Thuyết minh báo cáo khảo sát địa chất công trình thủy điện bảo lâm 3a

Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

MỤC LỤC

MỤC LỤC.....................................................................................................1

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

1


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT
1. Mở đầu
Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A nằm trên sông Nho Quế cách vị trí hợp lưu
giữa sông Nho Quế và sông Nhiệm khoảng 4km đối với phương án tuyến 1 và
6km đối với phương án tuyến 2 về phía hạ lưu và cách thị trấn Bảo Lâm, tỉnh Cao
Bằng khoảng 20km theo đường bộ (đường tỉnh lộ 4C và quốc lộ 34) về phía Tây
Nam, Công trình dự kiến nằm trên địa bàn xã Lý Bôn và xã Đức Hạnh của huyện
Bảo Lâm tỉnh Cao Bằng. Công trình có các thông số chính như sau:
-

Cao độ mực nước dâng bình thường 169,4m, mực nước chết 168,5m.Cao
trình đỉnh đập 178,5m.
Kết cấu đập bê tông trọng lực, trên nền đá có chiều cao lớn nhất 25m.
Công suất lắp máy 8MW.

Điện lượng bình quân nhiều năm Enn = 32,54 triệu kWh.

Công tác khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư công trình thủy điện Bảo Lâm 3A
được Chủ đầu tư là Công ty cổ phần Xây lắp điện 1 (PCC1) giao cho Công ty cổ
phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam (VNECC) thực hiện.
Khối lượng công tác khảo sát địa chất công trình (ĐCCT) được thực hiện phù
hợp với Nhiệm vụ, phương án kỹ thuật và dự toán khảo sát được PCC1 phê duyệt
tại Quyết định số: ……………. ngày …/…/2015 của Tổng giám đốc PCC1 và phù
hợp với nội dung của Hợp đồng khảo sát số: ………… ký ngày …/…/2015 giữa
PCC1 với VNECC.
2. Căn cứ và cơ sở tiến hành khảo sát địa chất công trình
Khảo sát ĐCCT phục vụ lập dự án đầu tư công trình thủy điện Bảo Lâm 3A
được tiến hành dựa trên:
-

Quyết định số 2704/QĐ-BCT ngày 19/12/2011 của Bộ Công thương về
việc phê duyệt điều chỉnh Quy hoạch bậc thang thuỷ điện sông Gâm.
- Hợp đồng khảo sát số: ………………..ký ngày …/…/2015 giữa PCC1 với
VNECC.
- Đề cương địa hình, địa chất, thủy văn công trình thủy điện Bảo Lâm 3A
giai đoạn lập dự án đầu tư – thiết kế cơ sở và thiết kế kỹ thuật – tổng dự
toán do VNECC lập và được PCC1 phê duyệt theo quyết định số:
……….ngày …/…/2015 của Tổng giám đốc PCC1.
3. Tổng hợp khối lượng khảo sát địa chất công trình đã thực hiện
Công tác khảo sát địa chất công trình phục vụ lập dự án đầu tư công trình thủy
điện Bảo Lâm 3A được bắt đầu tiến hành triển khai từ ngày …./…./2015 và kết
thúc tại hiện trường vào ngày …../…/2015, với nội dung công việc và khối lượng
sau:
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

2


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

TT

Nội dung công việc

Giai đoạn dự án đầu tư
Đơn
vị

Khối lượng
Phê
Thực
duyệt
hiện

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

Ghi chú

3


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A
1

2

3

4

5

6

7

Đo vẽ bản đồ địa chất công
trình 1/ 2.000
- Phương án 1
- Phương án 2
Đào hố khảo sát (đào không
chống sâu đến 4m)
- Đất đá cấp I-III
- Đất đá cấp IV-V
Công tác khoan (chỉ thực hiện
tại phương án 2)
- Vai trái
- Vai Phải
- Tuyến năng lượng và nhà máy
- Chân đập hạ lưu
- Lòng sông
Công tác cấp nước phục vụ
khoan
- Vai trái
- Vai Phải

- Tuyến năng lượng và nhà máy
- Chân đập hạ lưu
Phương tiện nổi phục vụ
khoan
- Phương án 2
Thí nghiệm hiện trường
- Múc nước
- Ép nước
- Đổ nước
Thí nghiệm trong phòng
- Thí nghiệm mẫu nước ăn mòn
bê tông
- Thí nghiệm mẫu đất nguyên
dạng
- Thí nghiệm mẫu đất không
nguyên dạng
- Thí nghiệm mẫu đầm nến tiêu
chuẩn
- Thí nghiệm mẫu cơ lý đá
- Thí nghiệm lát mỏng thạch
học
- Đo nối tọa đội điểm khảo sát

Giai đoạn dự án đầu tư
ha

27,57

27,57

ha
ha
ha

12,57
15,00
27,57

12,57
15,00
27,57

M3
M3
m/hố

60,00
20,00
220/10

32,30
0
180/9

m/hố
m/hố
m/hố
m/hố
m/hố
m/hố

30/1
30/1
60/3
40/2
40/2
220/10

50/3
30/1
60/3
40/2
0
180/9

m/hố
m/hố
m/hố
m/hố

30/1
30/1
60/3
40/2

50/3
30/1
60/3
40/2

m/hố

40/2

0

Lần
đoạn
lần

8
10
8

1
9

mẫu

3

mẫu

10

mẫu

10

mẫu

10

mẫu
mẫu

18
25

21

Điểm

10

9

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

4


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
ĐỊA CHẤT
1. Đặc điểm địa lý tự nhiên - kinh tế - nhân văn
Khu vực xây dựng công trình nằm trong địa phận hai xã Lý Bôn và Đức Hạnh,

huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng, trên sông Nho Quế cách vị trí hợp lưu giữa sông
Nho Quế và sông Nhiệm khoảng 4-6km về phía hạ lưu. Toàn bộ vùng hồ thuộc
huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng, chiều dài hồ dọc theo thung lũng sông Nho Quế
khoảng 6km. Lòng sông hẹp, có nhiều ngềnh, dọc hai bên bờ sông có nhiều suối
nhánh, hướng chảy gần như vuông góc với hướng chảy của sông Nho Quế. Lượng
nước cấp cho hồ chứa chủ yếu do sông Nhiệm và sông Nho Quế. Các suối có rất ít
nước vào mùa khô, đôi chỗ suối còn bị cạn và chẩy ngầm, dọc suối thường lộ đá
gốc nhiều hơn.
Nhìn chung khí hậu trong vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa,
do ít chịu ảnh hưởng của địa hình nên khí hậu trong vùng không bị phân hóa, nhiệt
độ giữa các mùa chênh lệch ít. Mùa khô bắt đầu từ tháng 10 năm trước đến tháng 4
năm sau, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 9. Về mùa khô thường có rét
đậm và mây mù, còn về mùa mưa thường có lũ ở các suối lớn, đôi khi lũ bùn và lũ
quét rất nguy hiểm.
Thảm thực vật trong khu vực kém phát triển. Phần lớn diện tích bị trọc hóa,
sườn dốc bị xói mòn, sập lở, lộ nhiều đá gốc. Hiện tại rừng già trong khu vực đang
bị thu hẹp dần do khai thác bừa bãi, nhất là phá rừng làm nương rẫy của đồng bào
dân tộc thiểu số.
Mạng lưới giao thông trong vùng kém phát triển. Gần vị trí tuyến công trình
chỉ có đường tỉnh lộ 4C, là đường duy nhất nối công trình với huyện Mèo Vạc,
tỉnh Hà Giang và huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng. Các đường liên xã, liên thôn chỉ
có các đường mòn nhỏ men theo thung lũng sông, suối. Bên cạnh đó có thể sử
dụng đường thủy sông Nho Quế, sông Nhiệm để làm giao thông đường thủy trong
khu vực, nhưng ít được phổ biến. Vì vậy, giao thông đi lại tại khu vực còn gặp rất
nhiều khó khăn.
Dân cư trong vùng thưa thớt, phân bố không đều theo điều kiện giao thông và
đất đai canh tác. Ở đây chủ yếu là người Mông, người Dao, người Tày, người
Nùng,… chủ yếu sống bằng nghề nông. Mấy năm gần đây, nhờ các chính sách ưu
tiên của Nhà nước nên đời sống kinh tế, văn hóa trong vùng được cải thiện nhất là
các vùng nằm cạnh đường tỉnh lộ 4C. Hầu hết các xã đều có trường học, trạm xá,

chợ và điện sinh hoạt.
Nhìn chung, đây là vùng có địa hình hiểm trở, giao thông kém phát triển, cư
dân thưa thớt, kinh tế còn nghèo nàn, lạc hậu,… nên việc xây dựng công trình sẽ
gặp nhiều khó khăn.
2. Lịch sử nghiên cứu địa chất

