Phân chia cấu trúc nền đất phục vụ thi công hố đào sâu khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh là nơi có điều kiện địa chất công

trình biến đổi phức tạp, trong đó có nhiều loại đất dính yếu và đất rời phân

bố đan xen nằm gần trên mặt, không thuận lợi cho hoạt động xây dựng các

công trình, đặc biệt là ngầm. Trên cơ sở phân tích ảnh hưởng của thành phần,

trạng thái và quan hệ không gian giữa các lớp đất, nhằm phục vụ thi công hố

đào sâu trong phạm vi 20m, có thể phân chia đất nền khu vực nghiên cứu

thành 2 kiểu (I, II), 2 phụ kiểu (IIa, IIb) và 7 dạng cấu trúc (IIa1, IIa2, IIa3, IIa4,

IIb1, IIb2, IIb3). Đây là cơ sở để thành lập sơ đồ phân vùng cấu trúc nền. Kết

quả phân tích ổn định hố đào sâu cho thấy: thành hố đào ổn định trượt khi thi

công hố đào sâu 3m đối với dạng cấu trúc nền IIa1, IIa2 và IIa4, nhưng nếu

đào sâu đến 6m và trên 6m thì tất cả các dạng cấu trúc nền đều mất ổn định

do trượt; cát chảy không xảy ra ở kiểu cấu trúc nền I và sẽ xuất hiện ở kiểu

cấu trúc nền II khi hố đào sâu cắt qua hay đào tới những lớp đất rời.

