Đặc tính địa kỹ thuật và giải pháp gia cố nền đất Trung tâm phân phối hàng hoá cảng container Phù Đổng - Gia Lâm - Hà Nộ

Mở đầu
Trong xu thế hội nhập và toàn cầu hoá nền kinh tế, Đảng và Nhà nớc
ta đang từng bớc hiện đại hoá các cảng, cụm cảng hiện có, đồng thời xây
dựng thêm nhiều cảng mới nhằm nâng cao năng lực vận chuyển hàng hoá
xuất nhập khẩu. Với những u điểm nổi bật của phơng thức vận tải container
và sự phát triển hết sức ấn tợng của kinh tế Việt Nam trong những năm qua
là nguyên nhân chính làm cho hàng hoá container Việt Nam ở gia tăng
mạnh mẽ. Hội đủ những yếu tố thuận lợi về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xÃ
hội, dự án xây dựng Trung tâm phân phối hàng hoá cảng container Phù
Đổng sẽ đợc xây dựng tại xà Cổ Bi - Gia Lâm trên diện tích 120ha. Từ ngày
25/2/2003 đến ngày 31/5/2003 tôi đợc bộ môn Địa kỹ thuật và Địa chất môi
trờng cử tới Công ty T vấn xây dựng Cảng- Đờng Thuỷ thực tập với mục
đích tìm hiểu thực tế, thu thập tài liệu chuyên môn viết khoá luận tốt
nghiệp. Sau khi kết thúc thực tập, tôi đà đợc bộ môn giao viết khoá luận với
đề tài: Đặc tính địa kỹ thuật và giải pháp gia cố nền đất Trung tâm phân
phối hàng hoá cảng container Phù Đổng - Gia Lâm - Hà Nội.
Nội dung khoá luận ngoài phần mở đầu và kết luận bao gồm:
Phần I:
- Chơng 1. Đặc điểm địa lý tự nhiên và kinh tế xà hội nhân văn
- Chơng 2: Đặc điểm cấu trúc địa chất
- Chơng 3: Đặc điểm địa chất thủy văn
- Chơng 4: Các quá trình và hiện tợng địa chất động lực công trình
Phần II:
- Chơng 5: Các phơng pháp nghiên cứu
- Chơng 6: Đặc tính Địa kỹ thuật nền đất khu vực xây dựng công trình
- Chơng 7: Các giải pháp gia cố nền đất phục vụ xây dựng bÃi container.

1


Trong giai đoạn thực tập và viết khoá luận, nhờ sự giúp đỡ của cán bộ,

nhân viên Công ty T vấn xây dựng Cảng - Đờng Thuỷ, sự chỉ bảo tận tình
của các thầy, cô giáo trong khoa Địa Chất cùng các bạn đồng nghiệp, đặc
biệt là sự hớng dẫn nhiệt tình, chu đáo của các thầy Chu Văn Ngợi và Đỗ
Minh Đức. Qua đây, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc, chân thành tới các thầy
Chu Văn Ngợi, Đỗ Minh Đức, các thầy cô trong bộ môn Địa kỹ thuật và
Địa chất môi trờng - khoa Địa chất, trờng ĐHKH tự nhiên - ĐHQG Hà Nội
và các cô chú, anh chị của công ty T vấn Xây dựng Cảng Đờng Thuỷ cùng
bạn bè đồng nghiệp.
Do khả năng và thời gian hạn chế nên khoá luận tốt nghiệp không
tránh khỏi những sai sót, rất mong đợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô
và các bạn.

2


Chơng 1
đặc điểm địa lý tự nhiên-kinh tế nhân văn khu
vực Hà nội

1.1. đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu
Thủ đô Hà Nội có lịch sử hình thành và phát triển lâu đời, là một
thành phố có vị trí và địa thế đẹp trở thành trung tâm văn hoá, chính trị,
kinh tế, khoa học kỹ thuật và đầu mối giao thông quan trọng nhất của cả nớc. Thành phố Hà Nội nằm ở hai bên sông Hồng trên vùng đồng bằng màu
mỡ, ở trung tâm đồng bằng Bắc Bộ giới hạn bởi các toạ độ địa lý
10501630-10600130 kinh độ Đông
200300- 21 03500 vĩ độ Bắc
Hà Nội gốm có 7 quận nội thành và 5 huyện ngoại thành; có ranh
giới giáp các tỉnh

-

Phía Bắc giáp Vĩnh Phúc, Thái Nguyên.

-

Phía Đông - Đông Nam giáp Bắc Ninh- Hng Yên.

-

Phía Tây - Tây Nam giáp Hà Tây.

Vị trí công trình trung tâm phân phối hàng hoá - cảng container Phù
Đổng nằm ở phía Đông Nam thành phố thuộc địa phận xà Cổ Bi- Gia Lâm.

3


1.1.2. Địa hình
Khu vực Hà Nội có địa hình khá bằng phẳng (trừ khu vực Đông Anh,
Sóc Sơn). Địa hình nhìn chung có xu thế hơi nghiêng từ Tây Bắc xuống
Đông Nam. Cao độ địa hình khu vực phía Bắc thành phố thờng từ 7-12m, ở
trung tâm thành phố 5-7m, nơi thấp nhất từ 3-4m. Căn cứ vào vị trí và
nguồn gốc thành tạo địa hình có thể phân chia ra các kiểu địa hình sau:
a. Dạng địa hình trong đê
Dạng địa hình này hình thành trong quá trình tích tụ , chiếm khoảng
90% diện tích và nằm phía trong của đê sông Hồng, sông Đuống, ở đây quá
trình tích tụ không còn đợc tiếp diễn do có các hệ thống đê. Địa hình trong
đê chỉ còn bị tác dụng của nớc mặt do xâm thực nhẹ, địa hình bị san phẳng,
cao độ địa hình thay đổi từ 3- 8,5m.

b. Dạng địa hình ngoài đê
Dạng địa hình này gồm các bÃi bồi phân bố dọc sông Hồng, sông
Đuống, sông Nhuệ. Sau khi có hệ thống đê các bÃi bồi chỉ phát triển trong
phạm vị giữa hai đê dọc theo sông, tại đây diễn ra quá trình bồi đắp phù sa
liên tục.
Có hai dạng bÃi bồi chính là:
-

BÃi bồi ven lòng

-

BÃi bồi giữa sông

BÃi bồi giữa sông không ổn định, sau mỗi mùa lũ bÃi bồi giữa sông
luôn thay đổi hình dạng có khi bị mất hẳn.
BÃi bồi ven lòng hàng năm đợc đắp thêm phù sa, tuy nhiên cũng bị
sụt lở do tác động của dòng nớc (nh bÃi bồi Phúc Xá, Long Biên).
1.1.3 . Khí hậu thuỷ văn.
+ Khí hậu:
Khí hậu Hà Nội tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm nhiệt
đới gió mùa, nóng ẩm, ma nhiều. Một năm có hai mùa rõ rệt với các đặc
điểm riêng biệt.
- Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Lạnh nhất là tháng
1 đến tháng 2 với nhiệt độ trung bình 16 0c có khi nhiệt độ hạ thấp tới 54


