ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TÓM TẮT (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu) ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊA VẬT LÝ – ĐỊA CHẤT VÀ GIS ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH BA CHIỀU (3D) CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC THANH ĐA PHỤC VỤ PHÒNG TRÁNH SỤP LỞ VÀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) LÊ NGỌC THANH CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 01/ 2009 Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Các hoạt động kinh tế - xã hội ngày càng gia tăng tại Tp.Hồ Chí Minh đã kéo theo nhu cầu gia tăng xây dựng nhà cửa, kết cấu hạ tầng, … trong khu vực Thanh Đa. Điều đó đòi hỏi cần làm rõ cấu trúc địa chất, đặc biệt khi khu vực này chủ yếu là nền đất yếu. Năm 2004 Sở KHCN Tp.HCM đã giao Phân viện Địa Lý tại TP. HCM (nay là Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh) thực hiện đề tài “Khảo sát cấu trúc địa chất để xác định các dị thường có khả năng gây sạt lở bờ sông Sài Gòn khu vực Thanh Đa”, do ThS. Nguyễn Thanh Hùng làm chủ nhiệm, trong đó đã tiến hành nghiên cứu cấu trúc địa chất khu vực này, góp phần tìm hiểu nguyên nhân sạt lở bờ sông, nhưng khối lượng thực hiện vẫn còn hạn chế. Nhằm góp phần vào các kết quả đã đạt được trước đây từ nhiều nguồn, việc nghiên cứu xây dựng mô hình ba chiều cấu trúc địa chất bằng công nghệ địa vật lý – địa chất và ứng dụng hệ GIS đã được đặt ra. Phân tích ba chiều (3D) là một trong những hợp phần mở rộng của Hệ thống thông tin địa lý nói chung, trong ArcGIS nói riêng, liên quan tới hiển thị, phân tích dữ liệu GIS theo mô hình ba chiều. Việc phát triển và ứng dụng phân tích 3D ngày càng nhiều do các phân tích hai chiều truyền thống không đáp ứng đầy đủ các phân tích không gian cần tới chiều thứ ba dạng phối cảnh. Thế mạnh của phân tích 3D nằm ở chỗ ngoài các xác định phân tích hai chiều (2D) bình thường, phân tích 3D cho cái nhìn trực quan và gần với thế giới thực hơn, giúp cho việc phân tích các dữ liệu không gian cho kết quả tốt hơn so với hai chiều (2D). 2. Căn cứ pháp lý Theo Hợp đồng số 256/HĐ-SKHCN ký ngày 26 tháng 12 năm 2006 giữa Sở Khoa học và Công nghệ Tp. HCM và Phân viện Địa lý tại Tp. Hồ Chí Minh, Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh tiếp tục nhận nhiệm vụ triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa vật lý - địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trức địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình”. 3. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu xây dựng mô hình ba chiều cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa bằng công nghệ địa vật lý – địa chất và GIS phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình. 4. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu là lòng bán đảo Thanh Đa, giới hạn bởi bờ phải sông Sài Gòn (Hình 1). 5. Nội dung nghiên cứu 1. Thu thập và biên hội các tài liệu địa chất, địa chất công trình, địa chất thủy văn, địa vật lý, lỗ khoan… có liên quan đến đề tài. 2. Đặc điểm Địa chất trầm tích Đệ tứ và Địa chất công trình khu vực Thanh Đa: • Thực hiện 2 lỗ khoan địa chất công trình trong khu vực Thanh Đa; mỗi lỗ khoan sâu 40 m. • Đánh giá tính chất cơ lý các lớp đất theo chiều sâu. