BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ NỤ NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CỦA ĐẤT LOẠI SÉT YẾU amQ22-3 PHÂN BỐ Ở CÁC TỈNH VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHỤC VỤ XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG Ngành: Kỹ thuật Địa chất Mã số: 62.52.05.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI, 2014 Cơng trình hồn thành Bộ mơn Địa chất cơng trình, khoa Địa chất Trường Đại học Mỏ - Địa chất Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Đỗ Minh Toàn -Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội TS.Nguyễn Viết Tình -Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Phản biện 1: PGS.TS.Nguyễn Huy Phương Hội Địa chất công trình Mơi trường Việt Nam Phản biện 2: PGS.TSKH Trần Mạnh Liểu Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Phản biện 3: TS Phan Sỹ Thanh Tổng Công Ty Tư vấn xây dựng Thủy lợi Việt Nam - CTCP Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp trường, họp Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phường Đức Thắng, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội vào hồi … ngày… tháng năm 2014 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội -1- MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Các tỉnh ven biển đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) gồm Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau Kiên Giang có tiềm phát triển kinh tế xã hội to lớn, đặc biệt lĩnh vực nông ngư nghiệp Tuy nhiên, sở hạ tầng giao thơng vùng phát triển cịn yếu, khơng đáp ứng nhu cầu thực tế Các tuyến đường (trừ tuyến xây dựng vào năm gần đây) thường bị ngập lụt vào mùa mưa lũ, tuyến đường nối tỉnh trải nhựa, lại hầu hết đường đất đường cấp phối Do vậy, Nhà nước đầu tư cải tạo nâng cấp hệ thống giao thông vùng Việc xây dựng mạng lưới đường giao thông tỉnh ven biển ĐBSCL cịn gặp nhiều khó khăn Bởi lẽ, nơi phần vùng châu thổ có địa hình trũng thấp, mạng thủy văn dày đặc lại phủ trầm tích trẻ với bề dày lớn Các trầm tích trẻ có nhiều nguồn gốc khác phổ biến trầm tích amQ22-3 Trầm tích nằm bề mặt địa hình, đa phần đất loại sét yếu, có chiều dày tương đối lớn, thường bị nhiễm muối, phèn có chứa hữu với mức độ khác Đây đối tượng chịu tác động trực tiếp hoạt động xây dựng đường giao thông, muốn đường đắp ổn định cần phải xử lý Cho đến nay, có nghiên cứu địa chất địa chất cơng trình (ĐCCT) đất tỉnh ven biển ĐBSCL chưa đề cập đầy đủ toàn diện chất đặc tính ĐCCT đất yếu Những tài liệu nghiên cứu phục vụ lựa chọn, đề xuất, tính tốn xử lý đường đất yếu chưa hoàn thiện, làm hạn chế hiệu phạm vi ứng dụng biện pháp xử lý nền, gây lãng phí xây dựng Chính vậy, đề tài đặt mang tính cấp thiết cao có ý nghĩa thực tiễn Mục đích nghiên cứu Mục đích luận án làm sáng tỏ đặc tính ĐCCT đất loại sét yếu 2-3 amQ2 tỉnh ven biển ĐBSCL để phục vụ nâng cao hiệu xử lý đường khai thác hợp lý nguồn tài nguyên đất xây dựng Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục đích trên, luận án có nhiệm vụ làm sáng tỏ: - Sự ảnh hưởng số yếu tố tự nhiên đại tới hình thành tồn trầm tích amQ22-3; - Sự phân bố đất loại sét yếu amQ22-3 ; - Thành phần vật chất đặc tính lý đất loại sét yếu amQ22-3; - Kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu khảo sát, thiết kế xử lý đường đất yếu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: đất loại sét yếu thuộc trầm tích amQ22-3 -2- Phạm vi nghiên cứu: không gian phân bố đất loại sét yếu amQ22-3 tỉnh ven biển ĐBSCL với chiều sâu nghiên cứu hết bề dày (khoảng 20m) Nội dung nghiên cứu Để thực nhiệm vụ đặt ra, nội dung luận án tập trung nghiên cứu: - Tổng quan nghiên cứu tính chất ĐCCT đất loại sét yếu ĐBSCL; - Lịch sử phát triển trầm tích Đệ tứ ảnh hưởng số yếu tố tự nhiên đại (khí hậu, địa hình, địa mạo, mạng lưới thủy văn hải văn, địa chất thủy văn) tới hình thành tồn trầm tích amQ22-3; - Sự phân bố diện theo chiều sâu đất loại sét yếu amQ22-3; - Thành phần (hạt, khoáng vật, hoá học), khả trao đổi hoá lý, độ pH, hàm lượng muối, hữu đất loại sét yếu amQ22-3; - Tính chất học đất loại sét yếu amQ22-3 bao gồm: tính biến dạng (cố kết theo phương thẳng đứng nằm ngang, từ biến) sức kháng cắt; - Các nhân tố ảnh hưởng bước đầu nghiên cứu biến đổi tính chất lý phụ thuộc vào hàm lượng muối, hữu đất; - Trên sở phân chia cấu trúc nghiên cứu thành phần tính chất lý đất loại sét yếu amQ22-3, phân tích đề xuất vấn đề khảo sát ĐCCT, kiến nghị biện pháp xử lý sử dụng tiêu lý tính tốn xử lý đường đất yếu Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu: - Tổng hợp, phân tích tài liệu có vùng; - Địa chất: nghiên cứu thành tạo phân bố trầm tích amQ22-3; - Thực nghiệm: thí nghiệm phịng xác định tính chất lý; - Thống kê địa thống kê: xử lý để tìm giá trị đặc trưng kết thí nghiệm, lập mối tương quan, ….; - Tính tốn lý thuyết: dự báo độ lún, tính toán tiêu lý đất; - Phân tích hệ thống: định hướng cho nghiên cứu đề tài, sử dụng để phân tích logic vấn đề lý thuyết thực nghiệm Luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Đất loại sét amQ22-3 thuộc nhóm đất đặc biệt, nằm mặt phân bố rộng rãi tỉnh ven biển ĐBSCL Đất bị nhiễm muối dễ hịa tan mức độ nhiễm muối, có chỗ nhiễm phèn chứa hữu tùy thuộc vào vị trí phân bố điều kiện tồn Trong giới hạn nghiên