BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
LIÊN ĐOÀN BẢN ĐỒ ĐỊA CHẤT MIỀN NAM
*** BÁO CÁO ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC R-RD CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP TỔ HỢP
PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ HỢP LÝ
TRONG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC KHÔNG GIAN NGẦM.
ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM TẠI VÀI VỊ TRÍ ĐIỂN HÌNH
TRONG PHẠM VI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 6833
05/5/2008


Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì

TS. Nguyễn Ngọc Thu

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 5-2007 2
MỞ ĐẦU 4
Chương 1 . TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ 7
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT-ĐỊA VẬT LÝ VÙNG TP. HỒ CHÍ MINH
14
2.1 Đặc điểm tự nhiên 14
2.1.1 Vị trí 14
2.1.2 Điều kiện tự nhiên 14
2.2 Đặc điểm địa chất-địa vật lý vùng TP. Hồ Chí Minh 16
2.2.1 Đặc điểm cấu trúc 16
2.2.3 Các tham số Địa vật lý: 24

4.3.4 Các mô hình 118
4.3.5 Tổ chức thi công. 121
4.3.6 Phân tích 122
4.4 Áp dụng thử nghiệm phương pháp địa chấn trong các vùng đặc trưng của Thành
phố: 128
4.4.1 Vị trí và khối lượng thực hiện 128
4.4.2 Quy trình thu thập tài liệu
129
4.4.3 Phương pháp xử lý và phân tích tài liệu 132
4.5 Phương pháp thăm dò điện 138
4.5.1 Phương pháp ảnh điện 138
4.5.2 Kết quả thử nghiệm phương pháp ảnh điện. 140 3
4.5.3 Kết luận và đề nghị 141
4.6 Phương pháp điện từ 145
4.6.1 Tổng quan phương pháp Radar xuên đất (GPR) 145
4.6.2 Hướng dẫn thực hành 159
4.7 Các phương pháp địa chấn lỗ khoan (downhole seismic) 165
4.7.1 Các nguồn downhole. 165
4.7.2 Các chặng máy thu downhole 165
4.7.3 Các khảo sát vận tốc 165
4.7.4 Phương pháp đo sóng tới thẳng đứng (VSP) 168
4.8 Phương pháp đo sóng ngang thành giếng khoan (Crosshole Seismic) 170
4.8.1 Giới thiệu. 170
4.8.2 Lý thuyết và thiết bị 171
4.8.3 Phân tích 175
4.8.4 Mô hình và xử lý dữ liệ
u. 179

ỢP PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC KHÔNG GIAN NGẦM TP HỒ CHÍ MINH
213
5.3 Tổ hợp các phương pháp địa vật lý hợp lý trong nghiên cứu cấu trúc không gian
ngầm 219
KẾT LUẬN………………………………………………………………… 221
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………… ………. 223 4

MỞ ĐẦU
Ra đời từ thế kỷ thứ XVII, trải qua hơn 300 năm hình thành và phát triển, đã
từng được mệnh danh là “Hòn ngọc Viễn đông”, với vai trò đầu tàu trong đa giác
chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, thành phố Hồ Chí Minh đã trở thành trung tâm
kinh tế, văn hóa - du lịch, giáo dục - khoa học kỹ thuật - y tế lớn của cả nước. Tốc
độ phát triển mạnh mẽ về mọi mặt như
hiện nay hứa hẹn trong tương lai không xa,
nơi đây sẽ một trong những thành phố hiện đại tầm cỡ nhất ở khu vực Đông Nam
Á. Cùng với sự gia tăng nhanh chóng về nhiều mặt kinh tế - xã hội – văn hóa , cơ sở
hạ tầng hiện có trở nên không còn phù hợp nữa. Việc chỉnh trang, nâng cấp, cải tạo
và xây dựng mới cơ sở hạ tầng đáp ứng tình hình phát tri
ển trong giai đoạn hiện nay
là việc làm hết sức cấp bách và cần thiết. Trong khi diện tích đất bề mặt, và ngay cả
không gian nổi không còn có chỗ cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng thì không gian
ngầm là một cứu cánh. Đây là đối tượng cần được nghiên cứu, điều tra, quy hoạch
để khai thác hợp lý phục vụ cho việc phát triển Thành phố trước mắt và lâu dài.
Trong những năm gần đ
ây, Thành phố đã và đang triển khai một số dự án xây
dựng các công trình ngầm phục vụ cho dân sinh, trong đó có: đường hầm Thủ

