Ứng dụng tư liệu địa chất và địa chất công trình xây dựng bản đồ phân vùng cấu trúc tầng nông đới ven sông hồng khu vực Sơn Tây - Gia Lâm

Nghiên cứu

ỨNG DỤNG TƯ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH
XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CẤU TRÚC TẦNG NÔNG
ĐỚI VEN SÔNG HỒNG KHU VỰC SƠN TÂY - GIA LÂM
Nguyễn Thị Nhân, Nguyễn Tiến Hải,
Bùi Thị Bảo Anh, Nguyễn Xuân Tùng
Viện Địa chất và Địa vật lý Biển, Viện Hàn lâm
Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam
Tóm tắt
Gần đây, đoạn sông Hồng từ Sơn Tây đến Gia Lâm (Hà Nội) thường xun
xảy ra các q trình xói, sạt lở bờ sông gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới hệ thống
đê, kè và hoạt động dân sinh kinh tế - xã hội. Các q trình sạt lở này phần lớn đều
có liên quan đến thành phần cấu trúc lớp đất đá. Do vậy, việc nghiên cứu cấu trúc
tầng nông đới ven sông là hết sức cần thiết trong đánh giá các tai biến địa chất liên
quan đến sạt lở đới bờ. Bài báo trình bày phương pháp xây dựng bản đồ phân vùng
cấu trúc tầng nông đới ven sông Hồng khu vực Sơn Tây - Gia Lâm trên cơ sở ứng
dụng tổ hợp các tài liệu địa chất, địa chất công trình. Bản đồ cho thấy khu vực này
chủ yếu thuộc vùng cấu trúc yếu tầng nông đồng bằng, được phân chia theo nền địa
chất cơng trình từ yếu đến mạnh với các mức độ từ đơn giản đến phức tạp.
Từ khóa: Cấu trúc tầng nơng; Trầm tích tầng nơng; Địa chất cơng trình
(ĐCCT); Đới ven sơng Hồng.
Abstract
Application of geological and engineering geology to establish map of zoning
structure shallow layer of the Red river bank from Son Tay to Gia Lam, Hanoi area
Recently, processes of erosion and landslide have occurred more frequently
in the Red river bank from Son Tay to Gia Lam (Hanoi), which have seriously
affected dyke systems, embankments and socio - economic activities. Mostly erosion
processes are relating to soil layer texture ingredient. Therefore, research about
structure shallow layer of the Red river bank is very necessary in assessing the
geological hazards realting to erosion and landslide of river bank.

This article presents methods of establish map of zoning structure shallow layer
of the Red river bank from Son Tay to Gia Lam area based on the application of
geological and engineering geology data. The map shows that: this area is mainly
in the structure shallow layer delta area. It is divided into engineering geology
background from weak to strong and has levels from simple to complex.
Keywords: Structure shallow; Sediment shallow; Engineering geology; Red
River bank.
1. Mở đầu
Nghiên cứu thành lập các bản đồ
cấu trúc nền đất, bản đồ phân chia các
kiểu cấu trúc nền hoặc bản đồ phân bố
các kiểu mặt cắt địa chất, địa chất cơng
trình,…từ lâu đã được nhiều tác giả xây
dựng cho các vùng trên cả nước nói
chung và vùng Hà Nội nói riêng. Tuy
nhiên, đối với đới bờ ven sông Hồng

khu vực Sơn Tây - Gia Lâm, do được
cấu thành từ những cấu trúc địa chất bất
đồng nhất theo diện tích và theo chiều
sâu nên tính chất địa chất cơng trình ở
đây biến đổi mạnh. Địa hình đới ven
sơng ln thay đổi do chế độ dịng chảy
và ln ở trong trạng thái mất cân bằng
với các q trình tích tụ, xói lở đan xen
theo các thời kỳ khác nhau. Do vậy, bờ

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018

9

Nghiên cứu

sông luôn mất ổn định với sự xuất hiện
thường xuyên của các hiện tượng xói
lở và phá huỷ bờ. Vùng cấu trúc tầng
nông dọc ven sông Hồng thường chịu
nhiều tác động của con người nên càng
có nguy cơ xảy ra xói - sạt lở cao. Chính
vì vậy việc nghiên cứu phân vùng cấu
trúc tầng nông khu vực này luôn là vấn
đề cần được quan tâm nhiều hơn nữa
bởi đây sẽ làm cơ sở tài liệu quan trọng
để dự báo khu vực nhạy cảm tai biến tự
nhiên của địa phương.
Vùng nghiên cứu là tồn bộ đới
bờ Sơng Hồng từ Sơn Tây đến Gia
Lâm, được giới hạn trong phạm vi tọa
độ 21000’ đến 21012’vĩ độ Bắc và từ
105025’ đến 105055’ kinh độ Đông. Bên
bờ hữu sông Hồng giáp thị xã Sơn Tây
và các huyện Phúc Thọ, Đan Phượng,
Hoài Đức, các quận Bắc Từ Liêm, Tây
Hồ, Hoàn Kiếm. Bờ tả tiếp giáp với tỉnh
Vĩnh Phúc, huyện Mê Linh, Đông Anh,
quận Long Biên.
2. Cơ sở tài liệu và phương pháp
2.1. Cơ sở tài liệu
Phân vùng cấu trúc tầng nông được

dựa trên tư liệu về các điều kiện tự nhiên:
địa mạo, địa chất, tính chất cơ lý của đất
đá, địa chất thủy văn, tai biến tự nhiên,…
Việc phân cấp ĐCCT được cũng dựa trên
các yếu tố trên, trong đó nhóm tác giả
chú ý nhiều đến thành phần vật chất đất
đá và các đặc trưng của chúng.
Cơ sở tài liệu: kế thừa, tích hợp các
tài liệu đã có và các nghiên cứu từ trước
tới nay. Ngồi ra, trong bài báo này, nhóm
tác giả cịn sử dụng nguồn số liệu từ các

