Nghiên cứu nguyên nhân sự trượt theo mảng (khối cục bộ) sau mùa mưa của đồi đất đỏ bazan cạnh đường giao thông tây nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN ĐĂNG DUY

NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN SỰ TRƯỢT THEO MẢNG
(KHỐI CỤC BỘ) SAU MÙA MƯA CỦA ĐỒI ĐẤT ĐỎ BAZAN
CẠNH ĐƯỜNG GIAO THÔNG TÂY NGUYÊN

Chuyên ngành

: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM

Mã số

: 60.58.02.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2015


Cơng trình được hồn thành tại:
Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Ngô Tấn Dược

Chữ ký: ...................

Cán bộ chấm nhận xét 1: .............................................................. Chữ ký: ...................
Cán bộ chấm nhận xét 2: .............................................................. Chữ ký: ...................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc

Gia Thành Phố Hồ Chí Minh ngày……….tháng…………..năm……………
Thành phần: Hội đồng đánh giá Luận Văn Thạc Sĩ gồm:

1.....................................................................................
2.....................................................................................
3.....................................................................................
4.....................................................................................
5.....................................................................................
Xác nhận của Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ và Trưởng khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2015

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN ĐĂNG DUY

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 12/12/1987

Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm

MSHV: 13091280

1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN SỰ TRƯỢT THEO MẢNG
(KHỐI CỤC BỘ) SAU MÙA MƯA CỦA ĐỒI ĐẤT ĐỎ
BAZAN CẠNH ĐƯỜNG GIAO THÔNG TÂY NGUYÊN
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN

Nhiệm vụ:
Nội dung:
Mở đầu:
Chương I. Nguồn gốc hình thành vàđ ặc điểm về tính chất cơ lý c ủa đất đỏ
Bazan.
Chương II. Cơ sở lý thuyết được sử dụng tính tốn ổn định trượt mái dốc
cạnh đường ô tô ở Tây Nguyên.
Chương III. Xác định chiều cao giới hạn (h) của bờ dốc có độ dốc (1:m) khác
nhau theo sự biến đổi độ ẩm (w) của đất Bazan ở Tây Nguyên.
Chương IV. Khảo sát nghiên cứu sự thay đổi các đặc trưng cơ lý c ủa đất đỏ
Bazan theo độ sâu trên bờ dốc sau mùa mưa.


3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 19/01/2015

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ

: 07/06/2015

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

: TS. NGÔ TẤN DƯỢC

Nội dung và Đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(họ tên và chữ ký)

TS. NGÔ TẤN DƯỢC

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
KHOA QL CHUYÊN NGÀNH
(họ tên và chữ ký)
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(họ tên và chữ ký)

TS. LÊ BÁ VINH

TS. NGUYỄN MINH TÂM


LỜI CÁM ƠN
-

Trước tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn đến Ba, Mẹ và gia đình đã h ết

lịng động viên khuyến khích để Con hồn thành luận văn này.
-

Em xin chân thành cám ơn đến Thầy GS.TSKH Nguyễn Văn Thơ, Thầy TS.

Ngơ Tấn Dược, đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành luận văn.
-

Em xin tỏ lịng biết ơn đến Q Thầy trong bộ mơn Địa cơ – Nền móng đã

truyền đạt cho em những kiến thức q báu để góp phần thành cơng luận văn.
-

Cuối cùng Em xin chân thành cám ơn đến Quý lãnhđ ạo cơ quan, bạn bè,

đồng nghiệp đã hỗ trợ trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2015
Học viên thực hiện

Trần Đăng Duy


TĨM TẮT NỘI DUNG
-

Các tuyến đường giao thơng ở Tây Nguyên đi qua vỏ phong hóa trên đá

Bazan thường nằm ở đới sét hóa, các bờ dốc phía taluy dương bên đường chủ yếu là
đất loại sét, đất loại sét rất hay biến đổi với nước, hàng năm vào mùa mưa các đồi
đất Bazan cạnh đường giao thông thường bị sạt lỡ từng mảng (khối cục bộ) đổ ra
mặt đường gây tắt nghẽn giao thông, nhiều trường hợp gây tổn thất về người và tài
sản.
-

Trong luận văn này của tác giả giới thiệu kết quả nghiên cứu:

-

Sự thay đổi các đặc trưng cơ lý của đất đỏ Bazan có cấu trúc tự nhiên theo độ

ẩm trong đất.
-

Chiều cao giới hạn (h) của các đồi dốc phụ thuộc vào độ dốc (1:m), trạng

thái độ ẩm của đất trong đồi với hệ số an toàn ổn định chống trượt (k) chọn trước.
-

Nguyên nhân trượt từng mảng (khối cục bộ) sau mùa mưa của đồi đất Bazan

cạnh đường giao thông ở Tây Nguyên.


