Nghiên cứu quan hệ giữa hệ số thấm cố kết theo phương đứng và phương ngang trong quá trình cố kết đối với đất sét yếu ở đồng bằng sông cửu long sử dụng số liệu thí nghiệm tính toán ứng dụngvào công trình thực tế

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

 

NGUYỄN THÚY TRANG

ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA HỆ SỐ THẤM CỐ KẾT THEO PHƯƠNG
ĐỨNG VÀ PHƯƠNG NGANG TRONG QUÁ TRÌNH CỐ KẾT ĐỐI VỚI
ĐẤT SÉT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. SỬ DỤNG SỐ LIỆU
THÍ NGHIỆM TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ

Chuyên ngành:
Mã số ngành:

CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU
31.10.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 10 năm 2006


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MIN

Cán bộ hướng dẫn 1: PGS.TS. TRẦN THỊ THANH

Cán bộ hướng dẫn 2: GS.TSKH. NGUYỄN VĂN THƠ

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc só được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ngày
tháng
năm


ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÒNG ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
Tp. HCM, ngày 25 tháng 11 năm 2005

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN THÚY TRANG
Phái: nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 18- 6-1977
Nơi sinh: TP.HCM
Chuyên ngành: Công trình trên đất yếu
MSHV: 31.10.02
I-TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA HỆ SỐ THẤM CỐ KẾT THEO PHƯƠNG

ĐỨNG VÀ PHƯƠNG NGANG TRONG QUÁ TRÌNH CỐ KẾT ĐỐI VỚI ĐẤT SÉT
YẾU Ở ĐBSCL. SỬ DỤNG SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG
VÀO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ
II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. NHIỆM VỤ:
Nghiên cứu mối quan hệ hệ số thấm cố kết theo phương đứng và phương
ngang đối với đất sét yếu ở ĐBSCL
2.NỘI DUNG:
Chương 1: Tổng Quan về đặc điểm của đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
Chương 2: Những giải pháp thực tế thường sử dụng để gia cố nền đất yếu ở ĐBSCL
Chương 3: Tính thấm nước của đất loại sét. Tính dị hướng của tính thấm đứng và thấm
ngang. Phương pháp thí nghiệm xác định hệ số thấm.
Chương 4: Kết quả thí nghiệm nghiên cứu quan hệ giữa hệ số thấm cố kết theo đứng
và theo phương ngang trong quá trình nén cố kết.
Chương 5: Sử Dụng Số Liệu Thí Nghiệm Tính Toán Ứng Dụng Vào Công Trình Thực
Tế.
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết Luận, Kiến Nghị, Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo
III-NGÀY GIAO NHIỆM VU:Ï
IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: PGS.TS. TRẦN THỊ THANH
VI-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: GS.TSKH. NGUYỄN VĂN THƠ
CÁN BỘ
HƯỚNG DẪN 1

CÁN BỘ
HƯỚNG DẪN 2

CHỦ NHIỆM
BỘ MÔN

PGS.TS.TRẦN THỊ THANH

GS.TSKH.NGUYỄN VĂN THƠ

TS.VÕ PHÁN

Nội dung và đề cương luận văn thạc só đã được Hội đồng chên ngành thông qua
TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH
Ngày
tháng
năm
TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH


LỜI CÁM ƠN

Con xin cám ơn cha mẹ đã nuôi dạy con nên người và luôn là nguồn
động viên con trong suốt quá trình học tập.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS. TRẦN THỊ THANH và
GS.TSKH. NGUYỄN VĂN THƠ đã tận tâm hướng dẫn và truyền những kiến
thức quý báo trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Xin chân thành cám ơn các thầy cô trong bộ môn Địa Cơ Nền Móng đã
chỉ dạy tôi trong suốt quá trình học tại giảng đường trường đại học Bách
Khoa.
Xin cám ơn phòng đào tạo sau đại học trường Đại Học Bách Khoa
TP.HCM và Ban Giám Đốc Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam đã tạo điều
kiện thuận lợi để tôi hoàn tất khóa học này.
Xin cám ơn các đồng nghiệp trong Bộ Môn Địa Kỹ Thuật Xây Dựng –
Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt

quá trình thực hiện luận văn.
Vì thời gian thực hiện luận văn có hạn và với khả năng cùng với sự
hiểu biết còn hạn chế nên luận văn chắc chắn không thể tránh những sai sót.
Kính mong quý thầy cô và độc giả lượng thứ và đóng góp ý kiến trong việc
hoàn thiện hơn nữa kiến thức của mình.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2006

Nguyễn Thuùy Trang


TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đất nền Đồng Bằng Sông Cửu Long phần lớn là đất sét mềm yếu, vì
vậy trong xây dựng công trình thường xử lý nền bằng các biện pháp khác
nhau, một trong các biện pháp thường được sử dụng rộng rãi là dùng bấc
thấm kết hợp với gia tải trước được xử dụng rộng rãi. Hiện nay, các thông số
phục vụ cho việc tính toán sau khi xử lý bằng bấc thấm vẫn chưa rõ ràng,
trong đó có chỉ tiêu tính toán hệ số thấm cố kết theo phương ngang.
Vì vậy, luận văn này sẽ tổng quan các số liệu đã nghiên cứu về đất yếu.
Thí nghiệm tìm hệ số thấm cố kết theo phương đứng và theo phương ngang,
đồng thời tìm ra mối quan hệ chúng nhằm phục vụ cho công tác thiết kế nền
móng.
Việc lựa chọn các thông số hợp lý cho tính toán nền móng cho mỗi loại
công trình ứng với từng loại đất, sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo
công trình làm việc lâu dài.
Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu luận văn được áp dụng tính toán trên
nền đất yếu cho công trình Đường Tránh Quốc Lộ 1A, Đường Dẫn Cầu Cần
Thơ phía bờ Vónh Long.