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 2 3. Khảo sát cấu trúc địa chất bằng các phương pháp địa vật lý: • Phương pháp rađa xuyên đất. • Phương pháp đo sâu điện. • Phương pháp ảnh điện. • Phương pháp địa chấn. 4. Xây dựng mô hình 3D cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu: • Xử lý kết quả từ các nội dung 1 – 3. • Nghiên cứu xây dựng mô hình 3D cấu trúc địa chất. 5. Báo cáo Tổng hợp: • Tổng hợp đánh giá kết quả nghiên cứu. • Đề xuất các giải pháp phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình trong khu vực nghiên cứu. 6. Khối lượng và thời gian thực hiện 6.1. Công tác địa vật lý Đã tiến hành khảo sát và đo đạc địa vật lý khu vực bán đảo Thanh Đa 3 đợt: o Đợt 1: Từ ngày 2 – 10 tháng 2 năm 2007. o Đợt 2: Từ ngày 10 – 13 tháng 3 năm 2007. o Đợt 3: Từ ngày 11 – 21 tháng 4 năm 2007. Với khối lượng đo địa vật lý như sau: o Đo sâu điện: 50 điểm đo. o Đo ảnh điện hai chiều (2D): tổng chiều dài 3 km. o Đo địa chấn: tổng chiều dài 3 km. o Đo rađa xuyên đất: tổng chiều dài 3 km. 6.2. Công tác địa chất - địa chất công trình - Khoan khảo sát 2 lỗ khoan (LK) sâu (40m/LK) ở khu vực Thanh Đa từ ngày 7/01/2008 – 8/01/2008. - Khảo sát thực địa địa chất khu vực Thanh Đa từ ngày 2/01/2008 – 8/01/2008. - Thực hiện công tác thí nghiệm trong phòng gồm 30 mẫu từ ngày 9/01/2008 – 20/01/2008. 7. Tham gia thực hiện Báo cáo được tổng hợp từ các kết quả nghiên cứu của các chuyên đề sau : 1. Đặc đểm địa chất trầm tích Đệ Tứ và địa chất công trình khu vực Thanh Đa do TS. Nguyễn Siêu Nhân chịu trách nhiệm thực hiện với sự tham gia của: • TS. Võ Đình Ngộ • KS. Vũ Đình Lưu • KS. Đặng Ngọc Phan. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 3 2. Khảo sát cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa bằng các phương pháp địa vật lý do TS. Lê Ngọc Thanh chịu trách nhiệm thực hiện với sự tham gia của: • PGS. TS. Nguyễn Văn Giảng • ThS. Lại Huy Khiêm • KS. Nguyễn Duy Tiêu • CN. Nguyễn Quang Dũng • CN. Nguyễn Thụy Ngọc Hân • CN. Phạm Quang Minh • CN. Dưong Bá Mẫn. 3. Xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa do ThS. Lâm Đạo Nguyên chịu trách nhiệm thực hiện với sự tham gia của: • ThS. Lê Chí Lâm • ThS. Lê Minh Sơn • ThS. Trần Thái Bình. Tập thể tác giả xin chân thành cám ơn Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM đã tạo điều kiện về kinh phí để thực hiện đề tài này ; Cám ơn Viện Địa Lý Tài nguyên TP. HCM, Viện Vật lý Địa cầu (Hà Nội), đã tạo điều kiện để các cán bộ cùng tham gia thực hiện đề tài ; Cám ơn các Cơ quan, Ban Ngành địa phương đã giúp đỡ trong việc cung cấp tài liệu, trong quá trình khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu. * * * CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THANH ĐA 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT TRẦM TÍCH 1.1.1. Phù sa cổ (Pleixtoxen) Phù sa cổ hay trầm tích Pleixtoxen không lộ diện trong khu vực nghiên cứu nhưng lại có diện phân bố bề mặt khá lớn ở hai bên thung lũng sông và cũng là vách giới hạn của thung Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 4 lũng sông Sài Gòn. Phù sa cổ cũng giới hạn đáy của thung lũng và độ sâu phân bố bên dưới bề