báo cáo nghiên cứu ứng dụng các công nghệ địa vật lý - địa chất và gis để xây dựng mô hình ba chiều (3d) cấu trúc địa chất khu vực thanh đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN ĐỊA LÝ TÀI NGUYÊN TP. HCM





BÁO CÁO NGHIỆM THU



ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
ĐỊA VẬT LÝ – ĐỊA CHẤT VÀ GIS ĐỂ XÂY DỰNG
MÔ HÌNH BA CHIỀU (3D) CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
KHU VỰC THANH ĐA PHỤC VỤ PHÒNG TRÁNH
SỤP LỞ VÀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH


CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI:
TS. LÊ NGỌC THANH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 01/ 2009


ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ





BÁO CÁO NGHIỆM THU
(Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu)

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
ĐỊA VẬT LÝ – ĐỊA CHẤT VÀ GIS ĐỂ XÂY DỰNG
MÔ HÌNH BA CHIỀU (3D) CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
KHU VỰC THANH ĐA PHỤC VỤ PHÒNG TRÁNH
SỤP LỞ VÀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH




CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
(Ký tên)





LÊ NGỌC THANH


CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ
(Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận)

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 01/ 2009

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
i

MỤC LỤC
TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
DANH M
ỤC HÌNH/DANH MỤC BIỂU BẢNG
M
Ở ĐẦU 1
CH
ƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÀ
Đ
ỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THANH ĐA 5
1.1. PH
ƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5
1.1.1. Thu thập và xử lý tổng hợp 5
1.1.2. Ph
ương pháp địa chất – địa chất công trình 5
1.1.2.1. Gi

ải đoán ảnh viễn thám 5
1.1.2.2. Kh
ảo sát thực địa 5
1.1.2.3. Phân tích m
ẫu 5
1.1.2.4. L
ập sơ đồ địa chất 6
1.2. Đ
ẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH 6
1.2.1 Phù sa cổ (Pleixtoxen) 6
1.2.1.1. H
ệ tầng Thủ Đức 6
1.2.1.2. H
ệ tầng Củ Chi 6
1.2.2. Phù sa m
ới (Holoxen) 7
1.2.2.1. Tr
ầm tích biển Holoxen giữa 7
1.2.2.2. Tr
ầm tích sông - biển 7
1.2.2.3. Tr
ầm tích sông - đầm lầy 7
1.2.2.4. Tr
ầm tích đê tự nhiên và đất đắp 8
1.2.3. Đ
ặc điểm các trầm tích Đệ Tứ qua hai lỗ khoan 8
1.2.3.1. L
ỗ khoan LK.1TĐ 8
1.2.3.2. L
ỗ khoan LK.2TĐ 9

1.3. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT KHU VỰC 9
1.3.1. Đ
ặc điểm Tân kiến tạo liên quan đến địa hình địa mạo khu vực sông Sài Gòn
và Thành ph
ố Hồ Chí Minh 9
1.3.1.1. Các tuy
ến thẳng địa mạo tây bắc – đông nam 10
1.3.1.2. Các tuy
ến thẳng địa mạo đông bắc – tây nam 11
1.3.2. Thung l
ũng sông Sài Gòn 11
1.3.2.1. Hình thái 11
1.3.2.2. Trầm tích trong thung lũng 12
1.3.2.3. So sánh m
ột số đặc điểm trầm tích các thung lũng của sông Vàm Cỏ và sông
Sài Gòn 12
1.3.2.4. Ý ngh
ĩa của thung lũng sông Sài Gòn trong khu vực nghiên cứu 12
1.3.3. S
ự hình thành và phát triển khúc uốn sông 13
1.3.3.1. Hi
ện trạng khúc uốn sông khu vực Thanh Đa 13
1.3.3.2. M
ột số đặc điểm về diễn biến của khúc uốn sông khu vực Thanh Đa 13
1.3.3.3. S
ự hình thành và phát triển 14
1.4. Đ
ẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 15
1.4.1. Công tác khoan khảo sát và thí nghiệm mẫu 15
1.4.1.1. Công tác khoan kh

ảo sát địa chất 15
1.4.1.2. Công tác thí nghi
ệm mẫu đất trong phòng thí nghiệm 16
1.4.2. Đ
ặc tính cơ lý các lớp đất 16
1.4.2.1. Tính ch
ất cơ lý các lớp đất 16
1.4.2.2. Nhận xét 21
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
ii
1.5. NHẬN XÉT CHUNG 21
CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC THANH ĐA
B
ẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ 27
2.1. CÁC PH
ƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ 27
2.1.1. Phương pháp thăm dò điện 27
2.1.1.1. C
ơ sở lý thuyết 27
2.1.1.2.Tính ch
ất dẫn điện của môi trường đất đá 29
2.1.1.3. Ph
ương pháp đo sâu điện 31
2.1.1.4. Phương pháp ảnh ñiện 32
2.1.1.5. Các thi
ết bị thăm dò điện 35
2.1.1.6. X

ử lý tài liệu thăm dò điện 37
2.1.2 Phương pháp địa chấn khúc xạ 37
2.1.2.1. Cơ sở lý thuyết (Phạm Văn Thục, 2007) 37
2.1.2.2. Thi
ết bị địa chấn 40
2.1.2.2.1. Ngu
ồn dao động: 40
2.1.2.2.2. Geophone: 40
2.1.2.2.3. Máy đo: 41
2.1.3. H
ệ thống quan sát và quy trình thu thập số liệu 42
2.1.4. Phân tích tài li
ệu địa chấn 43
2.1.5. Ph
ương pháp rađa xuyên đất 43
2.1.5.1. C
ơ sở lý thuyết 43
2.1.5.2. Thi
ết bị RAMAC/GPR 46
2.1.5.2.1. Kh
ối điều khiển 47
2.1.5.2.2. Anten 48
2.2. K
ẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA VẬT LÝ 48
2.2.1. K
ết quả đo rađa 48
2.2.1.1. Tuy
ến T1 50
2.2.1.2. Tuy
ến T2 50

2.2.1.3. Tuy
ến T3 50
2.2.2. K
ết quả đo địa chấn khúc xạ 51
2.2.2.1 Tuy
ến T1 51
2.2.2.2. Tuy
ến T2 51
2.2.2.3. Tuy
ến T3 51
2.2.3. K
ết quả đo ảnh điện 2D 51
2.2.3.1. Tuy
ến T1 51
2.2.3.2. Tuy
ến T2 51
2.2.3.3. Tuy
ến T3 52
2.2.4. K
ết quả đo sâu điện 52
2.2.4.1. M
ặt cắt địa điện AB 52
2.2.4.2. M
ặt cắt CD 53
2.3. NHẬN XÉT CHUNG 53
CH
ƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH BA CHIỀU (3D) CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
KHU V
ỰC BÁN ĐẢO THANH ĐA 73
3.1. PH

ẦN MỀM VÀ DỮ LIỆU SỬ DỤNG 73
3.1.1. Phần mềm sử dụng 73
3.1.2. D
ữ liệu sử dụng 75
3.1.2.1. Bản đồ nền địa hình 75
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
iii

3.1.2.2. Bản đồ chuyên đề và các số liệu đo 75
3.2. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KRIGING 76
3.2.1. Cơ sở lý thuyết 76
3.2.1.1. Ph
ương pháp Triangulation (Phương pháp Tam giác) 77
3.2.1.2. Ph
ương pháp Inverse Distance Weighting
(Ph
ương pháp Trung bình trọng số) 78
3.2.1.3. Ph
ương pháp Kriging (Burrough P.A, 1998) 79
3.2.2. D
ữ liệu cao độ các Lớp đất 80
3.2.3. K
ết quả nội suy 82
3.2.3.1. L
ớp 1 82
a. D
ữ liệu nội suy 82

b. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 1 83
3.2.3.2. L
ớp 2 87
3.2.3.3. L
ớp 3 89
3.2.4. Nh
ận xét và đánh giá kết quả nội suy 95
3.3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH BA CHIỀU (3D) CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT
KHU V
ỰC THANH ĐA 96
3.3.1. Tạo mô hình TIN 96
3.3.2. Xây d
ựng mô hình dữ liệu theo không gian 3D 98
3.3.3. T
ạo mặt cắt địa chất bằng phần mềm RockWare GIS Link 104
3.3.4. S
ử dụng các công cụ hỗ trợ trên phần mềm RockWorks (2006) để xây dựng mô
hình 3D c
ấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa 109
3.3.5. So sánh k
ết quả mô hình với kết quả thực địa 114
3 4. ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT 3D TRONG
PHÒNG TRÁNH S
ỤP LỞ VÀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 116
3.4.1. C
ấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa 116
3.4.1.1. Phù sa c
ổ 116
3.4.1.2. Phù sa m

ới 116
3.4.2. Trong nghiên c
ứu sụp lở bờ sông 116
3.4.2.1. Nh
ận xét chung 116
3.4.2.2. D
ự báo khu vực sụp lở bờ sông từ mô hình cấu trúc địa chất 3D 117
3.4.3. Trong xây d
ựng công trình 121
K
ẾT LUẬN 123
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO 124

Các Phụ lục 126

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
iv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: B
ản đồ khu vực nghiên cứu (bán đảo Thanh Đa).
Hình 1.1: S
ơ đồ địa chất trầm tích kỷ thứ tư khu vực bán đảo Thanh Đa (tỉ lệ 1/55.000).
Hình 1.2: M
ặt cắt theo hướng AB