Báo cáo kết quả khảo sát ĐCCT năm 2008
- 2010 do các công ty Tư vấn xây dựng đo
đạc trong vùng Hà Nội [1, 2, 3, 4].
2.2. Phương pháp
Bản đồ phân vùng cấu trúc tầng
nông đới ven sông Hồng được thành
lập chủ yếu theo các tiêu chí, nội dung
của bản đồ địa chất cơng trình. Không
gian phân vùng cấu trúc tầng nông ở
khu vực nghiên cứu là phạm vi nghiên
cứu tính theo bề mặt và từ 0 đến khoảng
40m độ sâu.
Nguyên tắc phân chia đất đá và
thể hiện trên bản đồ cấu trúc tầng
nông: Đất đá theo ngun tắc địa chất
cơng trình được phân thành lớp theo đặc
điểm mối liên kết kiến trúc trong chúng.
Theo đó, đất đá được phân thành hai

lớp: lớp có liên kết cứng và lớp khơng
có liên kết cứng.
Phân chia cấu trúc tầng nông:
Trong phân chia cấu trúc tầng nông đới
ven sông Hồng, các đơn vị phân chia
bao gồm:
Vùng: cơ sở phân chia chính là đặc
điểm địa hình - địa mạo.
Khu: cơ sở phân chia bao gồm:
Đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn,
địa động lực, tính chất cơ lý của đất
đá, đánh giá vai trò thuận lợi xây dựng.
Thuộc đơn vị này, có thể chia ra các
kiểu hoặc phụ kiểu.
Phân cấp mức độ phức tạp điều
kiện ĐCCT cấu trúc tầng nông: Trong
đánh giá, phân cấp mức độ phức tạp điều
kiện ĐCCT cấu trúc tầng nông, bài báo sử
dụng các tiêu chí chính như trong bảng 1.

Bảng 1. Phân cấp mức độ phức tạp cấu trúc tầng nơng [12]
Tiêu chí

Đơn giản
Một phân vị địa mạo, địa
hình bằng phẳng hoặc
Địa mạo
hơi dốc, không bị chia
cắt

10

Trung bình
Thuộc phạm vi một số phân
vị địa mạo có chung một
nguồn gốc hình thành, địa
hình nghiêng, chia cắt ít

Phức tạp
Thuộc phạm vi một số phân
vị địa mạo có nguồn gốc hình
thành khác nhau, địa hình gồ
ghề, chia cắt mạnh.

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 19 - năm 2018


Nghiên cứu
Khơng q 4 phức hệ thạch
Có khơng q 2 phức
học, các lớp đất đá nằm ngang,
Cấu trúc hệ thạch học, lớp đất đá
nghiêng hoặc vát nhọn, chiều
địa chất nằm ngang hoặc có độ
dày các lớp đất đá thay đổi có
dốc khơng q 10o
quy luật
Trong phạm vi một phức
Tính chất hệ thạch học, các chỉ
cơ lý của tiêu cơ lý thay đổi ít,

đất đá khơng có quy luật theo
khơng gian
Khơng có nước dưới đất
hoặc có tầng chứa nước
Địa chất
nhưng nằm sâu và có
thủy văn
đặc trưng ĐCTV tương
đối ổn định
Các tai
biến thiên Khơng có
nhiên

Hơn 4 phức hệ thạch học, các
lớp đất đá nằm ngang, nghiêng
hoặc vát nhọn, chiều dày các
lớp đất đá thay đổi khơng có
quy luật, thậm chí có dạng
thấu kính

Trong phạm vi một phức hệ
thạch học, các chỉ tiêu cơ lý
thay đổi một cách có quy luật
theo khơng gian

Trong phạm vi một phức hệ
thạch học, các chỉ tiêu cơ lý
thay đổi khơng có quy luật
theo khơng gian

Có nước dưới đất, nhưng nằm
nơng, có động thái ít biến đổi,
đơi nơi gặp nước có áp, nước
khơng có tính chất ăn mịn
hoặc ăn mịn yếu

Nước dưới đất phân bố nơng
hoặc lộ ra trên mặt đất, động
thái nước biến đổi mạnh, nước
có tính chất ăn mịn bê tơng và
kim loại

Ít gặp

Thường xun gặp

3. Khái quát về đặc điểm địa
chất, địa chất thủy văn và cơng trình
vùng nghiên cứu
3.1. Đặc điểm địa chất vùng
nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu nằm trong đới
Hà Nội có lịch sử phát triển gồm 3 giai
đoạn lớn: Neoproterozoi - Cambri sớm,
Mesozoi và Neogen - Đệ tứ. Theo kết
quả đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1/50.000
của Ngơ Quang Tồn [8] và những
nghiên cứu của Trần Nghi [13], toàn bộ
diện tích nghiên cứu được phủ bởi trầm
tích Đệ tứ và được phân chia thành các

phân vị địa tầng sau: Hệ tầng Lệ Chi
(aQ11 lc), hệ tầng Hà Nội (a, apQ12-3 hn),
hệ tầng Vĩnh Phúc (a, lbQ13 vp), hệ tầng
Hải Hưng (lb,mQ21-2 hh), hệ tầng Thái
Bình (a1, alb, a2Q23 tb).
Đặc trưng của các hệ tầng là các
thành tạo trầm tích sơng chiếm ưu thế,
gồm 3 kiểu nguồn gốc khác nhau [11, 18]:
- Trầm tích bãi bồi sơng trong đê
(aQ23tb): Các trầm tích này phân bố
rộng rãi ở khu vực Đơng Anh, Gia Lâm,