ABSTRACT
-

The road in the Western highlands, passing through the basalt rock

weathering crust is usually located in the zone of clay, talus slopes toward the
positive side of the road is mostly clay soil type, soil type is clay or water changes,
the annual rainy season the basalt hills beside roads often eroded surface of each
blade of spilled causing congestion, many cases causing loss of life and property.
-

In the paper the author introduce research results:

-

The change in the mechanical characteristics of red basalt soil structure

naturally in soil moisture.
-

Height limit (h) of the steep hill slope depends on (1:m), soil moisture status

in the hills with stability factor of safety against sliding (k) pre – selected.
-

Causes each arry slide after the rainy season of basalt hills beside the road in

the Western highlands.


LỜI CAM ĐOAN
- Tôi xin cam đoan rằng đây là cơng trình nghiên c ứu của tơi được thực hiện
dưới sự hướng dẫn khoa học của Thầy TS. Ngô Tấn Dược. Các nội dung nghiên
cứu và kết quả nghiên cứu trong đề tài này là trung thực. Những số liệu, trích dẫn
phục vụ cho việc phân tích, tính tốn, nhận xét, đánh giá được tham khảo từ các
nguồn được ghi chú và liệt kê chi tiết trong phần tài liệu tham khảo.
- Nếu có bất kỳ sự gian lận nào tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước Hội
đồng về kết quả luận văn của mình.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2015
Học viên thực hiện

Trần Đăng Duy


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU. ...................................................................................................................1
CHƯƠNG I: NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH VÀ ĐẶC ĐIỂM VỀ TÍNH CHẤT
CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỎ BAZAN. ...............................................................................3
1.1. Nguồn gốc hình thành của đất đỏ Bazan. ....................................................3
1.2. Đặc điểm về thành phần khống hóa của đất đỏ Bazan. ...............................5
1.3. Đặc điểm về tính chất vật lý của đất đỏ Bazan..............................................8
1.4. Đặc điểm tan rã của đất đỏ bazan cấu trúc tự nhiên. ...................................13
1.5. Sự thay đổi dung trọng tự nhiên (γ W ) và các thông số chống cắt (φ,C) theo
độ ẩm (W) của đất Bazan có cấu trúc tự nhiên...................................................14
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG ĐỂ TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH MÁI
DỐC CẠNH ĐƯỜNG Ơ TÔ Ở TÂY NGUYÊN ....................................................25
2.1. Mặt trượt phẳng gẫy khúc: ..........................................................................26
2.2. Phương pháp mặt trượt trụ tròn: ..................................................................28
2.3. Phương pháp mặt trượt trụ trịn có xét đến áp lực thấm hoặc áp lực nước lỗ
rỗng: ....................................................................................................................32
2.3.1. Phương pháp áp lực trọng lượng của Tsugaev (hình 2.4).....................33
2.3.2. Phương pháp Terzaghi (hình 2.5): ........................................................34
2.3.3. Phương pháp của A.A. Hичипᴏрᴏʙ ич (hình 2.6) ...............................35
2.3.4. Phương pháp Bishop: ............................................................................36
2.3.5. Phần mềm tính tốn ổn định: ................................................................36
2.4. Phương pháp “Cân bằng bền Fp” của giáo sư H.H.MACЛOB ..................37
2.5. Nhận xét: .....................................................................................................40


CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO GIỚI HẠN (h) CỦA BỜ DỐC CÓ ĐỘ DỐC

(1:m) KHÁC NHAU THEO SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ ẨM (W) CỦA ĐẤT BAZAN Ở TÂY
NGUYÊN...................................................................................................................41
3.1. So sánh lựa chọn phương pháp thích hợp để tính tốn ổn định trượt bờ dốc
cạnh đường ơ tơ: .................................................................................................41
3.2. Tính toán xác định chiều cao giới hạn (h) ứng với hệ số an toàn K, theo độ dốc
(1:m) của mái dốc trên đất đỏ Bazan ở Tây Nguyên có độ ẩm (W) thay đổi. ........... 44
3.2.1. Phương pháp tính tốn: ........................................................................44
3.2.2.Chọn hệ số an toàn chống trượt K: .......................................................44
3.2.3. Các đặc trưng cơ lý của đất sử dụng trong tính tốn: ..........................46
3.2.4. Kết quả tính tốn: .................................................................................46
CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI CÁC ĐẶC TRƯNG
CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐỎ BAZAN THEO ĐỘ SÂU TRÊN BỜ DỐC SAU MÙA
MƯA. ........................................................................................................................49
4.1. Mục đích nghiên cứu: ..................................................................................49
4.2. Phương pháp nghiên cứu: ............................................................................50
4.3. Kết quả khảo sát, thí nghiệm: ......................................................................50
4.4. Nhận xét: ......................................................................................................51
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................... 57
1. KẾT LUẬN: .................................................................................................65
2. ĐỀ NGHỊ: ....................................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................66
TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN ............................................................................70


TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC ĐƠN VỊ TRONG LUẬN ÁN VỚI CÁC ĐƠN VỊ
HỆ SI
Đơn vị

Tương quan với hệ đơn vị SI

Tên gọi các
đại lượng

Tên gọi

Kí hiệu

Chính xác

Chiều dài

Centimet

Cm

10-2m

Kilogam - lực

kG

9.80665 N

9.81 N
10 N

Tấn - lực

T

9806.65 N

104 N

Kilogam - lực
trên mét vuông
Kilogam - lực
trên Centimét
vuông
Tấn - lực
trên mét vuông
Gam - lực trên
centimet khối
Tấn - lực trên
centimet khối

kG/m2

9.80665 Pa

9.81 Pa

kG/cm2

0.98 Mpa

105 Pa

T/m2

9806.65 Pa

104 Pa

g/cm3

9.80665
kN/m3
9.80665
kN/m3

9.81 kN/m3
10 kN/m3
9.81 kN/m3
10 kN/m3
1/105
N.S/cm2
0.1 N.S/m2

Lực

Tải trọng phân
bố bề mặt và các
ứng suất
(sức chống cắt)

Trọng lượng
riêng
Hệ số nhớt η của
đất

Poise

T/m3
0.01 kg.S/m2

Làm tròn


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
STT

NỘI DUNG

KÝ HIỆU

Một số mặt cắt địa chất cho thấy các đới sét hóa trong vỏ phong
1

Hình 1.1

hóa trên đá Bazan cạnh đường giao thơng Tây Ngun

2

Hình 1.2

Vị trí khu vực tác giả thực hiện bãi đất thí nghiệm

3

Hình 1.3

Một số hình tổng quan về mái dốc và khảo sát sự sạc lỡ của đồi
đất Bazan

4

Hình 1.4

5

Hình 1.5

6

Hình 1.6

4

Hình 2.1

Sơ đồ để xác định sự ổn định của khối trượt theo mặt phẳng.

5

Hình 2.2

Sơ đồ để tính tốn ổn định m dốc theo mặt trượt trụ trịn:

6

Hình 2.3

Sơ đồ của lực tác động trên mặt phẳng trượt

7

Hình 2.4

Sơ đồ tính tốn cung trượt theo Tsugaev

8

Hình 2.5

Sơ đồ tính tốn cung trượt theo Terzaghi

9

Hình 2.6

Sơ đồ tính tốn cung trượt theo A.A. Hичипᴏрᴏʙич

10

Hình 2.7
Hình 3.1

11

12

Hình 3.2

13

Hình 3.3

Sự tăng dung trong tự nhiên (γ w ) do sự tăng độ ẩm (W) của đất
trong quá trình ngấm nước.
Sự giảm góc ma sát trong (φ) do sự tăng độ ẩm (W) của đất trong
quá trình ngấm nước.

Sự giảm lực dính (C) do sự tăng độ ẩm (W) của đất trong
q trình ngấm nước.

Sơ đồ tính tốn mái dốc theo phương pháp F p của Giáo sư
H.H.Macлob
Tính tốn ổn định bờ dốc
Hệ số an tồn tính theo phương pháp cung tròn Bishop
Chiều cao giới hạn (h) theo độ dốc (1:m) của mái dốc trên vỏ
phong hóa đá Bazan


14

Hình 4-1

15

Hình 4-3

16

Hình 4-2a

17

18

19

Hình 4-2b

Hình 4-2c

Hình 4-2d

Sơ đồ bố trí hố khoan H1, H2, H3 và H4 trên mặt mái dốc (độ
dốc 1:1.25)
Chiều cao gới hạn xuất hiện mặt trượt
Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – dung trọng ướt γ w (T/m3) – Hố
khoan 1
Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – dung trọng ướt γ w (T/m3) – Hố
khoan 2
Quan hệ giữa độ bão G(%) – dung trọng ướt γ w (T/m3) – Hố
khoan 1
Quan hệ giữa độ bão G(%) – dung trọng ướt γ w (T/m3) – Hố
khoan 2

