Ứng dụng công nghệ thông tin để giải quyết bài toán xử lý nền đất yếu bằng các giải pháp thoát nước thẳng đứng cho xây dựng đường giao thông ở việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (20.02 MB, 141 trang )
bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học mỏ địa chất
------- -------
Trịnh Viết Linh
ứng dụng công nghệ thông tin để giải
quyết bài toán xử lý nền đất yếu bằng các
giải pháp thoát nớc thẳng đứng cho xây
dựng đờng giao thông ở việt nam
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Hà nội 2007
bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học mỏ địa chất
------- -------
Trịnh Viết Linh
ứng dụng công nghệ thông tin để giải
quyết bài toán xử lý nền đất yếu bằng các
giải pháp thoát nớc thẳng đứng cho xây
dựng đờng giao thông ở việt nam
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật
Chuyờn ngnh: ðịa chất cơng trình
Mã số
: 60.44.65
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. ðỗ Minh Toàn
2. ThS. Hoàng Kim Bảng
LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan nội dung nghiên cứu trong luận văn là của bản thân
tơi, chưa từng được cơng bố trong các đồ án và báo cáo khác.
HÀ NỘI, 2007
Tác giả
Trịnh Viết Linh
-1-
Mở đầu
Sau hơn 20 năm đổi mới và hội nhập, công cuộc xây dựng và hoàn thiện
mạng đờng bộ Việt Nam đ) đạt đợc nhiều thành tựu. Riêng trong tính toán
thiết kế, tính chuyên nghiệp đ) đợc nâng cao qua từng dự án. Công tác tính
toán thiết kế cầu, đờng, từ thủ công, đ) dần đợc tự động hoá với sự trợ giúp
của các phần mềm có tính chuyên nghiệp cao nh: RM2006, Midas Civil,
Nova TDN, RoadLand, Topo.... Công tác tính toán, thiết kế các hạng mục
khác, trong đó có xử lý nền đất yếu, cũng đang từng bớc đợc tự động hoá.
Đề tài ứng dụng công nghệ thông tin để giải quyết bài toán xử lý nền đất yếu
bằng các giải pháp thoát nớc thẳng đứng cho xây dựng đờng giao thông ở
Việt Nam thực hiện nhằm bớc đầu nâng cao tính chuyên nghiệp và tự động
hoá trong tính toán xử lý nền đất yếu, đáp ứng đòi hỏi cđa thùc tÕ s¶n xt
hiƯn nay.
1) TÝnh cÊp thiÕt cđa ®Ị tµi
-2-
Hiện tại, quy hoạch mạng đờng bộ Việt Nam đến năm 2010 và định
hớng đến năm 2020 đ) đợc Chính phủ phê duyệt. Quy hoạch phát triển
mạng đờng bộ cao tốc quốc gia Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn ngoài
năm 2020 cũng đ) đợc Bộ giao thông vận tải đệ trình. Theo đó, một loạt các
tuyến đờng trên toàn l)nh thổ Việt Nam sẽ đợc nâng cấp, cải tạo và xây
dựng mới.
Theo hoạch định, hầu hết các tuyến ®−êng quan träng ®Ịu tËp trung hc
®i qua hai trung tâm kinh tế lớn của đất nớc là đồng bằng Bắc Bộ và đồng
bằng Nam Bộ. Đây là hai đồng bằng trẻ, mới đợc thành tạo bởi hai hệ thống
sông Hồng và sông Cửu Long. Do đó, đây là hai khu vực phân bố nhiều đất
yếu nhất Việt Nam và các tuyến đờng phải áp dụng các giải pháp đặc biệt xử
lý nền đất yếu ở đây là rất phổ biến.
Trong khi đó, thực tế sản xuất cho thấy, công tác tính toán xử lý nền đất
yếu trong xây dựng đờng giao thông hiện còn nhiều tồn tại và hạn chế nh:
-
Thiếu các kỹ s, chuyên gia Địa kỹ thuật đợc đào tạo bài bản, nhất là
trong các đơn vị sản xuất;
-
Thiếu các tài liệu hớng dẫn kỹ thuật chuẩn mực;
-
Thiếu các công cụ tính toán chuyên nghiệp.
Những tồn tại và hạn chế này đ) và đang là một trong những nguyên nhân
gây ra các sự cố kỹ thuật trên các tuyến đờng thời gian qua.