lựa chọn là: khu vực Quận 1- Quận 4, khu vực Quận 2 và khu vực Quận Tân Bình.
Các phương pháp địa vật lý đã được áp dụng thử nghiệm là: địa chấn khúc xạ,
ảnh điện, phương pháp nhiệt, phương pháp điện trở, phương pháp Downhole
Seismic, phương pháp radar xuyên đất, và địa vật lý lỗ khoan. Kết quả áp dụng thử

nghiệm đã khẳng định thêm một lần nữa các nhận định và đánh giá đưa ra trên cơ sở
lý thuyết bài toán thuận của các phương pháp địa vật lý được xác lập theo đặc điểm
thực tế của môi trường. Từ đó lựa chọn một tổ hợp phương pháp địa vật lý vừa hợp
lý vừa hiệu quả trong việc nghiên cứu không gian ngầm, đưa ra các đề xu
ất cho quy
trình công nghệ địa vật lý trong nghiên cứu cấu trúc không gian ngầm theo các đặc
điểm địa chất - địa vật lý khác nhau.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Nội dung của đề tài đã cung cấp một cách khái quát về tính năng, hiệu quả và
khả năng ứng dụng các phương pháp địa vật lý tầm nông ứng dụng trong việc giải
quyết các nhiệm vụ địa kỹ thuật và môi trường vào điều kiện và đặc điểm của
Thành phố Hồ Chí Minh. Trên cơ sở đó đề tài đã đề xuất một tổ hợp các phươ
ng
pháp địa vật lý hợp lý cùng với quy trình thực hiện cho từng dạng phương pháp
nhằm nâng cao hiệu quả của công tác.
Nội dung đề tài
Nội dung đề tài gồm có các điểm cơ bản như sau:
• Tổng quan về các phương pháp địa vật lý tầm nông.
• Đặc điểm địa chất địa vật lý vùng Thành phố Hồ Chí Minh
• Xây dựng các mô hình đặc trưng và áp dụng các phương pháp thử nghiệm.
• Nhận xét đánh giá hiệu quả và khả năng áp dụng của từng phương pháp.
• Xây dựng quy trình thực hiện các phương pháp địa vật lý.
• Kết luận.
Kết quả nghiên cứu từ đề tài cho thấy hầu hết các phương pháp nghiên cứu địa
vật lý tầm nông đều có thể áp dụng được cho việc nghiên cứu cấu trúc không gian

Chương 1 . TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊA
VẬT LÝ
Trong những thập niên gần đây, xuất phát từ những nhu cầu phát sinh trên
thực tế cùng với sự tiến bộ nhiều mặt trong các ngành khoa học kỹ thuật khác nhau
đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển cũng như nâng cao hiệu quả của các
phương pháp địa vật lý. Ngày nay, các phương pháp địa vật lý tầm nông đã được
ứng dụng ngày một phổ biến trong nhiều lĩnh v
ực nghiên cứu và đời sống, phục vụ
một cách thiết thực cho con người. Có thể kể đến các trường hợp cụ thể như sau:
ứng dụng địa vật lý khảo sát tai biến môi trường, sạt lở, ô nhiễm, phát hiện các khí
cụ bị chôn vùi sau chiến tranh, tìm kiếm thăm dò các loại khoáng sản, nước sinh
hoạt, khảo sát các công trình ngầm, khảo cổ,… Ngoài ra, các phương pháp địa vật
lý tầm nông còn được sử dụ
ng như các công cụ thí nghiệm không xâm lấn để xác
định các tính chất vật lý của các đối tượng và môi trường, phục vụ cho các yêu cầu
về địa kỹ thuật, môi trường, văn hóa và nông nghiệp… Trên cơ sở các tiến bộ trong
kỹ thuật tính toán, xử lý máy tính và cuộc cách mạng trong lĩnh vực chế tạo các
thiết bị, các phương pháp thu thập và xử lý tài liệu địa vật lý mới đã ra đời làm cho
các phương pháp nghiên cứu
địa vật lý tầm nông có những bước tiến bộ đáng kể tạo
nên một vị trí quan trọng trong các ngành khoa học kỹ thuật khác nhau.
Các tham số vật lý đo được một cách trực tiếp từ các khảo sát địa vật lý nông
bao gồm: tính chất đàn hồi, trọng lực, từ trường, độ dẫn điện, độ truyền dẫn và phân
cực của sóng điện từ, và các bức xạ
gamma tự nhiên. Các tham số này được sử dụng
để dẫn xuất ra các tham số khác nhau của môi trường như: độ từ thẩm, độ xốp,
thành phần hóa học, địa tầng, cấu trúc địa chất và các tính chất khác nhau của các
đối tượng nằm trong môi trường gần mặt đất.
Có thể đề cập đến một số lĩnh vực ứng dụng của các phương pháp địa vật lý
tầm nông cụ