Hình 1.3: M
ặt cắt địa chất trầm tích qua eo thắt bán đảo Thanh Đa.
Hình 1.4: M
ặt cắt địa chất trầm tích qua eo thắt bán đảo Thanh Đa.
Hình 1.5: Di
ễn biến dòng sông khu vực bán đảo Thanh Đa 1932 – 1969 - 2003.
Hình 1.6: Các tuy
ến địa mạo.
Hình 2.1. Đi
ện trở suất của đất, đá và khoáng sản.
Hình 2.2. S
ơ đồ phương pháp đo sâu điện đối xứng.
Hình 2.3. Các h
ệ thiết bị dùng trong thăm dò điện.
Hình 2.4. S
ự sắp xếp các điện cực đối với thăm dò ảnh điện 2-D và thứ tự.
các phép đo đ
ược dùng để xây dựng một giả mặt cắt (pseudo-section).
Hình 2.5. Ph
ương pháp cuốn chiếu để mở rộng tuyến khảo sát 2D.
Hình 2.6. S
ơ đồ hệ ảnh điện ABEM Lund (CVES) thực hiện
theo k
ỹ thuật cuốn chiếu.
Hình 2.7. H
ệ thiết bị thăm dò điện đa cực Lund.
Hình 2.8. Máy thăm dò đ
ịa chấn Terraloc Mk-6, geophone và cáp nối.
Hình 2.9. B
ố trí các điểm nổ trên 3 chặng đo.

Hình 2.10. Nguyên lý ho
ạt động của thiết bị rađa xuyên đất.
Hình 2.11. S
ơ đồ khối của thiết bị rađa xuyên đất.
Hình 2.12. Anten c
ủa thiết bị rađa xuyên đất.
Hình 2.13. M
ặt cắt radar tuyến T1.
Hình 2.14. M
ặt cắt radar tuyến T21.
Hình 2.15. M
ặt cắt radar tuyến T22a.
Hình 2.16. M
ặt cắt radar tuyến T22b.
Hình 2.17. M
ặt cắt radar tuyến T22c.
Hình 2.18. M
ặt cắt radar tuyến T31a.
Hình 2.19. M
ặt cắt radar tuyến T31b.
Hình 2.20. M
ặt cắt radar tuyến T32.
Hình 2.21. M
ặt cắt radar tuyến T32a.
Hình 2.22. M
ặt cắt địa chấn tuyến T1.
Hình 2.23. M
ặt cắt địa chấn tuyến T2.
Hình 2.24. M
ặt cắt địa chấn tuyến T3.

Hình 2.25. M
ặt cắt ảnh địa tuyến T1.
Hình 2.26. M
ặt cắt ảnh địa tuyến T2.
Hình 2.27a. M
ặt cắt ảnh địa tuyến T31.
Hình 2.27b. M
ặt cắt ảnh địa tuyến T32.
Hình 2.28. M
ặt cắt địa điện tuyến AB.
Hình 2.29. M
ặt cắt địa điện tuyến CD.
Hình 3.1. Ph
ần mở rộng hỗ trợ chức năng phân tích 3D trong ArcMap.
Hình 3.2. B
ộ công cụ RockWare GIS Link.
Hình 3.3. Giao di
ện chung phần mềm RockWorks 2006.
Hình 3.4. H
ộp thoại chuyển đổi Lớp dữ liệu nền sang 3D.
Hình 3.5. Công c
ụ chuyển đổi định dạng dữ liệu.
Hình 3.6. Nội suy theo phương pháp Triangulation (Bonham-Carter, 1994).
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
v
Hình 3.7. Nội suy theo phương pháp Inverse Distance Weighting (Bonham-Carter, 1994).
Hình 3.8. Bi

ểu đồ semi-variogram.
Hình 3.9. Quy trình n
ội suy cao độ đáy Lớp đất.
Hình 3.10. Phân b
ố dữ liệu của cao độ đáy Lớp 1.
Hình 3.11: a) Histogram c
ủa cao độ đáy Lớp 1; b) Biểu đồ xác suất của cao độ đáy Lớp 1.
Hình 3.12. Bi
ểu đồ semi-variogram của cao độ đáy Lớp 1.
Hình 3.13: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 1; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 1).
Hình 3.14. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 1 sau khi loại bỏ các điểm dị thường lần 1.
Hình 3.15: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 1; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 2).
Hình 3.16. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 1 sau khi loại bỏ các điểm dị thường lần 2.
Hình 3.17: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 1; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 3).
Hình 3.18. Sai s
ố nội suy của tập dữ liệu kiểm tra.
Hình 3.19. K
ết quả nội suy cao độ đáy và sai số nội suy của Lớp 1.
Hình 3.20: a) Histogram c

ủa cao độ đáy Lớp 2; b) Biểu đồ xác suất của cao độ đáy Lớp 2.
Hình 3.21. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 2.
Hình 3.22: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 2; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy.
Hình 3.23. K
ết quả nội suy cao độ đáy và sai số nội suy của Lớp 2.
Hình 3.24: a) Histogram c
ủa cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ xác suất của cao độ đáy Lớp 3.
Hình 3.25. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 3 (nội suy lần 1).
Hình 3.1: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 1).
Hình 3.27. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 3 (nội suy lần 2).
Hình 3.28: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 2).
Hình 3.29. Bi
ểu đồ semi-variogram của Lớp 3 (nội suy lần 3).
Hình 3.30: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 3).
Hình 3.31: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n

ội suy lần 4).
Hình 3.32: a) Sai s
ố nội suy của cao độ đáy Lớp 3; b) Biểu đồ boxplot của sai số nội suy
(n
ội suy lần 4).
Hình 3.33. Sai s
ố nội suy của tập dữ liệu kiểm tra của Lớp 3.
Hình 3.34. K
ết quả nội suy cao độ đáy và sai số nội suy của Lớp 3.
Hình 3.35. B
ộ công cụ phân tích dữ liệu 3D.
Hình 3.36. Mô hình chung t
ạo dữ liệu mô hình số độ cao.
Hình 3.37. H
ộp thoại chọn các thông số trên từng Lớp dữ liệu.
Hình 3.38. H
ộp thoại chọn kích thước ô lưới.
Hình 3.39. Mô hình s
ố độ cao khu vực Thanh Đa.
Hình 3.40. D
ữ liệu Lớp sông trên bề mặt địa hình.
Hình 3.41. D
ữ liệu Lớp giao thông và sông rạch trên bề mặt địa hình.
Hình 3.42. L
ớp dữ liệu đê bao trên bề mặt địa hình.
Hình 3.43. V
ị trí thể hiện lỗ khoan ngoài thực tế.
Hình 3.44. V
ị trí thể hiện theo không gian 3D các điểm đo sâu điện
Hình 3.45. Vị trí thể hiện bề mặt đáy 3 Lớp đất.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
vi

Hình 3.46. Vị trí thể hiện bề mặt đáy ba lớp đất theo hướng nhìn ngang.
Hình 3.47. B
ản đồ nội suy bình đồ đáy sông khu vực Thanh Đa.
Hình 3.48. B
ản đồ nội suy độ sâu đáy sông được nắn chỉnh về bản đồ nền.
Hình 3.49. K
ết quả phân tích 3D tạo mô hình TIN độ sâu đáy sông.
Hình 3.50. H
ộp thoại chọn bộ công cụ RockWare GIS Link trong ArcGIS.
Hình 3.51. Giao di
ện chương trình ArcMap và công cụ RockWare GIS Link.
Hình 3.52. Giao di
ện công cụ và các chức năng chính.
Hình 3.53. H
ộp thoại chọn đường dẫn dữ liệu lỗ khoan và lọai dữ liệu nội suy.
Hình 3.54. Đ
ường vẽ mặt cắt qua vị trí các lỗ khoan.
Hình 3.55. K
ết quả tạo mặt cắt địa chất.
Hình 3.56. Đ
ường cắt tạo hàng rào địa chất.
Hình 3.57. K
ết quả tính toán tạo Fence.
Hình 3.58. K

ết quả thể hiện đường đồng mức.
Hình 3.59. Giao di
ện chính phần mềm RockWorks 2006.
Hình 3.60. Ch
ọn chức năng nội suy mặt cắt địa chất.
Hình 3.61. Ch
ọn công cụ vẽ mặt cắt địa chất.
Hình 3.62. K
ết quả tạo mặt cắt ngang AA’.
Hình 3.63. V
ẽ một hay nhiều mặt cắt ở những vị trí khác nhau.
Hình 3.64. K
ết quả vẽ mặt cắt AA’.
Hình 3.65. V
ẽ các đường hàng rào trên những khu vực nghiên cứu.
Hình 3.66. K
ết quả vẽ các đường hàng rào thành khối cấu trúc 3D.
Hình 3.67. K
ết quả thể hiện địa tầng thành khối 3D liên tục.
Hình 3.68. M
ặt cắt AB theo kết quả mô hình 3D.
Hình 3.69. M
ặt cắt CD theo kết quả mô hình 3D.
Hình 3.70. Trích l
ượt các điểm dọc theo bờ sông.
Hình 3.71. B
ảng vị trí tọa độ các điểm dọc bờ sông.
Hình 3.72. T
ạo mặt cắt theo đường bao bờ sông
Hình 3.73. K