mặt đất thay đổi tùy nơi trong khu vực, có thể từ chục mét đến vài chục mét. Các tài liệu địa chất công bố của Liên Đoàn Bản Đồ Địa Chất Miền Nam và các tác giả nghiên cứu khác cho thấy trong khu vực Thanh Đa có các thành tạo Phù sa cổ, bao gồm : 1.1.1.1. Hệ tầng Thủ Đức Trầm tích thuộc Hệ tầng Thủ Đức (aQ II-IIItđ ) có nguồn gốc sông, tuổi Pleixtoxen giữa - muộn, tạo nên bề mặt khá bằng phẳng ở địa hình 20 – 30 m (thềm bậc II). Thành tạo này kéo dài từ Dầu Tiếng, Bến Cát đến Thủ Đức. Chiều ngang thay đổi từ vài chục mét đến hàng trăm mét, có nơi đến 1 km. Thành phần thạch học của hệ tầng Thủ Đức, bao gồm : - Phần dưới : cát, cuội sỏi nhiều thành phần. - Phần trên : chủ yếu là cát sạn chứa caolin. Có nơi cuội sỏi hoặc caolin tập trung thành các thấu kính có ý nghĩa về mặt khoáng sản. Chiều dày của hệ tầng Thủ Đức thay đổi từ 4 – 30 m; phủ không chỉnh hợp lên các đá có tuổi cổ hơn và nhiều nơi bị phủ lên trên bởi Hệ tầng Củ Chi. 1.1.1.2- Hệ tầng Củ Chi Trầm tích thuộc Hệ tầng Củ Chi (amQ IIIcc ) có nguồn gốc hỗn hợp sông - biển, tuổi Pleixtoxen muộn, phân bố thành dải với địa hình 10 – 15 m từ vùng Hòa Thành – Tây Ninh qua Trảng Bàng đến Củ Chi, Hóc Môn và tận Long Thành - Đồng Nai. Thành phần thạch học của hệ tầng Củ Chi bao gồm : cát, cuội, sỏi, sét caolin. Chiều dày hệ tầng thay đổi từ 2 – 25 m; phủ không chỉnh hợp lên hệ tầng Thủ Đức và nhiều nơi bị phủ bởi các trầm tích thuộc Phù sa mới. Phù sa cổ nói chung có vật liệu thô, chiều dày khá lớn và kết cấu chặt vừa, tạo nên nền móng tốt về địa chất công trình so với Phù sa mới. Cần lưu ý là trong các LK và mặt cắt địa chất đã thực hiện chỉ thể hiện chung một đơn vị là Phù sa cổ do phần trên của mặt cắt Phù sa cổ bị xói mòn mạnh và cũng không đủ số liệu để tách biệt hai hệ tầng trên. 1.1.2. Phù sa mới (Holoxen) 1.1.2.1. Trầm tích biển Holoxen giữa Trầm tích biển Holoxen giữa (mQ IV 2 ) do biển tiến Holoxen giữa để lại. Trầm tích này không lộ trên bề mặt, thường phân bố ở độ sâu khoảng vài mét trở xuống (có một số tài liệu gọi là Hệ tầng Bình Chánh – amQ IV 1-2 bc ). Thành phần thạch học chủ yếu gồm sét, sét bột lẫn cát màu xám, xám xanh, xám đen, nhão. Trong trầm tích có chứa nhiều di tích động thực vật chủ yếu thuộc môi trường nước mặn và một ít thuộc môi trường lợ. Các di tích động vật như : vỏ sò, Trùng Lỗ,… và các di tích thực vật như : bào tử phấn hoa, mảnh thân, cành, rễ, rong,… Các đặc điểm về vi cổ sinh cho thấy trầm tích này được thành tạo trong môi trường mặn, có khí hậu nhiệt đới nóng và khá ẩm ướt. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 5 Chiều dày trầm tích này khoảng từ vài mét đến hàng chục mét, trong khu vực Thanh Đa, chiều dày này thay đổi từ 13 – 27 m. Phần bên dưới của trầm tích này có thể gặp lớp mỏng sét hữu cơ mang tính đầm lầy (lỗ khoan LK.1TĐ) hoặc lớp cát thô ít bột màu xám, xám xanh. 1.1.2.2. Trầm tích sông - biển Trầm tích sông - biển Holoxen giữa-muộn (amQ IV 2-3 ) còn gọi là trầm tích đồng thủy triều, phân bố chủ yếu ở phía đông nam của khu vực Thanh Đa. Thành phần thạch học chủ yếu là sét, sét bột màu xám, xám trắng, hơi dẻo chặt. Bề mặt địa hình khá bằng phẳng và là nguồn gốc của các loại đất đai tốt cho sản xuất nông nghiệp. Chiều dày