Thanh Trì và Từ Liêm, khu vực nội thành
(cũ). Chiều dày của chúng thay đổi theo
không gian. Ở khu vực nội thành, Đông
Anh và Từ Liêm chiều dày thay đổi từ
1 - 5m; khu vực Gia Lâm, Thanh Trì có
chiều dày 15 - 20m. Thành phần trầm
tích bãi bồi sông trong đê gồm: bột sét
lẫn cát, cát bột, cát màu nâu, nâu xám
chứa phấn hoa và di tích tảo nước ngọt,
chiều dày 26,15m.
- Trầm tích sơng - hồ - đầm lầy
(albQ23tb): Các trầm tích alb phân bố
với diện nhỏ hẹp (ở Đông Anh và một vài
nơi trong phạm vi nội thành). Thành phần
chính có sét, bột sét, bột cát màu xám,
xám tro, xám đen lẫn vật chất hữu cơ, tàn
tích thực vật tạo thành 3 lớp: Lớp 1: cát
hạt mịn, hạt nhỏ, có những vảy mica; Lớp

2: bột cát màu xám tro, xám đen lẫn ít vật
chất hữu cơ; Lớp 3: bột sét lẫn vật chất
hữu cơ, màu xám tro, xám đen.
- Trầm tích lịng sơng - bãi bồi
ngồi đê (aQ23tb): Đây là các trầm tích
trẻ nhất thuộc nhóm tướng bãi bồi sơng
phân bố ở ngồi đê của sơng Hồng. Các
thành tạo này chủ yếu là bột sét, sét, bột

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 19 - năm 2018

11


Nghiên cứu

cát, cát màu nâu nhạt với chiều dày thay
đổi 2 - 15m, được chia làm 3 lớp: Lớp
1: cát hạt vừa - lớn, chiều dày ~ 3,0 m;
Lớp 2: cát hạt nhỏ lẫn bột, sét màu xám
đen; Lớp 3: bột sét màu nâu, bề mặt có
thảm cỏ phát triển.
Các trầm tích bở rời Đệ tứ thuộc
các hệ tầng Hải Hưng (Q21-2 hh), Vĩnh
Phúc (Q13 vp) thường nằm dưới lớp phủ
trầm tích hệ tầng Thái Bình hoặc lộ
ra thành những chỏm nhỏ ven rìa hay
thung lũng hẹp khu vực gị đồi thấp ở
Sơn Tây, Đơng Anh.
Các trầm tích Đệ tứ bở rời có sự

biến đổi tướng trầm tích trong khơng
gian và theo độ sâu cùng với tính chất
gắn kết kém là nguyên nhân chính gây
nên hiện tượng nền đất yếu trong khu
vực. Các thành tạo trước Kainozoi cấu
thành các địa hình gị đồi thoải hoặc núi
thấp thường có cấu trúc nền đất mạnh.
3.2. Đặc điểm địa chất thủy văn
vùng nghiên cứu
Toàn bộ khu vực nghiên cứu là
vùng bồi lấp của sông Hồng. Bề mặt
được phủ bởi các thành tạo trầm tích
dày. Trên bề mặt địa hình có mạng lưới
kênh, mương, ao, hồ dày đặc, nên điều
kiện địa chất thuỷ văn trong vùng rất
đặc biệt, trữ lượng nước nước ngầm rất
phong phú.
Kết quả thăm dò tỉ mỉ nước dưới
đất vùng Hà Nội của Đoàn Địa chất 64
thuộc Liên đoàn II Địa chất thủy văn
được Hội đồng Trữ lượng Quốc gia
thông qua cho thấy khu vực nghiên cứu
có các tầng chứa nước: i) Nước lỗ hổng
có 2 tầng: tầng chứa nước các trầm tích
Holocen (qh) và tầng chứa nước các
trầm tích Pleistocen (qp); ii) Nước khe
nứt có có các tầng: trầm tích Neogen,
các thành tạo Trias giữa và các thành tạo
Proterozoi - Cambri hạ; iii) Các thành
tạo chứa nước kém hoặc rất nghèo nước

có: các thành tạo cách nước Holocen
dưới - giữa (trầm tích biển hệ tầng Hải
Hưng), thành tạo cách nước Holocen
dưới - giữa (trầm tích hồ - đầm lầy hệ
12

tầng Hải Hưng), các thành tạo chứa
nước Pleistocen trên - trầm tích hồ đầm
lầy hệ tầng Vĩnh Phúc và các thành tạo
chứa nước Pleistocen trên - trầm tích
sơng phần trên hệ tầng Vĩnh Phúc.
Giữa các tầng chứa nước đều có
quan hệ thủy lực với nhau, giữa nước
sông Hồng và các tầng chứa nước dưới
đất cũng có liên hệ với nhau. Khu vực
ven dải sơng Hồng do ảnh hưởng uốn
khúc của dịng sơng nên đặc tính ở hai
bờ đối diện khác nhau. Nếu ở bờ bên này
vắng mặt lớp cách nước, ở bờ đối diện sẽ
tồn tại lớp cách nước và ngược lại.
3.3. Đặc điểm địa chất cơng trình
vùng nghiên cứu
Các tính chất địa kỹ thuật của các
thành tạo trầm tích, nhất là trầm tích
bở rời là khơng đồng nhất mà thay đổi
khác nhau theo không gian. Trong khu
vực Hà Nội, đối với phức hệ trầm tích
Holocen, theo Trần Văn Hồng [14, 15,
16] các tính chất địa kỹ thuật ở khu vực
Hà Nội thay đổi theo hướng Bắc - Nam.