ết quả tạo mặt cắt theo đường bờ sông.
Hình 3.74. S
ơ đồ các tuyến dọc bờ khu vực Thannh Đa.
Hình 3.75. So sánh b
ề mặt phù sa cổ với địa hình đáy sông khu vực Thanh Đa
Hình 3.76. Bàn đ
ồ dự báo sụp lở khu vựcThanh Đa


DANH MỤC BIỂU BẢNG

B
ảng 2.1. Kết quả thống kê giá trị điện trở suất trong trầm tích Đệ tứ
liên quan đ
ến khu vực khảo sát.
B
ảng 2.2. Vận tốc dọc của các vật liệu thường gặp.
B
ảng 2.3. Các đại lượng của sóng điện từ được dùng trong GPR.
B
ảng 2.4. Tính chất điện của một số loại vật chất thường gặp.
B
ảng 2.5. Cấu tạo địa chất KVTĐ theo tài liệu lỗ khoan.
B
ảng 3.1. Bảng thống kê các Lớp dữ liệu bản đồ nền.
B
ảng 3.2. Bảng thống kê các Lớp dữ liệu bản đồ chuyên đề.
B
ảng 3.3. Các hàm số lý thuyết của biểu đồ quan hệ semi-variogram.
B

ảng 3.4. Bảng điểm đo sâu điện.


Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
vii
TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Các hoạt động kinh tế - xã hội ngày càng gia tăng tại Tp.Hồ Chí Minh đã kéo
theo nhu c
ầu gia tăng xây dựng nhà cửa, kết cấu hạ tầng, … trong khu vực Thanh Đa.
Đi
ều đó đòi hỏi cần làm rõ cấu trúc địa chất, đặc biệt khi khu vực này chủ yếu là nền đất
y
ếu. Từ đó việc nghiên cứu xây dựng mô hình ba chiều cấu trúc địa chất bằng công nghệ
đ
ịa vật lý – địa chất và ứng dụng hệ GIS đã được đặt ra.

- Mục tiêu của đề tài này là: Nghiên cứu xây dựng mô hình ba chiều cấu trúc địa
ch
ất khu vực Thanh Đa bằng công nghệ địa vật lý – địa chất và GIS phục vụ phòng tránh
s
ụp lở và xây dựng công trình.

- Phạm vi nghiên cứu là lòng bán đảo Thanh Đa, giới hạn bởi bờ phải sông Sài
Gòn.

- N

ội dung nghiên cứu bao gồm:

• Thu th
ập và biên hội các tài liệu địa chất, địa chất công trình, địa chất
th
ủy văn, địa vật lý, lỗ khoan… có liên quan đến đề tài.
• Đặc điểm Địa chất trầm tích Đệ tứ và Địa chất công trình khu vực
Thanh Đa.
• Kh
ảo sát cấu trúc địa chất bằng các phương pháp địa vật lý.
• Xây dựng mô hình 3D cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu.
• Báo cáo k
ết quả và đề xuất các giải pháp phòng tránh sụp lở và xây
d
ựng công trình.

- Các kết quả đạt được:

• Trên c
ơ sở ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS đã xây dựng mô hình
ba chi
ều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa, gồm ba lớp:

o Lớp 1 tương ứng với Phù sa mới.
o L
ớp 2 và Lớp 3 tương ứng với Phù sa cổ.

• D
ựa trên mô hình 3D cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa đã dự báo các khu vực
có nguy c

ơ sụp lở. Kết quả dự báo phù hợp với các nghiên cứu trước đây.

• D
ựa trên mô hình 3D cấu trúc địa chất, đã chỉ ra khả năng ứng dụng vào xây dựng
công trình khu v
ực Thanh Đa.

• Có th
ể coi đây là nghiên cứu đầu tiên về xây dựng mô hình ba chiều trong nghiên
c
ứu địa chất phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng dựng công trình. Các kết quả
c
ủa đề tài mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ địa vật lý – địa chất và GIS để xây
d
ựng mô hình 3D cấu trúc địa chất cho một khu vực nào đó nhằm phục vụ cho các
m
ục đích khác nhau, kể cả các công trình ngầm.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
viii

SUMMARY OF RESEARCH CONTENT

- The increasing socio-economic activity in Ho Chi Minh City has resulted in the
increasing construction of building, infrastructure, … in Thanh Da area. It is necessary to
elucidate the geological structrure, especially this area includes mainly weak soil.
Therefore the research for building the three-dimension geological structure model by

geophysical – geological and GIS technology is carried out.

- Aim of the project is to research to build the three-dimension geological structure
model by geophysical – geological and GIS technology served to prevent the bank
landslide and for the building.

- Research limit is Thanh Da peninsula, enclosed by the right bank of Saigon river.

- Research content includes:

• Collecting the related data: geology, engineering geology,
hydrogeology, geophysics, borehole, … .
• Characteristics of Quaternary and engineering geology of Thanh Da
area.
• Survey of geological structure by the geophysical methods.
• Modeling the 3D geological structure of research area.
• Result report, including the measures for preventing the landslide and
for building.

- Obtained results:

• Based on the application of geophysical – geological and GIS technology, the 3D
geological structure model of Thanh Da area is built, consisting of three layers:

o Layer 1 corresponds to Holocene sediment.
o Layer 2 and Lay 3 corresponds to Pleistocene sediment.
o
• Based on the 3D geological structure model of Thanh Da, the river bank zones
possible of landslide are forecated. These results conformity with the previous
ones.

• Based on the 3D geological structure model of Thanh Da, the possibility of
applying to the buildng is shown.

• It is considered that these are the first results of modeling the three-dimension
geological structure served to prevent the bank landslide and to building. It results
in the prospect for the application the geophysical – geological and GIS technology
to modeling the 3D geological structure of certain area served to several different
purposes, including the underground construction.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
ix

CHƯƠNG 1.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÀ
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THANH ĐA

1.1. PH
ƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1.1. Thu thập và xử lý tổng hợp

Chuyên đ
ề đã tìm hiểu và thu thập khá nhiều thông tin, công trình đã công bố trong
khu v
ực. Một thuận lợi là nhóm thực hiện chuyên đề đã từng tham gia đề tài nghiên cứu

v
ề sạt lở ở khu vực này từ năm 2004 - 2005. Trên cở sở tài liệu thu thập được, tiến hành
x
ử lý và nêu ra các hạn chế để khảo sát nghiên cứu bổ sung về đặc điểm cấu trúc địa chất,
ph
ục vụ cho mục tiêu của đề tài.

1.1.2. Ph
ương pháp địa chất – địa chất công trình

1.1.2.1. Gi
ải đoán ảnh viễn thám

•
Ảnh vệ tinh có thể cho thấy những cấu trúc lớn và đặc điểm chung về khu vực
phân b
ố các trầm tích của vùng nghiên cứu, tạo điều kiện tiếp cận để vạch và thực
hi
ện kế hoạch cho các bước chi tiết tiếp theo.

•
Ảnh máy bay hay ảnh hàng không có thể phân biệt các loại nguồn gốc, địa hình,
m
ối quan hệ giữa trầm tích và thảm phủ thực vật, thành phần thạch học,… Địa
hình và th
ảm thực vật đều thể hiện trên ảnh hàng không với những nét đặc trưng.
Ảnh máy bay là cơ sở chủ yếu cho công tác vạch các ranh giới tự nhiên của các
đ
ơn vị địa chất thể hiện trên bề mặt.

K
ết quả giải đoán ảnh là thành lập sơ đồ địa chất ảnh, là cơ sở chọn lộ trình khảo
sát, ki
ểm tra ranh giới dự đoán, bố trí lỗ khoan (LK),… giúp cho công tác khảo sát thực
đ
ịa được đầy đủ, đon giản và ít tốn kém.

1.1.2.2. Kh
ảo sát thực địa

T
ổ chức khảo sát thực địa để thu thập tài liệu thực tế về địa chất cũng như các đặc
đi
ểm tự nhiên có liên quan đến nội dung và mục tiêu đề tài. Phần lớn khảo sát thực địa là
t
ập trung cho công tác khoan và lấy mẫu. Qua các LK ngoài thực địa, có thể sơ bộ xác
đ
ịnh đặc điểm về thạch học, cấu trúc, chiều dày, giới hạn trên - dưới của các đơn vị trầm
tích, đ
ồng thời lấy các mẫu tiêu biểu để tiến hành thí nghiệm trong phòng. Ngoài ra, các
kh
ảo sát thực địa khác về địa hình, địa mạo, thủy văn, lớp phủ thực vật, hiện trạng sử
d
ụng đất,… cũng được ghi chép và mô tả đầy đủ. Bước khảo sát thực địa giúp ta kiểm tra
s
ơ đồ địa chất ảnh và lập sơ đồ tài liệu thực tế.

1.1.2.3. Phân tích m
ẫu
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều

(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
x
Có nhiều phương pháp phân tích mẫu để xác định thành phần thạch học, giới hạn
trên-d
ưới và chiều dày, môi trường thành tạo,… của đơn vị trầm tích. Tuy nhiên, do giới
h
ạn nghiên cứu nên chỉ tập trung các phương pháp xác định tính chất cơ lý của mẫu đất.