trầm tích này khoảng 1,0 – 1,5 m và nằm trên trầm tích Holoxen giữa. 1.1.2.3. Trầm tích sông - đầm lầy Trầm tích sông - đầm lầy Holoxen giữa-muộn (abQ IV 2-3 ) còn gọi là trầm tích bưng sau đê. Trầm tích này phân bố dọc hai bên sông và chiếm diện tích khá lớn trong thung lũng sông. Thành phần thạch học chủ yếu là sét, sét bột màu xám, xám nhạt, lẫn hữu cơ, hơi dẻo chặt. Bề mặt địa hình khá bằng phẳng, thường bị chia cắt bởi mạng sông rạch. Đất đai thuộc trầm tích này thường được sử dụng chủ yếu cho canh tác nông nghiệp. Chiều dày của trầm tích này trong khu vực Thanh Đa khá mỏng, trung bình khoảng 1,0 m trở lại, nằm trên trầm tích Holoxen giữa. 1.1.2.4. Trầm tích đê tự nhiên và đất đắp Trầm tích sông Holoxen muộn hay trầm tích đê tự nhiên phân bố thành đới hẹp khoảng vài chục mét dọc hai bên bờ sông. Địa hình thường hơi cao hơn so với trầm tích bên trong nội đồng. Do khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng triều nên đê tự nhiên phát triển rất hạn chế và không rõ nét như các khu vực thuộc ảnh hưởng mạnh của sông. Thành phần thạch học chủ yếu là bột, bột sét màu xám, xám nâu. Do các hoạt động xây dựng, phát triển kết cấu hạ tầng trong khu vực nên trầm tích này không còn ở dạng tự nhiên mà thường bị xáo trộn do đào xới với các lớp đất san lấp, xà bần,… và nhiều nơi chiều dày đất đắp đạt đến 2,5 m. Nhưng nói chung chiều dày trầm tích này khoảng 0,5 m trở lại, thường chỉ mỏng khoảng vài tấc. 1.1.3. Đặc điểm các trầm tích Đệ Tứ qua hai lỗ khoan 1.1.3.1. Lỗ khoan LK.1TĐ + Mô tả : - 0 - 2,0 m: Đất đắp gồm cát, gạch, đá lẫn lộn. - 2,0 – 8,0 : Sét bột màu xám xanh, xám đen chứa nhiều di tích thực vật, nhão. - 8,0 – 12,0 : Sét bột màu xám đen chứa nhiều di tích thực vật, nhão. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 6 - 12, 0 – 23,5 : Sét bột màu xám xanh, chứa nhiều vỏ sò ốc, nhão. - 23,5 – 25,2 : Cát bột ít sét màu xám xanh, ít sạn. - 25,2 – 27,4 : Cát bột sét màu đen, chứa nhiều di tích thực vật. - 27,4 – 28,5 : Cát bột chứa sạn sỏi laterit rắn chắc màu nâu sậm, nâu đỏ và chứa dăm sạn thạch anh màu xám trắng, chặt. - 28,5 – 30,0 : Cát hạt thô màu xám, chặt. - 30,0 – 30,3 : Sét màu xám trắng vệt vàng, dẻo chặt. - 30,3 – 35,5 : Cát bột ít sét màu xám trắng, chứa sạn sỏi thạch anh tròn cạnh, chặt. - 35,5 – 40,0 : Cát ít bột màu xám, ít sạn sỏi thạch anh nhỏ, chặt. + Nhận xét : - Từ bề mặt xuống độ sâu 2,0 m là trầm tích bề mặt bị xáo trộn bởi các loại đất đắp hỗn hợp. - Từ 2,0 m xuống đến độ sâu 27,4 m là Phù sa mới. Trong đó, phần dưới đáy có lớp cát bột sét màu đen chứa nhiều di tích hữu cơ mang tính đầm lầy. - Từ 27,4 m xuống độ sâu 40 m là Phù sa cổ. Trong đó có các lớp cát, cát bột, cát sạn sỏi xen kẽ. 1.1.3.2. Lỗ khoan LK.2TĐ + Mô tả : - 0 - 1,0 m: Đất đắp gồm cát, sạn, sỏi lẫn lộn. - 1,0 – 5,0 : Sét bột màu xám xanh, ít di tích thực vật, nhão. - 5,0 – 13,5 : Sét bột màu xám xanh, chứa ít vỏ sò ốc, nhão. - 13,5 – 14,5 : Cát bột ít sét màu xám trắng nhạt. - 14,5 – 16,5 : Cát hạt thô màu xám. - 16,5 – 17,5 : Cát sạn sỏi thạch anh chứa ít bột sét màu xám trắng. - 17,5 – 18,0 : Sét bột màu xám trắng vệt vàng dẻo chặt. - 18,0 – 18,7 : Cát bột sạn sỏi thạch anh kích thước lớn, tròn cạnh màu xám vàng nhạt, chặt. - 