cứu, đặc trưng học đất thay đổi phụ thuộc chặt chẽ vào hàm lượng muối hữu Tỷ số ch/cv đất loại sét yếu amQ22-3 thay đổi phức tạp, phạm vi rộng nên cần xét đến thiết kế xử lý thiết bị tiêu thoát nước thẳng đứng -3- Luận điểm 2: Đặc điểm biến đổi khơng gian, thành phần tính chất lý đất loại sét yếu amQ22-3 tỉnh ven biển ĐBSCL điển hình hóa thành kiểu phụ kiểu cấu trúc Đặc trưng kiểu cấu trúc sở khoa học để nghiên cứu, đề xuất công tác khảo sát ĐCCT lựa chọn, thiết kế giải pháp xử lý đất yếu xây dựng đường Những điểm luận án - Luận án nghiên cứu cách đầy đủ có hệ thống đặc tính ĐCCT, biến đổi đặc tính đất loại sét yếu amQ22-3 phân bố tỉnh ven biển ĐBSCL phục vụ xây dựng đường; - Đã xác định tỷ số hệ số cố kết theo phương ngang theo phương thẳng đứng bùn sét bùn sét pha amQ22-3 tỉnh ven biển ĐBSCL; - Đã thiết lập quan hệ số nén hệ số nén thứ cấp cho đất bùn sét bùn sét pha amQ22-3 tỉnh ven biển ĐBSCL; - Đã ảnh hưởng hàm lượng muối, độ pH (phèn), hữu điều kiện môi trường bảo dưỡng cải tạo đất yếu chất kết dính vơ (xi măng); - Đã phân chia cấu trúc có phân bố đất loại sét yếu amQ22-3 theo mức độ thuận lợi giải pháp xử lý đường đề xuất kiến nghị tiêu lý định hướng cho việc thiết kế xử lý đường Ý nghĩa khoa học thực tiễn Kết luận án góp phần vào việc nghiên cứu ĐCCT khu vực: làm sáng tỏ đặc tính ĐCCT loại đất chủ yếu tầng trầm tích amQ22-3 phân bố rộng rãi ĐBSCL Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo tốt sở để định hướng cho công tác khảo sát, thiết kế xử lý đất yếu xây dựng đường giao thông dạng xây dựng khác tỉnh ven biển ĐBSCL vùng khác có điều kiện ĐCCT tương tự 10 Cơ sở tài liệu Cơ sở tài liệu luận án gồm 01 đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ tác giả tham gia thư ký đề tài; 03 đề tài nghiên cứu khoa học cấp Cơ sở tác giả chủ trì với 14 cơng trình nghiên cứu đăng tải hội nghị khoa học tạp chí Luận án cịn sử dụng kết nghiên cứu ĐCCT nhiều quan tác giả khác cơng bố lưu trữ có liên quan đến đề tài nghiên cứu Các tài liệu sử dụng trích dẫn cụ thể luận án 11 Cấu trúc luận án Nội dung luận án gồm chương minh họa 55 bảng số liệu, 80 hình vẽ đồ thị, phụ lục tính tốn với 14 cơng trình nghiên cứu công bố danh mục 129 tài liệu tham khảo -4- Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu tính chất ĐCCT đất loại sét yếu giới Việt Nam Trên giới, đề cập nghiên cứu về: phương pháp đánh giá chất lượng mẫu Ladd, Lambe (1963), Poirier (2005), Andresen Kolstad (1979), Shibuya nnk (2000), Landon nnk (2004); thành phần vật chất, nhiễm muối, phèn tác giả Ohtsubo nnk(2005), V.Đ.Lomtadze, A.P.Kpabrenko, V.P.Petrukhin; Larsson (2007); Pusch (1973); Eriksson (2000); Westerberg (2005); Eriksson (1992); Andersson (2012), tính chất lý tác giả Bjerrum (1967), Hanzawa (1989), Larsson (1986), Hiroyuki Tanaka (2002), hệ số cố kết theo phương ngang P.W Rowe (1966); Tavenas (1983); Seah nnk (2004) Các nghiên cứu thành phần vật chất phục vụ cải tạo đất chất kết dính vơ ngày hoàn thiện tác giả Kuno (1889), Anon (1990), Mitchell (1981), Balasubramaniam (1988), Bell (1990), Bergado (1996) Trong nước, đề cập nghiên cứu tác giả: Đỗ Minh Tồn, Phạm Văn Tỵ (1993); Nguyễn Văn Thơ, Tơ Văn Lận (1999) nghiên cứu đất nhiễm muối; tác giả Nguyễn Viết Tình(2001), Bùi Đức Hải (2003) nghiên cứu thành phần, tính chất đất chứa hữu cơ; nhóm tác giả Suzuki nnk (2008), Nguyễn Duy Quang nnk (2010), Koji Suzuki nnk (2011), Tan Chew (1996) xác định ch đất yếu số dự án Việt Nam Đây dẫn quan trọng nghiên cứu đất yếu vị trí cụ thể 1.2 Sơ lược lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ vùng ĐBSCL Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ gắn liền với lịch sử nghiên cứu địa chất chung vùng đồng Nam Bộ Trước năm 1975, chủ yếu nghiên cứu nhà Địa chất Pháp Thời kỳ sau năm 1975, vùng ĐBSCL đo vẽ thành lập tờ Bản đồ địa chất khoáng sản, Bản đồ địa chất Đệ tứ khác Một số cơng trình tiêu biểu gồm: “Bản đồ vỏ phong hóa trầm tích Đệ tứ Việt Nam”, tỷ lệ 1/1.000.000 Ngơ Quang Toàn chủ biên (1999); “Phân chia địa tầng N - Q nghiên cứu cấu trúc địa chất đồng Nam Bộ” Nguyễn Huy Dũng (2004) chủ trì; đề tài cấp nhà nước KC09/0610 “Nghiên cứu biến động cửa sơng mơi trường trầm tích Holocen - đại vùng ven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội” Nguyễn Địch Dỹ (2010) chủ trì 1.3 Tổng quan nghiên cứu tính chất ĐCCT đất loại sét yếu vùng ĐBSCL Các cơng trình nghiên cứu địa chất ĐCCT có liên quan đến TT 2-3 amQ2 gồm: đồ ĐCCT- ĐCTV vùng Nam Bộ, báo cáo điều tra Địa chất Đô thị -5- Các nghiên cứu ĐCCT thể khía cạnh: nghiên cứu số tính chất ĐCCT đất Nguyễn Thanh (1984), Lê Trọng Thắng (2005, 2006),….; nghiên cứu đất nhiễm phèn lĩnh vực nông nghiệp Huỳnh Công Thọ K.Egashira (1976); Nguyễn Thị Bích Thu, Vũ Cao Thái (1995); đất phèn lĩnh vực ĐCCT Nguyễn Văn Thơ nnk, Nguyễn Ngọc Thọ (2005), Huỳnh Đăng Vinh (2002); đất nhiễm muối ĐCCT có Trần Thị Thanh; số luận án tiến sỹ nghiên cứu phục vụ cho xây dựng CT thủy lợi; số tác giả đề cập đến nghiên cứu cho xây dựng đường Đây nguồn tài liệu quý góp phần định hướng cho nghiên cứu luận án 1.4 Phương pháp luận cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu Sự hình thành điều kiện ĐCCT nói chung, thành phần vật chất, tính chất lý trầm tích (TT) kết q trình trầm tích kết