Phân vùng định lượng mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật phục vụ xây dựng hạ tầng đô thị Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc

Điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật

(ĐCCT – ĐKT) đƣợc hiểu là tổ hợp các yếu tố

về cấu trúc và tính chất của môi trƣờng địa chất

trong vùng ảnh hƣởng của hệ thống tƣơng tác

giữa môi trƣờng địa chất và hạ tầng đô thị quyết

định đến sự bền vững của hệ thống đó. Đánh giá

điều kiện ĐCCT – ĐKT phục vụ cho các công

tác xây dựng hiện mang nhiều tính chủ quan.

Với cách tiếp cận hệ thống, đánh giá phân vùng

mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT – ĐKT

theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện

ĐCCT – ĐKT là cơ sở định lƣợng cho các công

tác tiếp theo từ thiết lập mạng khảo sát tối ƣu,

đến quy hoạch, thiết kế xây dựng hợp lý và xây

dựng kế hoạch tập trung đầu tƣ hiệu quả

pdf 8 trang yennguyen 4440
Bạn đang xem tài liệu "Phân vùng định lượng mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật phục vụ xây dựng hạ tầng đô thị Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phân vùng định lượng mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật phục vụ xây dựng hạ tầng đô thị Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc

Phân vùng định lượng mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật phục vụ xây dựng hạ tầng đô thị Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 38 
PHÂN VÙNG Đ NH ƯỢNG M C ĐỘ PH C T P 
CỦ ĐIỀU KIỆN Đ A CHẤT CÔNG TRÌNH - Đ A KỸ THUẬT 
PHỤC VỤ XÂY DỰNG H TẦNG ĐÔ TH ĐHQGHN T I HÒ C 
 TRẦN MẠNH LIỂU; NGUYỄN QUANG HUY; 
 TRƢƠNG VĂN THỊNH, BÙI BẢO TRUNG; 
NGUYỄN TRỌNG THỨC; NGUYỄN VĂN THƢƠNG* 
 THÁI HỒNG ANH
**
Zoning quantitative complexity of geoengineering - geotechnical 
conditions for construction of urban infrastructure VNU in Hoa Lac 
Abstract: The paper presents quantitative assessment of the complexity 
of the geoengineering - geotechnics conditions by integrated indicator 
method and applies the method for the construction project of Vietnam 
National University, Hanoi (VNU) in Hoa Lac. The calculation results 
showed that urban areas in Hoa Lac VNU can be divided into 4 regions 
with different levels of complexity and 2 factors the most important of 
geoengineering - geotechnics conditions influencing on the urban 
infrastructure construction in the research area are the slope and the split 
of relief. 
1. GIỚI THIỆU * 
Điều kiện địa chất công trình - địa kỹ thuật 
(ĐCCT – ĐKT) đƣợc hiểu là tổ hợp các yếu tố 
về cấu trúc và tính chất của môi trƣờng địa chất 
trong vùng ảnh hƣởng của hệ thống tƣơng tác 
giữa môi trƣờng địa chất và hạ tầng đô thị quyết 
định đến sự bền vững của hệ thống đó. Đánh giá 
