Nghiên cứu đặc điểm thành phần và tính chất cơ lý của đất đá trong khu vực Đông Nam Mèo Vạc nhằm phát triển bền vững giá trị các di sản công viên địa chất toàn cầu cao nguyên đá Đồng Văn

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ
CỦA ĐẤT ĐÁ TRONG KHU VỰC ĐÔNG NAM MÈO VẠC NHẰM
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG GIÁ TRỊ CÁC DI SẢN CÔNG VIÊN ĐỊA
CHẤT TOÀN CẦU CAO NGUYÊN ĐÁ ĐỒNG VĂN
ĐẶNG VĂN LUYẾN*, NGUYỄN QUANG HUY**
TRẦN MẠNH LIỂU***, ĐẶNG NGỌC BÌNH*
NGUYỄN VIẾT MINH****

Study on composition and geotechnical characteristics of the soils and
rocks in the southeast meo vac for sustainable development of heritages
value of dong van karst plateau global geopark
Abstract: Geoheritages are geological resources of oustanding values on
science, education, aesthetics and economy. Like other heritages,
geoheritages are nonrenewable, that’swhy they need to be preserved,
managed and exploited rationally to ensue the sustainable development.
The study on geological and geotechnical characteristics of the Southeast
Meo Vac where many geoheritages are presented in order to find out the
relationship beetwen the geotechnical characteristics of the rocks and
soils and the formation, preservation and development of geoheritages.
There are 3 groupss of rocks, i.e. solid rocks, cohesion and cohesionless soils.
Each group is related to certain typical heritage. The diversity of types of stone
forests is the results of: i) rock properties, ii) distribution and the density of
faults and fractures within rocks; and iii) the diversity of stratigraphy and
composition. The clarification of the relationship between geotechnical
characteristics with types of geoheritages will provide benifits in the proposing
suitable engineering and non-engineering measures in the protection of the
heritages from natural and manmade hazards for sustainable development.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Mèo Vạc là một huyện miền núi phía bắc
Việt Nam thuộc tỉnh Hà Giang có tổng diện
tích là 57,4km2, nằm trong tọa độ từ 23 O02’

đến 23O19’ vĩ độ Bắc và 105 O12’ đến 105O24’
kinh độ Đông. Huyện tiếp giáp với Trung Quốc
ở phía bắc, với một phần lãnh thổ Trung Quốc
và huyện Bảo Lạc, tỉnh Cao Bằng ở phía đông;
phía tây tiếp giáp với huyện Đồng Văn và phía
*
**
***

***

Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội
Ban Xây dựng, ĐHQG Hà Nội
Trung tâm Nghiên cứu Đô thị, ĐHQG Hà Nội
Email:
Đại học Xây dựng Hà Nội,
Email:

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

nam tiếp giáp với huyên Yên Minh, tỉnh Hà
Giang và huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng
(Hình 1).
Mới đây vào ngày 20/5/2013 Ủy ban Nhân
dân tỉnh Hà Giang đã công bố Quy hoạch tổng
thể cho Công viên Địa chất toàn cầu Cao
nguyên đá Đồng Văn, giai đoạn 2012-2020, tầm
nhìn 2030. Quy hoạch tổng thể hướng tới việc
bảo tồn và phát triển các giá trị của cao nguyên
đá như là một bảo tàng tự nhiên về địa chất, địa

mạo và sinh học và lịch sử văn hóa bản địa,
phục vụ nghiên cứu khoa học và mục đích giáo
dục và bảo vệ các giá trị di sản tầm cỡ quốc gia
và quốc tế.
7


Hình 1.Vị trí khu vực nghiên cứu
Đối với khu vực Mèo Vạc, bản Quy hoạch đã
chỉ rõ phát triển kinh tế khu vực bằng xây dựng
khu vực Mèo Vạc thành trung tâm thương mại
cửa khẩu; xây dựng trung tâm du lịch mạo hiểm
và đầu tư xây dựng Công viên Khoa học địa
chất tại đây. Đây chính là cơ hội và tiền đề
thuận lợi để địa phương sử dụng, phát huy và
quảng bá điều kiện tự nhiên đa dạng và phong
phú nơi đây nhằm khắc phục những khó khăn
trước mắt về cơ sở hạ tầng còn thấp kém và giao
thông còn rất nhiều hạn chế nhằm phát triển
kinh tế. Chính bằng phát triển du lịch sinh thái
sẽ nâng cao dần điều kiện sống của đồng bào
các dân tộc tại đây, thu hút công đồng địa
phương tích cực tham gia vào thực hiện bảo vệ
các di sản địa chất phát triển bền vững điều kiện
kinh tế xã hội của khu vực.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành
khảo sát, nghiên cứu và đánh giá về thành phần
và tính chất cơ lý của đất đá có tác động như thế
nào tới loại hình, giá trị của các di sản địa chất
và các tai biến thiên nhiên xảy ra trong khu vực;

chỉ ra phương pháp sử dụng hợp lý các nguồn
tài nguyên quý giá này cũng như các biện pháp
giảm thiểu các tai biến giúp phát triển bền vững
khu vực.
II. ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ
NHIÊN VÀ KINH TẾ -XÃ HỘI CỦA KHU
VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. Địa hình
8

Diện tích tự nhiên của toàn huyện là 57.4
km2. Địa hình của huyện khá phức tạp, chủ yếu
của là núi đá vôi, độ cao trung bình 1.150m so
với mực nước biển, độ dốc trung bình là 25o 35o. Về tổng thể, địa hình Mèo Vạc phân thành
ba tiểu vùng có địa hình, địa chất và thế mạnh
kinh tế khác nhau.
- Tiểu vùng phía bắc là tiểu vùng giáp biên
giới gồm 3 xã: Sơn Vĩ, Thượng Phùng và Xín
Cái. Địa hình thấp dần từ biên giới Việt - Trung
xuống dòng sông Nho Quế.
- Tiểu vùng giữa bao gồm 10 xã là Pài Lủng,
Pả Vi, Tà Lủng, Lũng Chinh, Giang Chu Phin,
Cán Chu Phin, Lũng Pù, Sủng Trà, Sủng Máng
và thị trấn Mèo Vạc nằm trên địa tầng đá vôi có
nhiều khe, dốc, hố sụt địa chất và hầu như
không có suối hoặc khe nước, duy nhất có
nguồn nước ở rừng đầu nguồn từ Dải Chí Sán.
- Tiểu vùng phía nam gồm 4 xã: Niêm Sơn,
Nậm Ban, Tát Ngà và Khâu Vai được coi là tiểu
vùng núi đất, nhưng đất cũng chỉ chiếm khoảng

50%, độ dốc lớn.
2.2. Địa chất
Trong khu vực nghiên cứu lộ ra khá đầy đủ
các trầm tích từ Cambri đến Trias với những đặc
điểm thạch học địa tầng như sau:
a. Hệ tầng Chang Pung (€ 2-3 cp)
Hệ tầng gồm chủ yếu đá vôi xen kẽ luân
phiên với đá sét vôi, bột kết vôi chứa phong phú
hóa thạch bọ ba thùy, thuộc các đới Tonkinella
flabelliformis, Calvinella walcoti cho tuổi
Cambri giữa - Cambri muộn. Trong vùng Mèo
Vạc, các trầm tích của hệ tầng phân bố ở cực
đông bắc của huyện, thuộc xã Thượng Phùng.
b. Hệ tầng Lutxia (O1 lx)
Hệ tầng gồm đá vôi phân lớp mỏng, đá vôi
trứng cá xen kẽ luân phiên với các lớp cát, bột
kết chứa hóa thạch bọ ba thùy và tay cuộn thuộc
các đới Hysterolenus và Oligorthis cho tuổi
Ordovic Sớm. Trong khu vực ĐN Mèo Vạc, các
trầm tích của hệ tầng phân bố ở cực đông bắc
của huyện, phía nam thuộc xã Xín Cái.
c. Hệ tầng Mia Lé (D1 ml)
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


