Xác định mức độ ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún công trình nhà thấp tầng khu đô thị pháp vân – tứ hiệp, quận hoàng mai, thành phố hà nội

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG MỰC NƯỚC NGẦM
ĐẾN ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH NHÀ THẤP TẦNG KHU
ĐÔ THỊ PHÁP VÂN – TỨ HIỆP, QUẬN HOÀNG MAI,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
.

QUẢNG VĂN TRUNG

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG MỰC NƯỚC NGẦM
ĐẾN ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH NHÀ THẤP TẦNG KHU
ĐÔ THỊ PHÁP VÂN – TỨ HIỆP, QUẬN HOÀNG MAI,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

QUẢNG VĂN TRUNG
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

MÃ SỐ: 60520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. ĐINH XUÂN VINH

HÀ NỘI, NĂM 2017


i

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đinh Xuân Vinh

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Vy Quốc Hải

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Bùi Thị Hồng Thắm

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 29 tháng 09 năm 2017


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là
hoàn toàn trung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ
và pháp luật Việt Nam.

Hà Nội, tháng 09 năm 2017
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Quảng Văn Trung


iii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học Khoa Trắc
địa - Bản đồ, chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, khóa 1 tại Trường Đại
học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Để thực hiện luận văn này ngoài sự nỗ lực của bản thân, em xin được
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Xuân Vinh, người đã trực tiếp hướng
dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện luận
văn này.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Trắc địa
và Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội về sự giúp đỡ
tận tình, chu đáo trong suốt quá trình tác giả học tập và nghiên cứu tại Khoa.
Trong quá trình làm luận văn, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
gia đình và các đồng nghiệp, những người đó luôn bên tôi, khuyến khích,
động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi thực hiện luận văn một cách tốt
nhất. Tác giả xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.


iv

MỤC LỤC
Lời cam đoan ........................................................................................................................................ ii
Lời cảm ơn............................................................................................................................................ iii
Mục lục .................................................................................................................................................. iv
Danh mục các bảng biểu .................................................................................................................. vi

Danh mục các hình vẽ, đồ thị ......................................................................................................... vii
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ......................................................................................... viii
Tóm tắt luận văn .................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỘ LÚN
CÔNG TRÌNH ...................................................................................................................................... 3

1.1. TỔNG QUAN VỀ QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH ....................................3
1.1.1. Định nghĩa chuyển dịch và biến dạng ............................................................... 3
1.1.2. Phân loại chuyển dịch công trình ...................................................................... 3
1.1.3. Nguyên nhân gây ra chuyển dịch, biến dạng công trình ................................... 3
1.1.4. Mục đích và nhiệm vụ quan trắc biến dạng công trình ..................................... 4
1.1.5. Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình ................................. 5
1.2. TỔNG QUAN ẢNH HƯỞNG MỰC NƯỚC NGẦM ĐẾN ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH ..... 6

1.2.1. Nguyên nhân ảnh hưởng tới độ lún công trình ................................................. 6
1.2.2. Một số giải pháp cơ bản .................................................................................... 7
1.2.3. Phương án quan trắc chuyển dịch, biến dạng ................................................... 8
1.2.4. Tổng quan ảnh hưởng của mực nước ngầm đến độ lún công trình .................. 9
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỐNG KÊ VÀ MÔ HÌNH HỒI QUY . 16

2.1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỐNG KÊ VÀ BÀI TOÁN HỒI QUY .................. 16
2.1.1. Xử lý số liệu quan trắc biến dạng.................................................................... 16
2.1.2. Phương pháp phân tích thống kê ..................................................................... 18
2.1.3. Bài toán hồi quy .............................................................................................. 18
2.2. MÔ HÌNH TUYẾN TÍNH ĐA BIẾN VÀ CÁCH GIẢI.................................................. 20
2.3. PHƯƠNG PHÁP HỒI QUY TỪNG BƯỚC .................................................................... 29


v

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG THỰC NGHIỆM TẠI KHU VỰC PHÁP VÂN - TỨ HIỆP,
HÀ NỘI................................................................................................................................................. 32