Trong điều kiện đất yếu phân bố rộng r)i trên các tuyến đờng đ) và đang
đợc hoạch định, trớc thực trạng công tác tính toán xử lý nền đất yếu nh
trình bầy trên đây cũng nh đòi hỏi của thực tế sản xuất: Việc ứng dụng công
nghệ thông tin để giải quyết bài toán xử lý nền đấy yếu và bớc đầu khắc phục
-3-
những tồn tại, hạn chế trong tính toán nói chung và cho xây dựng đờng giao
thông ở Việt Nam nói riêng là hết sức cấp thiết.
2) Mục đích nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu nhằm mục đích: Nghiên cứu, phân tích và hệ thống hoá
những tồn tại, hạn chế trong tính toán xử lý nền đất yếu trong xây dựng đờng
giao thông, trên cơ sở đó, xây dựng một phần mềm mới đáp ứng yêu cầu của
thực tế sản xuất.
3) Phạm vi và đối tợng nghiên cứu
Đất yếu rất đa dạng về thành phần, trạng thái, đặc điểm phân bố,... và các
giải pháp xử lý nền đất yếu cũng rất phong phú. Tuy nhiên, do hạn chế về kiến
thức chuyên môn cũng nh thời gian thực hiện, phạm vi nghiên cứu của đề tài
chỉ giới hạn: Đất yếu là đất loại sét, đợc xử lý bằng các giải pháp thoát nớc
đứng nh bấc thấm, giếng cát hoặc các công trình thoát nớc khác có nguyên
lý thoát nớc tơng tự, trong xây dựng đờng giao thông ở Việt Nam.
4) Nội dung nghiên cứu
-
Các loại đất yếu phổ biến ở Việt Nam và hiện trạng xây dựng đờng trên
đất yếu ở Việt Nam;
-
Phơng pháp xử lý nền đất yếu bằng các loại đờng thấm thẳng đứng và
tình hình áp dụng cho xử lý nền đất yếu trong xây dựng đờng giao thông trên
đất yếu ở Việt Nam;
-
Các yêu cầu của một bài toán xử lý nền đất yếu, phơng pháp và lý thuyết
tính to¸n; mèi quan hƯ cđa hai néi dung tÝnh to¸n ổn định lún và ổn định trợt
của bài toán xử lý nền đất yếu gắn với đặc thù thi công công trình đờng giao
thông;
-4-
-
Phơng thức quản lý và trao đổi dữ liệu đầu vào của một số phần mềm
tính toán xử lý, hoặc thực hiện một phần nội dung tính toán xử lý nền đất yếu
hiện có mặt tại Việt Nam.
5) Phơng pháp nghiên cứu
Để hoàn thành bản luận văn này, các phơng pháp nghiên cứu sau đây đ)
đợc áp dụng:
-
Phơng pháp địa chất: Trong quá trình thực hiện đề tài, các tài liệu địa
chất và tài liệu liên quan đến việc tính toán xử lý nền đất yếu của một loạt các
dự án đ) đợc thu thập và phân tích;
-
Phơng pháp tính toán: Bao gồm phơng pháp giải các bài toán Địa kỹ
thuật mà chủ yếu ở đây là bài toán xác định diễn biến quá trình cố kết và các
đặc trng cơ lý liên quan của đất trong quá trình thi công nền đắp và các
phơng pháp tính toán toán học;
-
Phơng pháp lập trình.
6) Cơ sở tài liệu
Những tài liệu chính đợc sử dụng khi thực hiện đề tài gồm:
-
Các tài liệu địa chất Việt Nam, đặc biệt là những tài liệu liên quan đến
trầm tích Đệ Tứ ở Việt Nam [1].
-
Kết quả khảo sát địa chất công trình các dự án giao thông đ) và đang triển
khai và các tài liệu tính toán xử lý nền đất yếu tại các dự án điển hình, gồm
các dự án: Mỹ An - Vàm Cống [9]; Trung Lơng Mỹ Thuận Cần Thơ [10],
[13]; Cầu Giẽ Ninh Bình [11]; đờng Nguyễn Hữu Cảnh kéo dài [12].
-5-
-
Tài liệu về sự cố kỹ thuật liên quan đến đờng đắp trên đất yếu đợc xử lý
bằng các giải pháp thoát nớc đứng điển hình, gồm các dự án: Cầu vợt đờng
sắt Hoàng Long [15], [35], Các đoạn sụt km120, km135 (QL1A) [32], [35];
đờng Nguyễn Hữu Cảnh kéo dài [18].