Thành phần thạch học tương đối đồng nhất,
bao gồm các đá sét kết, bột kết và đá phiến sét
mầu xám ghi. Đá cấu tạo phân lớp mỏng, chiều
dầy lớp từ 3 đến 5cm. Đá mầu xám ghi, phong
hoá có mầu nâu, mầu vàng loang lổ. Diện phân

bố của hệ tầng Mia Lé trùng với kiểu địa hình
đồi núi thoải lượn sóng, yên ngựa, sườn dốc
trung bình, tương phản với địa hình phân cắt
kastơ thuộc các hệ tầng Nà Quản và Bắc Sơn.
d. Hệ tầng Nà Quản (D1-2 nq)
Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi,
đá vôi dolomit mầu xám đen xám xanh cấu tạo
phân lớp vừa đến mỏng, trong một vài vị trí có
xen các lớp mỏng đá phiến sét vôi và vôi silic.
Các đá vôi dolomit cấu tạo phân lớp, mầu xanh
đen, chiều dày các lớp từ 5 đến 30cm, cục bộ
đến 50-70cm. Mặt cắt hệ tầng lộ ra dọc hai bên
bờ sông Nho Quế, dọc tuyến đường đi từ Cầu
Tràng Hương đi thị trấn Mèo Vạc. Các lớp đá
cắm về phía Đông Nam, góc dốc từ 30 đến 450.
e. Hệ tầng Tốc Tát (D3 tt)
Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi
phân lớp phân dải mầu xanh đốm hồng loang lổ,
chuyển lên trên là các đá phiến sét mầu hồng
mầu xanh ép phiến mạnh (tập 1) và đá vôi phân
dải vân đỏ ép phiến mạnh xen với các đá phiến
sét ép mạnh mầu xanh ghi (tập 2). Tại khu vực
nghiên cứu hệ tầng có mặt trong khu vực phía
Tây Bắc xóm Khai Hoang 2.
f. Hệ tầng Bac Son (C-P bs)
Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi
phân lớp dày, lên phần cao có các đá vôi dạng
khối xen với các lớp đá vôi silic mỏng. Đá mầu
xám xanh, xen các lớp mỏng mầu hồng, hồng đỏ
(tập 1) và thành phần gồm đá vôi phân lớp đến

dạng khối màu xám sáng, xen đá vôi màu xám
xanh, đá vôi trứng cá (tập 2). Đá thuộc tập 1 gặp
tại địa bàn các xã: xã Pả Vi, Pài Lủng, Giàng Chu
Phìn, Cán Chu Phìn còn đá thuộc tập 2 gặp ở xã
Pả Vi, Pài Lủng, Giàng Chu Phìn, Cán Chu Phìn.
g. Hệ tầng Đồng Đăng (P3 dd)
Các vỉa hoặc các thấu kính, hoặc dạng ổ quặng
bauxit nằm trên mặt bào mòn của đá vôi thuộc hệ
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

tầng Bắc Sơn, kèm theo là các lớp silic lục
nguyên, sét vôi, cát kết và sét than thuộc tướng
ven bờ. Trong khu vực nghiên cứu, các trầm tích
của hệ tầng phân bố chủ yếu ở phía TN thị trấn
Mèo Vạc, tạo thành dài hẹp hướng TB – ĐN.
h. Hệ tầng Sông Hiến (T1 sh)
Thành phần thạch học chủ yếu của hệ tầng
gồm cát, bột kết xen các đá phun trào từ axit đến
bazơ và các tuf của chúng, các sản phẩm bom
và tro núi lửa. Ngoài ra cũng gặp các thấu kính
đá vôi, đá vôi sét, đá vôi silic xen trong các đá
lục nguyên. Các đá của hệ tầng chiếm phần lớn
diện tích phía N-TN thị trấn Mèo Vạc, tạo nên
các đỉnh núi cao của dải núi Miêu Vạc.
Các thành tạo được mô tả trong phức hệ Cao
Bằng (vµT1 cb) gồm khối xâm nhập có dạng
nêm vát đầu kéo dài theo hướng Bắc Nam. Khối
phân bố tại khu vực Tây Nam thị trấn Mèo Vạc.
Thành phần thạch học gồm các đá gabro hạt nhỏ
đến vừa. Chúng xuyên cắt và làm biến chất các

đá phiến sét và sét kết hệ tầng Mia Lé.
2.3 Khí hậu
Mèo Vạc nằm ở khu vực núi cao có địa hình
phân cắt mạnh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới
gió mùa mang đặc thù của khí hậu nhiệt đới:
mùa đông rét buốt kéo dài với nhiệt độ trung
bình khoảng 15.70C, lượng mưa trung bình năm
là 1,600-1,700 mm; độ ẩm trung bình năm
khoảng 80%; tổng số giờ nắng trong năm là
1427-1500 giờ và tổng mức nhiệt độ trong năm
là 5725 độ.
Với khí hậu nhiệt đới đặc trưng, khu vực
luôn chịu khô hạn thiếu nước nghiêm trọng đặc
biệt vào mùa khô, vì vậy đồng bào ở đây gặp rất
nhiều khó khăn trong cuộc sống và sản xuất
nông lâm nghiệp. Phần lớn các gia đình ở đây
đều thuộc diện nghèo hoặc cận nghèo.
2.4 Thủy văn
Mạng lưới thủy văn tại khu vực nghiên cứu
rất nghèo nàn, chỉ có 2 con sông chảy qua là
sông Nhiệm và sông Nho Quế. Sông Nho Quế
bắt nguồn từ Trung Quốc và chảy vào khu vực
theo hướng TB - ĐN qua huyện Đồng Văn và 9
9


xã thuộc địa phận huyện Mèo Vạc với tổng
chiều dài khoảng 20 km. Sông Nhiệm bắt nguồn
từ huyện Yên Minh và chảy theo hướng nam
váo địa phận hai xã Nậm Ban và Niệm Sơn,

