tích nhỏ Cần Giờ.
Tuy bề dày khơng lớn, nhƣng đây là thành tạo địa chất trẻ nhất, lộ ra gần nhƣ hồn
tồn trên bề mặt địa hình đồng bằng thấp với nhiều tƣớng trầm tích khác nhau. Mặt
cắt địa chất điển hình nhất của hệ tầng gồm 2 lớp: Lớp dƣới 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, có một số nơi khơng có lớp này.
Trầm tích đầm lầy biển (bmQ22-3cg) phân bố thành các dải và kéo dài gần nhƣ
song song với đƣờng bờ hiện tại. Ở xã Cần Thạnh, tại lỗ khoan LK.822 từ bề mặt
đến độ sâu 10m, trầm tích của hệ tầng này có thể chia ra làm 2 tập: Tập trên gồm

cát pha bột màu xám, nâu vàng, gắn kết yếu, dày 2m. Tập dƣới gồm bột sét, bột sét
pha cát màu xám, xám lục chứa vụn sị ốc, dày 8m.
Trầm tích nguồn gốc đầm lầy sông (baQ22-3cg) phân bố chủ yếu ở Nhà Bè,
dọc trũng Lê Minh Xuân, thung lũng sông Sài Gịn và Bắc Hóc Mơn. Theo đặc
điểm thành phần có thể chia mặt cắt gồm 3 lớp: Lớp dƣới là bùn sét màu xám nâu
chứa các di tích thực vật đã phân hủy, bế dày 1,5 - 3,5 m. Lớp giữa là than bùn màu
nâu đen, xốp nhẹ, dày 0,1 - 1,5 m, có nơi vắng mặt. Lớp trên là bùn sét màu xám
đen chứa mùn thực vật chiều dày 0,1 - 0,3m. Các trầm tích đầm lầy sơng hệ tầng
Cần Giờ phủ chỉnh hợp lên sét màu xám xanh hệ tầng Bình Chánh. Do đó, bề dày
đất yếu tƣơng đối lớn, đôi nơi nhỏ hơn 5m

11


Nhìn chung, các trầm tích hệ tầng Cần Giờ đều là đất yếu, chứa một lƣợng
đáng kể vật chất hữu cơ và hàm lƣợng của nó liên quan mật thiết với nguồn gốc
thành tạo, thấp nhất là trong trầm tích nguồn gốc sơng biển, kế đó là các trầm tích
nguồn gốc đầm lầy biển và đầm lầy sơng. Ngồi ra, trong các trầm tích đầm lầy
sơng cịn có mặt than bùn, phân bố tƣơng đối rộng, biến đổi mạnh cả về chiều dày.

12


Tầng cấu trúc giữa
Tầng cấu trúc giữa, xem xét từ trẻ đến cổ gồm các trầm tích sau:
* Các trầm tích Pleistocen trên thuộc hệ tầng Củ Chi (Q13cc) phân bố hầu
khắp diện tích của thành phố và lộ ra trên các khu vực có độ cao từ 5 m trở lên,
phần cịn lại bị phủ bởi các trầm tích có tuổi Holocen.
Theo hƣớng Tây bắc - Đơng nam (từ Củ Chi đến Cần Giờ), bề mặt mái của hệ
tầng thấp dần: phân bố ở độ cao tuyệt đối 5 – 15 m ở khu vực Củ Chi và 4-10 m ở