điều kiện ĐCCT – ĐKT phục vụ cho các công 
tác xây dựng hiện mang nhiều tính chủ quan. 
Với cách tiếp cận hệ thống, đánh giá phân vùng 
mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT – ĐKT 
theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện 
ĐCCT – ĐKT là cơ sở định lƣợng cho các công 
tác tiếp theo từ thiết lập mạng khảo sát tối ƣu, 
đến quy hoạch, thiết kế xây dựng hợp lý và xây 
dựng kế hoạch tập trung đầu tƣ hiệu quả. 
* Đại học Qu c gia Hà Nội 
 DĐ: 0913008946 
 Email: lieutm@vnu.edu.vn 
** Viện KHCN Việt Nam 
2. CƠ SỞ CỦA PHƢƠNG PHÁP 
Phân vùng định lƣợng điều kiện ĐCCT – ĐKT 
cho xây dựng là phƣơng pháp phân chia lãnh tổ 
theo mức độ thuận lợi khác nhau phục vụ cho mục 
địch xây dựng nào đó trên cơ sở hàm mục tiêu và 
t trọng các yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT tƣơng 
ứng. Trình tự các bƣớc phân vùng định lƣợng điều 
kiện ĐCCT – ĐKT nhƣ sau: 
- Luận chứng hàm mục tiêu và các yếu tố 
điều kiện ĐCCT – ĐKT 
- Định lƣợng hóa các yếu tố điều kiện 
ĐCCT – ĐKT 
- Xây dựng mô hình trƣờng biến đổi các 
tham số điều kiện ĐCCT – ĐKT: Xây dựng 
mạng lƣới tính toán cơ sở; Tính toán các tham 
số định lƣợng điều kiện ĐCCT tại các ô mạng; 
Xây dựng mô hình trƣờng biến đổi các tham số 
điều kiện ĐCCT – ĐKT. 
- Xác định t trọng các tham số điều kiện 
ĐCCT – ĐKT: Tính các hệ số tƣơng quan cặp 
đôi giữa các tham số điều kiện ĐCCT – ĐKT; 
Xác định hệ số chuẩn 1, 2. n
 ; Xác định hệ 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 39 
số tƣơng quan nhiều chiều R2= r1y1 + r2y2 +... 
rnyn; Tính toán t trọng của các tham số điều 
kiện ĐCCT – ĐKT. 
- Chuẩn hóa lại các tham số điều kiện ĐCCT 
– ĐKT 
- Tính toán chỉ tiêu tích hợp điều kiện 
ĐCCT: I = gi 
- Xây dựng mô hình trƣờng biến đổi chỉ tiêu 
tích hợp 
- Phân vùng định lƣợng mức độ phức tạp của 
điều kiện ĐCCT – ĐKT 
Trƣớc hết, từ mục tiêu xây dựng cụ thể tiến 
hành xác định hàm mục tiêu tƣơng ứng. Hàm 
mục tiêu này là cơ sở để lựa chọn các yếu tố 
điều kiện ĐCCT – ĐKT còn lại của hệ thống. 
Với các mục tiêu đánh giá khác nhau thì hàm 
mục tiêu tƣơng ứng khác nhau. Ví dụ đối với 
việc qui hoạch đầu tƣ xây dựng thì hàm mục 
tiêu có thể lựa chọn là hệ số gia tăng giá thành 
xây dựng, đối với mục đích nghiên cứu đánh giá 
ổn định của công trình lớn nhƣ (đê, hồ chứa...) 
thì hàm mục tiêu có thể lựa chọn là các thông số 
đặc trƣng cho cƣờng độ phát triển các quá trình 
địa chất công trình đi kèm, đối với xây dựng các 
công trình ngầm hàm mục tiêu tƣơng ứng là hệ 
số tăng áp lực ngang của đất... Với những hàm 
mục tiêu nhƣ vậy thì các yếu tố điều kiện ĐCCT 
– ĐKT ảnh hƣởng đến hàm mục tiêu tƣơng ứng 
sẽ đƣợc xác định. Hàm mục tiêu đƣợc coi nhƣ 
hàm số của các yêu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT 