huyện Mèo Vạc với chiều dài 8 km.
2.5 Điều kiện kinh tế - xã hội
+ Dân cư: Theo con số thống kê năm 2010
dân số của huyện là 71.790 người và 13.100 hộ
gia đình. Mật độ dân cư thưa thớt trung bình
127 người/km2 chỉ riêng thị trấn Mèo Vạc mật
độ dân đông hơn đạt 231 người/km2 với tổng số
dân là 4.631 người.
Các dân tộc sinh sống trên địa bàn nghiên cứu
gồm: Dao, Tày, Giáy, H’mông, Nùng, Xuong, Lôlô,
Clao, Pu Béo, Cao Lan, Mường, Hoa, Kinh, Bo Y…
+ Kinh tế: Kinh tế khu vực phát triển ở mức
độ thấp, tỷ lệ hộ nghèo còn cao. Nông nghiệp là
ngành kinh tế chính với các cây trồng chủ yếu là
ngô, đậu tương.. và chỉ canh tác 1 vụ trong năm.
+ Giáo dục và y tế: Giáo dục phổ cập tăng
nhanh, có sở vật chất không ngừng được cải
thiện; số lượng học sinh tăng đều theo hàng
năm. Huyện hiện có 1 trường PTTH tại thị trấn
Mèo Vạc với khoảng 300 học sinh, ngoài ra còn
có hệ bổ túc THPT với khoảng 250 học sinh.
Công tác y tế đã được quan tâm với gẩn 100%
số xã có trạm y tế. Tuy nhiên, số cán bộ y tế có
trình độ về y tế cơ sở của huyện và xã còn thấp.
III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phƣơng pháp khảo sát hiện trƣờng
Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: mô
tả thành phần và phân bố của các loại đât đá
xuất lộ trong khu vực nghiên cứu, thu thập các
số liệu để vẽ sơ đồ địa chất công trình. Các đợt

khảo sát thực địa của nhóm tác giả được thực
hiện vào các thời điểm tương ứng với mùa khô
và mùa mưa tại khu vực nghiên cứu: tháng
4/2013 và tháng 7/2014.
3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm trong phòng
Mẫu đất đá được lấy từ các hố đào, tại các ta
luy và các điểm lộ trong hành trình khảo sát
được tiến hành cho các thí nghiệm sau: i) Phân
tích thành phần hạt; ii) Giới hạn chảy, dẻo và
10

chỉ số dẻo; iii) Độ ẩm tự nhiên; iv) Dung trọng;
v) Tỷ trọng; vi) Đầm nện tiêu chuẩn; vii) Thí
nghiệm thấm; viii) Thí nghiệm cắt phẳng; ix)
Cường độ kháng nén mẫu đá; x) Phân tích mẫu
lát mỏng của đá và xi) Phân tích pha của đất và
đá trên máy nhiễu xạ kế Rơn ghen.
Các thí nghiêm tính chất cơ lý đất đá được
tiến hành tại phòng thí nghiệm của Khoa Địa
chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và tại
Phòng thí nghiệm Đia kỹ thuật, Viện nghiên cứu
Khoa học Thủy lợi.
Phân tích thành phần khoáng vật trên máy
nhiễu xạ kế Rơn ghen SIEMENS-D5005 tại
Phòng thí nghiệm tia X Khoa Vật lý, Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên với các chế độ
chụp: 35 KV, 50 mA, sử dụng bước sóng  =
1,54 AO của nhiễu xạ Cu K.
Kết quả thí nghiệm trong phòng trình bày ở
các biểu bảng tổng hợp và dùng để luận giải các

nội dung mà bài báo đặt ra để giải quyết trong
các mục dưới đây.
IV. MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG VỀ THẠCH
HỌC VÀ CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐÁ KHU VỰC
ĐÔNG NAM MÈO VẠC
4.1 Thành phần thạch học và khoáng vật
của đá vôi
Để nghiên cứu các đặc điểm của đá vôi trong
khu vực, 7 mẫu đá (MV39a; MV30; MV20;
MV33c; MV50; MV67; MV37) đại diện cho
các thành hệ và các loại hình đá vôi đã được lựa
chọn để nghiên cứu lát mỏng thạch học. Thành
phần cũng như kiến trúc của các mẫu đá được
thể hiện qua các mô tả sau đây:
+ Thành phần thạch học: đây là những mẫu đá
vôi có cấu tạo dạng khối. Trong hầu hết các mẫu
lát mỏng, đá có kiến trúc nền hạt nhỏ (kích thước
hạt nhỏ hơn 0.2 mm) rất khó để phân biệt được
ranh giới giữa các hạt. Trên nền hạt nhỏ có gặp
các tinh thể can xít kích thước lớn (MV20; MV37,
MV-39a, MV-67).. Ngoài ra, trong một số mẫu đá
vôi này còn xen lẫn với thành phần vật liệu hữu cơ
(có mầu đen) khi quan sát các lát mỏng dưới cả 1
và 2 nicon (MV33c; MV30) (Ảnh 8).
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


+ Sự xuất hiện mạch canxit nhiệt dịch: trong
hầu hết tất cả các mẫu đá, đều có thể thấy rất rõ
sự có mặt của các mạch can xit thứ sinh (MV30,

MV37) cũng như các ổ tinh thể can xít khá lớn
(MV50). Một điều có thể khẳng định là: trong
tất cả các lát mỏng đều không nhận thấy biểu
hiện của sự biến đổi thành phần và kiến trúc của
đá dưới tác dụng của quá trình biến chất (TO, p
hoặc dung dịch nhiệt dịch nhiệt độ cao). Như
vậy, các mạch can xít trong một số lát mỏng là
sản phẩm của quá trình nhiệt dịch nhiệt độ thấp
lấp đầy các khoang trống tạo thành các hốc
canxit kết tinh hoặc các khe nứt tạo thành các
mạch canxit mà không xẩy ra qua trình biến
chất tiếp xúc với đá vây quanh (Ảnh 10,11).
+ Thành phần khoáng vật của đá vôi: Giản
đồ nhiễu xạ của 3 mẫu đá vôi MV-20 (P2 đđ)
và MV-37 (C-Pbs) và MV-67 (C-Pbs) được
thể hiện trên Hình 6. Có thể dễ dàng nhận thấy
đá vôi thuộc 2 hệ tầng Đồng Đăng và Bắc Sơn
cùng có thành phần khoáng vật chủ yếu là
canxit, mà không thấy sự hiện diện của các
khoáng vật khác như là dolomit và aragonit.
Riêng với đá vôi hệ tầng Đồng Đăng xuất lộ
tại Tát Ngà (MV-20 (P2 đđ)) có thành phần
thạch học là vôi sét trên giản đồ nhiễu xạ thấy
có mặt pik nhiễu xạ đặc trưng cho thạch anh d
= 3,34 (2 = 26,8O). Loại đá vôi này khá rắn
chắc vì vậy rất khó bị rửa lũa để tạo thành
rừng đá.
4.2 Đặc tính cơ lý của đá trầm tích
Theo nguyên tắc chung, đá nền được phân
chia theo mức độ phong hóa. Từ dưới lên trên,

đới đá tươi, đới phong hoá trung bình, đới
phong hóa mạnh và đới phong hoá triệt để.
 Tính chất cơ lý của đá sét kết, đá phiến sét
+ Đá sét kết đá phiến sét hệ tầng Mia Lé
- Đới đá tươi: Khối lượng thể tích bão hoà
đạt 2,75-2,78 g/cm3, cường độ kháng nén bão
hòa trung bình là 21,0 MPA.
- Đới phong hóa trung bình: Chỉ tiêu cơ lý có
giảm hơn nhiều so với đới đá tươi. Khối lượng
thể tích khô trung bình là 2,65 g/cm3 đến 2,68
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

g/cm3, cường độ kháng nén trung bình ở trạng
thái bão hòa là 100 MPA.
- Đới phong hóa mạnh: Dung trong bão hòa
trung bình là 2,65 g/cm3, cường độ kháng nén ở
trạng thái bão hòa trung bình là 4,3 MPA.
- Đới phong hóa triệt để: Chủ yếu là sét, á
sét lẫn dăm cục đá gốc, các tính chất cơ lý cao
hơn đất eluvi.
4.3 Tính chất cơ lý của mẫu đá vôi
Đá vôi hệ tầng Bắc Sơn có mặt trong khu vực
nghiên cứu chủ yếu là đới phong hóa trung bình
và đới đá tươi. Đá có chỉ tiêu cơ lý cao, khối
lượng thể tích bão hòa trung bình là 2,7g/cm3,
cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa là 45,0
MPA trong đới đá tươi.
Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của 4 mẫu
đá đại diện cho 2 nhóm đá được trình bày ở
bảng 1.