18,7 – 19,5 : Cát bột ít sét màu xám trắng, chặt. - 19,5 – 21,0 : Cát bột sét màu xám trắng, loang lổ nhẹ, chứa ít sạn sỏi thạch anh, chặt. - 21,0 – 24,0 : Cát bột sét màu tím nhạt, chặt. - 24,0 – 34,5 : Cát bột màu xám trắng, chứa sạn sỏi thạch anh nhỏ, chặt. - 34,5 – 40,0 : Cát bột ít sét màu xám vàng nhạt, chứa ít sạn sỏi thạch anh, chặt. + Nhận xét : - Từ bề mặt xuống độ sâu 1,0 m là trầm tích bề mặt bị xáo trộn bởi các loại đất đắp hỗn hợp. - Từ 1,0 m xuống đến độ sâu 16,5m là Phù sa mới. Trong đó, phần dưới đáy có lớp cát, cát bột màu xám, xám xanh thô hạt. Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 7 - Từ 16,5 m xuống độ sâu 40m là Phù sa cổ. Trong đó có các lớp cát, cát bột, cát sạn sỏi xen kẽ. 1.1.4. Sự hình thành và phát triển khúc uốn sông 1.1.4.1. Hiện trạng khúc uốn sông khu vực Thanh Đa Sông Sài Gòn là một chi lưu của hệ thống Sông Đồng Nai và thuộc loại sông uốn khúc với các khúc uốn tự do. Hệ số uốn khúc thường khoảng 1,2 – 2,2, nơi hệ số uốn khúc lớn nhất là 5,75 (Lê Ngọc Bích, 2002); tại Bán đảo Thanh Đa là 1,85 (Huỳnh Ngọc Sang và nnk, 2003). Sông Sài Gòn có phương chung là tây bắc – đông nam. Đoạn sông nơi khu vực Thanh Đa là một khúc uốn khá rõ nét với chiều dài đoạn cong dài hơn 10 km. Khu vực nghiên cứu thuộc thung lũng sông, có địa hình thấp trũng (0,4 – 1,2 m) phân bố giữa 2 vùng cao hai bên ( > 5 m). Vùng cao phía đông bắc là quận Thủ Đức và ở phía tây nam là Quận Bình Thạnh, Quận 2. Đoạn sông này theo chế độ bán nhật triều của biển Đông và thuộc vùng bị ảnh hưởng của triều. Đoạn sông Thanh Đa có chiều rộng lòng sông khoảng 200 – 300 m, độ sâu lòng sông khoảng 13 – 27 m. Bình đồ đoạn sông có hình chữ “Ω” và nơi cổ khúc uốn (nơi eo thắt nhất) rộng khoảng 220 – 250 m (nhà hàng Hoàng Ty). Kinh Thanh Đa dài khoảng 1,4 km nối liền hai dòng chính gần cổ khúc uốn (chân cầu Bình Triệu đến khu vực Viện Dầu Khí). Kinh này vừa phục vụ cho giao thông thủy rất thuận lợi (nếu đi vòng khúc uốn phải mất đến 12km) vừa có tác dụng chia nước vào dòng chính của khúc uốn. Việc đào kinh này có thể đã tạo một số ảnh hưởng khác về diễn biến của đoạn sông. Hiện trạng sử dụng đất và xây dựng kết cấu hạ tầng dọc bờ sông khá đa dạng và phức tạp, kể cả việc xây dựng lấn chiếm ra phía lòng sông. Do sự phát triển mạnh về dân cư, dịch vụ, du lịch,… nên địa hình khu vực cũng biến đổi nhiều, nhất là lớp đất đắp phủ khá lớn dọc các công trình xây dựng. Các nơi khác do khai thác canh tác cũng làm thay đổi phần nào bề mặt địa hình tự nhiên. Nói chung, phần mất ổn định rõ nét nhất (sạt lở, sụp lún,…) chủ yếu tập trung nơi các khúc sông cong hoặc khúc sông có sự đổi hướng của dòng chảy. 1.1.4.2 Một số đặc điểm về diễn biến của khúc uốn sông khu vực Thanh Đa Các tài liệu nghiên cứu hình thái đường bờ sông khu vực Thanh Đa qua nhiều thời kỳ cho thấy chúng ít biến động. Trên bản đồ địa chất tỉ lệ 1/500.000 (Saurin, 1963) có thể thấy hình dạng chung của khúc uốn sông không thay đổi nhiều so với hiện nay. Rất khó xác định diễn biến ngang của đường bờ sông trong thời gian ngắn, đặc biệt là các hoạt động lấn chiếm đường bờ để xây dựng nhà cửa, công trình dịch vụ nơi bờ sông và bờ kênh Thanh Đa. Nơi biến động bờ sông lớn nhất chủ yếu xảy ra nơi “cổ khúc uốn”. Nơi này ngày càng thắt lại nhiều hơn và điểm thắt có xu hướng dịch về phía trong của Bán đảo Thanh Đa. Tuy nhiên, mức độ diễn biến xảy ra rất chậm. Trong đó, kênh Thanh Đa đã góp phần làm chậm quá trình này (Hình 1.5). 