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

5


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Có thể phân chia lịch sử nghiên cứu địa chất trong khu vực thành 2 giai đoạn:
giai đoạn trước năm 1954 – giai đoạn nghiên cứu địa chất của người Pháp và giai
đoạn sau năm 1954 – giai đoạn nghiên cứu địa chất của người Việt Nam.
2.1. Giai đoạn trước năm 1954
Trong giai đoạn này các nhà địa chất người Pháp có mặt hầu hết trên mọi
miền đất nước. R.Bourret là người đầu tiên đã tiến hành khảo sát và nghiên
cứu địa chất vùng này. Giai đoạn 1920-1922 ông đã công bố công trình “Khảo
cứu địa chất vùng Đông Bắc Bắc Bộ” kèm theo tờ bản đồ địa chất tỷ lệ
1/300.000 Đông Bắc Bắc Bộ (trong đó có diện tích nhóm tờ Bảo Lạc). Sau đó
ông lại thành lập bản đồ địa chất các tờ Cao Bằng, Bảo Lạc, Thất Khê, Hạ
Lang tỷ lệ 1/100.000. P.Rourret đã phác họa những nét cơ bản về cấu trúc địa
chất vùng nghiên cứu, đó là: Tầng đá vôi Hà Giang dày 1200m; Tầng “Lang
Ca Phù” gồm đá phiến mica, đá vôi Lang Ca Phù, gneis Pia Ma, dày 3300m;
Dải Pia Dạ gồm đá phiến mica, đá vôi dày 2400m. Năm 1931 Ch.Jacob xác
lập tờ bản đồ địa chất Cao Bằng tỷ lệ 1/500.000. Năm 1941 J.Fromaget đã

công bố công trình “Đông Dương thuộc Pháp, các đá, các mỏ và mối liên quan
của chúng với kiến tạo” và năm 1952 xuất bản tờ bản đồ Địa chất Đông
Dương tỷ lệ 1/2.000.000. Trong công trình nghiên cứu của mình J.Fromaget
cho rằng cấu tạo vòng cung Đông Bắc là những nếp uốn rộng đã biến thành
cấu tạo vảy dưới tác động của lực đẩy ngày càng mạnh từ thượng nguồn sông
Chảy. Sau J.Fromaget, E.Saurin đã tổng hợp, hệ thống hóa toàn bộ các phân vị
địa tầng, các đá magma trong tập “Từ điển địa tầng Đông Dương”.
Các công trình nghiên cứu của các nhà địa chất Pháp phần nào đã đưa ra
những nét chính về cấu trúc lãnh thổ và phân vị địa tầng có giá trị sử dụng cho
các công trình nghiên cứu địa chất sau này.
2.2. Giai đoạn sau năm 1954
Ở giai đoạn này, cùng với sự khôi phục của nền kinh tế sau chiến tranh đã
có hàng loạt các công trình nghiên cứu địa chất khu vực.
Năm 1965, kết quả của sự hợp tác giữa ngành địa chất Liên Xô (cũ) và
Việt Nam đã cho ra đời tờ Bản đồ địa chất miền Bắc Việt Nam tỷ lệ
1/500.000. Trong công trình này, các nhà địa chất đã xây dựng được bộ chú
giải kể cả địa tầng, magma và khoáng sản. A.E.Dovjikov cho rằng miền Đông
Bắc Việt Nam thuộc chuẩn uốn nếp Đông Việt Nam, các hoạt động kiến tạo có
mức độ phân dị cao, thể hiện miền võng và miền nâng riêng lẻ phát sinh.
Nhóm tờ Bảo Lạc nằm trong 2 đới tướng cấu trúc: ở phía đông là đới Sông
Hiến, ở phía tây là đới Sông Lô. Vùng công tŕnh thủy điện Bảo Lâm 3 nằm
trong đới cấu trúc Sông Hiến, có bề dày trầm tích lớn nhất ở Đông Bắc Bộ, với
cấu trúc đặc trưng là uốn nếp dạng tuyến.
Năm 1971 trên khu vực nhóm tờ Bảo Lạc đã tiến hành lập Bản đồ địa chất
sơ lược và tìm kiếm tỷ lệ 1/50.000 dưới sự chỉ đạo của kỹ sư Tạ Hoàng Tinh,
Đoàn địa chất 20H. Ông đã sắp xếp địa tầng và mô tả chúng hết sức rõ rệt.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

6

Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Tiếp sau công trình của Tạ Hoàng Tinh, đến năm 1976 Cục Bản đồ địa
chất (nay là Liên đoàn Bản đồ địa chất) đã thành lập Bản đồ địa chất và
khoáng sản tờ Bảo Lạc tỷ lệ 1/200.000 dưới sự chỉ đạo của Tạ Thành Trung và
Hoàng Xuân Tình. Các tác giả đã phân chia chi tiết các thành tạo địa chất theo
thang địa tầng địa phương (điệp) và chia ra 6 phân vị địa tầng, 3 phức hệ
magma xâm nhập.
Hoàn thiện thang địa tầng Việt Nam của tập thể tác giả Tống Duy Thanh,
Đặng Vũ Khúc và nnk (1995).
Đo vẽ địa chất và tìm kiếm khoáng sản tỷ lệ 1/50.000 nhóm tờ Bảo Lạc
của tập thể tác giả Nguyễn Khắc Huyền, Trần Sùng, Vương Mạnh Sơn, Mai
Thế Truyền và nnk (1997).
2.3. Công tác nghiên cứu ĐCCT
- Năm 2006-2007: Khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư, khảo sát lập thiết kế
kỹ thuật công trình thủy điện Nho Quế 3.
- Năm 2008: Khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư công trình thủy điện Bảo
Lâm (nay điều chỉnh quy hoạch là công trình thủy điện Bảo Lâm 1).
- Năm 2010-2011: Khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư, khảo sát lập thiết kế
kỹ thuật công trình thủy điện Sông Nhiệm 3.
- Năm 2011-2012: Khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư, khảo sát lập thiết kế
kỹ thuật công trình thủy điện Nho Quế 2.
- Năm 2013-2014: Khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư, khảo sát lập thiết kế
kỹ thuật công trình thủy điện Bảo Lâm 3.

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

7


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

CHƯƠNG3: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CHUNG
1. Đặc điểm địa hình địa mạo
Vùng nghiên cứu được đặc trưng bởi địa hình núi cao trung bình, phân cắt có
cao độ tuyệt đối trên dưới 1000m xuống trên 100m. Phạm vi nghiên cứu nằm
trong diện hẹp, có bề mặt sườn dốc nằm trong thung lũng sông Nho Quế với cao
trình trên dưới 160m. Ở vùng nghiên cứu có các dạng địa hình sau:
- Địa hình do phá hủy đứt gãy kiến tạo: kiểu địa hình này khá phát triển, có
mặt ở nhiều nơi, gồm các bề mặt sườn dốc 30-400, một số nơi vách dốc lớn
hơn 400, hoặc các vách dựng đứng, phân bố chủ yếu dọc các đứt gãy lớn,
và cả những đứt gãy nhỏ (đứt gãy sông Nho Quế,…). Trên bề mặt sườn
này các quá trình ngoại sinh hoạt động tương đối mạnh mẽ, tiêu biểu là quá
trình lở đá, trượt đất, hình thành các vách lở dựng đứng.
- Địa hình bóc mòn chung: sườn các dãy núi hình thành do tổng hợp các quá
trình sườn, được phân bố rộng rãi trên toàn vùng trên các đá thành phần lục
nguyên, lục nguyên xen cacbonat của hệ tầng Sông Hiến (T 1sh), hệ tầng
Mia Lé (D1ml),… Địa hình này thường có sống núi dạng lượn sóng, răng
cưa thoải. Lớp phủ trên sườn thường dầy.
- Địa hình hòa tan rửa dũa: phát triển trong các trầm tích cacbonat của hệ
tầng Bắc Sơn (C-Pbs), hệ tầng Tốc Tát (D3tt). Quá trình hoạt động karst lâu
dài do nước mặt đã hòa tan, rửa dũa đá vôi tạo sườn lởm chởm, răng cưa.
- Địa hình xâm thực – bóc mòn: phát triển dọc các thung lũng sông suối
trong vùng. Ban đầu chúng là các sườn bị dòng chảy xâm thực, sau tiếp tục
phát triển phát triển sang bị bóc mòn tiếp. Địa hình này xuất hiện rời rạc,

từng đoạn dài ngắn khác nhau, làm lộ các đá cứng.
- Địa hình tích tụ: có mặt hầu hết ở các sông suối trong vùng nghiên cứu.
Sản phẩm là các trầm tích aluvi, proluvi có thành phần hạt là cát, sạn, sỏi,
cuội, tảng với độ mài tròn, chọn lọc kém, dày trung bình 2-6m.
2. Địa tầng thạch học, cấu trúc địa chất, động đất và tân kiến tạo
2.1. Địa tầng thạch học
Địa tầng vùng nghiên cứu được mô tả trong kết quả đo vẽ bản đồ địa chất
tỷ lệ 1/200.000 và 1/50.000, kết quả thí nghiệm lát mỏng thạch học phân chia
các thành tạo đá gốc có tuổi chi tiết như sau:
GIỚI PALEOZOI
HỆ DEVON
Loạt Sông Cầu (D1sc)
Diện lộ của loạt Sông Cầu hẹp, phân bố theo hướng Tây Bắc – Đông
Nam, tại khu vực tuyến 1.