20

Hình 4-2e

Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – góc ma sát trong (độ) – Hố khoan 1

21

Hình 4-2f

Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – góc ma sát trong (độ) – Hố khoan 2

22

Hình 4-2g

Quan hệ giữa góc ma sát trong – độ bão hịa G(%) – Hố khoan 1

23

Hình 4-2h

Quan hệ giữa góc ma sát trong – độ bão hịa G(%) – Hố khoan 2

24

Hình 4-2i

Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – lực dính c – Hố khoan 1

25

Hình 4-2k

Quan hệ giữa độ ẩm W(%) – lực dính c – Hố khoan 2

26

Hình 4-2l

Quan hệ giữa độ bão hịa G(%) – lực dính C – Hố khoan 1

27

Hình 4-2m Quan hệ giữa độ bão hịa G(%) – lực dính C – Hố khoan 2


DANH MỤC BẢNG BIỂU
NỘI DUNG

STT

KÝ HIỆU

1

Bảng 1-1

2

Bảng 1-2

3

Bảng 1-3

4

Bảng 1-4

Chỉ tiêu tính chất vật lý của khu đất Bazan được lấy mẫu thí
nghiệm

5

Bảng 1-5

Đặc trưng cơ lý của các mẫu đất đỏ Bazan tự nhiên

6

Bảng 2.1

7

Bảng 2.2

Giá trị của các góc góc α và β
Giá trị các hệ số A và B để tính gần đúng ổn định của mái dốc

8

Bảng 3.1

9

Bảng 3.2

Đặc trưng cơ lý của đất được sử dụng để tính tốn chiều cao
giới hạn

Bảng 3.3

Chiều cao giới hạn (h) ứng với hệ số an toàn (K = 1.4) theo độ
dốc (1:m) cả mái dốc đất trên vỏ phong hóa đá Bazan có các đặc
trưng ѡ,γ
,φ,C kh
ác nhau

10

Thành phần hóa học các oxyt chủ yếu của đá gốc bazan và đất
đỏ bazan
Giá trị trung bình các chỉ tiêu tính chất vật lý và thành phần cấp
phối hạt của đất đỏ Bazan ở một số cơng trình thuộc các tỉnh
Tây Nguyên.
Kết quả thí nghiệm tan rã của đất Bazan

Hệ số an toàn ổn định nhỏ nhất của mái đập [Kcp]

Đặc trưng cơ lý c ủa các mẫu đất theo độ sâu hố khoan H 1 , H 2 ,
11

12

Bảng 4-1

H3, H4.

Bảng 4.2

Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý cuả các lớp đất theo độ sâu tính
từ mặt mái dốc


-1MỞ ĐẦU
1.

Tính cấp thiết của đề tài:

Các tuyến đường giao thơng đi qua vỏ phong hóa trên đá Bazan ở Tây Nguyên
thường nằm ở đồi sét hóa. Các bờ dốc phía ta luy dương bên đường chủ yếu là đất
loại sét. Đất loại sét rất hay biến đổi với nước. Vào mùa mưa hàng năm các đồi đất
Bazan cạnh đường giao thông thường bị sạt lở từng lớp đổ ra mặt đường gây ách tắc
giao thông, nhiều trường hợp gây tổn thất về người và tài sản của nhân dân. Do vậy
đề tài luận văn được chọn là: “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN TRƯỢT THEO
MẢNG (KHỐI CỤC BỘ) SAU MÙA MƯA CỦA ĐỒI ĐẤT ĐỎ BA ZAN CẠNH
ĐƯỜNG GIAO THÔNG TÂY NGUYÊN”.
2. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu sự thay đổi độ bền của đất đỏ Bazan có cấu trúc tự nhiên khi chịu tác