1.1.4.3. Sự hình thành và phát triển Mô hình về sự hình thành và phát triển khúc uốn sông theo qui luật chung, như sau: Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 8 - Sông khởi đầu là dòng sông đơn và trong tự nhiên đều có khuynh hướng chảy theo dạng uốn khúc. Các doi sông phía trên làm cho dòng chảy lệch hướng về phía đối diện. Trong lòng sông, các doi bên thường nằm so le với nhau và có khuynh hướng chuyển dịch dần về phía hạ lưu. Chính sự phát sinh và phát triển các doi bên là nguyên nhân hình thành các khúc uốn sông. - Tốc độ hình thành khúc uốn sông phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo bờ sông : Nếu bờ lõm khúc uốn “mềm” thuộc loại phù sa thì tốc độ hình thành khúc uốn nhanh. Nếu khúc uốn nằm trong thung lũng và bờ lõm bị khống chế bởi vách đá cứng tại chỗ thì thì khúc uốn không thể mở rộng. - Khúc uốn khu vực Thanh Đa đã được phát triển gần tối đa. Dòng sông có thể mang một số đặc điểm, như : độ dốc của khúc uốn giảm; khả năng tác động của dòng chảy giảm; sự mở rộng của khúc uốn cũng có chiều hướng giảm; chiều dài dòng sông tăng; sức chuyên chở vật liệu phù sa giảm. - Thông thường, đi kèm với sự mở rộng khúc uốn là sự hình thành gờ và trũng trên doi sông. Doi sông là những dải đất do sự trầm tích của vật liệu phù sa ở phía trong hay ở phần lồi của khúc uốn. Doi phát triển theo hướng ngang. Các gờ và trũng hình thành trên doi trong quá trình lòng sông vận động dịch chuyển ngang. Kết quả là có sự hình thành một loạt các gờ cao và trũng thấp hình cánh cung trên doi sông, nằm song song và xen kẽ với nhau. Tuy nhiên, khúc uốn khu vực Thanh Đa không thể hiện rõ dạng địa hình địa mạo đặc trưng này. Ngoài phần gờ cao khu vực ven bờ sông thì phần trên doi sông khá trũng thấp và bằng phẳng. - Hiện tượng cắt lòng : khi hiện tượng xâm thực ở bờ lõm và bồi tích ở bờ lồi giữa các khúc uốn kế tiếp đạt mức độ tối đa, khúc uốn có dạng hình vòng cung, hiện tượng cắt lòng xảy ra và sông có khuynh hướng chảy thẳng trở lại. Sự cắt lòng có thể xảy ra theo hai cách : cắt lòng do lũ tràn và cắt lòng do tiếp xúc. Chỗ sông cắt ngang được gọi là đoạn cắt khúc uốn. Khi sự cắt lòng kết thúc, khúc uốn bị tách rời lòng sông chính để trở thành một đoạn sông bỏ (lòng sông cổ, hồ móng ngựa) hay còn gọi là vết khúc uốn. Khúc uốn khu vực Thanh Đa chưa xảy ra giai đoạn này nhưng sự phát triển đã tiến gần đến sự cắt lòng (khoảng cách nơi cổ khúc uốn khoảng 200 – 300 m). Tuy nhiên, trên thực tế quá trình này đã xảy ra rất chậm. Tóm lại, khúc uốn sông khu vực Thanh Đa không thể hiện rõ các sản phẩm cũng như yếu tố cấu trúc trầm tích và địa mạo của một khúc uốn của vùng ảnh hưởng sông. Cụ thể là : - Không thấy rõ cấu trúc trầm tích của một doi sông (point bar) mà chủ yếu là trầm tích biển phổ biển và khống chế ở phần dưới mặt cắt “doi” sông. - Không thấy rõ dạng địa hình gờ - trũng theo các vòng cung song song và xen kẽ nhau. Có thể do hoạt động xây dựng canh tác đã san phẳng phần nào nhưng thực tế