khu vực nội thành; -15 đến -16 m ở khu vực Nhà Bè-Cần Giờ. Bề dày trầm tích
khơng ổn định, phản ánh địa hình xâm thực lồi lõm trƣớc trầm tích.
Theo hƣớng Đơng bắc - Tây nam (từ Thủ Đức đến Bình Chánh), độ cao tuyệt
đối mái của hệ tầng thấp dần: độ cao 5 - 15m tại khu vực Thủ Đức, 4 – 10m ở khu
vực nội thành và -22 đến -25 m ở khu vực tây nam Huyện Bình Chánh. Bề dày
trầm tích thay đổi khơng rõ qui luật, phụ thuộc vào mực xâm thực, bóc mịn trƣớc
và sau q trình thành tạo trầm tích.
* Các trầm tích Pleistocen giữa – trên thuộc hệ tầng Thủ Đức (Q12-3tđ) phủ lên
trên gần khắp diện tích của Thành phố, nhƣng chỉ lộ ra trên các đồi cao 20 – 40 m ở
Thủ Đức, Quận 9, 10 - 20 m ở Củ Chi.
Mặt cắt chuẩn của hệ tầng Thủ Đức đƣợc nghiên cứu tại lỗ khoan LK 817
(đoạn 0 - 26,7 m), khu vực phƣơng Linh Xuân, Thủ Đức, từ trên xuống gồm 2 tập:
Tập trên: chủ yếu là cát lẫn ít sạn pha sét bột màu đỏ gắn kết trung bình, dày 13 m.
Tập dƣới: cát sạn sỏi màu vàng chứa sét bột màu trắng xám nằm không chỉnh hợp
trên bề mặt phong hóa của thành tạo trầm tích Pliocen - Pleistocen sớm, dày 14,6
m.
Tại khu vực Củ Chi, các trầm tích Pleistocen giữa-muộn có thể quan sát đƣợc
tại vách các hố khai thác đất. Từ trên xuống có thể quan sát đƣợc 3 tập: Tập 1 gồm
cát sạn, cát pha bột chứa sạn thạch anh gắn kết chắc màu xám nâu, bị phong hóa có
màu nâu vàng, dày 3 – 5 m. Tập 2 gồm cát, cát pha bột chứa sạn màu xám trắng bị
phong hóa mạnh tạo tầng laterit cứng chắc màu nâu đỏ loang lổ, dày 2 - 2,5 m. Tập
3 gồm sạn-sỏi, sạn-sỏi pha cát chuyển lên cát sạn chứa kaolin màu xám, xám trắng,
gắn kết trung bình dày 1,5 - 2,5 m.
Theo hƣớng Đơng bắc - Tây nam, trầm tích thay đổi thành phần, tƣớng và bề
dày một cách rõ nét hơn: trong khoảng 30 km, trầm tích lộ ra ở độ cao từ 20 – 40 m
ở Quận 9, Thủ Đức, bị phủ dày 5 - 10 m ở khu vực nội thành, 30 – 36 m ở khu vực
tây nam huyện Bình Chánh. Tƣơng ứng với các khu vực này, trầm tích chuyển từ
13

tƣớng đồng bằng với bề dày 27m tại Linh Xuân, Thủ Đức qua tƣớng trƣớc đồng
bằng với bề dày 35 m ở quận Tân Bình đến tƣớng biển nơng với bề dày 35 – 40 m
ở Bình Tân (An Lạc) và Tân Túc, Bình Chánh.
* Các trầm tích Pleistocen dƣới thuộc hệ tầng Đất Cuốc (Q11đc)
* Các trầm tích Pliocen giữa thuộc hệ tầng Bà Miêu (N22bm) phân bố khắp
diện tích thành phố. Theo hƣớng Tây bắc - Đơng nam, bề mặt mái của hệ tầng này
chìm sâu từ một vài mét ở khu vực tây bắc Củ Chi, 20 – 45 m ở khu vực Hóc Mơnkhu nội thành, 34 - 84m ở khu Cần Giờ. Theo hƣớng Đông bắc - Tây nam bề mặt
mái của hệ tầng với độ cao tuyệt đối 2 m ở Linh Xuân Thủ Đức, -25,5 † - 33,7 m ở
Bình Thạnh - Tân Bình và -72,5 m ở Bình Chánh. Bề dày 40-70m ở Linh Xuân,
Thủ Đức; Bình Trƣng, Quận 2, 90–120 m ở khu nội thành và 100-136 m ở khu vực
Tây nam huyện Bình Chánh. Thành phần thạch học là sét bột.
* Các thành tạo trầm tích Pliocen dƣới thuộc hệ tầng Nhà Bè (N21nb) không
lộ ra trên mặt đất. Ngoại trừ phần diện tích Quận 9, phần phía đơng bắc Quận Thủ
Đức, chúng đƣợc thấy trong hầu hết các lỗ khoan sâu trên diện tích cịn lại của
Thành phố và trong nhiều vùng thuộc Đồng bằng sông Cửu Long. Trong phạm vi
Thành phố chúng bao gồm các trầm tích gắn kết yếu tƣơng ứng với hệ tầng Nhà
Bè, phần trên là sét, sét bột hoặc bột sét lẫn ít cát màu xám, xám trắng loang lổ, dày
trên dƣới 10 mét bị các trầm tích tuổi Pliocen giữa phủ lên trên. Phần dƣới là cát,
cát sạn sỏi lẫn sét bột màu xám, xám xanh, trắng xám, nằm phủ trực tiếp trên móng
đá gốc dày khoảng 100m.
Tại lỗ khoan LK 812 khu vực ấp Chợ Đệm, xã Tân Túc, huyện Bình Chánh,
các trầm tích Pliocen sớm có mặt ở độ sâu từ 211,9 đến 330m, từ trên xuống dƣới
có các tập: Tập 1: bột sét pha cát xen kẹp cát pha bột chuyển lên bột sét pha cát
màu xám xanh bị phong hóa mạnh tạo màu loang lổ nâu đỏ, cứng chắc, dày 2,6m
và nó bị các trầm tích của hệ tầng Bà Miêu tuổi Pliocen giữa phủ bất chỉnh hợp lên.
Tập 2: cát, cát chứa sạn-sỏi màu xám xanh, xen ít lớp mỏng bột sét pha cát chứa di
tích Thực vật hóa than, bào tử - phấn hoa, Tảo nƣớc mặn, trùng lỗ, dày 80,8m. Tập
3: cát bột-sét xen kẹp ít lớp mỏng sét pha cát màu xám xanh, xám trắng, cát pha bột
ngậm sỏi thạch anh chứa bào tử - phấn hoa và tảo nƣớc mặn, dày 8,7m. Tập 4: Cát
sạn sỏi, cuội sỏi xen kẹp lớp sét cát màu xám lục có chứa bào tử - phấn hoa và tảo