3.1. MÔ TẢ KHU VỰC THỰC NGHIỆM............................................................................... 32
3.2. QUAN TRẮC LÚN VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU...................................................................... 33
3.2.1. Các công trình đo lún công trình tại khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp, Hà Nội......... 33
3.2.2. Số liệu mực nước ngầm khu vực Hà Nội ........................................................ 39
3.3. ÁP DỤNG MÔ HÌNH HỒI QUY TUYẾN TÍNH ĐỂ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO
BIẾN DẠNG ................................................................................................................................. 43
3.4. THAM LUẬN........................................................................................................................ 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................................... 56
1. KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 56
2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................................................. 57
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 58
PHỤ LỤC


vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2005 tầng Qp, m ........40
Bảng 3.2. Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2006 tầng Qp, m ........41
Bảng 3.3. Tổng hợp mực nước ngầm trong hai năm 2005, 2006. ............................44
Bảng 3.4. Tổng hợp độ lún trung bình toàn khu Pháp Vân – Tứ Hiệp .....................46
Bảng 3.5. Số liệu độ lún và giá trị hồi quy ……………………………………….. 48


vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ tầng đẳng áp tại tầng chứa nước Pleistocen (Hà Nội) ....................13

Hình 2.1. Tổng bình phương độ lệch tổng thể si  yi  y , tổng bình phương số hiệu
chỉnh qi  yi  yˆ và tổng bình phương hồi quy ui  yˆ  y của một điểm Pi. ........27
Hình 3.1. Vị trí khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp – Hà nội ........................................33
Hình 3.2. Mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún Biệt thự II.6.1 (khu 1) ........................35
Hình 3.3. Mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún Biệt thự II.6.1 (khu 2) ........................36
Hình 3.4. Mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún Biệt thự II.6.1 (khu 3) ........................37
Hình 3.5. Mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún Biệt thự III.11.3 .................................38
Hình 3.6. Mặt bằng bố trí mốc quan trắc lún Biệt thự II.8.2 ....................................39
Hình.3.7. Đồ thị dao động mực nước lỗ khoan quan trắc P.41a tầng chứa nước Qp
vùng Hà Nội ..............................................................................................................40
Hình 3.8. Đồ thị dao động mực nước lỗ khoan quan trắc P.41a tầng Qp .................41
Hình 3.9. Sơ đồ trạm quan trắc mực nước tẩng Qp khu vực Bắc bộ ........................42
Hình 3.10. Sơ đồ trạm quan trắc mực nước ngầm tại Hà Nội ..................................43
Hình 3.11. Biểu đồ mực nước ngầm qua thời gian 22 tháng (2005-2006). ..............45
Hình 3.12. Biểu đồ đo lún công trình qua 22 tháng (2005-2006). ............................46
Hình 3.13. Kết quả sử dụng mô hình hồi quy để phân tích và dự báo biến dạng .....47
Hình 3.14. Giá trị độ lún Hồi quy theo nước ngầm. .................................................51
Hình 3.15. Mô hình hồi quy với giả thiết độ cao công trình ban đầu 5,000 m .........51
Hinh 3.16. Giá trị độ lún công trình với khoảng tin cậy 95%. ..................................53


viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
TCXDVN
TCCP

Giải thích
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

Tiêu chuẩn cho phép

Hcp

Mực nước hạ thấp cho phép

TDS

Tổng độ khoáng hóa

BTNMT

Bộ Tài nguyên & Môi trường

Qp

Tầng chứa nước Pleistocen

Qh
Msl

Tầng chứa nước Holocen
Maen sea level – Mực nước biển trung bình

TB

Trung bình

ĐKKD
KHCN & KTXD

QĐ
BĐKH & NBD

Đăng kí kinh doanh
Viện Khoa học công nghệ & Kinh tế xây dựng
Quyết định
Biến đổi khí hậu & Nước biển dâng

LĐ ĐCTV - ĐCCT Liên đoàn Địa chất thủy văn – Địa chất công trình
GPS

Global Positioning System - Hệ thống định vị toàn cầu

ĐTM

Đô thị mới


ix

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ tên học viên: Quảng Văn Trung.
Lớp: CH1TĐ

Khóa: 1.