pháp địa vật lý sẽ thay đổi khác nhau. Trong hầu hết các trường hợp, bài toán ngược
của các phương pháp địa vật lý là bài toán đa nghiệm. Vì vậy, việc sử dụng một tổ
hợp các phương pháp địa vật lý hợp lý là giải pháp tốt nhất để có thể cung cấp các
thông tin đầy đủ
hơn cho việc giải đoán những vấn đề cần quan tâm tại các vị trí
nghiên cứu, nhất là khi phối hợp với các chuyên ngành có liên quan.
Sau đây tóm tắt một số các phương pháp địa vật lý đã và đang được sử dụng
phổ biến hiện nay trong lĩnh vực địa vật lý tầm nông.
Các phương pháp truyền thống
1. Phương pháp điện trở suất
Phương pháp thăm dò điện tr
ở suất được sử dụng để xác định điện trở suất của
môi trường bằng cách đo đạc sự phân bố điện thế tại các vị trí khác nhau dưới đáp
ứng bởi dòng điện nguồn chạy qua môi trường giữa các điện cực dòng cắm trên mặt
đất. Đối với các thành tạo địa chất bở rời, thông thường giá trị điện tr
ở suất của môi
trường bị chi phối bởi các yếu tố như: Thành phần thạch học, độ xốp, độ lỗ rỗng, độ
ẩm, độ chứa nước, đặc biệt là độ khoáng hóa của nước trong các thành tạo chứa
nước bão hòa. Đối với các thành tạo đá, giá trị điện trở suất phụ thuộc vào thành
phần thạch học, độ xốp, độ lỗ r
ỗng đặc biệt là mức độ chứa nước và hàm lượng hóa
học có trong nước ở các lỗ rỗng. Với những đặc điểm như vậy, các phương pháp
điện trở suất được sử dụng khá hiệu quả trong việc theo dõi sự lan truyền các chất ô
nhiễm dẫn điện, phân chia và xác định ranh giới của các thành tạo địa chất khác
nhau, xác định ranh giới của các tầng chứa n
ước. Các phương pháp này cũng có thể
được sử dụng trong việc xác định các đứt gãy và thung lũng cổ bị chôn vùi.
Trong những thập niên gần đây, sự phát triển các hệ thống thăm dò điện đa
cực đã làm tăng độ linh hoạt và tốc độ thu thập tài liệu thực tế của phương pháp, tạo
điều kiện thuận tiện cho việc áp dụng phương pháp cắt lớp đ

dụng để ghi nhận sự sai biệt điện thế nhỏ,
nguồn dòng điện và các cấu hình còn lại không thay đổi trong quá trình khảo sát.
Điện thế do các quá trình điện hóa khá nhỏ, các tín hiệu đo được dễ bị ảnh hưởng
bởi các nhiễu loạn từ các đường dây dẫn điện, đường ống nước, các hiện tượng bão
từ và các nguồn nhiễu khác trong môi trường. Một vấn đề
khác của phương pháp
điện thế thiên nhiên là việc đo đạc thiếu các quá trình đo lặp. Các dữ liệu có thể
được phân tích bằng cách tạo ra các bản đồ đẳng trị, hoặc định lượng hơn bằng cách
tính toán các tham số khác dựa vào các yếu tố hình học tương tự như các phương
pháp được sử dụng trong thăm dò từ và trọng lực. Công dụng chính của phương
pháp SP là quan sát sự di chuyển của nướ
c ngầm (có nghĩa là quan sát sự di chuyển
của các vật dẫn điện trong từ trường). Phương pháp điện thế thiên nhiên cũng đã
được sử dụng thành công trong một số trường hợp khảo sát địa nhiệt. Ở đó, điện thế
được tạo ra không chỉ bởi sự di chuyển dòng, mà còn do phản ứng điện hóa nhiệt
của nước khoáng. Việc vẽ bản đồ các
đới gradien tập trung của tác động ngấm lọc
hóa học cũng là một trong các ứng dụng của SP.
4. Phương pháp điện từ EM (Electromagnetic)
Phương pháp này ngày càng được sử dụng thông dụng hơn trong lĩnh vực địa
vật lý tầm nông, chúng đo đạc trường điện từ liên quan đến dòng điện biến đổi trong
môi trường cảm ứng bởi trường sơ cấp trên mặt đất. Trong phương pháp EM tích
cực, trường từ sơ cấp được sinh ra bởi dòng điện biến đổi chạy qua một cuộn dây,
trường này lan truyền trong không gian và tạo thành dòng điện chạy qua các vật dẫn
điện trong môi trường theo các định luật cảm ứng vật lý. Do có dòng điện thay đổi
chạy trong các vật dẫn điện nên trường điện từ thứ cấp được sinh ra làm nhiễu loạn
và biến dạ
ng trường sơ cấp và trường cuối cùng tiếp theo được ghi nhận bởi một
cuộn dây thu. Trường cảm ứng khác với trường sơ cấp về pha, cường độ và phương
lan truyền, điều đó cho phép phát hiện các thông tin về vật dẫn trong môi trường.