nƣớc mặn, phủ không chỉnh hợp lên cát kết màu đỏ của hệ tầng Long Bình, dày
26m. Tổng bề dày tồn bộ mặt cắt của 4 tập trầm tích tại lỗ khoan LK 812 là
118,1m.
14


Theo thời gian, từ trên xuống, trầm tích có xu hƣớng thô dần, lƣợng sỏi sạn
tăng, bột sét giảm, trầm tích chuyển từ tƣớng trƣớc đồng bằng - biển nơng sang
tƣớng đồng bằng - trƣớc đồng bằng.
Theo hƣớng Tây bắc - Đông nam (từ Củ Chi đến Cần Giờ), các trầm tích của
hệ tầng xuất hiện ở các độ sâu khác nhau theo xu hƣớng chìm dần về phía Cần Giờ,
trầm tích chuyển từ cụm tƣớng đồng bằng châu thổ sang cụm tƣớng tiền châu thổ
và biển nông.
Theo hƣớng Đông bắc - Tây nam (từ Thủ Đức đến Bình Chánh), bề mặt mái
của các trầm tích Pliocen sớm chìm dần dạng bậc từ độ sâu 80 - 86m ở khu vực
Bình Thạnh - Quận 9, 136–144 m ở khu nội thành, 140–212 m ở lỗ khoan khu vực
Bình Chánh với chiều dày trầm tích thay đổi là 43 - 68 m, 100–128 m, 118-180 m
một cách tƣơng ứng; trầm tích có độ hạt mịn dần, chuyển từ tƣớng đồng bằng sang
tƣớng trƣớc đồng bằng và biển nơng.
* Các trầm tích Miocen trên thuộc Hệ tầng Bình Trƣng (N13bt) trong diện tích
Thành phố Hồ Chí Minh mới đƣợc phát hiện và nghiên cứu chi tiết ở đáy lỗ khoan
LK.820, Phƣờng Bình Trƣng, Quận 2. Tại đây, chúng gồm 3 tập với bề dày chung
là 19,4 m, từ trên xuống là: Tập 1 gồm sét bột kết màu xám, phân lớp mỏng dày từ
0,5 đến 4,0 cm, giữa các lớp có thực vật hóa than màu đen, bị phủ bất chỉnh hợp
bởi các trầm tích Pliocen giữa hệ tầng Bà Miêu, dày 8,0 m. Tập 2 gồm cát bột kết
màu xám, dày 7,6 m. Tập 3 gồm cát, sạn sỏi chứa các mảnh dăm gắn kết yếu bởi
bột sét màu lục, phủ bất chỉnh hợp trên đá andesitobazan thuộc tầng Long Bình,
dày 3,3 m; phía trên là sét bột kết màu nâu, dày 0,5 m.
Tầng cấu trúc dƣới
Tầng cấu trúc dƣới bao gồm các đá trầm tích tuổi Jura sớm, các đá trầm tíchnúi lửa tuổi Jura muộn-Kreta sớm, các đá xâm nhập tuổi Kreta sớm. Các đá này lộ

ra trên diện tích khơng lớn ở Long Bình, Quận 9; Giồng Chùa, huyện Cần Giờ.
Trên phần lớn diện tích, chúng bị phủ bởi các trầm tích Kainozoi dƣới độ sâu 40 60m ở Quận Thủ Đức, 60-120 m ở Quận 9, 140 – 200 m ở Củ Chi, 220 – 240 m
dọc theo dải Gò Vấp - Cần Giờ và 250 – 320 m dọc theo dải đồng bằng phía tây
Thành phố, từ Thái Mỹ - huyện Củ Chi cắt qua Tân Túc - huyện Bình Chánh. Đó là
các sản phẩm của qúa trình hoạt động núi lửa diễn ra trong các bồn trũng qui mô
nhỏ. Trong thành phần mặt cắt của các thành tạo này có các tập đá núi lửa thành
phần bazan-andesit porfyrit, andesit porfyrit, andesit-dacit porphyr, dacit porphyr,
15