ABSTRACT

Most of foundation of Mekong Delta is soft clay. Thus, in construction
there are many different consodilation ways. One of them is the combination
of vertical drain and preloading is used widely. However, the factors for
calculation in this way are not clear, specualy

horizontal coefficient of

construction.
This thesis is generally the figure of soft soil study. The tests find out
the horizontal coefficient of consolidation and the vertical coefficient of
consolidation, these tests resum the relationship between of them for design
foundation.
By choosing suitable parameters in consolidation with different soft soil
might bring constructions the high stability and economic results for
construction in long term.
The results of the test and study will apply for caculation: The National
Highway No.1A Bypass Road Construction Project, Approach, Vinh Long
Side.


MỤC LỤC
Nhiệm vụ luận văn thạc só
Lời cảm ơn
Tóm tắt luận văn thạc só
Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐẤT YẾU Ở ĐBSCL
1.1- ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Ở VÙNG ĐBSCL ......................... 4

1.2- SỰ PHÂN BỐ ĐẤT YẾU Ở ĐBSCL ............................................................. 6
1.3- SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN Ở ĐBSCL ........................................................... 9
1.4- ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT YẾU Ở ĐBSCL ..................................... 11
Chương 2 – NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC TẾ THƯỜNG SỬ DỤNG ĐỂ

GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
2.1- KHÁI NIỆM .................................................................................................. 14
2.2.- XƯ ÛLÝ NỀN ĐÂT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỆM CÁT .......... 14
2.2.1- Mục đích .................................................................................. 14
2.2.2- Cấu tạo đệm cát ....................................................................... 15
2.2.3- Ưu nhược điểm của phương pháp ............................................ 16
2.3- XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIA TẢI TRƯỚC
17
2.3.1- Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp giếng cát ........................ 19
2.2.2- xử lý nền đất yếu bằng phương pháp bấc thấm ......................... 21
2.4- ĐỘ CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU KẾT
HP GIA TẢI TRƯỚC ........................................................................................ 24
2.5- CÁC KẾT QUẢ ĐÃ NGHIÊN CỨU ............................................................ 28


2.5.1- Trong nước......................................................................................... 28
2.5.2- Ngoài nước ......................................................................................... 29
Chương 3 – LÝ THUYẾT THẤM VÀ THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT THEO
PHƯƠNG ĐỨNG VÀ THEO PHƯƠNG NGANG
3.1- DÒNG THẤM ............................................................................................... 34
3.1.1- Dòng thấm .......................................................................................... 35
3.1.2- Hệ số thấm ......................................................................................... 35
3.1.2- Vận tốc thấm và áp lực thấm ............................................................. 38
3.1.4- Điều Kiện Chảy và Gradien Thủy Lực tới hạn.................................. 40
3.1.5- Dòng Thấm Hai Hướng ...................................................................... 41

3.1.6- Thấm Trong Đất Dị Hướng ................................................................ 45
3.1.7- Lý thuyết cố kết của Terzaghi ........................................................... 51

3.2- THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT MỘT CHIỀU ................................................ 56
3.2.1- Thí nghiệm nén cố kết theo phương đứng.......................................... 58
3.2.2- Thí nghiệm nén cố kết theo phương ngang bằng hộp thấm Rowe

61

3.3- KẾT LUẬN ................................................................................................... 65

Chương 4 – CÁC THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA HỆ SỐ
THẤM CỐ KẾT THEO PHƯƠNG ĐỨNG VÀ PHƯƠNG NGANG TRONG
QUÁ TRÌNH NÉN CỐ KẾT ĐẤT LOẠI SÉT Ở ĐBSCL
4.1- LOẠI ĐẤT ĐƯC DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM ..................................... 66
4.2- KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CỐ KẾT Cv , Ch VÀ
HỆ SỐ THẤM KV, Kh CỦA HAI NHÓM ĐẤT VÙNG NƯỚC NGỌT
VÀ NƯỚC MẶN .................................................................................................. 73
4.3- QUAN HỆ GIỮA HỆ SỐ CỐ KẾT THEO PHƯƠNG ĐỨNG VÀ THEO
PHƯƠNG NGANG (Ch/CV) VÀ QUAN HỆ (Kh/Kv) TRONG QUÁ TRÌNH
NÉN CỐ KẾT ...................................................................................................... 80
4.4. QUAN HỆ GIỮA HAI LOẠI ĐẤT NGỌT VÀ ĐẤT NHIỄM MẶN ........... 94


4.5. NHẬN XÉT KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ........................................................ 96
Chương 5 – ỨNG DỤNG SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU ĐỂ TÍNH TOÁN