pdf 8 trang yennguyen 2980
Bạn đang xem tài liệu "Phân chia cấu trúc nền đất phục vụ thi công hố đào sâu khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phân chia cấu trúc nền đất phục vụ thi công hố đào sâu khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Phân chia cấu trúc nền đất phục vụ thi công hố đào sâu khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh
 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 58, Kỳ 5 (2017) 391-398 391 
Phân chia cấu trúc nền đất phục vụ thi công hố đào sâu khu 
vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh 
Tô Xuân Vu * 
Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 15/08/2017 
Chấp nhận 18/10/2017 
Đăng online 30/10/2017 
 Khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh là nơi có điều kiện địa chất công 
trình biến đổi phức tạp, trong đó có nhiều loại đất dính yếu và đất rời phân 
bố đan xen nằm gần trên mặt, không thuận lợi cho hoạt động xây dựng các 
công trình, đặc biệt là ngầm. Trên cơ sở phân tích ảnh hưởng của thành phần, 
trạng thái và quan hệ không gian giữa các lớp đất, nhằm phục vụ thi công hố 
đào sâu trong phạm vi 20m, có thể phân chia đất nền khu vực nghiên cứu 
thành 2 kiểu (I, II), 2 phụ kiểu (IIa, IIb) và 7 dạng cấu trúc (IIa1, IIa2, IIa3, IIa4, 
IIb1, IIb2, IIb3). Đây là cơ sở để thành lập sơ đồ phân vùng cấu trúc nền. Kết 
quả phân tích ổn định hố đào sâu cho thấy: thành hố đào ổn định trượt khi thi 
công hố đào sâu 3m đối với dạng cấu trúc nền IIa1, IIa2 và IIa4, nhưng nếu 
đào sâu đến 6m và trên 6m thì tất cả các dạng cấu trúc nền đều mất ổn định 
do trượt; cát chảy không xảy ra ở kiểu cấu trúc nền I và sẽ xuất hiện ở kiểu 
cấu trúc nền II khi hố đào sâu cắt qua hay đào tới những lớp đất rời. 
© 2017 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Cấu trúc nền quận 10 
1. Đặt vấn đề 
Khu vực Quận 10 nằm ở trung tâm Thành phố 
Hồ Chí Minh (TP HCM) là một trong những nơi đã, 
đang và sẽ xây dựng nhiều công trình cần phải thi 
công hố đào sâu như tầng hầm nhà cao tầng, 
đường giao thông ngầm (thi công hở) và các công 
trình hạ tầng đô thị khác. Trong điều kiện xây 
dựng ở các đô thị, hố đào sâu thường được thi 
công có thành thẳng đứng. Quá trình thi công hố 
đào sâu sẽ làm thay đổi trạng thái ứng suất đất đá 
và có thể dẫn đến mất ổn định thành hố, biến dạng 
nền đất đá xung quanh cùng với các công trình lân 
cận, đặc biệt là trong trường hợp cấu trúc nền đất 
kém ổn định. Vì vậy, giữ ổn định thành hố đào sâu 
khi thi công là vấn đề phức tạp, đặt ra thách thức 
lớn cho những người làm công tác xây dựng. 
Hiện nay, các tài liệu nghiên cứu về địa chất 
công trình (ĐCCT) trong khu vực Quận 10 khá 
nhiều và chi tiết. Đây là nguồn tài liệu quan trọng 
và rất hữu ích đối với việc nghiên cứu đặc điểm 
cấu trúc nền phục vụ thi công hố đào sâu. Kết quả 
phân chia cấu trúc nền là cơ sở khoa học cần thiết 
để lựa chọn giải pháp thi công, xử lý giữ ổn định 
hố đào sâu các công trình ở khu vực Quận 10, Tp 
HCM. 
2. Điều kiện địa chất công trình khu vực Quận 
10, Tp HCM 
2.1. Khái quát địa tầng Đệ tứ (Q) 
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E-mail: toxuanvu@humg.edu.vn 
392 Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 
Theo tài liệu Bản đồ trầm tích Đệ Tứ tỷ lệ 
1:50.000 của Liên đoàn Địa chất thủy văn số 8 
(Liên đoàn Địa chất thủy văn 8, 1997), địa tầng 
trầm tích Đệ tứ khu vực Quận 10, Tp HCM gồm các 
phân vị sau: 
+ Thống Pleistocen, phụ thống dưới, hệ tầng 
Trảng Bom (Q11tb): 
Trầm tích hệ tầng Trảng Bom có nguồn gốc 
sông và hỗn hợp sông - biển, nhưng phổ biến là 
nguồn gốc sông. Thành phần gồm cuội sỏi, cát sỏi 
sạn, cát bột và sét bột. Từ trên xuống, hệ tầng 