. 
Sau khi đã xây dựng đƣợc hàm mục tiêu và 
các yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT tƣơng ứng 
cho phân vùng, tiến hành tính toán lƣợng hóa 
các yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT . Thông 
thƣờng các yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT ảnh 
hƣởng đến xây dựng đƣợc tính đến là: địa hình 
– địa mạo, cấu trúc địa chất, các chỉ tiêu cơ lý 
của đất nền, các quá trình và hiện tƣợng địa chất 
động lực công trình, điều kiện địa chất thủy văn. 
Về cơ bản thì phƣơng pháp lƣợng hóa các yếu 
tố ĐCCT – ĐKT có thể thực hiện bằng các thí 
nghiệm trực tiếp, hay bằng các tính toán thống 
kê. Việc lựa chọn tham số nào định lƣợng cho 
yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT phải đảm bảo 
mô tả đầy đủ trạng thái của yếu tố đó trong môi 
trƣờng địa chất. 
Giai đoạn tiếp theo của việc đánh giá hệ 
thống điều kiện ĐCCT – ĐKT là xây dựng mô 
hình trƣờng biến đổi các tham số điều kiện 
ĐCCT – ĐKT đã đƣợc định lƣợng. Việc xây 
dựng mô hình trƣờng biến đổi các tham số điều 
kiện cho mỗi khu vực nhất định đƣợc tiến hành 
bằng các tính toán trên mỗi ô của mạng ô cơ sở, 
sau đó tiến hành vẽ các đƣờng đẳng trị của tham 
số điều kiện đó. Mật độ của mạng lƣới cơ sở 
đƣợc thiết kế trên cơ sở biến thiên mạnh nhất 
của một tham số hay một số tham số điều kiện 
ĐCCT – ĐKT. 
Sau khí có mô hình trƣờng biến đổi tham số 
điều kiện ĐCCT – ĐKT, thì tiến hành tính toán 
chỉ tiêu tích hợp điều kiện ĐCCT – ĐKT theo 
công thức sau: 
Trong đó: gi là t trọng của yếu tố điều kiện 
ĐCCT thứ i; là tham số định lƣợng của yếu 
tố điều kiện ĐCCT – ĐKT thứ i đã đƣợc chuẩn 
hóa lại. 
Việc chuẩn hóa lại các tham số điều kiện 
ĐCCT – ĐKT đƣợc hiểu là đƣa các tham số về 
cùng thứ nguyên, về vấn đề này có thể tiến hành 
bằng cách chia cho giá trị lớn nhất của tham số 
đó trên toàn bộ khu vƣc nghiên cứu. Sau khi 
chuẩn hóa lại, các tham số điều kiện có khoảng 
giá trị thay đổi từ 0 đến 1. 
Việc xác định t trọng của các tham số điều 
kiện đƣợc tính toán nhƣ sau: 
1. Tính toán hệ số tƣơng quan cặp đôi giữa 
tất cả các tham số đƣợc xét (ri) và xây dựng ma 
trận của chúng. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 40 
2. Tính các hệ số tiêu chuẩn hóa (β1, β2, .... βp), 
Trong đó: (β1, β2,.... βp) là nghiệm của hệ 
phƣơng trình sau: 
Với rij là hệ số tƣơng quan giữa yếu tố điều 
kiện ĐCCT – ĐKT thứ i và j, rij là hệ số tƣơng 
quan giữa yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT thứ i 
và hàm mục tiêu Kya. 
3. Tính toán hệ số tƣơng quan nhiều chiều R. 
Hệ số tƣơng quan nhiều chiều cho phép xem 
xét các tham số điều kiện ĐCCT – ĐKT tham 
gia phân vùng có hợp lý hay không. Thực tế hệ 
số tƣơng quan nhiều chiều R > 0,75 thì các tham 