VÀO CÔNG TRÌNH
5.1- CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐẤT NỀN XÂY DỰNG VÀ BẤC THẤM ............ 96
5.2- CÁC CÔNG THỨC TÍNH TOÁN ................................................................ 98

5.3- TÍNH THỜI GIAN ỔN ĐỊNH CỦA ĐẤT NỀN SAU KHI CẮM BẤC
THẤM ............................................................................................................... 101
5.4- MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA THI CÔNG BẤC THẤM ................... 111
5.5-Kết luận ........................................................................................................ 113
KẾT LUẬN ....................................................................................................... 115
KIẾN NGHỊ ...................................................................................................... 117

Tài liệu tham khảo
Tóm tắt lý lịch học viên

PHỤ LỤC
Biểu thí nghiệm nén theo phương đứng vùng đất ngọt ..................................... PL1
Biểu thí nghiệm nén theo phương đứng vùng đất nhiễm mặn .......................... PL2
Biểu thí nghiệm nén theo phương ngang vùng đất ngọt ................................... PL3
Biểu thí nghiệm nén theo phương ngang vùng đất nhiễm mặn ....................... PL4
Bảng tính lún theo thời gian - Thiết kế ............................................................ PL5
Bảng tính lún theo thời gian - Quy phạm .......................................................... PL6
Bảng tính lún theo thời gian - Số liệu thí nghiệm ............................................. PL7


1

LỜI MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, Đồng Bằng Cửu Long (ĐBSCL) đã và đang
tiến hành xây dựng nhiều công trình công nghiệp, dân dụng, kèm theo các hệ
thống công trình giao thông cũng không ngừng phát triển cả về qui mô lẫn số
lượng.
Theo bản đồ phân vùng địa chất công trình lãnh thổ Việt Nam, khu vực
ĐBSCL nằm trên đơn nguyên địa hình đồng bằng thấp tích tụ trầm tích phù sa

Đệ Tứ trẻ miền Tây. Đặc biệt lớp trầm tích phù sa trẻ Holocen gần như phủ kín
khắp bề mặt khu vực, bề dày từ vài mét đến vài chục mét. Do quá trình thành
tạo, ĐBSCL nằm phổ biến trên các lớp đất yếu. Đặc trưng cơ bản của đất yếu là
có cường độ thấp, dễ bị phá hỏng khi chịu thêm tải trọng, có độ lún cao và thời
gian ổn định lún kéo dài do điều kiện hình thành và cấu tạo như trên.
Do đặc điểm địa chất nền trên nên ĐBSCL khi xây dựng các công trình
phải dùng các biện pháp xử lý móng và gia cố nền. Đã có nhiều công trình
nghiên cứu tính chất cơ lý vùng đất này, nhằm cải tạo và đưa ra những biện pháp
xử lý thích hợp. Một trong những biện pháp cải tạo đã đạt hiệu quả khi xây dựng
các công trình có tải trọng lớn trên nền đất yếu có chiều dày lớn đó là: dùng cọc
cát, giếng cát, bấc thấm kết hợp gia tải trước. Các biện pháp gia cố nền này
nhằm:
-

Tăng nhanh tốc độ cố kết của nền

-

Tạo điều kiện cho nền đất có đủ khả năng chịu lực

-

Hạn chế được độ lún và biến dạng không đồng đều khi chịu tải trọng
ngoài


2

Nền sau khi xử lý bằng các phương pháp trên, khả năng chịu tải của đất
nền tăng lên. Tuy nhiên nội dung khảo sát thí nghiệm và hồ sơ địa kỹ thuật phục

vụ cho thiết kế nêu ở điều III.1.2 của 22TCN 262-2000 không rõ ràng về các số
liệu thí nghiệm cần thiết; trong đó có hệ số cố kết theo phương ngang dùng để
tính lún cố kết của nền khi xử lý bằng bấc thấm, cọc cát, giếng cát. Đây là vấn
đề tồn tại trong tiêu chuẩn. Hiện nay trong tiêu chuẩn thí nghiệm công trình xây
dựng chưa đặt ra yêu cầu thí nghiệm hệ số thấm cố kết theo phương ngang mà
được lấy dựa vào thí nghiệm hệ số cố kết theo phương đứng.Vì vậy việc thiết lập
mối tương quan giữa hệ số thấm theo phương đứng và phương ngang là một nhu
cần thiết thực phục vụ thiết kế nền móng.

2. NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI
Việc xử lý nền bằng bấc thấm thoát nước kết hợp với gia tải để nền đất
yếu nhanh chống kết thúc quá trình cố kết, phụ thuộc hệ số thấm nước theo hai
phương của đất, đặc biệt là hệ số thấm theo phương ngang. Cho đến nay, hệ số
thấm theo phương ngang chủ yếu được lấy dựa vào kinh nghiệm hoặc bằng
phương pháp phân tích ngược. Vì vậy việc xác định hệ số cố kết thấm theo
phương đứng và hệ số cố kết theo phương ngang, đồng thời thiết lập mối quan
hệ giữa hệ số thấm cố kết theo phương đứng và phương ngang là việc cần thiết
nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nền, đảm bảo ổn định công trình, sử dụng hiệu
quả nguồn tài nguyên đất và phù hợp phục vụ thiết kế theo 22TCN 262-2000
3. PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU
- Chọn một số đất nền trọng điểm để tiến hành thí nghiệm.
- Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của mẫu đất.