-
Tài liệu về các giải pháp xử lý nền đất yếu; các tài liệu về cơ sở lý thuyết
xử lý nền đất yếu bằng giải pháp thoát nớc đứng, đặc biệt cho xây dựng
đờng trên đất yếu.
-
Tài liệu về một số phần mềm tính toán xử lý nền đất yếu hiện nay.
-
Tài liệu liên quan đến kỹ thuật lập trình, các thuật toán. Đặc biệt là những
tài liệu về ngôn ngữ lập trình Visual Basic và hỗ trợ lập trình trong Windows.
7) ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn cđa đề tài
Bản luận văn hoàn thành đ) có những đóng góp tích cực vào thực tiễn sản
xuất, cụ thể:
-
Đề tài đ) phân tích và hệ thống hoá những tồn tại và hạn chế trong tính
toán xử lý nền đất yếu hiện nay, từ đó giúp nhận thức rõ ràng hơn những vấn
đề và yêu cầu kỹ thuật trong tính toán, thiết kế xử lý cũng nh thi công đờng
giao thông qua vùng đất yếu.
-
Trên cơ sở đó, đề tài đ) xây dựng đợc một phần mềm mới tính toán xử lý
nền đất yếu bằng các giải pháp thoát nớc thẳng đứng (giếng cát, bấc thấm và
các dạng đờng thấm thẳng đứng khác có nguyên lý thoát nớc tơng tự), cho
xây dựng đờng giao thông (và các dạng nền đắp tơng tự khác), đáp ứng
đợc những yêu cầu của thực tế sản xuất hiện nay.
8) Cấu trúc luận văn
-6-
Nội dung chính của bản luận văn đợc trình bầy trong 103 trang, 8 biểu
bảng, 49 hình vẽ và chia làm 3 chơng:
Chơng 1: Đất yếu và xây dựng đờng trên nền đất yếu ở Việt Nam;
Chơng 2: Xử lý nền đất yếu trong xây dựng đờng ở việt nam,
những tồn tại và hạn chế;
Chơng 3: Xây dựng phần mềm tính toán xử lý nền đất yếu bằng các
giải pháp thoát nớc thẳng đứng cho xây dựng đờng giao thông.
Bản luận văn đợc hoàn thành với sự giúp đỡ của các giảng viên bộ môn
Địa chất công trình, bộ môn tin học cơ bản của trờng Đại học Mỏ - Địa chất
và bạn bè đồng nghiệp làm việc tại Tổng Công ty T vấn Thiết kế Giao thông
vận tải. Nhân đây, tác giả xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quí báu đó
và đặc biệt bầy tỏ lòng biết ơn chân thành tới:
-
PGS TS Đỗ Minh Toàn, ThS. Hoàng Kim Bảng trờng Đại học Mỏ - Địa
chất, đ) trực tiếp hớng dẫn trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này,
-
KS Nguyễn Đình Thứ, chuyên viên Địa kỹ thuật, Tổng Công ty TVTK
GTVT, đ) đọc bản thảo và có nhiều ý kiến đóng góp, đặc biệt những nội dung
về các sự cố kỹ thuật liên quan đến đất yếu trên các tuyến quốc lộ 1A, cầu
Hoàng Long, quốc lộ 5 Hà Nội Hải Phòng, đờng Nguyễn Hữu Cảnh TP Hồ
Chí Minh
Bên cạnh đó, trong quá trình thực hiện đề tài, phần mềm tính toán xử lý
nền ®Êt u SASPro – Mét kÕt qu¶ cơ thĨ cđa đề tài đ) đợc Tổng Công ty
TVTK GTVT chọn tham gia Hội thi sáng tạo khoa học kỹ thuật của ngành
GTVT và đ) đoạt giải nhì, đồng thời đợc Bộ GTVT chọn tham gia Hội thi
sáng tạo khoa học kỹ tht ViƯt Nam 2007 do VIFOTEC tỉ chøc. Trong qu¸
-7-
trình tham gia các hội thi, tác giả đ) nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp của các
Chuyên gia, các nhà Chuyên môn thuộc Hội đồng khoa học công nghệ Tổng
Công ty TVTK GTVT và Hội đồng khoa học công nghệ Bộ GTVT. Nhân đây,
tác giả cũng xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp quí báu đó.
Hà Nội, tháng 12 năm 2007
Tác giả
-8-
Chơng 1
1.