70c. Vào mùa này lợng ma thờng không đáng kể, tháng có lợng ma lớn
nhất trong mùa khô chỉ 112,6mm (11/1993).
- Mùa nóng ma nhiều thờng bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, nóng nhất

vào tháng 6 và tháng 8 với nhiệt độ trung bình là 29 0c khi cao nhất có thể
đạt 35-400c. Lợng ma mùa này thờng chiếm 80-90% tổng lợng ma cả năm.
+ Thuỷ văn:
Hà Nội có mạng lới sông, hồ dày đặc với nhiều hệ thống sông lớn nhỏ
có trắc diện khác nhau.
- Sông Hồng là con sông lớn chảy qua theo hớng Bắc Nam, có đoạn
chảy theo hớng Tây Đông chảy ra sông Đuống. Động thái của sông rất
phức tạp, dao động theo mùa, mùa ma có lúc dâng cao trên báo động 3
(14m). Hàng năm con sông này vận chuyển một lợng lớn phù sa ra biển,
trung bình 96,40 triệu tấn/năm. Hàm lợng phù sa trung bình 1,4 kg/m3(mùa
khô đạt 0,5kg/m3, mùa ma đạt 3-3,5 kg/m3)
- Sông Đuống nằm ở phía Bắc thành phố Hà Nội là sông phân luồng
chính của sông Hồng, nó nối với hệ thống sông Thái Bình là chi lu của
sông Hồng nên động thái của sông Đuống phụ thuộc chặt chẽ vào sông
Hồng.
- Sông Nhuệ nằm ở phía Tây thành phố chảy qua địa phận thuộc huyện
Từ Liêm. Ngày nay Sông Nhuệ phụ thuộc rất ít vào động thái của sông
Hồng mà chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động của con ngời qua hệ thống
cống Liên Mạc .
- Sông Kim Ngu, sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét là các con sông nhỏ
chảy trong thành phố. Động thái phụ thuộc vào nguồn nớc thải và nớc ma.
Hệ thống sông này làm nhiệm vụ tiêu nớc thải cho thành phố.
- Hồ ao.
Hà Nội có khá nhiều ao, hồ, nhiỊu hå lín cã ngn gèc s«ng, hå
tËp trung nhiỊu ở nội thành và ngoại thành nh Thanh Trì , Tây Hồ, Hoàn
Kiếm và một số ở Từ Liêm. Tổng diện tích khoảng 630ha. Hồ ao lớn là nơi
thoát nớc cđa thµnh phè.

5

Các hồ lớn nh Hồ Tây, hồ Trúc Bạch, Bảy Mẫu, Ba Mẫu, Hoàn
Kiếm, trong đó Hồ Tây lớn nhất nằm ở phía Tây Bắc với diện tích 358 ha,
sâu trung bình 1-3m. Hồ là một thắng cảnh, nơi điều hoà khí hậu cuả thành
phố.
1.2. đặc điểm kinh tế - nhân văn

1.2.1. Dân c
Thủ đô Hà Nội có dân số tập trung rất đông, theo tài liệu thống kê
dân số năm 2000 tổng dân số Hà Nội là 2.840.700 triệu ngời trong đó nội
thành là 1.460.700 ngời. Mật độ dân số 2993 ngời/km2, ngời Hà Nội chủ
yếu là dân tộc Kinh.
1.2.2 Kinh tÕ
Cïng víi xu thÕ héi nhËp vµo nỊn kinh tế thế giới và với vai trò là
một vùng kinh tế quan trọng của cả nớc, kinh tế Hà Nội đang phát triển
mạnh và cân đối với nhiều hình thức hoạt động. Các khu công nghiệp, khu
chế xuất đợc quy hoạch và xây dựng với nhiều doanh nghiệp sản xuất, kinh
doanh đa nghành nghề. Trong cơ cấu kinh tế các nghành nông nghiệp, dịch
vụ, thơng mại đang chuyển dịch mạnh mẽ theo hớng thị trờng kinh tế Hà
Nội đóng góp không nhỏ vào ngân sách Nhà nớc.
1.2.3 Văn hoá- Giáo dục
Hà Nội là trung tâm văn hoá, chính trị, khoa häc kü tht lín cđa c¶
níc. Víi hƯ thèng giáo dục khá hoàn thiện, nhiều trờng đại học lớn đào tạo
nhiều ngành nghề, lĩnh vực chuyên môn khác nhau. Hà Nội còn là nơi giao
lu văn hoá của nhiều dân tộc trong và ngoài nớc không những thế Hà Nội
đang tích cực chủ động hội nhập với các nền văn hoá thế giới, chọn lọc và
định hớng phát triển những nét tiến bộ của các nền văn hoá khác đồng thời
luôn luôn gìn giữ và phát huy bản sắc văn hoá dân tộc Việt Nam.
1.2..4. Hệ thống giao thông vận tải
Hà Nội là đầu mối giao thông quan trọng của cả nớc, không kể các

hệ thống mạng lới đờng phố dày đặc phân bố trong nội thành, Hà Nội có
hơn 800km đờng ô tô chủ yếu gồm các quốc lộ 1, 2, 3, 5, 6. Thành phố có
86km đờng sắt và các ga trung tâm đi các tỉnh thành trong cả nớc. Ngoài ra,

6


mạng lới giao thông đờng thuỷ đợc phân bố dọc theo sông Hồng, sông
Đuống, đờng hàng không có sân bay quèc tÕ Néi Bµi.

7


Chơng 2
đặc điểm cấu trúc địa chất
2.1. đặc điểm trầm tích đệ tứ khu vực hà nội

Nền móng của hầu hết các công trình ở đồng bằng Bắc Bộ đều đặt
trên trầm tích Đệ Tứ bở rời, yếu, đợc hình thành từ 1,6 triệu năm trở lại đây.
Chúng có ảnh hởng lớn đến sự ổn định và bền vững của công trình. Theo
các nhà địa chất Việt Nam trầm tích Đệ Tứ vùng đồng bằng Bắc Bộ nói
chung và khu vực Hà Nội nói riêng đợc thành tạo trong 5 giai đoạn liên
quan với 5 quá trình biển tiến, biến thoái, bắt đầu từ Pleistocen và đợc đặc
trng bởi năm hệ tầng từ dới lên nh sau:
2.1.1.Thống Pleistocen dới
+ Hệ tầng Lệ Chi (aQ1lc)
Đây là một phân vị mới, lần đầu tiên đợc đoàn địa chất Hà Nội xác
lập. Hệ tầng Lệ Chi không lộ ra ở vùng nghiên cứu do các trầm tích trẻ phủ
lên, chỉ quan sát thấy trong các hố khoan sâu trung bình 45-69,5m, các
tuyến cắt qua nội thành trong khu vực nghiên cứu tầng Lệ Chi phân bố hầu