ryodacit porphyr, felsit porphyr và các trầm tích gồm cát kết tuf, đá phiến sét, bột
kết màu đỏ. Các đá thƣờng có độ bền cơ học cao, cƣờng độ chịu nén cao.
I.2. Đất đá và tính chất cơ lý của các loại đất vùng TP.HCM
Trên cơ sở các lỗ khoan tay, xuyên tĩnh thuộc Báo cáo lập bản đồ ĐCTV ĐCCT TP.HCM tỷ lệ 1:50.000 năm 1988 và các tài liệu thu thập, các phức hệ thạch
học có mặt trong thành phố, đƣợc thể hịện trên bản đồ ĐCCT gồm:
Phức hệ thạch học cát nguồn gốc biển tuổi Holocen (mSQ22)
Phức hệ thạch học này phân bố thành một dải kéo dọc bờ biển từ Đơng Hồ
về phía Đơng đến xã Cần Thạnh, huyện Cần Giờ. Chiều dày biến đổi từ 4,5-10 m
trung bình là 7,5 phủ trực tiếp lên phức hệ thạch học bùn sét trầm tích sơng biển
đầm lầy ambCOQ22 vát mỏng ra biển và ngƣợc lại phía Bắc Cần Giờ. Thành phần
bao gồm cát hạt trung đến mịn khá đồng nhất màu xám đen lẫn ít mảnh vỏ sị, vỏ
ốc. Cát từ ẩm đến bão hồ nƣớc chặt vừa đến kém chặt, đây là một một phần nổi
cao hơn bề mặt nƣớc biển lúc triều lên từ 0,5 - 1,5 m một phần bị ngập lúc triều lên.
Phức hệ thạch học bùn sét, bùn sét pha, bùn cát pha nguồn gốc sông biển
đầm lầy tuổi Holocen (ambCOQ22)
Phức hệ thạch học bùn sét, bùn sét pha, bùn cát pha màu xám xanh, xám đen
có chứa một ít vật chất hữu cơ có nguồn gốc hỗn hợp sơng biển đầm lầy Holocen
(ambCoQ22) phân bố khá phổ biến trên địa bàn thành phố, tƣơng ứng với địa hình
trũng thấp, dọc theo bờ phải sơng Sài Gịn kéo dài từ Phú Mỹ Hƣng qua Nhị Bình,
phía Tây và Nam huyện Thủ Đức. Từ Thái Mỹ qua vùng trũng Cầu Bông, nông

trƣờng Nhị Xuân, Lê Minh Xuân, Bình Chánh, Nhà Bè và Cần Giờ.
Đây là lớp trầm tích trẻ nằm ở phía trên cùng của mặt cắt. Chúng chỉ bị che
phủ bởi các trầm tích biển mSQ22 ở ven biển Cần Giờ. Chiều dày của phức hệ biến
đổi rất mạnh trung bình từ 15-20m, ở khu vực ven rìa nơi tiếp giáp với địa hình nổi
cao thƣờng từ 2-5m. Vùng trũng thấp nhƣ: Phú hồ Đơng, Cầu Bơng, Nhị Bình,
Nhà Bè. Chiều dày của lớp tới 30m. Trong thành phần cơ học của đất hàm lƣợng
sét chiếm ƣu thế trung bình từ 39,0 - 58,5% ở khu vực gần biển chúng giảm đi chỉ
cịn từ 10-29%.
Các tính chất cơ lý của lớp đặc trƣng bởi: Độ ẩm rất lớn trung bình từ 64,0 92,3 %; độ bão hòa từ 92 – 97 %, dung trọng tự nhiên từ 1,41 - 1,57 g/cm3. Khu
vực Nhà Bè, Duyên Hải lớn hơn do sự tăng cƣờng của hàm lƣợng hạt thô (thƣờng
từ 1,48 - 1,64 g/cm3). Dung trọng khơ trung bình từ 0,73 - 0,90 g/cm3; Ở Phú Hồ
Đơng và Nhị Bình từ 0,68 - 0,86 g/cm3; vùng Cần Giờ - Nhà Bè từ 0,81- 1,13
16


g/cm3; tỷ trọng trung bình từ 2,64 - 2,70 g/cm3 ở Phú Hồ Đơng và Nhị Bình thấp
hơn từ 2,52 - 2,59 g/cm3. Khu vực Nhà Bè, Cần Giờ là 2,65 - 2,73 g/cm3.
Phức hệ thạch học sét, sét pha, cát pha nguồn gốc sông biển Holocen
(amCMQ21).
Phức hệ thạch học này phân bố tập trung chủ yếu thành những dải hẹp khơng
liên tục từ Bình Chánh qua Hóc Mơn lên đến các xã ven từ phía Tây xuống Nam
huyện Củ Chi. Chủ yếu tập trung ở sƣờn thoải của địa hình xâm thực tích tụ có độ
cao địa hình từ 5 – 7 m. Phức hệ thạch học này nằm xen giữa các phức hệ thạch học
sét nguồn gốc sông biển tuổi Pleistocen trên và phức hệ thạch học cát nguồn gốc
sông biển Pleistocen giữa trên, phủ trực tiếp lên hai phức hệ thạch học này. Phức hệ
thạch học sét với các kiểu thạch học sét, sét pha nguồn gốc sông biển Holocen
(amCMQ21) bao gồm sét, sét pha, màu xám xanh, xám vàng trạng thái thay đổi từ
dẻo đến dẻo mềm dẻo chảy đôi chỗ cứng, chiều dày thay đổi từ 2 đến 18 m.
Bảng I.1: Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của các kiểu thạch học nguồn
gốc sông biển Holocen (amCMQ21).