4.4 Đặc tính cơ lý của đất mềm rời
Nhóm đất mềm rời được gọi chung cho trầm
tích aluvi, deluvi-eluvi và eluvi.
 Đất deluvi-eluvi, eluvi
- Đất trên nền đá cacbonat: Đất sét pha màu
nâu đỏ. Đất có trạng thái cứng, kém chặt ở điều
kiện thiên nhiên, lẫn 13-17% dăm sạn, độ ẩm tự
nhiên 31,4%, khối lượng thể tích khô trung bình
1,38g/cm3. Cường độ kháng cắt ở trạng thái bão
hòa  = 18o; c = 0,22 kPA.
- Đất trên nền đá trầm tích: Đất sét, sét pha màu
xám vàng, nâu đỏ phớt xanh, phớt trắng lẫn 1820% dăm sạn. Đất có trạng thái cứng, chặt ở điều
kiện thiên nhiên, độ ẩm tự nhiên 25,2%, khối lượng
thể tích khô trung bình 1,57g/cm3. Cường độ kháng
cắt ở trạng thái bão hòa =17o, c = 22 kPA kG/cm2.
1-3
 Đất trầm tích (aQ2 ):
Ngoài các trầm tích cát cuội sỏi nằm rải rác
theo lòng sông, dọc các suối còn phân bố các
bãi bồi nhỏ hẹp thành phần là đất á sét, á cát
xám nâu, xám vàng có khối lượng thể tích khô
1,40 g/cm3, cường độ kháng cắt bão hòa
 = 16o; c = 5 kPa.
Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý mẫu đất
được trình bày ở các bảng 2, 3 và 4.
11


Bảng 1. Bảng tổng hợp tính chất cơ lý của mẫu đại diện 2 nhóm đá
khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc

Độ ẩm
Khô
gío

Tên
loại đá

Đới

DD
Đá vôi

IB (Phong hóa
rung bình)
IIA (Đá tươi)
IB (Phong hóa
rung bình)
IIA (Đá tươi)

Khối lượng thể tích

Bão
hòa

Khô
gío

(%)

Đá sét

bột
kết

Bão
hòa
(g/cm3)

Hạt

Hệ số kiên cố
Khô
gío

(g/cm3)

Độ
lỗ
rỗng
(%)

Tỷ
trọng

Bão
hòa
(f)

Cường độ kháng
nén
Khô

Bão
gío
hòa
MPa

0.12

0.28

2.71

2.72

2.69

2.76

2.50

2.5

2.0

25,0

20,0

0.07

0.20

2.68

2.67

2.67

2.73

2.26

5.4

4.6

53,8

45,6

0.88

1.46

2.67

2.69

2.65

2.82

6.00

1.4

1.0

13,2

9,9

0.41

0.69

2.77

2.78

2.76

2.84

2.60

2.1

1.5

20,5

15,4

Eo

 C a1-2
18 0,22
17 0,22
14 0,17
14 0,20

Eo

Hệ số thấm,
cm/s

Môđun biến2
dạng kG/cm

Hệ số nén
lún, cm2/kG

Lực dính,
kG/cm2

Trạng thái bão hòa
Góc ma sát
trong (độ)

Môđun biến

dạng

Hệ số nén
lún, cm2/kG

Dẻo

0,34
0,25
0,31

Chảy

20
16
17

< 0.005

MV-23/ (SC) edQ 11,5 14,5 31,9 11,9 30,2 25,2 1,96 1,57 2,79 0,79 44,9 28,3 16,6 -0,22
MV-61/ (ML) T1cb - 36,2 31.9 31,9 26,0 1,77 1,40 2,77
67,3 39,7 27,6 0,23
MV-19/(MH) T1sh1 0,8 47 14.6 37,7 25,5 1,85 1,47 2,84
65,4 37,0 28,4 0,02

0.005 - 0.05

C a1-2
0,31

0.05 - 2


21

4,7

2 - 10

W w c  eo WL Wp Ip
B
21,1 19,6 12 42,6 31,4 1,82 1,38 2,72 0,98 55,3 36,4 18,9 -0,27

MV-43/ (MH) edQ

>10

Lực dính
đơn vị

Độ sệt

Trạng thái tự nhiên
Góc ma sát
trong

Giới hạn
độ ẩm %

Chỉ số dẻo

Khối lượng
thể tích

Thành phần hạt %,mm

Hệ số rỗng

Ký
hiệu
lớp

Độ ẩm
tự nhiên, %
Tự
nhiên
Khô

Mẫu/
(Ký hiệu
phân loại)

Tỷ trọng

Bảng 2. Bảng tổng hợp tính chất cơ lý của một số mẫu đất nguyên trạng khu vực
Đông Nam thị trấn Mèo Vạc

K
5 x10-5
2 x10-4

4 x10-5
1 x10-5

cậBảng 3. Bảng tổng hợp tính chất vật lý của đất đắp

Cuội,
dăm

Sỏi,
sạn

Cát

40-20 20-2 2-0.05

%
Nà Sang,
Tát Ngà

T1cb

Chung Pả
MV-66 A, TT.
Mèo Vạc

apQ

MV-61

MV-83

Giàng Chú
D1-2 nq
Phìn

MV-19 Nà Dầu

T1sh1

MV21b

Nà Chào

T1sh

Tia Chí
Dìn

edQ
(Terra
rossa)

MV-02

Cán Chu
MV-11
Phìn

12

edQ

%

%

Bụi

Chỉ tiêu vật lý
Sét

0.05<0.005
0.005

%

%

Giới hạn Atterberg

Độ ẩm Khối Giới
tự lượng hạn
nhiên riêng chảy
W

%

D
3

g/cm

Giới
Chỉ số
hạn
dẻo
dẻo

WL

Wp

Ip

%

%

%

Phân loại đất theo
TCVN 5747

Thành phần hạt (mm)
Hệ tầng

Ký hiệu
mẫu

Vị trí

lấy mẫu

khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc

Mô tả thành phần, màu sắc và trạng thái đất /
(Khả năng phù hợp làm đất trình tường)

Bụi sét chứa dăm sạn, xám ghi, xám
48,6 33,5 15,1 ML vàng, nửa cứng/
(PHÙ HỢP làm đất trình tường)
Bụi sét chứa nhiều cát và sạn sỏi, nâu
15,6 24,8 36,8 22,8
45,6 32,8 12,8 ML đỏ, xám vàng, nửa cứng (PHÙ HỢP
làm đất trình tường)
Bụi sét lẫn cát và sỏi sạn, xám ghi, xám
13,0 18,0 35,0 34,0
42,5 23,1 19,4 ML vàng nửa cứng
(PHÙ HỢP làm đất trình tường)
Sét bụi và cát, nâu đỏ, nửa cứng/
0,8 47,0 14,6 37,7 37,5 2,84 65,4 37,0 28,4 MH
14,5 16,7 46,5 22,3

(Ít phù hợp, khi sử dụng cần trộn thêm hạt thô)