tương tác môi trường địa chất môi trường bên ngồi sau trầm tích (lịch sử phát triển địa chất) Trầm tích amQ22-3 TT trẻ, hình thành (lắng đọng) TT biến đổi sau TT phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên đại (thời gian gần đây) Vì thế, để làm sáng tỏ đặc điểm thành phần, tính chất trầm tích này, hình thành đặc điểm đó, quy luật biến đổi chúng khu vực cần nghiên cứu diện rộng, phân tích đặc điểm tương tác q trình trầm tích biến đổi sau trầm tích khu vực vùng nghiên cứu Trong điều kiện tỉnh ven biển ĐBSCL có kết nghiên cứu có tính khu vực chun sâu, cách tiếp cận để giải nhiệm vụ luận án tổng hợp, phân tích, kế thừa tài liệu có, kiểm tra tài liệu đó, bổ sung nghiên cứu theo yêu cầu Cách tiếp cận để giải vấn đề luận án “ kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu xử lý đường” Việc lựa chọn xử lý đất yếu thực chất nghiên cứu mối tương tác giữa hợp phần địa hệ tự nhiên - kỹ thuật Do đó, lựa chọn biện pháp xử lý hiệu chúng phụ thuộc vào cấu trúc địa chất đường mà phụ thuộc vào đối tượng xây dựng Chính vậy, phải dựa vào cấu trúc nền, phân tích hiệu giải pháp xử lý theo cấu trúc nền, xem xét địa hệ tự nhiên kỹ thuật mối tương tác hợp phần địa hệ Từ đó, đề xuất, kiến nghị giải pháp xử lý, kiến nghị tiêu lý phục vụ xử lý đường Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH SƠNG BIỂN amQ22-3 CÁC TỈNH VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 2.1 Khái quát địa tầng trầm tích Đệ tứ lịch sử phát triển địa chất 2.1.1.Khái quát địa tầng trầm tích Đệ tứ -6- - Các trầm tích Pleistocen (a, am, mQ13): bị phủ trầm tích Holocen có tuổi trẻ Trầm tích nén ép chắc, đất loại sét màu loang lổ, trạng thái nửa cứng, phần bị kết vón laterit rắn - Các trầm tích Holocen – (a, am, mQ21-2) Trầm tích (TT) nguồn gốc sơng (a): phân bố hẹp thung lũng sông Tiền Hậu Bề dày 10÷20m, gồm cát lẫn bụi sét chuyển dần cát trung, xám xanh, xám vàng TT am: phân bố tập trung vùng hạ lưu sông Tiền Hậu, bề dày 19,5  22m Thành phần gồm tập cát mịn đến trung, xám xanh, cát trung - thô, xám xanh, xám vàng, chứa sạn thạch anh, tập sét bụi, bụi cát xám vàng loang lổ TT m: phân bố hố khoan sâu, thành phần cát, bụi, sét xám xanh lơ, phớt gụ có xen thấu kính cát màu xám phớt nâu vàng - Các trầm tích Holocen - (am, mQ22-3) TT am: phân bố rộng rãi tỉnh ven biển ĐBSCL Ở Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, tạo nên khu vực nhô cao bề mặt đồng Độ sâu gặp từ mặt đến 25m Thành phần gồm sét bụi, sét cát, cát bụi màu xám, xám nâu TT m: lộ bề mặt địa hình dạng giồng cát Trà Vinh, Sóc Trăng, rộng từ 0,2km 2km, chiều dài trung bình 5÷10km, đơi đến 30km Thành phần cát mịn lẫn bụi sét màu nâu vàng chứa kết hạch pisolit, dày 510m Ngoài ra, cịn gặp trầm tích Holocen (Q23) phủ bề mặt địa hình với diện phân bố hẹp TT abQ23 phân bố hẹp dải đất ven sông Hậu trũng thấp, gồm bụi sét màu xám nâu, xám đen, chứa nhiều mùn thực vật, đôi chỗ gặp than bùn, dày 1÷7m; TT mbQ23 phân bố dải hẹp ven biển Cà Mau, Bạc Liêu, Bến Tre, gồm sét bụi màu nâu hồng, chứa mùn thực vật màu đen, dày 2m TT bQ23 phân bố U Minh thượng U Minh hạ, gồm sét bụi lẫn nhiều mùn thực vật chuyển lên than bùn, sét, mùn thực vật, dày 0,2  5m TT mvQ23 phân bố Trà Vinh - Long Tồn dạng cồn cát, gị cát 2.1.2 Sơ lược lịch sử phát triển địa chất Đệ tứ từ Pleistocen muộn tới 2.1.2.1 Giai đoạn Pleistocen muộn Thời kỳ đầu toàn vùng nghiên cứu nằm chế độ lục địa, hoạt động sông phát triển mạnh mẽ, hình thành TT aQ13 Khu vực ven biển phát triển TT đồng châu thổ, hỗn hợp sông biển (amQ13) Khi biển tiến cực đại, mực nước đại dương liên tục dâng cao - giai đoạn cực thịnh gian băng Riss -Wurm, hình thành TT biển mQ13 2.1.2.2 Giai đoạn Holocen sớm - Đến đầu Holocen sớm, vùng nghiên cứu nằm chế độ lục địa, phần ven sơng Hậu địa hình trũng thoải phía lịng sơng, thành tạo trầm -7- tích bãi bồi (aQ21-2) Một số nơi hình thành trầm tích hỗn hợp sông biển (amQ21-2) Vào cuối thời kỳ Holocen sớm - đầu Holocen giữa, bắt đầu thời kỳ biển tiến Flandrian, nhóm tướng trầm tích biển (tiền châu thổ, mQ21-2) lấn sâu vào đất liền Khi mực nước đại dương liên tục dâng cao - giai đoạn cực thịnh biển tiến Flandrian, lắng đọng trầm tích vũng vịnh biển nông ven bờ (mQ21-2) 2.1.2.3 Giai đoạn sau biển tiến Flandrian Sau biển tiến cực đại Flandrian, biển rút khỏi vùng nghiên cứu Do hạ thấp mực nước biển nguồn cung cấp vật liệu dồi từ hệ thống sơng Cửu Long nên tam giác châu hình thành lấn dần biển Vùng sông Tiền Hậu nơi thể rõ tích tụ bồi lấn TT, chế độ dịng chảy khơng ổn định tác động mạnh mẽ thủy triều Tại vùng bán đảo Cà Mau trầm tích Pleistocen nơng q trình bào mịn xảy liên tục TT không đáng kể biển tiến Frandrian, nên chủ yếu TT giai đoạn biển lùi Dưới tác động dòng hải lưu ven bờ ảnh hưởng gió mùa đơng bắc, vật liệu hạt mịn hệ thống sông Cửu Long vận chuyển phía Nam lắng đọng điều kiện mơi trường tương đối yên tĩnh hình thành nên bán đảo Cà Mau Trầm tích hỗn hợp sơng biển amQ22-3 tạo thành Dấu ấn biển lùi giồng cát (mQ22-3) chứa vỏ sò ốc giáp biển Ở giai đoạn Holocen muộn, có phân dị địa hình bồn đáy trầm tích tạo nên đặc điểm bề dày trầm tích amQ22-3 khác Một số nơi lắng đọng trầm tích có nguồn gốc sơng aQ23, đầm lầy ven biển mbQ23; sông đầm lầy (abQ23), đầm lầy (bQ23) biển gió (mvQ23) 2.2 