Trảng Bom gồm có các tập trầm tích sau: 
- Tập trên: sét, bột, cát màu loang lổ, vàng nâu, 
dày từ 5 đến 9m; 
- Tập giữa: cát, bột màu trắng xám chứa sạn 
sỏi thạch anh, dày từ 10 đến 16m; 
- Tập dưới: sỏi, sạn, cát thạch anh, bột, sét 
màu xám vàng, dày từ 10 đến 15m. 
+ Thống Pleistocen, phụ thống giữa - trên, hệ 
tầng Thủ Đức (Q12-3tđ): 
Trầm tích hệ tầng Thủ Đức phân bố rộng rãi 
trong khu vực, gồm 2 kiểu nguồn gốc chính: sông 
- biển và biển. 
Trầm tích nguồn gốc sông - biển phân bố chủ 
yếu ở phía Tây Bắc, gồm 2 tập: 
- Tập trên: chủ yếu là cát thạch anh chứa sạn 
màu nâu đỏ, dày trung bình 13m; 
- Tập dưới: cát, sạn, sỏi màu vàng xen kẽ sét 
bột màu trắng xám, dày khoảng 14m. 
Trầm tích nguồn gốc biển phân bố chủ yếu ở 
phía Đông Nam khu vực nghiên cứu. Từ trên 
xuống, hệ tầng gồm các tập sau: 
- Tập trên: sạn, cát, sét màu vàng, dày trung 
bình 7m; 
- Tập giữa: sạn, sỏi, cát màu vàng đỏ, dày 
trung bình 14m; 
- Tập dưới: cát, bột, sét màu xám, đáy lớp có ít 
sạn, sỏi, dày trung bình 12m. 
+ Thống Pleistocen, phụ thống trên, hệ tầng 
Củ Chi (Q13cc): 
Hệ tầng Củ Chi có nguồn gốc sông - biển là chủ 
yếu. Thành phần gồm cuội, sỏi, cát, bột, sét. Từ 
trên xuống, hệ tầng gồm 2 tập trầm tích: 
- Tập trên: cát, sét màu nâu vàng, loang lổ, lẫn 
sạn sỏi laterit, dày từ 3 đến 8m. 
- Tập dưới: cát, bột, sét màu nâu vàng, dày 
trung bình 11m. 
+ Thống Holocen, phụ thống dưới - giữa, hệ 
tầng Bình Chánh (Q21-2bc): 
Hệ tầng Bình Chánh lộ ra phổ biến ở khu vực 
nghiên cứu. Trầm tích có nguồn gốc biển, sông - 
biển là chủ yếu. Thành phần gồm cát, sỏi, bột, sét. 
Chiều dày thay đổi từ 2 - 5m đến 25 - 30m. 
+ Thống Holocen, phụ thống giữa - trên, hệ 
tầng Cần Giờ (Q22-3cg): 
Hệ tầng Cần Giờ lộ ra trên mặt đất theo các dải 
hẹp ở phía Tây Bắc. Trầm tích có nguồn gốc chủ 
yếu là sông - biển, sông - đầm lầy. Thành phần gồm 
sét, sét bột, than bùn. Mặt cắt trầm tích gồm 2 tập: 
- Tập trên: sét màu xám đen chứa mùn thực 
vật, dày từ 0,3 đến 4,5m; 
- Tập dưới: sét, bột màu xám đen, lẫn ít thực 
vật phân hủy kém, dày từ 1,5 đến 5m. 
2.2. Các loại đất theo nguồn gốc thành tạo 
Ở TP HCM, hố đào sâu phục vụ xây dựng các 
công trình có thể thi công đến độ sâu 20m. Vì thế, 
chiều sâu nghiên cứu được xác định theo giới hạn 
này. 
Trên quan điểm ĐCCT, theo kết quả nghiên 
cứu lập bản đồ ĐCCT tỷ lệ 1:50.000 của Liên đoàn 
Địa chất thủy văn số 8 (Liên đoàn Địa chất thủy văn 
8, 1997), trong phạm vi chiều sâu nghiên cứu, có 
thể chia trầm tích Đệ tứ khu vực Quận 10, Tp HCM 
thành 16 lớp tương đối đồng nhất về thành phần, 
trạng thái, có tuổi và nguồn gốc khác nhau theo 
thứ tự từ trên xuống dưới như sau: 
+ Phức hệ địa tầng nguồn gốc hỗn hợp đầm 
lầy - sông, hệ tầng Cần Giờ (Q22-3cg): 
- Bùn sét, bùn sét pha màu xám đen (lớp 1); 
+ Phức hệ địa tầng nguồn gốc hỗn hợp sông - 
biển, hệ tầng Bình Chánh (Q21-2bc): 
- Bùn cát pha màu xám xanh, xám đen (lớp 2); 
- Sét pha màu xám đen, trạng thái dẻo chảy 
(lớp 3); 
- Sét màu xám, xám xanh, xám vàng, trạng thái 
dẻo mềm, có chỗ dẻo cứng (lớp 4); 
- Cát pha màu xám, xám vàng, trạng thái dẻo 
(lớp 5); 
- Cát mịn lẫn sét màu vàng nâu, trạng thái rời 
đến chặt vừa (lớp 6). 
+ Phức hệ địa tầng nguồn gốc biển, hệ tầng Củ 
Chi (Q13cc): 
- Sét lẫn sạn laterit màu nâu đỏ, xám vàng, 
trạng thái nửa cứng - dẻo cứng (lớp 7); 
- Sét pha màu nâu đỏ, vàng, trạng thái dẻo 
cứng - nửa cứng (lớp 8); 
- Cát pha màu xám vàng, xám nâu, trạng thái 
dẻo đến cứng (lớp 9); 
Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 393 
Bảng 1. Giá trị chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất theo nguồn gốc thành tạo ở khu vực Quận 10, Tp HCM. 
- Cát mịn màu xám vàng, xám nâu, trạng thái 
chặt vừa (lớp 10); 
