Nghiên cứu đặc điểm địa chất – địa kỹ thuật các trầm tích holocen khu vực quận hải an – hải phòng phục vụ phát triển cơ sở hạ tầng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*******

Nguyễn Thị Dung

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – ĐỊA KỸ THUẬT
CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC
QUẬN HẢI AN - HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN
CƠ SỞ HẠ TẦNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
*******

Nguyễn Thị Dung

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – ĐỊA KỸ THUẬT
CÁC THÀNH TẠO TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC
QUẬN HẢI AN - HẢI PHÒNG PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN
CƠ SỞ HẠ TẦNG
Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Đỗ Minh Đức

Hà Nội, 2015

2


LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành trong sự cố gắng của bản thân học viên, được sự
hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS.TS Đỗ Minh Đức – Khoa Địa chất, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Nhân dịp này, học viên xin bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn.
Trong quá trình nghiên cứu, học viên luôn nhận được sự hỗ trợ về cơ sở tài
liệu, số liệu của các đơn vị: công ty cổ phần kỹ thuật nền móng và công trình ngầm
FECON, Xí nghiệp Địa kỹ thuật – công ty cổ phần tư vấn thiết kế công trình xây
dựng Hải Phòng. Đặc biệt là sự quan tâm và giúp đỡ của lãnh đạo công ty cổ phần
tư vấn Địa kỹ thuật ALPHA về trang thiết bị thí nghiệm hiện đại nơi học viên đã
từng công tác. Qua đây học viên cũng xin chân thành cảm ơn những sự hỗ trợ quý
báu đó.
Học viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các giảng viên, cán bộ khoa Địa
chất, cũng như các cán bộ của Phòng Sau Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên đã tận tâm giảng dạy, giúp đỡ và tạo điều trong suốt quá trình học tập của học
viên.
Học viên cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, đồng nghiệp và
người thân đã hết lòng động viên, giúp đỡ về các vấn đề học thuật, đóng góp những
ý kiến thiết thực, cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi và hỗ trợ trong cuộc sống và
công việc trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Học viên

Nguyễn Thị Dung

1


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU

7

Chương 1

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI QUẬN HẢI AN

9

1.1

Điề u kiê ̣n tự nhiên quâ ̣n Hải An

9

1.1.1

Vi ̣trí địa lý

9

1.1.2

Điạ hình, điạ ma ̣o

10

1.1.3

Khí hâu, thủy văn

10

Điề u kiê ̣n kinh tế – xã hô ̣i quâ ̣n Hải An

10

1.2.1

Kinh tế

10

1.2.2

Văn hóa – xã hô ̣i

11

Chương 2

LICH

̣ SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

15

2.1

Tổng quan lich
̣ sử nghiên cứu trầ m tích Holocen khu vực quâ ̣n Hải

15

1.2

An
Phương pháp nghiên cứu

18

2.2.1

Phương pháp nghiên cứu điạ chấ t – điạ ma ̣o

18

2.2.2

Phương pháp nghiên cứu địa kỹ thuật

21

2.2

Chương 3

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH HOLOCEN KHU VỰC
QUẬN HẢI AN

27

3.1

Đă ̣t vấ n đề

27

3.2

Đă ̣c điể m kiến tạo, địa động lực

27

3.3

Đặc điểm địa chất thủy văn

34

3.3.1

Tầng chứa nước Holocen trên qh2

34

3.3.2

Tầng chứa nước Holocen dưới qh1

34

3.2.1

Trầ m tích nguồ n gốc biể n

34

Đặc điểm địa chất trầm tích Holocen

35

3.4.1

Trầ m tích nguồ n gố c biể n

38

3.4.2

Trầ m tích nguồn gố c sông – biể n

40

3.4.3

Trầ m tích nguồ n gốc sông – biển – đầm lầy

41

3.4

2


Chương 4

CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA KỸ THUẬT TRONG PHÁT TRIỂN CƠ SỞ

45

HẠ TẦNG QUẬN HẢI AN
Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t của trầ m tić h

45

4.1.1

Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t trầ m tích hê ̣ tầ ng Thái Biǹ h