động khí hậu của Tây Nguyên vào mùa khơ và mùa mưa, có ảnh hưởng đến sự ổn
định của bờ dốc cạnh đường giao thông ở Tây Nguyên.
Nội dung chính là nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý theo sự thay đổi của độ ẩm
(W) độ bão hòa nước (G) của đới sét hóa đất đỏ Bazan , và khảo sát nghiên cứu sự
biến đổi các đặc trưng cơ lý của đất đỏ Bazan theo độ sâu của một bờ dốc thực tế bị
trượt sau mùa mưa để nghiên cứu nguyên nhân gây trượt lở theo lớp của đồi đất
Bazan
3. Phương pháp nghiên cứu:
Tham khảo nhiều nghiên cứu của cá c tác giả trong nước [3][5][6][9][10][11][12]
thu thập các số liệu thí nghiệm và đặc trưng cơ lý của đất đỏ Bazan ở Tây Nguyên
để xử lý thống kê tìm quan hệ giữa các đặc trưng γ n , ϕ n , cn theo độ ẩm W của đất.
Nghiên cứu lý thuyết của các tác giả trong và ngoài nước thường được sử dụng để
tính toán ổn định mái dốc , tham khảo các tiêu chuẩn của Việt Nam quy định về hệ
số an toàn chống trượt mái dốc , lựa chọn phương pháp thích hợ p đơn giản để xác
định chiều cao giới hạn (h) phụ thuộc vào độ dốc (1:m), phụ thuộc vào đặc trưng cơ
lý của đất trong đồi Bazan, với một hệ số an toàn (K) chọn trước.


-2w, G, γ W , ϕW , CW theo độ sâu của bờ

Tiến hành khảo sát sự biến đổi các đặc trưng

dốc thực tế trên đất Bazan bị sạt lở sau trận mưa lớn để tìm hiểu nguyên nhân trượt
lở theo lớp trên đồi đất Bazan.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn:
Kết quả thống kê đã tìm đư ợc quan hệ giữa dung trọng tự nhiên (γ W ) , các thông số
chống cắt (ϕW , CW ) theo độ ẩm (W) của đất đỏ Bazan có cấu trúc tự nhiên. Khi mưa,
độ ẩm ( W) của đất tăng , dung trọng tự nhiên

(γ W ) tăng, các thông số chống cắt

(ϕW , CW ) giảm, gây bất lợi cho sự ổn định chống trượt của bờ dốc.
Kết quả tính toán cho thấy rằng

, cùng một hệ số an toàn yêu cầu chọn trước

(K=1.4), chiều cao giới hạn của bờ dốc (h) phụ thuộc vào độ dốc (1:m) và trạng thái
độ bền của đất Bazan trong bờ dốc.
Kết quả khảo sát một đối tượng trượt th ực tế cho thấy rằng : vào mùa nước ngấm
không đều độ ẩm và độ bão hòa của đất giảm theo độ s
lớp đất mặt ngoài bờ dốc có độ ẩm lớn hơn

âu kể từ mặt mái dốc . Các

, dung trọng tự nhiên (γ W ) tăng, sức

chống cắt (ϕW , CW ) lực giảm nhỏ so với các lớp đất nằm sâu trong mặt mái dốc . Khi
chiều cao bờ dốc vượt quá chiều cao giới h ạn (h), các lớp đất trên mặt mái dốc sẽ bị
trượt. Đến mùa mưa năm sau nước tiếp tục ngấm sâu vào làm cho bờ dốc trượt lớp
mảng (khối cục bộ) tiếp theo. Hiện tượng trượt theo lớp xảy ra sa u nhiều năm, đến
khi bờ dốc đạt được kích thước ổn định thì ngừng hiện tượng trượt.
Các số liệu trong luận văn là tài liệu tham khảo tốt cho các cơ quan khảo sát
kế, thi công và quản lý những đường giao thông đi qua
Nguyên.

, thiết

vùng đất đỏ Bazan tây

-3CHƯƠNG I
NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH VÀ ĐẶC ĐIỂM VỀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA
ĐẤT ĐỎ BAZAN.
1.1.

Nguồn gốc hình thành của đất đỏ Bazan.

Theo tài liệu nghiên cứu [5][6][9][10], vỏ phong hóa trên đá phún trào Bazan phân
bổ rộng rãi , bao phủ hếu hết 5 cao nguyên Bazan lớn là : Kon Hà Nùng , Pleiku,
Buôn Ma Thuật, Dak Nông và Di Linh gồm 2 nhóm sau:
a) Vỏ phong hóa trên đá phún trào Bazan Pliocen