Đặc điểm cấu trúc trầm tích amQ22-3 Về đặc điểm thành phần, bề dày trầm tích amQ22-3 : - Tại khu vực bắc sông Tiền với thành phần tương đối đồng tập sét, sét bụi dày 15m có chỗ sét, sét bụi, xám nâu, xám tro, xám sẫm, dày 15m - Tại khu vực hai sơng Tiền Hậu, trầm tích chia thành nhiều tập với thành phần khác nhau; tập cát sét bụi (sét pha) xen kẹp lớp bụi sét màu nâu, nâu xám bụi sét chứa thấu kính cát; tập bụi sét lẫn cát mịn màu nâu xám, có chứa vảy mica Tập sét bụi, bụi sét có lẫn thấu kính cát mịn, vỏ sị ốc màu xám nâu, xám xanh Bề dày trầm tích từ 2,0  5,0m đến 10,0  15,0m - Khu vực bán đảo Cà Mau, trầm tích tương đối đồng có thành phần sét, bụi màu xám phớt nâu chứa tàn tích thực vật mảnh vỏ sò, ốc Bề dày thay đổi đến 1015m Phần sét, bụi màu xám phớt vàng, sét cát màu xám tro, nhiễm phèn, mặn, bề dày có xu hướng tăng dần phía Nam, Tây Nam Ở Kiên Giang với bề dày mỏng hơn, có chỗ nhỏ 5m Về loại đất theo quan điểm ĐCCT: khu vực nghiên cứu phân bố nhiều loại đất có thành phần trạng thái khác Đất loại sét yếu amQ22-3 -8- gồm bùn sét, bùn sét pha sét, sét pha trạng thái dẻo chảy, bùn cát pha Trong đó, bùn sét bùn sét pha phổ biến với bề dày dao động lớn đến 1020m, đối tượng không thuận lợi cho xây dựng đường giao thông Bùn sét khu vực hai sơng có tính bất đồng cao hơn, thường chứa ổ cát kẹp cát mịn Tại khu vực bán đảo Cà Mau, đất có chứa vật chất hữu phân hủy Các loại đất, trạng thái dẻo mềm, dẻo cứng với bề dày mỏng, phân bố hạn chế nơi có địa hình cao, điều kiện nước tốt Cát pha, bùn cát pha phân bố hạn chế khu vực hai sông Tiền Hậu, khu vực Sóc Trăng 2.3 Ảnh hưởng số yếu tố tự nhiên đại tới hình thành tồn trầm tích amQ22-3 2.3.1 Địa hình: Địa hình đồng thấp châu thổ, bề mặt phẳng, cao độ tuyệt đối chủ yếu từ  2m Địa hình góp phần làm thay đổi TT theo thời gian mùa mưa mùa khô (do thủy triều xâm nhập, khả thoát nước bốc khác nhau) làm đất có mức độ nhiễm mặn, phèn khác 2.3.2 Khí hậu: Chia thành mùa Mùa mưa từ tháng  10, chiếm 90-94% lượng mưa năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình năm 12002400mm, thay đổi theo khu vực khác Sự khác biệt hai mùa khơ mùa mưa, mùa khơ nắng gay gắt, lượng mưa ít, lượng bốc nhiều; cịn mùa mưa mưa nhiều Đây yếu tố định làm thay đổi thành phần tính chất đất, khả nhiễm phèn, nhiễm mặn đất 2.3.3 Mạng thủy văn: Hệ thống sông Cửu Long mạng lưới kênh, mương dày đặc Vai trị sơng chủ yếu lượng phù sa sông mang tới, yếu tố ảnh hưởng đến nguồn vật liệu trầm tích Chế độ thủy động lực dịng chảy làm TT lắng đọng, có tính bất đồng 2.3.4 Chế độ thuỷ triều: Đường bờ biển gồm đoạn, từ cửa Soài Rạp đến Cà Mau (bờ biển Đông) từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên (bờ biển Tây) có chế độ thủy triều khác Triều biển Đơng có chế độ bán nhật triều khơng đều, triều biển Tây có chế độ nhật triều khơng Mỗi nước biển dâng hạ ngồi việc gây nhiễm mặn ảnh hưởng trực tiếp tới lắng đọng TT, ảnh hưởng đến tính bất đồng đẳng hướng TT Thủy triều có tác động góp phần hình thành tầng TT đại vùng sát biển - giồng cát, cù lao cát 2.3.5 Địa chất thủy văn: Liên quan đến trầm tích amQ22-3 tầng chứa nước Holocen, với đặc điểm nước mặn nước lợ chủ yếu, lưu thông với hệ thống kênh rạch chịu tác động thủy triều, làm tính chất đất thay đổi phức tạp - 11 10 Giới hạn dẻo Wp 30,3 27,1 27,4 27,5 32,3 29,9 31,3 26,4 18,1 23,9 25,6 11 Chỉ số dẻo Ip 27,1 23,0 24,2 30,0 37,6 40,3 36,7 24,4 26,4 27,6 23,8 12 Is 1,28 1,29 1,37 1,08 1,01 1,09 1,15 0,99 0,82 0,89 0,95            14 Độ sệt Góc ma sát Lực dính kết C kPa 8,2 8,2 7,5 7,7 7,5 6,9 5,9 10,7 10,9 10,3 9,7 15 Hệ số nén lún a1-2 kPa-1 16,1 12,1 13,8 13,6 19,1 24,0 22,3 11,4 6,9 12,2 14,8 16 SCT quy ước R0 45 53 53 51 50 47 44 63 69 61 60 E0 400 430 230 780 610 780 540 940 1860 1170 960 Kd -0,39 -0,47 -0,50 -0,19 -0,12 -0,17 -0,22 -0,16 0,09 0,01 -0,09 13 17 18 độ  Mô đun tổng biến dạng Hệ số nén chặt kPa Bảng 3.1 Thành phần hạt, tiêu lý đất loại sét yếu amQ22-3 (tiếp theo) Loại đất Khu vực TT Các tiêu Sét pha, dẻo chảy Bùn sét pha KV I Kí hiệu Đơn vị Tiền Giang KV II Bến Tre Trà Vinh KV III-1 Sóc Trăng KV III-2 Cà Mau Kiên Giang Cát pha KV II KV III-1 KV II KV III-1 Bến Tre Sóc Trăng Bến Tre, Trà Vinh Sóc Trăng Xtc 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Số mẫu Cát Bụi Sét Độ ẩm tự nhiên KLTT tự nhiên KLTT khô Khối lượng riêng Hệ số rỗng Độ lỗ rỗng Độ bão hòa Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Góc ma sát Lực dính kết Hệ số nén lún SCT quy ước Mô đun tổng biến dạng Thành phần hạt Hệ số nén chặt n mẫu 91 177 54 81 45 16 18 18 22 43,5 34,2 37,2 45,7 37,6 39,8 44,4 56,1 77,4 77,0 32,4 38,4 35,3 33,6 35,0 35,7 32,8 26,9 13,8 15,0 24,1 27,4 27,5 20,7 27,5 24,5 22,8 17,0 8,8 8,0 42,5 44,4 45,3 43,8 48,9 48,3 37,3 32,5 27,0 25,0 1,71 1,71 1,71 1,73 1,69 1,64 1,78 1,83 1,89 1,89 1,21 1,19 1,18 1,21 1,14 1,11 1,30 1,38 1,49 1,52 s 2,67 2,66 2,66 2,68 2,68 2,56 2,68 2,65 2,67 2,67 e 1,228 1,247 1,268 1,240 1,370 1,319 1,062 0,931 0,795 0,761 r 54,9 55,3 55,8 55,1 57,2 47,6 51,3 48,0 44,3 43,1 92,6 94,6 94,7 94,9 95,8 93,8 94,0 92,7 90,8 87,7 36,7 38,0 39,6 41,2 42,3 40,1 38,3 34,5 26,7 26,6 Wp 23,6 24,4 25,8 26,6 27,1 25,0 24,5 22,7 20,9 20,3 Ip 13,2 13,6 13,8 14,6 15,2 15,1 13,8 11,8 5,8 6,3 Is 1,44 1,47 1,41 1,18 1,44 