1.1.2.4. L
ập sơ đồ địa chất

T
ất cả số liệu cũ, mới, kết quả thực địa, kết quả phân tích đều được xử lý và đưa
lên s
ơ đồ. Chú giải sơ đồ và thuật ngữ được sử dụng theo Tổng Cục Địa Chất Việt Nam.

Sự phân biệt các đơn vị trầm tích về cơ bản là theo nguồn gốc thành tạo và thể hiện
b
ằng màu. Trong khu vực nghiên cứu, nguồn gốc các đơn vị chủ yếu thuộc : sông (a), biển
(m), đ
ầm lầy (b); hoặc nguồn gốc hỗn hợp như : sông - đầm lầy (ab), sông - biển (am),…

1.2. Đ
ẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH

1.2.1. Phù sa cổ (Pleixtoxen)

Phù sa c

ổ hay trầm tích Pleixtoxen không lộ diện trong khu vực nghiên cứu nhưng
l
ại có diện phân bố bề mặt khá lớn ở hai bên thung lũng sông và cũng là vách giới hạn của
thung l
ũng sông Sài Gòn. Phù sa cổ cũng giới hạn đáy của thung lũng và độ sâu phân bố
bên d
ưới bề mặt đất thay đổi tùy nơi trong khu vực, có thể từ chục mét đến vài chục mét.

Các tài li
ệu địa chất công bố của Liên Đoàn Bản Đồ Địa Chất Miền Nam và các
tác gi
ả nghiên cứu khác cho thấy trong khu vực Thanh Đa có các thành tạo Phù sa cổ, bao
g
ồm (Hình 1.1 – 1.5).

1.2.1.1. H
ệ tầng Thủ Đức

Tr
ầm tích thuộc Hệ tầng Thủ Đức (aQ
II-IIItđ
) có nguồn gốc sông, tuổi Pleixtoxen
gi
ữa - muộn, tạo nên bề mặt khá bằng phẳng ở địa hình 20 – 30 m (thềm bậc II). Thành
t
ạo này kéo dài từ Dầu Tiếng, Bến Cát đến Thủ Đức. Chiều ngang thay đổi từ vài chục
mét đ
ến hàng trăm mét, có nơi đến 1 km.

Thành phần thạch học của hệ tầng Thủ Đức, bao gồm :

- Ph
ần dưới : cát, cuội sỏi nhiều thành phần.
- Ph
ần trên : chủ yếu là cát sạn chứa caolin. Có nơi cuội sỏi hoặc caolin tập
trung thành các th
ấu kính có ý nghĩa về mặt khoáng sản.

Chiều dày của hệ tầng Thủ Đức thay đổi từ 4 – 30 m; phủ không chỉnh hợp lên các
đá có tu
ổi cổ hơn và nhiều nơi bị phủ lên trên bởi Hệ tầng Củ Chi.

1.2.1.2- H
ệ tầng Củ Chi

Tr
ầm tích thuộc Hệ tầng Củ Chi (amQ
IIIcc
) có nguồn gốc hỗn hợp sông - biển, tuổi
Pleixtoxen mu
ộn, phân bố thành dải với địa hình 10 – 15 m từ vùng Hòa Thành – Tây
Ninh qua Tr
ảng Bàng đến Củ Chi, Hóc Môn và tận Long Thành - Đồng Nai.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xi

Thành phần thạch học của hệ tầng Củ Chi bao gồm : cát, cuội, sỏi, sét caolin.

Chi
ều dày hệ tầng thay đổi từ 2 – 25 m; phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Thủ Đức và
nhi
ều nơi bị phủ bởi các trầm tích thuộc Phù sa mới.

Phù sa c
ổ nói chung có vật liệu thô, chiều dày khá lớn và kết cấu chặt vừa, tạo
nên n
ền móng tốt về địa chất công trình so với Phù sa mới.

C
ần lưu ý là trong các LK và mặt cắt địa chất đã thực hiện chỉ thể hiện chung một
đ
ơn vị là Phù sa cổ do phần trên của mặt cắt Phù sa cổ bị xói mòn mạnh và cũng không đủ
s
ố liệu để tách biệt hai hệ tầng trên.

1.2.2. Phù sa m
ới (Holoxen)

1.2.2.1. Trầm tích biển Holoxen giữa

Tr
ầm tích biển Holoxen giữa (mQ
IV
2
) do biển tiến Holoxen giữa để lại. Trầm tích
này không l
ộ trên bề mặt, thường phân bố ở độ sâu khoảng vài mét trở xuống (có một số
tài li

ệu gọi là Hệ tầng Bình Chánh – amQ
IV
1-2
bc
).

Thành phần thạch học chủ yếu gồm sét, sét bột lẫn cát màu xám, xám xanh, xám
đen, nhão. Trong tr
ầm tích có chứa nhiều di tích động thực vật chủ yếu thuộc môi trường
n
ước mặn và một ít thuộc môi trường lợ. Các di tích động vật như : vỏ sò, Trùng Lỗ,… và
các di tích th
ực vật như : bào tử phấn hoa, mảnh thân, cành, rễ, rong,… Các đặc điểm về
vi c
ổ sinh cho thấy trầm tích này được thành tạo trong môi trường mặn, có khí hậu nhiệt
đ
ới nóng và khá ẩm ướt.

Chiều dày trầm tích này khoảng từ vài mét đến hàng chục mét, trong khu vực
Thanh Đa, chi
ều dày này thay đổi từ 13 – 27 m. Phần bên dưới của trầm tích này có thể
g
ặp lớp mỏng sét hữu cơ mang tính đầm lầy (lỗ khoan LK.1TĐ) hoặc lớp cát thô ít bột
màu xám, xám xanh.

1.2.2.2. Trầm tích sông - biển

Tr
ầm tích sông - biển Holoxen giữa-muộn (amQ
IV

2-3
) còn gọi là trầm tích đồng
th
ủy triều, phân bố chủ yếu ở phía đông nam của khu vực Thanh Đa.

Thành ph
ần thạch học chủ yếu là sét, sét bột màu xám, xám trắng, hơi dẻo chặt. Bề
m
ặt địa hình khá bằng phẳng và là nguồn gốc của các loại đất đai tốt cho sản xuất nông
nghi
ệp.

Chiều dày trầm tích này khoảng 1,0 – 1,5 m và nằm trên trầm tích Holoxen giữa.

1.2.2.3. Tr
ầm tích sông - đầm lầy

Tr
ầm tích sông - đầm lầy Holoxen giữa-muộn (abQ
IV
2-3
) còn gọi là trầm tích bưng
sau đê. Tr
ầm tích này phân bố dọc hai bên sông và chiếm diện tích khá lớn trong thung
lũng sông.
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xii

Thành phần thạch học chủ yếu là sét, sét bột màu xám, xám nhạt, lẫn hữu cơ, hơi
d
ẻo chặt. Bề mặt địa hình khá bằng phẳng, thường bị chia cắt bởi mạng sông rạch. Đất đai
thu
ộc trầm tích này thường được sử dụng chủ yếu cho canh tác nông nghiệp.

Chiều dày của trầm tích này trong khu vực Thanh Đa khá mỏng, trung bình khoảng
1,0 m tr
ở lại, nằm trên trầm tích Holoxen giữa.

1.2.2.4. Tr
ầm tích đê tự nhiên và đất đắp

Tr
ầm tích sông Holoxen muộn hay trầm tích đê tự nhiên phân bố thành đới hẹp
kho
ảng vài chục mét dọc hai bên bờ sông. Địa hình thường hơi cao hơn so với trầm tích
bên trong n
ội đồng. Do khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng triều nên đê tự nhiên phát
tri
ển rất hạn chế và không rõ nét như các khu vực thuộc ảnh hưởng mạnh của sông.

Thành ph
ần thạch học chủ yếu là bột, bột sét màu xám, xám nâu. Do các hoạt động
xây d
ựng, phát triển kết cấu hạ tầng trong khu vực nên trầm tích này không còn ở dạng tự
nhiên mà th
ường bị xáo trộn do đào xới với các lớp đất san lấp, xà bần,… và nhiều nơi
chi
ều dày đất đắp đạt đến 2,5 m. Nhưng nói chung chiều dày trầm tích này khoảng 0,5 m

tr
ở lại, thường chỉ mỏng khoảng vài tấc.

1.2.3. Đ
ặc điểm các trầm tích Đệ Tứ qua hai lỗ khoan

1.2.3.1. L
ỗ khoan LK.1TĐ

+ Mô t
ả :

- 0 - 2,0 m: Đất đắp gồm cát, gạch, đá lẫn lộn.
- 2,0 – 8,0 : Sét b
ột màu xám xanh, xám đen chứa nhiều di tích thực vật,
nhão.
- 8,0 – 12,0 : Sét b
ột màu xám đen chứa nhiều di tích thực vật, nhão.
- 12, 0 – 23,5 : Sét b
ột màu xám xanh, chứa nhiều vỏ sò ốc, nhão.
- 23,5 – 25,2 : Cát b
ột ít sét màu xám xanh, ít sạn.
- 25,2 – 27,4 : Cát b
ột sét màu đen, chứa nhiều di tích thực vật.
- 27,4 – 28,5 : Cát b
ột chứa sạn sỏi laterit rắn chắc màu nâu sậm, nâu đỏ và
ch
ứa dăm sạn thạch anh màu xám trắng, chặt.
- 28,5 – 30,0 : Cát h
ạt thô màu xám, chặt.