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

8


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Thành phần thạch học của loạt Sông Cầu bao gồm các đá sạn kết mỏng,
bột kết xen kẽ các đá phiến sét, phiến sét vôi. Chiều dày của loạt Sông Cầu lớn
từ620-650m. Tuổi của loạt Sông Cầu được xác định là Devon sớm.
HỆ DEVON
Hệ tầng Mia Lé (D1ml)
Hệ tầng Mia Lé gồm các trầm tích lục nguyên có quan hệ với các trầm tích

cacbonat, được phân bố trong đới Sông Hiến. Diện lộ của hệ tầng Mia Lé kéo
dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam.
Thành phần thạch học của hệ tầng Mia Lé bao gồm các đá phiến sét, phiến
sét sericit, bột kết, cát kết, xen kẽ các đá vôi, vôi sét, sét vôi. Tại khu vực
nghiên cứu ở phần trên của hệ tầng xuất hiện một số thấu kính và lớp đá vôi
xám, xám sẫm xen kẽ trong đá phiến sét vôi xen cát bột kết. Chiều dày của hệ
tầng lớn hơn 300m. Tuổi của hệ tầng này được xác định là Devon sớm.
Trong khu vực phương án 2 phân bố các thành tạo như sau:
- Khu vực phân bố đá cát kết tập trung tại thượng lưu vai phải tuyến đập, đá
lộ dọc suối nhánh chính đổ vào sông Nho Quế hạ lưu đập, ranh giới của đá
cát kết và đá cát bột kết phía trên bởi đứt gãy IV-1; đá có thế nằm phương
vị hướng dốc 20-350 góc dốc 50-550 có chỗ lên đến 750.
- Khu vực phân bố đá vôi xen kẹp đá sét bột kết tập trung phia bắc khu vực
nghiên cứu, nằm ở bờ trái thượng lưu tuyến đập. Đá vôi phân bố dạng thấu
kính xen kẹp với đá sét bột kết lớp dày từ 20-55m. Đá có thế nằm phương
vị hướng dốc 25-400 góc dốc 55-700.
- Khu vực phân bố đá cát bột kết tập trung tại trung tâm tuyến đập và hạ lưu
tuyến đập tiếp giáp với tập đá cát kết và kéo dài lên phía thượng lưu đập
tiếp giáp với tập đá vôi, tập này dày khoảng 200m. Các tập đá cát bột kết
phía hạ lưu có chiều dày từ 20-40m. Thế nằm của đá phương vị hướng dốc
30-650 góc dốc 65-750.
GIỚI MESOZOI
HỆ TRIAS
Hệ tầng Sông Hiến – Phân hệ tầng dưới (T1sh)
Trong vùng nghiên cứu hệ tầng Sông Hiến là phân vị địa tầng cao nhất
(không kể các thành tạo Đệ Tứ), phân bố dạng vòng cung từ Tây Bắc đến
Đông Nam, chúng phủ bất chỉnh hợp lên các thành tạo Devon tới Cacbon –
Permi. Các đá của phân hệ tầng dưới lộ ra bên cánh các nếp lõm, nhân của các
nếp lồi của cấu trúc uốn nếp trong trầm tích hệ tầng Sông Hiến. Hệ tầng này
xuất hiện tại vùng tuyến 2.

Thành phần thạch học của hệ tầng Sông Hiến – Phân hệ tầng dưới gồm 4
tập theo thứ tự từ dưới lên như sau:
- Tập 1: các đá cát kết, bột kết nguồn phun trào và đá phiến sét, dày lớn hơn
100m.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

9


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

-

Giai đoạn dự án đầu tư

Tập 2: gồm các đá phiến sét – sericit màu xám tro, bột kết màu xám chứa
thấu kính đá vôi, cuội vôi, dày khoảng 200m.
Tập 3: cát kết tuf hạt nhỏ màu xám, cát bột kết tuf màu xám tro xen đá
phiến phân lớp mỏng, dày 150m.
Tập 4: đá phiến bị ép phiến có thấu kính cát bột kết, dŕy khoảng 80m.
Bề dày của toàn bộ phân hệ này khoảng 530m.
HỆ ĐỆ TỨ Q

Các thành tạo Đệ Tứ trong vùng nghiên cứu phát triển rất hạn chế, chủ yếu
tập trung ở khu vực mở rộng thung lũng của các con sông, con suối, ở nơi gặp
nhau của hai con sông và ở trên các sườn núi. Thành phần vật chất của chúng
chia làm hai phần rõ rệt:
- Phần dưới là các vật liệu vụn thô như: cát, cuội, sỏi, tảng không gắn kết,
dày 2-5m.
- Phần trên gồm các trầm tích hạt mịn hơn như: sạn, cát, sét màu xám thuộc

tướng bãi bồi, dày 1-3m
Nguồn gốc của các thành tạo Đệ Tứ trong vùng nghiên cứu một phần nhỏ
là aluvi, proluvi tập trung ở thềm và lòng sông, và chiếm phần lớn là trầm tích
nguồn gốc eluvi, deluvi phát triển mạnh ở trên các sườn núi (dày 0-1,5m, có
chỗ dày đến 6m).
MACMA XÂM NHẬP
Phức hệ Cao Bằng (µν T1-2cb)
Phân bố khá nhiều nhưng diện tích của các khối lộ lại rất khác nhau từ 1
điểm lộ đến vài vài km 2. Hiện tại, trong khu vực nghiên cứu đã tìm thấy diện
lộ của phức hệ Cao Bằng ở khu vực lòng hồ. Đá của phức hệ Cao Bằng xuyên
cắt các trầm tích lục nguyên của hệ tầng Sông Hiến.
Phức hệ Cao Bằng có thành phần khoáng vật gồm các đá chính:
gabrodiaba, diaba, congradiaba và granit aplit, có màu xám xanh-đen, xanhlục, phong hóa có màu nâu, nâu đỏ.
2.2. Kết quả thí nghiệm lát mỏng thạch học

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

10


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Mẫu thí nghiệm lát mỏng của một số vị trí cho kết quá như sau:
Số hiệu mẫu thí Thành phần khoáng vật (%)
TT
T.anh Felspat K.vật K.vật
nghiệm
sét

khác
1 K3-TH19-18,5
85-90 10-15
2 K8-TH22-15,2
95
5
3 LK2-th18-24,7
2-3
93
3-5
4 LK4-TH20-17,6
95
5
5 TH1-1-TH3
1
96
3
6 TH15
95
5
7 TH16
80
20
8 TH1-TH5-TH13
93
7
9 TH2-12
90
10
10 TH2-14

90
10
11 TH2-22
3
97
12 TH2-24
95
5
13 TH24
95
4
1
14 TH2-TH10
95
5
15 TH2-TH11
3-5
96
16 TH2-TH16
90
10
17 TH2-TH17
95
5
18 TH2-TH6
95
5
19 TH2-TH7
95
5

20 TH2-TH8
95
5
21 TH2-TH9
95
5

Tên đá
Cát bột kết thạch anh
Cát kết thạch anh
Đá phiến sét
Cát bột kết thạch anh
Đá phiến sét
Cát kết TA hạt nhỏ
Mạch thạch anh
Cát kết thạch anh
Cát kết TA hạt nhỏ
Cát bột kết thạch anh
Đá phiến sét
Cát kết thạch anh
Cát kết TA hạt nhỏ
Cát kết TA hạt nhỏ
Đá phiến sét
Cát kết thạch anh
Cát kết TA hạt nhỏ
Cát kết thạch anh
Cát kết TA hạt nhỏ
Cát kết thạch anh
Cát kết thạch anh

2.3. Động đất
Theo Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính (TCXDVN
375:2006 “Thiết kế công trình chịu động đất”), tại huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao
Bằng đỉnh gia tốc nền a = 0,0466g; tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang đỉnh
gia tốc nền a = 0,0369g. Dựa theo Bảng chuyển đổi từ đỉnh gia tốc nền sang
cấp động đất với đỉnh gia tốc nền nêu trên sẽ tương ứng với động đất cấp VI
(Thang MSK-64) – đây cũng chính là cấp động đất của vùng xây dựng dự án.
Mặt khác tham khảo hồ sơ khảo sát công trình thủy điện Bảo Lâm 3, theo
các tài liệu địa chất đã được nghiện cứu, khu vực xây dựng công trình thủy
điện Bảo Lâm 3A không có và không nằm gần đứt gãy khu vực sinh chấn nào.
Kết luận: Công trình nằm ở huyện Bảo Lâm, lấy gia tốc nền a=0.0466g,
động đất Imax = VI (Thang MSK-64); a = 0,0466g.
2.4. Đứt gãy kiến tạo
Theo bản đồ kiến tạo vùng Đông Bắc (nhóm tờ Bảo Lạc) đã mô tả đứt gãy
sâu, được xác định là đứt gãy Tráng Kìm – Sông Năng – Sông Đáy. Đây là đứt
gãy lớn nhất có phương Tây Bắc – Đông Nam, có khả năng sinh chấn, xếp vào
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

11


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

đứt gãy bậc II. Các nhà địa chất Việt Nam xếp đứt gãy này vào loại đứt gãy
chờm nghịch.
Đứt gãy bậc III là các đứt gãy phân nhánh kéo dài hàng chục, hàng trăm
km. Chúng giữ vai trò là đường ranh giới của các cấu trúc địa chất, phân cắt
địa hình (đứt gãy sông Nho Quế).