khảo sát và giải đoán ảnh viễn thám cũng chưa thấy rõ được dạng địa hình địa mạo đặc trưng này. - Không thấy các di tích thường gặp của sông uốn khúc : đoạn sông bỏ (hồ móng ngựa), lạch triều cổ,… Các di tích này có thể thấy rõ dọc theo sông Đồng Nai, đoạn Biên Hòa – Tân Uyên hoặc sông La Ngà,… Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật lý-Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình” Trang 9 Điều này có thể giải thích như sau : - Sông được hình thành chịu ảnh hưởng của yếu tố kiến tạo rõ nét và thuộc đới sụt của đứt gãy sông Sài Gòn. Nét đặc trưng là tạo khu vực ẩm ướt dọc hai bên bờ sông cũng như các lớp trầm tích đầm lầy, sét than hoặc than bùn nằm xen kẽ trong mặt cắt cấu trúc của thung lũng sông. Đây là yếu tố cơ bản làm hạn chế sự phát triển của sông uốn khúc với các sản phẩm đầy đủ như có thể thấy rõ được ở các sông uốn khúc khác thuộc vùng ảnh hưởng sông. - Đây là vùng chịu ảnh hưởng triều nên sự hình thành và phát triển khúc uốn của sông chủ yếu do triều với chế độ bán nhật triều, khác với khúc uốn sông do động lực của dòng chảy sông khống chế. Điều này thể hiện qua sự thiếu hụt phù sa để tạo thành các đơn vị trầm tích như các nơi khác (đê tự nhiên, doi cát,…). Các khúc uốn do triều được hình thành theo cơ chế khác với khúc uốn do sông mà hiện nay chưa được nghiên cứu đầy đủ. Đây có thể coi là các yếu tố làm hạn chế sự phát triển sông Sài Gòn và không còn mang tính đặc trưng rõ nét của một khúc uốn do sông khống chế. 1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 1.2.1. Đặc tính cơ lý các lớp đất 1.2.1.1. Tính chất cơ lý các lớp đất Từ kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý của 30 mẫu đất trong hai lỗ khoan có thể tổng hợp về đặc tính cơ lý các lớp đất từ bề mặt đến độ sâu 40 m của khu vực nghiên cứu, như sau : - Lớp 1 : Đây là lớp đất bề mặt - đất đắp hoặc san lấp, đều có mặt trong cả hai lỗ khoan. Ở phần bề mặt trong các lỗ khoan thường gặp các lớp đất xáo trộn do các hoạt động đào đắp hoặc san lấp. Vật liệu thường là đất, cát, xà bần, sạn sỏi,… Chiều dày lớp này ở lỗ khoan LK.1TĐ là 2,0 m và ở LK.2TĐ là 1,0 m (có nơi chiều dày đến 3,0 m). - Lớp 2 : Sét bùn hữu cơ màu xám xanh lẫn xác sinh vật đã và đang phân hủy, đất yếu chưa cố kết, trạng thái chảy - dẻo chảy. Độ sâu phân bố lớp từ 2,0 – 23,5 m, chiều dày 21,5 m. Các chỉ tiêu cơ lý của Lớp 2 qua 9 mẫu phân tích từ hai lỗ khoan, bao gồm : + Thành phần hạt : - Sét : từ 36 – 57; trung bình 46 %. - Bụi : từ 17 – 34; trung bình 22 %. - Cát : từ 25 – 44; trung bình 32 %. - Sạn sỏi : + Chỉ số Atterberg : - Giới hạn chảy, W T : từ 59 – 68; trung bình 63 %. - Giới hạn dẻo W p : từ 30 – 37; trung bình 33 %. - Chỉ số dẻo, W n : từ 29 – 31; trung bình 30 - Chỉ số chảy (độ sệt) PL : từ 1,23 – 1,94; trung bình 1,69. + Độ ẩm tự nhiên, W : từ 74,5 – 93,2; trung bình 82,6 %. + Dung trọng : [...]