- 30,0 – 30,3 : Sét màu xám tr
ắng vệt vàng, dẻo chặt.
- 30,3 – 35,5 : Cát b
ột ít sét màu xám trắng, chứa sạn sỏi thạch anh tròn
c
ạnh, chặt.
- 35,5 – 40,0 : Cát ít b
ột màu xám, ít sạn sỏi thạch anh nhỏ, chặt.

+ Nhận xét :

- Từ bề mặt xuống độ sâu 2,0 m là trầm tích bề mặt bị xáo trộn bởi các loại đất đắp
h
ỗn hợp.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xiii

- Từ 2,0 m xuống đến độ sâu 27,4 m là Phù sa mới. Trong đó, phần dưới đáy có
l
ớp cát bột sét màu đen chứa nhiều di tích hữu cơ mang tính đầm lầy.

- Từ 27,4 m xuống độ sâu 40 m là Phù sa cổ. Trong đó có các lớp cát, cát bột, cát
s
ạn sỏi xen kẽ.

1.2.3.2. L

ỗ khoan LK.2TĐ

+ Mô t
ả :

- 0 - 1,0 m: Đất đắp gồm cát, sạn, sỏi lẫn lộn.
- 1,0 – 5,0 : Sét b
ột màu xám xanh, ít di tích thực vật, nhão.
- 5,0 – 13,5 : Sét b
ột màu xám xanh, chứa ít vỏ sò ốc, nhão.
- 13,5 – 14,5 : Cát b
ột ít sét màu xám trắng nhạt.
- 14,5 – 16,5 : Cát h
ạt thô màu xám.
- 16,5 – 17,5 : Cát s
ạn sỏi thạch anh chứa ít bột sét màu xám trắng.
- 17,5 – 18,0 : Sét b
ột màu xám trắng vệt vàng dẻo chặt.
- 18,0 – 18,7 : Cát b
ột sạn sỏi thạch anh kích thước lớn, tròn cạnh màu xám
vàng nh
ạt, chặt.
- 18,7 – 19,5 : Cát b
ột ít sét màu xám trắng, chặt.
- 19,5 – 21,0 : Cát b
ột sét màu xám trắng, loang lổ nhẹ, chứa ít sạn sỏi thạch
anh, ch
ặt.
- 21,0 – 24,0 : Cát b
ột sét màu tím nhạt, chặt.

- 24,0 – 34,5 : Cát b
ột màu xám trắng, chứa sạn sỏi thạch anh nhỏ, chặt.
- 34,5 – 40,0 : Cát b
ột ít sét màu xám vàng nhạt, chứa ít sạn sỏi thạch anh,
ch
ặt.

+ Nh
ận xét :

- T
ừ bề mặt xuống độ sâu 1,0 m là trầm tích bề mặt bị xáo trộn bởi các loại đất đắp
h
ỗn hợp.

- Từ 1,0 m xuống đến độ sâu 16,5m là Phù sa mới. Trong đó, phần dưới đáy có lớp
cát, cát b
ột màu xám, xám xanh thô hạt.

- Từ 16,5 m xuống độ sâu 40m là Phù sa cổ. Trong đó có các lớp cát, cát bột, cát
s
ạn sỏi xen kẽ.

1.3. S
Ơ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT KHU VỰC

1.3.1. Đặc điểm Tân kiến tạo liên quan đến địa hình địa mạo khu vực sông Sài Gòn
và Thành ph
ố Hồ Chí Minh

T
ừ Neogen, đồng bằng Nam Bộ bị chi phối bởi các chuyển động Tân kiến tạo và
h
ệ quả là tạo nên hai hệ thống đứt gãy chính theo phương tây bắc – đông nam và đông bắc
– tây nam g
ần vuông góc hoặc chéo góc nhau. Hệ quả hoạt động các đứt gãy đã tạo nên
các khối nâng và khối sụp riêng rẽ. Hoạt động đứt gãy chậm, không liên tục và có lúc
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xiv
ngưng nghỉ. Các hoạt động biển tiến, biển thoái trong quá khứ và hoạt động phun trào
bazan là b
ằng chứng cụ thể cho các hiện tượng này. Hệ thống đứt gãy tây bắc – đông nam
th
ường chi phối hoạt động của các sông hiện tại trong vùng nghiên cứu.

Quanh Đồng bằng sông Cửu Long có hai khối nâng lớn : Khối nâng Nam Trung
B
ộ ở Việt Nam và khối nâng khác ở Đông Campuchia. Giữa 2 khối nâng là khối sụp.
Đáng chú ý là kh
ối sụp nằm giữa đứt gãy Biên Hòa – Long Hải và đứt gãy của Sông Hậu.
Th
ực ra, từ khối nâng đến khối sụp tương đối, khối sụp sâu dần và móng đá nằm theo
d
ạng bậc thang.

Khu vực Tp. Hồ Chí Minh thuộc khu vực bản lề giữa hai cấu trúc địa chất : cấu
trúc nâng Đông Nam B

ộ và cấu trúc Tây Nam Bộ. Phần phía bắc Thành phố được cấu tạo
b
ởi các trầm tích Neogen – Pleixtoxen. Phần phủ bề mặt chủ yếu là các trầm tích Phù sa
c
ổ. Phần phủ bề mặt phía nam Thành phố chủ yếu là trầm tích Phù sa mới.

Các khối nâng và khối sụp khi hoạt động tạo nên các dị thường địa mạo trên các
tr
ầm tích trẻ mà trên ảnh viễn thám có thể phát hiện được. Các dị thường như vậy được
g
ọi là tuyến thẳng địa mạo (morphology alignments) hay tuyến địa mạo. Tuyến địa mạo là
k
ết quả tổng hợp của các đứt gãy sâu, mạng thoát thủy, độ ẩm, địa hình được lặp đi lặp lại
nhi
ều lần qua các thời kỳ đặc biệt.

Một số các tuyến thẳng địa mạo có liên quan đến khu vực nghiên cứu (Hình 1.6)
nh
ư sau:

1.3.1.1. Các tuy
ến thẳng địa mạo tây bắc – đông nam

+ Tuy
ến thẳng địa mạo Biên Hòa – Long Hải

Tuy
ến này chạy qua Biên Hòa, Long Thành, Long Hải và mang một số ý nghĩa sau
đây :

- T
ạo nên một ranh giới tự nhiên của Phù sa cổ ở phía bắc và Phù sa mới ở phía
nam (vùng s
ụp).

- Tạo nên ranh giới phía bắc của đồng bằng sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông
Vàm C
ỏ.

- Tạo ra ở phía bắc có nhiều đá gốc lộ ra và cả vùng bazan rộng lớn. Trong khi đó
ở phía nam, đá gốc chỉ lộ ra ở dạng núi sót.

- Tạo ra sự phát triển các đoạn sông Đồng Nai từ Tân Uyên cho đến Long Thành,
đ
ặc biệt là đoạn sông phân dòng của sông Đồng Nai.

+ Tuy
ến thẳng địa mạo của sông Sài Gòn

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xv

Tuyến này song song với tuyến địa mạo Biên Hòa – Long Hải và chạy qua đoạn
sông Sài Gòn t
ừ Dầu Tiếng đến Thủ Đức qua Nhơn Trạch đến rạch Thiềng Liềng đến
V
ũng Tàu. Tuyến này mang một số ý nghĩa sau đây :

- Hình thành nên sông Sài Gòn.

- T
ạo nên ranh giới tự nhiên giữa thềm cao Bến Cát, Thủ Dầu Một, Lái Thiêu, Dĩ
An, Th
ủ Đức ở phía bắc với thềm thấp hơn ở phía nam như Củ Chi, Gò Vấp, Trảng Bàng.

- Tạo nên khu vực ẩm ướt dọc hai bên sông Sài Gòn.

+ Tuyến địa mạo sông Vàm Cỏ Đông

Tuyến này song song với 2 tuyến Biên Hòa – Long Hải và sông Sài Gòn, chạy từ
nam Tây Ninh, Tr
ảng Bàng và theo trục của thung lũng rạch Trảng Bàng đến Hóc Môn.
Tuy
ến này mang một số ý nghĩa sau đây :

- Hình thành nên sông Vàm C
ỏ Đông và thung lũng cổ Trảng Bàng.

- Tạo nên ranh giới tự nhiên giữa thềm cao Phù sa cổ phía đông bắc như Củ Chi,
Đ
ức Hòa với thềm thấp ở phía tây nam như Mộc Hóa, Vĩnh Hưng, Đức Huệ.

- T
ạo nên ranh giới phía bắc của Đồng Tháp Mười nói riêng và đồng bằng sông
C
ửu Long nói chung.