1,54 0,93 0,83 1,06 0,75           9,9 P W % % w c Sr WL  g/cm % độ C kPa 9,3 8,8 7,4 9,8 8,7 5,9 9,0 8,3 7,2 a1-2 kPa-1 12,1 11,4 8,4 10,2 13,6 10,5 12,7 6,2 3,4 2,4 57 53 49 60 53 44 61 59 93 121 1140 1220 1670 1360 1080 1360 1510 2890 3940 11020 -0,78 -0,68 -0,62 -0,35 -0,63 -0,79 -0,11 -0,09 -0,54 -0,29 R0 E0 Kd kPa Trên sở kết tổng hợp tiêu lý cho ta thấy, đất loại sét yếu gồm bùn sét, bùn sét pha, cát pha, sét – sét pha, dẻo chảy chiếm nhiều bùn sét, bùn sét pha, sau đến sét, sét pha trạng thái dẻo chảy, gặp cát pha – bùn cát pha Tại khu vực phân chia, thành phần hạt đất yếu có khác biệt Tại KV.I - chủ yếu bùn sét, bùn sét pha KV.II KV.III-1 - đa dạng, từ bùn sét, bùn sét pha, sét - sét pha dẻo chảy đến cát pha Còn KV.III-2 - bùn - 12 - sét chủ yếu, gặp có bùn sét pha, sét dẻo chảy Như vậy, đất cát pha, sét - sét pha, dẻo chảy gặp hạn chế, vậy, luận án lựa chọn đối tượng nghiên cứu bùn sét bùn sét pha Đối với bùn sét: KV.III-2, đất có W, e0, WL, Ip cao nhất; tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau Kiên Giang, đất có tiêu lý chênh KV.II, đất có W, e0, WL Ip thấp KV.I KV.III-1, đất có đặc trưng lý trung gian hai khu vực (bảng 3.1) 3.2 Đặc tính biến dạng - cố kết thấm từ biến đất 3.2.1 Cố kết thấm theo phương thẳng đứng Để nghiên cứu cố kết thấm theo phương thẳng đứng, sử dụng nén cố kết tiêu chuẩn nén tốc độ biến dạng không đổi CRS Kết nghiên cứu: - Độ bền liên kết kiến trúc đất loại sét yếu amQ22-3 nhỏ, thay đổi khoảng  12kPa bùn sét từ  18kPa bùn sét pha Giá trị c nhỏ,  c  47 61kPa bùn sét 51  69kPa bùn sét pha Ở độ sâu nhỏ, ảnh hưởng muối hóa mao dẫn q trình địa hóa khác mà OCR có giá trị lớn - Đất thuộc dạng bị nén lún mạnh Bùn sét, đôi chỗ lẫn sét, trạng thái chảy bị nén lún nhiều hơn, C c biến đổi phạm vi rộng, thay đổi từ 0,464 0,777; KV.III-2 đất bị nén lún mạnh nhất, C c từ 1,121,50 lần so với C c bùn sét KV.I, KV.II KV III-1 Bùn sét pha bị nén lún hơn, C c thay đổi từ 0,253 0,396 Đặc trưng giá trị C c , C r KV.I, KV.II, KV.III-1, KV.III-2 0,714 0,087; 0,464  0,536 0,0710,075; 0,619 0,095; 0,710  0,777 0,102 0,153 - Các yếu tố ảnh hưởng: Cc có quan hệ với hàm lượng muối dễ hịa tan (M) hữu (HC) đất Khi HC tăng WL, Cc tăng Khi M tăng, ban đầu WL Cc tăng đến giá trị đó, sau giảm Cc chịu chi phối nhiều yếu tố thể phương trình tương quan nhiều chiều Cc với thông số W, c, WL, M HC đất Kết thiết lập phần mềm tính tốn SPSS Cc = (W)-0,851 (c)-2,557(WL)0,715(M)-0,023(HC)-0,001, với  = 0,946, thuộc tương quan chặt, chứng tỏ chúng liên quan chặt chẽ với - Khả thoát nước yếu tố ảnh hưởng: Cv thay đổi theo cấp áp lực tác dụng Khi e giảm với tăng áp lực hữu hiệu thẳng đứng giai đoạn cố kết, hệ số thấm hệ số nén thể tích giảm nhanh, dẫn đến cv giảm dần Đối với bùn sét: KV.III-2, CV ( NC ) thay đổi từ 0,21  0,45.10-3 cm2/s; KV.II, CV ( NC ) thay đổi từ 0,60  0,79.10-3cm2/s; KV.III-1, CV ( NC ) khoảng 0,51.10-3 cm2/s KV.I, CV ( NC ) khoảng 0,45.10-3cm2/s Như vậy, CV ( NC ) KV.I lớn 1,34 lần; KV.II, lớn 2,01 lần KV III-1 lớn 1,51 lần - 13 - so với CV ( NC ) đất bùn sét KV III-2 Từ cho thấy, khả thoát nước xử lý thiết bị tiêu thoát nước thẳng đứng cho bùn sét KV.III-2 nhất, thời gian ổn định cố kết đất lâu C v(NC) bị chi phối nhiều yếu tố WL, HC, M Khi WL tăng Cv(NC) giảm HC tăng, mức độ phân hủy hữu gần hoàn toàn, Cv(NC) có xu hướng giảm Cv giảm M tăng (cụ thể đến 1,09% bùn sét Long Phú – KV.III-1), sau hàm lượng muối tiếp tục tăng Cv(NC) lại tăng 3.2.2.Cố kết thấm theo phương ngang 3.2.2.1.Các phương pháp xác định Luận án sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu Trong phịng gồm thí nghiệm: cố kết hướng tâm kiểu hộp nén Rowes (PP1), hộp nén CRS - R với đường thoát nước hướng tâm (PP2); ngồi trời gồm: thí nghiệm tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thiết bị CPTU (PP3), phân tích tốn ngược theo kết quan trắc độ lún ngồi trường (PP4) Trong đó, PP1 PP3 so sánh với Long Phú - KV.III-1 tiến hành bùn sét bùn sét pha nhiều vị trí khác khu vực Bài tốn phân tích ngược sử dụng tài liệu quan trắc độ lún xử lý bấc thấm Long Phú – KV.III-1 So sánh hai thiết bị phòng (PP1 PP2) thực với mẫu lấy địa điểm QL63 – TP Cà Mau Ngọc Hiển - KV.III-2 thị xã Sóc Trăng – KV.III-1 3.2.2.2 Kết xác định - Hệ số cố kết theo phương ngang (Ch) xác định PP3 (CPTu) 0,391,98 lần ch (TNTP) theo PP1, giá trị trung bình 1,14 lần ch(TNTP) Tỷ số ch/cv thay đổi từ 1,70  6,58 (CPTu) thay đổi từ 1,39  4,48 (TNTP) Tỷ số ch/cv(CPTu) 1,09 lần ch/cv(TNTP) - Kết so sánh ch tính theo quan trắc lún mặt 0,89 1,18 lần ch (TNTP), cịn ch tính theo kết quan trắn lún sâu 0,98 1,24 lần ch (TNTP) - M HC có quan hệ với ch, với tương quan chặt - Đối với bùn sét, xếp khu vực theo thứ tự giảm dần Ch ta có: KV.II (Ch thay đổi từ 1,39  51,22m2/năm), KV III-1(Ch thay đổi từ 1,27  30,48m2/năm), KV.III-2 (Ch thay đổi từ 2,37 18,51m2/năm) cuối KV.I (Ch thay đổi từ 2,00  15,88m2/năm) Điều tính bất đồng theo phương ngang tăng dần từ KV.I, KV.III-2, KV.III-1 KV.II - Đối với bùn sét pha, tương tự có: KV.II (Ch thay đổi từ 3,56 - 30,49m2/năm), KV.III-1 (Ch thay đổi từ 2,34  23,60m2/năm) Điều cho thấy: tính bất đồng theo phương ngang KV.II lớn Hệ số cố kết theo hai phương chênh rõ ràng cấp áp lực Ở giai đoạn cố kết thông thường, tỷ số Ch/Cv thay đổi: - 14 - - Đối với bùn sét : theo thứ tự thay đổi phạm vị hẹp dần KV.II (Ch/Cv(TNTP) thay đổi từ 1,47 10,59, Ch/Cv(CPTu) từ 1,93  11,30); KV.III-1 (Ch/Cv(TNTP) từ 1,35 6,49, Ch/Cv(CPTu) từ 1,40  7,08); KV.III-2 (Ch/Cv(TNTP) từ 2,02 5,98, Ch/Cv(CPTu) từ 4,31  10,71); KV.I (Ch/Cv(TNTP) từ 1,64 4,05 Ch/Cv(CPTu) từ 2,29  3,37) Điều cho thấy, đất có tính dị hướng giảm dần theo thứ tự: KV.II, KV.III-1, KV.III-2 cuối KV.I - Đối với bùn sét pha amQ22-3, tương tự có: KV.II, Ch/Cv = 1,35 3,12; KV.III-1, Ch/Cv =3,13 5,91 Bùn sét pha KV.I có Ch/Cv 4,94  5,50 (CPTu) Thể đất KV.III-1 có tính dị hướng cao có chứa vật chất hữu kẹp cát 3.2.3 Tính từ biến đất yếu (hệ số cố nén thứ cấp) Bùn sét: giá trị C thay đổi từ 0,010  0,063 giai đoạn cố kết thông thường Lượng lún từ biến chiếm khoảng 16,5  48,7% tổng độ lún tùy theo cấp áp lực tác dụng Bùn sét pha: giai đoạn cố kết thông thường, C thay đổi từ 0,00460,0215 Lượng lún từ biến chiếm khoảng 18,6 38,9% tổng độ lún tùy theo cấp áp lực tác dụng C phụ thuộc vào thông số W, WL, Wp, Cc, tỷ số ’/ c theo phương trình CW)-0.660.WL)-0.165.WP)0.096.Cc)1.279’/ c)-0.093 với tỷ số tương quan  = 0,9077, thể mức độ tương quan chặt C phụ thuộc chặt chẽ vào thơng số phương trình tương quan 3.3 Các đặc trưng sức kháng cắt đất Sức kháng cắt khơng nước(Su): Theo kết thí nghiệm phịng: bùn sét bốn khu vực có giá trị Su khác KV.II có Su lớn nhất; KV.III-2 có Su nhỏ Su có mối quan hệ với WL c đất Su bị ảnh hưởng hàm lượng hữu (HC) muối dễ hòa tan (M) đất Khi M tăng (đến 1,48%), sức kháng cắt có xu hướng giảm, sau M tăng Su tăng (Long Phú – KV.III-1) Mức độ tăng giảm không nhiều, từ 1,08  1,28 lần so với giá trị Su nhỏ Cu, u có xu hướng giảm HC tăng Các giá trị trung bình trị Cu , u KV.I, KV.II, KV.III-1 KV.III-2 là: 12,9kPa 1016’; 13,015,3kPa 1002’1021’; 11,2kPa 1011’; 10,412,1kPa 0046’1017’ Theo kết thí nghiệm cắt cánh trường, xét thay đổi Su theo độ sâu: TP.Mỹ Tho - KV.I, Su thay đổi từ 16,1  25,3kPa; Châu Thành - Trà Vinh, Mỏ Cày - Bến Tre KV.II, Su thay đổi từ 11,1  43,1kPa Tại Long Phú, KV.III-1, Su từ 8,3  39,8kPa Tại Phước Long, TP Cà Mau, Trần Văn Thời, Ngọc Hiển, Năm Căn, KV.III-2, Su từ 3,6kPa  34,8kPa Giá trị Su/σ’vo giảm dần theo chiều sâu Tại KV I, Su/σ’vo trung bình 0,32; KV II 0,29 ÷ 0,41; KV.III-1, Su/σ’vo 0,21; KV.III-2, Su/σ’vo từ 0,19 ÷ 0,33 Ở độ sâu nhỏ, Su/σ’vo thay đổi từ 0,44 ÷ 2,47 - 15 - Sức kháng cắt có hiệu: bùn sét, bùn sét pha có đặc trưng ’ C’ 19026’  24000’, 9,1 15,6kPa; 24027’31048’, 5,6 14,5kPa Khi hàm lượng nhóm hạt sét Ip tăng, ’ giảm C’ tăng Chương 4: KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG XỬ LÝ NỀN ĐƯỜNG 4.1 Đặt vấn đề Nghiên cứu đặc tính ĐCCT đất loại sét yếu amQ22-3 tỉnh ven biển ĐBSCL làm sáng tỏ được: đặc điểm cấu trúc địa chất vùng nói chung, tầng trầm tích amQ22-3 nói riêng, đặc điểm thành tạo vị trí tồn tầng trầm tích amQ22-3, thành phần tính chất lý đất loại sét yếu amQ22-3 Kết cho thấy: đặc điểm phân bố, chiều dày, thành phần (nhiễm mặn, phèn, hữu cơ,…) tính chất lý đất yếu amQ22-3 biến đổi phức tạp Như vậy, để kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu xử lý đường cần phải phân chia cấu trúc kết hợp với kết nghiên cứu tính chất xây dựng đất Đó sở để đề xuất giải pháp xử lý áp dụng kiến nghị sử dụng tiêu lý thiết kế xử lý xây dựng đường 4.2 Các vấn đề khảo sát ĐCCT lựa chọn biện pháp xử lý đường 4.2.1 Các kiểu cấu trúc đặc trưng có phân bố đất loại sét yếu amQ22-3 4.2.1.1 Nguyên tắc phân chia Cấu trúc (CTN) biểu thị quan hệ xếp không gian với đặc điểm thành phần, cấu trúc tính chất ĐCCT lớp đất nằm phạm vi ảnh hưởng cơng trình đường giao thơng - Kiểu: phân chia dựa vào vị trí phân bố không gian đất loại sét yếu amQ22-3 Kiểu I: đất loại sét yếu amQ22-3 nằm mặt bị nhiễm muối hòa tan, số nơi nhiễm phèn, nhiễm muối - phèn chứa hữu Kiểu II: đất loại sét yếu amQ22-3 nằm phía lớp đất có đặc trưng học tốt Đất yếu có nơi nhiễm muối dễ hịa tan, có chứa hữu - Phụ kiểu: phân dựa vào bề dày tầng đất yếu, sử dụng cho tất kiểu Gồm phụ kiểu: Phụ kiểu A: đất yếu có bề dày nhỏ 5m; Phụ kiểu B: đất yếu có bề dày từ đến 10m; Phụ kiểu C: đất yếu có bề dày lớn 10m Chiều sâu phân chia cấu trúc đến lớp đất (m,am)Q21-2 mQ13 Theo nguyên tắc trên, phạm vi nghiên cứu có kiểu, phụ kiểu cấu trúc (bảng 4.2) 4.2.1.2 Các kiểu cấu trúc đặc trưng Bảng 4.2 Các phụ kiểu cấu trúc đặc trưng Khu vực KV.I (Bắc sông Tiền) Các phụ kiểu cấu trúc I.A, I.B, I.C, II.B, II.C - 16 KV.II (Giữa hai sơng) KV.III -1 (Sóc Trăng) Bạc Liêu KV.III-2 (Bán Cà Mau đảo Cà Mau) Kiên Giang I.A, I.C, II.B, II.C I.B, I.C, II.C I.C, II.C I.C I.A, I.B, I.C, II.B 4.2.2 Vấn đề khảo sát ĐCCT phục vụ cho thiết kế xử lý đường - Khi khảo sát ĐCCT giai đoạn đầu, kiến nghị chủ yếu dựa vào tài liệu tham khảo mang tính khu vực Sử dụng quy luật, tương quan lập tính chất lý đất loại sét yếu amQ22-3 - Khảo sát ĐCCT giai đoạn thiết kế sở: nghiên cứu ĐCCT phải đủ để luận chứng chọn giải pháp xử lý đất yếu, nghiên cứu tính chất lý đất phải thích ứng với – giải pháp xử lý Cần đặc biệt phải ý tới thành phần đất như: thành phần hạt, HC, M, độ pH đất, thơng tin kết hợp với địa tầng góp phần luận chứng tốt cho việc lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu hợp lý lập đề cương