Toàn bộ khu vực Sơn Tây - Gia
Lâm được đặc trưng bởi địa hình đồi gị
ở phía Tây, Tây Bắc và đồng bằng bằng
phẳng ở phía Đơng, Nam [14, 15]. Độ
cao tuyệt đối thay đổi trong khoảng 8
- 15m, cấu tạo địa chất đơn giản. Cột
địa tầng bao gồm sét, cuội, sỏi, cát với
kích thước cỡ hạt khác nhau. Trong cột
địa tầng vắng mặt các thành tạo đất yếu
như bùn hữu cơ, bùn sét, bùn cát. Đất sét
thường có trạng thái dẻo cứng, độ ẩm
tự nhiên thấp W = 29 - 30%, hệ số rỗng
thường nhỏ hơn 1, góc ma sát trong lớn
 = 14 - 15o, lực dính kết lớn C = 0,30
- 0,40kg/cm2. Tổng chiều dày của tầng
đất bở rời khoảng 65 - 70m. Các tầng
chứa nước dưới đất đều có lớp sét bảo
vệ. Tuy nhiên, bề dày lớp sét này không
lớn, thay đổi trong khoảng từ 2 đến 5m
và nằm sát ngay dưới lớp đất trồng hoặc
đất lấp.

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018


Nghiên cứu

Tập thạch học Tuổi địa
nguồn gốc
chất

aQ23tb
Sông

aQ13vp
aQ13lc

Sông hồ - Đầm
lầy

Sông - Lũ

Phun trào bazo
trung tính

Ký hiệu
thạch học

Mơ tả đất đá
Sét pha, cát pha (ở trên), cát chứa sạn sỏi, cuội nhỏ
(ở dưới)
Sét, sét pha, cát pha, cát ở trên, cuội sỏi cát chứa sét
pha ở dưới
Sét pha, cát pha ở trên, cuội sỏi cát chứa cát pha ở
dưới.

albQ23tb

Bùn xám nâu, xám đen chứa mùn và ốc

lbQ21- 2hh

Bùn chứa ít cát màu xám, than bùn tồn tại dạng thấu
kính, phân lớp mỏng.

apQ12- 3hn

Cuội, sỏi, sạn, cát ở trên, cát lẫn sạn sỏi sét ở dưới

T1vn

Tướng phun nổ: Tuf aglomerat, trachyt
Tướng phun trào: đá bazan porphyr

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018

13


Nghiên cứu

Lục nguyên

Lục nguyên
Phun trào

T1otl

Cuội kết, cát kết, bột kết tuf, bột kết, đá phiến sét vôi,
đá vôi tuf.

NP-1

Đá phiến kết tinh granit, đá hoa, quắc zit

T2-3sb

Cuội kết, cát kết, bột kết tuf, đá phiến đen, đá vơi

Hình 1: Bản đồ địa chất cơng trình và các mặt cắt đới ven sông Hồng
(Sơn Tây - Gia Lâm) [9]

Khu vực Gia Lâm - Từ Liêm - nội
thành Hà Nội đặc trưng bởi địa hình bằng
phẳng với độ cao tuyệt đối khoảng 6 8m. Cấu tạo địa chất tương đối phức tạp.
Cột địa tầng, về cơ bản, vẫn gồm có sét,
sét pha, cát pha rồi đến tầng chứa nước
cát, cuội, sỏi. Tuy nhiên, sét đã chuyển
sang trạng thái nửa cứng hoặc dẻo mềm
chứa tàn tích thực vật (Gia Lâm). Tính
chất vật lý và cơ học của sét, sét pha, cát
pha giảm dần: độ ẩm tự nhiên tăng lên
W = 30 - 35%, hệ số rỗng tăng   1,
góc ma sát trong giảm dần  = 10 - 13o,
lực dính kết giảm C = 0,1 - 0,3kg/cm2.
Tổng bề dày tầng đất chưa cố kết tăng
lên đến 80 - 85m. Các tầng nước dưới
đất được các tầng sét bảo vệ, tuy nhiên,
vì chất lượng sét giảm nên xuất hiện khả
năng thấm thẳng đứng nước mặt xuống
các tầng nước dưới đất, làm chất lượng

nước dưới đất giảm. Mật độ dân số ở
khu vực này tăng lên, chủ yếu tập trung
ở các thị trấn, làng nghề, khu chung cư
cao tầng, nhà hàng, khách sạn. Đồng
thời đã xuất hiện các khu công nghiệp
tập trung. Hiện tượng ô nhiễm về cơ bản
phát sinh từ nguồn gốc sinh hoạt.
Khu vực Phúc Thọ, Đan Phượng
và Bắc Từ Liêm là khu vực có tính bền
vững trung bình. Cấu tạo địa chất tương
đối phức tạp. Cột địa tầng gồm sét, sét
14

pha, cát, cát pha. Tuy nhiên, sét có trạng
thái từ dẻo cứng đến dẻo mềm. Tính
chất vật lý và cơ học của sét, sét pha và
cát pha giảm dần: độ ẩm tự nhiên thấp w
= 30 - 35%; hệ số rỗng  ≈ 1; góc ma sát
trong lớn  = 10 - 130; lực dính kết lớn
C = 0.1 - 0.3kg/cm2; mô đun tổng biến
dạng thường dao động trong khoảng (Eo
= 50 - 100 kG/cm2); cường độ chịu tải
qui ước Ro = 0.8 - 1.5 (kG/cm2).
Khu vực quận Hoàn Kiếm, Long
Biên được đặc trưng bởi địa hình đồng
bằng thấp, trũng, với độ cao tuyệt đối
thay đổi trong khoảng 5 - 6m. Đây là
khu vực có tính bền vững thấp. Cấu tạo
địa chất phức tạp, bị phân cách bởi hệ
thống sông, hồ. Cột địa tầng địa chất