1.3.1.2. Các tuy
ến thẳng địa mạo đông bắc – tây nam

+ Tuy
ến thẳng địa mạo Sài Gòn – Tân An

Có nhi
ều tuyến theo phương này nhưng liên quan chủ yếu đến vùng nghiên cứu là
tuy
ến thẳng địa mạo Sài Gòn – Tân An. Tuyến này chạy qua Phước Tân, Sài Gòn, Thủ
Thiêm, Bình Chánh, Th
ủ Thừa và có thể đến Mỹ Thuận. Tuyến này mang một số ý nghĩa
sau đây :

- T
ạo nên một vùng thoát nước tốt (khô ráo) trên bề mặt Phù sa cổ ở phía bắc Thủ
Thiêm, c
ụ thể là Tân Bình, Hóc Môn, Phú Lâm và vùng rất ẩm ướt ở phía nam, đặc trưng
cho vùng s
ụt lún.

- Tạo nên ranh giới tự nhiên của các thung lũng sông Vàm Cỏ, sông Sài Gòn và
đ
ồng bằng của sông Đồng Nai, Sài Gòn và Vàm Cỏ.

Các tuyến thẳng địa mạo trên đây đã hình thành nên nhiều khu vực có địa hình và
đ
ịa mạo khác nhau của vùng nghiên cứu.

1.3.2. Thung l

ũng sông Sài Gòn

1.3.2.1. Hình thái
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xvi
- Rìa thung lũng : Phù sa cổ thuộc thềm cao.
- Đ
ộ sâu thung lũng : Trung bình khoảng 21 m tại Thanh Đa.
- Chi
ều rộng thung lũng: Khoảng 8 km.
- Đáy thung l
ũng : Dạng chữ U.

1.3.2.2. Tr
ầm tích trong thung lũng

T
ừ dưới lên trên bao gồm :

- Cát, sạn, sỏi, sét thuộc thềm Phù sa cổ.

- Trầm tích biển: sét màu xám xanh, xanh đen, chứa nhiều di tích động thực vật,
dày kho
ảng vài chục mét.

- Trầm tích bưng sau đê: sét màu xám, xám nhạt, hơi dẻo chặt, dày khoảng 1m trở
l

ại.

- Đê t
ự nhiên: sét bột màu xám nâu, nâu sậm, hơi chặt, dày khoảng vài tấc đến nửa
mét.

1.3.2.3. So sánh một số đặc điểm trầm tích các thung lũng của sông Vàm Cỏ và sông
Sài Gòn

- Cả hai sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây đều đào lòng trong trầm tích Phù sa
c
ổ thuộc thềm thấp, khác với thung lũng sông Sài Gòn, đào lòng trong trầm tích Phù sa cổ
thu
ộc thềm cao.

- Đ
ịa hình nói chung thấp, dễ ngập úng.

- Ch
ịu ảnh hưởng của biển, lớp trầm tích biển khống chế trong mặt cắt thung
l
ũng.

- Tr
ầm tích đê tự nhiên rất mỏng và không rõ dọc theo bờ sông.

- Đê tự nhiên và bưng sau đê ít phát triển, chứng tỏ hoạt động của sông kém và vật
li
ệu mang theo chủ yếu là vật liệu mịn.

- Trên ảnh viễn thám, đồng lụt của sông Vàm Cỏ Đông tạo nên tông màu rất tối,
ch
ứng tỏ môi trường rất ẩm ướt. Điều này dẫn đến sự hình thành phổ biến than bùn hoặc
sét than
ở ven sông.

1.3.2.4. Ý ngh
ĩa của thung lũng sông Sài Gòn trong khu vực nghiên cứu

- Các l
ỗ khoan sâu cho thấy tuyến thẳng địa mạo Sài Gòn - Tân An chạy ngang qua
phía b
ắc khúc uốn Thủ Thiêm và phía nam khúc uốn Thanh Đa. Tuyến này chia ra hai khu
v
ực : Khu phía bắc (Thanh Đa) thuộc thềm cao Phù sa cổ và khu phía nam (Thủ
Thiêm) thuộc đồng bằng Phù sa mới.
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xvii

- Các mặt cắt địa chất qua khu vực Thanh Đa, Thủ Thiêm,… cho thấy nhiều nơi có
s
ự hiện diện của các lớp than bùn hoặc sét than mỏng, nằm xen kẽ với các lớp trầm tích
khác. Đi
ều này chứng tỏ đã có dao động của mực nước biển trong quá khứ. Sự sụt lún
đã x
ảy ra từng thời kỳ khác nhau.

1.3.3. S
ự hình thành và phát triển khúc uốn sông

1.3.3.1. Hi
ện trạng khúc uốn sông khu vực Thanh Đa

Sông Sài Gòn là m
ột chi lưu của hệ thống Sông Đồng Nai và thuộc loại sông uốn
khúc v
ới các khúc uốn tự do. Hệ số uốn khúc thường khoảng 1,2 – 2,2, nơi hệ số uốn
khúc l
ớn nhất là 5,75 (Lê Ngọc Bích, 2002); tại Bán đảo Thanh Đa là 1,85 (Huỳnh Ngọc
Sang và nnk, 2003). Sông Sài Gòn có ph
ương chung là tây bắc – đông nam. Đoạn sông
n
ơi khu vực Thanh Đa là một khúc uốn khá rõ nét với chiều dài đoạn cong dài hơn 10 km.

Khu vực nghiên cứu thuộc thung lũng sông, có địa hình thấp trũng (0,4 – 1,2 m)
phân b
ố giữa 2 vùng cao hai bên ( > 5 m). Vùng cao phía đông bắc là quận Thủ Đức và ở
phía tây nam là Qu
ận Bình Thạnh, Quận 2. Đoạn sông này theo chế độ bán nhật triều của
bi
ển Đông và thuộc vùng bị ảnh hưởng của triều.

Đoạn sông Thanh Đa có chiều rộng lòng sông khoảng 200 – 300 m, độ sâu lòng
sông khoảng 13 – 27 m. Bình đồ đoạn sông có hình chữ “Ω” và nơi cổ khúc uốn (nơi eo
th
ắt nhất) rộng khoảng 220 – 250 m (nhà hàng Hoàng Ty). Kinh Thanh Đa dài khoảng 1,4
km n

ối liền hai dòng chính gần cổ khúc uốn (chân cầu Bình Triệu đến khu vực Viện Dầu
Khí). Kinh này v
ừa phục vụ cho giao thông thủy rất thuận lợi (nếu đi vòng khúc uốn phải
m
ất đến 12km) vừa có tác dụng chia nước vào dòng chính của khúc uốn. Việc đào kinh
này có th
ể đã tạo một số ảnh hưởng khác về diễn biến của đoạn sông.

Hi
ện trạng sử dụng đất và xây dựng kết cấu hạ tầng dọc bờ sông khá đa dạng và
ph
ức tạp, kể cả việc xây dựng lấn chiếm ra phía lòng sông. Do sự phát triển mạnh về dân
c
ư, dịch vụ, du lịch,… nên địa hình khu vực cũng biến đổi nhiều, nhất là lớp đất đắp phủ
khá l
ớn dọc các công trình xây dựng. Các nơi khác do khai thác canh tác cũng làm thay
đ
ổi phần nào bề mặt địa hình tự nhiên.

Nói chung, phần mất ổn định rõ nét nhất (sạt lở, sụp lún,…) chủ yếu tập trung nơi
các khúc sông cong ho
ặc khúc sông có sự đổi hướng của dòng chảy.

1.3.3.2. M
ột số đặc điểm về diễn biến của khúc uốn sông khu vực Thanh Đa

Các tài li
ệu nghiên cứu hình thái đường bờ sông khu vực Thanh Đa qua nhiều thời
k
ỳ cho thấy chúng ít biến động. Trên bản đồ địa chất tỉ lệ 1/500.000 (Saurin, 1963) có thể

th
ấy hình dạng chung của khúc uốn sông không thay đổi nhiều so với hiện nay. Rất khó
xác đ
ịnh diễn biến ngang của đường bờ sông trong thời gian ngắn, đặc biệt là các hoạt
đ
ộng lấn chiếm đường bờ để xây dựng nhà cửa, công trình dịch vụ nơi bờ sông và bờ kênh
Thanh Đa. N
ơi biến động bờ sông lớn nhất chủ yếu xảy ra nơi “cổ khúc uốn”. Nơi này
ngày càng thắt lại nhiều hơn và điểm thắt có xu hướng dịch về phía trong của Bán đảo
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xviii
Thanh Đa. Tuy nhiên, mức độ diễn biến xảy ra rất chậm. Trong đó, kênh Thanh Đa đã góp
ph
ần làm chậm quá trình này (Hình 1.5).

1.3.3.3. S
ự hình thành và phát triển

Mô hình v
ề sự hình thành và phát triển khúc uốn sông theo qui luật chung, như
sau:

- Sông kh
ởi đầu là dòng sông đơn và trong tự nhiên đều có khuynh hướng chảy
theo d
ạng uốn khúc. Các doi sông phía trên làm cho dòng chảy lệch hướng về phía đối
di

ện. Trong lòng sông, các doi bên thường nằm so le với nhau và có khuynh hướng
chuy
ển dịch dần về phía hạ lưu. Chính sự phát sinh và phát triển các doi bên là nguyên
nhân hình thành các khúc u
ốn sông.

- Tốc độ hình thành khúc uốn sông phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo bờ sông : Nếu bờ
lõm khúc u
ốn “mềm” thuộc loại phù sa thì tốc độ hình thành khúc uốn nhanh. Nếu khúc
u
ốn nằm trong thung lũng và bờ lõm bị khống chế bởi vách đá cứng tại chỗ thì thì khúc
u
ốn không thể mở rộng.