khắp và phát triển chủ yếu theo hớng Tây Bắc - Đông Nam theo hớng chảy
của sông Hồng, bề dày của tầng đạt lớn nhất là 25m. Tầng Lệ Chi tách ra từ
phần dới của hệ tầng Hà Nội và phần trên của hệ tầng Vĩnh Bảo trớc đây.
Trầm tích tầng Lệ Chi từ dới lên hạt thô chuyển dần sang hạt mịn đợc chia
thành 3 tập.
- Tập 1. Thành phần cuội, sỏi cát và ít bột sét. Cuội sỏi cuả tầng này
rất sạch, độ mài tròn tốt, chủ yếu là cuội thạch anh và silic. Thỉnh thoảng
gặp cuội đá vôi, cuội có kích thớc 2-3cm có khi đạt 3-5cm. Chiều dày trung
bình 20m.
- Tập 2: Thành phần chủ yếu là bột cát, cát hạt nhỏ màu xám có độ
chọn lọc và mài tròn tốt, chiều dày trung bình 3m.
- Tập 3: Thành phần là bột sét màu xám, xám vàng, xám đen chứa tảo
nớc ngọt, thuộc trớng bÃi bồi, chiều dày thay đổi từ 0,2-1,5m. Sự thành tạo
đất đá của hệ tầng Lệ Chi có liên quan đến thời kỳ bóc mòn xâm thực, rửa
8


trôi vùng đá gốc thời kỳ Pleistocen sớm. Chúng có nguồn gốc aluvi và phủ
trực tiếp lên trên các thành tạo Neogen.
2.1.2. Thống Pleistocen giữa
+ Hệ tầng Hà Nội (ap-a Q1hn)
Qua các tài liệu nghiên cứu, nguồn gốc trầm tích hệ tầng này gồm
các trầm tích sông, sông lũ. Mặt cắt hệ tầng Hà Nội đợc đặc trng bởi 2 kiểu
- Kiểu mặt cắt vùng lộ
- Kiểu mặt cắt vùng phủ
a. Kiểu mặt cắt vùng lộ
Xuất hiện ở vùng ven rìa nh Vệ Linh, Phù Cờng với trầm tích sông lũ
có chiều dày 1-2m. Gồm cuội, sỏi sạn lẫn ít bột sét màu vàng nằm phủ trên
bề măt phong hoá các đá cổ hơn.
b. Kiểu mặt cắt vùng bị phủ

Mặt cắt vùng bị phủ quan sát đợc qua các lỗ khoan sâu 35,5-69,5m với
chiều dày 34m. Vật liệu trầm tích đợc phân ra làm ba tập từ dới lên nh sau:
- Tập 1: Thành phần cuội, cuội tảng, sỏi sạn có ít cát, bột. Chủ yếu là
cuội thạch anh, silic, có ít đá phun trào andezit, cuội tectit. Cuội có độ mài
tròn kém, kích thớc 2-5cm có khi tới 10cm, bề dày tầng từ 10-20m.
- Tập 2: thành phần cát bột, vàng xám, nâu gạch. Thành phần chính là
thạch anh và ít silic. Bề dày trung bình 10m, tập thuộc tớng lòng sông miền
núi hoặc chuyển tiếp.
- Tập 3: Thành phần là bột sét màu xám vàng, vàng gạch nâu xám
chứa bào tử phấn hoa, tảo nớc ngọt. Chiều dày khoảng 4m.
2.1.3. Thống Pleistocen trên
+ Hệ tầng Vĩnh Phúc (al-lbQ

2

vp)

1
Trầm tích tầng Vĩnh Phúc trong khu vực nghiên cứu lộ ra ở Đông Anh
kéo dài về phía Bắc cầu Thăng Long, Xuân Đỉnh, Cổ Nhuế, Mai Dịch và
một phần khu vực Nghĩa Đô, Cầu Giấy. Các tài liệu lỗ khoan ở khu vực này
cho thấy thờng gặp đất đá của tầng Vĩnh Phúc ở độ sâu rất khác nhau, đôi
9


khi thay đổi rất đột ngột, nhất là ở Thành Công, Giảng Võ, Ngọc Khánh.
Tại Yên Hoà, Trung Kính gặp tầng này ở độ sâu 5-10m. ở Thanh Nhàn gặp
ở độ sâu 10-15m, còn ở Tứ Hiệp, Thanh Liệt gặp ở độ sâu 15-20m hoặc sâu
hơn nữa nh ở Thịnh Yên (35m).
Đặc điểm và dấu hiệu chủ yếu để nhận biết tầng Vĩnh Phúc là bề mặt

của chúng thờng bị laterit hoá có màu đỏ hoặc loang lổ. Tầng Vĩnh Phúc có
nguồn gốc lục địa, gồm trầm tích sông, hồ, đầm lầy và đợc chia làm 4 tập
từ dới lên nh sau:
- Tập 1: Thành phần cuội, sỏi, cát có ít sét màu vàng xám xen ít di tích
tảo nớc ngọt. Bề dày đạt 10m.
- Tập 2: Thành phần chủ yếu là cát bột, ít sét, cát màu vàng thỉnh
thoảng gặp ít thấu kính sỏi màu vàng, nâu xám. Trầm tÝch cã chøa di tÝch
bµo tư phÊn hoa vµ thêng có cấu tạo phân lớp xiên chéo, bề dày tới 33m.
- Tập 3: Đặc trng là sét kaolin màu xám trắng, sét bột xám vàng, tích
tụ dạng bề sót. Trầm tích có chứa di tích tảo nớc ngọt. Khoáng vật sét chủ
yếu là hydromica, kaolinit. Bề dầy từ 2-10m.
- Tập 4: Thành phần sét màu đen, bột sét nâu đen xám vàng. Có nguồn
gốc tích tụ đầm lầy. ở Sóc Sơn, Đông Anh còn có thấu kính cuội sỏi nhỏ và
ít than bùn với độ dày khoảng 0,5m. Chứa di tích thực vật. Bề dày thay đổi
từ 3-8m.
2.1.4. Thống Holocen dới giữa
+ Hệ tầng Hải Hng (mlbQ 21-2hh)
Trầm tích hệ tầng Hải Hng đợc các nhà địa chất ghép từ tầng Giảng
Võ và tầng Đống Đa mà các tác giả Đoàn địa chất 204 và một số tác giả
khác đà xác lập trớc đây. Trầm tích hệ tầng Hải Hng đợc chia làm 3 phụ
tầng có nguồn gốc thành tạo khác nhau.
a. Phụ tầng dới (lbQ

1
2
2

hh1)

Trầm tích hệ tầng này thuộc Giảng Võ trớc đây chúng có nguồn gốc

hồ, đầm lầy, đợc thành tạo vào trớc thời kỳ biển tiến và gặp phổ biến trong
khu vực nghiên cứu. Thành phần chủ yếu là sét, sét bột kết chứa hữu cơ
màu đen, xám đen. Nhiều nơi phần trên của hệ tầng cã líp than bïn dÇy 110