0,2

Sét bụi và cát, nâu đỏ đốm trắng, nửa cứng/

29,8 20,3 49,9

2,77 60,0 33,2 26,8 MH

33,5 19,2 47,1

Sét bụi và cát, nâu vàng , nửa cứng (Đất
2,82 61,9 34,7 27,2 MH đỏ trên đá vôi)/

(KHÔNG phù hợp làm đất trình tường)

(KHÔNG phù hợp làm đất trình tường)
8,8

37,6 17,1 36,5

Sét bụi và cát, chứa sỏi sạn, xám vàng,
nửa cứng/
2,70 57,4 31,1 26,3 MH
(Ít phù hợp, khi sử dụng cần trộn thêm
hạt thô)

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


Cuội,
dăm

Sỏi,
sạn

Cát

40-20 20-2 2-0.05

%
MV16a

Lũng Vài

%

Sét

0.05<0.005
0.005

%

%

3,5

37,3 19,5 39,7

0,6

43,6 11,4 39,0

edQ

1,9

38,7 16,9 42,6

edQ

12.6 25,2 33,1

MV-42 Tà Lủng

edQ

6,0

48,4 13,7 31,9

MV-43 Hà Xúa

edQ
(Terra
rossa )

6,5

33,0

MV-18 Tát Ngà
MV-25 Tô Đúc
MV33b

Sàng Chải

B

T1cb

%

Bụi

Chỉ tiêu vật lý

T1sh

8,1

6,7

Giới hạn Atterberg

Độ ẩm Khối Giới
tự lượng hạn
nhiên riêng chảy

Giới
Chỉ số
hạn
dẻo
dẻo

W

D

WL

Wp

Ip

%

g/cm3

%

%

%

Phân loại đất theo
TCVN 5747

Hệ tầng

Vị trí
lấy mẫu

Ký hiệu
mẫu

Thành phần hạt (mm)

Mô tả thành phần, màu sắc và trạng thái đất /
(Khả năng phù hợp làm đất trình tường)

Sét bụi và cát chứa sỏi sạn, nâu đỏ, nửa cứng/
2,73 57,0 32,1 24,9 MH (Ít phù hợp, khi sử dụng cần trộn thêm
hạt thô)
Sét bụi và cát, xám vàng, nửa cứng
2,74 48,5 27,0 21,5 CL
(PHÙ HỢP làm đất trình tường)
Sét bụi và cát, xám nâu đốm trắng, nửa cứng/
2,80 55,5 30,7 24,8 MH (Ít phù hợp, khi sử dụng cần trộn thêm
hạt thô)
Cát sỏi chứa hạt mịn và dăm sạn, xám
2,90 45,8 29,8 16,0 SC nâu, bở rời
(PHÙ HỢP làm đất trình tường)
Cát sỏi chứa hạt mịn và sỏi sạn, xám
2,84 50,5 32,4 18,1 SC nâu, bở rời
(PHÙ HỢP làm đất trình tường)
Sét bụi và cát, xám vàng, nửa cứng (Đất
2,83 67,0 40,0 27,0 MH đỏ trên đá vôi)

21,1

53,8

(KHÔNG phù hợp làm đất trình tường)

Bảng 4. Bảng tổng hợp chỉ tiêu đất đầm nện khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc
Giới hạn

Atterberg
(%)

MV-66
MV-83
MV-18
MV-43

apQ
edQ
T1sh
edQ

15,6
13,0
6,0
6,5

< 0,005

0,005 - 0,05

Nguồn
gốc

0,05 - 2

Tên mẫu

>2

Thành phần hạt
(mm / %)

24,8 36,8 22,8
18,0 35,0 34,0
43,6 11,4 39,0
33,0 6,7 53,8

V. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
5.1 Đặc điểm của thành phần và tính chất
của đá với hình dạng của ”Rừng đá”
“Rừng đá” là khái niệm được các nhà nghiên
cứu đặt tên cho các khu vực địa hình karst có
các khối mảnh, khá rắn chắc vươn cao trên mặt
đất đôi khi đạt tới 4-5m. Rừng đá là một loại
địa hình karst đồng bộ, rừng đá Mèo Vạc được
hình thành từ một dạng địa hình tai mèo nằm
dưới mặt đất, đấy là một dạng địa hình phát
triển mạnh ở hạt Shilin ở miền Nam Trung
Quốc nên được gọi theo tiếng Trung là loại địa
hình “shilin”. Rất nhiều rừng đá phát triển trong
điều kiện tương tự chỉ rõ rằng sự đa dạng về
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

GH
Chảy

GH
Dẻo

WL
45,6
42,5
48,5
67,0

Wp
32,8
23,1
27,0
40,0

Chỉ số
dẻo

Ip
12,8
19,4
21,5
27,0

Thí nghiệm
đầm nện
Khối
lượng thể
tích
g/cm3
1,75
1,65

1,71
1,44

Độ ẩm
tối ưu
%
15,0
17,3
17,2
27,2

hình thái của các cột đá là kết quả của: i) tính
chất của các đá, ii) sự phân bố và mật độ của
đứt gẫy và vết nứt trong đá; và iii) sự đa dạng về
địa tầng và thành phần.
5.1.1 Ảnh hưởng của thành phần thạch
học tới hình dạng của cột đá
Rừng đá Mèo Vạc được hình thành từ đá vôi
Pecmi sớm thuộc 2 hệ tầng Hồng Ngài và Bắc
Sơn. Đặc trưng của 2 hệ tầng này là sự xen kẽ
các loại đá vôi có thành phần khác nhau như đá
vôi tinh khiết, đá vôi bị đôlômit hóa và đôlômít
và sự xen kẽ của các lớp mỏng và dày… Các
lớp thường nằm ngang hoặc chỉ nghiêng đi một
chút khoảng từ năm đến mười độ. Do hoạt động
13


kiến tạo xảy ra rất mạnh mẽ, các đá bị nứt nẻ
theo đứt gãy và mặt thớ chẻ có hường thẳng

đứng hoặc gần thẳng đứng.
Rừng đá được nổi lên từ địa hình tai mèo
nằm dưới mặt đất vì đá vôi được phủ bởi một
lớp trầm tích và đất phong hóa dầy. Chúng gồm
các cột đá và đôi khí còn là các “măng đá”. Một
số măng đá có kích thước bé, đôi khi không cao
hơn vài mét. Trong khi cột đá có chiều cao dao
động từ 5 m đến vài chục mét và có nhiều hình
dạng khác nhau.
Mặc dù không tạo ra được các cột đá cao tới
30-40m như ở Côn Minh và đạt chiều cao trên
20m như ở Quế Lâm (Trung Quốc), trên Cao
nguyên đá Đồng Văn – Mèo Vạc các rừng đá
cũng tạo nên cảnh quan không kém phần đặc
sắc. Các rừng đá đẹp nhất gặp ở Đông Nam thị
trấn Mèo Vạc có thể gặp trên dọc đường Mèo
Vạc – Lũng Pù – Khau Vai. Tại đây có thể dễ
dàng gặp những khu rừng đá với những “cây
đá” cao 6-7m đôi khi đến 10-15m chủ yếu phát
triển ở phần chân sườn dốc (Hình 11).
Sự có mặt của đứt gãy trẻ phương á kinh
tuyến và ĐB-TN có độ mở lớn là điều kiện rất
thuận lợi cho nước chảy sâu vào lòng đất. Quá
trình hòa tan, tạo hang động xảy ra ở qui mô
nhỏ. Vì vậy dễ dàng nhận thấy các khu vực này
ít hang động vì nước rút xuống sâu quá nhanh
theo các khe nứt thẳng đứng và mặt phân lớp