Cán bộ hướng dẫn: TS. Đinh Xuân Vinh.
Tên đề tài: Xác định mức độ ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún công
trình nhà thấp tầng khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành
phố Hà Nội.

1. Mở đầu
Trong xã hội hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế ở
Việt Nam và các nước trên thế giới đòi hỏi cơ sở hạ tầng cũng dần hoàn
thiện. Đây là điều kiện cho sự phát triển của các ngành xây dựng, dân
dụng, công nghiệp, nhà máy, giao thông, thủy lợi, hầm…, nói chung đều có
thể bị chuyển dịch biến dạng theo thời gian.
Lún công trình là một dạng tai biến thiên nhiên xảy ra tương đối phổ
biến ở các khu đô thị, thành phố trong cả nước. Nếu nền đất bị lún do bất kỳ
nguyên nhân nào hoặc nền đất yếu cũng đều gây hiện tượng lún công trình.
Vậy cần kiểm tra các nguyên nhân gây lún nền đất, trong đó có nguyên nhân
khai thác nước ngầm.
Từ lâu, các nhà khoa học đã chỉ ra nguyên nhân khai thác nước ngầm
ảnh hưởng tới độ lún công trình. Để đánh giá được độ ổn định của công
trình trên mặt đất theo thời gian thì việc tiến hành xác định mực nước ngầm
dưới đất với các điểm quan trắc lún là cần thiết. Luận văn trình bày các vấn
đề về chuyển dịch biến dạng công trình, sử dụng phương pháp phân tích
thống kê và áp dụng mô hình hồi quy để đánh giá mối tương quan giữa sự
biến đổi mực nước ngầm đến độ lún của các điểm quan trắc công trình nhà
thấp tầng khu vực Pháp Vân - Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành phố Hà
Nội. Đồng thời, luận văn cũng đề xuất biện pháp khắc phục và đưa ra một


x

số giải pháp kỹ thuật cùng các ý kiến, kiến nghị điều chỉnh phù hợp hơn
cho các công trình sau này.
Mục tiêu của luận văn:
- Nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích thống kê, đặc biệt là
phương pháp phân tích hồi quy trong trắc địa, để phân tích mối tương quan,
tìm hiểu nguyên nhân của việc khai thác nước dưới đất làm mực nước dưới

đất hạ thấp, hiện tượng này gây sụt lún mặt đất, biến dạng và hư hỏng các
công trình xây dựng.
- Xác định mức độ ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún các điểm
quan trắc công trình nhà thấp tầng khu vực Pháp Vân - Tứ Hiệp, quận Hoàng
Mai, thành phố Hà Nội.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
2.1. Tổng quan ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún công trình
Có nhiều nguyên nhân gây lún, trong số nguyên nhân đó là:
- Do mực nước ngầm bị thay đổi.
- Đất nền cũng có thể trở nên khô ráo do cây lớn với hệ thống rễ chằng
chịt gần kết cấu kiến trúc hấp thụ nhiều nước từ bên dưới đất nền, cũng như
sự thay đổi cao độ của mực nước ngầm.
- Rò rỉ từ ống nước, mương và cống.
- Một trong những nguyên nhân gây lún thông thường nhất là nền móng
bị xói lỡ do sự rò rỉ từ ống nước ngầm.
- Dòng nước chảy ngầm trong khu vực thậm chí không kề cận với kết
cấu kiến trúc cũng gây ảnh hưởng bởi tác động thẩm thấu bão hoà đến nền
móng, làm giảm cơ tính của vật liệu, mất đi khả năng phân bố đẳng lực cho
khối tải trọng bên trên, dẫn đến lún.
- Lún công trình hầu như không bị ảnh hưởng bởi lượng mưa trên mặt
đất. Thêm nữa, độ lún công trình chịu ảnh hưởng bởi nhiều nguyên nhân, chứ


xi

không riêng mực nước ngầm, do vậy mức độ lún công trình là tổng hợp của
nhiều nguyên nhân gây lún, nên lượng nước ngầm chỉ ảnh hưởng 1 phần tới lún
công trình.
2.2. Phương pháp phân tích thống kê
Dùng phương pháp phân tích thống kê toán học tính toán các quy luật và