46

4.1.2

Đă ̣c điể m điạ kỹ thuâ ̣t trầm tić h hê ̣ tầng Hải Hưng

51

Các vấn đề về phát triể n hạ tầ ng quâ ̣n hải An trong mố i liên quan với

53

4.1

4.2

trầ m tích Holocen
4.2.1

Hiê ̣n tra ̣ng phát triể n cơ sở ha ̣ tầ ng quâ ̣n Hải An

53

4.2.2

Các vấ n đề phát triể n cơ sở ha ̣ tầ ng quận Hải An

57

KẾT LUẬN

66

3


DANH MỤC HÌNH
Nội dung

Hình
Hình 1.1

Sơ đồ khu vực nghiên cứu

Hình 2.1

Đường cong tích lũy độ hạt

20

Hình 2.2

Sơ đồ tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

23

Hình 2.3

Sơ đồ tính lún theo phương pháp tính lún nhanh

25

Hình 3.1

Hình 3.2

Sơ đồ kiến tạo thành phố Hải Phòng
Sơ đồ các kiến trúc kiến tạo Hải Phòng

28
30

Hình 3.3

Mô hình cơ chế thành tạo bồn trầm tích Đệ tứ Hải Phòng

31

Hình 3.4

Sơ đồ một số yếu tố địa động lực hiện đại ở Hải Phòng

33

Hình 3.5

Sơ đồ địa chất và khoáng sản thành phố Hải Phòng

36

Hình 3.6

Sơ đồ vị trí các tuyến mặt cắt trong khu vực nghiên cứu

37

Hình 4.1

Sơ đồ quy hoạch phân khu quận Hải An đến năm 2025

53

Hình 4.2

Mă ̣t cắt địa chất công trình tại Đình Vũ

59

Hình 4.3

Kế t quả phân tích ổ n đinh
̣ đất đắ p trên nề n đấ t yế u

63

4

Trang
9


DANH MỤC ẢNH
Ảnh

Nội dung

Trang

Ảnh 3.1

Trầm tích sét xám xanh, xám ghi

39

Ảnh 3.2

Trầm tích sét xám vàng, xám nâu loang lổ

40

Ảnh 3.3

Trầm tić h Holocen nguồ n gố c amb ta ̣i Đin
̀ h Vũ

43

Ảnh 3.4

Trầm tích Holocen khu vực bị ảnh hưởng của triều

43

Ảnh 3.5

Hê ̣ sinh thái rừng ngâ ̣p mă ̣n ta ̣i baĩ triề u Đình Vũ

44

Ảnh 4.1

Hiê ̣n trạng mă ̣t đường QL5 bị hằn lún trên đường Nguyễn

55

Bin̉ h Khiêm
Ảnh 4.2

Hiê ̣n trạng mă ̣t đường QL5 bi hằn
lún trên đường ra cảng Đình
̣

55

Vũ
Ảnh 4.3

Nhà bị nghiêng trên đường Lê Hồng Phong

56

Ảnh 4.4

Hai ngôi nhà chống nghiêng bằng những thanh sắt lớn trên

57

đường Lê Hồng Phong
Ảnh 4.5

Xử lý nền đất yếu bằ ng bấ c thấ m ta ̣i Đình Vũ

5

64


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng biểu

Nội dung

Bảng 4.1

45

Bảng 4.5

Tương quan kiểu trầm tích – địa kỹ thuật của trầm tích
Holocen
Tính chất cơ lý các trầm tích nguồn gốc sông biển hệ tầng
Thái Bình
Tính chất cơ lý các trầm tích nguồn gốc sông - biển – đầm
lầy hệ tầng Thái Bình

Tính chất cơ lý các trầm tích nguồn gốc biển hệ tầng Hải
Hưng
Đă ̣c điể m trầ m tić h Holocen khu vực bán đảo Đình Vũ

Bảng 4.6

Bảng tiń h lún cho công triǹ h nhà ở 3 tầ ng

60

Bảng 4.7

Bảng tiń h lún cho công triǹ h nhà ở 3 tầ ng (tiế p)

61

Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng 4.4

6

Trang

48
50
52
58

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Quận Hải An thuộc một phần của đồng bằng châu thổ sông Hồng, là một
trong 4 quận trung tâm và là quận nằm ven biển của thành phố Hải Phòng. Quận
Hải An có tuổi tương đối trẻ (được thành lập từ 2002) so với lịch sử phát triển của
thành phố Hải Phòng nhưng quận lại có lợi thế về vị trí địa lý, hệ tầng giao thông
thuận lợi cả về đường bộ, đường thủy và đường hàng không đã mang lại cho quận
rất nhiều ưu thế để phát triển mạnh về kinh tế. Trong định hướng quy hoạch và xây
dựng của quận ngay từ khi thành lập đó là phát triển quận theo hướng hiện đại phù
hợp với xu hướng phát triển tất yếu của một đô thị hiện đại. Trong những năm qua
việc xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng đã và đang diễn ra nhằm thực hiện mục
tiêu trở thành một đô thị hiện đại trong tương lai. Tất cả các công trình được xây
dựng đều tác động trực tiếp lên tầng trầm tích Holocen một trầm tích được thành tạo
trẻ nhất trong Đệ tứ. Do đó việc nghiên cứu một cách có hệ thống và chi tiết các đặc
điểm địa chất, điạ kỹ thuâ ̣t của trầm tích Holocen phục vụ cho việc xây dựng cơ sở
hạ tầng để bảo vệ chúng được ổn định với thời gian là việc làm rất quan trọng và
cần thiết. Nhưng từ trước cho đến nay trong khu vực này các nghiên cứu về trầm
tích Holocen phục vụ việc phát triển cơ sở hạ tầng còn rất hạn chế do đó việc lựa
chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm Địa chất - Địa kỹ thuật các trầm tích Holocen
khu vực quận Hải An, Hải Phòng phục vụ phát triển cơ sở hạ tầng” là việc rất cần
thiết cho khu vực quận Hải An, Hải Phòng trong giai đoạn hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài đặt ra nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất – địa kỹ thuật của các trầm
tích Holocen khu vực quận Hải An, Hải Phòng nhằm phục vụ phát triển bề n vững
cơ sở hạ tầng.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu xác định các trầm tích Holocen có mặt trong khu vực quận Hải
An.