- Cát trung màu xám vàng, trạng thái chặt vừa 
(lớp 11); 
- Cát thô màu xám vàng, vàng, trạng thái chặt 
vừa (lớp 12). 
+ Phức hệ địa tầng nguồn gốc hỗn hợp sông - 
biển, hệ tầng Thủ Đức (Q12-3tđ): 
- Sét màu xám trắng, nâu vàng, trạng thái nửa 
cứng (lớp 13); 
- Sét pha màu xám trắng, nâu vàng, trạng thái 
nửa cứng (lớp 14); 
- Cát pha màu xám trắng, nâu vàng, trạng thái 
cứng (lớp 15); 
- Cát trung màu xám trắng, xám vàng, phớt 
hồng, trạng thái chặt vừa (lớp 16). 
Đặc trưng cơ lý của các lớp đất được thể hiện 
ở Bảng 1. 
2.3. Địa chất thủy văn 
Trong trầm tích Đệ Tứ khu vực Quận 10, Tp 
HCM có 2 phân vị chứa nước: tầng chứa nước 
Holocen và tầng chứa nước Pleistocen (Liên đoàn 
Địa chất thủy văn 8, 1997): 
2.3.1. Tầng chứa nước Holocen (qh) 
Tầng chứa nước Holocen phân bố trên diện 
rộng nhưng khả năng chứa nước kém. Thành 
phần trầm tích chứa nước bao gồm cát thô, cát 
trung và một phần cát pha thuộc hệ tầng Bình 
Chánh và hệ tầng Cần Giờ. Mực nước tĩnh 
nằm nông, cách mặt đất từ 1,1 đến 2,7m, tỷ lưu 
lượng nhỏ hơn 0,2l/sm. Nước có quan hệ thủy lực 
với nước sông và bị ảnh hưởng trực tiếp bởi thủy 
triều. 
2.3.2. Tầng chứa nước Pleistocen (qp) 
Thành phần trầm tích chứa nước Pleistocen 
gồm cát hạt trung, thô lẫn sạn thuộc các hệ tầng Củ 
Chi, Thủ Đức và Trảng Bom với chiều dày khá lớn. 
Có thể chia trầm tích chứa nước Pleistocen làm 2 
tầng: tầng trên dày 10 đến 35m; tầng dưới dày 30 
đến 80m. Nhìn chung, nước trong trầm tích 
Pleistocen có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước 
Holocen và nước mặt. Mực nước (mực áp lực) 
nằm khá nông, khoảng 3,5 đến 6m. Động thái 
nước thay đổi theo mùa rõ rệt và cũng chịu ảnh 
hưởng của thủy triều. Biên độ giao động giữa mùa 
mưa và mùa khô từ 1,0 đến 2,5m. 
3. Phân chia cấu trúc nền khu vực Quận 10, Tp 
HCM 
3.1. Cơ sở phân chia cấu trúc nền 
Như đã biết, sự mất ổn định hố đào sâu khi thi 
công trình thường phát sinh do các quá trình và 
hiện tượng địa chất động lực như trượt đất, cát 
chảy, xói ngầm, bục đất, sụt lún mặt đất,... Do đó, 
các yếu tố gây mất ổn định hố đào sâu chính là 
những yếu tố có tác dụng làm phát sinh hoặc hỗ 
trợ sự phát sinh, phát triển của các quá trình và 
hiện tượng địa chất động lực khi thi công. 
 Lớp 
Chỉ tiêu 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
P(%) 
Sét 51,0 8,6 41,8 23,4 6,8 3,1 41,9 17,3 7,3 1,2 10,0 0,8 45,5 21,7 5,6 2,5 
Bụi 33,0 21,4 21,7 11,1 16,8 10,9 20,2 10,3 15,2 12,0 2,4 8,0 10,2 14,9 27,2 6,3 
Cát 16,0 65,5 36,5 65,5 76,8 86,0 31,7 72,4 76,3 86,8 92,6 91,2 44,0 61,4 65,5 81,8 
Sỏi 0 4,5 0 0 0 0 6,2 0 1,2 0 5,0 0 0 2,0 1,7 9,4 
W(%) 89,5 37,0 36,9 32,3 18,0 28,7 28,2 19,6 17,8 21,8 16,6 23,4 22,1 25,3 18,2 24,3 
γw(g/cm3) 1,43 1,67 1,82 1,86 1,91 - 1,90 1,95 1,90 - - - 2,01 1,95 1,97 - 
γC(g/cm3) 0,75 1,22 1,33 1,41 1,62 - 1,48 1,63 1,61 - - - 1,65 1,56 1,67 - 
γS(g/cm3) 2,60 2,65 2,68 2,70 2,67 2,67 2,71 2,70 2,68 2,66 2,66 2,67 2,74 2,69 2,67 2,67 
e0 2,445 1,174 1,017 0,920 0,650 - 0,829 0,656 0,662 - - - 0,665 0,728 0,601 - 
n(%) 71,0 54,0 50,4 47,9 39,4 - 45,3 39,6 39,8 - - - 39,9 41,1 37,5 - 
G(%) 95,5 83,5 97,2 94,7 74,0 - 92,2 80,7 72,1 - - - 91,2 93,4 80,9 - 
WL(%) 61,4 29,4 43,2 33,1 21,0 - 38,3 32,5 25,6 - - - 45,3 33,2 24,7 - 
WP(%) 29,2 23,0 20,4 16,8 14,5 - 20,3 17,2 19,2 - - - 22,0 23,6 19,0 - 
IP(%) 32,2 6,4 22,8 16,3 6,5 - 18,0 15,3 6,4 - - - 23,3 9,6 5,7 - 
IS 1,873 2,188 0,724 0,951 0,535 - 0,439 0,157 0,219 - - - 0,005 0,177 -0,140 - 
C(kG/cm2) 0,061 0,040 0,154 0,088 0,121 - 0,213 0,286 0,316 - - - 0,424 0,520 0,180 - 
φ(độ) 2015’ 4048’ 8033’ 5050’ 12028’ 20034’ 15022’ 21004’ 2406’ 28026’ 29047’ 30038’ 19000’ 18020’ 24026’ 34022’ 
a1-2(cm2/kG) 0,770 0,143 0,055 0,067 0,046 - 0,028 0,019 0,013 - - - 0,023 0,029 0,025 - 
