Đang tải... (xem toàn văn)
Tính chất cơ lý đất đá là một trong những tài liệu góp phần dự báo, đánh giá định lượng khả năng phát sinh tai biến địa chất, đặc biệt là vấn đề kiểm toán độ ổn định trượt sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị Thừa Thiên Huế ở cả trạng thái tự nhiên (hoặc khô gió) lẫn trong trạng thái bão hòa nước. Với ý nghĩa quan trọng đó, bài báo này sẽ hệ thống hóa dưới dạng bảng giá trị trung bình tính chất cơ lý đất đá thuộc tất cả các hệ tầng, phức hệ magma xâm nhập có trong khu vực, từ đó tiến hành đánh giá và kiểm toán ảnh hưởng của chúng đến sự ổn định trượt đất đá ở các sườn dốc, mái dốc lãnh thổ nghiên cứu.
TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Tập 74B, Số 5, (2012), 123-132 TÍN H C H ẤT C Ơ LÝ ĐẤT ĐÁ VÀ ẢN H HƯỞ N G CỦA C H ÚN G ĐẾN CÁC Q UÁ TRÌN H DỊC H C H UYỂN ĐẤT ĐÁ TRÊN S ƯỜ N D Ố C, M ÁI D Ố C VÙN G Đ Ồ I NÚI Q UẢN G TRỊ - T HỪ A T H IÊN H UẾ Nguy ễ n Th ị Thanh Nhàn, Nguy ễ n Thanh Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Tóm tắt. Tính chất cơ lý đất đá là một trong những tài liệu góp phần dự báo, đánh giá định lượng khả năng phát sinh tai biến địa chất, đặc biệt là vấn đề kiểm toán độ ổn định trượt sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế ở cả trạng thái tự nhiên (hoặc khô gió) lẫn trong trạng thái bão hòa nước. Với ý nghĩa quan trọng đó, bài báo này sẽ hệ thống hóa dưới dạng bảng giá trị trung bình tính chất cơ lý đất đá thuộc tất cả các hệ tầng, phức hệ magma xâm nhập có trong khu vực, từ đó tiến hành đánh giá và kiểm toán ảnh hưởng của chúng đến sự ổn định trượt đất đá ở các sườn dốc, mái dốc lãnh thổ nghiên cứu. 1. Đặt vấn đ ề Tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á là m ộ t t rong những tài liệ u góp ph ầ n dự b á o, đ á nh g iá đ ị nh l ư ợ ng kh ả n ă ng ph át s i nh tai b iế n đ ịa c h ất , nh ất là t rư ợt lở đ ất đ á t r ê n các sư ờ n dố c , mái dố c vùng đồ i nú i Qu ả ng T r ị - T hừ a T h iê n Hu ế . V ới quy m ô lã nh t hổ ngh iê n c ứu rộng lớ n (vùng đồ i nú i Qu ả ng T r ị - T hừ a T h iê n Hu ế ) t h ì c ông tác lấ y mẫ u t h í ngh iệm đ ể c ó t h ể c ung cấ p c ó h ệ t hống tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á t huộ c tất cả các h ệ tầ ng, phứ c h ệ ma g ma x âm nh ậ p c ho đ ế n n a y v ẫ n c òn r ất ít ỏ i . Không những số liệ u t h í ngh iệm tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á c òn qu á ít , không h ệ t hống v à đồng đ ề u t h e o lã nh t hổ mà phư ơ ng ph á p, t h iết b ị lấ y mẫ u, t h í ngh iệm mẫ u c ũng r ất đ a d ạ ng v à độ c h í nh x ác số liệ u t h í ngh iệm các tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á c hư a ca o. M ặc dù k ết qu ả t h í ngh iệm tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á c hư a nh iề u, c hư a đồng bộ v à m ứ c độ ti n cậ y không ca o, nhưng tậ p t h ể tác g iả đ ã t h í ngh iệm , l ự a c họn, tậ n dụng v à k ế t hừ a t ố i đ a số liệ u v ề tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á l ưu t rữ ở các phòng t h í ngh iệm t huộ c các Công t y T ư v ấ n x â y dựng h ai tỉ nh Qu ả ng T r ị - T hừ a T h iê n Hu ế , Phòng t h í ngh iệm Đ ịa kỹ t hu ật L AS 598 T rư ờ ng Đ ại họ c Kho a họ c Hu ế , các số liệ u v ề tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á t rong các dự á n t hủy đ iệ n t r ê n đ ịa b à n h ai tỉ nh v à cá nh â n kh ác nh a u t h e o T CVN 4915, 4202-95 [6]. 