Nghiên cứu chọn sơ đồ và phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt của đất theo mức độ cố kết khác nhau phục vụ tính toán ổn định đê và đắp đê nhiều giai đoạn trên nền đất yếu ở ĐBSCL

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN VIỆT TUẤN

NGHIÊN CỨU CHỌN SƠ ĐỒ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ
NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT THEO
MỨC ĐỘ CỐ KẾT KHÁC NHAU PHỤC VỤ TÍNH TOÁN ỔN
ĐỊNH ĐÊ VÀ ĐẮP ĐÊ NHIỀU GIAI ĐOẠN TRÊN NỀN
ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Công trình trên đất yếu
Mã số ngành: 31.10.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2003


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

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN THỊ THANH

Cán bộ chấm nhận xét 1: GS.TSKH. LÊ BÁ LƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. CHÂU NGỌC ẨN

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 Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: NGUYỄN VIỆT TUẤN

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 12/10/1976

Nơi sinh: Hà Nội

Chuyên ngành: Công trình trên đất yếu

Mã số ngành: 31.10.02

Khoá: 13 (K 2002)

Mã số học viên: CTĐY13.031

I- TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu chọn sơ đồ và phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt của
đất theo mức độ cố kết khác nhau phục vụ tính toán ổn định đê và đắp đê
nhiều giai đoạn trên nền đất yếu ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL)
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1/. Nhiệm vụ:
Nghiên cứu chọn sơ đồ và phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt của loại
đất dính mềm yếu theo mức độ cố kết khác nhau để sử dụng vào tính toán ổn định
đê và phân đoạn đê theo chiều cao để đắp trên nền đất yếu ở ĐBSCL.
2/. Nội dung luận văn:
PHẦN I: TỔNG QUAN

Chương 1: Nghiên cứu tổng quan đặc điểm Địa chất công trình nền đê, vật liệu đắp
đê và phương pháp thi công đê ở ĐBSCL.
PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỄN.

Chương 2: Chọn sơ đồ thí nghiệm sức chống cắt của đất nền và đất đắp phục vụ
tính toán ổn định đê ở ĐBSCL.
Chương 3: Thí nghiệm nghiên cứu đặc điểm tăng sức chống cắt theo mức độ cố kết
khác nhau của đất dính mềm yếu phục vụ cho việc đắp đê ở ĐBSCL.
Chương 4: Lựa chọn phương pháp tính toán ổn định đê đắp bằng đất tại chổ ở
ĐBSCL.
Chương 5: Dùng giải pháp đắp đất nâng dần chiều cao đê theo nhiều giai đoạn tạo
điều kiện cố kết tăng sức chịu tải của nền đất yếu dưới đê.


Chương 6: p dụng kết quả nghiên cứu vào việc tính toán phân đoạn thi công ở
một số tuyến đê thực tế thuộc ĐBSCL.
Chương 7: Kết luận chung và kiến nghị.

-

Tài liệu tham khảo

-

Danh mục các bài báo của tác giả có liên quan đến nội dung luận văn

-

Tóm tắt lý lịch

PHẦN III: PHỤ LỤC

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17 – 04 - 2003
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. TRẦN THỊ THANH
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM NGÀNH

PGS.TS. TRẦN THỊ THANH

GS.TSKH.LÊ BÁ LƯƠNG

BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

Nội dung và đề cương Luận văn thạc só đã được Hội đồng Chuyên ngành thông qua
Ngày
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