(Hình 8, 9). Tại khu vực nghiên cứu, loại cảnh
quan kỳ thú này có thể gặp tại khu vực phía tây,

đông và đông nam nơi phát triển các đá Cacbon
– Pecmi thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs).
Các đá dạng khối nhưng có cấu tạo phân dải
hạt thô và chứa ít tạp chất sét. Dưới tác dụng
của nước mưa và nước mặt ở trạng thái vùi lấp
nông trên bề mặt, dải khoáng vật hạt thô rất dễ
bị rửa lũa, hòa tan tạo nên các rãnh xói, thớ chẻ
có kích thước lớn và có diện phân bố rộng (Hình
10, 11).
Đá vôi thuộc hệ tầng Đồng Đăng (P2 đđ) là
loại đá vôi sét silic nên trên giản đồ nhiễu xạ kế
Rơn ghen ngoài khoáng vật canxit đá (MV-20)
còn chứa cả thạch anh thể hiện bằng các pic
nhiễu xạ (d=3.36 Ao (16) và d= 4,26 Ao (4)
(Hình 5, 6). Có thể nói loại đá vôi này không thể
tạo nên “rừng đá” đẹp vì đá không tinh khiết về
thành phần sẽ khó hòa tan hơn.
Khi đá vôi C-Pbs tinh khiết có thành phần
hạt thô như mẫu MV-67 (Hình 4, 6) với khả
năng hòa tan mạnh hơn loại đá vôi hạt mịn,
trong trường hợp điều kiện thủy văn thuận lợi
đá vôi loại này sẽ rất dễ dàng bị rửa lũa tạo
nên các hang hốc có kích thước khác nhau
trong đá vôi. Sản phẩm của quá trình rửa lũa
mạnh và nhanh gây sập vòm hang karst tạo ra
hố sụt như ở Chống Pả A gây khô hạn do mất
nước bề mặt.

Hình 2. Ảnh lát mỏng mẫu đá vôi MV-20

Hình 3. Ảnh lát mỏng mẫu đá vôi MV-37

14

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


Hình 4. Ảnh lát mỏng mẫu đá vôi MV-67

Hình 5. Giản đồ nhiễu xạ của 3 khoáng vật đặc
trưng cho đá vôi: canxit, đôlômit và aragonit

Hình 6. Giản đồ nhiễu xạ của 3 mẫu đá vôi MV-20 (P2 đđ) và MV-37(C-Pbs) và MV-67 (C-Pbs)

Hình 7. Tháp đá vôi dạng nón hạt thô trên đá vôi
C-Pbs hạt thô tại Chống Pả A, TT Mèo Vạc (MV-67)
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

Hình 8.Rừng đá trên đá vôi C-Pbs phân lớp
ngang ở Chung Pẻ B
15


Hình 9. Khe nứt được mở rộng và mài mòn
tạo ra thớ chẻ và rãnh sâu dọc khối đá

Hình 10. Rãnh sâu trên cột đá tại rừng đá
Lũng Pù (MV-33)

Hình 11. Điểm đề xuất phát lộ rừng đá tại

Cán Chu Phìn (MV-05)

Hình 12. Hoa đá “nở” tại xóm Thin Chí Dìn,
Cán Chu Phìn

5.1.2 Ảnh hưởng của đặc tính phân lớp tới
hình thái của cột đá
Khi rừng đá phát triển trên các khối đá có
phân lớp nằm ngang với các lớp có thành phần
độ dày khác nhau (Hình 8) thường có hình dạng
đặc thù như các cột đá được hình thành từ các
khối đá riêng biệt được xếp chồng chênh vênh
trên các khối đá nằm bên dưới. Lớp đá trên cùng
thường nhăn nheo tạo ra mũ đá tai mèo điển
hình-loại địa hình bề mặt đặc trưng cho các đá
vôi sét, loại đá vôi có chứa đáng kể hàm lượng
các hạt sét bụi trong thành phần.
Hình dạng của các cột đá phát triển trên các

loại đá phân lớp dày và đồng nhất về thành phần
thạch học sẽ không thể tạo ra địa hình tai mèo
ngầm dưới mặt đất mà thường là các rừng đá.
Khu vực trung tâm xã Cán Chu Phìn là ví dụ
minh họa sinh động cho quá trình tạo rừng đá
kiểu này. Các cột đá hẹp thường vát nhọn ở đầu
hoặc như các lưỡi dao có bản rộng và phẳng ở
phía bên dưới (Hình 9). Các cột đá to hơn thông
thường có phần đỉnh rộng chia ra nhiều đỉnh
nhỏ với các rãnh chữ V ở giữa (Hình 10).
5.1.3 Hình dạng khối đá vôi dưới tác dụng

ăn mòn của nước mưa
Hình dạng của các khối đá vôi theo thời gian

16

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


cũng còn bị ăn mòn bởi nước mưa (Hình 12) tạo
ra những hình dạng đặc trưng như: đường khia
rãnh, kênh các hốc lõm trên bề mặt… Quá trình
bào mòn rửa lũa do nước mưa xảy ra không chỉ
khi các cột đá vôi xuất lộ trên mặt đất mà còn cả
khi nó đang còn bị lớp đất tầng mặt che phủ tạo
ra những hình dạng cột đá đặc biệt.
5.2 Đề xuất vị trí khai đào thích hợp để
phát lộ ”Rừng đá”
Nhằm thu hút khách du lịch đến tham quan
các danh lam thắng cảnh trên tuyến đường thị
trấn Mèo Vạc – Khau Vai, nơi có chợ tình
nổi tiếng họp vào ngày 26 tháng 3 âm lịch
hàng năm tại đây cần xây dựng một số điểm
dừng phục vụ du lịch kết hợp với nghiên cứu
khoa học.
5.2.1 Vị trí khai đào để phát lộ rừng đá
Trong thời gian trước mắt có thể chọn 2 điểm
có điều kiện thuận lợi về mặt địa hình để phát lộ
rừng đá. Điểm thứ nhất đề xuất phát lộ rừng đá
ở gần khu vực điểm trường Lán Chải, xã Cán
Chu Phìn (MV-05 tọa độ N: 23O 8’ 28”; E:105O

28’ 10”). Đây là khu vực rừng đá nằm dưới một
quả đồi biệt lập rất gần đường liên xã từ thị trấn
Mèo Vạc đị Khau Vai (Hình 11).
Điểm phát lộ thứ 2 tại Lũng Pù (MV-33)
có tọa độ địa lý N: 23O 06’ 20.4”; E: 105 O
30’ 01.3”) nơi đây là đồi thoải đã có những
măng đá lộ một phần sát đường đi chiều cao
đạt tới 2,0 – 3,0m, mặt các cột đã được khoét
rãnh sâu đó là sản phẩm của quá trình rửa lũa
ngầm khi các khối đá vôi còn nằm dưới mặt
đất, và cả hiện nay dưới tác động qua nhiều
năm của nước mưa chảy trên bề mặt các cột
đá (Hình 10).
Công tác phát lộ nên được tiến hành thủ công
bằng cách sử dụng các dụng cụ đào đất thô sơ
như xẻng, cuốc, búa chim, xà beng... Khi đã xúc
hết đất có thể dùng một xe chở nước phun nước
rửa sạch đất bụi bám vào các cột đá, măng đá.
Sau khi hoàn thành phát lộ cần xây dựng đường
đi bộ len lỏi giữa các khối đá đẹp giúp du khách
dễ dàng di chuyển khi tham quan.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