lượng các khoáng vật magnetic trong đá và các vật liệu không cố kết. Và vì vậy, nó
có thể được sử dụng trong việc phát hiện sự thay đổi thành phần thạch học trong
một số loại đá núi lửa và các cấu trúc địa chất khác. Chúng cũng được sử dụng tại
các vị trí bị ô nhiễm để đo sự nhiễu loạn của trường từ trái đất gây ra bởi các vật thể
kim loạ
i bị chôn vùi như các thùng kim loại, các vật liệu kim loại phá hủy chôn vùi
trong các vụ trượt lở đất, và các đường ống kim loại. Mặc dù phương pháp thăm dò
từ đã phát triển khá lâu đời và tương đối hoàn chỉnh, tuy nhiên, việc cải thiện độ
chính xác và tốc độ thu thập dữ liệu đã cho phép một số cuộc thăm dò gradient đạt
hiệu quả rất cao.
6. Thăm dò vi trọng lực
Phương pháp này thỉnh tho
ảng cũng được sử dụng trong nghiên cứu địa vật lý
tầm nông đặc biệt khi nghiên cứu các đối tượng có sự tương phản mật độ khá rõ rệt
với môi trường chung quanh. Trong các cuộc thăm dò như vậy, các máy đo trọng
lực được sử dụng có độ nhạy dưới 1 miliGal với khoảng cách các điểm đo 1- 10m.
Độ nhạy của các phép đo vi trọng lực tương ứng với m
ột phần tỉ trường trọng lực
tổng của trái đất. Một số đối tượng địa chất như: hang động, nếp uốn, bất đồng nhất
ngang, có thể gây ra các dị thường trọng lực. Các đối tượng nhân tạo như: mương
rãnh, đường hầm, bãi thải, và các vấn đề bắt đầu lún chìm. Phương pháp vi trọng
lực không thể phát hiện trực tiếp sự ô nhiễm, mặ
c dù chúng khá nhạy với sự mất
nước từ các lớp đất đá gần mặt đất. Phương pháp gradien trọng lực ngày càng được
sử dụng phổ biến khi phát triển các máy đo trọng lực nhanh, chính xác và rẻ tiền,
đặc biệt là khi được liên kết sử dụng với hệ thống định vị toàn cầu.
7. Các phương pháp địa chấn 11

địa chấn thường đã bị loại bỏ trong các thăm dò địa chấn phản xạ cũ trong quá trình
xử lý và phân tích tài liệu đặc biệt là các thí nghiệm trường sóng dãi rộng đang trở
thành hiện thực bằng cách sử dụng vector 3 thành phần hơn là một thành ph
ần và phân
tích nhiều loại sóng hơn là chỉ một loại sóng P.
Các kỹ thuật phóng xạ, đo các bức xạ phát ra từ các đồng vị phóng xạ, các
phương pháp có thể được sử dụng trong thăm dò mỏ phóng xạ, hoặc phát hiện các
vùng bị nhiễm phóng xạ. Các phương pháp phổ gamma là có ích trong việc chỉ ra
các đồng vị phóng xạ nằm dưới mặt đất 1-2m, phương pháp này cũng hữu dụng
trong việc nghiên cứu sự
hiện diện của bức xạ tự nhiên, chẳng hạn như hàm lượng
khí Radon tích lũy trong môi trường, cung cấp các thông tin cần thiết cho việc thiết
kế các công trình xây dựng.
9. Các phương pháp mới
Các phương pháp thăm dò cắt lớp cùng phương pháp toán học đã được sử
dụng khá thành công trong ngành y học trong việc phát triển hình ảnh X quang 3
chiều trong cơ thể con người, thường được gọi là CAT scan (Computed Axial
Tomography). Kỹ thuật này phụ thuộc vào việ
c đo đạc một số tính chất vật lý thông 12
qua một số lớn các phép chiếu xuyên qua vật thể trong môi trường. Các phép đo đạc
có thể bao gồm các phương pháp điện, điện từ hoặc tính chất cơ học của vật chất
bên trong thể tích cần quan tâm.
Một trong các phương pháp địa vật lý phát triển gần đây, có nhiều hứa hẹn
trong các ứng dụng vào thực tế là phương pháp Radar xuyên đất (GPR). Trong
nhiều khu vực GPR được coi là phương pháp được lự
a chọn cho việc khảo sát các
lớp có chiều sâu khoảng vài mét bên dưới mặt đất bằng cách chiếu một chùm sóng