7


- Nghiên cứu đặc điểm các trầm tích Holocen tại khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu các tính chất Địa kỹ thuật của trầm tích Holocen và mối liên
quan đến vấn đề phát triển cơ sở hạ tầng.
4. Cơ sở tài liệu
Học viên đã thu thập một số lượng tài liệu phong phú liên quan tới vùng
nghiên cứu với các đề tài, giáo trình, bài báo của nhiều tác giả liên quan. Cùng
với việc tham khảo các tài liệu, học viên đã khảo sát thực địa, thu thập mẫu thực
tế, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm, đồng thời xử lý số liệu mẫu thí nghiệm
xác định các tính chất cơ lý của 361 mẫu nguyên trạng trong 31 hố khoan sâu của 6
công trình thuộc khu vực nghiên cứu.
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm 4 chương:
Chương 1: Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội quận Hải An
Chương 2: Lịch sử và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Đặc điểm địa chất trầm tích Holocen khu vực quận Hải An
Chương 4: Các vấn đề Địa kỹ thuật trong phát triển cơ sở hạ tầng quận Hải
An

8


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt
1. Nguyễn Văn Cư (2006), Bãi bồi ven biển cửa sông Bắc Bộ Việt Nam, Viện khoa
học và công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
2. Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Chu Hồi, Trần Đình Lân (1996), “Đặc điểm trầm tích và
cấu trúc bãi triều vùng Hải Phòng – Quảng Yên”, Tài nguyên và môi trường biển, II,

tr. 71 – 75.
3. Nguyễn Địch Dỹ, Trần Đức Thạnh và nnk (2010), “Hiện trạng chất lượng trầm tích
tầng mặt vùng ven bờ Hải Phòng”, Tạp chí khoa học và công nghệ biển, 3(T10), tr. 33
– 52.
4. Nguyễn Địch Dỹ, Mai Thanh Tân (2003), “Biến động đường bờ khu vực ven biển
Hải Phòng”, Tạp chí các khoa học về trái đất, 25/3, tr. 240 – 247.
5. Nguyễn Đức Đại (1996), Điều tra địa chất đô thị thành phố Hải Phòng, lưu trữ
trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
6. Tiêu chuẩn quốc gia (2011), TCVN 8868 – 2011, thí nghiệm xác định sức kháng
cắt không cố kết, không thoát nước và cố kết – thoát nước của đất dính trên thiết bị
nén ba trục, tài liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội.
7. Tiêu chuẩn quốc gia (2005), TCVN 4054 : 2005, Đường ô tô – yêu cầ u thiế t kế , tài
liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội
8. Nguyễn Thị Yên Giang, Đỗ Thị Tính, Trương Xuân Luận, Phan Thiện (2006),
“Một số kết quả nghiên cứu, ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lí và viến
thám trong nghiên cứu đánh giá những biến động môi trường địa chất hiện đại tại khu
vực cửa Ba Lạt (Nam Định) và cửa Bạch Đằng (TP. Hải Phòng)”, Tạp chí Địa Chất,
293, tr. 55 – 63.
9. Trần Minh Huyền, Nguyễn Đình Hòe (1996), “Các tai biến địa chất tiềm ẩn ở vùng
đất ven biển Hải Phòng”, Tạp chí địa chất, 233, tr. 29 – 34.
10. Hoàng Ngọc Kỷ (1999), Bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tờ Hải Phòng (F
– 48 – XXIX) tỉ lệ 1: 200.000, Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.