Các đứt gãy bậc cao (bậc IV, V,…) là các đứt gãy kéo theo, chiều rộng đới
phá hủy hàng chục mét.
Các phá hủy kiến tạo đóng vai trò quan trọng trong kiến trúc của khu vực
dự kiến xây dựng công trình. Qua tài liệu khảo sát thực tế và thu thập được, ta
mô tả một số đứt gãy chính sau:
2.4.1.
Đứt gãy Tráng Kìm – Sông Năng – Sông Đáy (bậc II)
Đây là đứt gãy có quy mô lớn nhất trong khu vực nghiên cứu. Đây là
đứt gãy sâu kéo dài hàng trăm km từ lãnh thổ Trung Quốc, qua Cao Bằng,
Bắc cạn, sông Năng, Thái Nguyên đến sông Đáy. Đứt gãy này mang tính
khu vực, là ranh giới của đới Sông Gâm ở phía tây và đới Sông Hiến ở
phía đông.
Đoạn từ biên giới Trung Quốc đến Bảo Lạc, Cao Bằng có phương Tây
Bắc – Đông Nam; đoạn từ Bảo Lạc, Cao Bằng đến sông Đáy có phương á
kinh tuyến,đứt gãy hoạt động với chế độ chờm nghịch. Mặt đứt gãy cắm
về phía Tây Nam và phía Tây với góc dốc 700 (theo tài liệu đo vẽ
1/50.000). Các tài liệu nghiên cứu cho thấy hoạt động động đất yếu.
Vùng tuyến công trình nằm cách đứt gãy Tráng Kìm – Sông Năng –
Sông Đáy khoảng 10km về phía Đông Bắc của đứt gãy.
2.4.2.
Đứt gãy sông Nho Quế (bậc III)
Là đứt gãy phân nhánh của đứt gãy Tráng Kìm – Sông Năng – Sông
Đáy (đoạn qua Bảo Lâm, Cao Bằng) theo phương Tây Bắc – Đông Nam,
qua huyện Bảo Lâm và huyên Mèo Vạc. Đứt gãy trong phạm vi nghiên
cứu dài khoảng 40km từ thị trấn Yên Minh đến phía Bắc Lý Bôn, đây là
đứt gãy thuận với góc dốc 60÷75 0, dốc về phía Tây chỉ cách phương án 2
nghiên cứu 145m, cách phương án 1 là 350m. Đây là đứt gãy đóng vai trò
ranh giới của các thành tạo Paleozoi giữa và và các thành tạo Mesozoi.
Vùng tuyến công trình nằm cách đứt gãy sông Nho Quế về phía Đông
Bắc khoảng 3km.

2.4.3.
Đứt gãy bậc III vùng lòng hồ
Các đứt gãy bậc III nằm ở khu vực lòng hồ và cách rất xa vùng tuyến
xây dựng công trình đến 2km. Các đứt gãy đều phát triển theo phương Tây
Bắc – Đông Nam, qua huyện Bảo Lâm và huyên Mèo Vạc, trong phạm vi
nghiên cứu dài từ 30-40km, có bề rộng đới phá hủy từ một vài mét đến
hơn chục mét. Đây là đứt gãy thuận với góc dốc 60÷75 0, dốc về phía Tây
không gây ảnh hưởng gì đến ổn định công trình.
2.4.4.
Đứt gãy bậc cao (bậc IV, bậc V)
Các đứt gãy còn lại trong vùng nghiên cứu là những đứt gãy có chiều
dài từ vài trăm mét đến 4-5km, có bề rộng đới phá hủy lên đến một vài mét.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

12


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Dấu hiệu phát hiện các đứt gãy bậc IV, bậc V được xác định bằng
hành trình đo vẽ địa chất ngoài trời, bởi các dấu hiệu địa hình địa mạo, địa
chất thủy văn, dập vỡ, mặt trượt và kết hợp với công tác khoan thăm dò,
đo địa vật lý ở vùng tuyến nghiên cứu. Đứt gãy bậc cao phát triển theo 2
phương chủ đạo là Đông Bắc – Tây Nam và á vỹ tuyến, tại phương án 1
có phát triển đứt gãy á kinh tuyến. Tài liệu một số hố khoan đã ghi nhận
được đới phá hủy kiến tạo của đứt gãy bậc IV có chiều rộng 1-2m, chiều
rộng đới ảnh hưởng 5-10m (hố khoan K2 ở độ sâu 17,8m; K3 ở độ sâu
16m; K9 ở độ sâu 15m).

2.4.5.
Nứt nẻ kiến tạo
Việc xác định các đứt gãy tại công trình thủy điện Bảo Lâm 3A chủ
yếu dựa vào tài liệu đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1/2.000 vùng tuyến và tài
liệu khoan thăm dò.
Tại công trình thủy điện Bảo Lâm 3A, sử dụng “TCVN 4253-86: Nền
các công trình thủy công – Tiêu chuẩn thiết kế” để phân chia các đứt gãy,
khe nứt.
Bảng 1: Phân cấp đứt gãy, khe nứt kiến tạo khu vực công trình
Đặc trưng phá hoại
tính liền khối của khối
đá
Đứt gãy bậc I – sâu,
nguồn gốc địa chấn
Đứt gãy bậc II – sâu,
không phải nguồn gốc
địa chấn
Đứt gãy bậc III
Đứt gãy bậc IV

Độ dài phá hủy

Độ dày của vùng đứt
gãy, vỡ vụn và bề rộng
khe nứt
Hàng trăm và hàng nghìn Hàng trăm và hàng
km
nghìn mét
Hàng chục, hàng trăm km Mét và hàng chục mét

Từ một đến hàng chục km
Hàng trăm đến hàng
nghìn mét
Đứt gãy nhỏ và khe nứt Hàng chục và hàng trăm
lớn
mét
Khe nứt trung bình
Mét hàng chục mét
Khe nứt nhỏ
Centimet và mét

Mét và hàng chục mét
Hàng trăm đến hàng
nghìn centimet
Hàng chục centimet
Milimet và centimet
Milimet và nhỏ hơn
milimet

Căn cứ vào kết quả khảo sát thực tế kết hợp với các yếu tố địa hình, địa mạo
và dựa vào Bảng phân loại đứt gãy, khe nứt theo TCVN 4253-86, tại vùng tuyến
công trình Bảo Lâm 3A chỉ xác nhận được các đứt gãy bậc IV, V phát triển theo
phương Tây Bắc – Đông Nam, phương Đông Bắc – Tây Nam, phương á kinh
tuyến và phương á vĩ tuyến cụ thể như sau:
- Đứt gãy phương Tây Bắc – Đông Nam gồm có các đứt gãy III-1 và III5
góc dốc 60-750; IV-3, IV-4 với góc dốc ≈ 650.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

13

Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

-

Đứt gãy phương Đông Bắc – Tây Nam gồm có các đứt gãy IV-2, với góc
dốc ≈ 700.
- Đứt gãy phương á kinh tuyến có đứt gãy IV-5 với góc dốc 850,
- Đứt gãy á vĩ tuyến có đứt gãy IV-1 với góc dốc ≈ 700.
3. Các hiện tượng địa chất vật lý
3.1. Hiện tượng sạt trượt
Thung lũng sông Nho Quế trong phạm vi xây dựng công trình và vùng hồ
có sườn dốc 30-450, phía trên đều có lớp phủ sườn tàn tích và có thảm thực vật
phủ tương đối dày. Vì vậy, tại một số ít những sườn dốc 40-45 0 tạo ra sườn
trọng lực là đất và có tác động của nước mặt dễ gây ra sạt trượt tầng phủ nên
vào mùa mưa sạt trượt với quy mô nhỏ xảy ra với vài chục mét khối
Vùng phương án 1 và 2 đều có sườn dốc 30-45 0, nhưng có thảm thực vật
phủ tương đối dày nên hiện tượng sạt trượt cũng ít gặp. Vào mùa mưa sạt trượt
với quy mô nhỏ xảy ra với vài chục mét khối (Phương án 2 bắt gặp ở thượng
lưu vai phải; phương án 1 gặp ở thương lưu vai trái).
Quá trình đo vẽ bản đồ địa chất công trình tỷ lệ 1/2.000 phát hiện một số
vách trượt trong đất sườn tàn tích và đới phong hóa mãnh liệt trong hệ tầng
Mia Lé, hệ tầng Sông Hiến. Những khối sạt trượt này đều có quy mô nhỏ với
chiều dài 5-20m, cắt sâu vào lớp đất 1-2m và thường xuất hiện vào mùa mưa,
mùa khô không thấy xuất hiện sạt trượt. Hiện tượng đá đổ trong khu vực
nghiên cứu không gặp, chỉ gặp một vài vị trí có vách đá trọng lực. Trên vách
đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn và các vách của thấu kính đá vôi hệ tầng Mia Lé
chỉ ở dạng chỏm sót nên không có khả năng gây ra trượt.