đặc trưng biến đổi của các đại lượng vật lý quan trắc được, phân tích tính chu
kỳ, tính tương quan và xu thế phát triển của các đại lượng vật lý được quan
trắc. Phương pháp phân tích thống kê có hai dạng:
- Dạng thứ nhất là mô hình dựa trên quan hệ hàm số giữa những biến độc
lập và biến phụ thuộc.
- Dạng thứ hai là áp dụng quy tắc thống kê những biến phụ thuộc, sử
dụng mô hình thống kê tuyến tính bản thân chúng, chứ không phải bởi những
biến môi trường khác.
2.3. Bài toán hồi quy
Phân tích hồi quy là một phương pháp thống kê toán học dùng để xử lý
quan hệ tương quan giữa các biến. Cụ thể, luận văn sử dụng mô hình hồi quy
để đánh giá mối tương quan giữa mực nước ngầm đến độ lún công trình nhà
thấp tầng khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội.
3. Ứng dụng thực nghiệm tại khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận
Hoàng Mai, thành phố Hà Nội
3.1. Phạm vi nghiên cứu
Vị trí của khu vực nghiên cứu là công trình nhà thấp tầng khu đô thị mới
Pháp Vân – Tứ Hiệp nằm ở cửa ngõ phía Nam Thủ đô Hà Nội, kề cận giữa
đường quốc lộ 1A và 1B, phía Bắc có đường vành đai 3 chạy qua, phía Đông
giáp công viên Yên Sở.
3.2. Dữ liệu sử dụng cho nghiên cứu
Dữ liệu mực nước ngầm


xii

Luận văn tổng hợp kết quả mực nước ngầm trong hai năm 2005 và 2006,
tương ứng thời gian quan trắc lún tại khu ĐTM Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận
Hoàng Mai, thành phố Hà Nội ở (bảng 1).
Bảng 1. Tổng hợp mực nước ngầm trong hai năm 2005, 2006.

Năm 2005
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Mực nước tuyệt đối 0.16 0.23 0.27 0.24 0.11 0.29 0.64 0.93 1.00 0.74 0.52 0.27
Mực nước tổng hợp -34.59 -34.60 -34.62 -34.63 -34.63 -34.65 -34.68 -34.73 -34.78 -34.81 -34.84 -34.85
Năm 2006

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Mực nước tuyệt đối 0.19 0.19 0.15 0.04 0.05 0.19 0.54 0.89 0.61 0.34

11

12

---

---

Mực nước tổng hợp -34.86 -34.87 -34.88 -34.88 -34.88 -34.89 -34.92 -34.96 -34.99 -35.01

Dữ liệu độ lún của công trình
Luận văn đã tổng hợp số liệu quan trắc lún các công trình thấp tầng tại
Pháp Vân theo tháng. Sau đó, lấy trung bình và được thống kê trong (bảng 2).
Bảng 2. Tổng hợp độ lún trung bình toàn khu Pháp Vân – Tứ Hiệp
Năm 2005
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Độ lún tháng 0.00 -4.40 -2.03 -2.09 -3.74 -3.60 -2.86 -4.09 -3.96 -1.81 -1.78 -3.25
Tổng hợp lún 0.00 -4.40 -6.43 -8.52 -12.26 -15.86 -18.72 -22.81 -26.77 -28.58 -30.36 -33.61
Năm 2006
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Độ lún tháng -3.34 -2.22 -3.64 -5.29 -2.49 -2.52 -3.31 -3.85 -1.98 -3.67
Tổng hợp lún -36.95 -39.17 -42.81 -48.10 -50.59 -53.11 -56.42 -60.27 -62.25 -65.92