... d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình + C u trúc đ a ch t trong khu v c Thanh Đa g m tr m tích Phù sa m i n m trên tr m tích Phù sa c Đi u này góp ph n c ng c các k t qu nghiên c u đ a ch t tr m tích Đ t và đ a ch t công trình trong Chương 1 CHƯƠNG 3 XÂY D NG MÔ HÌNH BA CHI U (3D). .. GIS Link V2, b công c ph n m m RockWare GIS Link V2 đư c tích h p trong giao di n c a các modul ArcMap và ArcScene (Hình 3.2) Trang 21 Đ tài : Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình Hình 3.2 B công c RockWare GIS Link Ph n m m RockWare GIS Link V2 như là b công c nhúng... u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình Nh p d li u đ u vào: - Cao đ đáy l p - T a đ và cao đ m t đ t t i v trí đo - - Lo i b giá tr d li u gây ra sai s d thư ng Xây d ng bi u đ semivariogram Ch n hàm s semi-variogram lý thuy t N i suy cao đ đáy l p t i các v trí chưa có d li u Đánh... Đ tài: Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình - Đã xác đ nh đư c b n ch t các thành t o đ a ch t tr m tích Đ T phân b trong khu v c nghiên c u (đ n đ sâu 40 m) Các tr m tích thu c Phù sa c và Phù sa m i (4 đơn v ) có ngu n g c sông, bi n ho c h n h p Chi u dày các đơn... (dày 11,5m) và l khoan LK.2TĐ t 24 – 40,0 m (dày 16 m) Các ch tiêu cơ lý c a L p 5 qua k t qu 10 m u phân tích c a hai l khoan LK.1TĐ và LK.2TĐ, bao g m : + Thành ph n h t : Trang 12 Đ tài: Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình - Sét : t 8 – 14; trung bình 9 % -B i : t... n (Hình 3.22a) Giá tr c c đ i -1 4.7 m là giá tr d thư ng Đi m giá tr này n m cách xa đư ng th ng phân b chu n trên Hình 3.22b Hình 3.22: a) Histogram c a cao đ đáy L p 3; b) Bi u đ xác su t c a cao đ đáy L p 3 Trang 34 Đ tài : Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình - N... Sill : 13.7786 Hình 3.12 Bi u đ semi-variogram c a L p 1 sau khi lo i b các đi m d thư ng l n 1 Hình 3.13: a) Sai s n i suy c a cao đ đáy L p 1; b) Bi u đ boxplot c a sai s n i suy (n i suy l n 2) Trang 30 Đ tài : Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình - N i suy l n 3... ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình Hình 3.8 Phân b d li u c a cao đ đáy L p 1 b Bi u đ semi-variogram c a L p 1 - N i suy l n 1 Hình 3.10 th hi n bi u đ semi-variogram c a cao đ đáy L p 1 Bi u đ này đư c x p x b ng hàm semi-variogram lý thuy t có các thông s như sau: Hình 3.9: a) Histogram... n T31 và T32 : • Đo n tuy n T31: dài 700 m; s phân b đi n tr su t khá ph c t p, các kh i đi n tr su t th p xen l n v i các kh i đi n tr su t cao Trang 18 Đ tài : Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình Đo n tuy n T32: dài 500 m, d c theo m t c t có th phân thành ba d i... h gi a các đi m d li u không còn tin c y Hình 3.20: a) Sai s n i suy c a cao đ đáy L p 2; b) Bi u đ boxplot c a sai s n i suy Trang 33 Đ tài : Nghiên c u ng d ng công ngh Đ a v t l - Đ a ch t và GIS đ xây d ng mô hình ba chi u (3D) c u trúc đ a ch t khu v c Thanh Đa ph c v phòng tránh s p l và xây d ng công trình Do s đi m dùng đ n i suy cao đ đáy L p 2 quá ít, phân b thưa th t trên khu v c nghiên . Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật l - Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình Trang. Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật l - Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình Trang. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Địa vật l - Địa chất và GIS để xây dựng mô hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh Đa phục vụ phòng tránh sụp lở và xây dựng công trình Trang 13 - Sét