Kiểu thạch học

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

STT

Sét

Sét pha

Cát pha

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

29,85

19,42

21,03

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,89

2,01

1,97

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,48

1,67

1,64

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,71

2,68

2,68

Phức hệ thạch học sét, sét pha, cát pha nguồn gốc sông biển tuổi Pleistocen
trên (amCMQ13)
Phức hệ thạch học này tập trung chủ yếu phần phía Bắc thành phố khu vực
An Nhơn Tây, Trung Lập Thƣợng, Nhuận Đức, Phạm Văn Cội, thị trấn Củ Chi,
Hóc Mơn, Quận 9 và trung tâm thành phố. Chiều dày phức hệ này thay đổi từ 2 m
đến 15 m. Bao gồm sét, sét pha, cát pha, có màu xám vàng, xám nâu đôi nơi xám
trắng loang lổ, trạng thái cứng, đôi chỗ dẻo cứng. Lộ ra và cấu tạo nên các sƣờn và
đỉnh phân thuỷ của dạng địa hình xâm thực tích tụ. Chúng bao gồm các kiểu thạch

học sau:
- Kiểu thạch học sét, lớp sét này phủ trực tiếp lên các trầm tích Pliestocen
giữa trên ở Củ Chi, Thủ Đức.
17


- Kiểu thạch học sét pha. Lớp sét pha màu xám nâu, xám vàng đôi nơi xám
trắng loang lổ trạng thái cứng đôi chỗ dẻo cứng, khá đồng nhất. Phân bố khá tập
trung phần phía Bắc thành phố một dải khơng liên tục ở Củ Chi, Hóc Mơn và Quận
9. Chiều dày lớp này thay đổi trong phạm vi rộng 0,5 - 7,5 m (không kể những khu
vực gián đoạn khơng xuất hiện lớp này). Chiều dày trung bình của lớp là 3,0 m.
Chúng lộ ra ngay trên mặt các sƣờn và đỉnh phân thuỷ của dạng địa hình xâm thực
tích tụ ứng với phần địa hình có độ cao từ 5 – 15 m; càng đi về phía Bắc thành phố
chiều dày lớp này tăng dần và giảm dần về phía Nam, khơng thấy xuất hiện ở địa
hình thấp từ dƣới 2 m đến 5 m thuộc huyện Bình Chánh, Nhà Bè và Cần Giờ.
- Kiểu thạch học cát pha, lớp cát pha màu xám nâu, xám vàng đôi nơi xám
trắng loang lổ, thƣờng phân bố dƣới lớp sét pha và không phổ biến.
Bảng I.2. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của các kiểu thạch học nguồn
gốc sông biển tuổi Pleistocen trên (amCMQ13)
STT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học
Sét

Sét pha

Cát pha

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

22,78

19,91

18,34

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,98

1,99

1,99

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,60

1,66

1,68

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,71

2,69

2,67

Phức hệ thạch học cát nguồn gốc sông biển Pleistocen trên (amSQ13)
Phức hệ này xuất hiện ở Bình Chánh, Nhà Bè, Quận 9 và Quận 2 là lớp cát sỏi
lẫn ít cát pha màu xám, xám vàng, xám trắng thƣờng phân bố dƣới các lớp sét hoặc
sét pha của phức hệ thạch học sét nguồn gốc sông biển tuổi Pleistocen trên
(amCMQ13) và không phổ biến, đôi nơi chỉ là thấu kính.
Bảng I.3. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của kiểu thạch học cát nguồn
gốc sông biển Pleistocen trên (amSQ13)
STT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học cát