tháng

năm 2003

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH


LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành được đầy đủ chương trình đào tạo cao học, nghiên cứu, thí
nghiệm và viết xong LUẬN VĂN THẠC SĨ chuyên ngành CÔNG TRÌNH TRÊN
ĐẤT YẾU (Địa Kỹ Thuật Xây Dựng) em vô cùng biết ơn:
- Ban giám đốc Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Tp. HCM.
- Ban chủ nhiệm khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, ban lãnh đạo phòng Đào tạo sau đại
học của trường
- GS.TSKH. LÊ BÁ LƯƠNG -Chủ nhiệm ngành cao học công trình trên đất yếu.
- GS.TSKH. HOÀNG VĂN TÂN, TS. CHÂU NGỌC ẨN, TS. LÊ BÁ KHÁNH và
các thầy cô trực tiếp giảng dạy trong chương trình cao học.
- Các thầy cô trong Hội Đồng chấm đề cương và luận văn thạc só .
- Ban giám đốc Viện KHTL miền Nam.
- PGS. TS TRẦN THỊ THANH – Thầy hướng dẫn khoa học, đồng thời là Trưởng
phòng nghiên cứu Nền móng và Địa kỹ thuật viện KHTL miền Nam đã tận tình
hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ học tập và
viết luận văn.
- Nhớ ơn công lao to lớn của ba mẹ đã chăm lo về mọi mặt vật chất, tinh thần để
em học tập, đặc biệt ba em GS.TSKH. NGUYỄN VĂN THƠ đã động viên, chỉ
dẫn cho em những bước đi ban đầu trên con đường nghiên cứu cơ học đất – nền
móng.
- Cuối cùng cảm ơn tất cả các anh chị, bạn bè đồng nghiệp đã động viên và giúp
đỡ nhau trong học tập.

TÓM TẮT NỘI DUNG
- Đảng và nhà nước ta có chủ trương “Khôi phục, nâng cấp và xây dựng mới các
tuyến đê biển, đê chống lũ, đê bao bảo vệ mùa màng, xây dựng các khu dân cư
dạng tuyến (dọc theo kênh), dạng cụm với đầy đủ hệ thống kỹ thuật hạ tầng, đảm
bảo cho nhân dân sống chung với lũ ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL).
Trong các dạng công trình trên phải sử dụng một khối lượng rất lớn đất đào tại
chỗ và thi công trong điều kiện sông nước trên nền đất yếu ở ĐBSCL. Thực tế đã
có nhiều đoạn đê làm việc ổn định, nhưng cũng có nhiều đoạn đê bị sụp đổ ngay
khi vừa hoàn thành.
- Nhằm mục đích phục vụ chủ trương lớn – Xây dựng đê ở ĐBSCL, luận văn đã
nghiên cứu các nội dung chủ yếu sau đây:
 Đặc điểm đất nền đê và đất đắp đê, điều kiện thi công đê ở ĐBSCL có
ảnh hưởng đến chất lượng đất đắp.
 Chọn sơ đồ thí nghiệm thích hợp để xác định sức chốn g cắt của đất
phục vụ thiết kế, thi công đê ở ĐBSCL.
 Chọn phương pháp hợp lý để tính toán ổn định đê trong điều kiện đất
nền và đất đắp ở ĐBSCL.
 Nghiên cứu lý thuyết, phương pháp thí nghiệm đất và tính toán phân
đoạn đắp đê theo chiều cao để nâng cao khả năng chịu tải của nền đất
yếu dưới đê.
Kết quả nghiên cứu đã áp dụng có hiệu quả vào việc thi công một số tuyến đê
thực tế ở ĐBSCL.


ABSTRACT
The Vietnamese Communist Party and Government lay down “ Restoring,
upgrading and construction new coastal dike, flood prevented dike and border
dike for crop protection, construction line and group residential area (along canal)

with infrastructure technical system for insuring people to live together with flood
in Mekong Delta. In above projects have to use a huge excavated in place soil and
working in submerge conditions on soft soil in Mekong Delta. In fact there were
many working stability dikes, but the others are collapsed after finishing.
In order to serving large policy – dike construction in Mekong Delta, this
essay studies main contents:
- Characteristic of foundation and body dike, constructional conditions
effect to filling soil
- Choosing suitable test scheme to define shearing resistance for serving
the designing and working dike in Mekong Delta.
- Choosing suitable method calculate stable dike in soft soil condition in
Mekong Delta.
- Studying theory and test method and calculating for segment dike
following height to raise capacity bearing of foundation under dike.
Researching results applied efficiently to work a part of real dike line in
Mekong Delta