2m. Các trầm tích của phụ tầng này phân bố trực tiếp trên bề mặt bào mòn,
bị phong hoá loang lổ của hệ tầng Vĩnh Phúc. Chính đặc điểm này đà làm
bề dày của phụ tầng này biến đổi mạnh mẽ. Phía trên bề mặt của phụ tầng
đợc các trầm tích trẻ hơn phủ trực tiếp. Bề dày của phụ tầng này biến đổi từ
2-6m, có khi tới 20m.
b. Phụ tầng giữa (lmQ

1-2

2

hh2)

Các trầm tích của phụ tầng này trớc đây đợc gọi là tầng Đống Đa,
phụ tầng này xác định bởi hai thành tạo có nguồn gốc khác nhau.
- Trầm tích nguồn gốc hồ lục địa có thành phần sét bột, sét màu xám
vàng, xám xanh, ít sạn sỏi là kết vón ô xít sắt. Bề dày từ 2-4m, trong thành
phần có chứa tảo nớc ngọt.
- Trầm tích nguồn gốc biển: Thành phần chủ yếu là sét, có ít sét bột, màu
xám xanh, xanh lơ, có ít mùn thực vật, trong trầm tích có chứa nhiều hoá
thạch biển.
c. Phụ tầng trên (b Q1-2 2hh3)
Trầm tích phụ tầng này có nguồn gốc đầm lầy sau biển tiến và hầu nh
không bắt gặp trong khu vực nội thành. Thành phần trầm tích là sét bột, có
ít cát màu xám đen, nâu đen chứa ít than bùn. Thực vật bị mùn hoá, phân

huỷ kém trong trầm rích có chứa tảo nớc ngọt.
2.1.5. Thống Holocen trên.
+ Hệ tầng Thái Bình (a Q32 tb)
Các trầm tích thuộc hệ tầng Thái Bình là những trầm tích trẻ nhất và
phân bố hầu hết trên bề mặt vùng nghiên cứu. Chúng có nguồn gốc sông và
đợc chia làm 2 phụ tầng.
a. Phụ tầng dới (aQ32tb1)
Trầm tích phụ tầng dới đợc chia thành 4 tập:
- Tập 1: Thành phần là cuội sỏi nhỏ, cát lẫn ít bột sét máu xám nâu nhạt,
bề dày thay đổi từ 1-9m.
- Tập 2: Thành phần là cát bột màu nâu xám nhạt có lẫn ít mùn thực vật,
bề dầy thay đổi từ 3-18m.
- Tập 3: Thành phần là bột sét lẫn mùn thực vật màu xám, bề dày từ 1-3m.
11


Các trầm tích thuộc tập 1, 2, 3 có nguồn gốc trầm tích sông.
- Tập 4: Trầm tích có nguồn gốc sông, hồ đầm lầy hỗn hợp. Thành phần
gồm sét lẫn mùn thực vật màu nâu xám, có chứa di tích ốc xoắn hiện đại,
bề dày 1m và ít gặp trong vùng nghiên cứu.
Đất, đá của phụ tầng dới phân bố chủ yếu ở khu vực trong đê sông
Hồng tổng bề dày 31m.
b. Phụ tầng trên (aQ 3 tb2)
2
Các trầm tích của phụ tầng này có nguồn gốc aluvi trẻ, phân bố ở
khu vực ngoài đê. Chúng là các trầm tích hiện đại phân bố ở bÃi bồi và lòng
sông. Phụ tầng này chia làm 2 tập:
-Tập 1: Thành phần là cuội, sỏi, cát lẫn ít bột sét màu xám vàng bề
dày từ 3-10m.
-Tập 2: Thành phần là bột sét màu nâu nhạt chứa ốc, hến, trai nớc

ngọt và mùn thùc vËt. Kho¸ng vËt sÐt chđ u hydromica, kaolinit, clorit.
BỊ dày từ 2-5m.
2.2. ĐặC ĐIểM KIếN TạO Và TÂN KIếN TạO

2.2.1. Đặc điểm kiến tạo
Diện tích thành phố Hà Nội nằm trong miền kiến tạo Đông Bắc Bộ.
Trong miền có các đới kiến tạo khác nhau nh:
-Đới An Châu: Chiếm diện tích khá rộng ở phía Bắc huyện Sóc Sơn
của tầng kiến trúc Mezosoi.
-Đới Hà Nội: Chiếm hơn 1/2 diện tích thành phố với thành tạo
Neogen-Đệ Tứ (phủ bất chỉnh hợp lên các trầm tích cổ hơn)
Phạm vi Hà Nội có các đứt gÃy sâu sông Chảy, sông Lô theo phơng
Tây Bắc-Đông Nam. Ngoài ra còn có các đứt gÃy nội đới phơng Tây BắcĐông Nam, á vĩ tuyến.
2.2.2. Tân kiến tạo
Thành phố Hà Nội là một phần thuộc Tây Bắc võng Hà Nội. Trong
giai đoạn tân kiến tạo, phía Đông Bắc của võng Hà Nội là vùng nâng cao
trung bình và yếu, còn phía Tây Nam là vùng nâng trung b×nh
12


Theo đặc điểm hoạt động tân kiến tạo Hà Nội có thể phân ra:
-Vùng nâng trung bình, yếu là bộ phận đầu mút phía Đông Nam của
đới nâng địa luỹ Tam Đảo với độ nâng đạt 300m, tại đây quá trình bóc mòn
chiếm u thế.
- Vùng nâng điều hoà là đới chuyển tiếp giữa vùng sụt và vùng nâng
- Vùng sụt lún tơng đối chiếm phần lớn huyện Sóc Sơn và một phần Đông
Anh, với biên độ 10mm ở Sóc Sơn và 100-200mm ở thung lũng sông Cầu.
- Vùng sụt lún trung tâm, giới hạn bởi các đứt gÃy sông Lô ở Đông
Bắc và đứt gÃy sông Chảy ở Tây Nam (nh khối sụt Nội Bài, Tây Hồ..)
Các đứt gÃy kiến tạo trẻ (sông Hồng, sông Lô) và các đứt gÃy khác có

hớng khác nhau, hoạt động trong giai đoạn tân kiến tạo, biểu hiện địa chất
không rõ ràng, hoặc chỉ mang tính cộng hởng dới tác động chi phối của
các đứt gÃy sâu khu vực .

13


Chơng 3
đặc điểm địa chất thuỷ văn
Song song với việc nghiên cứu đặc điểm địa chất, việc nghiên cứu đặc
điểm địa chất thuỷ văn cũng đợc tién hành đồng thời nhng ở mức độ còn hạn
chế. Qua tài liệu của nhiều lỗ khoan từ năm 1969 đến nay trong khu vực nội
thành và năm huyện ngoài thành, tài liệu địa chất thuỷ văn thu đợc chỉ gồm:
Mực nớc ổn định, mực nớc xuất hiện trong từng lỗ khoan và kết quả các mẫu
thí nghiệm thành phần hoá học tại những điểm định sẵn trong ô mạng các
lỗ khoan. Việc quan trắc động thái của nớc dới đất nói chung cũng nh việc
phân tích thành phần hoá học ,khả năng ăn mòn của nớc... trong mỗi tầng
chứa nớc riêng biệt cha đợc nghiên cứu chi tiết và đầy đủ. Trên cở tài liệu địa
chất thuỷ văn nh vậy nên việc đành giá về địa chất thuỷ văn và ảnh hởng của
nó với công tác xây dựng còn hạn chế.
Theo bản đồ địa chất thuỷ văn 1: 50.000 vùng Hà Nội do Liên đoàn
Địa Chất Thuỷ văn-Địa chất công trình miền Bắc thành lập thì trong các
thành tạo trầm tích Đệ tứ có ba đơn vị chứa nớc chủ yếu và phức hệ chứa
nớc Neogen.
3.1. Tầng chứa nớc Holocen (tầng Thái Bình)

Thành phần chủ yếu là đất, đá chứa nớc là cát pha, cát hạt nhỏ có nơi
gặp sạn, sỏi nhỏ. Các thành tạo đất đá này có nguồn gốc aluvi tầng Thái
Bình. Mái của tầng chứa nớc có lớp cách nớc thành phần là sét pha-tầng
trên của hệ tầng Thái Bình. Đáy cách nớc là các thành tạo sét, sét pha thuộc

tầng Hải Hng.
Tầng chứa nớc Holocen phân bố rộng rÃi trong khu vực nghiên cứu,
có thể gặp chúng theo tuyến kéo dài từ khu vực Hồ Tây dọc theo đê sông
Hồng xuống phía Nam. ở trung tâm thành phố có thể gặp ở khu vực Bờ
Hồ, Chợ Trời, Bách Khoa, Kim Liên, Trung Tự, Kim Giang, Thanh Xuân
bề dày của tầng chứa nớc biến đổi khá mạnh từ 3-29m. Trung bình là 14m.
Đặc tính thuỷ lực của tầng chứa nớc là không áp hoặc có áp nhng cục bộ và
yếu. Hệ số dẫn nớc thay đổi từ 200-400m2/ng. Do phân bố gần mặt đất nên
14


chiều sâu mực nớc của tầng này thờng 2-4m. Kết quả hút nớc thí nghiệm
trong tầng này cho thấy, phần lớn tỷ lệ lu lợng nớc chảy thay đổi trong
khoảng 1-3l/sm. Nguồn cung cấp chính cho các tầng này là nớc ma, nớc
sông hồ. Bởi vậy động thái của tầng này phụ thuộc khá nhiều vào yếu tố
khí tợng thủy văn. Kết quả phân tích thành phần hoá học của nớc trong
tầng này cho thấy hầu hết nớc thuộc loại siêu nhạt, không có khả năng ăn
mòn bê tông, kiểu hình hoá học là: Bicacbonat-Canxi-Magiê.
3.2. Tầng chứa nớc Pleistocen trên

Tầng chứa nớc này phân bố dới tầng chứa nớc Holocen. Thành phần
đất đá chứa nớc chủ yếu là cát pha hạt trung. Phần dới hay gặp sạn, sỏi nhỏ.
Các thành tạo đất đá có nguồn gốc trầm tích aluvi tầng Vĩnh Phúc tàng
chứa này có thể gặp hầu hết mọi nơi trong khu vực nghiên cứu. Bề dày của
tầng chứa nớc thay đổi từ 3-36m, bề dày trung bình khoảng 12m. Đặc tính
thuỷ lực tầng chứa nứơc là có áp. Hệ số dẫn nớc có nơi đạt 5.103m2/ng.
Chiều sâu mực nứơc áp lực của tầng chứa nớc này ở khu vực gần sông là 34m nằm ở khu vực trung tâm thành phố, đặc biệt là nơi nhiều ảnh hởng của
việc khai thác nớc dới đất. Kết quả hút nớc thí nghiệm cho thấy tỷ lu lợng
thay đổi từ 0,8-5,35l/sm. Tài liệu quan trắc đà xác định tầng chứa nớc có
quan hệ thuỷ lực chặt chẽ với tầng chứa nớc bên trên. Nguồn cung cấp nớc

chủ yếu là do nớc sông, hồ và tầng chứa nớc bên trên. Qua kết quả phân
tích thành phần hoá học cho thấy, nứơc thuộc loại nhạt, độ tổng khoáng
hoá TDS 0,5g/l. Biểu diễn theo c«ng thøc Cuoclop nh sau:
M 0, 64

3
HCO33 Cl 42
T 230 C
( Na, K ) 65 Ca 30

Tªn níc: Bicacbonat-Clorua-Natri-Canxi. Nớc hầu nh không có khả
năng ăn mòn bê tông.
3.3. Tầng chứa nớc Pleistocen

Thành phần đất đá chứa nớc chủ yếu là cuội, sỏi, sạn có nguồn gốc
aluvi-proluvi tầng Hà Nội và Lệ Chi. Tuy nhiên trong thành phần đất đá của
tầng chứa nớc này thờng phát triển các trầm tích sét, sét pha làm cho khả
năng chứa nớc của tầng không đồng nhất. Bề dày tầng chứa nớc thờng
mỏng ở khu vực nh Đông Anh, Sóc Sơn, càng vào trung tâm có xu hớng
dày lên, bề dày tầng chứa nớc thay đổi từ 3-40m. Các kết quả nghiên cứu
15


cho thÊy ngn cung cÊp níc chÝnh cho tÇng chøa nớc này là từ phía Bắc,
từ Sông Hồng và các tầng trên thấm xuống. Độ dẫn nớc tại khu vực Hà Nội
thay đổi từ 600 m/ngày đến 2900 m/ngày. Hệ số dẫn nớc thay đổi từ 2,14,5m/ngày, nớc thuộc loại nhạt chứa nhiều sắt, độ tổng khoáng hoá TDS
0,5g/l biĨu diƠn theo c«ng thøc Cuoclèp nh sau:
M 0 , 6 CO

2

0 , 068

3
4
HCO36 SO32 Cl 32
pH 7 ,5
Mg 55 Ca 25 Na 20

Tên nớc bicacnonat-sunphat-clorua-magiê-canxi.
Do trữ lợng nớc trong tầng lớn và chất lợng ổn định nên nớc trong
tầng này đợc khai thác chủ yếu phục vụ nhu cầu cuộc sống.
3.4. Phức hệ chứa nớc Neogen

Phân bố khắp vùng nghiên cứu, bao gồm các thành phần trầm tích
của hệ tầng Vĩnh Bảo. Các đất đá chứa nớc chủ yếu là cuội kết, cát kết, bột
kết, sét kết xám màu, nâu đến sẫm. Thành phần chủ yếu là thạch anh gắn
kết yếu. Chiều sâu phân bố từ 43-81,5m có bề dày khoảng 250m. Đây là
tầng nghèo nớc, không có ý nghĩa cung cấp nớc lớn. Kết quả phân tích
thành phần hoá học cho thấy:
Tổng độ khoáng hoá TDS = 0,38g/l, nớc thuộc loại hình BicacbonatNatri, công thức Cuôclôp có dạng
3

M 0.38

HCO74 Cl 22
( Na + K ) 64 Ca 21

Nguån cung cấp cho tầng này chủ yếu là nớc ma và nớc của các tầng
bên trên.
Nhận xét :

Việc đánh giá một số điều kiến địa chất thuỷ văn trên chỉ có ý nghĩa
định tính, bởi vì mực nớc, thành phần hoá học của nớc có sự biến đổi khác
nhau tuỳ theo khu vực và theo mùa. Vì vậy khi xây dựng công trình, cần
phải quan trắc, đo đạc để đánh giá định lợng cho từng công trình cụ thể.