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

19,51

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,98

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,65

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,67
18


Phức hệ thạch học sét, sét pha, cát pha nguồn gốc sông biển Pleistocen giữa
trên (amCMQ12-3)
Phức hệ thạch học này lộ ra và cấu tạo nên các sƣờn và đỉnh phân thuỷ của
dạng địa hình xâm thực tích tụ, chúng phủ lên các lớp cát thuộc phức hệ thạch học
cát nguồn gốc sông biển Pleistocen giữa trên (amSQ12-3) tập trung chủ yếu phần
phía Bắc thành phố nhƣ khu vực xã Phú Mỹ Hƣng, An Nhơn Tây, Phạm Văn Cội
huyện Củ Chi, các phƣờng Linh Trung, Linh Xuân, Linh Chiểu quận Thủ Đức, khu
vực Long Bình, Tân Phú, Long Thạnh Mỹ thuộc Quận 9.
Phức hệ bao gồm các kiểu thạch học sét, sét pha, cát pha lẫn sạn sỏi laterit có
màu xám vàng, xám nâu đỏ xám trắng loang lổ, trạng thái cứng đến nửa cứng, đôi
chỗ dẻo cứng. Chiều dày thay đổi từ 3 đến 20 m.

- Kiểu thạch học sét, sét có mầu nâu vàng, nâu đỏ, nhiều nơi lẫn sạn sỏi
laterite.
- Kiểu thạch học sét pha, lớp sét pha màu xám nâu, xám vàng loang lổ trạng
thái cứng đôi chỗ dẻo cứng. Chúng lộ ra ngay trên mặt hoạc nằm dƣơi kiểu thạch
học sét.
- Kiểu thạch học cát pha
Lớp cát pha màu xám nâu, xám vàng thƣờng phân bố dƣới lớp sét pha, sét.
Bảng I.4. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của các kiểu thạch học nguồn
gốc sông biển Pleistocen giữa trên (amCMQ12-3)
Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

STT

Kiểu thạch học
Sét

Sét pha

Cát pha

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

27,91

16,40

18,94

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,91

1,96

2,00

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,50

1,69

1,68

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,70

2,67

2,58

Phức hệ thạch học cát nguồn gốc sông biển Pleistocen giữa trên(amSQ12-3)
Phức hệ này là lớp cát màu xám nâu, xám vàng, thƣờng phân bố dƣới lớp
sét, sét pha, cát pha và không phổ biến, đơi nơi chỉ là thấu kính.
Sự thay đổi các giá trị từ lớn nhất đến nhỏ nhất và độ lệch bình phƣơng trung
bình của các chỉ đặc trƣng cho tính chất vật lý, cơ học của đất đƣợc thể hiện trong
bảng I.5.
19


Bảng I.5. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của kiểu thạch học cát
STT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học cát

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

20,16

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,95

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,63

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,66

Phức hệ thạch học sét, sét pha, cát pha nguồn gốc sông Pleistocen dưới
trên(amCmQ11)
Phức hệ thạch học này có màu xám vàng, xám nâu đỏ xám trắng loang lổ,
trạng thái cứng đến nữa cứng, đôi chỗ dẻo cứng. Chúng không lộ trên mặt đất mà
thƣờng bị phủ bởi các trầm tích Pleistocen, Holocen (Nhà Bè, Cần Giờ). Chiều dày
thay đổi từ 20 đến 30m, chúng phủ trực tiến lên các trầm tích sơng biểm Pliocen
trên.
- Kiểu thạch học sét, sét có mầu nâu vàng, nâu đỏ, nhiều nơi lẫn sạn sỏi
laterite.
- Kiểu thạch học sét pha, lớp sét pha màu xám nâu, xám vàng, xám trắng
loang lổ trạng thái cứng đôi chỗ dẻo cứng đến dẻo. Chúng lộ thƣờng nằm dƣới kiểu
thạch học sét.
- Kiểu thạch học cát pha, lớp cát pha màu xám nâu, xám vàng đôi nơi xám
trắng loang lổ, thƣờng phân bố dƣới lớp sét pha, sét.
Bảng I.6. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của các kiểu thạch học nguồn
gốc sông Pleistocen dƣới trên(amCmQ11)
STT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học
Sét

Sét pha

Cát pha

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

24,79

19,88

15,75

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,96

1,98

1,99

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,63

1,64

1,68

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,71

2,67

2,66

Phức hệ thạch học cát nguồn gốc sông Pleistocen dưới (amSQ11)
Phức hệ này là lớp cát màu xám nâu, xám vàng, thƣờng phân bố dƣới lớp sét,
sét pha, cát pha và khá phổ biến.
Bảng I.7. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của kiểu thạch học cát
20


TT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học cát

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

17,50

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

1,98

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,66

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,66

Phức hệ thạch học sét, sét pha, cát pha nguồn gốc sông biển Pliocen trên
(am N22)
Cm