khảo sát ĐCCT chi tiết - Ở giai đoạn khảo sát ĐCCT chi tiết: ngồi thơng tin bình thường cần thu thập (như Tiêu chuẩn quy định), cần làm sáng tỏ thêm thành phần đất cách lấy thí nghiệm bổ sung (HC, M, đặc trưng trao đổi hấp phụ, độ pH) Các tiêu lý phải nghiên cứu chi tiết chuyên sâu theo hướng xử lý lựa chọn, cần thiết phải tham khảo tài liệu khu vực có để khẳng định chất lượng tài liệu thu Tất tài liệu thu giai đoạn phải đủ độ tin cậy sử dụng cho thiết kế để tránh lãng phí xây dựng 4.2.3 Kiến nghị giải pháp xử lý đường đất yếu 4.2.3.1 Đặc điểm công tác thiết kế xử lý đất yếu vùng ĐBSCL Ở ĐBSCL xây dựng nhiều tuyến đường có quy mơ đắp thấp (nhỏ 3m) đến đắp cao (lớn 5m), toàn tuyến đường đắp đất yếu Chính vậy, giải pháp xử lý đào thay phần toàn đất yếu, giếng cát, bấc thấm hay sàn giảm tải áp dụng Tuy nhiên, số dự án dù xử lý đất yếu gây vấn đề ổn định trượt lún đường đắp 4.2.3.2.Phân tích lựa chọn giải pháp xử lý đường Từ kết nghiên cứu đặc trưng cố kết, sức kháng cắt đất loại sét yếu amQ22-3 đưa dự báo thời gian cố kết, độ lún từ biến, chiều cao đắp ổn định đường vùng nghiên cứu (bảng 4.4, 4.5) Bảng 4.4 Kết dự báo thời gian đạt độ cố kết 90% chiều cao giới hạn đường đắp ổn định Loại đất Bùn sét Khu vực KV.I Phụ kiểu cấu trúc Bề dày lớp đất yếu I.A I.B I.C 10m Thời gian để đạt độ cố kết 90%, năm TB Max Min 16,3 65,3 261,1 50,2 200,7 802,6 8,2 32,6 130,6 Chiều cao đắp trực tiếp đoạn đường đắp thông thường,m Cấp đường đồng Cao tốc, I,II,III IV,V,VI 1,4 1,4 0,8 1,3 0,6 1,1 - 17 - KV.II KV.III-1 KV.III-2 Bùn sét pha Các tỉnh ven biển ĐBSCL II.B II.C I.A I.C II.B II.C I.B I.C II.C I.A I.B I.C II.B II.C I.A I.B I.C II.B II.C 5-10m >10m 10m 5-10m >10m 5-10m >10m >10m 10m 5-10m >10m 10m 5-10m >10m 83,9 297,2 10,5 167,5 57,1 196,7 63,3 253,3 288,9 19,8 79,0 316,1 99,4 355,7 7,6 30,5 122,1 43,7 147,2 232,5 865,1 28,4 453,7 137,6 501,0 65,3 261,1 175,0 64,2 256,7 1026,8 292,5 1097,3 28,6 114,6 458,3 138,9 505,7 46,2 156,5 3,2 51,5 21,8 68,2 23,0 92,1 114,0 7,2 28,6 114,5 41,4 138,8 2,4 9,5 38,1 17,4 52,6 0,9 0,7 1,8 0,7 1,1 0,8 0,9 0,5 0,8 1,3 0,8 0,5 0,9 0,7 2,2 1,6 1,0 1,7 1,2 1,3 1,3 1,8 1,3 1,6 1,4 1,2 1,1 1,4 1,3 1,2 0,9 1,3 1,2 2,4 1,9 1,7 2,9 2,4 Bảng 4.5 Độ lún từ biến dự báo ứng với kiểu cấu trúc khác Loại đất Khu vực KV.I KV.II Bùn sét KV.III-1 KV.III-2 Bùn sét pha Các tỉnh ven biển ĐBSCL Phụ kiểu cấu trúc Bề dày lớp đất yếu I.A I.B,II.B I.C,II.C I.C,II.C I.A II.B I.C,II.C I.C,II.C I.B I.C,II.C I.C,II.C I.A I.B,II.B I.C,II.C I.C,II.C I.A I.B,II.B I.C,II.C I.C,II.C 1,09% tính biến dạng đất giảm (Long Phú –KV.III-1) Hệ số cố kết đất bùn sét KV.I lớn 1,34 lần; KV.II lớn 2,01 lần KV.III-1 lớn 1,51 lần so với hệ số cố kết đất bùn sét KV.III-2 Điều cho thấy khả thoát nước đất yếu KV.III-2 nhất, xử lý đất yếu đạt hiệu thấp - 23 - Đất bùn sét có tỷ số C/Cc KV.I KV.II, KV.III-1, KV III-2 0,0362; 0,0364; 0,0383; 0,0354 Đối với bùn sét pha amQ22-3, tỷ số C/Cc 0,0340 1.4 Khi cắt khơng nước, theo thứ tự từ thí nghiệm nén ba trục UU, nén đơn trục, cắt cánh trường, bùn sét, sức kháng cắt lần lượt: 10,3 đến 15,1kPa; 9,6 đến 19,3kPa từ 12,7 đến 21,0kPa; bùn sét pha, sức kháng cắt lần lượt:10,2 đến 20,0kPa; 15,6 đến 20,5kPa 23,4 đến 25,3kPa Sức kháng cắt khơng nước biến đổi theo quy luật: giảm giới hạn chảy tăng độ chặt giảm Khi M đất >1,48% sức kháng cắt cắt tăng (Long Phú –KV.III-1); M < giá trị trên, M tăng, sức kháng cắt giảm Khi cắt máy nén trục, sơ đồ CU, với đất bùn sét: ’ thay đổi từ 19 26’ đến 24000’, C’ thay đổi từ 9,1 đến 15,6kPa; với đất bùn sét pha, ’ thay đổi từ 24027’ đến 31048’, C’ thay đổi 5,6 đến 14,5kPa Khi hàm lượng hạt sét tăng (Ps,%), số dẻo (Ip) tăng C’ tăng, ’ giảm 1.5 Với kết nghiên cứu đặc tính ĐCCT đất loại sét yếu amQ22-3, công tác khảo sát ĐCCT cần ý đến thành phần vật chất đất yếu lựa chọn phương án xử lý Các tài liệu luận án tham khảo để sử dụng phục vụ khảo sát ĐCCT giai đoạn đầu Đến giai đoạn thiết kế sở, nghiên cứu ĐCCT phải đủ để luận chứng lựa chọn 2-3 giải pháp xử lý với mức độ tin cậy so sánh phương án hợp lý nhất, cần phải đặc biệt ý tới thành phần đất như: thành phần hạt, HC, M, độ pH đất Ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật, tiêu lý phải nghiên cứu chi tiết chuyên sâu theo hướng xử lý lựa chọn, cần thiết phải tham khảo tài liệu khu vực có để khẳng định chất lượng tài liệu thu 1.6 Từ kết nghiên cứu cấu trúc trầm tích amQ22-3, đặc trưng lý, xuất phát từ mục đích phục vụ xử lý xây dựng đường, vùng nghiên cứu phân kiểu (I, II) phụ kiểu (I.A, I.B, I.C; II.B, II.C) cấu trúc 1.7 Căn vào tình hình thực tế khả áp dụng giải pháp xử lý đất yếu ĐBSCL khả áp dụng phương pháp đại giới, kiến nghị giải pháp xử lý đường đất yếu tỉnh ven biển ĐBSCL sau : Đào toàn phần đất yếu xử lý cho phụ kiểu I.A Bấc thấm, bấc thấm kết hợp gia tải trước hút chân không, xử lý phụ kiểu I.C, II.C I.B, II.B Cải tạo cọc đất xi măng cho phụ kiểu I.B, II.B, I.C, II.C có đất nhiễm muối khơng bị nhiễm muối - phèn, hữu Các giải pháp áp dụng cọc cát truyền thống cho phụ kiểu I.B, II.B; giếng cát, cọc cát đầm áp dụng cho phụ kiểu I.C, II.C đường dẫn đầu cầu - 24 - 1.8 Để định hướng cho nghiên cứu, thiết kế xử lý đường đất yếu, kiến nghị sử dụng kết xác định tỷ số ch/cv bùn sét KV.I, KV.II, KV.III-1, KV.III-2 