11

12

---

---


xiii
SUMMARY OUTPUT
Regression Statistics
Multiple R
0.976370503
R Square
0.95329936
Adjusted R Square 0.950964328
Standard Error
4.489684813
Observations
22
ANOVA
df
Regression
Residual
Total

Intercept
X

SS
MS
F
Significance F
8229.399956
8229.4 408.2597 8.885E-15
403.1453944 20.15727
8632.54535

1
20
21

Coefficients Standard Error t Stat
P-value Lower 95% Upper 95%
5055.917839 251.8559625 20.07464 1.01E-14 4530.5555 5581.28017
146.2396145 7.237637076 20.20544 8.88E-15 131.14217 161.337061

Hình 3.21 Kết quả sử dụng mô hình hồi quy để phân tích và dự báo biến dạng

3.3. Tính toán mô hình hồi quy
Giá trị độ lún thực tế của công trình được biểu diễn ở (hình 3.2) bằng
chấm hình thoi màu xanh có dạng đường cong, trong khi dự báo của nó hay
còn gọi là đường hồi quy của nó biểu thị hình vuông màu đỏ có dạng
đường thẳng.
Hồi quy theo mực nước ngầm
-35.10

-35.00

-34.90

-34.80

-34.70

-34.60

Độ lún (mm)

y = 146.24x + 5055.9

0.00
-34.50
-10.00
-20.00
-30.00
-40.00

Y
-50.00
-60.00
Mực nước ngầm (m)

-70.00

Hình 3.2. Giá trị độ lún Hồi quy theo nước ngầm.

xiv

Nếu giả thiết độ cao trung bình tại khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp là
5,000 mét, ta có đồ thị như (hình 3.3).
Hồi quy mực nước ngầm
5010
5000

Pre
di…

Độ lún (mm)

4990
4980
4970
4960
4950
4940

-35.2

-35.1

-35
-34.9
Mực nước ngầm (m)

-34.8

4930
-34.7

Hình 3.3. Mô hình hồi quy với giả thiết độ cao công trình ban đầu 5,000 m

4. Kết luận
Để xác định mức độ ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún công trình
nhà thấp tầng khu đô thị Pháp Vân - Tứ Hiệp, Hà Nội, luận văn đã áp dụng
mô hình hồi quy để phân tích và dự báo biến dạng khu vực nghiên cứu. Đây
là một nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và mang tính thực tiễn cao.
Nghiên cứu đã ứng dụng Mô hình Excel của Microsoft Office, kết hợp
với sử dụng, thu thập số liệu quan trắc (mực nước ngầm, đo lún công trình) để
vận dụng mô hình hồi quy vào xác định mức độ ảnh hưởng giữa mực nước
ngầm tới độ lún công trình. Từ đó có thể dưa ra những giải thích khoa học cho
vùng thực nghiệm.
Kết quả đã được chỉ rõ nguyên nhân lún chủ yếu là do mực nước ngầm
bị hạ thấp, như sau:
- Tình trạng lún mặt đất do hạ thấp mực nước ngầm cần phải điều
chỉnh lại hệ thống cung cấp nước ngầm, giảm công suất khai thác của những
nhà máy ở khu vực xảy ra tình trạng lún;


xv

- Cần áp dụng các biện pháp xử lý nền đất yếu;
- Đối với các công trình giao thông, xây dựng dân dụng và công nghiệp,
khi sử dụng giải pháp móng nông cần lưu ý tới độ lún nền đất bị tăng thêm
do hạ thấp mực nước ngầm để từ đó có biện pháp khắc phục.