bố giống nhau có thể xuất hiện độ t
ừ thẩm khác nhau khi một trong hai loại có hàm
lượng Fe
3+
cao và loại còn lại thì không có. Vì vậy, trong các ứng dụng gần bề mặt,
sự thay đổi hàm lượng Fe
3+
và các mẫu thuận từ khác có thể làm phức tạp hoặc phủ
nhận việc đánh giá độ từ thẩm trên cơ sở dữ liệu NMR. Phụ thuộc vào vị trí đặc biệt
của Fe
3+
(ví dụ trong nước lỗ hổng, đã hấp thụ trong pha rắn, hoặc trong hạt khoáng
sản rắn), T2 phải bị ảnh hưởng nhưng với các quy mô khác nhau.
10. Các phương pháp lỗ khoan
Có rất nhiều phương pháp địa vật lý tầm nông dựa vào việc đo đạc lỗ khoan vì
chúng có độ phân giải cao hơn và giảm thiểu sự suy giảm tín hiệu bởi các ảnh
hưởng của các yếu tố gần mặt
đất, cũng như tính không đồng nhất của các thành tạo
trong môi trường và các loại nhiễu do các nguyên nhân khác. Các thiết bị địa vật lý 13
lỗ khoan dùng trong nghiên cứu địa vật lý tầm nông là các phiên bản đường kính
nhỏ của các thiết bị phát triển theo các yêu cầu và đòi hỏi của ngành công nghiệp
dầu khí.
11. Dự báo tương lai
Có thể nói rằng, các phương pháp địa vật lý tầm nông được ứng dụng ngày
một rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu, ứng dụng và đời sống khác nhau. Điều
đó cho thấy hiệu quả thiết thực của các ph
ương pháp ngày càng được khẳng định

cũng bị chi phối bởi việc thu thập dữ liệu tự động trong quá trình thực hiện việc
khảo sát.
Như đã đề cập trên đây, với những tiến bộ trong áp dụng các phương pháp địa
vật lý tầm nông vào lĩnh vực nghiên cứu môi trường, việc nghiên cứu cấu trúc
không gian ngầm trên cơ sở các đặc điểm tự nhiên và nhân sinh là hết s
ức quan
trọng và cần thiết. Một tổ hợp các phương pháp địa vật lý hợp lý có khả năng hỗ trợ,
định hướng và trực tiếp áp dụng trong khảo sát các đặc điểm địa chất, nâng cao hiệu
quả kinh tế công tác địa kỹ thuật, đồng thời đáp ứng tốt nhất yêu cầu về công nghệ
sẽ được thực hiện và đánh giá trong đề tài này. 14
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT-ĐỊA VẬT LÝ VÙNG TP. HỒ CHÍ
MINH
2.1 Đặc điểm tự nhiên
2.1.1 Vị trí
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong khu vực có tọa độ Địa lý 10
o
10’ đến
10
o
38’ vĩ Bắc và 106
o
22’ đến 106
o
54’ kinh Đông, phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương,
phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh, phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, phía
Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và tỉnh
Tiền Giang, phía Nam giáp biển Đông, với bờ biển kéo dài khoảng 15km. Thành