-Plieistaocen sớm (BN2- Q11 )

chiếm phầ n lớn diện tích 5 cao nguyên , từ phần trung tâm Pleiku , Buôn Ma
Thuật, Dak nông. Bề dày 10÷20.0m, lớn nhất là ở phần vòm cao nguyên Kon
Hà Nùng, Dak Nơng đạt đến 32÷82.5m, nhỏ nhất là ở ven rìa cao nguyên , chỉ
có 3÷5m. Đặc trưng cho loại vỏ phún trào này là kiểu vỏ phong hóa Laterit mặt
cắt từ trên xuống gồm các đới:
- Đới thể nhưỡng, dày 0.10÷1.0m, chủ yếu là hạt s ét lẫn rễ cây và một ít mảnh vụn
Laterit.
- Đới Laterit, dày 0.5÷12.3m, dạng dăm sạn khung xương lỡ rỡng, kết cấu cứng chặt
- Đới sét hóa, dày 2÷70.2m, là sét phong hóa tàn dư dạng cấu.
- Đới biến đổi yếu , 1÷5m, là đá Bazan nứt vỡ thành d ăm cục, tảng, khoáng vật chủ
yếu nguyên sinh.
b) Vỏ phong hóa trên đá phún trào Bazan Pleistocen giữa (B Q12 ), phân bổ ở vùng
trung tâm Pleiku , Buôn Hồ , Khuông Ara , Dak Min , Đức Trọng . Bể dày
15÷20m, lớn nhất là vòm Pleiku đạt đến 50÷70m, nhỏ nhất là ở vùng Khng
Ara, chỡ có 3÷10.0m. Đặc trưng cho loại vỏ phúm trào Bazan này là kiểu vỏ
phong hóa, mặt cắt từ trên xuống gồm các lớp:

- Đới thổ nhưỡng, 0÷0,5m, chủ yếu là bột sét lẫn rễ cây.


-4- Đới sét hóa, dày 5÷10m, là sét màu nâu đỏ, chuyển xuống màu loang lổ xám nâu,
còn được cấu tạo của đá mẹ.
- Đới biến đổi yếu, dày 1÷3,0m, là đá Bazan nứt vỡ thành dăm cục, tảng, khoáng vật
chủ yếu là nguyên sinh.


-5-

Hình 1.1: Một số mặt cắt địa chất cho thấy các đới sét hóa trong vỏ phong hóa
trên đá Bazan cạnh đường giao thông Tây Nguyên
Các tuyến đường giao thông ở Tây Nguyên thường đi qua đới sét hóa trong vỏ
phong hóa trên đá Bazan. Các bờ dốc phía luy dương bên đường chủ yếu là đất loại
sét. Trong ngành thủy lợi đã có nhiều tác giả [6][9][10] nghiên cứu sử dụng đất đỏ
Bazan để làm vật liệu đắp đập.
1.2.

Đặc điểm về thành phần khống hóa của đất đỏ Bazan.

Đất đỏ Bazan là sản phẩm phong hóa của đá Bazan, nhưng thành phần khống hóa
của nó rất khác so với thành phần khống hóa của đá mẹ. Trên bảng (1-1) giới thiệu
kết quả phân tích thành phần hóa học các oxyt chủ yếu của đá gốc bazan và đất đỏ
Bazan – sản phẩm phong hóa tương ứng từ đá gốc đó ở một vài địa điểm thuộc Tây
Nguyên [10].
Trong đá Bazan: Hàm lượng oxyt Silic (SiO2) chiếm khoảng 40-60% (tính theo
trọng lượng), tổng số các oxyt kim loại kiềm (K 2 O, Na 2 O) và kiềm thổ (CaO, MgO)

-6tương đối cao, khoảng 20-70%, hàm lượng oxyt sắt (FeO, Fe 2 O 3 ) vào khoảng 1013%, hàm lượng oxyt nhôm (Al 2 O 3 ), chiếm 10-13%.
Trong đất đỏ Bazan tương ứng: Hàm lượng oxyt kim loại kềm (K 2 O, Na 2 O) và kềm
thổ (CaO, MgO) giảm nhỏ rất đáng kể. Hàm lượng oxyt Silic (Si 2 O) cũng có giảm
ít. Trong khi đó hàm lượng các oxyt sắt và nhơm tăng lên rõ rệt. Chính hàm lượng
oxyt sắt lớn làm cho đất Bazan có màu nâu đỏ. Điều đó xảy ra do đặc điểm phong
hóa của đá gốc Bazan. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm nước ta, q trình
phong hóa và hóa học xảy ra mãnh liệt. Điều kiện địa hình dốc đồi núi, mưa nhiều,
thoát nước tốt. Nước mưa và nước thấm làm hịa tan và rửa trơi các oxyt kim loại
kềm và kiềm thổ, làm cho các oxyt này giảm rõ rệt ở trong đất. Oxyt sắt và nhơm
khơng bị hịa tan và rửa trơi, được tích tụ lại (tương đối và tuyệt đối), làm cho hàm
lượng của chúng tăng lên rõ rệt ở trong đất.