3.2. Hiện tượng karst
Vùng hồ phía thượng lưu gặp đá vôi của hệ tầng Bắc Sơn trên diện rộng
ngoài vùng nghiên cứu, vùng tuyến gặp các thấu kính đá vôi trong hệ tầng Mia
Lé, nằm thượng lưu vai trái phương án 2 có thế nằm 30 < 75 hợp với phương
của sông Nho Quế khoảng 1200 theo hướng chảy. Các thấu kính đá vôi này lộ
phía trên đỉnh và ở bờ sông, mặt sườn bị phủ bởi lớp sườn tàn tích edQ. Quá
trình đo vẽ bản đồ địa chất 1.2000 chưa phát hiện được những hang động karst
nào lộ trên bề mặt tự nhiên. Tại các chỏm đá vôi, vôi sét lộ ra trên mặt quan
sát được có hiện tượng hòa tan, rửa lũa do nước mưa tạo thành những mỏm đá
sắc nhọn. Kết quả đo vẽ ngoài thực địa kết hợp thí nghiệm phân tích thành
phần thạch học trong phòng với các đá vôi, vôi sét ở vùng tuyến của hệ tầng
Mia Lé tồn tại ở dạng thấu kính và xen kẹp mỏng không đồng nhất nên có thể
suy xét mức độ karst không mạnh, khó có thể phát triển thành các hang động
lớn, liên tục.
3.3. Hiện tượng phong hóa
Hiện tượng phong hóa trong vùng phát triển mạnh, tạo thành lớp phủ sườn
tàn tích và đới phong hóa mãnh liệt trên bề mặt sườn và trên đỉnh. Diện lộ của
đá gốc chỉ gặp ở hai bên bờ sông, lòng suối và phía sườn, đỉnh trong vùng
phân bố đá vôi. Trong vùng gặp nhiều loại đá khác nhau có cấu tạo khối, phân
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

14


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

lớp, phân phiến, có thành phần thạch học không đồng nhất, địa hình bị phân
cắt mạnh, đứt gãy kiến tạo, đới nứt nẻ phát triển tương đối mạnh thúc đẩy quá

trình phong hóa vật lý, phong hóa hóa học xẩy ra khá mạnh và không đồng
đều.
Hiện tượng địa chất vật lý được đáng chú ý nhất hiện nay là hiện tượng
phong hóa. Vùng các phương án tuyến công trình có địa hình phân cắt mạnh,
cộng thêm sự phát triển của các đới đứt gãy, đới nứt nẻ và khu vực có khí hậu
nhiệt đới gió mùa nên đã thúc đẩy quá trình phong hóa vật lý, phong hóa hóa
học xẩy ra khá mạnh và không đồng đều.
Dựa vào thành phần thạch học, mức độ biến đổi thành phần khoáng vật,
phân chia các đới phong hóa theo mặt cắt đầy đủ từ trên xuống như sau:
- Đới sườn tàn tích edQ: Đất lẫn dăm sạn, cục, vật liệu phía trên có nguồn
gốc di chuyển xuống, phía dưới không di chuyển, phân bố trên các bề mặt
sườn dốc.
- Đới bồi tích, lũ tích apQ: Cát lẫn sét, dăm sạn, cuội sỏi, tảng lăn. Phân bố ở
các dọc các lòng sông.
- Đới đá phong hóa mãnh liệt IA 1: Toàn bộ đá bị phân rã ở dạng mềm bở
(thành đất), còn giữ được một phần cấu tạo của đá nguyên thủy, tỷ lệ dăm
cục nhỏ.
- Đới đá phong hóa mạnh IA2: Phong hóa phát triển mạnh trên toàn bộ khối
đá, đá bị biến màu hoàn toàn so với đá tươi, phong hóa thành đất lẫn dăm
sạn (đất chiếm <50%).
- Đới đá phong hóa vừa IB: Phong hóa phát triển trên toàn bộ khối đá bị ố
hoặc có vệt trắng theo bề mặt khe nứt, đá không giữ được màu nguyên
thủy của đá tươi. Cường độ giảm đáng kể.
- Đới đá nứt nẻ IIA: Đá tương đối tươi, bề mặt khe nứt có thể bị biến màu
nhẹ, phong hóa trên bề mặt khe nứt hở và có khuyết tật khác. Cường độ
của đá giảm ít.
- Đới đá tươi IIB: Đá tươi, thân đá không bị biến màu, không quan sát được
sự biến đổi trên bề mặt khe nứt. Đá cứng chắc.

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

15


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

CHƯƠNG 4: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA CHẤT THỦY
VĂN VÙNG HỒ
Trong giai đoạn khảo sát phục vụ lập dự án đầu tư, toàn bộ vùng hồ chứa nước dự
án thủy điện Bảo Lâm 3 được tiến hành đo vẽ và lập bản đồ ĐCCT tỷ lệ 1/10.000,
nhằm nghiên cứu, đánh giá điều kiện địa chất công trình vùng hồ đến cao trình 230300m. Kết quả đo vẽ bản đồ ĐCCT như sau:
1. Khái quát về hồ chứa
Hồ chứa nước dự án thủy điện Bảo Lâm 3 dự kiến với mực nước dâng bình
thường 216m, có dạng kéo dài dọc theo thung lũng sông Nho Quế khoảng 10km.
Thung lũng hồ chứa thuộc kiểu thung lũng tụ thủy, với chiều rộng khoảng
150÷250m, nên không có khả năng mất nước sang thung lũng của các sông khác,
mà chỉ có thể mất nước do chênh lệch mực nước thượng và hạ lưu xẩy ra tại vai
đập, nền đập, tập trung trong các đới nứt nẻ và dọc các khe nứt, đứt gãy.
Khí hậu trong vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, do ít chịu
ảnh hưởng của địa hình nên khí hậu trong vùng không bị phân hóa. Gió ở vùng hồ
chủ yếu là hướng Tây, Tây Nam, như vậy bờ hồ phía bờ phải chịu tác động do
sóng lớn nhất. Do đặc điểm của lòng hồ hẹp, nên sự hình thành sóng do gió yếu,
không gây nguy hại đến ổn định của bờ hồ. Hai bên bờ hồ đều là những dãy núi
cao, sườn dốc từ 30-400, cao độ đỉnh từ 650-900m, nhiều nơi lên đến 1400m.
Cấu trúc địa chất vùng hồ chứa đã được trình bầy trong chương điều kiện địa
chất chung. Các thành tạo đá cứng trong lòng hồ chủ yếu là các trầm tích lục
nguyên của hệ tầng tầng Mia Lé (D1ml), hệ tầng Hệ tầng Sông Hiến – Phân hệ
tầng dưới (T1sh1), loạt Sông Cầu (D1sc), Đồng Đăng (P2đđ) và trầm tích cacbonat

của hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs).
Lòng sông hẹp, nhiều chỗ lộ đá cứng chắc, ít thác ghềnh, sườn của thung lũng
sông Nho Quế hầu hết được phủ bởi lớp đất sườn tàn tích, cây cối kém phát triển,
chủ yếu là cỏ bụi và một số ít hoa màu của đồng bào. Do sườn đồi hai bên bờ sông
dốc nên gần như không có dân cư sinh sống.
2. Đánh giá khả năng giữ nước của hồ chứa
2.1. Khả năng mất nước tạm thời
Mất nước tạm thời là khi tích nước cho hồ chứa, lượng nước thấm vào
trong đất đá dưới lòng hồ làm bão hòa đất đá nằm bên trên mực nước ngầm
hiện tại và phần nước mao dẫn phía bên trên mực nước hồ. Sau khi phần đất
đá dưới lòng hồ đã bão hòa thì lượng tổn thất nước cũng kết thúc. Như vậy,
hiện tượng thấm mất nước tạm thời chỉ xẩy ra trong thời gian đầu khi tích
nước cho hồ chứa và kết thúc khi đất đá dưới lòng hồ đã bão hòa. Lượng nước
tổn thất này không đáng kể vì đất đá trong lòng hồ đa số là những lớp đất đá
thấm nước và có khả năng tàng trữ nước.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

16


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

2.2. Khả năng mất nước vĩnh viễn
Với cao trình mực nước dâng bình thường là 216m thì hồ có chiều rộng từ
150÷250m, đôi chỗ đến 350m. Hiện tượng thấm mất nước vĩnh viễn của hồ
chứa có thể liên quannhững yếu tố sau:
- Thấm mất nước qua phân thủy bờ hồ sang lưu vực khác: Bao bọc quanh hồ
là các dãy núi cao trên 650m. Tại các phân thuỷ phân bố đá trầm tích lục

nguyên gồm cát kết hạt nhỏ, bột kết, phiến sét, vôi sét và đá vôi của hệ
tầng Bắc Sơn. Theo kết quả thí nghiệm thấm tại hiện trường bằng phương
pháp ép nước thí nghiệm trong lỗ khoan cho thấy đới IIA, IIB được coi là
tầng cách nước. Đến độ sâu chừng 50m kể từ bề mặt đất (khoảng 40m từ
bề mặt đá)được coi như không thấm nước. Vì vậy, các phân thuỷ cao hơn
mực nước dâng 50m được coi là tầng cách nước.
- Thấm mất nước bởi hiện tượng karst: Karst phát triển trên các thành tạo
cacbonat của hệ tầng Mia Lé, hệ tầng Bắc Sơn. Hoạt động karst chủ yếu là
quá trình hòa tan, rửa lũa các đá cacbonat bởi nước mưa và các dòng chảy
mặt, dòng chảy ngầm. Phạm vi phân bố của các thành tạo cacbonat hầu hết
lộ đá gốc ngay trên bề mặt địa hình, đá bị nứt nẻ mạnh, bề mặt thường phủ
sét. Khi tích nước hồ chứa, mực nước hồ dâng cao, làm cho mực nước
ngầm cũng dâng cao lấp đầy các khe nứt, hang karst. Đất đá được cung cấp
nước làm cho các sản phẩm còn lại của quá trình hòa tan, rửa lũa bị nước
cuốn trôi, tích tụ lại trong các hang karst, phễu karst và thung lũng karst.
Các thành tạo cacbonat được cung cấp nước tiếp tục quá trình hòa tan, rửa
lũa hình thành hoạt động karst. Nước hồ dâng, quá trình hòa tan, rửa lũa
của hoạt động karst đã mở rộng các khe nứt, mở rộng các hang động trong
lòng các khối đá vôi hình thành nên các tầng hang động ngầm liên thông
với nhau cùng với quá trình vận động của các dòng chẩy ngầm.
Trong lòng hồ khu vực gần vùng tuyến công trình (hạ lưu hồ chứa) có phân
bố các đá vôi, vôi sét dạng thấu kính của hệ tầng Mia Lé. Các thấu kính đá
vôi này nằm gần vuông góc với hướng chẩy của sông và lộ phía trên đỉnh
và ở bờ sông, mặt sườn bị phủ bởi lớp sườn tàn tích edQ. Quá trình đo vẽ
bản đồ địa chất chưa phát hiện được những hang động karst nào lộ trên bề
mặt tự nhiên mà chỉ bắt gặp tại hố Do các đá vôi, sét vôi này tồn tại dưới
dạng thấu kính có phương vuông góc với hướng chẩy của sông nên có thể
nhận định không có hiện tượng thấm mất nước do karst trong hệ tầng này.
Mặt khác, ở thượng lưu hồ chứa cách tuyến đập khoảng 5km có phân bố đá
vôi dạng khối của hệ tầng Bắc Sơn trên diện rộng nên khả năng hình thành

hang hốc karst là rất lớn. Do khối đá vôi này phân bố ở khu vực thượng lưu
hồ chứa, với cao trình đáy sông khoảng 200-210m và được bao bọc bởi các
trầm tích lục nguyên ở các đỉnh phân thủy nên có thể nhận định không có
hiện tượng thấm mất nước do karst trong hệ tầng Bắc Sơn sang lưu vực
sông khác.
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