Hình 13. Phần chân của khối đá vôi sau khi
được phát lộ để lấy đá xây dựng trái phép
tại bản Quán Xí, xã Lũng Pù (Ảnh chụp
ngày 20-04-2013)
5.2.2 Tính toán ổn định cho hố đào
Để tính toán ổn định mái đào trên đất phong
hóa, tiêu chuẩn tính toán được sử dụng là

QPVN 285-2002. Sử dụng mái dốc đề xuất với
góc dốc ở mái đào là 45O (m= 1:1). Các thông
số cơ lý của 2 lớp đất, đá được dùng để tính toán
được thống kê như trong bảng 5.
Bảng 5. Các thông số cơ lý của các đất đá
dùng để tính toán ổn định mái dốc hố đào.
Góc
Khối ma
Ký
lượng sát
hiệu Tên đất
STT
Trạng thái
đá
thể tích trong
lớp
(độ)
đất đá
γ
Đất Tự nhiên
terra
Bão hòa
rosa

1

edQ

2

Đá vôi
IA2 phong Bão hòa
hóa

Lực
dính
(kg/
cm2)

φ

C

1,77

21,0

0,31

1,80

18,0

0,22

2,65

28,0

0,60

Sơ đồ hoá mô hình theo dạng bài toán
phẳng với phương pháp tính là phần tử hữu
17


hạn, sử dụng Module SLOPE/W trong bộ
phần mềm GEO-SLOPE của Canada để tính
toán. Hệ số an toàn được tính cho cả 2 trường
hợp: i) đất đá ở trạng thái tự nhiên và ii) đất
đá ở trạng thái bão hòa. Kết quả tính toán
được thể hiện ở bảng 6.
Bảng 6. Bảng kết quả tính toán hệ số
an toàn cho mái dốc hố đào

STT

Trường hợp
tính toán

FSmin

FScp

1
2

Tự nhiên
Bão hòa

1,20
1,06

1,09
1,04

Như vậy, Trong tất cả các trường hợp ta
đều có FSmin> FScp. Vậy mái dốc của hố khai
đào nhằm xuất lộ rừng đá nên thiết kế với góc
dốc < 45O để ổn định trong thời gian khai thác
sử dụng.
5.3 Đề xuất khôi phục nhà trình tƣờng và
tƣờng rào đất đầm nện trong khu vực Cao
nguyên đá.
Do các tỉnh miền núi phía bắc nước ta có
phần lớn diện tích là đồi núi và khí hậu lạnh
khắc nghiệt nên điều này đã ảnh hưởng tới kiến
trúc nhà ở của một số dân tộc sinh sống tại đây.
Ngoài yếu tố môi trường, thì quan niệm sống,
lối sống, phong tục tập quán của bà con dân
tộc… đã hình thành nên nét độc đáo trong văn
hóa kiến trúc của ngôi nhà trình tường. Nhà làm
bằng đất, lợp bằng ngói hoặc tranh với ưu điểm
vừa giữ ấm về mùa đông, mát mẻ trong mùa hè
và lại có thể chống được kẻ gian, thú dữ. Tuy
nhiên số lượng nhà trình tường hiện nay giảm đi
nhiều vì số lượng nhà cổ đã xây dựng hơn trăm
năm trước hiện vẫn dùng để ở và được bảo tồn
gìn giữ phục vụ du lịch ngày càng xuống cấp
nghiêm trọng.

Do vậy, nếu nhân rộng được việc gia cố,
sửa chữa các nhà tường trình hiện có và phát
18

triển nhà trình tường rộng rãi hơn tại các điểm
dừng, điểm lưu trú của khách thì không chỉ
góp phần bảo tồn và phát triển loại hình di sản
vật thể quí giá này mà còn giảm thiểu vấn nạn
phá các măng đá vôi lấy đá hộc làm tường rào
và xây nhà hiện đang còn là một việc khá phổ
biến tại khu vực Công viên Địa chất Toàn cầu
đầu tiên của nước ta (Hình 13, 14).

Hình 14. Măng đá bị đập gãy ngọn để lấy đá
hộc xây dựng tường rào hoặc móng nhà
Thành phần hạt lý tưởng dùng cho tường đất
đầm nện được đề xuất trên cơ sở tính toán để
sau khi đầm nện đất đạt được một số tiêu chí sau
(Houben & Guiland, 1994) [13].
+ Tỷ lệ phần trăm tối thiểu của hỗn hợp sét
bụi nằm trong khoảng 20-25%, trong khi giới
hạn tối đa đạt tới 30-35%. Tương tự tỷ lệ phần
trăm tối thiểu của cát là 50-55% trong khi giới
hạn tối đa là 70-75%.
+ Giới hạn chảy của đất cần nằm trong
khoảng 25% đến 50% (tốt nhất là 30-35%)
và giới hạn dẻo nằm trong khoảng 10-25%
(tốt nhất là 12-22%). Chỉ số dẻo càng cao
chứng tỏ hàm lượng sét cao hoặc đất sét có
hoạt tính lớn và đất sẽ có độ co ngót lớn khi

phơi khô.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016


Bảng 7. Yêu cầu về thành phần của
đất dùng làm đất đầm nện [14]
Đặc trưng

Yêu cầu

Thành phần sạn sỏi và cát 45- 80 % theo khối lượng
Thành phần bột

10- 30 % theo khối lượng

Thành phần sét

5- 20 % theo khối lượng

Chỉ số dẻo

2-30% (LL <45%)

Co ngót tuyến tính

Không lớn hơn 5%

Thành phần muối
hòa tan
Thành phần vật liệu

hữu cơ
Chất độc gây ung thư

< 2 % theo khối lượng
< 2 % theo khối lượng
< 10-20 mg/kg đất

Như vậy khi so sánh tính chất vật lý của 13
mẫu đất tầng mặt có thể sử dụng để làm đất
trình tường (Bảng 3) với yêu cầu thành phần của
đất dùng làm đất đầm nện (Bảng7) ta có thể có
một vài nhận xét sau:
a. Đất tầng mặt của khu vực phần lớn là bụi
có tính dẻo thấp, có ký hiệu phân loại là
MH/ML (10 mẫu), CL (1 mẫu) và SC (2 mẫu).
b. Trong số các mẫu thí nghiệm chỉ có 6
mẫu: MV-61a, MV-66, MV-83, MV-48, MV33b và MV-42 là phù hợp làm vật liệu đất trình
tường. Các mẫu đất còn lại thuộc loại ít phù hợp
(5 mẫu) và hai mẫu đất bụi sét màu nâu đỏ (terra
rosa) là đất tàn tích, sườn tích trên đá vôi (MV02 và MV-43) đều thuộc loại không phù hợp
làm đất trình tường (Bảng 3).
c. Đất trình tường có thể từ các nguồn gốc
khác nhau như sông lũ (MV-66, apQ), sườn tàn
tích (edQ, MV-83) hay đất của hệ tầng Sông Hiến
(T1sh, MV-18) có kết quả đầm nện khá tương
đồng với giá trị khối lượng thể tích khô lớn nhất
dao động trong khoảng 1,65 – 1.71 g/cm3; còn độ
ẩm tối ưu dao động trong khoảng 15.0-17.3%.
Đây cũng chính là độ ẩm mà khi trình tường cần
khống chế để đất đầm nện của tường sau khi trình

có khối lượng thể tích khô lớn nhất.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016