-7Bảng 1-1. Thành phần hóa học các oxyt chủ yếu của đá gốc Bazan và đất đỏ Bazan – sản phẩm phong hóa tương ứng từ đá
gốc. Thành phần khống vật sét trong nhóm hạt sét của đất đỏ Bazan.
Địa điểm
lấy mẫu

nghiệm
Đá gốc

KrôngBach

Bazan
Đất đỏ Bazan
Đá gốc
Bazan

Ea-Kao
Đất đỏ Bazan

Đá gốc
Buôn Mê
Thuột

Hàm lượng các oxyt chủ yếu (% theo trọng lượng)

Mẫu thí

Bazan
Đất đỏ Bazan

SiO 2

Fe 2 O 3

FeO

Al 2 O 3

CaO

MgO

K2O

Na 2 O

45,79

4,72

7,33

14,13

8,52

8,33

1,43

3,07

Khoáng

Thành phần

SiO 2 /

khác

Al 2 O 3

6,68

Kaolinit
1,71

37,22

24,50

0,78

21,78

0,16

0,54

0,18

0,20

14,64

48,37

4,11

6,86

14,14

8,35

7,32

1,42

2,61

6,82

35,80

23,40

0,95

22,90

0,19

0,68

0,25

0,18

15,65

45,60

4,69

7,78

13,90

9,58

7,49

1,37

2,69

6,9

34,52

24,36

0,98

23,85

0,19

0,38

0,29

0,18

15,25

vật sét

và vệt
hematit

1,56

Kaolinit

1,45

Kaolinit


-81.3.

Đặc điểm về tính chất vật lý của đất đỏ Bazan.

Trong bảng (1.2) giới thiệu giá trị trung bình các chỉ tiêu tính chất vật lý và thành
phần cấp phối hạt của đất đỏ Bazan ở một số cơng trình thuộc các tỉnh Tây Nguyên
[10]. Những số liệu cho thấy rằng, đất đỏ Bazan có những tính chất đặc biệt so với
một số loại đất khác.
Đối với đất không bị kết vón laterit, hàm lượng hạt có đường kính d ≥ 2mm rất ít,
chủ yếu là loại hạt có đường kính d ≤ 2mm. Tổng số hàm lượng hạt bụi và hạt sét
vào khoảng 60-70% (tính theo trọng lượng). Đặc điểm này có ảnh hưởng rất lớn đến
khả năng dầm chặt và một số tính chất cơ học của đất đỏ Bazan.
Ở trạng thái tự nhiên, các oxyt kim loại kềm (Na 2 O, K 2 O) và kềm thổ (CaO, MgO)
bị hịa tàn rửa trơi, các hạt oxyt sắt và nhơm được tích tụ lại làm cho đất có kết cấu
rỗng lớn. Tỷ số kẽ rỗng (e 0 ) và độ rỗng (n) lớn, dung trọng khô ( γ c ) của đất nhỏ.
Thường gặp loại đất đỏ Bazan ở trạng thái tự nhiên có e 0 = 1,6 ÷ 1,8%, n = 57 ÷
64%, γ c = 1 ÷ 1,19T/m3.
Các độ ẩm ở giới hạn chảy (W T ) và giới hạn dẻo (W p ) đều cao: W T = 55 ÷ 65%,

W p = 35 ÷ 45%. Chỉ số dẻo (W n ) thay đổi trong phạm vi W n = 15 ÷ 25. Theo thành
phần hạt và chỉ số dẻo, đất đỏ Bazan có thể là á sét, sét và sét nặng.
Trọng lượng riêng (γ r ) của đất đỏ Bazan lớn: γ r =2,75 - 2,90T/m3 lớn hơn nhiều
so với trọng lượng riêng trung bình ( γ r =2,70T/m3) của các loại đất dính khác.
Chính thành phần có chứa nhiều kim loại, chủ yếu là oxyt sắt và nhôm, làm cho
trọng lượng riêng của đất đỏ Bazan lớn.
Độ ẩm tự nhiên của đất đỏ Bazan thay đổi theo mùa mưa và mùa khô. Trong mùa
khô, độ ẩm tự nhiên của đất thay đổi trong phạm vi W e = 20 ÷ 40% vào giữa mùa
khơ W e = 20 ÷ 25%. Nhìn chung độ ẩm tự nhiên vào mùa khô nhỏ hơn giới hạn dẻo
của đất. Đất chưa được bão hòa G = 0,4 ÷ 0,7, đất ở trạng thái cứng.