16


chơng 4
Các quá trình và hiện tợng địa chất
động lực công trình
4.1. Hiện tợng xói lở bờ sông

Do hoạt động của các con sông (sông Hồng, sông Đuống) ở thời kỳ
già nua mà phát sinh các hiện tợng xâm thực ngang làm cho bờ sông bị sạt
lở hay bồi đắp mạnh gây ảnh hởng trực tiếp tới các công trình xây dựng
gần bờ sông. Ngoài ra hiện tợng xói lở bờ sông còn bị làm phức tạp thêm
bởi hoạt động khai thác cát xây dựng trên sông Hồng và sông Đuống, cụ
thể là tại khu vực Tây Hồ, Thanh Trì và Gia Lâm.
4.2. Hiện tợng lầy úng

Hiện tợng lầy úng là kết quả của sự tác động của nớc mặt và nớc dới
đất ở các vùng trũng, thấp có mực nớc dới đất gần mặt đất. Đất ngập nớc bị
mềm yếu, gây khó khăn cho công tác khảo sát và xây dựng cụ thể là ở một
số xà huyện Thanh Trì.
4.3. Hiện tợng cát chảy

Đây là hiện tợng khá phổ biến trong khu vực nghiên cứu. Nguyên
nhân là khi khai đào các hố móng công trình, cát bụi bÃo hoà nớc do sự
chênh lệch mực áp lực giữa đáy và thành hố móng gây ra hiện tợng cát

chảy ảnh hởng lớn tới tiến độ thi công công trình.
4.4. Hiện tợng lún không đều

Hiện tợng này phát sinh trong lúc thi công hoặc sau một thời gian sử
dụng công trình, ở một số nơi trong khu vực nghiên cứu, ví dụ nh khu vực
Thành Công, Giảng Võ là một trong những khu vực điển hình. Nguyên
nhân của hiện tợng này liên quan đến cấu trúc nền đất yếu, sự phân bố các
lớp phức tạp và không đồng nhất. Do vậy công tác khảo sát địa chất công
trình phục vụ cho xây dựng cần thiết phải tỉ mỉ đảm bảo dự báo chính xác
đợc vấn đề lún không đều có thể xảy ra.

17


4.5. Hiện tợng động đất

Trên địa bàn khu vực Hà Nội và các vùng phụ cận, phần lớn các trận
động đất mạnh tập trung dọc các đứt gÃy chính của trũng Hà Nội nh đứt
gÃy Sông Hồng, Sông Lô. Theo các tài liệu lịch sử quan trắc của các trạm
địa chấn trên lÃnh thổ Việt Nam đà ghi đợc hơn 150 trận động đất. Trên cơ
sở những kết quả nghiên cứu từ trớc, kết hợp với những tính toán xử lý gần
đây, đối với địa phận Hà Nội và các vùng phụ cận có thể phân định các đới
phát sinh động đất sau:
1-

Vùng phát sinh động đất mạnh nhất liên quan với đứt gÃy Sông

Hồng với độ mạnh Mmax= 6,2 0,3 độ richter, độ sâu chấn tiêu 15-20km.
2- Vùng phát sinh động đất mức thấp hơn gắn liền với hoạt động đứt
gÃy Sông Lô.

Nhìn chung các quá trình và hiện tợng địa chất liên quan đến hoạt
động nội sinh biểu hiện không thờng xuyên và không rõ ràng, thờng tập
trung và chịu sự chi phối của các hoạt động đứt gÃy sâu khu vực Tây Bắc.
4.6. Hiện tợng lún do hạ mực nớc ngầm

Do nhu cầu sử dụng nớc ngày càng cao, nên tốc độ khai thác nớc
ngầm trong những năm gần đây tăng lên đáng kể. Điều đó làm cho mực nớc ngầm hạ thấp qúa mức, dẫn tới mặt đất bị lún. Khi mực nớc hạ thấp làm
tăng áp lực hữu hiệu của công trình xuống nền đất, dẫn đến tăng độ lún
tổng của công trình làm cho nhiều công trình bị lún quá mức cho phép, đe
doạ sự ổn định lâu dài.
Từ năm 1992-1995 Công ty Kinh doanh nớc sạch Hà Nội tiếp tục
xây dựng thêm các mốc quan trắc tại những nơi bị ảnh hởng do khai thác
nớc dới đất. Kết quả từ năm 1988-1995 cho thấy:
- Vùng lún mạnh nhất ở phía Nam thành phố với tốc độ lún hơn 20
mm/năm.
- Vùng lún 10-20mm/năm gồm Hạ Đình, Văn Điển, Cầu
ơu, Cầu Mới, Vọng, Pháp Vân và trung tâm thành phố.
- Vùng còn lại lún từ 0-10mm/năm
- Vùng ven sông Hồng không bị lún.
18

B-


4.7. Hiện tợng ma sát âm

Hiện nay giải pháp móng sâu đang ngày càng chiếm u thế trong các
công trình. Nó đang đợc hoàn thiện về khả năng và phơng pháp thi công
đảm bảo đợc cả mặt kỹ thuật và kinh tế. Khi sử dụng móng sâu nh móng
cọc đóng, cäc Ðp, cäc khoan dÉn, khoan nhåi... chiỊu dµi cđa cọc xuyên qua

nhiều lớp đất khác nhau, có tính chịu tải khác nhau. Hiện tợng ma sát âm
xảy ra khi ®é lón cđa cäc lín h¬n ®é lón cđa nỊn đất. Thờng xảy ra khi cọc
chịu tải trọng lớn tác dụng và xuyên qua lớp đất yếu cha cố kết. Hiện tợng
ma sát âm làm giảm sức chịu tải của cọc, ảnh hởng lớn đến sự ổn định của
công trình.
Nhận xét: Từ những đặc điểm về cấu trúc địa chất, địa chất thuỷ văn
của thành phố Hà Nội cho thấy nền đất thiên nhiên thành phố rất phức tạp,
có sự biến đổi mạnh theo không gian tạo nên sự bất đồng khá cao từ cấu
trúc, cấu tạo, đến các đặc trng cơ lý, đặc tính nén lún. Do đó, đòi hỏi cần
phải có những nghiên cứu tỷ mỷ và toàn diện về địa chất công trình nhằm
phục vụ cho công tác quy hoạch, xây dựng thành phố hiện đại, bền v÷ng.