R0(kG/cm2) 0,37 0,37 0,93 0,60 0,97 0,81 1,55 2,42 2,92 1,97 2,20 3,15 2,99 3,41 2,10 4,20 
E0(kG/cm2) 2 11 71 27 93 82 146 242 315 167 190 285 174 152 178 390 
394 Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 
Chúng phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc nền 
đất, trong đó có vai trò quan trọng đặc biệt của các 
loại đất yếu (đất dính ở trạng thái chảy, dẻo chảy) 
và đất rời. Sự có mặt và phạm vi phân bố của 
những loại đất này cùng với chiều sâu mực nước 
dưới đất đóng vai trò quyết định tới sự ổn định của 
hố đào sâu. Như vậy, để phân chia cấu trúc nền cho 
mục đích thi công hố đào sâu ở khu vực nghiên 
cứu, cần phải dựa vào các yếu tố quan trọng sau: 
+ Thành phần và trạng thái của các loại đất: 
yếu tố này phản ánh mức độ nhạy cảm của đất nền 
khi thay đổi trạng thái ứng suất do thi công đào. Có 
thể chia đất nền ở khu vực Quận 10, Tp HCM thành 
3 nhóm (Nguyễn Thành An, 2012): 
- Nhóm đất D: gồm sét, sét pha, cát pha có 
trạng thái từ dẻo mềm đến nửa cứng, cứng (lớp 3, 
lớp 5, lớp 7, lớp 8, lớp 9, lớp 13 và lớp 14). Hố đào 
đi qua lớp đất thuộc nhóm này tương đối ổn định; 
- Nhóm đất Y: gồm các loại bùn sét, bùn sét 
pha, bùn cát pha và sét pha trạng thái dẻo chảy 
(lớp 1, lớp 2, lớp 4). Hố đào sâu đi qua các đất 
thuộc nhóm này dễ bị mất ổn định do trượt thành 
hố hay bục đáy hố. 
- Nhóm đất R: gồm các loại cát mịn, cát trung, 
cát thô lẫn cuội sỏi, có độ chặt khác nhau (lớp 6, 
lớp 10, lớp 11, lớp 12, lớp 15 và lớp 16). Hố đào 
sâu thi công qua các đất thuộc nhóm này có thể 
phát sinh đồng thời những vấn đề như nước chảy 
vào hố móng, cát chảy, xói ngầm. 
+ Quan hệ không gian giữa các lớp đất: vị trí 
tồn tại của các lớp đất tham gia vào cấu trúc nền, 
đặc biệt là các lớp đất rời và đất yếu (Tô Xuân Vu, 
2002); 
+ Chiều sâu mực nước dưới đất: yếu tố tạo ra 
áp lực thủy tĩnh, thủy động thúc đẩy các hiện 
tượng địa chất động lực phát sinh, phát triển. 
Trong số các yếu tố trên, nước dưới đất là yếu 
tố ảnh hưởng trên diện rộng, bởi mực nước dưới 
đất trong khu vực nằm khá nông (1,3 đến 2,8m) so 
với chiều sâu các hố đào và có quan hệ chặt chẽ với 
sự có mặt của nhóm đất rời, nên được xem xét là 
yếu tố ảnh hưởng chung, không sử dụng để phân 
chia cấu trúc nền. 
3.2. Các kiểu cấu trúc nền đặc trưng 
Các đơn vị cấu trúc nền được phân chia theo 
hệ thống: Kiểu → Phụ kiểu → Dạng. 
* Kiểu cấu trúc nền được phân chia dựa vào 
có mặt nhóm đất R trong cấu trúc nền: 
+ Kiểu I: Không có mặt nhóm đất R; 
+ Kiểu II: Có mặt nhóm đất R. 
* Phụ kiểu cấu trúc được phân chia theo sự 
tồn tại nhóm đất Y trong kiểu cấu trúc nền: 
+ Kiểu I chỉ tồn tại 1 phụ kiểu với sự có mặt 
nhóm đất D trong cấu trúc nền. 
+ Kiểu II có 2 phụ kiểu: 
- Phụ kiểu IIa: không có mặt nhóm đất Y trong 
cấu trúc nền; 
- Phụ kiểu IIb: có mặt nhóm đất Y trong cấu 
trúc nền. 
* Dạng cấu trúc nền được phân chia theo thứ 
tự nhóm đất trong mỗi phụ kiểu. Kết quả phân 
chia được thể hiện ở bảng 2. 
Từ các tài liệu tổng hợp nghiên cứu địa chất 
công trình (Liên đoàn Địa chất thủy văn 8, 1997; 
Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình 
Miền Nam, 1997) và kết quả phân chia cấu trúc 
nền, có thể xác định sơ bộ phạm vi phân bố của các 
kiểu, dạng cấu trúc nền ở khu vực Quận 10, Tp 
HCM. Phương pháp nghiên cứu được thực hiện 
như sau: 
+ Trên cơ sở địa tầng (Bản đồ trầm tích Đệ Tứ 
tỷ lệ 1: 50.000 của tác giả Hà Quang Hải) kết hợp 
với hệ thống các lớp đất đã phân chia (từ kết quả 
lập bản đồ địa chất công trình cùng tỷ lệ) và các tài 
liệu khảo sát địa chất công trình của các công trình 
trong phạm vi nghiên cứu, xác định đặc điểm 
thạch học - trầm tích (nguồn gốc) của các lớp đất; 