17


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

-

Thấm mất nước qua đáy và vai đập: Hai vai của vùng tuyến đập 1 đều có
lớp phủ sườn tàn tích và đới phong hóa mãnh liệt có chiều dày khá lớn từ
6-11m. Đới phong hóa IB dày trung bình 2-6m, đặc biệt tại vai chiều dày
đới phong hóa IB lên tới 18,6m. Mực nước ngầm ở hai vai đập nằm thấp
(thường trong đới IIA) và thấp hơn mực nước dâng bình thường nên khả
năng thấm vòng qua vai đập trong đới IB là có khả năng xẩy ra. Dưới nền
đập trong đới đá nứt nẻ IIA, có giá trị ép nước thí nghiệm giao động từ 1,512Lu, giảm dần theo chiều sâu. Do đó có khả năng thấm nước dưới đáy
đập trong phần trên của đới IIA nhưng không lớn và có thể xử lý tạo màng
chống thấm trong đới nứt nẻ IIA.
- Thấm mất nước qua đứt gãy: Với phương án vùng tuyến đập 1, có một số
đứt gãy phát triển từ thượng lưu xuống hạ lưu. Đáng kể nhất ở đây là đứt
gãy IV-1 có phương á kinh tuyến trùng với sông Nho Quế chạy qua đập
dâng; đứt gãy IV-3, V-2 cắt qua vai phải đập. Các đứt gãy bậc IV này có
đới dập vỡ khoảng vài mét. Các đứt gãy này có liên quan nhất định đến

thấm mất nước dọc theo các đứt gãy nhưng chắc chắn không lớn, có thể xử
lý được trong quá trình thi công sau này.
Tóm lại, hồ thủy điện Bảo Lâm 3 hẹp, có dạng kéo dài dọc sông Nho Quế, hai
bên bờ đều có địa hình cao trên 450m, không kề cận với thung lũng sông nào nên
khả năng thấm mất nước bởi phân thủy bờ hồ và yếu tố karst là không có. Hiện
tượng thấm mất nước hồ chỉ có thể xẩy ra liên quan tới thấm qua đới phong hóa,
đá nứt nẻ, đứt gãy tại vai và nền đập. Do vậy, cần thiết chú ý đến xử lý chống
thấm nền và vai đập.
3. Đánh giá khả năng sạt trượt bờ hồ
Kết quả đo vẽ ĐCCT tỷ lệ 1/10.000 vùng lòng hồ thấy hai bên bờ đều có sườn
dốc từ 30-400, được phủ bởi lớp sườn tàn tích và IA 1. Sạt trượt trong khu vực chủ
yếu là sạt trượt trọng lực với quy mô nhỏ và thường xảy ra vào mùa mưa. Khu
vực lòng hồ đã quan sát được một số khối sạt trượt quy mô từ nhỏ trong tầng phủ
sườn tàn tích và IA1 ở cao trình 200-240m, chiều dài khối sạt trượt từ 10-15m, sâu
từ 0,5-1,5m.
Khi tích nước hồ chắc chắn sẽ phát sinh hiện tượng sạt trượt và chỉ xuất hiện
trên các diện tích phân bố đá trầm tích lục nguyên có đứt gãy cắt qua, có tầng phủ
sườn tàn tích dày và có sườn dốc từ trung bình đến cao. Dọc 2 bờ phần hạ lưu hồ
phân bố chủ yếu đá cát, bột kết của hệ tầng Mia Lé và hệ tầng Sông Hiến, diện
phân bố đá phiến sét không lớn; phần thượng lưu hồ phân bố đá vôi của hệ tầng
Bắc Sơn. Khi tích nước, đất đá hai bên bờ hồ bão hòa nước sẽ xuất hiện sạt trượt
với quy mô nhỏ, phân bố cục bộ, không ảnh hưởng lớn đến dung tích hồ chứa.
Hiện tượng này chỉ xẩy ra nhiều trong thời gian đầu khi tích nước hồ chứa, ổn
định và giảm dần theo thời gian khi dự án đi vào hoạt động và đất đá hai bên bờ hồ
đã bão hòa nước.
4. Đánh giá khả năng ngập và bán ngập khi xây dựng hồ chứa
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

18

Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Với mực nước dâng bình thường 216m, thì phạm vi ngập và bán ngập chỉ
chiếm một phần không lớn ruộng lúa nước ở các cửa suối nhỏ và nương đang
được người dân địa phương canh tác hai bên bờ sông Nho Quế. Trong khu vực hồ
chứa không có các di tích văn hóa, không có quy hoạch mỏ tài nguyên khoáng sản
quý hiếm, chỉ có 1 mỏ antimon đang được khai thác tự phát nằm ở cao trình trên
350m. Để xác định chi tiết số ruộng lúa và nương bị ngập cần có báo cáo điều tra,
đánh giá chi tiết riêng.
Khi tích nước, mực nước hồ dâng cao sẽ gây lầy hóa cục bộ, bão hòa nước làm
tăng khả năng sạt trượt phần tầng phủ, ảnh hưởng đến quá trình bồi lắng và dung
tích hồ chứa.
5. Khoáng sản lòng hồ
Cao Bằng, Hà Giang là tỉnh có nhiều loại khoáng sản: kim loại đen có sắt và
mangan phân bố chủ yếu ở Trùng Khánh, Trà Lĩnh, Hoà An, Nguyên Bình; kim
loại mầu có nhôm(bauxit) phân bố ở Thông Nông, Hà Quảng, Nguyên Bình; thiếc
và vonfram phân bố ở Tĩnh Túc; kim loại quý hiếm có vàng gốc phân bố ở Nam
Quang (Bảo Lạc);antimon ở Bảo Lâm, Bảo Lạc; ngoài ra còn có nhiều loại khoáng
sản phi kim, vật liệu xây dựng địa phương.
Trong khu vực xây dựng công trình có một vài điểm khai thác antimon tự phát
của người dân ở phía lòng hồ nằm ở cao trình trên 350m.
6. Kết luận về điều kiện địa chất công trình của hồ chứa
Điều kiện ĐCCT của hồ thủy điện Bảo Lâm 3 có những thuận lợi nhất định
cho công tác triển khai xây dựng và vận hành công trình sau này: lòng hồ hẹp, sự
hình thành sóng do gió yếu (gần như không có), không gây nguy hại đến ổn định
bờ hồ; chỉ xẩy ra hiện tượng sạt trượt với các khối sạt trượt nhỏ và chỉ xẩy ra vào
mùa mưa; phạm vi ngập và bán ngập chỉ chiếm một phần không lớn ruộng lúa

nước và nương đang canh tác hai bên bờ hồ, khu vực hồ chứa không có các di tích
văn hóa, không có quy hoạch mỏ tài nguyên khoáng sản quý hiếm; các hoạt động
động lực tác động không lớn đến hồ chứa,…
Vấn đề cần quan tâm nhất về điều kiện ĐCCT ở hồ Bảo Lâm 3A là việc xử lý
chống thấm mất nước qua đới phong hóa ở nền đập, vai đập và thấm dọc các đứt
gãy bậc cao khu vực tuyến đập.Bên cạnh đó cũng cần có biện pháp xả vật chất bồi
lắng trước đập đảm bảo cho cửa nhận nước làm việc an toàn.