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………………………………………………….01
PHẦN I – TỔNG QUAN
Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
NỀN ĐÊ,VẬT LIỆU ĐẮP ĐÊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐÊ Ở ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG.
1.1. Đặc điểm địa chất công trình ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long…………………….04
1.2. Đặc trưng cơ lý đất yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long……………………………………………07
1.3. Đặc điểm đất nền dọc các tuyến đê………………………………………………………………………………11
1.4. Đặc điểm của vật liệu đất đắp đê-khả năng đầm nén đất trong thân đê……….17
PHẦN II – NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỄN
Chương 2: CHỌN SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM SỨC CHỐNG CẮT CỦA ĐẤT NỀN

VÀ ĐẤT ĐẮP PHỤC VỤ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐÊ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG
2.1. Những đề nghị khác nhau về biểu thức sức chống cắt của đất…………………………..22
2.2. Các phương pháp thí nghiệm xác định sức chống cắt của đất…………………………….22
2.3. Các sơ đồ thí nghiệm cắt……………………………………………………………………………………………………28
2.4. Chọn sơ đồ thí nghiệm sức chống cắt phục vụ tính toán ổn định đê trên nền
đất yếu Đồng bằng sông Cửu Long…………………………………………………………………………………29
2.5. Sức chống cắt được thí nghiệm theo sơ đồ UU, của đất dính ở Đồng bằng
sông Cửu Long………………………………………………………………………………………………………………………..31
2.6. Xác định sức chống cắt của đất dính mềm yếu bằng dụng cụ xuyên tónh trong
phòng thí nghiệm và sử dụng kết quả xuyên để tính chiều cao giới hạn cho
phép của khối đất đắp trên nền đất yếu……………………………………………………………………….33
Chương 3: THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TĂNG SỨC CHỐNG CẮT
THEO MỨC ĐỘ CỐ KẾT KHÁC NHAU CỦA ĐẤT DÍNH MỀM YẾU PHỤC
VỤ CHO VIỆC ĐẮP ĐÊ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG (ĐBSCL)
3.1. Thiết bị thí nghiệm………………………………………………………………………………………………………………40
3.2. Loại đất dùng trong thí nghiệm......................................................................41
3.3. Các bước thí nghiệm nén cố kết- cắt nhanh theo sơ đồ CU với các mẫu đất có
mức độ cố kết Ut khác nhau............................................................................41


3.4. Kết quả thí nghiệm và nhận xét.....................................................................44
Chương 4: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐÊ ĐẮP
BẰNG ĐẤT TẠI CHỖ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
4.1. Các dạng phá hoại của đê được đắp trên nền đất yếu…………………………………………..55
4.2. Tính sức chịu tải của nền đất yếu dưới đê………………………………………………………………….57
4.3. Tính toán ổn định mái đê………………………………………………………………………………………………….67
4.4. Tính toán kiểm tra sự ổn định của một số đoạn đê thực tế được đắp trên nền
đất yếu ở đồng bằng Sông Cửu Long…………………………………………………………………………….69
4.5. Một số kết luận rút ra từ chương 4………………………………………………………………………………..83