19


Chơng 5
Các phơng pháp nghiên cứu
Dự án trung tâm phân phối hàng hoá cảng container Phù Đổng là
một dự án lớn của Tổng công ty đờng sông miền Bắc. Vì vậy mọi yêu cầu
về công tác khảo sát, thí nghiệm do chủ đầu t quyết định với T vấn là Công
ty t vấn xây dựng Cảng - Đờng thuỷ. Trên thực tế ở hai giai đoạn nghiên
cứu khả thi, thiết kế kỹ thuật đà tiến hành nghiên cứu địa chất công trình
bằng các phơng pháp sau.
5. 1. Các phơng pháp nghiên cứu hiện trờng

5. 1.1. Phơng pháp khoan thăm dò
Công tác khoan thăm dò đợc tiến hành tại hiện trờng bằng thiết bị
khoan xoay do Trung Quốc sản xuất với các đặc tính kỹ thuật sau:
- Đờng kính hố khoan 110mm
- Tốc độ quay

60-600 vòng / phút

- Đờng kính ống chống 110mm
- Động cơ
- Độ khoan sâu tối đa

20 KW
100m

Máy khoan cấu tạo đơn giản, dễ vận chuyển và có thể khoan đợc trong
đất đá từ rất mềm tới rất cứng.
Thiết bị gồm một giàn khoan, tời máy, bộ dụng cụ khoan, bơm dung
dịch khoan. Trong quá trình khoan có sử dụng dung dịch sét bentonit để
chống sập thành lỗ khoan khi cần thiết.
5.1.2. Công tác lấy mẫu
Trong quá trình khoan kết hợp lấy mẫu nguyên trạng (đất hạt mịn)
và mẫu không nguyên trạng (đất bở rời)
* Mẫu nguyên trạng: Khoan đến độ sâu thiết kế, làm sạch đáy hố
khoan. Sau đó đa ống lấy mẫu thành mỏng đờng kính 110mm, dài 40cm
xuống lỗ khoan. ống lấy mẫu đợc đa vào trong đất bằng tạ, sau đó đợc lấy
20


lên viết phiếu mô tả và bọc kín cẩn thận. Tổng số mẫu lấy đợc là 115 mẫu.
Yêu cầu của mẫu nguyên trạng là giữ nguyên kết cấu, độ ẩm tự nhiên,
chúng rất cần thiết cho thí nghiệm cắt, nén cố kết và thấm.
* Mẫu không nguyên trạng: Mẫu thu thập khi tiến hành khoan ta chỉ
có thể bảo toàn độ ẩm tại chỗ, mẫu không nguyên trạng chủ yếu chủ yếu để
nhận biết và mô tả đất ngoài hiện trêng, thÝ nghiƯm mét sè tÝnh chÊt ®Êt.

Khi thu thËp mẫu đợc mô tả, bảo quản, bọc kín bằng nilon. Mẫu không
nguyên dạng đợc lấy bằng ống lấy mẫu bửa đôi khi kết hợp với thí nghiệm
SPT. Tổng số mẫu lấy đợc là 118 mẫu.
5.1.3. Phơng pháp thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Cùng với công tác khoạn, thí nghiệm SPT đợc tiến hành theo yêu cầu
kể từ độ sâu 3m trở đi cứ 2m độ sâu thí nghiệm SPT một lần. Tổng số thí
nghiệm SPT là 118 lần.
Nguyên lý chung của phơng pháp này là đóng một ống lấy mẫu đà đợc tiêu chuẩn hoá (đờng kính ngoài 50,8 1,3mm, đờng kính trong
38,11,3mm ) vào trong đất tại các độ sâu đà định sẵn trong các lỗ khoan
bằng tạ tiêu chuẩn có khối lợng 63,5kg với chiều cao rơi tự do là 76cm cho
ống rơi để ống ngập sâu trong đất 15cm. Búa tiếp tục đập và đếm số nhát
búa để ống ngập sâu thêm 30cm, kết quả số lần đập để ống ngập sâu 30cm
đợc xem là giá trị SPT.
Từ trị số SPT ta có thể phân loại đất hạt mịn, đất rời, kết cấu, trạng
thái, sức chịu tải nền đất (bảng 5.1 và 5.2)
Bảng 5.1. Phân loại trạng thái đất rời theo giá trị SPT
Tri số SPT

Kết cÊu

0-4

RÊt rêi

4-10

Rêi

10-30

ChỈt võa

30-50

ChỈt

>50

RÊt chỈt

21


Bảng 5.2. Phân loại trạng thái đất hạt mịn theo giá trị SPT
Trị số SPT

Trạng thái

Sức kháng nén đơn
(KG/cm2)

<2

Chảy

0.26

2-4

Dẻo chảy

0.25-0.5

4-8

Dẻo mềm

0.5-1

8-16

Dẻo cứng

1-2

16-32

Nửa cứng

2-4

>32

Cứng

4

5. 2. Các phơng pháp thí nghiệm trong phòng

Các mẫu đất thu thập tại hiện trờng đợc chuyển về phòng thí nghiệm

Địa kỹ thuật -Viện khoa học công nghệ giao thông vận tải, tại đây các mẫu
đợc nghiên cứu bằng các thí nghiệm và đợc xử lý kết quả theo TCVN
4195-1995 do Bộ Xây Dựng ban hành.
5. 2. 1. Phơng pháp phân tích thành phần độ hạt
Thành phần hạt của đất là hàm lợng các nhóm hạt có độ lớn khác
nhau, ở trong đất đợc biểu diễn bằng tỷ lệ % so với khối lợng của mẫu đất
khô tuyệt đối. Xác định thành phần hạt là phân chia đất thành từng nhóm
các cỡ hạt gần nhau về độ lớn và xác định hàm lợng phần trăm của chúng.
Độ hạt của đất đợc xác định bằng phơng pháp rây và tỷ trọng kế.
a. Phơng pháp rây
Phơng pháp này dùng cho đất có cỡ hạt > 0.074mm trở lên. Cân khối
lợng của mẫu đất cần xác định độ hạt đợc khối lợng (G). Sau đó cho mẫu
đất sấy khô ở nhiệt độ 1050 C và trong thời gian khoảng 5h lấy mẫu đất ra
cho vào cối sứ và già bằng chày cao su. Cho mẫu đất qua các rây số: 2’’,
3/4’’, 3/8’’, N0 4, N010, N0 40 vµ N0 200. Cân khối lợng hạt còn lại còn
lại trên rây đối với từng cỡ rây (Gi) ta đợc % độ hạt trên rây tính theo công
thức.
P% =