số lựa chọn là chấp nhận đƣợc, nếu hệ số tƣơng 
quan nhiều chiều nhỏ thì chắc chắn trong việc 
xác định các tham số điều kiện còn thiếu một số 
các tham số quan trọng nào đó. 
4. Tính toán t trọng của các tham số điều 
kiện ĐCCT – ĐKT theo công thức sau: 
Tổng t trọng của các yếu tố điều kiện ĐCCT 
Nhƣ vậy sau khi xác định đƣợc t trọng của 
các tham số điều kiện ĐCCT, tại các ô của 
mạng lƣới tính toán ta tiến hành xác định chỉ 
tiêu tích hợp I∑ theo công thức (1) sau đó xây 
dựng mô hình trƣờng biến đổi của nó. Khi có 
mô hình trƣờng biến đổi của chỉ tiêu thích hợp 
và hàm mục tiêu tƣơng ứng tiến hành phân chia 
mức độ thuận lợi cho xây dựng dựa trên cơ sở 
hàm mục tiêu và chỉ tiêu thích hợp. 
3. PH N VÙNG ĐỊNH LƢỢNG ĐIỀU 
KIỆN ĐCCT - ĐKT KHU VỰC Đ THỊ 
ĐHQGHN TẠI HÒA LẠC 
3.1. Luận chứng hàm mục tiêu và các yếu 
tố điều kiện ĐCCT - ĐKT 
Mục tiêu của nghiên cứu là phân vùng, đánh 
giá mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT – 
ĐKT để phục vụ cho xây dựng hệ thống hạ tầng 
đô thị. Đối với việc qui hoạch, đầu tƣ xây dựng 
hệ thống hạ tầng đô thị, thì hàm mục tiêu đƣợc 
chọn là giá thành chuẩn bị mặt bằng cho xây 
dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật (san, lấp, đầm 
nện..). Các yếu tố địa chất công trình nhƣ địa 
hình, địa mạo (chiều cao, góc dốc, độ phân 
cắt), đặc điểm địa chất thủy văn, các hiện 
tƣợng địa chất động lực là các yếu tố ảnh hƣởng 
đến giá thành san lấp mặt bằng, mỗi yếu tố thay 
đổi (theo hƣớng thuận lợi, hay không thuận lợi) 
đều ảnh hƣởng đến giá thành đầu tƣ xây dựng. 
Để tính toán đƣợc giá thành san lấp trong 
một khoảng diện tích là 100x100m: 
Chiều cao san lấp: hsl = hsl – h 
trong đó: hsl là cao độ san lấp đƣợc tính toán 
theo thiết kế 
h là cao độ hiện trạng trung bình trong 1 ô có 
diện tích 100x100m 
Khối lƣợng san lấp: Vsl = hsl . 10000 (m
3
) 
Giá tiền đào: Sđ = Vsl . 880000 (đồng) 
Giá tiền lấp: Sl = Vsl . 1378000 (đồng) 
(giá tiền được tính toán theo đơn giá xây 
dựng Hà Nội 2011) 
Với mỗi yếu tố địa chất công trình, cần tìm ra 
một hoặc một số chỉ tiêu đặc trƣng, bảo đảm 
phản ánh đầy đủ về điều kiện cho xây dựng. 
Địa hình, địa mạo: điều kiện địa hình, địa 
mạo mang tính trực quan nhất trong xây dựng, 
ảnh hƣởng lớn đến công tác san lấp, tạo mặt 
bằng cho công trình xây dựng. Để đánh giá ảnh 
hƣởng của điều kiện địa hình đến công tác san 
lấp mặt bằng, có thể sử dụng các chỉ tiêu là góc 
dốc , chiều cao lớn nhất Hmax, và độ chênh cao 
về địa hình H. Địa hình cao, có góc dốc lớn, và 
độ chênh cao địa hình trong 1 khoảng diên tích 
lớn, thì công tác thi công, san lấp mặt bằng, 
khối lƣợng công tác lớn, vận chuyển khó 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 41 
khăngiá thành san lấp sẽ tăng và ngƣợc lại. 