Chương 5: DÙNG GIẢI PHÁP ĐẮP ĐẤT NÂNG DẦN CHIỀU CAO ĐÊ THEO
NHIỀU GIAI ĐOẠN, TẠO ĐIỀU KIỆN CỐ KẾT TĂNG SỨC CHỊU TẢI CỦA
NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI ĐÊ
5.1. Những giải pháp xử lý nền đất yếu dưới đê………………………………………………………………84
5.2. Tính toán đắp đê theo một số giai đoạn dựa theo sự tăng sức chống cắt của
nền đất yếu do nén cố kết…………………………………………………………………………………………………..85
5.3. Xác định vùng chịu nén trong nền đất yếu bão hoà nước dưới khối đất đắp
của đê ở đồng bằng sông Cửu Long……………………………………………………………………………….92
5.4. Ví dụ tính toán…………………………………………………………………………………………………………………….101
Chương 6: ÁP DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO VIỆC TÍNH TOÁN
PHÂN ĐOẠN THI CÔNG Ở MỘT SỐ TUYẾN ĐÊ THỰC TẾ THUỘC ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG
6.1. Tính toán đắp đất những đoạn đê đi qua nền đất yếu thuộc tuyến đê bao Cù
lao Dung – Sóc Trăng…………………………………………………………………………………………………………104
6.2. Tính toán đắp đất đoạn đê ở dọc cống Lý Quàng (K11 + 252) công trình đê
Phú Thạnh – Phú Đông thuộc dự án đê biển và để cửa sông Gò Công 2 -Tiền
Giang…………………………………………………………………………………………………………………………………………114
6.3. Tính toán đắp đất đoạn đê từ Cái Vàm Đôi đến Mỹ Bình, thuộc tuyến đê
biển Tây Cà Mau…………………………………………………………………………………………………………………119
6.4. Áp dụng tính toán đắp đất đoạn đê ở khu du lịch Nhà Mát thuộc tuyến đê
biển Bạc Liêu………………………………………………………………………………………………………………………..122
6.5. Một số nhận xét rút ra từ chương 6……………………………………………………………………………..125
Chương 7: KẾT LUẬN CHUNG VỀ KIẾN NGHỊ
7.1 Những kết luận chung....................................................................................127


7.2. Một số kiến nghị...........................................................................................129
- Tài liệu tham khảo.............................................................................................131
- Danh mục các bài báo của tác giả có liên quan đến nội dung luận văn...........134
PHẦN III – PHỤ LỤC

Phụ lục 1 (PL 1)………………………………………………………………………………………………………………………….137
- PL1 –1…………………………………………………………………………………………………………………………….138
- PL1 - 2…………………………………………………………………………………………………………………………….146
- PL1 -3……………………………………………………………………………………………………………………………..154
Phuï luïc 2 (PL 2)………………………………………………………………………………………………………………………….173


1

MỞ ĐẦU

Đ

I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
ồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một châu thổ rộng lớn, phì
nhiêu, có tiềm năng kinh tế trù phú, là vùng trọng điểm sản xuất
nông nghiệp của cả nước.

Trong những năm gần đây, lũ sông Mê Kông liên tiếp gây nhiều thiệt hại
đến cơ sở vật chất, ảnh hưởng xấu đến đời sống sinh hoạt, sản xuất của nhân dân
tại vùng ngập lũ Đồng bằng sông Cửu Long. Để bảo vệ tính mạng và tài sản của
nhân dân, hạ tầng cơ sở, hạn chế đến mức thấp nhất các thiệt hại do thiên tai
gây ra, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội một cách toàn diện, bảo vệ môi
trường kết hợp an ninh quốc phòng, Đảng và Nhà nước có chủ trương:
1. Khôi phục và nâng cấp các tuyến đê biển, đê cửa sông ở Đồng bằng
sông Cửu Long.
2. Xây dựng các cống đập nhằm mục đích ngăn nước mặn, giữ nước ngọt,
thau chua xổ phèn, phục vụ sản xuất nông nghiệp.
3. Xây dựng các tuyến đê ngăn lũ.
4. Xây dựng các tuyến đê bao chống lũ cho các thị trấn, thị tứ, khu dân