đất yếu và xây dựng đờng trên nền đất yếu ở Việt Nam
1.1
Khái niệm đất yếu
Đ) có khá nhiều khái niệm về đất yếu đợc đa ra. Có những khái niệm
đơn giản và cụ thể: Đất yếu là loại đất có sức kháng cắt nhỏ hơn 25kPa [23],
hay Đất yếu là đất có sức chịu tải thấp và biến dạng lớn, đợc đặc trng bởi giá
trị áp lực tính toán quy ớc Ro<100 kPa và mô đun tổng biến dạng Eo<5000 kPa
[6]; cũng có khái niệm mang tính tơng đối, không cụ thể: Đất yếu là loại đất
có sức kháng cắt nhỏ và tính biến dạng lớn [14].
Trong xây dựng đờng giao thông, hai đặc trng cơ lý quan trọng nhất của
đất, quyết định sự ổn định nền đắp đó là sức chống cắt và tính biến dạng. Vì
vậy, trong khuôn khổ bản luận văn này, đất yếu đợc hiểu là loại đất có những
đặc điểm chính sau đây:
-
B)o hoµ n−íc;
-9-
-
Khả năng chống cắt nhỏ (Sức kháng cắt nhỏ hơn 25kPa);
-
Khả năng biến dạng lớn (Mô đun tổng biến dạng nhỏ hơn 5000 kPa).
Thực tế, đất yếu thờng đợc nhận biết là các loại đất dính ở trạng thái
dẻo chảy, chảy hoặc các loại bùn, đất than bùn hoá và than bùn; đất rời là cát
mịn, cát bụi trạng thái xốp.
Với những đặc tính Địa kỹ thuật bất lợi nh trên, đất yếu thờng có ảnh
hởng xấu tới các công trình trên/trong nó. Những ảnh hởng này là khác
nhau với mỗi loại đất yếu khác nhau, với mỗi loại công trình xây dựng khác
nhau cũng nh trong những điều kiện cụ thể khác nhau. Với những yêu cầu kỹ
thuật riêng, trong xây dựng đờng giao thông ở Việt Nam, loại đất yếu có ảnh
hởng đáng kể nhất là các loại đất dính. Do đó, trong bản luận văn này thuật
ngữ Đất yếu đợc hiểu là đất loại sét yếu.
1.2
Khái quát các thành tạo đất yếu phổ biến ở Việt Nam
Giống nh các khu vực khác trong vùng Đông Nam á, các loại đất yếu
phân bố trên l)nh thổ Việt Nam đều là các thành tạo Đệ Tứ. Trầm tích Đệ Tứ
tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng, đặc biệt là các đồng bằng Bắc Bộ vùng
I và đồng bằng Nam Bộ vùng IV; phần còn lại phân bố ở các đồng bằng hẹp
ven biển Trung Bộ vùng II và III (hình 1-1).
Địa tầng trầm tích Đệ Tứ ở Việt Nam đợc tổng hợp trong bảng đối sánh
địa tầng giữa các vùng I, II, III và IV nói trên (hình 1-2).
Các hình từ 1-3 đến 1-6 là các mặt cắt địa chất theo một số tuyến nghiên
cứu tại các vùng tơng ứng từ I đến IV. Các mặt cắt này đợc thành lập theo
hai hớng chính là hớng Tây Bắc Đông Nam theo hớng chảy các s«ng
- 10 -
chính và Đông Bắc Tây Nam vuông góc với hớng chảy của các sông chính
trong vùng.
Trầm tích Đệ tứ ở Việt Nam bao gồm các thành tạo Pleistocen (Q1) và
Holocen (Q2) với chiều dầy trầm tích khá lớn, tới trên dới 200m. Kết quả
nghiên cứu đ) chỉ ra rằng, trớc khi thành tạo các trầm tích Holocen, trên
toàn l)nh thổ Việt Nam nói riêng, khu vực Đông Nam á nói chung, đ) trải
qua một thời kỳ biển thoái cực đại; các thành tạo trầm tích Pleistocen trải qua
một thời kỳ dài bị phong hoá và bào mòn, hình thành một bề mặt phong hoá
loang lổ, tạo ra một bề mặt đánh dấu điển hình trong các nghiên cứu sau này.
Các trầm tích Holocen đ) đợc thành tạo trên chính bề mặt phong hoá lồi lõm
này và hình thành lên diện mạo chính của bề mặt đồng bằng nh ngày nay.