-9Bảng 1-2: Giá trị trung bình các chỉ tiêu tính chất vật lý và thành phần cấp phối hạt của đất đỏ Bazan ở một số cơng trình
thuộc các tỉnh Tây Nguyên.
Trong tỉnh Đak-lak
Địa điểm lấy mẫu
Số lượng mẫu thí nghiệm

1

Ea-Kao

2

18

Bn Mê

Krơng-Buk

Krơng-Pak

22

20

16

Thuột

Thành phần cỡ

Cuộn sỏi>2.0mm

3

0,50

2,0

0,6

6,0

hạt d, mm (tính

Cát 2 – 0.05

4

40,5

34,8

36,3

13,0

theo % trọng

Buị 0.05 – 0.005

5

24,0

10,4

12,3

38,0

lượng)

Sét < 0.005

6

35,0

52,8

50,8

43,0

Giới hạn chảy W T , %

7

62,5

62,0

64,0

70,0

Giới hạn dẻo W p , %

8

43,5

40,0

41,0

51,0

Chỉ số dẻo W n , %

9

19,0

22,0

23,0

19,0

Độ ẩm tự nhiên W e , %

10

37,8

37,3

33,0

33,0

Độ sệt B

11

-0,3

-0,12

-0,35

-0,94

Dung trọng ẩm γ w , T/m3

12

1,49

1,47

1,50

1,50

Dung trọng khô γ c , T/m3

13

1,08

1,07

1,12

1,12

Trọng lượng riêng γ r , T/m3

14

2,84

2,83

2,80

2,80

Độ rỗng n, %

15

62,0

62,2

60,0

60,0


-10Tỉ số kẽ rỗng e o

16

1,63

1,65

1,50

1,50

Độ bão hòa G

17

0,66

0,64

0,62

0,62

Hệ số thấm nước K Ф , m/ngày đêm

18

9.10-1

9.10-1

9,5.10-1

9,5.10-1

Sức chống cắt khi

ϕw , độ

19

22

22

25

24

W = We

C w , kG/cm2

20

0,25

0,32

0,35

0,30

Ở trạng thái bão hòa

W bh , %

21

46,0

47,0

43,0

W e = 33,0

nước

ϕw , độ

22

19,30

20

18

C w , kG/cm2

23

0,20

0,20

0,20

a 1-2 , cm2/kG

24

0,07

0,08

0,06

0,03


-11Bảng 1-2: (tiếp theo)
STT

Trong tỉnh Gia Lai và Kom Tum

1

Hoàng Ân

Xà Gào

Tân Hà

KôngPlông

Plei - Ku

Ia – Cốp

Lai Hồ

La Trung

Tà Miên

Plây Tô

Mỹ Thất

2

12

12

8

10

14

7

8

6

7

10

9

3

1,43

2

6,0

-

-

4,0

-

-

1,0

4,0

-

4

14,52

19

39,0

22,0

33,0

11,0

22,0

25,0

9,0

35,0

19,0

5

34,25

38

31,0

52,0

37,0

41,0

24,0

47,0

30,0

30,0

43,0

6

49,8

41

24,0

26,0

30,0

44,0

54,0

28,0

60,0

31,0

38,0

7

63,3

60,0

53,5

54,0

57,0

63,0

65,0

55,0

66,0

58,0

56,0

8

46,3

43,0

35,5

39,0

41,0

45,0

39,0

44,0

45,0

40,0

37,0

9

17,0

17,0

18,0

15,0

16,0

18,0

26,0

11,0

21,0

18,0

19,0

10

40,6

21,4

38,0

27,0

37,0

35,0

47,0

23,0

48,0

24,0

28,0

11

-0,38

-1,27

0,14

-0,80

-0,25

-0,55

0,30

-1,90

0,14

-0,89

-0,47

12

1,42

1,41

1,51

1,44

1,38

1,56

1,57

1,44

1,51

1,46

1,52

13

1,01

1,16

1,10

1,14

1,01

1,16

1,06

1,17

1,02

1,18

1,19

14

2,80

2,91

2,75

2,80

2,75

2,80

2,75

2,75

2,82

2,75

2,80

15

63,9

60,0

60,0

59,4

63,0

58,6

61,0

57,5

64,0

57,0

58,0

16

1,77

1,51

1,50

1,45

1,72

1,41

1,59

1,35

1,76

1,33

1,35

17

0,64

0,41

0,69

0,52

0,59

0,69

0,81

0,46

0,77

0,49

0,58

18

1.10-1

2.10-1

9.10-1

8,6.10-1

-

-

8,6.10-2

-

-

-

-