cư, đê bao chống lũ tháng 8 bảo vệ mùa màng.
5. Xây dựng các khu dân cư dạng tuyến (cặp theo dọc bờ kênh), dạng
cụm với đầy đủ hệ thống kỹ thuật hạ tầng như đường giao thông, hệ
thống cấp thoát nước, trường học, bệnh viện v.v…
Trong các dạng công trình kể trên phải sử dụng một khối lượng rất lớn đất
đắp. Đất chủ yếu được lấy tại chỗ đắp lên nền đất yếu bằng những giải pháp
khác nhau trong điều kiện khí hậu môi trường vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
Do vậy cần nghiên cứu các nội dung chính sau đây:
 Nghiên cứu tổng quan về đặc điểm địa chất công trình vùng Đồng bằng sông
Cửu Long và đặc điểm của đất nền, đất đắp dọc theo các tuyến đê.
 Chọn sơ đồ thí nghiệm hợp lý để xác định sức chống cắt của đất nền và đất
đắp phục vụ cho thiết kế và thi công đê.
 Chọn phương pháp tính toán ổn định đê trên nền đất yếu
 Chọn giải pháp thi công đắp đất nhằm bảo đảm sức chịu tải của nền đê và ổn
định đê.


2

II. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Sự ổn định của đê gồm có ổn định về chịu tải (theo trạng thái giới hạn thứ
nhất) và ổn định về biến dạng (theo trạng thái giới hạn thứ hai).
Vì khả năng và thời gian cho phép nghiên cứu viết luận văn cao học có
hạn, nên trong phạm vi luận văn này chỉ giới hạn: Nghiên cứu chọn sơ đồ thí
nghiệm xác định sức chống cắt của đất nền, đất đắp và phương pháp tính toán ổn
định của đê về mặt cường độ chịu tải theo những giải pháp thi công đất đắp trên
nền đất yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long.


3

Phần I

TỔNG QUAN


4

CHƯƠNG I
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG
TRÌNH NỀN ĐÊ,VẬT LIỆU ĐẮP ĐÊ VÀ PHƯƠNG PHÁP THI
CÔNG ĐÊ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
1.1. Đặc điểm địa chất công trình ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long
Cấu trúc Đồng bằng sông Cửu Long có dạn g 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.

-

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.


5

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


6

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


7

1.2. Đặc trưng cơ lý đất yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long
1.2.1. 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

-

Khu vực II: khu vực bùn sét xen kẹp với các lớp cát

-

Khu vực III: khu vực cát mịn, á cát xen kẹp ít bùn á cát

-

Khu vực IV: khu vực than bùn, sét, bùn á sét, cát bụi, á cát

-

Khu vực V: khu vực bùn á sét và bùn ngập nước

1.2.2. Đặc trưng cơ lý đất yếu bão hòa nước ở Đồng bằng sông Cửu
Long
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 [14, 15].
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 – 1m 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 WT = 50 – 100%
 Giới hạn dẻo WP = 20 – 70%
 Chỉ số dẻo Wn = 20 – 65%
 Tỉ số rỗng 0 = 1.2 – 3.0
 Dung trọng tự nhiên W = 1.35 – 1.65 g/cm3
 Dung trọng khô C = 0.64 – 0.95 g/cm3


8

- 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: Đặc trưng chống cắt của lớp sét hữu cơ (cắt nhanh không cố
kết – UU)
Độ sệt B

0.25-0.5

0.5-0.75

0.75-1.0

1.0-1.5

Tỉ số rỗng 0

1.2-2.0

1.2-2.0

1.4-3.0

1.4-4.0 1.4-4.0

10o

90

80

70

50

Sai số quân phương  (độ)

1045’

1030’

1012’

1015’

1030’

Trị trung bình của c (kG/cm2)

0.12

0.10

0.08

0.06

0.05

Sai số quân phương C (kG/cm2)

0.02

0.03

0.02

0.02

0.02

Trị trung bình  (độ)