Trong điều kiện nh vậy, các thành tạo Pleistocen bị nén chặt và có mức
độ gắn kết cao và do đó, đất yếu rất ít gặp trong các trầm tích Pleistocen. Thực
tế cho thấy, đất yếu phổ biến tập trung ở các thành tạo trẻ có tuổi Holocen,
điển hình nh hệ tầng Hải Hng, Thái Bình ở đồng bằng Bắc Bộ và Hậu
Giang, Cần Giờ ở đồng bằng Nam Bộ. Do đó, những nội dung trình bầy
dới đây cũng tập trung chủ yếu vào các loại đất yếu có tuổi Holocen.
Về nguồn gốc thành tạo, trầm tích Holocen ở Việt Nam đợc hình thành
từ nhiều kiểu nguồn gốc khác nhau, theo đó thành phần của chúng cũng thay
đổi mạnh trong không gian. Tuy nhiên, đất yếu thờng tập chung ở các thành
tạo có nguôn gốc hồ đầm lầy, sông đầm lầy, biển đầm lầy và sông biển
đầm lầy; đất yếu nguồn gốc sông cũng gặp khá phổ biến, đặc biệt ở đồng
bằng Bắc Bộ.
Đất yếu có yếu tố đầm lầy trong nguồn gốc thành tạo thờng mịn; thờng
chứa vật chất hữu cơ và do đó đất thờng có độ rỗng lớn; phổ biến ở dạng bùn
lẫn hữu cơ; đất thờng có mầu tối đặc trng nh xám đen, đen.
- 11 -
Hình 1-1 Sơ đồ phân vùng trầm tích §Ư tø ViƯt Nam [1]
(PhÇn lín trÇm tÝch §Ư Tø Việt Nam tập chung ở các vùng đồng bằng nhất là hai đồng bằng
Bắc Bộ và Nam Bộ phần đợc đánh dấu mầu vàng)
- 12 -
Hình 1-2 Sơ đồ đối sánh địa tầng trầm tích Đệ tứ Việt Nam [1]
- 13 -
a)
b)
Hình 1-3 Mặt cắt trầm tích Đệ Tứ theo các tuyến nghiên cứu, Vùng I Đồng bằng Bắc Bộ [1]
a) Mặt cắt theo phơng Tây Bắc Đông Nam
b) Mặt cắt theo phơng Đông Bắc Tây Nam
(Mầu vàng đánh dấu các thành tạo Holocen)
- 14 -
a)
b)
Hình 1-4 Mặt cắt trầm tích Đệ Tứ theo các tuyến nghiên cứu, Vùng II [1]
a) Mặt cắt theo phơng Tây Bắc Đông Nam
b) Mặt cắt theo phơng Đông Bắc Tây Nam
(Mầu vàng đánh dấu các thành tạo Holocen)
- 15 -
Hình 1-5 Mặt cắt trầm tích Đệ Tứ theo hớng từ đất liền ra biển, Vùng III [1]
(Mầu vàng đánh dấu các thành tạo Holocen)
- 16 -
a)
b)
Hình 1-6 Mặt cắt trầm tích Đệ Tứ theo các tuyến nghiên cứu, Vùng IV Đồng bằng Nam Bộ
[1]
a) Mặt cắt theo phơng Tây Bắc Đông Nam
b) Mặt cắt theo phơng Đông Bắc Tây Nam
(Mầu vàng đánh dấu các thành tạo Holocen)
- 17 Ghi chú: Trong các hình vẽ trên, ký hiệu tuổi trầm tích là theo tài liệu cũ và hiện đ) thay đổi.
Theo tài liệu mới, do Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam xuất bản năm 2004, các ký hiệu này
đợc thay đổi lại nh sau:
Ký hiệu
cũ
QI
QII
QII
QIV
QIV1-2
QIV2-3
Ký hiệu
mới
Q11
Q12
Q13
Q2
Q21-2
Q23
Đất yếu nguồn gốc sông thờng rất đa dạng cả về thành phần (có thể từ cát
pha tới sét), cả về trạng thái (có thể từ dẻo mềm đến chảy) và nói chung tính
chất xây dựng của chúng tốt hơn đất yếu nguồn gốc hồ đầm lầy.
1.2.1 Đất yếu Holocen hạ trung (Q21-2)
Đất yếu Holocen hạ trung điển hình và phổ biến nhất là các thành tạo
nguồn gốc hỗn hợp hồ đầm lầy và biển đầm lầy.