68


11. Vũ Quang Lân (1995), “Phương pháp xử lý các kết quả phân tích độ hạt và khoáng
vật trầm tích Đệ tứ”, Tập san bản đồ Địa chất, tr. 50 -57.
12. Doãn Đình Lâm (2002), Lịch sử tiến hóa trầm tích Holocene châu thổ sông Hồng,
dự thảo luận án tiến sĩ Địa chất, trường đại học khoa học tự nhiên – ĐHQGHN, Hà

Nội.
13. Bùi Thị Loan, “Phương pháp tính lún nhanh của nền đất yếu dưới tác dụng của tải
trọng nền đường đắp” Báo cáo khoa học trường Đại học Giao thông Vận tải.
14. V.Đ.Lôtađze (1978), Địa chất công trình thạch luận công trình, nhà xuất bản Đại
học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
15. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Thí nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong
phân tích nền móng, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
16. Trần Nghi (chủ biên) (2005), Địa chất biển, nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà
Nội.
17. Trần Nghi (2010), Trầm tích luận trong địa chất biển và dầu khí, nhà xuất bản Đại
học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
18. Trần Nghi (2003), Trầm tích học, nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
19. Trần Nghi, Ngô Quang Toàn (1991), “Đặc điểm các chu kỳ trầm tích và lịch sử
tiến hóa địa chất đệ tứ đồng bằng sông Hồng”, Tạp chí địa chất, 206 – 207 (9-12), tr.
65 – 77.
20. Phan Hồng Quân (2006), Cơ học đất, nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội
21. Trần Đức Thạnh (1999), “Địa tầng Holocene và cấu trúc bãi triều ven bờ Hải
Phòng”, Tạp chí các khoa học về trái đất, 21 (3), tr. 197 – 206.
22. Trần Đức Thạnh (1996), “Nhận xét bước đầu về khả năng ảnh hưởng của sự dâng
cao mực nước biển đến môi trường ven bờ Hải Phòng”, CTNC Địa chất và Địa lý
biển, 2, tr. 321 – 327.
23. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Đinh Văn Huy và nnk (1996), “ Một số kết quả
ứng dụng tư liệu viễn thám trong nghiên cứu dải ven bờ ở phân viện Hải dương học tại
Hải Phòng”, Tài nguyên và môi trường biển, III, tr. 93 – 103.

69


24. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Đinh Văn Huy (1996), “Sự phát triển đường bờ
ở khu vực Hải Phòng – Quảng Yên trong Holocene qua nghiên cứu các hệ đê cát cổ”,

tài nguyên và môi trường biển, II, tr. 61 – 65.
25. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi (1996), “Những vấn đề về môi trường liên quan
đến các hoạt động kinh tế vùng ven biển Hải Phòng – Quảng Ninh”, Tài nguyên và
môi trường biển, III, tr. 154 – 163.
26. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Chu Hồi, Nguyễn Đình Hòe, Nguyễn Cẩn (1996), “Hoạt
động đứt gãy vùng Hải Phòng – Quảng Yên”, Tài nguyên và môi trường biển, II, 54 –
60.
27. Vũ Thị Thu Thủy (2013), Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu tai
biến xói lở, bồi tụ đới ven biển Hải Phòng, luận văn thạc sĩ Địa chất học, trường đại
học khoa học tự nhiên – ĐHQGHN.
28. Ngô Quang Toàn (1993), Địa chất và khoáng sản tỷ lệ 1: 50000 thành phố Hải
Phòng, lưu trữ trung tâm thông tin lưu trữ Địa chất, Hà Nội.
29. Trần Văn Trị, Vũ Khúc (đồng chủ biên) và nnk (2009), Địa chất và tài nguyên Việt
Nam, nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội
30. UBND quận Hải An (2015), Báo cáo tóm tắt kế hoạch sử dụng đất năm 2015 quận
Hải An – thành phố Hải Phòng, , Hải Phòng.
31. Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư Địa kỹ thuật, nhà xuất bản xây
dựng, Hà Nội.
Tiếng anh
32. ASTM D 2166, Standard test method for unconfined compressive strength of
cohesive soil, tài liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội.
33. ASTM D 2435, Standard test method for

one – dimentional consolidation

properties of soils using incremental loading, tài liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn
Địa kỹ thuật Alpha, Hà Nội.
34. ASTM D 2850, Standard test method for Unconsolidated-Undrained Triaxial
Compression Test on Cohesive Soils, tài liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn ĐKT
Alpha, Hà Nội.

70


35. ASTM D 4767, Standard test method for consolidated undrained triaxial
compression test for cohesive, tài liệu lưu trữ tại công ty cổ phần tư vấn Địa kỹ thuật
Alpha, Hà Nội.
36. Doãn Đình Lâm & W.E.Boyd (2000), “Holocene coastal stratigraphy and a model
for the sedimentary development of the Hải Phòng area in the red river delta, north
Việt Nam”, Tạp chí Địa chất, 15 – 16, tr. 18 - 28.

71