cũng được bắt đầu bằng lớp đất lấp rồi
đến một tập các lớp sét, sét pha, cát pha
xen lẫn các lớp bùn cát, bùn sét, bùn hữu
cơ. Tập này có chiều dày lên đến 25 30m. Dưới nó là tầng cát, cuội, sỏi chứa
nước. Tầng chứa nước thường được
chia thành phụ tầng trên và phụ tầng
dưới, giữa chúng là một lớp sét có bề
dày khoảng 3 - 4m ở độ sâu 33 - 37m.
Tính chất vật lý và cơ học của tập đất
yếu nói trên thấp: độ ẩm tự nhiên W =
35 - 40% và lớn hơn, hệ số rỗng e > 1,
góc ma sát trong  = 5 - 10o hoặc nhỏ
hơn, lực dính kết C = 0,1 - 0,25kg/cm2.

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018


Nghiên cứu

Ở đây, q trình đơ thị hóa phát triển
nhanh, mật độ dân số cao đạt 3500 4000 người/km2. Số lượng các loại chất
thải rắn, chất thải nước rất lớn, là nguồn
gốc gây ra nạn ô nhiễm đất đai, sông,
hồ, kênh mương. Các quá trình địa chất
ngoại sinh bao gồm mực nước dưới đất
bị hạ thấp mạnh, lún mặt đất đạt vài cm/
năm, ngập lụt, ô nhiễm.
Ở khu vực Đông Anh lớp sét nằm
ngay dưới lớp đất lấp, đất trồng bề dày
chỉ giới hạn trong khoảng 2 - 3m. Dưới

lớp sét là lớp cát chứa nước Holocen.
Lớp sét có độ ẩm tự nhiên W = 29 30%, giới hạn dẻo Wd = 29 - 30%, giới
hạn chảy Wch = 39 - 44%, hệ số rỗng e
< 1, góc ma sát trong  = 14-15o trong
khi đó càng xuống phía Nam, bề dày lớp
sét tăng, nhưng hàm lượng hạt sét giảm
và có xu hướng chuyển dần sang sét pha
hoặc là một tập các lớp mỏng sét pha,
cát pha chứa tàn tích thực vật. Dưới lớp
sét là lớp bùn cát, bùn sét, bùn hữu cơ.
Những tính chất cơ bản của lớp sét ở
trung tâm và phía Nam thấp hơn so với
phía Bắc, độ ẩm tự nhiên W = 35 - 40%,
giới hạn dẻo Wd = 29 - 35%, giới hạn
chảy Wch = 45 - 55%, hệ số rỗng e > 1,
góc ma sát trong  = 5 - 10o, lực dính kết
thấp C = 0,13 - 0,25kg/cm2.
4. Kết quả xây dựng bản đồ phân
vùng cấu trúc tầng nông đới ven sông
Hồng đoạn Sơn Tây - Gia Lâm
Theo tài liệu khảo sát ĐCCT khu
vực đới bờ sông Hồng Sơn Tây - Gia
Lâm [1, 2, 3, 4] cho thấy các thành tạo
địa chất ở đây có tuổi, nguồn gốc, thành
phần, trạng thái và tính chất khác nhau.
Do các lớp đất có tuổi và thành phần
giống nhau có tính chất gần giống nhau
nên để điển hình hóa, nhóm tác giả tiến
hành phân chia các kiểu và dạng cấu
trúc nền đất ra các lớp đất loại sét (bao

gồm sét, sét pha, cát pha), bùn và than
bùn thuộc tuổi Holocen và Pleistocen.
- Kiểu nền một lớp đồng nhất có
dạng nền A1 đặc trưng là loại đất sét
chủ yếu nguồn gốc sơng tuổi Pleistocen
muộn (aQm2vp). Cịn dạng nền một lớp
A2 chủ yếu là đất loại sét Holocen có các
nguồn gốc khác nhau và tính chất cơ lý
gần giống nhau, với các đặc trưng giá
trị trung bình hệ số nén lún a1-2 = 0,023
- 0,005cm2/KG, lực dích kết C = 0,157
- 0,296KG/cm2, góc ma sát trong (=
6,29 - 17,19o).
- Kiểu nền hai lớp theo sự thay đổi
trật tự giữa lớp cát và đất loại sét tuổi
Holocen (dạng nền B1, B2) và đất loại sét
tuổi Holocen với Pleistocen (dạng nền
B3). Dạng nền B1 gồm cát nguồn gốc
sông tuổi Holocen (ở trên) có độ chặt
trung bình, chiều dày tới 5 - 10m và đất
loại sét nguồn gốc sông, sông hồ, đầm
lầy tuổi Holocen, chiều dày tới 15 - 20m.
Dạng nền B2 gồm đất loại sét nguồn gốc
sông tuổi Holocen (ở trên) có chiều dày
5 - 10m và cát sơng tuổi Holocen có
độ chặt trung bình (ở dưới). Dạng nền
B3 có đất loại sét nguồn gốc sông tuổi
Holocen (ở trên) với chiều dày tới 6 10m và đất loại sét có tuổi Pleistocen
muộn chủ yếu nguồn gốc sông (ở dưới)

chiều dày tới 10 - 15m.
Trong khu vực nghiên cứu, một
trong những tai biến thiên nhiên điển
hình là hiện tượng xói lở - bồi tụ diễn
ra dọc sông Hồng. Theo các nhà nghiên
cứu, do sông Hồng chảy trong khu vực
chủ yếu là các thành tạo trầm tích bở rời,
chế độ dịng chảy biến động mạnh, nhất
là có sự tác động mạnh của con người
nên hiện tượng xói lở, sạt lở bờ cũng
như bồi tụ diễn ra mạnh và phức tạp.
Theo Đỗ Huy Cường và nnk [5], đoạn
sông Hồng từ Sơn Tây - Hà Nội là một
trong những đường bờ có nguy cơ xảy