1) Trầm tích hồ đầm lầy (lbQ21-2)
Trầm tích hồ đầm lầy lbQ21-2 hình thành trớc đợt biển tiến Flandrian và
chỉ đợc các tài liệu mô tả ở đồng bằng Bắc Bộ. Chúng phân bố ở những chỗ
trũng và vùng ven rìa đồng bằng nh Sơn Đồng, Hoài Đức, Đan Phợng,
Thạch Thất, Sóc Sơn. Đây là các trầm tích tơng ứng với phần dới hệ tầng
Hải Hng lbQ21-2hh, điển hình ở đồng bằng Bắc Bộ.
Trầm tích này thờng nằm trên bề mặt lớp bột, sét bị phong hoá loang lổ
của trầm tích Q13bvp và bị phủ bởi lớp sét mịn xám xanh nguồn gốc biển điển
hình, tuổi Holocen hạ trung (mQ21-2).
Theo không gian, các trầm tích này đợc chia ra 2 kiểu mặt cắt điển hình:
Đầm lầy giữa đồng bằng và hồ đầm lầy vùng ven rìa.
- 18 -
-
Kiểu giữa đồng bằng: Phân bố ở các vùng Sơn Động, Hoà Đức, Đan Phợng
(Hà Tây), Sóc Sơn (Hà Nội); thờng bị phủ ở độ sâu từ 2m trở xuống. Thành
phần chủ yếu ở các mặt cắt kiểu này gồm than bùn xám đen, đen, tàn tích thực
vật xen lẫn sét bột; chuyển dần lên trên là sét xám chứa mùn thực vật.
-
Kiểu ven rìa: Phân bố ở các trũng khép kín giữa các gò đồi thấp ở phía tây,
tây bắc, bắc Hà Nội (Võ Khuy, Bằng Tạ, Thái Bình, Vực Giang). Các trũng
này chủ yếu là các lòng lạch sông suối cổ. Mặt cắt điển hình gồm cuội, dăm
sạn, cát sét ở dới cùng; tiếp lên trên là than bùn, sét chứa mùn thực vật và
trên cùng là bột sét nâu vàng, xám vàng, xám xanh.
2) Trầm tích biển đầm lầy (mbQ21-2)
Trầm tích biển đầm lầy cũng đợc hình thành trớc biển tiến cực đại.
Trầm tích này phân bố rộng r)i, hầu khắp các đồng bằng ở Việt Nam. Nó
tơng ứng với Lớp Giảng Võ mbQ21-2gv (Nguyễn Đức Tâm, 1973) hoặc
phần dới hệ tầng Hải Hng mbQ21-2hh (Hoàng Ngọc Kỷ, 1978) ở đồng bằng
Bắc Bộ; hệ tầng Thiệu Hoá mbQ21-2th ở đồng bằng Thanh Hoá; phần dới hệ
tầng Phú Bài mbQ21-2pb ở đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế và hệ tầng
Hậu Giang mbQ21-2hg ở đồng bằng Nam Bộ. Tuy nhiên, khối lợng trầm tích
mbQ21-2 tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng Nam Bộ.
Thành phần trầm tích mbQ21-2 gồm cát, bột sét giàu vật chất hữu cơ và tàn
tích thực vật, thấu kính than bùn mầu đen, xám đen. Trong đó tập cát nhỏ mịn
lẫn bột sét xám, xám xanh chỉ bắt gặp hạn chế dới dạng dải, thấu kính. Trầm
tích này thờng nằn trực tiếp trên bề mặt phong hoá các trầm tích Q13 và
thờng bị phủ bởi các trầm tích sét xám xanh, xám vàng nguồn gốc biÓn
mQ21-2.
- 19 -
Tóm lại: Trầm tích Holocen hạ trung (Q21-2) có một số đặc điểm đặc
trng sau:
-
Phân bố hầu khắp các đồng bằng Việt Nam, đặc biệt ở đồng bằng Bắc Bộ
(tầng Hải Hng dới, Q21-2hh1) và đồng bằng Nam Bộ (hệ tầng Hậu Giang
mbQ21-2hg);
-
Thờng nằm trực tiếp trên bề mặt phong hoá loang lổ của các thành tạo
Q13. Bề mặt phong hoá Q13 biến đổi khá mạnh, do đó chiều dầy lớp đất yếu
này cũng thay đổi khá lín, cã khi ngay trong nh÷ng diƯn tÝch nhá, nhÊt là ở
đồng bằng Bắc Bộ;
-
Thành phần cơ bản hạt mịn, bột, sét chứa tàn tích thực vật, than bùn mầu
xám, xám đen, đen đặc trng và do đó, đất thờng xốp, hệ số rỗng lớncó thể
nói đây là tập đất yếu yếu nhất Việt Nam.