Đặc điểm địa chất thủy văn: đây là một trong 
những điều kiện quan trọng mà các công trình 
xây dựng cần phải quan tâm đến, đặc biệt là các 
công trình ngầm. Tuy nhiên, với công việc xây 
dựng hệ thống hạ tầng đô thị, và qua khảo sát đã 
cho thấy, với độ sâu trung bình là 6m, chƣa gặp 
nƣớc ngầm, vì vậy mà yếu tố về địa chất thủy 
văn, không đƣợc đánh giá là yếu tố ảnh hƣởng 
đến xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật. 
Hiện tượng địa chất công trình: theo các 
khảo sát có trƣớc, trong khu vực nghiên cứu 
không xảy ra các quá trình địa động lực nhƣ 
động đất, trƣợt lở, karst 
Tính chất cơ lý của đất đá: đây là yếu tố quan 
trọng đối với các công trình xây dựng. Tuy 
nhiên, đối với từng công trình, thì các yếu tố ảnh 
hƣởng lại khác nhau. Đất đá tại khu vực nghiên 
cứu chủ yếu là sét, sét pha, với các trạng thái 
khác nhau. Tại những trạng thái khác nhau, thì 
công tác thi công trên các trạng thái đất cũng ảnh 
hƣớng đến giá thành thi công, nên yếu tố tính 
chất cơ lý của đất đá đƣợc chọn là trạng thái Ip. 
Vậy hàm mục tiêu đƣợc chọn là giá thành 
chuẩn bị mặt bằng và các yếu tố địa chất công 
trình ảnh hƣởng đến hàm mục tiêu là: Hmax, H, 
 và Ip. 
Giữa hàm mục tiêu và các yếu tố điều kiện 
ĐCCT - ĐKT đƣợc liên hệ với nhau nhƣ sau: 
F = f(Hmax, H, , Ip) 
3.2. Lƣợng hóa các yếu tố điều kiện 
ĐCCT - ĐKT 
Sau khi đã xác định đƣợc hàm mục tiêu và 
các yếu tố phát triển tai biến, nội dung tiếp theo 
của phƣơng pháp là lƣợng hóa các yếu tố đã xác 
định đó. 
Không phải toàn bộ các thông tin về môi 
trƣờng địa chất đều đƣợc biểu diễn dƣới dạng 
số. Các thông tin đó cần đƣợc lƣợng hóa và biểu 
diễn dƣới dạng số để có thể áp dụng mô hình 
toán xác suất – thống kê tiếp theo. Các yếu tố 
đƣợc chọn là Hmax, H, và đều đƣợc biểu diễn 
dƣới dạng số. Yếu tố trạng thái đất đá đƣợc chia 
thành: cứng, nửa cứng, dẻo cứng, dẻo mềm, dẻo 
nhão, nhão. Trong đề tài đƣợc lƣợng hóa nhƣ 
sau: tại các lỗ khoan, cho thông tin về trạng thái 
của đất, ứng với mỗi trạng thái, dựa vào bảng 
phân loại để xác định số cho trạng thái đất tại 
đó. Với mỗi một lỗ khoan, các lớp đất khác 
nhau lại có những trạng thái khác nhau, vậy nên, 
trạng thái đất Ip tại đó là trung bình Ip của các 
lớp đất. 
Ip = (Ip1.h1 + Ip2.h2 + + Ipn.hn)/n 
3.3. Xây dựng mô hình trƣờng biến đổi các 
tham số điều kiện ĐCCT- ĐKT 
Sử dụng phần mềm ArcGis, chia khu vực 
nghiên cứu thành lƣới tính toán cơ sở với các ô 
mạng có kích thƣớc 100x100m, khu vực nghiên 
cứu đƣợc chia thành 1440 ô. Các ô đƣợc đánh 
số thứ tự từ dƣới lên trên, từ trái qua phải. 
Tại mỗi ô vuông, tiến hành tính toán thông số 
của các yếu tố. 
Tiến hành vẽ các đƣờng đẳng trị của các yếu 
tố đó. Nhƣ vậy, mô hình trƣờng biến đổi các 
yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT sẽ là bản đồ các 
đƣờng đẳng trị của các tham số tƣơng ứng. 
Hình 01: Sử dụng phần mềm ArcGis để chia khu 
vực thành các ô 100x100m, tính toán thông s 
của các yếu t tại từng ô mạng
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 42 
(a) 
(b) 
Hình 02: Mô hình trường biến đổi của yếu t độ cao l n nhất Hmax (a) và góc d c (b) 
(a) 
(b) 
Hình 03: Mô hình trường biến đổi yếu t độ chênh cao địa hình H (a) và trạng thái đất Ip (b). 
3.4. Xác định tỷ trọng các tham số điều 
kiện ĐCCT - ĐKT 
Việc xác định hệ số tƣơng quan cặp đôi, hệ số 
tƣơng quan nhiều chiều và t trọng của các yếu tố 
dựa trên kết quả xác định hàm mục tiêu và các yếu 
tố điều kiện ĐCCT – ĐKT tại 30 ô ―chìa khóa‖. 
Bảng 01: Các yếu tố điều kiện ĐCCT – ĐKT tại 30 ô “chìa khóa” 
STT Giá tiền (đv 1000đ) Hmax H Ip 
165 500128,564 25,54036 1,4503 1,00419 0,823 
196 644667,760 43,2897 11,19596 5,91581 0,14334 
273 369168,956 24,31523 1,17001 0,77668 0,21519 
278 136231,836 21,90511 0,89979 0,78576 0,24795 
378 514941,68 37,18533 9,73105 5,14187 0,22278 
419 63579,542 26,92633 2,61546 2,04359 0,25802 
457 525756,608 25,66815 5,00467 2,77244 0,31812 
463 535536,274 19,73231 2,73842 1,30338 0,2719 
639 386121,112 18,13323 1,83255 1,21259 0,23142 
655 171974,400 27,77654 1,20813 0,69195 0,40028 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 43 
STT Giá tiền (đv 1000đ) Hmax H Ip 
716 91569,478 21,54284 14,34317 6,2463 0,18476 
725 254133,516 28,96373 1,93029 1,01777 0,3089 
749 373028,734 16,20761 1,08718 0,76174 0,17911 
759 506505,948 29,80798 1,8253 1,03755 0,20656 
800 167750,830 26,83176 1,4713 0,75443 0,2792 
811 67914,730 22,27073 1,53857 1,00957 0,2927 
849 91475,774 21,93024 1,84082 0,94007 0,26189 
881 327556,112 20,65727 3,31723 1,73634 0,42287 
889 4802,330 20,6917 2,49451 1,17446 0,25181 
952 227127,472 21,10971 1,67503 1,20685 0,39402 
956 137053,124 20,51047 2,42274 1,58281 0,29919 
969 370945,198 16,74235 4,0434 2,62306 0,20113 
983 721757,816 26,82808 2,9081 1,86163 0,27297 
999 352732,172 16,68001 1,44243 1,06024 0,21892 
1021 556508,056 23,3815 2,0798 1,38898 0,37452 
1036 833865,006 15,97358 2,53842 1,64948 0,20353 
1039 211299,764 15,21904 2,85764 1,79916 0,27826 
1107 282292,946 17,82755 1,2776 0,90536 0,23046 
1134 834554,006 24,73372 6,82168 2,89571 0,37817 
1161 46998,160 41,0512 16,60273 8,57053 0,2155 
1218 356637,424 15,79263 1,06267 0,47522 0,2247 
1221 696752,628 14,3441 1,84251 0,96082 0,23918 
1306 29084,000 24,40212 4,67056 2,35932 0,25787 
Tính toán hệ số tƣơng quan cặp đôi giữa tất 
cả các yếu tố đƣợc xem xét và hàm mục tiêu. 
Hệ số tƣơng quan r giữa 2 biến xi và yi đƣợc 
tính theo công thức: 
2 22 2
i i i i
i i i i
n x y x y
r
n x x n y y
  