với bề dày tổng cộng có nơi lên đến hơn 350m.
Nước ngầm ở Thành phố
Hồ Chí Minh khá phong phú và được chia thành 4
tầng chứa nước khác nhau. Trong khu vực nội thành, nước ngầm được khai thác chủ
yếu ở 3 tầng: 0-20m, 60-90m và 170-200m, trong khi đó, ở các khu vực ngoại thành
như ở quận 12, Hóc Môn, Củ Chi, nước ngầm có chất lượng tốt và thường được
khai thác ở tầng thứ 3, từ 60-90m.
Tuy các yếu tố địa chất được hình thành về cơ bản đã ổn định, nhưng các quá
trình xâm thực, bóc mòn, b
ồi lấp, xói lở vẫn thường xuyên xảy ra do diễn biến của 15
các quá trình tự nhiên và nhân sinh. Trong đó, các quá trình nhiễm mặn, nhiễm bẩn
nguồn nước ngầm là các nguy cơ đang báo động trên địa bàn thành phố. Theo các
nhà địa chất, hầu hết các đứt gãy đều hoạt động đến Pleistocen muộn, nhưng ảnh
hưởng của chúng vẫn còn kéo dài đến tận Holocen giữa - muộn, ảnh hưởng của
chúng làm định tuyến hoặc thay đổi dòng chảy của nhiều đoạn sông, kênh rạch
trong Thành phố, thêm vào đ
ó, các hoạt động nhân sinh làm mất cân bằng tự nhiên
cũng đã làm nảy sinh hoặc làm trầm trọng thêm những diễn biến bất lợi về môi
trường.
2.1.2.2 Đặc điểm địa hình
Nằm trong vùng chuyển tiếp của địa chất nhưng địa hình vùng Thành phố Hồ
Chí Minh tương đối bình ổn, có dạng bậc theo xu hướng thấp dần từ Bắc xuống
Nam, từ Đông sang Tây và có thể chia thành các vùng từ
cao đến thấp với các đặc
điểm sau:
Vùng cao, có độ cao trung bình khoảng 10 đến 25m, nằm ở phía Bắc - Đông
Bắc và một phần ở phía Tây -Tây Bắc (thuộc phía Bắc huyện Củ Chi, Đông Bắc

Nhà Bè chảy ra Biển Đông theo hai ngã chính: Sông Soài Rạp và sông Lòng Tàu.
Sông Soài Rạp dài 59km, với chiều rộng trung bình khoảng 2km, có đặc điểm là
lòng sông cạn, tốc độ dòng chảy chậm, sông đang trong quá trình bồi tụ. Sông Lòng
Tàu đổ ra vịnh Gành Rái có chiều dài 56km, bề rộng trung bình khoảng 0,5km.
Lòng sông sâu, trung bình 12m, có nơi lên đến 29m. Đây là tuyến đường thủy quan
trọng nối liền cảng Sài Gòn với các cảng khác trên mọi miền đất nước và trên thế
giới. 16
2.1.2.3 Khí hậu
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chịu ảnh hưởng bởi gió mùa nhiệt
đới cận xích đạo, nhiệt độ cao đều trong năm với hai mùa rõ rệt. Mùa mưa bắt đầu
từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Lượng bức xạ dồi dào, với nhiệt lượng trung bình khoảng 140.000 Cal/cm
2
/năm. Số
giờ nắng trung bình 160-270 giờ/tháng. Nhiệt độ không khí trung bình 27
o
C, cao
nhất tuyệt đối 40
o
C và thấp nhất tuyệt đối 13,8
o
C. Tháng có nhiệt độ trung bình cao
nhất là vào tháng 4 (28,8
o
C) và thời gian có nhiệt độ trung bình thấp nhất là vào
giữa tháng 12 đến tháng giêng (25,7
o