VI. KẾT LUẬN
1. Có 3 nhóm đất đá đươc ghi nhận tại khu
vực nghiên cứu: nhóm đá cứng, nhóm đất mềm
dính, và trầm tích bở rời. Mỗi nhóm lại liên
quan tới một số di sản địa chất (DSĐC) đặc
trưng. Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình
của khu vực chứa các di sản giúp tìm ra được
mối liên quan giữa các đặc điểm cơ lý của các
nhóm đất đá với sự hình thành, bảo tồn và phát
triển các di sản.
2. Rừng đá là một loại địa hình karst đồng
bộ, rừng đá Mèo Vạc được hình thành từ một
dạng địa hình tai mèo nằm dưới mặt đất và cả
tác động của nước mưa khi xuất lộ trên mặt đất.
Sự đa dạng về hình thái của các cột đá là kết quả
của: i) tính chất của các đá, ii) sự phân bố và
mật độ của đứt gãy và vết nứt trong đá; và iii)
sự đa dạng về địa tầng và thành phần.
3. Việc làm rõ mối quan hệ giữa đặc điểm
địa chất công trình với các loại hình di sản tại
khu vực nghiên cứu sẽ giúp ích trong việc đề
xuất các biện pháp công trình và phi công trình
phù hợp nhằm bảo vệ các di sản tự nhiên quí giá
trước tác động của các tai biến tự nhiên và nhân
sinh nhằm phát triển bền vững các di sản.
4. Trong thời gian trước mắt có thể chọn 2
điểm có điều kiện thuận lợi về mặt địa hình để

phát lộ rừng đá, đó là: i) khu vực gần điểm
trường Lán Chải, xã Cán Chu Phìn và ii) khu
vực phát lộ thứ 2 tại Lũng Pù. Mái dốc trên đất
đỏ terra rosa cần thiết kế thoải với m =1:1 đảm
bảo ổn định lâu dài trong thời gian sử dụng.
5. Đất trình tường có thể từ các nguồn gốc
khác nhau như sông lũ (apQ), sườn tàn tích
(edQ hay đất của hệ tầng Sông Hiến (T1sh) có
kết quả đầm nện với giá trị khối lượng thể tích
khô lớn nhất dao động trong khoảng 1,65 – 1,71
g/cm3; và độ ẩm tối ưu biến thiên trong khoảng
15,0-17,3%. Đây cũng chính là độ ẩm mà khi
trình tường cần khống chế để đất đầm nện của
tường sau khi trình có dung trọng khô lớn nhất.
6. Di sản địa chất (DSĐC) là phần tài
nguyên địa chất có giá trị nổi bật về khoa học,
19


giáo dục, thẩm mỹ và kinh tế. Cũng như các di
sản khác, DSĐC là tài nguyên không tái tạo
được, cho nên cần được bảo tồn, quản lý và khai
thác sử dụng hợp lý cho sự phát triển bền vững
của đất nước.
Ghi nhận: Bài báo được hoàn thành trong
khuôn khổ Đề tài nhóm B cấp Đại học Quốc
gia, mã số QG.12.14.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đỗ Minh Đức, Đặng Văn Luyến, Hoàng
Vũ Phong, 1998. Tính ổn định mái dốc bằng

phương pháp mặt trượt cung tròn hình trụ. Tạp
chí Địa chất Loạt A số 249 (11-12/1998).
2. Nguyễn Hữu Hùng, Vũ Cao Minh, 2008.
Di sản địa chất trên cao nguyên Đồng Văn. Tuyển
tập báo cáo khoa học tại hội thảo: Cao nguyên đá
Đồng Văn - những giá trị độc đáo, định hướng
bảo tồn và phát triển bền vững. Tr 36-80.
3. Đặng Văn Luyến và nnk, 2014. Nghiên
cứu điều kiện Địa chất công trình khu vực Đông
Nam thị trấn Mèo Vạc phục vụ phát triển bền
vững Công viên Địa chất Toàn cầu Cao nguyên
đá Đồng Văn, tỉnh Hà Giang. Báo cáo tổng kết
Đề tài nhóm B, mã số QG.12.14. Đại học Quốc
gia Hà Nội.
4. Tạ Hoà Phương, Đặng Văn Bào, Nguyễn
Văn Vượng, Đoàn Nhật Trưởng, 2010. Nghiên
cứu điều kiện tự nhiên vùng cao nguyên đá
Đồng Văn – Mèo Vạc phục vụ xây dựng Công
viên địa chất (Geopark). Đề tài mã số QG.08.12.
5. Lương Thị Tuất và nnk, 2010. Kiến thức
bản địa về di sản ở Công viên Địa chất cao
nguyên đá Đồng Văn, tỉnh Hà Giang: Một vài
khám phá bước đầu. Viện Địa chất và Khoáng
sản. Hà Nội.
6. Trần Tân Văn (Chủ biên) và nkk, 2008.
Báo cáo “Điều tra nghiên cứu di sản địa chất và
đề xuất CVĐC ở 25 khu vực ở miền Bắc Việt

Nam”. Lưu trữ Viện KHĐC&KS, Hà Nội.
7. Ủy ban Nhân dân tỉnh Hà Giang, 2005.

Quy hoạch tổng thể phát triển KT-XH tỉnh Hà
Giang 2006-2020. Hà Giang.
8. Alley, P.J. Rammed Earth Construction.
Newzeland Engineering, Jun.1948, 582.
9. Ciancio D. and Jaquin P, 2011. An
Overview of Some Current Recommendations
on the Suitability of Soil for Rammend Earth.
Inter. Symposium on Innovation and
Sustainblity Structures in Civil Engineering,
Xiamen University, China, 2011.
10. Chen X. et al., 1988. South China Karst.
Volume I. ZRC SAZU.
11. Dang Van Luyen, Tran Manh Lieu,
Nguyen Quang Huy and Nguyen Manh Tuan,
2013. Study on Geological Characteristics and
Value of the Geoharitages in the SE Meo Vac
Town Area, Ha Giang Province, Vietnam for
Sustainable Development. Proc. of the Inter.
Symposium Hanoi Geoengineering 2013
“Natural Resources Engineering and Disaster
Mitigation for Infrastructure Development”.
Vietnam National University Publisher, Hanoi,
Vietnam.
12. Knes M., Otonicar B. and Slabe T.,
2003. Subcutaneous Stone Forest (Trebnje,
Central Slovenia. ACTA Carsologica 32/1 – 3;
29-38, Lubljana. Slovenia.
13. Houben, H. and Guiland. H, 1994. Earth
Construction: A Comprihensive Guide.
14. Paul Jaquin, Chalers Augarde, 2012.

Earth Building: History, Science and
Conservation (EP 101). HIS BRE Press.
Garston, Watford WD25.9XX. UK
15. Vasilious Maniaditis & Peter Walker,
2003. A Reviewer of Rammed Earth Constructuion
DTi Partner Information Project “Developing
Rammed Earth for UK Housing”. University of
Bath, UK.

Người phản biện: PGS.TS. TRẦN VĂN TƯ

20

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 2-2016