3

- Tiến hành thí nghiệm nén cố kết theo phương đứng bằng máy chuyên
dùng trong phòng thí nghiệm và thí nghiệm nén cố kết theo phương ngang bằng
thiết bị Rowe.
- Thiết lập mối quan hệ giữa hệ số cố kết theo phương đứng và phương

ngang
- Tính toán trong xử lý nền đất yếu

4. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
- Vì thời gian làm luận văn có hạn, nên số lượng mẫu thí nghiệm là chưa
đặc trưng hết cho các vùng đất ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
- Sai số trong quá trình khảo sát và lấy mẫu không được xét đến vì các
mẫu nguyên dạng đều được nhận tại thí nghiệm.


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG

1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ỞÛ VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG
Cấu trúc Đồng bằng sông Cửu Long có dạng bồn trũng theo hướng Đông
Bắc – Tây Nam, trung tâm bồn trũng là vùng kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu.
Vây quanh vùng trung tâm là các vùng cánh của bồn trũng và xa hơn là các đới
nâng cao của móng đá lộ ra ở Bình Dương, Đồng Nai, An Giang… Các tài liệu
nghiên cứu phần lộ cho thấy tuổi của móng đá trước Kanozoi (khoảng trên 656
triệu năm). Phủ trên móng đá là các trầm tích trẻ (trầm tích Holoxen) có tuổi
khoảng 15000 năm có chiều sâu tới 110m. Theo Nguyễn Thanh, cột địa tầng
tổng hợp vùng Đồng bằng sông Cửu Long gồm các tầng sau (hình 1-1).
1.1.1. Tầng trầm tích Holoxen QIV được phân chia thành 3 bậc:
Bậc Holoxen dưới QIV1-2 gồm cát vàng và xám tro, chứa sỏi nhỏ, phủ trên
tầng đất sét loang lổ Pleixtoxen, chiều dày tới 12m.
Bậc Holoxen giữa QIV2 gồm bùn sét màu xám, sét xám xanh và xám

vàng, chiều dày từ 10 – 70m.
Bậc Holoxen trên QIV3 gồm các tầng trầm tích khác nhau về điều kiện tạo
thành, thành phần vật chất, tuổi và điều kiện phân bố:
-

Tầng trầm tích biển, sông biển hỗn hợp và sinh vật mQIV3, mabQIV3
gồm các hạt mịn, bùn sét hữu cơ.


5

-

Tầng trầm tích sinh vật, đầm lầy ven biển bamQIV3 gồm bùn sét hữu
cơ, than bùn.

-

Tầng trầm tích sông hồ hỗn hợp sinh vật ambQIV3 gồm bùn sét hữu cơ.

-

Tầng bồi tích aQIV3 gồm sét, á sét chảy, bùn á sét hoặc bùn sét hữu cơ.

Chiều dày thành tạo trầm tích Holoxen trên biến đổi từ 9 – 20m. Toàn bộ
chiều dày trầm tích Holoxen đạt tới 100m.
1.1.2. Tầng bồi tích cổ (trầm tích Pleixtoxen)
Khu vực Đồng bằng sông Cửu Long tầng trầm tích này gồm tập các hạt
mịn xen kẹp với 3 – 5 tập hạt thô. Mỗi tập hạt mịn dày từ 1 – 2m đến 40 – 50m.
các tập hạt thô có bề dày thay đổi từ 4 – 85m.

1.2. SỰ PHÂN BỐ ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Theo thành phần thạch học, tính chất địa chất công trình, địa chất thủy
văn và chiều dày tầng đất yếu có thể chia đất yếu ra thành 5 khu vực (hình 1-2)
Khu vực I: Khu vực đất yếu màu xám nâu và xám vàng.
- bmQIV: đất sét, á sét màu xám nâu, có chổ đất mềm yếu gối lên lớp
trầm tích nén chặt QI-II chiều dày không quá 5m
- Đồng bằng tích tụ, có chổ trũng lầy nội địa cao độ từ 1 -3m.
- Nước dưới đất gặp ở độ sâu 1-5m.
Khu vực II: Khu vực đất bùn sét xen kẹp với các lớp á cát.
-Phân khu IIa: amQIV gồm bùn sét, bùn á sét, phân bố không đều hoặc
xen kẹp gối trên nền sét chặt QI-III chiều dày không quá 20m, phân bố ở khu vực
có độ cao từ 1-1,5m. Mực nước ngầm cách mặt đất 0,5 – 1m.


6

CỘT ĐỊA
TẦNG
TỈ LỆ: 1/200
1

3

3

bm Q3IV3

4

a, am Q IV3

3

HOLOXEN trên

> 2

1
4

4

NIÊN
MÔ TẢ TÓM TẮT
ĐẠI
THÀNH PHẦN THẠCH HỌC
THEO
CỔ SINH
C14

BỀ DÀY
(mét)
0.2-0.5

1

alQ IV3

KÝ HIỆU
ĐỊA CHẤT

BẬC

THỐNG

Hình 1-1: CỘT ĐỊA TẦNG TỔNG HP KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
(THEO SỐ LIỆU CÁC VẤN ĐỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC ĐBSCL - PHÂN HỘI KHĐCCT 1984)