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 19 - năm 2018

15


Nghiên cứu

ra sạt lở mạnh nhất trên toàn bộ đường
bờ sơng Hồng, trong đó những đoạn bờ
thường bị sạt lở mạnh là: bãi giữa lịng
sơng Đại Độ, bãi Phúc Xá, xã Hải Bối,...
Tại bãi Phúc Xá, sạt lở bờ sông phía
Hồ Tây diễn ra trên suốt chiều dài gần
3km [10]. Đặc biệt, năm 1988 sạt lở bãi
này đã cuốn trôi nhiều ngôi nhà tại đây.

Tại bãi Đại Độ, hoạt động xói lở
diễn ra mạnh ở phía bờ thuộc huyện Từ
Liêm cũ (xói lở diễn ra dọc sơng dài tới
4km), trong khi phía bờ Đơng Anh lại
xảy ra bồi tụ.
Đoạn bờ thuộc xã Hải Bối (Đơng
Anh), chiều dài bờ bị xói lở khoảng
2,3km. Từ năm 2004 đến 2007, tốc độ
xói lở đạt tới 2 - 3m/năm.
Đoạn bờ phường Ngọc Thụy diễn
ra xói lở rất mạnh, tốc độ đạt tới 50 100m/năm là điểm nóng nhất về sạt lở
bờ trong năm 2006.
Khu vực bờ xã Duyên Hà nằm ở
đỉnh cong uốn lượn của sơng Hồng, nên
cũng bị xói lở mạnh. Tháng 11/2004,
lịng sơng tại đây bị xói, đào kht rất
sâu -21,99m [10].
Đoạn xã Thượng Cát, xói lở diễn
ra mạnh ở bờ tả phía trạm bơm Ấp Bắc.
Đoạn Chèm - cầu Thăng Long, bờ trái bị
sạt lở trong nhiều năm.
Khu vực bãi Bắc Biên (gần cửa
sông Đuống) trong các năm 2003 - 2005
bị sạt lở rất mạnh.
Như vậy, trên cơ sở các kết quả
nghiên cứu tổng hợp về cấu trúc địa chất,
điều kiện tự nhiên theo tiêu chí ĐCCT,
kết quả phân vùng khu vực Hà Nội theo
tính bền vững của mơi trường địa chất
[16], chúng tôi phân chia cấu trúc tầng

nông khu vực nghiên cứu gồm 2 vùng:
Vùng A: vùng núi - đồi (vùng cao, mạnh
về ĐCCT) và Vùng B: vùng đồng bằng
(vùng trung bình - yếu về ĐCCT).
16

Vùng cấu trúc tầng nơng núi - đồi
(A) phân bố rất ít trong khu vực nghiên
cứu, tạo thành một dải dạng tam giác
phía Tây Nam của vùng. Đặc điểm
chính của vùng cấu trúc tầng nơng này
là địa hình khá phức tạp với đặc trưng
chính là địa hình núi, đồi được tạo nên
bởi vật chất chính là các thành tạo đá
gốc có tuổi trước Kainozoi có tính chất
cơ lý bền vững cao, khan hiếm nước
dưới đất.
Vùng cấu trúc tầng nơng đồng
bằng (B) là khu vực có nền địa chất
cơng trình thuộc mức trung bình - yếu.
Khu vực này chiếm phần lớn diện tích
vùng nghiên cứu, nơi tầng nơng phát
triển nhiều phức hệ thạch học, có tiềm
năng lớn về nước dưới đất và nước trên
mặt, nhiều tai biến thiên nhiên (TBTN).
Dựa vào đặc điểm về địa chất, địa
chất thủy văn, địa động lực, tính chất cơ
lý của đất đá và TBTN, nhóm tác giả
tiếp tục phân vùng cấu trúc yếu tầng
nơng dưới đất, trong đó kiểu được xác

lập trên cơ sở có mặt lớp đất yếu (bùn
các loại, đất loại sét trạng thái chảy và
dẻo chảy) được gọi là kiểu II và khơng
có lớp đất yếu được gọi là kiểu I.
+ Vùng cấu trúc tầng nông Núi đồi (A): Vùng cấu trúc này gồm 3 khu
cấu trúc tầng nơng: Khu có mức độ đơn
giản về phức tạp của điều kiện ĐCCT và
đặc trưng của chúng (A1); Khu có mức
độ trung bình về phức tạp của điều kiện
ĐCCT và đặc trưng của chúng (A2);
Khu có mức độ phức tạp về điều kiện
ĐCCT và đặc trưng của chúng (A3).
Khu cấu trúc tầng nông A1 là khu
vực núi, đồi phát triển trên các thành
tạo thuộc hệ tầng Ngòi Chi chủ yếu tạo
thành dải kéo dài từ Ba Vì qua Sơn Tây
đến Hạ Bằng (Thạch Thất). Trong phạm
vi khu này, đất đá có chỉ tiêu cơ lý tốt về

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018


Nghiên cứu

ĐCCT, đồng thời khơng có nước ngầm
và khơng có lớp đất yếu, tai biến thiên
nhiên hiếm gặp (nếu không có tác động
của con người). Như vậy, trong khu này,
chỉ có một kiểu đơn vị ĐCCT được gọi
là kiểu I (ký hiệu A1I).