thay đổi khoảng 1,64 4,05; 1,47 6,32; 1,35 6,09; 2,02 5,98 bùn sét pha amQ22-3 thay đổi từ 1,35 3,12; kẹp cát lẫn hữu cơ, tỷ số thay đổi từ 3,135,91 2.KIẾN NGHỊ 2.1 Cần tiến hành thí nghiệm xác định ch thiết kế xử lý Thiết bị hộp nén ngang kiểu Rowes đảm bảo độ tin cậy, cho phép xác định hệ số cố kết theo phương ngang đất Các phịng thí nghiệm nên cải tiến chế tạo thiết bị hộp nén kiểu Rowes 2.2 Tiếp tục nghiên cứu tính chất lý đất phèn, thay đổi tính chất đất mùa khác nhau, nghiên cứu lựa chọn phụ gia kết hợp với xi măng để cải tạo đất nhiễm phèn nhiễm muối 2.3 Cần tiếp tục nghiên cứu chi tiết hơn, khoanh định đơn vị cấu trúc liên quan đến loại đất yếu có thành phần khu vực khác vùng nghiên cứu nhằm định hướng cho công tác xây dựng đường cho vùng nghiên cứu DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ, Trịnh Thị Huế (2009), “Đặc điểm nhiễm muối, phèn tính chất lý số loại đất trầm tích amQ22-3 phân bố khu vực Trà Vinh”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 27/07/2009, tr 45-51 Nguyễn Thị Nụ (2010), “Nghiên cứu sức kháng cắt cố kết- thoát nước thiết bị cắt phẳng”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 30/04/2010, tr 24-28 Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ, Phạm Thị Ngọc Hà (2010), “Kết nghiên cứu bước đầu đặc điểm ĐCCT (thành phần khống, hóa số đặc trưng lý ) đất loại sét thuộc trầm tích amQ22-3 phân bố ĐBSCL”, Tuyển tập hội nghị khoa học lần thứ 19 trường ĐH Mỏ - Địa chất, 4, ĐCCT-ĐCTV môi trường, 11/2010, tr56-61 Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Toàn (2010), “Bước đầu nghiên cứu thành phần vật chất đất loại sét yếu amQ22-3 phân bố tỉnh ven biển ĐBSCL ảnh hưởng chúng tới phương pháp gia cố cọc đất –xi măng”, Tuyển tập hội nghị khoa học lần thứ 19 trường ĐH Mỏ - Địa chất, 4, ĐCCT - ĐCTV môi trường, 11/2010, tr36-40 Đỗ Minh Tồn, Nguyễn Viết Tình, Nguyễn Thị Nụ (2010), “Determination horizontal cosolidation coefficient of soft clay, Middle holocen amQ2 in Mekong River Delta, Viet Nam”, Procedings of the international symposium Ha Noi geoengineering, 11/2010, tr 81-88 Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Toàn (2011), “Hộp nén kiển Rowe - 25 - 10 11 12 13 14 phương pháp thí nghiệm phịng xác định số cố kết ngang đất”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 33/01/2011,tr 40-45 Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Tồn, Nguyễn Viết Tình (2011), “Nghiên cứu xác định thông số cố kết đất sét (CL, CH) yếu amQ22-3 Sóc Trăng phục vụ cho việc tính lún thiết kế xử lý đất yếu thiết bị tiêu thoát nước thẳng đứng”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ Địa chất, 35/07/2011,tr 32-39 Đỗ Minh Toàn,Nguyễn Thị Nụ (2011), “Đặc điểm thành phần đất bùn sét, bùn sét pha amQ22-3 phân bố ĐBSCL phân tích ảnh hưởng chúng tới việc cải tạo đất vôi xi măng”, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 35/07/2011, tr 51-55 Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ (2012), “Đặc điểm sức kháng cắt đất loại sét yếu bão hòa nước amQ22-3 phân bố tỉnh ven biển ĐBSCL”, Tuyển tập HNKH lần thứ 20 trường ĐH Mỏ - Địa chất, 11/2012, tr50-58 Nguyễn Thị Nụ, Đỗ Minh Tồn, Nguyễn Viết Tình (2012), “ Bài tốn cố kết thấm phẳng tương đương thiết kế xử lý đất yếu giải pháp thoát nước thẳng đứng, ứng dụng tính tốn cho mặt cắt km3+300 đường nối Vị Thanh, Cần Thơ”, Tuyển tập HNKH lần thứ 20 trường ĐH Mỏ - Địa chất, 11/2012, tr29 - 39 Nguyen Thi Nu, Đo Minh Toan, Nguyen Viet Tinh (2012), “Salt content and sunfides features of amQ22-3 soft clay distrisbuting in coastal provinces of Ca Mau peninuala,intial focast the alternation of their geological engineering behavior in the sea level rising condition”, Procedings of the international workshop on Geo - Engineering to climate change and substanable developement of infrastructure, Hue Geo - Enginerring 2012, pages 93-100 Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ (2013), “Nghiên cứu đặc tính ĐCCT đất loại sét yếu thuộc Holocen trung thượng phân bố ĐBSCL phục vụ xây dựng đường”, Tạp chí Địa chất, Số 333/1-2/2013, tr47-56 Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ (2013), “Đặc điểm sức kháng cắt đất loại sét yếu bão hòa nước amQ22-3 phân bố tỉnh ven biển ĐBSCL”,Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, 42/04/2013, tr3645 Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ, Nguyễn Viết Tình (2013), “Nghiên cứu xác định hệ số cố kết theo phương ngang ch đất bùn sét (amQ22-3) phân bố tỉnh ven biển ĐBSCL”, Tuyển tập HNKH kỷ niệm 50 năm thành lập Viện KHCN Xây dựng, NXB Xây dựng, tr 427 436 ... amQ22 -3 3.1 Đặc điểm chung tính chất lý đất loại sét yếu amQ22 -3 Kết thống kê tính chất lý đất loại sét yếu amQ22 -3 thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Thành phần hạt, tiêu lý đất loại sét yếu amQ22 -3 Loại đất. .. ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ĐẤT LOẠI SÉT YẾU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu tính chất ĐCCT đất loại sét yếu giới Việt Nam Trên giới, đề cập nghiên cứu. .. phần vật chất đặc tính lý đất loại sét yếu amQ22 -3; - Kiến nghị sử dụng kết nghiên cứu khảo sát, thiết kế xử lý đường đất yếu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: đất loại sét yếu thuộc