3
2

> 2

1

4
2

90-200

3

2
2
am bQIV3
4

6

Sét màu xám, trên mặt có

màu vàng xám (bị
FERALIC hoá) đôi chỗ có
sét nâu xám (gần sông lớn)
Bùn sét xám đen xen các
lớp cát bụi xám tro chứa
sò hến vũng vịnh (chưa
xác định)
Bùn sét, than bùn (phần
trên) chứa mảnh vụn thực
vật RHZOPHORA
MELALENCA,
LENCADENĐON . . .
Bùn sét hữu cơ
4500

HOLOXEN

am bQIV2

0.50-5.0

Sét xám xanh, xám vàng

HOLOXEN giữa

2

6
m, m abQIV2

10-46

Bùn sét màu xám, xám trắng,
nâu, vàng xám, thỉnh thoảng
xen các ổ, thớ cát mịn. Phần
dưới tầng gặp cát mịn màu
vàng bẩn, lẫn ít sỏi ong. Giữa
tầng có cát mịn màu xám.
Trong cát, sét gặp sò hến
vũng vịnh (chưa xác định)

PLEITOXEN

HOLOXEN
dưới

8000

a, am bQ IV1-2

6

0.5-12

Cát màu vàng, xám tro, chứa
sỏi nhỏ kết vón sắt. Có nơi
gặp sò hến
11000

am PQIV

Sét, sét pha màu loang lỗ (vàng
tím, đỏ trắng) đôi chỗ bị đá ong
hoá. Dưới sét là cát lẫn sỏi sạn


7

Hình 1-2: Bản đồ phân vùng đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long


8

- Phân khu IIb: a,amQIV bùn sét, bùn á sét, phân bố không đều hoặc xen
kẹp chiều dày không quá 80m. Các đặc tính khác giống phân khu IIa.
- Phân khu IIc: Dạng đất bùn như IIa, Iib nhưng có chiều dày không quá
25m
- Phân khu IId: Dạng đất bùn như IIa, IIb, IIc nhưng có chiều dày không
quá 30m
Khu vực III: Khu vực cát hạt mịn, á cát xen kẹp ít bùn á cát
- Phân khu IIIa: m, am. abmQIV, chủ yếu là á cát, cát bụi xen kẹp ít bùn
sét, bùn á cát Holoxen gối lên trên trầm tích nén chặt QI-III chiều dày không quá
60m. Diện tích tập trung ở đồng bằng tích tụ, gợn sóng ven biển với độ cao 12m. Nước ngầm cách mặt đất 0,5-2m
- Phân khu IIIb: các đặc tính giống p hân khu IIIa, nhưng chiều dày tầng
đất Holocen không quá 100m
- Phân khu IIIc: các dặc tính giống IIIa, IIIb, nhưng chiều dày tầng đất
Holocen không quá 25m
Khu vực IV: Khu vực đất than bùn, sét, bùn á sét, các bụi, á cát (kí hiệu
IV)
-Phân khu IVa: mbQI-V đất than bùn, bùn á sét, thuộc tầng đầt yếu

Holocen chiều dày không quá 25m, gối lên nền chặt Q I-III. Phân bố ở diện tích
đồng bằng tích tụ biển sinh vật với độ cao từ 1-1,5m. Nước ngầm xuất hiện ngay
trên mặt đất.
-Phân khu IVb: abmQI-V gồm đất yếu như than bùn, bùn sét, bùn á sét
thuộc tầng Holocen chiều dày không quá 50m, gối lên trên nén chặt Q II-III và N2,
phân bố các đầm trũng, cửa sông bị luồng lạch phân cách mãnh liệt. Nước ngầm
xuất hiện mặt đất.


9

Khu vực V: Khu vực bùn á sét và bùn á cát ngập nước, đất yếu gồm bùn,
than bùn Holocen dày từ 5-10m đến 40-50m, gối lên trên nền đất chặt QII-III
phân bố ở các vùng trũng, cửa vịnh, cửa sông. Nước ngầm xuất hiện trên mặt đất
chịu ảnh hưởng theo thủy triều.
1.3. SỰ PHÂN BỐ ĐẤT PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Đất phèn ĐBSCL chiếm một diện tích đất đai rất lớn, khoảng 1,9 triệu ha,
trừ một số không lớn nằm giữa sông Tiền, sông Hậu, Sóc Trăng, còn lại hầu hết
là đất phèn, còn lại hầu hết là đất phèn được phân chia như sau:
- Vùng đất phèn cố định, chủ yếu là nhiều phèn thuộc lưu vực sông Vàm
Cỏ Đông và Vàm Cỏ tây, từ biên giới Việt Nam- Campuchia, kéo xuống phía
Bắc tỉnh Đồng Tháp, lên đến ngoại thành TP.HCM và về đến tận Bến Thủ.
- Vùng phèn Đồng Tháp Mười: thuộc các huyện Hồng Ngự, Cao Lãnh,
Tam Nông và thuộc Đồng Tháp chạy về Mộc Hóa và sang Cai Lậy thuộc 3 tỉnh
Đồng Tháp, Long An, Tiền Giang.
- Vùng phèn tứ giác Long Xuyên: có dạng tứ giác thuc 2 tỉnh Kiên Giang
và An Giang gồm các huyện: An Biên, Hà Tiên, Bảy Núi, Hòn Đất
- Vùng đất phèn Minh Hải: trừ một dải đất mặn dọc biển Bạc Liêu, mũi
Cà Mau, còn lại đa số phèn mặn dưới dạng phèn tiềm tàng, phèn nhiễm mặn,
mặn phèn, phèn ít, phèn trung bình và phèn nhiều.