1.2.2 Đất yếu Holocen thợng (Q23)
Các trầm tích Q23 đợc hình thành sau biển tiến cực đại và là các trầm tích
trẻ nhất ở nớc ta.
ở Đồng bằng Bắc Bộ, nó tơng ứng với hệ tầng Ninh Bình (Nguyễn Đức
Tâm, 1976) hay hệ tầng Thái Bình (Hoành Ngọc Kỷ, 1978) hoặc hệ tầng
Đông Sơn (Nguyễn Ngọc Miên, 1984) ở đồng bằng Thừa Thiên Huế, nó
tơng ứng với hệ tầng Phú Vang (Phạm Huy Thông, 1997). Các đồng bằng
ven biển Tuy Hoà (vùng III), chúng tơng ứng với các tầng Sơn Hảo, Hàm
Tân(Nguyễn Văn Trang, 1984). ở đồng bằng Nam Bộ, chúng tơng ứng
với hệ tầng Cửu Long (Lê Đức An, Phạm Hùng, 1979) hay tầng Cần Giờ (Bùi
Phú Mỹ, Nguyễn Đức Tùng, 1983).
- 20 -
Vì là các trầm tích trẻ nhất nên trình độ nén chặt còn thấp, đây là một
trong những nguyên nhân làm cho đất yếu Q23 khá phổ biến trên l)nh thổ Việt
Nam. Trầm tích Q23 nói chung và đất yếu Q23, có nguồn gốc thành tạo đa
dạng, do đó thành phần trầm tích biến đổi mạnh theo không gian. Dới đây là
các thành tạo đất yếu Q23 thờng gặp:
1) Trầm tích sông (aQ23)
Trầm tích aQ23 phân bố chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ. ở các đồng bằng
ven biển miền Trung chúng phân bố rất hạn chế dọc các sông nh sông M),
sông Cả, sông Gianh, sông Hiếu, sông Thạch H)n, sông Ô Lâu, sông Thu Bồn,
sông Đà Rằng; và dọc sông Tiền, sông Hậu, sông Đồng Nai, sông Sài Gòn,
sông Vàm Cỏ ở đồng bằng Nam Bộ.
ở đồng bằng Bắc Bộ, trầm tích aQ23 phổ biến ở các khu vực Hà Nam,
Hng Yên, Hải Dơng, Thái Bình, Nam Định, Hải Phòng. Thành phần chủ
yếu là bột sét lẫn cát mịn mầu xám nâu khá đặc trng. Trong thành phần
thờng lẫn vẩy mica, đôi khi lẫn ốc, hến, trai nớc ngọt.
2) Trầm tích hỗn hợp sông biển đầm lầy (ambQ23)
Đây là các thành tạo trong b)i triều lầy ở vùng cửa sông ven biển. Trầm
tích này chỉ đợc mô tả ở đồng bằng Bắc Bộ và các đồng bằng ven biển Huế
Đà Nẵng, chúng thờng lộ ra trên mặt và phân bố tới chiều sâu ~12m.
ở đồng bằng Bắc Bộ, trầm tích ambQ23 phổ biến ở các khu vực cửa sông
Bạch Đằng, cửa Lạch, cửa Đáy, cửa Ba LạtThành phần gồm bột sét lẫn ít
cát hạt mịn mầu nâu xám, nâu hồng, chứa ít mùn thùc vËt.
- 21 -
ở các đồng bằng Trung Bộ, trầm tích ambQ23 phân bố ở vùng cửa các
sông Gianh, Thạch H)n, Bến HảiThành phần gồm sét bột mịn lẫn cát, chứa
vỏ sò, hến, mùn thực vật mầu nâu đen; than bùn mầu đen (Phong Điền Huế).
ở đồng bằng Nam Bộ, trầm tích ambQ23 phân bố hạn chế ở vùng cửa s«ng
ven biĨn thc TP Hå ChÝ Minh, TiỊn Giang, BÕn Tre. Thành phần gồm sét
bột mầu xám, xám nâu lẫn mùn thực vật; than bùn mầu xám đen.