- Khúc uốn khu vực Thanh Đa đã được phát triển gần tối đa. Dòng sông có thể
mang m
ột số đặc điểm, như : độ dốc của khúc uốn giảm; khả năng tác động của dòng chảy
gi
ảm; sự mở rộng của khúc uốn cũng có chiều hướng giảm; chiều dài dòng sông tăng; sức
chuyên ch
ở vật liệu phù sa giảm.

- Thông thường, đi kèm với sự mở rộng khúc uốn là sự hình thành gờ và trũng trên
doi sông. Doi sông là nh
ững dải đất do sự trầm tích của vật liệu phù sa ở phía trong hay ở
ph
ần lồi của khúc uốn. Doi phát triển theo hướng ngang. Các gờ và trũng hình thành trên
doi trong quá trình lòng sông v
ận động dịch chuyển ngang. Kết quả là có sự hình thành
m

ột loạt các gờ cao và trũng thấp hình cánh cung trên doi sông, nằm song song và xen kẽ
v
ới nhau.

Tuy nhiên, khúc u
ốn khu vực Thanh Đa không thể hiện rõ dạng địa hình địa mạo
đ
ặc trưng này. Ngoài phần gờ cao khu vực ven bờ sông thì phần trên doi sông khá trũng
th
ấp và bằng phẳng.

- Hiện tượng cắt lòng : khi hiện tượng xâm thực ở bờ lõm và bồi tích ở bờ lồi giữa
các khúc u
ốn kế tiếp đạt mức độ tối đa, khúc uốn có dạng hình vòng cung, hiện tượng cắt
lòng x
ảy ra và sông có khuynh hướng chảy thẳng trở lại. Sự cắt lòng có thể xảy ra theo hai
cách : c
ắt lòng do lũ tràn và cắt lòng do tiếp xúc. Chỗ sông cắt ngang được gọi là đoạn
c
ắt khúc uốn. Khi sự cắt lòng kết thúc, khúc uốn bị tách rời lòng sông chính để trở thành
m
ột đoạn sông bỏ (lòng sông cổ, hồ móng ngựa) hay còn gọi là vết khúc uốn.

Khúc uốn khu vực Thanh Đa chưa xảy ra giai đoạn này nhưng sự phát triển đã tiến
g
ần đến sự cắt lòng (khoảng cách nơi cổ khúc uốn khoảng 200 – 300 m). Tuy nhiên, trên
th
ực tế quá trình này đã xảy ra rất chậm.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều

(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xix
Tóm lại, khúc uốn sông khu vực Thanh Đa không thể hiện rõ các sản phẩm cũng
nh
ư yếu tố cấu trúc trầm tích và địa mạo của một khúc uốn của vùng ảnh hưởng sông.
C
ụ thể là :

- Không thấy rõ cấu trúc trầm tích của một doi sông (point bar) mà chủ yếu là trầm
tích bi
ển phổ biển và khống chế ở phần dưới mặt cắt “doi” sông.

- Không th
ấy rõ dạng địa hình gờ - trũng theo các vòng cung song song và xen kẽ
nhau. Có th
ể do hoạt động xây dựng canh tác đã san phẳng phần nào nhưng thực tế khảo
sát và gi
ải đoán ảnh viễn thám cũng chưa thấy rõ được dạng địa hình địa mạo đặc trưng
này.

- Không th
ấy các di tích thường gặp của sông uốn khúc : đoạn sông bỏ (hồ móng
ng
ựa), lạch triều cổ,… Các di tích này có thể thấy rõ dọc theo sông Đồng Nai, đoạn Biên
Hòa – Tân Uyên ho
ặc sông La Ngà,…

Điều này có thể giải thích như sau :

- Sông được hình thành chịu ảnh hưởng của yếu tố kiến tạo rõ nét và thuộc đới sụt
c
ủa đứt gãy sông Sài Gòn. Nét đặc trưng là tạo khu vực ẩm ướt dọc hai bên bờ sông cũng
nh
ư các lớp trầm tích đầm lầy, sét than hoặc than bùn nằm xen kẽ trong mặt cắt cấu trúc
c
ủa thung lũng sông. Đây là yếu tố cơ bản làm hạn chế sự phát triển của sông uốn khúc
v
ới các sản phẩm đầy đủ như có thể thấy rõ được ở các sông uốn khúc khác thuộc vùng
ảnh hưởng sông.

- Đây là vùng ch
ịu ảnh hưởng triều nên sự hình thành và phát triển khúc uốn của
sông ch
ủ yếu do triều với chế độ bán nhật triều, khác với khúc uốn sông do động lực của
dòng ch
ảy sông khống chế. Điều này thể hiện qua sự thiếu hụt phù sa để tạo thành các đơn
v
ị trầm tích như các nơi khác (đê tự nhiên, doi cát,…). Các khúc uốn do triều được hình
thành theo c
ơ chế khác với khúc uốn do sông mà hiện nay chưa được nghiên cứu đầy
đủ.

Đây có thể coi là các yếu tố làm hạn chế sự phát triển sông Sài Gòn và không còn
mang tính đ
ặc trưng rõ nét của một khúc uốn do sông khống chế.

1.4. Đ
ẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

1.4.1. Công tác khoan kh
ảo sát và thí nghiệm mẫu

1.4.1.1. Công tác khoan kh
ảo sát địa chất

- Các h
ố khoan được thực hiện bằng máy khoan XY-1 (Trung Quốc sản xuất) với
c
ấu trúc lên xuống đầu khoan, tăng giảm áp lực khoan bằng hệ thống thủy lực. Áp dụng
ph
ương pháp khoan xoay có bơm rửa bằng dung dịch sét với bộ khoan nòng đường kính
91 mm, có g
ắn mũi khoan hợp kim cứng CM1. Khối lượng khoan đã thực hiện là 80 m
(40 m x 2 l
ỗ khoan).

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xx

- Mẫu đất nguyên dạng được lấy đại diện cho tất cả các lớp đất gặp trong quá trình
khoan, phân b
ố tương đối đều theo chiều sâu. Khoảng cách giữa các mẫu trong khoảng 3
m. M
ẫu đất để thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý được lấy dài 20 cm. Sau khi ống
đóng m

ẫu được lấy lên mặt đất, ống mẫu được bọc sáp để giữ độ ẩm tự nhiên, dán thẻ.
Th
ẻ mẫu ghi đủ các thông số : Ký hiệu hố khoan, số hiệu mẫu, độ sâu mẫu, mô tả thạch
h
ọc. Mẫu được bảo quản nơi râm mát và chuyển về phòng thí nghiệm trong ngày. Khối
l
ượng mẫu thí nghiệm cơ lý là 30 mẫu, gồm 14 mẫu của LK.1TĐ và 16 mẫu của LK.2TĐ.

- Độ sâu mức nước ngầm được đo sau khi tiến hành rửa sạch dung dịch khoan và
m
ức nước trong hố khoan ổn định. Kết quả mô tả các lớp đất gặp trong quá trình khoan,
đ
ộ sâu lấy các mẫu đất, độ sâu mức nước ngầm được thể hiện trong các hình trụ hố khoan
và k
ết quả thí nghiệm mẫu đất (Phụ lục 1.1).

1.4.1.2. Công tác thí nghi
ệm mẫu đất trong phòng thí nghiệm

Các m
ẫu đất nguyên dạng lấy từ các hố khoan đã được xác định các chỉ tiêu cơ lý
nh
ư sau :

+ Thành phần hạt.
+ Ch
ỉ số Atterberg : Giới hạn chảy (W
T
%); giới hạn dẻo (W
p

%); chỉ số dẻo (W
n
);
đ
ộ đặc (B).
+ Đ
ộ ẩm (W %).
+ Dung trọng : Dung trọng ở độ ẩm tự nhiên (γ
w
T/m
3
); dung trọng ở trạng thái khô
(γ
c
T/m
3
).
+ T
ỉ trọng (∆).
+ Đ
ộ kẽ hở (n %).
+ Tỉ lệ kẽ hở (ε).
+ Đ
ộ bão hòa (G %).
+ S
ức kháng cắt (xác định theo phương pháp cắt nhanh, không thoát nước) : Lực
dính kết (C kg/cm
2
); Góc ma sát trong (φ
o

).
+ Các ch
ỉ số nén lún (xác định theo phương pháp nhanh, không thoát nước) : Tỉ lệ
lỗ rỗng (ε
p
); hệ số nén lún (a cm
2
/kg)

1.4.2. Đ
ặc tính cơ lý các lớp đất

1.4.2.1. Tính ch
ất cơ lý các lớp đất

T
ừ kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý của 30 mẫu đất trong hai lỗ khoan có thể
t
ổng hợp về đặc tính cơ lý các lớp đất từ bề mặt đến độ sâu 40 m của khu vực nghiên cứu,
nh
ư sau :

- Lớp 1 :

Đây là lớp đất bề mặt - đất đắp hoặc san lấp, đều có mặt trong cả hai lỗ khoan. Ở
ph
ần bề mặt trong các lỗ khoan thường gặp các lớp đất xáo trộn do các hoạt động đào đắp
ho
ặc san lấp. Vật liệu thường là đất, cát, xà bần, sạn sỏi,… Chiều dày lớp này ở lỗ khoan
LK.1TĐ là 2,0 m và ở LK.2TĐ là 1,0 m (có nơi chiều dày đến 3,0 m).