- Vùng đất phèn Long An, Tiền Giang (trừ khu vực Đồng Tháp Mười),
Vónh Long, Bến Tre, Hậu Giang chủ yếu phèn trung bình, phèn nhiễm mặn hoặc
mặn phèn xen giữa các dải phù sa trung tính.


10

HÌNH 1-3: BẢN ĐỒ ĐẤT - VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

105°00

104°30'

105°30'

106°00

106°30'

CAM PU CHIA (CAMBODIA)
11°00
11°00

TP.
HỒ CHÍ MINH
TÂN AN 
CAO LÃNH


10°30'

HÀ TIÊN

10°30'

MỸ THO


LONG XUYÊN


BẾN TRE


VĨNH LONG

10°00

VỊNH
THÁI LAN

RẠCH GIÁ


CẦN THƠ 
10°00


TRÀ VINH

(GULF OF
THAILAND)

SÓC TRĂNG

9°30'

9°30'

BẠC LIÊU

B I Ể N


CÀ MAU

Đ Ô N G

(SOUTH CHINA SEA)
CHÚ DẪN (LEGEND)

9°00

ĐƠN VỊ ĐẤT - SOIL UNITS

KÝ HIỆU

KÝ HIỆU

SYMBOL

VIỆT NAM

FAO/UNESCO

ĐƠN VỊ ĐẤT - SOIL UNITS

SYMBOL

VIỆT NAM

FAO/UNESCO

ĐẤT CÁT (SANDY SOILS)
Cz

Đất cát giồng

Haplic Arenosols

Sj1

Đất phèn hoạt động nông

Raised ridges sandy soils

Orthi - Thionic Fluvisols
Sj2

Mm

Đất mặn phần lớn dưới rừng ngập mặn

Mn

Đất mặn nhiều

Orthi - Thionic Fluvisols
Actual Acid Sulphate Soils - Sulfidic horizon : > 50 cm

Gleyic Solonchaks
Pb

Strongly Saline Soils
M

Đất mặn trung bình

Stagni - Salic fluvisols

Đất mặn ít

Stagni - Salic fluvisols

P

20

Trung tâm tỉnh
Đường giao thông

Kênh, rạch
Ranh giới quốc gia
Ranh tỉnh
8°00'

Alluvial Soils with Yellow-red mottles

Đất phù sa không được, bồi có tầng loang lổ

Đất phèn tiềm tàng nông dưới rừng ngập mặn

Sali - Sulfi - Thionic Fluvisols

Đất phèn tiềm tàng sâu dưới rừng ngập mặn

Sali - Sulfi - Thionic Fluvisols

Đất phèn tiềm tàng nông - mặn

Sali - Sulfi - Thionic Fluvisols

X

Đất phèn tiềm tàng sâu - mặn

Sali - Sulfi - Thionic Fluvisols

Xg

Đơn vị thực hiện :

Trung Tâm Bản Đồ Tài Nguyên Tổng Hợp (IRMC) - 1998
Dựa trên bản đồ tỷ lệ 1/ 250.000 - NIAPP,1989

Prepared by : Integrated Resources Mapping Center (IRMC), 1998
Source : Base on original map at 1/250,000 scale - NIAPP, 1989

TS

Đất than bùn - phèn
Peaty Acid Sulphate Soils

Potential Acid Sulphate Mangrove Soils - Sulfidic material : > 50 cm

Sp1M

Saline - Potential Acid Sulphate Soils - Sulfidic material : > 50 cm
Sp1

Đất phèn tiềm tàng nông

Sulfi - Thionic Fluvisols

Đất phèn tiềm tàng sâu

Sulfi - Thionic Fluvisols

Xa

Potential Acid Sulphate Soils - Sulfidic material : 0 - 50 cm
Sp2

Potential Acid Sulphate Soils - Sulfidic material : > 50 cm

Fa

Đất xám trên phù sa cổ

Dystric Acrisols

Đất xám đọng mùn trên phù sa cổ

Gleyi - humic Acrisols

Đất xám trên sản phẩm phong hóa
đá macma-acid & đá cát

Haplic Acrisols

Grey Soils on old Alluvium

Humic Grey Soils on old Alluvium

Grey Soils on acid-macmartic rock & sandy stones

Đất đỏ vàng trên sàn phẩm phong hóa
đá macma-acid

Đất phèn hoạt động (Actual Acid Sulphate soils)
Sj1M

Thionic Histosols

ĐẤT XÁM (GREY SOILS)

Saline - Potential Acid Sulphate Soils - Sulfidic material : 0 - 50 cm
Sp2M

Đất phèn hoạt động nông - mặn

Sali - Orthi - Thionic Fluvisols

Đất phèn hoạt động sâu - mặn

Sali - Orthi - Thionic Fluvisols

8°00'
Ferralic Acrisols

Yellow-red Soils on acid macmartic rocks

Saline - Acid Sulphate Soils - Sulfidic horizon : 0 - 50 cm
Sj2M

8°30'