Khu cấu trúc tầng nông A2 là khu
vực núi, đồi rìa Tây, Tây Nam, tạo
thành các diện nhỏ không liên tục. Khu
A2 phát triển trên các thành tạo thuộc hệ
tầng Tân Lạc hoặc Viên Nam hoặc Sông
Bôi. Trong phạm vi khu này, đất đá có
chỉ tiêu cơ lý tốt về ĐCCT, đồng thời
khơng có nước ngầm và khơng có lớp
đất yếu, vì vậy, khu này chỉ có một kiểu
đơn vị ĐCCT - kiểu I (ký hiệu A2I).

Khu cấu trúc yếu tầng nông A3 phát
triển trên các thành tạo: dưới là thành
tạo trước Kainozoi và phần trên là trầm
tích Đề tứ bở rời, tạo nên địa hình bán
sơn địa (thung lũng, miền bằng, gò đồi)
ở Tây, Tây Nam vùng nghiên cứu, có
điều kiện ĐCCT khá, nước dưới đất
khan hiếm. Đây là kiểu cấu trúc có lớp
đất yếu (A3II).
+ Vùng cấu trúc yếu tầng nông
đồng bằng (B): gồm hai khu cấu trúc
yếu tầng nông là khu cấu trúc yếu tầng
nông trung bình - yếu về ĐCCT (B2)
và khu cấu trúc yếu tầng nơng yếu về
ĐCCT (B3).

Hình 2: Bản đồ phân vùng cấu trúc tầng nông khu vực Sơn Tây - Gia Lâm

Hình 3: Sơ đồ mặt cắt điều kiện địa chất cơng trình tuyến ED và FKGH

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 19 - năm 2018

17


Nghiên cứu

Khu cấu trúc tầng nơng B2 có các
kiểu cấu trúc sau:
+ Kiểu B2Ia: kiểu cấu trúc này phân
bố chủ yếu ở khu vực huyện Đông Anh
và một số diện khá lớn thuộc quận Tây
Hồ và Bắc Từ Liêm (Hà Nội), huyện
Vĩnh Lạc (Vĩnh Phúc). Thuộc kiểu này,
mặt cắt tầng nơng có các thành tạo Đệ tứ
với 2 - 3 phức hệ thạch học tướng sông,
sông - biển với thành phần chủ yếu là
cát và cát bột.
+ Kiểu B2Ib: kiểu khu nền trung
bình - yếu ĐCCT, phức tạp về điều kiện
ĐCCT. Trong kiểu này, mặt cắt tầng
nơng có mặt trên 3 phức hệ thạch học,
trong đó ngồi các thành tạo Đệ tứ thuộc
tướng sông, sông - biển (thành phần chủ
yếu là cát, cát bột), đơi nơi cịn có mặt
lớp đất yếu (bùn hoặc sét) tướng hồ,
đầm lầy. Kiểu cấu trúc này có mặt khơng
nhiều trong khu vực, chúng phân bố chủ
yếu ở huyện Vĩnh Lạc (Vĩnh Phúc) và
khu vực Phủ Lỗ (Đơng Anh).

+ Kiểu B2II: khu nền trung bình yếu, phức tạp về điều kiện ĐCCT. Mặt
cắt tầng nông là các thành tạo đệ tứ, có
cấu trúc lớp đất yếu. Kiểu cấu trúc tầng
nơng này chiếm diện tích lớn dọc 2 bên
bờ sông Hồng từ Sơn Tây về đến Hà Nội
theo phương Tây Bắc - Đông Nam.
Khu cấu trúc tầng nơng B3 chỉ có
1 kiểu - kiểu khu nền yếu, mức độ phức
tạp về điều kiện ĐCCT (B3II). Với kiểu
này, mặt cắt tầng nơng gồm các thành
tạo Đệ tứ có từ 4 phức hệ thạch học trở
lên. Trong thành phần vật chất, ngồi
các trầm tích sơng, sơng - biển (cát, cát
bột) cịn có mặt các trầm tích bùn, sét
(lớp đất yếu). Kiểu cấu trúc này phân bố
hầu hết ở đê trong, dọc hai bên bờ sông
Hồng từ Sơn Tây đến Gia Lâm.
Bản đồ phân vùng cấu trúc tầng
nông khu vực đới ven sông Hồng từ Sơn
18

Tây đến Gia Lâm (Hà Nội) và các mặt
cắt được thể hiện như trong hình 2 và 3.
5. Kết luận
Bản đồ phân vùng cấu trúc tầng
nông đới ven sông khu vực Sơn Tây Gia Lâm (từ 0 đến 40m) cho thấy:
Cấu trúc tầng nông dọc ven sông
Hồng (chủ yếu vùng B) được đặc trưng
chủ yếu là các trầm tích Đệ tứ bở rời,
khơng đồng nhất, cấu trúc không gian

gồm 2 vùng: Vùng cấu trúc tầng nông
núi - đồi (vùng A) và vùng cấu trúc tầng
nông đồng bằng (vùng B). Mỗi vùng
cấu trúc lại được chia nhỏ thành các khu
tương ứng với đặc điểm ĐCCT.
Theo các mặt cắt, tầng nông ở khu
vực nghiên cứu (trừ vùng núi - đồi) có
mặt chủ yếu các lớp khơng có liên kết
cứng - đó là các trầm tích mềm rời và
mềm dính, được chia thành 3 cấp điều
kiện ĐCCT: yếu, trung bình và cao.
Vùng có điều kiện ĐCCT yếu phần lớn
ở độ sâu từ 0 - 10m.
Cấu trúc tầng nông dọc ven sông
Hồng (chủ yếu vùng B) đã và đang chịu
tác động bị lún hạ, ô nhiễm và biến động
bề mặt địa hình do tác động chủ yếu của
con người.
Kết quả xây dựng bản đồ phân
vùng cấu trúc yếu tầng nông là một
trong những thông tin rất quan trọng
để đưa ra các giải pháp phịng tránh và
quy hoạch thích ứng dân sinh ven sông
khu vực Sơn Tây - Gia Lâm Hà Nội,
nhằm hạn chế mức thiệt hại thấp nhất
và an tồn cho cuộc sống người dân
cũng như q trình phát triển kinh tế
dọc bờ sông Hồng.
Lời cảm ơn: Bài báo được hoàn
thành với sự hỗ trợ của đề tài Viện Hàn

lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
Mã số: VAST05.05/16-17.