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xxi
- Lớp 2 :

Sét bùn hữu cơ màu xám xanh lẫn xác sinh vật đã và đang phân hủy, đất yếu chưa
c
ố kết, trạng thái chảy - dẻo chảy. Độ sâu phân bố lớp từ 2,0 – 23,5 m, chiều dày 21,5 m.

Các chỉ tiêu cơ lý của Lớp 2 qua 9 mẫu phân tích từ hai lỗ khoan, bao gồm :

+ Thành phần hạt :
- Sét : t
ừ 36 – 57; trung bình 46 %.
- B
ụi : từ 17 – 34; trung bình 22 %.
- Cát : t
ừ 25 – 44; trung bình 32 %.
- S
ạn sỏi :
+ Ch
ỉ số Atterberg :
- Gi
ới hạn chảy, W
T
: từ 59 – 68; trung bình 63 %.
- Gi
ới hạn dẻo W

p
: từ 30 – 37; trung bình 33 %.
- Ch
ỉ số dẻo, W
n
: từ 29 – 31; trung bình 30
- Ch
ỉ số chảy (độ sệt) PL : từ 1,23 – 1,94; trung bình 1,69.
+ Đ
ộ ẩm tự nhiên, W : từ 74,5 – 93,2; trung bình 82,6 %.
+ Dung tr
ọng :
- Dung tr
ọng ở độ ẩm tự nhiên, γ
w
: từ 1,46 – 1,51; trung bình 1,49 T/m
3
.
- Dung tr
ọng ở trạng thái khô, γ
c
: từ 0,76 – 0,86; trung bình 0,82 T/m
3
.
- Dung tr
ọng đẩy nổi, γ
s
: từ 0,47 – 0,53; trung bình 0,51 T/m
3
.

+ T
ỉ trọng, ∆ : từ 2,62 – 2,65; trung bình 2,63.
+ Đ
ộ rỗng, n : từ 67,5 – 70,1, trung bình 69 %.
+ Hệ số rỗng tự nhiên ε
o
: từ 2,051 – 2,467; trung bình 2,228
+ Đ
ộ bão hòa, G : từ 94,2 – 99,0; trung bình 97,5 %.
+ Ch
ỉ tiêu cường độ chịu tải :
- Góc ma sát trong, φ : từ 3
o
11 – 7
o
55; trung bình 4
o
38.
- L
ực đính C : từ 0,07 – 0,12; trung bình 0,09kg/cm
2
.
+ Ch
ỉ tiêu biến dạng :
H
ệ số nén lún, a
0,25-0,50
: từ 0,251 – 0,566; trung bình 0,420cm
2
/kg.

- L
ớp 3 :

+ Tại lỗ khoan LK.1TĐ : là lớp á sét nhẹ màu xám đen, lẫn hữu cơ, trạng thái kém
ch
ặt. Độ sâu phân bố của lớp từ 23,5 – 27,4m, chiều dày 3,9 m.

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 tại LK.1TĐ qua hai mẫu phân tích ở độ sâu (24,5 -
24,7 m) và (26,2 - 26,4 m), bao g
ồm :

+ Thành phần hạt (trung bình) :
- Sét : 13 %.
- Bụi : 9 %.
- Cát : 72 %.
- Sạn sỏi : 6 %.
+ Ch
ỉ số Atterberg (trung bình) :
- Giới hạn chảy, W
T
: 24 %.
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xxii

- Giới hạn dẻo W
p

: 12 %.
- Ch
ỉ số dẻo, W
n
: 11,5.
- Ch
ỉ số chảy (độ sệt) B : 1,67.
+ Đ
ộ ẩm tự nhiên, W : từ 30,5 – 32,0; trung bình 31,2 %.
+ Dung tr
ọng (trung bình) :
- Dung trọng ở độ ẩm tự nhiên, γ
w
: 1,71 T/m
3
.
- Dung trọng ở trạng thái khô, γ
c
: 1,31 T/m
3
.
- Dung trọng đẩy nổi, γ
s
: 0,81 T/m
3
.
+ Tỉ trọng, ∆ : trung bình 2,65.
+ Đ
ộ rỗng, n : từ 50,1 – 51,4; trung bình 50,8 %.
+ H

ệ số rỗng tự nhiên ε : từ 1,003 – 1,058; trung bình 1,030.
+ Đ
ộ bão hòa, G : trung bình 80,3 %.
+ Ch
ỉ tiêu cường độ chịu tải :
- Góc ma sát trong, φ : t
ừ 14
o
0 – 18
o
7; trung bình 16
o
13.
- L
ực dính kết C : từ 0,12 – 1,13; trung bình 0,12 kg/cm
2
.
+ Ch
ỉ tiêu biến dạng :
H
ệ số nén lún, a
0,50-1,00
: từ 0,069 - 0,088; trung bình 0,079cm
2
/kg.

+ Tại lỗ khoan LK.2TĐ : là lớp cát pha hạt trung, thô màu vàng nhạt, xám trắng,
ch
ặt vừa. Độ sâu phân bố của lớp từ 13,5 – 16,5 m, chiều dày 3,0 m.

Các chỉ tiêu cơ lý (trung bình) của Lớp 3, bao gồm:

+ Thành ph
ần hạt :
- Sét : 11 %.
- B
ụi : 10 %.
- Cát : 77 %.
- Sạn sỏi : 2 %.
+ Ch
ỉ số Atterberg :
- Gi
ới hạn chảy, W
T
:
- Gi
ới hạn dẻo W
p
:
- Ch
ỉ số dẻo, W
n
:
- Đ
ộ đặc, B :
+ Đ
ộ ẩm, W : 19,2 %.
+ Dung tr
ọng :
- Dung trọng ở độ ẩm tự nhiên, γ

w
: 1,94 T/m
3
.
- Dung trọng ở trạng thái khô, γ
c
: 1,63 T/m3.
+ Tỉ trọng, ∆ : 2,67
+ Đ
ộ rỗng, n : 39,0 %.
+ Hệ số rỗng tự nhiên ε : 0,641
+ Đ
ộ bão hòa, G : 80 %.
+ Ch
ỉ tiêu cường độ chịu tải :
- Góc ma sát trong, φ : 24
o
20.
- L
ực đính kết C : 0,09 kg/cm
2
.
+ Ch
ỉ tiêu biến dạng :
H
ệ số nén lún, a
0,50-1,00
: 0,023 cm
2
/kg.

Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều
(3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”

Trang
xxiii
Từ Lp 3 trở lên mặt đất thuộc thành tạo Phù sa mới hay trầm tích Holoxen và các
l
ớp bên dưới là Phù sa cổ hay trầm tích Pleixtoxen.

- Lớp 4 :

+ Tại lỗ khoan LK.1TĐ : là lớp cát pha nhẹ chứa nhiều kết vón laterit, màu nâu đỏ,
s
ỏi sạn thạch anh, bão hòa nước, chặt vừa. Độ sâu phân bố của lớp từ 27,4 – 28,5m, chiều
dày 1,1m.

Các ch
ỉ tiêu cơ lý (trung bình) của lớp 4, bao gồm:

+ Thành ph
ần hạt :
- Sét : 8 %.
- B
ụi : 5 %.
- Cát : 79 %.
- S
ạn sỏi : 8 %.
+ Ch
ỉ số Atterberg :
- Gi

ới hạn chảy, W
T
:
- Gi
ới hạn dẻo W
p
:
- Ch
ỉ số dẻo, W
n
:
- Đ
ộ đặc, B :
+ Đ
ộ ẩm tự nhiên, W : 16,8 %.
+ Dung tr
ọng :
- Dung trọng ở độ ẩm tự nhiên, γ
w
: 2,00 T/m
3
.
- Dung tr
ọng ở trạng thái khô, γ
c
: 1,71 T/m
3
.
- Dung tr
ọng đẩy nổi, γ

s
: 1,07 T/m
3
.
+ Tỉ trọng, ∆ : 2,66
+ Đ
ộ rỗng, n : 35,6 %.
+ Hệ số rỗng tự nhiên ε : 0,553
+ Đ
ộ bão hòa, G : 80,7 %.
+ Ch
ỉ tiêu cường độ chịu tải :
- Góc ma sát trong, φ : 26
o
22
- L
ực đính kết C : 0,08 kg/cm
2
.
+ Ch
ỉ tiêu biến dạng :
H
ệ số nén lún, a
0,50-1,00
: 0,029 cm
2
/kg.

+ Tại lỗ khoan LK.2TĐ : phần trên mặt cắt từ độ sâu 16,5 – 17,5 m là cát pha nhẹ
ch

ứa sạn sỏi thạch anh hoặc sạn sỏi kết von laterirt. Tính chất cơ lý giống như lớp 4 của
LK.1TĐ trình bày bên trên.

Ph
ần dưới từ độ sâu 17,5 – 24,0 m là sét pha nặng màu xám trắng loang lổ vàng
d
ẻo cứng, kẹp thấu kính cát pha từ 18,7 – 19,5 m. Các chỉ tiêu cơ lý của phần này, bao
g
ồm :

+ Thành phần hạt (trung bình) :
- Sét : 22 %.
- B
ụi : 8 %.