n Thủ Dầu Một. Tốc độ truyền triều đạt đến
21km/h trên sông Đồng Nai và 23km/h trên sông Sài Gòn.
2.2 Đặc điểm địa chất-địa vật lý vùng TP. Hồ Chí Minh
2.2.1 Đặc điểm cấu trúc
Theo các nhà địa chất, Thành phố Hồ Chí Minh có vị trí khá đặc biệt trên bình
đồ cấu trúc của khu vực, thuộc rìa phía Tây Nam của đới Đà Lạt, phụ đới Biên Hòa,
tiếp giáp với phần phía Đông Bắc đới Cần Thơ. Do vậy, nó vừa bị chi phối bởi sự 17
phát triển của đới Đà Lạt tuổi Mezozoi, vừa chịu ảnh hưởng của đới lún chìm
Kanozoi muộn Cần Thơ. Trên hầu hết diện tích của vùng thành phố thường có mặt
đồng thời hai tầng cấu trúc chính: tầng móng gồm các đá gốc cứng chắc nằm phía
bên dưới và tầng phủ gồm các trầm tích gắn kết yếu và bở rời xếp thành các lớp
nằm ngang hoặc gần như
nằm ngang trên tầng đá gốc.
2.2.1.1 Móng đá gốc
Các đá thuộc móng đá gốc bao gồm các đá trầm tích có tuổi Jura sớm, các đá
trầm tích núi lửa tuổi Jura muộn-Kreta sớm, và các đá xâm nhập tuổi Kreta sớm.
Nằm dưới lớp phủ ở các độ sâu khác nhau, các đá gốc có khả năng chứa nước kém
và khá cứng chắc có khả năng chịu tải tốt. Vì vậy, ngoài ý nghĩa về mặ
t khoáng sản,
nước ngầm, chúng cũng là đối tượng rất đáng quan tâm khi nghiên cứu thiết kế các
công trình, đặc biệt là các công trình lớn. Độ sâu, thế nằm, và độ nghiệng bề mặt
móng còn mang theo các thông tin về điều kiện hình thành, quá trình vận động của
vỏ Trái đất trong quá khứ, quy luật và xu thế phát triển trong tương lai.
2.2.1.1.a Các thành tạo trầm tích tuổi Jura sớm: là các đá thuộc hệ tầng
Draylinh, có thành phần thạch học chủ
yếu là: cát kết, cát bột kết đa khoáng xen kẽ
với đá phiến silic, sét kết màu đen, xám đen, đôi chỗ có cấu tạo phân dải, xâm tán

đỏ. Các đ
á thuộc thành tạo này có độ bền cơ học cao, độ từ cảm và từ hóa trung 18
bình, cường độ phóng xạ thấp, mật độ tương đối lớn, trung bình vào khoảng
2,8g/cm
3
đối với các thành tạo andesit, vận tốc truyền sóng đàn hồi trong các đá
phun trào khá cao và thường dao động trong khoảng 5km/s tương ứng với các đá
tươi, giá trị điện trở suất của các thành tạo này cũng cao hơn các đá thuộc hệ tầng
La Ngà, thường vào khoảng vài trăm ohm.m và cũng phụ thuộc vào các yếu tố
tương tự như giá trị điện trở suất trong các thành tạo trầm tích sét b
ột kết tuổi Jura.
19

giá trị điện trở suất của tập trầm tích này phụ thuộc hoàn toàn vào thành phần thạch
h
ọc và tổng độ khoáng hóa của nước có trong chúng.
- Theo hướng Tây Bắc-Đông Nam (từ Củ Chi đến Cần Giờ) các thành tạo
này xuất hiện ở các độ sâu khác nhau với xu hướng chìm dần về phía Cần Giờ.
- Theo hướng Đông Bắc-Tây Nam (từ Thủ Đức đến Bình Chánh) bề mặt nóc
của trầm tích Pliocen sớm chìm dần theo dạng bậc từ độ sâu 80-86m ở khu vực
Bình Thạnh, quận 9, 136-144m ở khu vực nội thành c
ũ, 140-212m ở khu vực Bình
Chánh với bề dày cũng thay đổi từ 43-68m. 100-128m, 118-180m tương ứng.
2.2.1.2.c Các thành tạo Pliocen muộn: gồm các trầm tích thuộc hệ tầng Bà
Miêu, phủ trực tiếp trên bề mặt các thành tạo Pliocen sớm, chúng thường bắt đầu
bằng các tập trầm tích hạt thô chủ yếu là cát sạn pha bột sét và kết thúc bằng các
trầm tích hạt mịn, hầu hết là sét bột phân lớp mỏng đến dày. Sự biế
n đổi theo không
gian của hệ tầng này như sau:
- Theo hướng Tây Bắc-Đông Nam, bề mặt nóc của tầng phân bố ở chiều sâu
khoảng một vài mét ở khu vực Tây Bắc Củ Chi, chìm dần đến độ sâu khoảng 20-
45m ở khu vực Hóc Môn- khu vực nội thành, 34-84m ở khu vực Cần Giờ. Bề dày
của hệ tầng tương đối ít biến đổi theo phương này. 21
- Theo hướng Đông Bắc-Tây Nam, bề dày của hệ tầng thay đổi từ 40-70m ở
Linh Xuân, Thủ Đức, Bình Trưng, Quận 2 đến 90-120m ở khu vực nội thành và
khoảng 100-136m ở huyện Bình Chánh. Chiều sâu phân bố bề mặt nóc của hệ tầng
cũng thay đổi tương ứng từ cao độ tuyệt đối 27m ở Linh Xuân; -15,5 đến -33,7m ở
Bình Thạnh- Tân Bình và -72,5m ở Bình Chánh.
Với thành phần hạt mịn chiếm tỉ
lệ cao, bề dày tương đối lớn và tương đối ổn