Phức hệ thạch học này có màu nâu đỏ xám trắng loang lổ, trạng thái cứng đến
nữa cứng, đôi chỗ dẻo cứng. Không lộ trên mặt mà bị phủ bởi các phƣớc hệ thạch

nguồn gốc sông Pleistocen dƣới. Chiều dày thay đổi từ 5 đến 30m, bặt gặp ở các lỗ
khoan có chiều sâu từ 40m đến 100m ở Quận 2, Quận 1, Quận 3 và huyện Cần Giờ.
- Kiểu thạch học sét, sét có mầu nâu vàng, nâu đỏ, nhiều nơi lẫn sạn sỏi
laterite.
- Kiểu thạch học sét pha, lớp sét pha màu xám nâu, xám vàng đôi nơi xám
trắng loang lổ trạng thái cứng đôi chỗ dẻo cứng. Chúng không lộ ra trên mặt mà
nằm dƣới kiểu thạch học sét.
- Kiểu thạch học cát pha
Lớp cát pha màu xám nâu, xám vàng đôi nơi xám trắng loang lổ, thƣờng phân
bố dƣới lớp sét pha, sét.
Bảng I.8. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của các kiểu thạch học nguồn
gốc sông biển Pliocen trên (amCmN22)
STT

Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

Kiểu thạch học
Sét

Sét pha

Cát pha

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

20,14

21,84

19,02

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

2,03

2,00

1,97

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,69

1,65

1,65

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,69

2,62

2,67

Phức hệ thạch học cát nguồn gốc sông biển Pliocen trên (amSN22)
Phức hệ này là lớp cát màu xám nâu, xám vàng, thƣờng phân bố dƣới lớp sét,
sét pha, cát pha.
Bảng I.9. Các chỉ tiêu đặc trƣng cho tính chất cơ lý của kiểu thạch học cát
21


Các chỉ tiêu cơ lý trung bình

TT

Kiểu thạch học cát

1

Độ ẩm tự nhiên (%)

18,17

2

Khối lƣợng thể tích (g/cm3)

2,01

3

Khối lƣợng thể tích cốt đất (g/cm3)

1,70

4

Khối lƣợng riêng (g/cm3)

2,66

I.3. Đặc điểm về tham số vật lý
a. Tham số mật độ: Qua tổng hợp khoảng 700 lỗ khoan địa chất cơng trình
của đề tài KHCN cấp Bộ: “Nghiên cứu xác lập tổ hợp phƣơng pháp địa vật lý hợp
lý trong nghiên cứu cấu trúc không gian ngầm, áp dụng thử nghiệm tại vài vị trí
điển hình trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh” (Nguyễn Ngọc Thu và cộng sự
năm 2007) cho thấy mật độ của các thành tạo bở rời thay đổi trong một phạm vi
khá rộng và khác biệt đáng kể giữa các trạng thái khác nhau: Dung trọng khô của
các thành tạo này tƣơng đối nhỏ và dao động trong một giới hạn tƣơng đối rộng
phụ thuộc vào thành phần vật chất của các thành tạo. Nếu nhƣ dung trọng khô của
các thành tạo cát bột sét và sét bột chỉ dao động trong khoảng 1,62 đến 1,83 g/cm3
thì dung trọng khô của các thành tạo cát sạn sỏi pha bột sét dao động trong khoảng
1,44-1,75 g/cm3. Trong khi đó, dung trọng tự nhiên của các trầm tích hạt thơ cát bột
sét tƣơng đối ổn định và thay đổi trong khoảng 2,01 đến 2,11 g/cm3, của sét bột
thay đổi từ 1,61-2,15 g/cm3.
Khác với các trầm tích bở rời, mật độ của các đá móng vùng TP.HCM tƣơng
đối lớn và dao động trong khoảng từ 2,4 g/cm3 tƣơng ứng với móng là các trầm
tích thuộc hệ tầng La Ngà và khoảng 2,9 g/cm3 tƣơng ứng với các đá xâm nhập hệ
tầng Long Bình.
b. Tham số từ: hầu hết các thành tạo trầm tích trên địa bàn Thành phố, từ các
trầm tích bở rời đến các đá trầm tích đều khơng có từ tính.

Các đá phun trào andesit và các đá xâm nhập có từ tính yếu đến trung bình
cƣờng độ từ cảm và từ hóa dƣ khoảng vài trăm cho đến 1000 đơn vị 10 -6 CGSM,
trong đó các đá xâm nhập là có giá trị lớn hơn cả. Hầu hết các dị thƣờng từ nhỏ
hiện diện trên diện tích của Thành phố Hồ Chí Minh đều có liên quan đến các thể
magma này.
c. Các tham số vật lý khác: nhƣ tham số điện trở suất, tham số phóng xạ của
các tầng đất đá trên diện tích Thành phố phân dị phụ thuộc vào các yếu tố: thành
22