- Phân tích đặc điểm cấu trúc nền trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất
công trình. Đặc biệt phải xác định chính xác bề dày, mức độ biến đổi bề dày
của đất yếu, cũng như quan hệ của đất yếu với đất đá của tầng chứa nước.
- Tăng cường quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình trên khu
vực khai thác nước ngầm. Đó là giải pháp thường trực đảm bảo an ninh cho
con người và an toàn công trình xây dựng.
5. Kiến nghị
Để luận văn phát huy tính hiệu quả thực tiễn, góp phần vào sự nghiệp
phát triển kinh tế - xã hội đất nước nói chung, khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp,
Hà Nội nói riêng, tác giả luận văn xin kiến nghị cơ quan chức năng một số
vấn đề sau:
- Có giải pháp kỹ thuật, cụ thể là hạn chế khai thác nước ngầm, nhằm ổn
định mực nước ngầm và phát triển bền vững.
- Xử lý phòng chống lún phải kết hợp nhiều giải pháp, nhiều biện pháp
cho từng khu vực.
Từ khóa: Sự ảnh hưởng của mực nước ngầm; Sự lún đất.


xvi

SUMMARY OF DISSERTATION
Student’s fullname: Quang Van Trung.
Class: CH1TĐ

Course: 1.

Counselor: Dr. Dinh Xuan Vinh.
Topic: Deliniating the influence of groundwater to the land subsidence of
bungalow in Phap Van - Tu Hiep urban area, Hoang Mai District, Hanoi City.
1. Introduction

In the current society, along with the strong economic development in
Vietnam and other countries in the world requires infrastructure is gradually
improved. This is a condition for the development of the construction, civil,
industrial, factory, transportation, irrigation, tunnel ..., in general can be
displaced deformation over time.
The land subsidence is a form of natural hazard occurs relatively popular
in the urban areas, cities across the country. If ground subsidence for any
cause or ground weakness also cause subsidence phenomenon works. So
check the causes of ground subsidence, which causes groundwater
exploitation.
For a long time, scientists have pointed out the causes of groundwater
exploitation affect the settlement of the works to assess the stability of the
works on the ground over time, the determination of underground water level
with observation points is necessary. The thesis presents problems about the
distorting constructions by using statistical analysis method and applying the
regression model to assess the affection of changing groundwater on the
observing points of urban constructions in Phap Van - Tu Hiep urban area,
Hoang Mai District, Hanoi City. At the same time, the repairing methods also


xvii

are proposed in this thesis and given a number of technical solutions, opinions,
petitions used for according correction for the construction in the future.
Objectives of the thesis:
- Research and application of statistical analysis methods, especially
regression analysis in geodesy, to analyze correlations and find out the causes
of underground water exploitation to lower ground water level. This
phenomenon causes ground subsidence, deformation and damage to
construction works.

- Determining the level of influence of ground water level to the
subsidence of observation points of low-rise houses in Phap Van - Tu Hiep
urban area, Hoang Mai District, Hanoi City.

2. Overview of research situation
2.1. Overview of the impact of ground water level on the settlement
There are many causes of subsidence, among the causes are:
- For to groundwater changes.
- Soils can also become dry due to the large tree system, which is
surrounded by an intricate root system, which absorbs much water from
underneath the soil, as well as changes in the height of the groundwater level.
- Leaks from pipes, ditches and sewers.
One of the most common causes of subsidence is the erosion of the
foundations due to leakage from groundwater.
- Underground water flowing in the area is not even close to the
architectural structure, which is influenced by saturated effect on the


xviii

foundation, reduces the mechanical properties of the material, load on top,
leading to subsidence.
Subsidence is almost unaffected by rainfall on the ground. In addition,
the settlement is affected by many reasons, not only groundwater level, so the
level of settlement is a combination of causes of subsidence, so the amount of
ground water affects only part of the subsidence Construction.
2.2. Statistical analysis method
Using mathematical statistical analysis methods to compute the laws and
characteristics of transformed physical quantities observed, cyclic analysis,
correlation and development trend of physical quantities. monitoring. There

are two types of statistical analysis:
- The first is a model based on the function relation between independent
variables and dependent variables.
- The second is to apply the statistical rule to the dependent variables,
using the linear statistical model itself, not by other environmental variables.
2.3. Regression problems
Regression analysis is a mathematical statistical method used to handle
correlations between variables. Specifically, the thesis uses a regression
model to evaluate the correlation between groundwater level and the
subsidence of low-rise houses in Phap Van-Tu Hiep urban area, Hoang Mai
district, Hanoi city.
3. Experimental application in Phap Van-Tu Hiep area, Hoang Mai
District, Hanoi City.
3.1. Research scope
The location of the study area is a low-rise building in Phap Van - Tu