Gi
.100
G

Trong đó: P - phần trăm độ hạt trên rây
22


G - khối lọng mẫu đất
Gi - khối lợng cỡ hạt trên rây.
Đối với cỡ hạt < 0, 074mm ta phải phân tích bằng tỷ trọng kế

b. Phơng pháp tỷ trọng kế
Cân khoảng 30g đất dới rây 2mm. Cho mẫu đất vào bình tam giác có
dung tích từ 750 - 1000cm3, dùng tia nớc rửa sạch phần đất còn lại trong bát
hoặc trên phễu lọc, cho thêm 1cm 3 dung dịch NH4OH nồng độ 25% đậy lại
và đun sôi trong thời gian khoảng 1h. Để nguội huyền phù sau đó rót qua
rây 0,74mm vào trong ống hình trụ có dung tích 100cm3. Rửa trôi các hạt
trên rây 0,74mm. Sau đó dùng chày cao su nghiền nhỏ cho đến khi không
còn hạt nhỏ lọt rây nữa. Sau đó đem sấy khô phần còn lại trên rây để xác
định hàm lợng của change.
Phần huyền phù trong bình tiến hành phân tích bằng tỷ trọng kế.
Khuấy đều dung dịch huyền phù sau 20s thì bắt đầu thả tỷ trọng kế vào và
tính thời gian thí nghiệm. Đọc kết quả trên tỷ trọng kế sau 0, 2’, 5’, 15’,
60’, 250’, 1440’. Sau ®ã lÊy tỷ trọng thả vào bình nớc cất, khuấy đều lại thả
dung dịch huyền phù và lặp lại thí nghiệm dới 200C thì phải hiệu chỉnh số
đọc theo bảng quy định
-Dùng toán đồ Stokes để tính đờng kính hạt
Lợng chứa % của các hạt đợc tính theo công thức:
P% =

s .C.R
( s + 1).G

Trong đó: P - Lợng chứa % cộng dồn các hạt có đờng kính nhỏ hơn
một đờng kính nhất định
C- Lợng chứa % các hạt có đờng kính >0,74mm
G- Khối lợng mẫu đất đem phân tích
s - Trọng lợng riêng của hạt đất
R - Số đọc cuèi cïng cña tû träng kÕ

23

5. 2. 2. Phơng pháp xác định khối lợng thể tích
Khối lợng thể tích của đất ẩm (gọi tắt là khối lợng thể tích -) của đất
là khối lợng của một đơn vị thể tích đất có kết cấu và độ ẩm t nhiên, tính
bằng g/cm3.
Tùy theo thành phần và trạng thái mà ta sử dụng các phơng pháp thí
nghiệm nh phơng pháp dao vòng, bọc sáp hay đo thể tích. Đối với đất dính
dễ cắt bằng dao, khi cắt không bị vỡ ngời ta sử dụng phơng pháp dao vòng
đợc tiến hành nh sau: ấn nhẹ dao vòng đà biết trớc khối lợng và thể tích
vào trụ đất theo chiều thẳng đứng cho đến khi dao vòng hoàn toàn đầy đất,
sau đó dùng dao cắt gạt phẳng hai mặt của dao vòng, lau sạch đất ngoài dao
vòng rồi đem cân ta đợc khối lợng là g1. Nh vậy khối lợng thể tích của đất
sẽ là:
=

g1 g 0
Vd

Trong ®ã: γ- khèi lỵng thĨ tÝch
g1 - khèi lỵng ®Êt và dao vòng
g0 - khối lợng dao vòng
Vd - thể tích dao vòng
Với mỗi mẫu thí nghiệm đều tiến hành 02 mẫu mẫu song song. Kết quả
tính toán đợc biểu diễn với độ chính xác đến 0.01g/cm 3. Nếu kết quả của
hai thí nghiệm song song quá 0, 02g/cm 3 thì phải làm lại. Khối lợng của đất
là giá trị trung bình của hai lần thí nghiệm.
5. 2. 3. Phơng pháp xác định khối lợng riêng
Khối lợng riêng của đất là khối lợng của một đơn vị thể tích phần hạt
cứng, khô tuyệt đối, xếp chặt khít không lỗ rỗng.

Trong phòng thí nghiệm mẫu đất đợc xác định nh sau: Mẫu đất đợc
đem sấy khô ở nhiệt độ 105oC và ®ỵc nghiỊn nhá trong cèi sø, sao cho
chóng lät qua rây số 2mm. Cân một lợng mẫu đất (go ) cho vào bình tỷ
trọng kế có thể tích là 100cm3. Đổ nớc cất vào khoảng 1/2 bình, giữ bình
trong tay, lắc đều, rồi đặt trên bếp đun sôi khoảng 2h. Sau khi ®un xong lÊy

24


bình ra để nguội và cho thêm nớc cất đến vạch chuẩn. Dùng khăn lau thật
khô bình và mép trên của cổ bình đem cân ta đợc khối lợng là g1.
Đổ hết dung dịch huyền phù ra và rửa sạch bình sau đó cho nớc vào
đầy bình đến vạch chuẩn và đem cân ta đợc khối lợng là g2. Khối lợng
riêng của đất sẽ đợc tính theo công thức:
s =

g0
g 0 + g 2 − g1

Trong ®ã: γs – khèi lợng riêng của đất
go khối lợng mẫu đất khô
g1 khối lợng bình chứa đầy huyền phù.
g2 _ khối lợng bình chứa đầy nớc cất.
Với mỗi mẫu thí nghiệm đều tiến hành 02 mẫu song song. Kết quả
tính toán đợc biểu diễn với độ chính xác đến 0,1%. Nếu kết quả của hai thí
nghiệm song song quá 0,02g/cm 3 thì phải làm lại. Khối lợng của đất là giá
trị trung bình của hai lần thí nghiệm.
5. 2. 4. Phơng pháp xác định độ ẩm tự nhiên
Độ ẩm (W) của đất là tỷ số giữa trọng lợng nớc (Gn) và trọng lợng
hạt (Gh), đợc biểu diễn theo quan hệ:

G

n
W = G .100%
h

Vì vậy để xác định độ ẩm của đất phải lấy một mẫu thí nghiệm còn
giữ nguyên trạng thái tự nhiên có khối lợng khoảng 15g. Cho mẫu đất vào
hộp nhôm có nắp đậy đợc đánh số, biết trớc khối lợng (m0) và sấy khô. Sau
đó đem cân trên cân kỹ thuật để xác định khối lợng của hộp nhôm và mẫu
đất. Mở nắp hộp ra và đem sấy khô trong tủ sấy ở nhiệt độ 105 0C và trong
thời gian 5h. Sau đó lấy ra và đặt vào bình hót Èm cã silicagen tõ 45 phót
®Õn 1 giê, råi đem cân trên cân kỹ thuật, khi đó độ ẩm của đất đợc xác định
bằng % theo công thức:
m m

1
0
W = m m .100%
0

Trong đó: m - khối lợng hép (g)
25