phần thạch học, độ chứa nƣớc và đặc biệt là độ khống hóa của nƣớc. Cột địa tầng
tổng qt của khu vực thành phố Hồ Chí Minh cho thấy một quy luật khá phổ biến,
đó là: phân cách giữa các tầng hạt thơ có giá trị điện trở suất tƣơng đối lớn là các
tập trầm tích hạt mịn có giá trị điện trở suất nhỏ và tƣơng đối ổn định. Tính phân
nhịp về mặt thành phần thạch học dẫn đến sự thay đổi nhịp nhàng giá trị điện trở
suất tại các vùng khơng bị chi phối bởi độ tổng khống hóa của nƣớc, là yếu tố
thuận lợi cho việc áp dụng các phƣơng pháp thăm dò điện trở suất trong việc phân
chia và liên kết địa tầng. Tuy nhiên, do sự chi phối mạnh mẽ giá trị mật độ và điện
trở suất của các thành tạo địa chất khác nhau bởi độ rỗng và độ tổng khống hóa
của nƣớc chứa trong chúng nên ở nhiều nơi khơng có sự phân dị rõ ràng về tính
chất vận tốc và điện trở suất giữa các tập trầm tích có thành phần thạch học khác
nhau. Hơn nữa, sự khác biệt không lớn về giá trị điện trở suất và vận tốc của các
thành tạo phân bố sâu cũng làm cho việc phân chia ranh giới giữa chúng trở nên rất
khó khăn do bị chi phối bởi độ phân giải của phƣơng pháp thăm dò điện và địa
chấn.
I.4. Phân loại nền đất vùng TP.HCM
I.4.1. Các quy định về phân loại nền đất khi xây dựng cơng trình.
Cơng tác khảo sát địa chất cơng trình phải đƣợc thực hiện theo những quy
trình khảo sát của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) ban hành trong đó việc phân loại
nền đất sơ bộ để đánh giá tính khả thi trong xây dựng theo bản đồ ĐCCT, bản đồ

Phân vùng địa chất cơng trình và phân loại nền đất tổng thể tỷ lệ nhỏ. Địa điểm xây
dựng và nền đất chịu lực nói chung cần tránh những rủi ro nhƣ đứt gãy, mất ổn
định mái dốc và sụt lún gây nên bởi sự hoá lỏng hoặc sự nén chặt khi động đất
xảy ra. Khả năng xuất hiện các hiện tƣợng nhƣ thế phải đƣợc khảo sát chi tiết.
Công tác khảo sát nền đất hoặc nghiên cứu địa chất cần đƣợc thực hiện để
xác định tác động của động đất, phụ thuộc vào mức độ quan trọng của cơng trình
và những điều kiện cụ thể của dự án.
Các loại nền đất A, B, C, D, và E đƣợc mô tả bằng các mặt cắt địa tầng, các
tham số đƣợc mô tả dƣới đây, có thể đƣợc sử dụng để kể đến ảnh hƣởng của điều
kiện nền đất tới tác động động đất. Việc kể đến ảnh hƣởng này cịn có thể thực hiện
bằng cách xem xét thêm ảnh hƣởng của địa chất tầng sâu tới tác động động đất.
Bảng I.10. Bảng phân chia các loại nền đất
Loại

Mô tả

Các tham số
23


NSPT

CU

(nhát/30cm)

(Pa)

800

-

-

360-800

50

250

180-360

15-50

180

15

70

-

1020

vs,30(m/s)

A

Đá hoặc các kiến tạo địa chất khác
tựa đá, kể cả các đất yếu hơn trên

bề mặt với bề dày lớn nhất là 5m.
Đất cát, cuội sỏi rất chặt hoặc đất

B

sét rất cứng có bề dày ít nhất hàng
chục mét, tính chất cơ học tăng dần
theo độ sâu.
Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc

C

D

đất sét cứng có bề dày lớn từ hàng
chục tới hàng trăm mét.
Đất rời trạng thái từ xốp đến chặt
vừa (có hoặc khơng xen kẹp vài lớp
đất dính) hoặc có đa phần đất dính
trạng thái từ mềm đến cứng vừa.

70 250

Địa tầng bao gồm lớp đất trầm tích
sơng ở trên mặt với bề dày trong
khoảng 5-20m có giá trị tốc độ
truyền sóng nhƣ loại C, D và bên
dƣới là các đất cứng hơn với tốc độ

E

truyền sóng vs  800m/s.

S1

Địa tầng bao gồm hoặc chứa một lớp
đất sét mềm/bùn (bụi) tính dẻo cao
(PI 40) và độ ẩm cao, có chiều dày
ít nhất là 10m.

S2

 100
(tham
khảo)

Địa tầng bao gồm các đất dễ hoá
lỏng, đất sét nhạy hoặc các đất khác
với các đất trong các loại nền A-E
hoặc S1.

Nền đất cần đƣợc phân loại theo giá trị của vận tốc sóng ngang trung bình
vs,30(m/s) nếu có giá trị này. Nếu khơng, có thể dùng giá trị NSPT.
Vận tốc sóng ngang trung bình vs,30 đƣợc tính tốn theo biểu thức sau:

24