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 19 - năm 2018


Nghiên cứu

TÀ I LIỆU THAM KHẢO
[1]. Công ty TNHH tư vấn và xây
dựng T.A.T (2008). Báo cáo kết quả khảo
sát Địa chất cơng trình khu vực huyện Đan
Phượng - Hà Nội.
[2]. Công ty Xây dựng và phát triển
đô thị (2009). Báo cáo kết quả khảo sát Địa
chất cơng trình khu vực huyện Phúc Thọ Hà Nội.
[3]. Công ty cổ phần kiểm định xây
dựng Việt Nam Vinacity (2010). Báo cáo
kết quả khảo sát Địa chất cơng trình khu
vực phường Quang Trung, thị xã Sơn Tây
- Hà Nội.
[4]. Công ty cổ phần XD và đầu tư
cơng nghệ mơi trường Bình Dương (2009).
Báo cáo kết quả khảo sát Địa chất cơng
trình khu vực thị xã Sơn Tây - Hà Nội.
[5]. Đỗ Huy Cường và nnk (2014).
Đánh giá sự bất ổn định môi trường địa
chất tầng nông đới ven bờ sông Hồng khu
vực Sơn Tây phục vụ quy hoạch thích ứng
dân sinh. Báo cáo khoa học đề tài, mã số:

VAST.05.02/13-14, Trung tâm TTTL, Viện
Hàn lâm KHCN Việt Nam.
[6]. Đỗ Minh Toàn và nnk (2008).
Nghiên cứu điều kiện địa chất cơng trình và
thành lập bản đồ cấu trúc nền địa chất phục
vụ đề xuất quy hoạch xây dựng các cơng
trình dân dụng, cơng nghiệp, cơng trình
ngầm (tàu điện ngầm) thành phố Đà Nẵng.
Sở KH&CN Đà Nẵng.
[7]. Lê Thị Nghinh, Nguyễn Trọng
Yêm (1991). Các thời kỳ trầm tích Kainozoi
đới sơng Hồng. Địa chất, tr.202 - 203.
[8]. Ngơ Quang Tồn (chủ biên)
(1994). Báo cáo địa chất và khống sản
nhóm tờ Hà Nội tỷ lệ 1/50.000. Liên đồn
Bản đồ địa chất Miền Bắc. Lưu trữ Trung
tâm Thông tin và lưu trữ địa chất, Hà Nội.
[9]. Ngơ Quang Tồn (2009). Bản đồ
địa chất cơng trình vùng Hà Nội mới.
[10]. Nguyễn Công Kiên, Nguyễn Văn
Tá (2007). Nghiên cứu đánh giá ổn định

tuyến bờ sông Hồng trong địa phận Hà Nội
(cũ).
[11]. Nguyễn Minh Đức và nnk (2003).
Đặc điểm Địa chất, Địa chất thủy văn khu
vực Hà Nội. Nguồn: Academia.edu.
[12]. Tiêu chuẩn xây dựng bản đồ địa
chất cơng trình Việt Nam.
[13]. Trần Nghi và nnk (2000). Tiến

hóa trầm tích Kainozoi bồn trũng sông
Hồng trong mối quan hệ với hoạt động kiến
tạo. Các Khoa học về Trái đất, tập 22, số 4,
tr. 290-305.
[14]. Trần Văn Hoàng (1998). Một vài
nhận định về đặc điểm phân bố các thành
tạo chưa cố kết ở khu vực Hà Nội và việc
ứng dụng nó vào cơng tác quản lý đô thị
và bảo vệ môi trường địa chất. Địa chất và
ngun liệu khống, 1/1998. Hà Nội.
[15]. Trần Văn Hồng, Bùi Thị Bảo
Anh (2002). Những nguyên tắc cơ bản để
đánh giá mức độ bền vững của môi trường
địa chất trong q trình đơ thị hóa (ví dụ
ở thành phố Hà Nội). Tạp chí Địa chất,
A/269, tr. 39 - 43.
[16]. Trần Văn Hồng, Bùi Thị Bảo
Anh (2004). Tính bền vững của môi trường
địa chất thành phố Hà Nội và sự thay đổi
của nó trong q trình đơ thị hóa. Tạp chí
Địa chất, A/283, tr.49 - 56.
[17]. Trần Văn Tư, Đào Minh Đức,
Trần Linh Lan (2011). Đặc điểm địa chất
cơng trình nền đê sông Hồng khu vực Hà
Nội và các tai biến địa chất liên quan. Tạp
chí Các Khoa học về Trái đất.
[18]. Vũ Nhật Thắng (chủ biên),
(2003). Địa chất và Tài nguyên khoáng sản
thành phố Hà Nội. Cục địa chất và Khoáng
sản Việt Nam, Hà Nội.

BBT nhận bài: 05/02/2018; Phản biện
xong: 16/3/2018

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 19 - năm 2018

19