+ Nghiên cứu đặc trưng thành phần, tính chất 
cơ lý hay kiến trúc, cấu tạo của mỗi tập trầm tích, 
xác định các lớp (tầng) đánh dấu (có đặc điểm 
khác biệt với lớp trầm tích nằm trên và nằm dưới) 
làm cơ sở cho xác định vị trí, quan hệ địa tầng, 
khoanh định ranh giới không gian (theo diện và 
theo chiều sâu) giữa các lớp đất. Cụ thể, các lớp 
(tầng) đánh dấu được sử dụng để phân biệt trầm 
tích trong khu vực nghiên cứu gồm có: 
- Đất bùn: trầm tích có thành phần là bùn sét, 
bùn sét pha, nằm ở phần trên cùng của mặt cắt 
thuộc hệ tầng Cần Giờ, nếu là bùn cát pha nằm 
dưới các lớp bùn trên thì thuộc hệ tầng Bình 
Chánh; 
- Đất sét, sét pha: trầm tích có thành phần là 
sét, sét pha lẫn sạn laterit màu nâu đỏ, xám vàng, 
loang lổ, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng thuộc 
hệ tầng Củ Chi, còn nếu thành phần là sét, sét pha 
màu xám, xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo chảy 
đến dẻo mềm, nằm trên thì thuộc hệ tầng Bình 
Chánh; 
- Đất cát: trầm tích hạt rời hệ tầng Củ Chi 
Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 395 
Kiểu 
Đặc 
điểm 
Phụ 
kiểu 
Đặc 
điểm 
Dạng 
Trật tự 
sắp xếp 
Cấu trúc nền đặc 
trưng 
Dày (m) Mô tả địa tầng 
I 
Không 
có mặt 
nhóm 
đất R 
I 
Không 
có 
mặt 
nhóm 
đất Y 
I D 
- Sét dẻo mềm (lớp 4). 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Sét, sét pha nửa cứng đến cứng 
(lớp 13, 14). 
II 
Có mặt 
nhóm 
đất R 
IIa 
Không 
có 
mặt 
nhóm 
đất Y 
IIa1 D/R 
- Sét dẻo mềm (lớp 4). 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Cát pha dẻo (lớp 9). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
IIa2 D/R/D 
- Sét dẻo mềm (lớp 4). 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Cát pha dẻo (lớp 9). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
- Sét, sét pha nửa cứng đến cứng 
(lớp 13, 14). 
IIa3 R/D/R 
- Cát mịn rời (lớp 6). 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
IIa4 D/R/D/R 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
- Sét, sét pha nửa cứng (lớp 13, 
14). 
- Cát trung chặt vừa (lớp 16). 
IIb 
Có 
mặt 
nhóm 
đất Y 
IIb1 Y/D/R 
- Bùn sét, bùn sét pha, sét dẻo 
chảy (lớp 1, 2, 3). 
- Sét, sét pha dẻo mềm đến dẻo 
cứng (lớp 4, 7, 8). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
IIb2 Y/D/R/D 
- Bùn sét, bùn sét pha, sét dẻo 
chảy (lớp 1, 2, 3). 
- Sét, sét pha dẻo mềm đến dẻo 
cứng (lớp 4, 7, 8). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
- Sét, sét pha nửa cứng đến cứng 
(lớp 13, 14). 
IIb3 Y/R/D/R 
- Bùn sét, bùn sét pha (lớp 1, 2). 
- Sét, sét pha dẻo cứng đến nửa 
cứng (lớp 7, 8). 
- Cát mịn đến thô chặt vừa (lớp 10, 
11, 12). 
Bảng 2. Các kiểu cấu trúc nền khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh. 
>15 
2-6 
6-10 
2-3 
3-9 
2-6 
>15 
2-3 
3-8 
2-5 
8-16 
>5 
2-10 
3-8 
>18 
3-10 
2-7 
4-10 
>12 
1-5 
5-20 
>10 
1-4 
4-13 
8-11 
>3 
1-5 
2-8 
7-15 
>15 
396 Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 
thể hiện tính phân dị thành phần hạt rất rõ (từ 
cát thô đến cát mịn theo chiều từ dưới lên), hình 
thành các lớp cát thô, cát trung, cát mịn, còn hệ 
tầng Bình Chánh (nằm trên) chỉ có một loại cát chủ 
yếu là cát mịn, hệ tầng Thủ Đức (nằm dưới) cũng 
có một loại là cát trung. 
+ Xác lập ranh giới phân bố giữa các dạng cấu 
trúc nền đất theo đặc điểm cũng như trật tự trầm 
tích đặc trưng của mỗi dạng cấu trúc đã phân chia. 
Kết quả lập sơ đồ phân bố các dạng cấu trúc nền 
khu vực Quận 10, Tp HCM thể hiện như Hình 1. Sơ 
đồ này cho thấy khái quát bức tranh tổng thể về 
phạm vi phân bố của các kiểu, dạng cấu trúc nền 
đất trong hệ thống cấu trúc nền đã phân chia ở khu 
vực nghiên cứu. 
Kiểu Cấu trúc nền I có diện phân bố hạn chế 