   
Kết quả tính toán hệ số tƣơng quan của các 
tham số điều kiện ĐCCT – ĐKT độ cao lớn nhất 
Hmax, độ chênh cao H, góc dốc , và trạng thái 
Ip nhƣ sau: 
Bảng 02: Ma trận hệ số tƣơng quan cặp đôi giữa các yếu tố điều kiện 
Ma trận hệ số tƣơng quan cặp đôi 
 Hmax H Ip 
Hmax 1 0,613553671 0,647213272 -0,089580858 
 H 0,613553671 1 0,98810291 -0,25170542 
 0,647213272 0,98810291 1 -0,273028004 
Ip -0,089580858 -0,25170542 -0,273028004 1 
Vecto kết quả là hệ số tƣơng quan giữa các yếu tố trên với hàm mục tiêu. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 44 
Bảng 03: Hệ số tƣơng quan giữa các yếu tố 
điều kiện với hàm mục tiêu 
Tham số Hàm mục tiêu 
Hmax -0,009076907 
 H -0,163508074 
 -0,178776072 
Ip -0,710195349 
Tính các hệ số tiêu chuẩn 1, 2, 3, 4. 
Trong đó 1, 2, 3, 4 là nghiệm của phƣơng 
trình (2) sau khi thay các hệ số tƣơng ứng: 
Kết quả tính toán: β1 = 0,391215578 
 β2 = 1,664666884 
 β3 = -2,319692567 
 β4 = -0,889485276 
Tính toán hệ số tƣơng quan nhiều chiều R2 = 0,77 
Hệ số tƣơng quan nhiều chiều cho phép xem 
xét các tham số điều kiện ĐCCT – ĐKT tham 
gia phân vùng có hợp lý hay không. Thực tế hệ 
số tƣơng quan nhiều chiều R > 0,75 thì các tham 
số lựa chọn là đủ, với R2 = 0,77, cho thấy các 
yếu tố lựa chọn là phù hợp. 
T trọng của các tham số đƣợc tính toán theo 
công thức (4), kết quả nhƣ sau: 
Bảng 4: Tỷ trọng của các yếu tố điều kiện 
ĐCCT - ĐKT 
Hmax H Ip 
0,01 0,35 0,54 0,1 
Từ kết quả trên, có thể thấy, mức độ ảnh hƣởng 
của yếu tố góc dốc và độ chênh cao H chiếm t 
trọng lớn nhất. Hai yếu tố này ảnh hƣởng chủ yếu 
đến hàm mục tiêu – là giá tiền san lấp nền. 
3.5. Chuẩn hóa lại các yếu tố điều kiện 
ĐCCT – ĐKT 
Việc chuẩn hóa lại các yếu tố điều kiện 
ĐCCT- ĐKT đƣợc hiểu là đƣa các tham số đó 
về cùng thứ nguyên, vấn đề này tiến hành cho 
tất cả các thông số bằng cách đối với mỗi thông 
số, chia giá trị tính toán đƣợc trên mỗi ô mạng 
cho giá trị lớn nhất của yếu tố đó trên toàn bộ 
khu vực nghiên cứu (1440 ô), sau khi chuẩn hóa 
lại thì các yếu tố điều kiện ĐCCT có khoảng giá 
trị thay đổi từ 0 đến 1. 
3.6. Tính toán chỉ tiêu tích hợp các yếu tố 
điều kiện ĐCCT – ĐKT 
Chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện ĐCCT-
ĐKT đƣợc tính theo công thức (1). 
I = 0,54* + 0,35* H + 0,1*Ip + 0,01*Hmax 
Trong đó: Hmax , H , , Ip là tham số định 
lƣợng của yếu tố điều kiện ĐCCT của ô thứ i đã 
đƣợc chuẩn hóa lại. 
Kết quả tính toán cho 1440 ô đƣợc thể hiện trên 
sơ đồ phân vùng mức độ phức tạp của điều kiện 
ĐCCT – ĐKT khu đô thị đại học Quốc gia Hà Nội 
tại Hòa Lạc theo chỉ tiêu tích hợp I (Hinh 5) 
3.7. Xây dựng mô hình trường biến đổi chỉ 
tiêu tích hợp và phân vùng định lượng điều 
kiện ĐCCT – ĐKT 
Chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện ĐCCT 
– ĐKT đƣợc tính toán cho tất cả các ô mạng, 
sau đó xây dựng mô hình trƣờng biến đổi của nó 
dƣới dạng các đƣờng đẳng chỉ tiêu tích hợp I. 
Đó là cơ sở để tiến hành phân vùng lãnh thổ 
đánh giá mức độ thuận lợi, phức tạp phục vụ 
xây dựng hệ thống hạ tầng đô thị. 
Khi có mô hình trƣờng biến đổi của chỉ tiêu 
tích hợp các yếu tố điều kiện ĐCCT - ĐKT và 
hàm mục tiêu tƣơng ứng, đồng thời đánh giá mối 
quan hệ trên cơ sở đƣờng cong tích lũy giữa hàm 