xix

Hiep new urban area located at the gateway to the south of Hanoi, adjacent to
national highway 1A and 1B, crossing Yen So Park.
3.2. Data used for the study
Groundwater data
A thesis summarizing the results of groundwater table in 2005 and 2006,
corresponding time monitoring subsidence in Phap Van-Tu Hiep urban area,
Hoang Mai district, Hanoi city in (table 1).
Table 1. Summary of groundwater table in 2005, 2006.
In 2005
Month

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Absolute water level

0.16

0.23

0.27

0.24

0.11

0.29

0.64

0.93

1.00

0.74

0.52

0.27

Comprehensive water level -34.59 -34.60 -34.62 -34.63 -34.63 -34.65 -34.68 -34.73 -34.78 -34.81 -34.84 -34.85
In 2006
Month

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Absolute water level

0.19

0.19

0.15

0.04

0.05

0.19

0.54

0.89

0.61

0.34

---

---

Comprehensive water level -34.86 -34.87 -34.88 -34.88 -34.88 -34.89 -34.92 -34.96 -34.99 -35.01

Data of the settlement
The thesis compiled observation data of low-rise buildings in Phap Van
by month. Then take the average and be statistically in (Table 2).
Table 2. Summary of average settlement of Phap Van - Tu Hiep
In 2005
Month

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Subsidence by month

0.00

-4.40

-2.03

-2.09

-3.74

-3.60

-2.86

-4.09

-3.96

-1.81

-1.78

-3.25

Synthetic

0.00

-4.40

-6.43

-8.52 -12.26 -15.86 -18.72 -22.81 -26.77 -28.58 -30.36 -33.61
In 2006

Month

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Subsidence by month

-3.34

-2.22

-3.64

-5.29

-2.49

-2.52

-3.31

-3.85

-1.98

-3.67

---

---

Synthetic

-36.95

-39.17 -42.81 -48.10 -50.59 -53.11 -56.42 -60.27 -62.25 -65.92


xx
SUMMARY OUTPUT
Regression Statistics
Multiple R
0.976370503
R Square
0.95329936

Adjusted R Square 0.950964328
Standard Error
4.489684813
Observations
22
ANOVA
df
Regression
Residual
Total

1
20
21

SS
MS
F
Significance F
8229.399956
8229.4 408.2597 8.885E-15
403.1453944 20.15727
8632.54535

Coefficients Standard Error t Stat
P-value Lower 95% Upper 95%
5055.917839 251.8559625 20.07464 1.01E-14 4530.5555 5581.28017
146.2396145 7.237637076 20.20544 8.88E-15 131.14217 161.337061

Intercept

X

Figure 3.1. The results of the regression model are used to analyze and
predict the distortion
3.3. Compute the regression model
The actual settlement value of the structure is shown in (Figure 3.2) with
a blue dot shaped curve, while its prediction, also known as its regression line,
indicates a red square straight line.
Regression by groundwater level
-35.10

-35.00

-34.90

-34.80

-34.70

Subsidence (mm)

y = 146.24x + 5055.9

0.00
-34.60
-34.50
-10.00
-20.00
-30.00
-40.00

Y
-50.00
-60.00
Groundwater (m)

-70.00

Figure 3.2. Settlement value of groundwater regression.


xxi

Assuming the average elevation in the Phap Van - Tu Hiep urban area is
5,000 meters, we have the graph (Figure 3.3).
Regression by groundwater level

Subsidence (mm)

5010
5000

Pre
di…

4990
4980
4970
4960
4950

4940

-35.2

-35.1

-35
-34.9
Groundwater (m)