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

19


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

CHƯƠNG 5: ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÙNG CÔNG TRÌNH
ĐẦU MỐI
1. Đặc điểm địa hình, địa mạo
Toàn bộ vùng tuyến công trình thủy điện Bảo Lâm 3A nằm trong thung lũng
sông Nho Quế có dạng chữ U điểm hình, cách điểm hợp lưu giữa sông Nhiệm và
sông Nho Quế chừng 1km về phía thượng lưu. Lòng sông nơi đây có cao độ
khoảng 165m, hai bên bờ là bề mặt xâm thực bóc mòn. Độ dốc sườn từ 25-35 0 đôi
chỗ lên đến 400, địa hình bị phân cắt mạnh bởi các nhánh suối nhỏ có hướng chảy
gần vuông góc với dòng chảy của sông. Bề mặt sườn phía bờ sông có lộ đá gốc,
phần còn lại bị phủ bởi lớp đất sườn tàn tích, cây cối phát triển nhưng chủ yếu là
bụi cỏ và một ít cây thân gỗ.
Dòng sông tại vùng tuyến có hướng chảy á kinh tuyến, lòng sông rộng chừng
45-60m, trầm đọng các sản phẩm aluvi, proluvi có bề dày thay đổi từ 2-6m. Trong

đoạn tuyến chỉ gặp các bãi bồi có quy mô nhỏ ven sông (tại vị trí cửa suối nhỏ).
2. Đặc điểm địa chất thủy văn
Dựa vào đặc tính thấm nước và khả năng tàng trữ nước ngầm vùng tuyến công
trình thủy điện Bảo Lâm 3 được chia ra làm 2 tầng chứa nước:
- Tầng chứa nước trong trầm đọng aluvi, proluvi.
- Tầng chứa nước trong trầm tích lục nguyên hệ tầng Mia Lé.
2.1. Tầng chứa nước trong các thành tạo aluvi, proluvi (apQ)
- Thành tạo aluvi (aQ): phân bố dọc theo thung lũng sông Nho Quế, luôn bị
ngậm dưới mực nước sông từ 2-5m về mùa cạn, thành phần gồm cát, cuội,
sỏi, tảng. Hàm lượng cuội tảng chiếm hơn 80%, bề dày trung bình 2-6m.
Các thành tạo aluvi có độ lỗ rỗng lớn, nước ngầm vận động trong các lỗ
rỗng, khe hở của cuội, sỏi, tảng. Nguồn cung cấp chính là nước mưa, nước
sông, vận động theo nước sông. Tính thấm lớn, thành phần hóa học như
nước sông.
- Thành tạo proluvi (pQ): phân bố ít ở lòng sông tại các vị trí cửa suối, bề
dày 1-2m. Thành phần không đồng nhất gồm tảng, cuội, sỏi, dăm sạn, cát,
sét và thực vật. Các thành tạo proluvi có độ lỗ rỗng lớn, nước ngầm vận
động trong các lỗ rỗng, khe hở của cuội, sỏi, tảng. Nguồn cung cấp chính
là nước mưa, nước nước mặt, nước sông, vận động theo nước ngầm, nước
sông, tính thấm lớn, thành phần hóa học như nước sông.
2.2. Tầng chứa nước trong các thành tạo trầm tích lục nguyên hệ tầng Mia Lé
(D1ml)
Toàn bộ vùng tuyến nằm trong diện phân bố của đá trầm tích lục nguyên
hệ tâng Mia Lé. Nước ngầm ngầm chứa và vận động trong các khe nứt của đới
phong hóa, trong các hang hốc karst, cách mặt đất từ 14-30m ở đỉnh và sườn
trên cao và hạ thấp dần về phía bờ sông. Do đặc điểm thạch học của hệ tầng
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

20

Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

nên mức độ thấm và tàng trữ nước ngầm trong hệ tầng này tương đối phức tạp.
Vùng nghiên cứu gặp các thấu kính đá vôi, vôi sét nằm trong cát bột kết nên
nước tập trung trong các đới nứt nẻ, dập vỡ, hang hốc karst và trong các lỗ
hổng của đá cát bột kết, sạn kết. Càng xuống sâu mật độ khe nứt giảm dần, độ
mở khe nứt hẹp nên mức độ thấm cũng giảm dần. Về mùa mưa, mực nước
ngầm hai bên vai đập dâng cao trong đới phong hóa mạnh và mãnh liệt, về
mùa khô nước ngầm giao động trong đới IB và IIA. Nguồn cung cấp nước cho
hệ tầng này là nước mưa, nước mặt, miền thoát là bờ sông, ven suối. Mẫu
nước lấy từ hố khoan được tập hợp trung bình viết dưới dạng công thức Cuốc
lốp như sau:

Nước có tính xâm thực yếu (đánh giá theo TCVN 3994-85), do đó nước
ngầm và nước mặt hoàn toàn đáp ứng yêu cầu làm nước dung cho bê tông
thủy công trong tất cả các khâu như trộn, bảo dưỡng, rửa, tưới cốt liệu bê tông
và bê tông.
2.3. Tầng chứa nước trong các thành tạo trầm tích hệ tầng Nà Quản (D1-2nq)
Các thành tạo của hệ tầng này phân bố ở hạ lưu vùng nghiên cứu. Nước
ngầm chứa và vận động trong các khe nứt của đới phong hóa.
Do đặc điểm thạch học của hệ tầng là đá hoa màu xám sáng, đá phiến silic
màu xám đen đến đen, đá vôi silic màu xám xanh đến xám đen nên mức độ
thấm và tàng trữ nước ngầm trong hệ tầng này không đồng nhất và thường rất
kém. Vùng nghiên cứu gặp các đá phiến silic, đá vôi silic nên nước chỉ tập
trung trong các đới nứt nẻ, dập vỡ. Càng xuống sâu mật độ khe nứt giảm dần,
độ mở khe nứt hẹp nên mức độ thấm cũng giảm dần. Nước có thành phần chủ
yếu là bicacbonat canxi – natri – kali – magie, nước lộ dưới dạng thấm rỉ, lưu

lượng q<0,1 l/s. Nguồn cung cấp nước cho hệ tầng này là nước mưa, nước
mặt, miền thoát là bờ sông, ven suối.
2.4. Tính thấm của đất đá
Nghiên cứu tính thấm của đất đá trong vùng tuyến của công trình đã tiến
hành thí nghiệm ngoài trời bằng các phương pháp ép nước thí nghiệm, đổ
nước thí nghiệm trong hố khoan.
Ép nước thí nghiệm trong tầng đá cứng, thí nghiệm phân đoạn từ trên
xuống theo phương pháp lugeon và bổ sung theo 3 cấp áp lực để xem xét tính
chất lấp nhét trong khe nứt. Trong trường hợp đá nứt nẻ mạnh, kém cứng chắc
thì tiến hành ép nước với cấp áp lực nhỏ hơn 100m cột nước, tính lưu lượng
mất nước đơn vị rồi đổi tính chuyển đổi ra giá trị lugeon theo 14 TCN-83-91.
Bảng kiến nghị đặc trưng thấm đất đá
Vị trí

Loại
đá

Đới

Kết quả thí nghiệm hiện
trường (q:l/p/m)
Min

Max

Trung
bình

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

Kết quả thí nghiệm hiện
trường (Lu)
Min

Max

Trung
bình

Kiến nghị
q:

Lu

l/p/m

21


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

IB

0.112

0.126

0.119

11.2

12.6

11.9

0.12

12

IIA

0.026

0.127

0.075

2.6

12.7

7.5

0.075

7.5

Bờ phải

Lòng sông

Đá cát
bột kết

IB

0.15

15

15

IIA

0.015

0.078

0.043

1.5

7.8

4.3

0.043

4.3

IB

0.061

0.083

0.075

6.1

8.3

7.5

0.075

7.5

IIA

0.014

0.081

0.030

1.4

8.1

3.0

0.030

3.0

Bờ trái

Căn cứ vào kết quả thí nghiệm ép nước ngoài hiện trường và dựa vào
Bảng phân loại tính thấm theo lượng mất nước đơn vị - theo TCVN 4253-86,
thấy đặc trưng thấm của các đới phong hóa như sau:
- Đới IB: có mức độ thấm trung bình.
- Đới IIA: có mức độ thấm từ trung bình đến yếu, mức độ thấm giảm dần
theo chiều sâu (mức độ thấm trung bình nằm ở độ sâu từ 0-15m tính từ bề
mặt đá IIA).
3. Các hiện tượng địa chất vật lý
3.1. Hiện tượng sạt trượt
Vùng tuyến nghiên cứu đều có sườn dốc 30-45 0, nhưng có thảm thực vật
phủ tương đối dày nên hiện tượng sạt trượt cũng ít gặp. Vào mùa mưa sạt trượt
với quy mô nhỏ xảy ra với vài chục mét khối bên bờ trái thượng lưu tuyến 1
và bên bờ phải hạ lưu tuyến 1A.
Trong vùng nghiên cứu, khi tiến hành đo vẽ bản đồ địa chất công trình
1/2.000 đã phát hiện ra khối sạt ở vai phải của tuyến 1 ở cao trình 270-300m,
chiều dài khối sạt khoảng 10-15m, cắt sâu vào lớp đất khoảng 8m.
3.2. Hiện tượng karst
Vùng tuyến 1 gặp các thấu kính đá vôi và sét vôi trong hệ tầng Mia Lé.
Các thấu kính đá vôi này nằm gần vuông góc với hướng chẩy của sông. Các
thấu kính đá vôi này lộ phía trên đỉnh và ở bờ sông, mặt sườn bị phủ bởi lớp

sườn tàn tích edQ. Quá trình đo vẽ bản đồ địa chất chưa phát hiện được những
hang động karst nào lộ trên bề mặt tự nhiên. Trong quá trình khoan khảo sát,
tại hố khoan BL3-05 (vai phải tuyến 1A) bắt gặp hiện tượng hang karst ở độ
sâu 15,3-15,7m; 16,0-16,8m; 17,0-21,1m; 21,3-21,8m và 22,2-22,7m được lấp
đầy đất sét, á sét. Tại các chỏm đá vôi, vôi sét lộ ra trên mặt quan sát được có
hiện tượng hòa tan, rửa lũa do nước mưa tạo thành những mỏm đá sắc nhọn.
Kết quả đo vẽ ngoài thực địa kết hợp thí nghiệm phân tích thành phần thạch
học trong phòng với các đá vôi, vôi sét tồn tại ở dạng thấu kính và xen kẹp
mỏng không đồng nhất nên có thể suy xét mức độ karst trong hệ tầng Mia Lé
không mạnh, khó có thể phát triển thành các hang động lớn, liên tục.
3.3. Hiện tượng phong hóa
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