theo một dải hẹp ở phía tây nam khu vực nghiên 
cứu, tại một số khoảnh thuộc phường 7, 8 và 14. 
Kiểu cấu trúc nền II chiếm diện tích ở phần 
còn lại. Trong đó, các dạng cấu trúc nền phân bố 
đan xen lẫn nhau dạng da báo: 
- Dạng cấu trúc nền IIa1 có diện phân bố khá 
rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, tập trung ở 
một số khoảnh thuộc phường 1, 2, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 
13,14 và 15.
Hình 1. Sơ đồ phân bố các dạng cấu trúc nền khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh. 
Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 397 
Bảng 3. Kết quả đánh giá trượt thành hố móng. 
Bảng 4. Kết quả đánh giá khả năng xảy ra cát chảy 
vào hố móng. 
- Dạng cấu trúc nền IIa2 phân bố chủ yếu ở 
một số khoảng thuộc phường 7, 12, 13, 14 và 15. 
- Dạng cấu trúc nền IIa3 có diện phân bố tập 
trung ở một số khoảnh thuộc phường 4, 5, 8, 12, 
13, 14 và 15. 
- Dạng cấu trúc nền IIa4 phân bố chủ yếu ở 
một số khoảnh thuộc phường 3, 4, 9, 10, 11, 12, 14 
và 15. 
- Dạng cấu trúc nền IIb1 phân bố tập trung ở 
một số khoảnh thuộc phường 1, 2, 9, 10, 11, 12, 13 
và 14. 
- Dạng cấu trúc nền IIb2 phân bố rải rác ở một 
số khoảnh thuộc phường 2, 9 và 14. 
- Dạng cấu trúc nền IIb3 có diện phân bố tập 
trung tại một số khoảnh thuộc phường 11, 12, 13 
và 14. 
4. Phân tích ổn định hố đào sâu khu vực Quận 
10, Tp HCM 
Mất ổn định hố đào sâu được thể hiện phổ 
biến ở hiện tượng trượt thành hố đào sâu và cát 
chảy vào hố đào sâu. Vì vậy, cần phân tích khả 
năng xuất hiện 2 hiện tượng này. 
4.1. Trượt thành hố đào sâu 
Khi thi công hố đào sâu, đất ở thành hố có xu 
hướng dịch chuyển vào trong hố đào và có thể gây 
trượt thành hố đào. Do thành hố đào sâu ở khu 
vực nghiên cứu được hình thành từ đất dính và đất 
rời nên quá trình trượt thành hố thường theo cơ 
chế trượt dẻo (V.D. Lômtadze, 1982). 
Để đánh giá ổn định trượt thành hố đào sâu, 
giả thiết không có tải trọng phụ (do máy móc thiết 
bị) tác dụng trên mặt đất bao quanh và mặt trượt 
có dạng cung tròn hình trụ, theo phương pháp 
Bishop, sử dụng phần mềm GEO-SLOPE/W tính 
toán ổn định trượt cho hố đào có chiều sâu 3m 
(tương ứng với 1 tầng hầm nhà cao tầng) trong tất 
cả các dạng cấu trúc nền và hố đào có chiều sâu 6m 
(tương ứng với 2 tầng hầm nhà cao tầng) trong 
trường hợp các dạng cấu trúc nền không có khả 
năng xảy ra trượt khi đào sâu 3m (hệ số ổn định 
trượt lớn hơn 1). Kết quả đánh giá được thể hiện 
ở Bảng 3. 
Kết quả ở Bảng 3.1 cho thấy, trường hợp hố 
móng đào sâu 3m thì cấu trúc nền dạng IIa1, IIa2 
và IIa4 ổn định, nhưng nếu đào sâu đến 6m và trên 
6m thì tất cả các dạng cấu trúc nền đều mất ổn 
định. 
4.2. Cát chảy vào hố móng 
Như đã trình bày, ở khu vực Quận 10, Tp HCM, 
nước dưới đất nằm khá nông và bị ảnh hưởng bởi 
thủy triều nên tất cả các lớp đất rời đều chứa nước. 
Khi thi công hố đào cắt qua lớp đất rời, cát chảy sẽ 
xảy ra, gây khó khăn cho thi công hố đào và làm 
mất ổn định thành hố đào. Như vậy, khả năng phát 
sinh cát chảy phụ thuộc vào sự có mặt của đất rời 
mà chiều sâu thi công hố đào. Cường độ cũng như 
phạm vi ảnh hưởng của cát chảy phụ thuộc chủ 
yếu vào chiều dày các lớp cát mà hố đào đi qua và 
chiều cao mực nước (mực áp lực) của tầng chứa 
nước (V.D. Lômtadze, 1982). 
Có thể đánh giá khả năng xảy ra cát chảy khi 
thi công hố đào sâu có chiều sâu khác nhau trong 
các dạng cấu trúc nền như Bảng 4. 
STT 
Dạng cấu 
trúc nền 
Chiều 
sâu (m) 
Hệ số 
ổn định 
Đánh giá 
1 I 3 0,92 Không ổn định 
2 IIa1 
3 1,36 Ổn định 
6 0,38 Không ổn định 
3 IIa2 
3 1,41 Ổn định 
6 0,42 Không ổn định 
4 IIa3 3 0,47 Không ổn định 
5 IIa4 
3 1,97 Ổn định 
6 0,56 Không ổn định 
6 IIb1 3 0,71 Không ổn định 
7 IIb2 3 0,76 Không ổn định 