-34.8

4930
-34.7

Figure 3.3. The regression model assumes a height of 5,000 m
4. Conclusion
To determine the level of influence of ground water level to the
subsidence of low-rise houses in Phap Van - Tu Hiep urban area, Ha Noi, the
thesis applied the regression model to analyze and predict the deformation of
the study area. to save. This is a highly scientific and practical study.
The research applied the Microsoft Office Excel model, combined with
the use of, collecting observation data (groundwater table, land subsidence) to
apply the regression model to determine the effect of ink groundwater to the
settlement. From there it is possible to give scientific explanations to the
experimental area.
The results indicate that subsidence is mainly due to lower groundwater
levels, as follows:
- Ground subsidence due to lowering of the groundwater level requires
re-adjusting the groundwater supply system, reducing the capacity of factories

in the subsidence area;


xxii

- Soft soil treatment measures should be applied;
- For traffic works, civil and industrial works, when using shallow nail
solutions, attention should be paid to the ground subsidence caused by the
lowering of the groundwater level so that remedial measures can be taken.
- Analyze the structure of the foundation on the basis of geological
survey documents. Particularly, it is necessary to accurately determine the
thickness, degree of variation of the thickness of weak soil, as well as the
relationship of weak soil to rocky soil of the aquifer.
- Strengthening observation of shifting and deformation of works on
groundwater exploitation areas. It is a permanent solution to ensure the
security of people and the safety of construction.
5. Recommendations
To improve the effectiveness of the thesis, contributing to the cause of
socio-economic development of the country in general, Phap Van - Tu Hiep
urban area, Ha Noi in particular, The function of some of the following issues:
- There are technical solutions, namely the limitation of underground
water exploitation, in order to stabilize underground water level and develop
sustainably.
- Anti-settlement must deal with many solutions, many measures for
each area.

Keywords: The influence of groundwater; the land subsidence .


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong xã hội hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế ở Việt Nam
và các nước trên thế giới đòi hỏi cơ sở hạ tầng cũng dần hoàn thiện. Đây là điều kiện
cho sự phát triển của các ngành xây dựng, dân dụng, công nghiệp, nhà máy, giao
thông, thủy lợi, hầm… nói chung đều có thể bị chuyển dịch biến dạng theo thời gian.
Lún công trình là một dạng tai biến thiên nhiên xảy ra tương đối phổ biến ở
các khu đô thị, thành phố trong cả nước. Nếu nền đất bị lún do bất kỳ nguyên nhân
nào hoặc nền đất yếu cũng đều gây hiện tượng lún công trình. Vậy cần kiểm tra
các nguyên nhân gây lún nền đất, trong đó có nguyên nhân khai thác nước ngầm.
Các nguyên nhân do nhiều các yếu tố tạo ra như do ảnh hưởng của thiên
nhiên, điển hình (sóng thần, chuyển dịch địa động…), do hoạt động của con người
(những vấn đề về kinh tế, văn hóa, xã hội và các hoạt động khác). Trong các nguyên
nhân do con người gây nên có một nguyên nhân rất quan trọng đó là “khai thác
nước ngầm phục vụ sinh hoạt dân cư”.
Từ lâu, các nhà khoa học đã chỉ ra nguyên nhân khai thác nước ngầm ảnh
hưởng tới độ lún công trình. Để đánh giá được độ ổn định của công trình trên mặt
đất theo thời gian thì việc tiến hành xác định mực nước ngầm dưới đất với các điểm
quan trắc lún là cần thiết. Luận văn tập trung vào vấn đề chuyển dịch biến dạng công
trình, sử dụng phương pháp phân tích thống kê và áp dụng mô hình hồi quy để đánh
giá mối tương quan giữa biến đổi mực nước ngầm với lún công trình trên mặt đất,
đề xuất biện pháp khắc phục, đưa ra một số giải pháp kỹ thuật, các ý kiến, kiến nghị
điều chỉnh phù hợp hơn cho các công trình sau này.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định mức độ ảnh hưởng mực nước ngầm đến độ lún các điểm quan trắc
công trình nhà thấp tầng khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành
phố Hà Nội.