Dystric Gleysols

ĐẤT LẦY VÀ THAN BÙN
PEATY AND MUCK SOILS

Potential Acid Sulphate Mangrove Soils - Sulfidic material : 0 - 50 cm

Sp2Mm

Fluventy - Mollic Gleysols

Pf

Đất phèn tiềm tàng (Potencial Acid Sulphate soils)
Sp1Mm

Provincial center
Road
River
National boundary
Provincial boundary

Mollic Fluvisols

Đất phù sa không được bồi - Glây
Gleyic Alluvial Soils

ĐẤT PHÈN (ACID SULPHATE SOILS)

40Km

Eutric Fluvisols

Đất phù sa không được bồi
Undeposited Alluvial Soils

Pg

Slightly Saline Soils

0

Đất phù sẤ
đượ
bồi SA (ALLUVIAL SOILS)
TcPHÙ
Deposited Alluvial Soils

Moderately Saline Soils
Mi

Sulphate
ĐấtActual
phèAcid
n hoạ
t độSoils
ng -saâSulfidic
u horizon : 0 - 50 cm

Gleyic Solonchaks

Saline Mangrovesoils

Saline - Acid Sulphate Soils - Sulfidic horizon : > 50 cm

E

ĐẤT SÓI MÒN (ERODED SOILS)
Lithosols

Đất sói mòn trơ sỏi đá

Eroded Soils
106°00

106°30'


11

1.4. ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT YẾU Ở ĐBSCL
Các lớp đất chính ở Đồng bằng sông Cửu Long thường gặp là đất sét hữu
cơ và sét không hữu cơ ở trạng thái độ sệt khác nhau. Ngoài ra còn gặp những
lớp cát, sét bùn có lẫn vỏ sò, sạn laterit.
Dựa theo kết quả khảo sát địa chất trong phạm vi độ sâu khoảng 30m trở
lại của các công trình thủy lợi thuộc các tỉnh Long An, Tiền Giang, Hậu Giang,
Bạc Liêu… có thể phân chia các lớp đất nền như sau:
- Lớp đất ở trên mặt: dày khoảng 0.5 – 1,5m gồm các loại đất sét hạt bụi đến
hạt cát, có màu xám nhạt đến vàng xám.
- Lớp sét hữu cơ: có chiều dày thay đổi từ 3 – 20m, chiều dày tăng dần về
phía biển. Lớp sét hữu cơ thường có màu xám đen, xám nhạt hay vàng nhạt.
Hàm lượng hạt sét chiếm 40 – 70%. Hàm lượng hữu cơ thường 2 – 8%. Đất rất
ẩm, thường bão hòa nước, đất ở trạng thái dẻo chảy đến chảy. Chỉ tiêu vật lý
như sau:
Độ ẩm tự nhiên W = (50 – 100)%

Giới hạn chảy WL = (50 – 100)% (có nơi trên 100%)
Giới hạn dẻo WP = (20 – 70)%
Chỉ số dẻo Ip = 20 – 65%
Tỉ số rỗng

0

= 1.2 – 3.0

Dung trọng tự nhiên
Dung trọng khô

C

W

= (1.35 – 1.65) g/cm3

= (0.64 – 0.95) g/cm3


12

- Lớp sét cát lẫn ít sạn, mảnh vụn laterit và vỏ sò hay lớp cát: lớp này dày
khoảng 3 – 5m, thường nằm chuyển tiếp giữa lớp sét hữu cơ và lớp đất sét không
hữu cơ.

Bảng 1–1: Theo tài liệu của Nguyễn Văn Thơ và Nguyễn Thanh đã thống kê
đặc trưng cơ lý đất bùn ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như sau
Tỉnh- Tên đất

An
Giang

Đồng Tháp

Long An

Bùn
sét
ambQIV

Bùn á sét
ambQIV

Bùn
sét
ambQIV

Bùn á sét
ambQIV

Bùn
sét
ambQIV

Bùn á sét
ambQIV

Bùn

sét
ambQIV

2-7

0-4

0.5-15

1.5-5

1.5-3

1.5-15

0-10.5

- Cát 2-0.05

14

17

15.5

43

23

30

16

- Bụi 0.05-0.005

32

33

31.5

34

32

42

28

-Sét <0.005

47

46

47

20

40

26

48

7

14

6

3

5

2

8

62.03

101.2

73

45

64.85

42

61.89

1.62

1.43

1.53

1.77

1.59

1.79

1.62

1

0.71

0.88

1.22

0.96

1.26

1.00

Tỷ trọng

2.64

2.64

2.63

2.7

2.69

2.70

2.66

Tỷ số rỗng

1.64

2.69

1.99

1.21

1.80

1.14

99.2

Độ bảo hòa G (%)

99.85

98.50

96.5

100

97.0

99.5

59.2

WL (%)

74.38

58.6

57.0

32.25

63.33

35.5

59.16

Wp (%)

48.65

33.8

36.0

19.88

42.66

23.2

35.34

Ip (%)

25.73

24.8

21.0

12.37

20.67

13.3

23.82

Độ sệt B

1.14

2.04

1.76

2.03

1.06

1.49

1.12

(độ)

6

5

5

9

6

8

6

C (kG/cm2)

0.11

0.04

0.12

0.04

0.07

0.05

0.08

a1-2 (cm2/kG)