>1.5

- Lớp đất sét không 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 WT = 40 – 65%
 Giới hạn dẻo WP = 20 – 30%
 Chỉ số dẻo Wn = 17 – 45%
 Tỉ số rỗng 0 = 0.7 – 1.5
 Dung trọng tự nhiên W = 1.65 – 1.95 g/cm3
 Dung trọng khô C = 1.05 – 1.55 g/cm3
- Lớp sét hoàn toàn bão hòa nước, ở trạng thái dẻo cứng đến dẻo chảy, khả
năng chịu tải tốt.
Bảng 1–2: Đặc trưng chống cắt của lớp sét không hữu cơ (cắt nhanh
không cố kết –UU)
Độ sệt B

0-0.25

0.25-0.5

0.5-0.75

1.0-1.5

0.75-1.0

0.85-1.2

0.85-1.2

1.4-4.0 1.2-1.5

170

130

110

9030’

8030’

Sai số quân phương  (độ)

2012’

1045’

30

1012’

9045’

Trị trung bình của C (kG/cm2)

0.28

0.22

0.18

0.15

0.10

Sai số quân phương C (kG/cm2)

0.03

0.04

0.04

0.04

0.03

Tỉ số rổng 0
Trị trung bình  (độ)

>1.0


9

1.2.3. Đặc trưng cơ lý đất bùn ở Đồng bằng sông Cửu Long
Theo quan điểm địa chất công trình thì bùn là các lớp đấ t mới được tạo
thành trong môi trường nước ngọt hay trong môi trường biển gồm các hạt rất
mịn. Bùn được tạo thành chủ yếu do sự bồi lắng tại các đáy biển, vũng vịnh, hồ
hay các bãi bồi cửa sông. Cường độ bùn rất nhỏ, biến dạng rất lớn.
Theo tài liệu nghiên cứu khảo sát Nguyễn Văn Tài, sức chống cắt của bùn

như số liệu ghi ở bảng 1-3, 1-4.
Bảng 1–3: Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cắt nhanh
không cố kết – UU)
Lớp đất

Bùn á cát

Bùn á sét

Bùn sét

>1.0

1.1-5

>1.5

1.2-1.5

1.4-4.0

1.4-4.0

Góc ma sát (trị trung bình)  (độ)

8030’

70

50

Sai số quân phương  (độ)

0045’

1015’

1030’

Lực dính C (trị trung bình) (kG/cm2)

0.10

0.06

0.05

Sai số quân phương C (kG/cm2)

0.03

0.02

0.02

Độ sệt
Tỉ số rỗng 0

Bảng 1 – 4: Đặc trưng chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cố kết - cắt
nhanh – CU)

Các chỉ tiêu
Tên đất

Góc ma sát trong ’ (độ)

Lực dính C’ (kG/cm2)

-

Lớp bùn sét

14
6  17

0.14
0.08  0.20

-

Lớp bùn á sét

16
6  18

0.14
0.047  0.29


10

Theo tài liệu thống kê của Nguyễn Văn Thơ và Nguyễn Thanh đặc trưng
cơ lý đất bùn ở một số tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long theo sơ đồ cắt nhanh
không cố kết – UU được ghi ở bảng 1-5
Bảng 1–5:
Tỉnh- Tên đất

Đồng Tháp

Long An

An
Giang

Bến Tre

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

Độ ẩm W (%)

62.03

101.2

73

45

64.85

42

61.89

Dung trọng tự nhiên w
(T/m3)

1.62

1.43

1.53

1.77

1.59

1.79

1.62

Dung trọng khô c (T/m3)

1

0.71

0.88

1.22

0.96

1.26

1.00

Trọng lượng riêng (T/m3)

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

WT (%)

58.6

74.38

57.0

32.25

63.33

35.5

59.16

Wp (%)

33.8

48.65

36.0

19.88

42.66

23.2

35.34

Wn (%)

24.8

25.73

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

6

5

5

9

6

8

6

C (kG/cm )

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

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

- Sỏi > 2mm

Thành phần hữu cơ %

 (độ)
2

E0 (kG/cm2)
Hệ số thấm K (cm/s)