Trầm tích ambQ23 phủ trên các thành tạo mQ21-2, mbQ21-2 ở đồng bằng Bắc
Bộ; ở đồng bằng ven biển Trung Bộ, chúng phủ trên lớp cát biển Q23.
3) Trầm tích hỗn hợp biển đầm lầy (mbQ23)
Trầm tích mbQ23 đợc thành tạo trên các lạch triều, các trũng ven biển
chịu ảnh hởng của thuỷ triều. Các trầm tích này phân bố chủ yếu trên hai
đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ. ở các đồng bằng ven biển Trung Bộ, trầm tích
mbQ23 phân bố trên diện hẹp dới dạng các trũng giữa các đụn cát.
ở đồng bằng Bắc Bộ, trầm tích mbQ23 không lộ trên mặt, mà thờng phân
bố ở độ sâu 2~20m, ở các vùng Hải Phòng, Thái Bình, Kim Sơn, Phát
DiệmThành phần gồm bột sét lẫn ít cát mầu xám, xám đen, chøa Ýt mïn
thùc vËt th©n cá, só vĐt ph©n hủ kém, đôi khi bắt gặp thấu kính than bùn (Hải
Phòng, Ninh Bình).
ở đồng bằng Nam Bộ, trầm tích mbQ23 phân bố khá rộng r)i Từ Tây Ninh
đến Hoóc Môn và gần toàn bộ diện tích tỉnh Long An, Đồng Tháp. Ngoài ra
còn lộ một dải kéo dài từ An Giang Rạch Giá (Kiên Giang) U Minh (Cà
Mau), một dải từ Duyên Hải (Sài Gòn) Ba Tri (Bến Tre) Trà Cù (Trà
Vinh). Độ sâu phân bố từ 0 đến ~16m. Thành phần chủ yếu gồm sét, bột, cát
xám nâu, xám tối chứa mùn thực vật, nhiều khi ch−a ph©n hủ hÕt; than bïn
- 22 -
(nhất là khu vực U Minh Thợng và U Minh Hạ). Khu vực An Giang, trầm
tích mbQ23 lộ ra dới dạng các đầm than gồm than bùn, sét bột lẫn nhiều
mùn thực vật hiện đại.
4) Trầm tích hỗn hợp sông đầm lầy (abQ23)
Đây là trầm tích các lòng sông cổ bị đầm lầy hoá với diện phân bố nhỏ
hẹp, rải rác ở các vùng ven biển của các đồng bằng. Bề mặt trầm tích thờng
thấp nên hay bị ngập nớc. Tuy nhiên, trầm tích này có diện phân bố rất hạn
chế và bề dầy không lớn.
ở đồng bằng Bắc Bộ, trầm tích abQ23 phân bố rải rác ở Chơng Mỹ, Sơn
Tây, Đông Anh (Hà Nội), Bình Lục (Hà Nam)Thành phần gồm bột, sét, cát
chứa tàn tích thực vật, than bùn (thấu kính nhỏ).
ở các đồng bằng ven biển Trung Bộ, trầm tích abQ23 phân bố rải rác ở
Hàm Rồng, nam Thanh Hoá, Quảng Xơng. Thành phần gồm bột, sét mầu
xám, xen than bùn xám đen.
Trên l)nh thổ Việt Nam, trầm tích abQ23 phổ biến hơn cả là ở đồng bằng
Nam Bộ, đặc biệt khu vực tứ giác Long Xuyên thuộc An Giang, Kiên Giang.
Thành phần gồm sét, bột lẫn ít cát chứa tàn tích thực vật, than bùn mầu nâu
đen. Khu vực tứ giác Long xuyên bắt gặp các lớp than bùn khá dầy, tới 4.8m,
với độ hoá than cha cao.
Tóm lại, trầm tích Q23 có thành phần rất đa dạng, thay đổi mạnh trong
không gian. Đất yếu thuộc trầm tích này có thể bắt gặp ở rất nhiều dạng sét,
sét pha, cát pha trạng thái thay đổi từ dẻo mềm, dẻo chảy đến chảy; các loại
bùn sét pha, sét, cát pha; có thể lẫn hữu cơ, vỏ sò hến hoặc không; than bùn.
Mầu sắc cũng rất đa dạng xám nâu, xám, xám vàng, xám đen