0.105

0.203

0.14

0.097

0.14

0.069

0.118

15

8

11

18

11

24

13

-

-

2.210-4

-

5.610-6

0

0

Các chỉ tiêu
- Chiều sâu (m)
Thành
phần
hạt %

Bến Tre

- Sỏi > 2mm

Thành phần hữu cơ %
Độ ẩm W (%)
Dung trọng tự nhiên
(T/m3)
Dung trọng khô

c

(T/m3)

E0 (kG/cm2)

Hệ số thaám K (cm/s)

w


13

- Lớp đất sét không lẫn hữu cơ: chiều sâu thay đổi 3–26m tùy theo vùng.
Càng gần ven biển, lớp sét càng nằm sâu cách mặt đất thiên nhiên. Lớp sét có
màu xám vàng hay vàng nhạt. Chỉ tiêu vật lý như sau:
Độ ẩm tự nhiên W =( 25 – 55)%
Giới hạn chảy WL = (40 – 65)%
Giới hạn dẻo WP = (20 – 30)%
Chỉ số dẻo IP =(17 – 45)%
Tỉ số rỗng

0

= 0.7 – 1.5

Dung trọng tự nhiên
Dung trọng khô

C

W

= (1.65 – 1.95) g/cm3

= (1.05 – 1.55) g/cm3

Lớp đất sét này hoàn toàn bão hòa nước, ở trạng thái dẻo cứng đến dẻo
chảy, khả năng chịu tải tốt hơn sét hữu cơ.


14

CHƯƠNG 2
NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC TẾ THƯỜNG SỬ DỤNG ĐỂ GIA CỐ
NỀN ĐẾT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

2.1. KHÁI NIỆM
Nếu sức chịu tải của nền đất yếu không đủ hoặc nếu độ lún của nền
đường diễn biến quá chậm thì cần áp dụng các biện pháp xử lý đặc biệt để tăng
độ ổn định và tăng nhanh thời gian lún của nền đắp trên đất yếu. Một số biện
pháp nhằm nâng cao sự ổn định của nền đắp : giảm trọng lượng nền đắp, tăng
chiều rộng nền đường, làm thoải mái dốc (thay đổi độ dốc mái đất đắp the”p
chiều cao), làm bệ phản áp, đào bỏ một phần đất yếu (cho nền đắp chôn sâu vào
đất yếu). Một số biện pháp nhằm tăng nhanh tốc độ cố kết của đất yếu dẫn đến
tăng cường độ (C, ) và giảm độ lún tổng cộng của đất nền : làm giếng cát, bấc
thấm, dùng bơm hút chân không …
Việc chọn biện pháp để xử lý tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể đối với từng
công trình và một số điều kiện cơ bản sau :
- Đảm bảo sự ổn định của nền đắp trong thời gian xây dựng và khai thác.
- Thời gian đầu tư xây dựng công trình : từ khi khởi công đến khi đưa công
trình vào sử dụng.
- Đảm bảo công trình đạt được tốc độ lún phù hợp với thời gian thi công.
- Giá thành xây dựng kinh tế nhất.

2.2. XỬ LÝ NỀN ĐẤT YE14ÁU BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỆM CÁT :

2.2.1 Mục đích :


15

Khi lớp đất yếu có chiều dày không lớn, nằm trực tiếp dưới nền đắp thì có
thể áp dụng biện pháp đào bỏ một phần đất yếu bề mặt và thay bằng đệm cát.
Lớp đệm cát có tác dụng tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu sau khi đắp
đất để tăng cường độ chống cắt của đất yếu dẫn đến tăng sức chịu tải của đất
nền, làm tăng khả năng ổn định của công trình kể cả khi có tải trọng ngang tác
dụng vì cát được nén chặt sẽ tăng lực ma sát và tăng sức chống trượt. Lớp đệm
cát còn có tác dụng cải tạo sự phân bố ứng suất lên đất yếu.
Đệm cát thường được sử dụng kết hợp với vải địa kỹ thuật để hạn chế sự
chìm lắng hạt cát vào thành phần đất yếu. Cát được dùng làm lớp đệm tốt nhất
là cát hạt lớn và cát hạt vừa không lẫn đất bụi.
Biện pháp này sử dụng thích hợp trong điều kiện :
- Tải trọng đắp không lớn
- Lớp đất yếu không quá dày (< 3m)
- Có sẵn vật liệu cát tại địa phương

2.2.2. Cấu tạo đệm cát :
Chiều rộng nền đường
2%
Đệm cát

1:2

2%

Đất đắp

1:2

H đắp

H đất yếu

Lớp đất tốt

Hình 2.1. Xử lý nền đất yếu bằng đệm cát


16

- Chiều rộng đệm cát (Lđc) xác định theo vùng hoạt động của đường đồng ứng
suất

z

= 0,1q

- Chiều dày đệm cát (hđc) : Theo kinh nghiệm, chiều dày lớp đệm cát có thể xác
định theo giá trị độ lún của nền đắp như sau :

Độ lún của nền đắp (m)

1,5

Chiều dày lớp đệm cát (m)

0,8

1,5

2,0

1,0

Hình 2.2. Vùng hoạt động của đường đồng ứng suất

2.2.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp :
* Ưu điểm :

> 2,0
1,2