2. T í nh c hất cơ l ý đất đá c á c h ệ tầng, phứ c h ệ magma xâm nhập vùng đồ i nú i Q uảng T rị - Thừa Th iê n H u ế Qu a qu á t r ì nh t ổng h ợ p, c họn l ọ c , t h í ngh iệm v à xử l ý số liệ u, c ó t h ể ph â n c h ia đ ất đ á các h ệ tầ ng, phứ c h ệ ma g ma x âm nh ậ p (Nú i Vú, A Vư ơ ng, L ong Đ ại , Tâ n Lâm , A Li n, A Ngo, Đ ại L ộ c , B ế n G iằ ng - Qu ế S ơ n, H ải V â n) vùng đồ i nú i Qu ả ng T r ị - T hừ a 123 124 Tính chất cơ lý đất đá và ảnh hưởng của chúng đến các quá trình… T h iê n Hu ế t h à nh các t h à nh tạ o đ ất đ á c h í nh s a u : tíc h t ụ al uv i l òng sông a Q 2 , tà n sư ờ n tíc h v à đ ất đ ới phong hó a ho à n t o à n e dQ+IA 1 , đ á c ứng [1,2,3]. Số liệ u t h í ngh iệm tí nh c h ất cơ l ý đ ất đ á đư ợc t r ì nh b à y, h ệ t hống hó a dư ới d ạ ng b ả ng g iá t r ị t rung b ì nh v à m ộ t số tí nh c h ất v ật l ý, cơ họ c c ủ a đ ất đ á s ẽ đư ợc t r ì nh b à y ở cả t r ạ ng t h ái t ự nh iê n (ho ặc khô g i ó) lẫ n t rong t r ạ ng t h ái b ã o hò a nư ớc đ ể phụ c vụ c ho ph ầ n đ á nh g iá ả nh hư ở ng c ủ a c húng đ ế n sự ổn đ ị nh t rư ợt đ ất đ á ở các sư ờ n dố c , mái dố c v ề s a u [5,7,9]. 2.1. Tíc h t ụ a l u vi l òng sông aQ 2 Tíc h t ụ al uv i l òng sông g ặ p t rong các sông suố i , t huộ c lã nh t hổ ngh iê n c ứu. T h à nh ph ầ n tíc h t ụ c hủ y ế u là c uộ i sỏ i ít tả ng lấ p nh ét b ởi các h ạt t hô, h ạt t rung, n ằm phủ t rự c tiế p lê n b ề mặt đ á gố c đ ới IB, IIA h ệ tầ ng Nú i Vú, A Vư ơ ng, A Ngo. Ch iề u d à y tíc h t ụ al uv i nh ì n c hung m ỏng (<1.5 m ). T h à nh ph ầ n t h ạc h họ c gồ m: + Lớ p 1 : Á s ét , t r ạ ng t h ái c ứng lẫ n 10 - 30% c uộ i sỏ i , s ạ n, d à y 2 - 5 m (b ả ng 1) Bảng 1. Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp 1 tích tụ aluvi lòng sông aQ 2 C H Ỉ TIÊU C Ơ LÝ Khố i l ư ợ ng r iê ng ∆ s g /cm 3 2.69 G iới h ạ n A tte rb e rg, % G iới h ạ n c h ả y W l % 35.0 G iới h ạ n d ẻ o W p 21.0 Ch ỉ số d ẻ o I p 14.0 Độ ẩm t ự nh iê n W % 10.0 Khố i l ư ợ ng t h ể tíc h T ự nh iê n γ w g /cm 3 1.89 Khô γ c 1.71 Độ l ỗ rỗng n % 36.4 H ệ số rỗng e 0.573 H ệ số t h ấm x10 -5 K cm/ s 5.2 T hông số c hống cắt T ự nh iê n Gó c nộ i ma s át ϕ độ 26.0 L ự c d í nh k ết C kG /cm 2 0.42 B ã o ho à Gó c nộ i ma s át ϕ bh độ 23.0 L ự c d í nh k ết C bh kG /cm 2 0.33 Môđun b iế n d ạ ng b ã o ho à E bh kG /cm 2 150.0 + Lớ p 2 : C át , c uộ i sỏ i c hứ a 30 - 45% c uộ i sỏ i , đ á t r ầm tíc h b iế n c h ất , d à y 5 - 11 m (b ả ng 2) NGUYỄN THỊ THANH NHÀN, NGUYỄN THANH 125 Bảng 2. Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp 2 tích tụ aluvi lòng sông aQ 2 K hố i l ư ợ ng riê ng g /c m 3 2.65 K hố i l ư ợ ng th ể t íc h, /c m 3 Xốp Chặt D 60 1.47 1.69 9.0 H àm l ư ợ ng hạt M ô dun độ lớ n 10 Cát Sỏ i 0.9 2.0 5.6 H àm l ư ợ ng bụ i s é t (%) 3.0 Hệ số thấm ( c m / s ) 3.10 -2 “Theo nguồn số liệu của Dự án bền vững hóa công trình do mưa lũ gây ra năm 2009 trên đường Hồ Chí Minh đoạn đường từ Quảng Bình - Kom Tum, công trình thủy điện A Lưới, Tập I, thiết kế kỹ thuật giai đoạn I (TKKT-1), 2006”. 2.2. T àn sư ờ n tíc h v à đấ t đ ới phong hóa hoàn t oàn e dQ + IA 1 Như đ ã b iết khu vự c ngh iê n c ứu là vùng đồ i nú i n ê n tầ ng phủ đ ất l o ại s ét tà n sư ờ n tíc h e dQ c h iếm ưu t h ế . Chúng ph át t r iể n t r ê n các l o ại đ á gố c kh ác nh a u, t rong các h ệ tầ ng, phứ c h ệ ma g ma x âm nh ậ p, đó là các t h à nh tạ o đ ất mềm r ời c h iếm d iệ n tíc h rộng lớ n nh ất , c ó b ề d à y đ á ng k ể v à do đó, đóng v ai t rò quy ết đ ị nh nh ất đố i v ới tai b iế n d ịc h c huy ể n đ ất đ á t r ê n sư ờ n dố c , mái dố c . T h à nh ph ầ n tà n sư ờ n tíc h c hủ y ế u là á s ét , s ét mà u x ám v à ng, x ám n â u c hứ a d ăm s ạ n, ít tả ng, ph ầ n dư ới c hủ y ế u là d ăm , c ụ c , s ét . Dự a v à o nguồn gố c t h à nh tạ o v à t h à nh ph ầ n đ á gố c , g iá t r ị t rung b ì nh tí nh c h ất cơ l ý đ ất đư ợc t ổng h ợ p, t r ì nh b à y ở b ả ng 3. Bảng 3. Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của đất đá tầng phủ tàn sườn tích và đất đới phong hoá hoàn toàn edQ+IA 1 CHỈ TIÊU CƠ LÝ HỆ TẦNG, PHỨC HỆ MAGMA XÂM NHẬP Núi Vú A Vương Lo ng Đại T ân Lâm A Lin A Ngo Đ ại Lộc B G -QS H ải Vân Khối lượng riêng ∆ s g/cm 2.71 2.70 2.70 2.69 2.71 2.69 2.68 2.68 2.65 Giới hạn Atterberg Giới hạn chảy W L % 40 42 39 41 46 36 30 33 36 Giới hạn dẻo W 23 24 23 19 25 22 18 19 20 Chỉ số dẻo I 17 18 16 22 19 14 12 14 16 Độ ẩm tự nhiên W % 26 29 24 17 26 21 19 23 20 Khối lượng thể tích Tự nhiên γ w g/cm 1.79 1.79 1.91 1.99 1.95 1.95 1.93 1.80 1.91 Bão hòa γ bh 1.89 1.97 1.96 2.05 1.97 2.01 2.00 1.92 1.99 Khô γ c 1.43 1.39 1.54 1.72 1.55 1.60 1.62 1.47 1.63 Độ lỗ rỗng n % 47 49 43 36 43 40 39 45 40 Hệ số rỗng e 0.895 0.952 0.750 0.564 0.750 0.684 0.650 0.823 0.637 Độ bão hòa G % 78.7 82.0 86.0 79.0 93.0 84.0 78.0 76.0 79.0 Hệ số thấm K cm/s 3.7.10 -5 3.0.10 -5 3.2.10 -5 1.8.10 -5 5.2.10 7 2.9.10 6 3.6.10 -6 4.0.10 -5 3.4.10 -6 Thông số chống cắt Tự nhiên Góc nội ma sát ϕ độ 22 23 25 23 20 22 23 25 22 Lực C kG/cm 0.23 0.24 0.25 0.29 0.30 0.27 0.26 0.24 0.27 The trial version converts only 3 pages. Evaluation only. Converted by First PDF. (Licensed version doesn't display this notice!) Click to get the license for First PDF. . Đ ại L ộ c , B ế n G iằ ng - Qu ế S ơ n, H ải V â n) vùng đồ i nú i Qu ả ng T r ị - T hừ a 123 124 Tính chất cơ lý đất đá và ảnh hưởng của chúng đến các quá trình… T h iê n . giá định lượng khả năng phát sinh tai biến địa chất, đặc biệt là vấn đề kiểm toán độ ổn định trượt sườn dốc, mái dốc vùng đồi núi Quảng Trị - Thừa Thiên Huế ở cả trạng thái tự nhiên (hoặc khô gió). giá trị trung bình tính chất cơ lý đất đá thuộc tất cả các hệ tầng, phức hệ magma xâm nhập có trong khu vực, từ đó tiến hành đánh giá và kiểm toán ảnh hưởng của chúng đến sự ổn định trượt đất