giá trị mục tiêu và chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều 
kiện, sẽ cho ra kết quả phân vùng định lƣợng điều 
kiện ĐCCT – ĐKT có cơ sở chặt chẽ. 
Hình 04: Đường cong tích lũy 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1-2016 45 
Tính toán các chỉ tiêu tích hợp các yếu tố 
điều kiện ĐCCT – ĐKT cho từng ô mạng sau đó 
theo các giá trị này xây dựng mô hình trƣờng 
biến đổi chỉ tiêu tích hợp. Kết hợp với phân tích 
mối quan hệ trên cơ sở đƣờng cong tích lũy giữa 
hàm giá trị mục tiêu và chỉ tiêu tích hợp các yếu 
tố điều kiện, sẽ cho ra kết quả phân vùng định 
lƣợng điều kiện ĐCCT – ĐKT nhƣ sau: 
Bảng 06: Chỉ tiêu phân vùng định lƣợng 
điều kiện ĐCCT – ĐKT phục vụ xây dựng 
hệ thống hạ tầng đô thị Đại học Quốc Gia 
Hà Nội tại Hòa Lạc 
Cấp 
Chỉ tiêu 
tích hợp I 
Giá tiền san lấp 
(đv 1000đ) 
Không phức tạp < 0,1 < 300.000 
Ít phức tạp 0,1 – 0,15 300.000 – 
3.000.000 
Tƣơng đối phức tạp 0,1 5 – 
0,25 
3.000.000 – 
8.000.000 
Phức tạp > 0,25 > 8.000.000 
Hình 5: Sơ đồ phân vùng mức độ phức tạp của 
điều kiện ĐCCT - ĐKT khu đô thị Đại học Qu c 
Gia Hà Nội tại Hòa ạc theo chỉ tiêu tích hợp I 
4. KẾT LUẬN 
Các kết quả tính toán cho thấy, các yếu tố điều 
kiện ĐCCT - ĐKT ảnh hƣởng lớn nhất đến công 
tác xây dựng hạ tầng đô thị ĐHQGHN tại Hòa 
Lạc là góc dốc và độ phân cắt địa hình. Khu vực 
đô thị ĐHQGHN tại Hòa Lạc có thể chia thành 4 
vùng theo mức độ phức tạp của điều kiện ĐCCT - 
ĐKT ảnh hƣởng đến công tác xây dựng hạ tầng. 
Phân vùng định lƣợng điều kiện ĐCCT - ĐKT 
theo chỉ tiêu tích hợp I là cơ sở tốt phục vụ dự án 
ở các bƣớc tiếp theo, từ quy hoạch hợp lý, đến 
thiết kế mạng lƣới khảo sát tối ƣu, lập dự án đầu 
tƣ và phƣơng án thi công phù hợp. 
Lời cảm ơn: Bài báo sử dụng kết quả và hỗ 
trợ của Đề tài KHCN cấp Đại học Qu c gia Hà 
Nội (Mã s : QG TĐ 11 07): “Nghiên cứu xác 
lập cơ sở khoa học cho xây dựng Đô thị đại học 
phát triển bền vững, đề xuất áp dụng cho dự án 
xây dựng ĐHQGHN tại Hòa ạc” 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Trần Mạnh Liểu, nnk . Phân vùng định 
lƣợng điều kiện địa chất công trình phục vụ xây 
dựng. Tạp chí Địa chất công trình và môi trƣờng 
số 2/2005 
2. Trần Mạnh Liểu. Đặc điểm thông tin địa 
chất và khả năng sử dụng các mô hình xác suất 
trong nghiên cứu tai biến địa chất. Tạp chí Khoa 
học Công nghệ Xây dƣng, số 2/2007. 
3. Trần Mạnh Liểu . Cơ sở tiếp cận hệ thống 
và đánh giá dự báo tổng hợp tai biến địa chất. 
Tạp chí Địa kỹ thuật, số 2/2007. 
4. Trần Mạnh Liểu. Một vài phƣơng pháp 
đánh giá định tính và định lƣợng vai trò của các 
yếu tố hình thành và phát triển tai biến địa chất. 
K yếu hội thảo khao học, Trƣờng ĐH Mỏ - Địa 
chất, 2008 
5. Trần Mạnh Liểu, Nguyễn Quang Huy, 
Hoàng Đình Thiện, Bùi Bảo Trung. Dự báo 
nguy cơ và cƣờng độ phát triển trƣợt lở khu vực 
thị xã Bắc Kạn. K yếu hội thảo k niệm 50 
năm thành lập Viện KHCN Xây dựng, 2010 
6. Бондарих Г. К. О количественной 
оценке инженерно-геологических условий. 
Советская геология, 4/1982 
7. Пендин В. В. Комплексный 
количественный анализ информации в 
инженерной геологи. Автореф дисс доктора 
г-м н 1992 
 Người phản biện: PGS.TS. BÙI ĐỨC HẢI 

File đính kèm:

  • pdfphan_vung_dinh_luong_muc_do_phuc_tap_cua_dieu_kien_dia_chat.pdf