11

1.3. Đặc điểm đất nền dọc các tuyến đê
Xét trong phạm vi ảnh hưởng của tải trọng đê (57m), đất nền thường gặp
là các loại đất sét ở trạng thái dẻo cứng, dẻo mềm, dẻo chảy, chảy và các loại
bùn sét, bùn á sét, bùn á cát, có chứa nhiều chất hữu cơ (xem phụ lục). Dọc ven
biển có những dòng cát hẹp cao (37m).
Tùy theo khu vực thứ tự sắp xếp các lớp đất và độ bền cũng thay đổi: như
dọc tuyến đê ngăn lũ Tân Thành – Lò Gạch ở Đồng Tháp Mười gặp các lớp sét
dẻo cứng, nửa cứng có độ bền tương đối tốt tt = 100  120, ctt = 0.25  0.35
kG/cm2 và đồng thời cũng gặp lớp sét yếu có tt = 50, ctt = 0.11 kG/cm2. Dọc theo
tuyến đê biển Bạc Liêu gặp các lớp sét chảy, bùn sét có tt = 20  30, ctt = 0.07 
0.09 kG/cm2.
Theo thứ tự sắp xếp của các lớp đất khác nhau dưới đê, ta có thể chia
thành các dạng đất chủ yếu sau: [14]
1.3.1. Dạng nền một lớp:
Toàn bộ chiều sâu 5  7m kể từ mặt đất tự nhiên chỉ có một lớp đất tương
đối đồng nhất. Được chia thành 2 dạng nhỏ 1a, 1b.
-

Dạng nền 1a:

Nền được cấu thành bởi đất dính (sét, á sét, á cát) ở trạng thái từ nửa
cứng đến dẻo mềm (0 < B < 0.75). Nền đê có sức chịu tải tương đối tốt. Thí dụ
mặt cắt tại Cái Bát Mới trên kênh Tân Thành – Lò Gạch. Trong phạm vi độ sâu
15 – 16m chỉ có sét màu nâu vàng – xám xanh, trạng thái nửa cứng (hình 1-3).

-

Dạng nền 1b:

Nền được cấu thành bởi đất dính ở trạng thái dẻo chảy (B > 0.75) và các
dạng đất bùn. Nền đê có sức chịu tải kém. Thí dụ mặt cắt địa chất công trình
cống kênh số 9 – đê biển An Biên – An Minh (Kiên Giang) trong phạm vi 13 –
14m chỉ có lớp bùn (hình 1-4).
1.3.2. Dạng nền hai lớp:
Trong phạm vi độ sâu 5  7m dưới đáy đê đất nền gồm 2 lớp, được cấu
thành bởi hai dạng 1a hay 1b, và tùy theo chiều dày tương đối giữa hai lớp mà
độ bền của đất nền dạng hai lớp biến đổi trong phạm vi đặc điểm của đất nền
dạng 1a đến daïng 1b.


12

-

Dạng 2a: Khi lớp dạng nền1a nằm trên lớp dạng nền 1b. (hình 1-5)

-

Dạng 2b: Khi lớp dạng nền 1b nằm trên lớp dạng nền 1a. (hình 1-6)


CB 4
20.0

CB 3

CB 2
20.0

CB 1

Khoảng cách cộng dồn (m):

Khoảng cách hố khoan (m):
0.0

20.0

2.47
30.0

50.0

2.68

70.0

5.05

-24.0

-24.0
2.15

-22.0

-22.0

-20.0

-20.0

2

-18.0

-18.0

-16.0

-14.0

-14.0

Cao độ hố khoan (m):

Tên hố khoan

2a

-12.0

-12.0

-16.0

-10.0

-10.0

-6.0

-6.0

-8.0

-4.0

-4.0

-8.0

-2.0

-2.0

2

0.0

0.0

+4.0
+2.0

1

+2.0

+4.0

Hình 1-3: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT
tại Cái Bát Mới trên kênk Tân Thành - Lò Gạch - tỉnh Long An:

12


13

Hình 1-4:


14

Hình 1-5