8 IIb3 3 0,37 Không ổn định 
STT 
Dạng 
cấu trúc 
nền 
Khả năng xảy ra cát chảy với chiều 
sâu hố móng 
3m 6m 9m 12m 15m 
1 I Không Không Không Không Không 
2 IIa1 Không Không Có Có Có 
3 IIa2 Không Có Có Có Có 
4 IIa3 Có Có Có Có Có 
5 IIa4 Không Có Có Có Có 
6 IIb1 Không Không Không Có Có 
7 IIb2 Không Có Có Có Có 
8 IIb3 Có Có Có Có Có 
398 Tô Xuân Vu/Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 58(5), 391-398 
5. Kết luận 
Từ kết quả nghiên cứu ở trên, có thể rút ra 
một số nhận xét sau: 
- Điều kiện địa chất công trình ở khu vực Quận 
10, Tp HCM biến đổi phức tạp. Trong phạm vi 
chiều sâu xây dựng các công trình ngầm (thi công 
hở), các lớp đất yếu, đất rời phân bố phổ biến, đan 
xen nhau, mực nước dướí đất nằm nông nên 
không thuận lợi cho thi công hố đào sâu. 
- Dựa vào các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến 
ổn định hố đào sâu như sự có mặt và phân bố 
không gian của các lớp đất rời, đất dính yếu, có thể 
chia khu vực Quận 10, Tp HCM thành 2 kiểu (I, II), 
2 phụ kiểu (IIa, II b) và 7 dạng cấu trúc nền (IIa1, 
IIa2, IIa3, IIa4, IIb1, IIb2 và IIb3). 
- Ở khu vực Quận 10, Tp HCM, hố đào sâu ổn 
định khi thi công tới 3m trong cấu trúc nền các 
dạng IIa1, IIa2, IIa4 và tới 20m trong cấu trúc nền 
kiểu I; còn trong các dạng cấu trúc nền IIa3, IIb1, 
IIb2 và IIb3, khi thi công hố đào sâu sẽ xảy ra trượt 
thành hố đào hay cát chảy. Do vậy, cần phải có giải 
pháp thi công và xử lý phù hợp. 
Tài liệu tham khảo 
Nguyễn Thành An, 2012. Nghiên cứu các yếu tố 
gây mất ổn định thành hố móng đào sâu của nhà 
cao tầng khu vực Quận 10, Thành phố Hồ Chí 
Minh và đề xuất giải pháp xử lý thích hợp. Luận 
văn cao học. Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội. 
Liên đoàn Địa chất thủy văn 8, 1997. Bản đồ trầm 
tích Đệ Tứ tỷ lệ 1/50.000, Bản đồ địa chất thủy 
văn tỷ lệ 1/50.000, Bản đồ địa chất công trình tỷ 
lệ 1/50.000 vùng đô thị thành phố Hồ Chí Minh. 
TP HCM. 
Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình 
Miền Nam, 1997. Báo cáo điều tra địa chất đô 
thị thành phố Hồ Chí Minh. TP HCM. 
Lomtadze, V. D., 1982. Địa chất công trình - Địa 
chất động lực công trình. Nhà xuất bản Đại học 
và Trung học chuyên nghiệp. Hà Nội. 
Tô Xuân Vu, 2002. Phân chia cấu trúc nền đê Hữu 
Hồng Hà Nội. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 
Nông thôn, số 14. Hà Nội. 
ABSTRACT 
Ground structure division for deep excavations In District 10 Ho Chi 
Minh City 
Vu Xuan To 
Faculty of Geosciences and Geoengineering, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam. 
District 10 of Ho Chi Minh City is an area of complex engineering geological condition, in which 
many kinds of soft soil (non-granular) and granular soil are distributed interlaced near the surface, 
not favorable for construction, especially undeground works. Based on the analysis of the effect of 
the composition, conditions and spatial relationship within the layers, for the planning of the deep 
excavation within 20m, it is possible to divide the ground of studied area into 2 types (I, II), 2 
subtypes (IIa, IIb) and 7 types of structures (IIa1, IIa2, IIa3, IIa4, IIb1, IIb2, IIb3). Therefore, the 
results of deep excavation stability analysis show that excavation walls are stable when the 
excavation is 3m deep with structures type IIa1, IIa2 and IIa4, but if digging to the depth of 6m and 
over 6m, all the ground structures are unstable; Quicksand does not occur in ground structure type I 
and will occur in ground structure type II when the deep excavation is interfered or dug into the 
granular layers. 

File đính kèm:

  • pdfphan_chia_cau_truc_nen_dat_phuc_vu_thi_cong_ho_dao_sau_khu_v.pdf