22


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Hiện tượng địa chất vật lý được đáng chú ý nhất hiện nay là hiện tượng
phong hóa. Vùng các phương án tuyến công trình có địa hình phân cắt mạnh,
cộng thêm sự phát triển của các đới đứt gãy, đới nứt nẻ và khu vực có khí hậu
nhiệt đới gió mùa nên đã thúc đẩy quá trình phong hóa vật lý, phong hóa hóa
học xẩy ra khá mạnh và không đồng đều.
Dựa vào thành phần thạch học, mức độ biến đổi thành phần khoáng vật,
phân chia các đới phong hóa theo mặt cắt đầy đủ như sau:
- Đới đá tươi IIB: Đá tươi, thân đá không bị biến màu, không quan sát được
sự biến đổi trên bề mặt khe nứt. Đá cứng chắc.
- Đới đá nứt nẻ IIA: Đá tương đối tươi, bề mặt khe nứt có thể bị biến màu

nhẹ, phong hóa trên bề mặt khe nứt hở và có khuyết tật khác. Cường độ
của đá giảm ít.
- Đới đá phong hóa vừa IB: Phong hóa phát triển trên toàn bộ khối đá bị ố
hoặc có vệt trắng theo bề mặt khe nứt, đá không giữ được màu nguyên
thủy của đá tươi. Cường độ giảm đáng kể.
- Đới đá phong hóa mạnh IA2: Phong hóa phát triển mạnh trên toàn bộ khối
đá, đá bị biến màu hoàn toàn so với đá tươi, phong hóa thành đất lẫn dăm
sạn (đất chiếm <50%).
- Đới đá phong hóa mãnh liệt IA 1: Toàn bộ đá bị phân rã ở dạng mềm bở
(thành đất), còn giữ được một phần cấu tạo của đá nguyên thủy, tỷ lệ dăm
cục nhỏ.
- Đới sườn tàn tích edQ: Đất lẫn dăm sạn, cục, vật liệu phía trên có nguồn
gốc di chuyển xuống, phía dưới không di chuyển, phân bố trên các bề mặt
sườn dốc.
- Đới bồi tích, lũ tích apQ: Cát lẫn sét, dăm sạn, cuội sỏi, tảng lăn. Phân bố ở
các dọc các lòng sông.
4. Thành phần trạng thái và tính chất cơ lý
4.1. Đặc trưng cơ lý của mẫu đá thí nghiệm
Tất cả các mẫu cơ lý đá lấy tại hố khoan đều được thí nghiệm tại Trung
tâm thí nghiệm thuộc SDCC. Trong báo cáo, chúng tôi chỉ đưa ra các chỉ tiêu
cơ lý chính theo các bảng sau:

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

23


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

g/cm3

δc

KG/cm2

%
2.24

18.63

285.2

222.1

33,7

26.6

12.6 - 12.9

2.62

1.91

2.06

27.26

368.7

310.6

42,3

35.8

6.6 - 6.9

2.75

2.71

2.72

1.42

495.3

387.0

62,3

49.2

2.66

2.34

2.25

15.77

383.0

356.6

19.0 - 19.35

2.71

2.69

2.69

0.74

964.9

868.3

46.1
99,3

27.0 - 27.4

2.69

2.68

2.69

0.41

1085.2

1000.3

123,8

115.2

16.1 - 16.5

2.68

2.68

2.68

0.15

925.7

855.1

104,1

97.4

17.7 - 18.0

2.71

2.69

2.70

0.74

975.1

850.6

103,2

91.4

2.70

2.69

2.69

0.51

987.7

893.6

107.6

Trung bình

IIA

K-9-R1

δbh

2.12

K-7-R1

K-8-R1

δc

2.61

IB

K-3-R1

δbh

8.6 - 9.0

K-1-R1

K-2-R1

Kháng kéo
Bão hoà

n

Kháng nén

Khô gió

γk

Cường độ

Bão hoà

γbh

Cường độ

Khô gió

Độ rỗng

thể tích
Bão hoà

ρ

Khối lượng

Khô gió

Độ sâu lấy
mẫu (m)

Khối ưlợng riêng

Số hiệu mẫu
TĐ

Đới phong hoá

Bảng 4. Kết quả thí nghiệm mẫu đá cát bột kết, đá cát kết tại tuyến đập

K-10-R1
Trung bình

37.2
89.9

98.5

Ghi chú: Các tính chất sau đây của đá cứng được nghiên cứu tại phòng thí nghiệm:
-

Tính chất lý học: tỷ trọng, độ ẩm, độ rỗng, độ hút nước.
Tính chất độ bền: độ bền nén một trục, độ bền kéo, hệ số Protodiaconov.
Tính chất biến dạng: môđun biến dạng và đàn hồi.

Phương pháp thí nghiệm trong phòng theo tiêu chuẩn Nga và Mỹ
Thí nghiệm được tiến hành trên các mẫu lấy từ nõn khoan có đường kính
từ 47 đến 78 mm. Thí nghiệm độ bền nén chủ yếu được tiến hành trên các
mẫu có tỷ lệ chiều cao so với đường kính H/D≈2.0. Khi tỷ lệ chiều cao so
với đường kính nhỏ hơn, cường độ kháng nén mẫu Rn được xác định theo
công thức:

Trong đó:

R’n: Cường độ kháng nén mẫu phi tiêu chuẩn(H<2D)
Rn: Cường độ kháng nén mẫu quy đổi về tiêu chuẩn (H = 2D)
H,D - Đường kính và chiều cao của mẫu thí nghiệm

Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

24


Công trình thủy điện Bảo Lâm 3A

Giai đoạn dự án đầu tư

Công thức trên được kiến nghị theo tiêu chuẩn ASTM D2938 - 86. Các
tiêu chuẩn Nga cũng tương tự và phù hợp nếu với H/D < 2,0, giá trị thí nghiệm
của độ kháng nén mẫu được kiến nghị đã nhân với hệ số hạ thấp, đó gọi là hệ
số chiều cao mẫu Kc < 1,0.
Vậy kết quả thí nghiệm mẫu đá cho thấy: mẫu của các đới IB, IIA đá cát
bột kết, đá cát kết, đá vôi tại khu vực tuyến đập, tuyến hầm dẫn nước và khu
vực nhà máy đều có (d bh <50Mpa) thuộc loại đá bền vững trung bình, chỉ có
một số mẫu có (dbh>50Mpa) có độ bền vững cao.

4.2. Phân cấp đất đá cho thi công
Trên cơ sở thống kê kết quả thí nghiệm mẫu thí nghiệm cơ lý đá của các
đới địa chất công trình, ứng với từng khu vực và tham khảo kết quả thực tế thi
công các công trình khác, kiến nghị bảng phân cấp đất đá cho các hạng mục
công trình thuỷ điện Bảo Lâm 3 theo bảng sau:
Bảng 3. Bảng phân cấp đất đá thi công
Loại đất
đá

Đá cát bột
kết, đá cát
kết

Đá vôi

Đới địa
chất công
trình
apQ
edQ+IA1
IA2
IB

Đất
cấp 1
(%)

Đất
cấp 2
(%)

60

Đất
cấp 3
(%)
70
40
40

Đất
cấp 4
(%)
20

60

40
40

Đá
cấp 3
(%)

80

20

70

20

90
80

10
20

Đá
cấp 2
(%)

Đá
cấp 1
(%)

60

IIA
edQ+IA1
IA2
IB
IIA

Đá
cấp 4
(%)
10

10

60

Ghi chú: Đây là bảng phân cấp cho toàn bộ khu vực công trình của các
thành tạo đất đá tương tự nhau. Trong giai đoạn sau cần phải tiến hành lấy bổ
sung mẫu đất, mẫu đá để tăng cường độ chính xác của bảng phân cấp đất đá trên
4.3. Đặc trưng của khối đá và kiến nghị chỉ tiêu tính toán của khối đá
Việc kiến nghị các chỉ tiêu tính toán khối đá dựa trên các cơ sở sau:
4.3.1. Xác định các đặc trưng cơ học khối đá theo tiêu chuẩn Việt Nam
- Chỉ tiêu cơ học của khối đá lấy theo Tiêu chẩn TCVN 4253-86 dựa trên
các thông số đầu vào là độ bền nén mẫu đá (d bh), mức độ liền khối, độ nứt
nẻ, phong hoá của đất đá. Các thông số được xác định bằng cách tra bảng
(Bảng 3 trong TCVN 4253-86) bao gồm các chỉ tiêu kháng cắt: góc ma sát
tg(ϕ)/hoặc(ϕ ), lực dính (c) của khối đá và của khe nứt lấp nhét sét, cát.
- Hệ số Poison được lấy theo kinh nghiệm có tham khảo các giá trị của các
công trình khác có điều kiện địa chất tương tự…
- Cường độ kháng nén của khối đá được xác định dựa theo XNiP II-94-80
theo công thức Rc=R.Kc, trong đó:
+ R:
Giá trị trung bình cường độ kháng nén 1 trục của mẫu đá
Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng năng lượng Việt Nam

25