dày của hệ tầng không ổn định phản ảnh sự xâm thực trước và sau giai đoạn trầm
tích.
2.2.1.2.e Các thành tạo trầm tích Holocen
Các thành tạo trầm tích Holocen bao gồm các trầm tích thuộc hai hệ tầng: hệ
tầng Bình Chánh và hệ
tầng Cần Giờ. Thành phần chủ yếu là sét bột cát, ít gặp là
cát, cát bột. Chúng tương đương với tầng chứa nước A
1
, là tầng đất yếu lộ ra trên
địa hình, phủ bất chỉnh hợp trên bề mặt bóc mòn Pleistocen muộn, dày một vài mét
ở vùng rìa các bậc thềm và khoảng 20-30m ở các vùng đồng bằng. Giá trị điện trở
suất của tầng này thường khá thấp, đặc biệt là trong các vùng bị nhiễm phèn mặn.

22Hình 2.1 Bản đồ địa chất Thành phố Hồ Chí Minh 23
2.2.2 Đặc trưng cơ lý
Các tính chất vật lý của các tầng đất đá trong trầm tích bở rời theo phân tích
của các nhà địa chất công trình như sau:
2.2.2.1 Tầng cát sạn sỏi pha bột sét
Tầng này có độ chịu tải 2,5-4,0 kg/cm
2
, tương ứng với phần dưới của các trầm

Dung trọng tự nhiên thay đổi trong một phạm vi khá rộng từ 1,61 đến
2,15g/cm
3
; trung bình 1,95g/cm
3
, theo quy luật tăng dần từ phía Bắc về phía Nam.
Dung trọng khô thay đổi trong khoảng 1,62-1,82g/cm
3
.
Tỉ trọng thay đổi trong một giới hạn khá hẹp 2,61-2,88 g/cm
3
, trung bình vào
khoảng 2,66g/cm
3
và cũng thay đổi theo quy luật tương tự như dung trọng tự nhiên.
Độ lỗ rổng thay đổi từ 28,2 đến 43,6%, trung bình 34,7%.
2.2.2.4 Tầng cát bột sét:
Có độ chịu tải trung bình với thành phần thạch học gồm có: bột 5-16%, cát 42-
48% và thay đổi theo quy luật tăng dần từ Bắc về Nam.
Độ ẩm tự nhiên thay đổi trong một phạm vi hẹp: 12,4-21,8%, trung bình 18%
phụ thuộc vào cao độ của bề mặt địa hình.
Dung trọng t
ự nhiên thay đổi trong khoảng 2,01-2,11g/cm
3
. Dung trọng khô từ
1,66-1,83g/cm
3
. Tỉ trọng thay đổi trong khoảng 2,66-2,71g/cm
3
. Độ lỗ rỗng cũng

Tham gia vào trong thành phần địa chất của Thành phố Hồ Chí Minh có các
thành tạo bở rời, gắn kết yếu cho đến các đá móng rắn chắc với các đặc điểm về mặt
tham số như sau:
2.2.3.1 Tham số mật độ: mật độ của các thành tạo bở rời thay đổi trong mộ
t
phạm vi khá rộng và khác biệt đáng kể giữa các trạng thái khác nhau: Dung trọng
khô của các thành tạo này tương đối nhỏ và dao động trong một giới hạn tương đối
rộng phụ thuộc vào thành phần vật chất của các thành tạo. Nếu như dung trọng khô
của các thành tạo cát bột sét và sét bột chỉ dao động trong khoảng 1,62 đến 1,83
g/cm
3
thì dung trọng khô của các thành tạo cát sạn sỏi pha bột sét dao động trong
khoảng 1,44-1,75g/cm
3
. Trong khi đó, dung trọng tự nhiên của các trầm tích hạt thô
cát bột sét tương đối ổn định và thay đổi trong khoảng 2,01 đến 2,11 g/cm
3
, của sét
bột thay đổi từ 1,61-2,15g/cm
3
.
Khác với các trầm tích bở rời, mật độ của các đá móng tương đối lớn và dao
động trong khoảng từ 2,4 g/cm
3
tương ứng với các đá trầm tích thuộc hệ tầng La
Ngà cho đến 2,9 g/cm
3
tương ứng với các đá xâm nhập.
Sự chênh lệch khá lớn về mật độ (dung trọng tự nhiên) của các thành tạo
trầm tích và mật độ của các đá móng là tiền đề thuận lợi cho việc áp dụng các