Header Page 1 of 148.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGUYỄN VĂN BÌNH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ
VÀ MỐI LIÊN QUAN VỚI HIỆN TƯỢNG LÚN MẶT ĐẤT
Ở KHU VỰC PHÍA TÂY THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

Hà Nội - 2015

Footer Page 1 of 148.


Header Page 2 of 148.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ




Header Page 4 of 148.

ii

LỜI CẢM ƠN
Luận án được thực hiện tại Phòng Trầm tích - Viện Địa chất; Khoa Các khoa
học trái đất - Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam.
Trong suốt quá trình nghiên cứu, NCS đã nhận được sự hướng dẫn tận tình và
đầy tâm huyết của các Thầy giáo hướng dẫn khoa học là PGS.TS Đỗ Minh Đức và
PGS.TS Doãn Đình Lâm. NCS kính gửi đến các Thầy lời cảm ơn chân thành và sâu
sắc nhất.
Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn các thầy giáo, các nhà khoa học:
GS.TS Trần Nghi, PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ, PGS. TS Đỗ Minh Toàn,
PGS.TS Nguyễn Huy Phương, PGS.TSKH Vũ Cao Minh, PGS. TS Nguyễn Xuân
Khiển, PGS.TS Phạm Quý Nhân, TS. Đinh Văn Thuận, TS. Ngô Quang Toàn cùng
nhiều nhà khoa học, chuyên gia đã trao đổi, góp ý cho NCS trong quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Học viện Khoa học và Công
nghệ, Lãnh đạo Viện Địa chất, các phòng nghiên cứu, quản lý thuộc Viện Địa chất
và Ban Giám hiệu, Khoa Địa chất - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà
Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình học tập, nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc,
Trung tâm Thông tin lưu trữ Địa chất và các cơ quan, đơn vị chuyên môn, Ban chủ
nhiệm đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp dự báo lún mặt đất
TP Hà Nội bằng kỹ thuật Rada giao thoa”, Mã số ĐTĐL.2012-T/28; Đề tài mã số
QGTĐ.12.06 và Chương trình hợp tác Việt Nam - Na Uy (VINOGEO) đã cho phép
NCS tham khảo và sử dụng tài liệu.

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ
NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC PHÍA TÂY THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1. Lịch sử nghiên cứu trầm tích Đệ tứ

7
7

1.1.1. Giai đoạn trước năm 1975

7

1.1.2. Giai đoạn sau năm 1975 tới nay

7

1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu về lún mặt đất và mối liên quan với
trầm tích Đệ tứ

9

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

9

1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam



38

2.2.1. Phương pháp khảo sát hiện trường

38

2.2.2. Phương pháp địa vật lý

39

2.2.3. Phương pháp khoan lấy mẫu và thí nghiệm hiện trường

41

2.2.4. Phương pháp phân tích độ hạt

41

2.2.5. Phương pháp phân tích thạch học-khoáng vật bằng kính hiển vi soi nổi42

Footer Page 5 of 148.


Header Page 6 of 148.

iv

2.2.6. Phương pháp thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý mẫu đất



3.1.1. Trầm tích sông - lũ (apQ1 2-3 hn)

48

3.1.2. Trầm tích sông (a(c)Q12-3 hn)

53

3.2. Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc (Q1 vp)

55

3.2.1. Trầm tích lòng sông (a(c) Q13vp)

55

3.2.2. Trầm tích bãi bồi (a(f) Q13 vp)

56

3

3.3. Trầm tích hệ tầng Hải Hưng

61
1

3.3.1. Trầm tích sông - biển (amQ2 hh)(?)
3.3.2. Trầm tích đầm lầy ven biển (bmQ2

3.5. Các kiểu mặt cắt trầm tích Đệ tứ ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội 76
3.5.1. Mục đích và nguyên tắc phân chia các kiểu mặt cắt trầm tích Đệ tứ

76

3.5.2. Các kiểu mặt cắt trầm tích và đặc điểm phân bố trong không gian

77

CHƯƠNG 4 MỐI LIÊN QUAN GIỮA TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ VÀ HIỆN
TƯỢNG LÚN, LÚN - SỤT MẶT ĐẤT
4.1. Đặc điểm lún mặt đất ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội

86
86

4.1.1. Hiện trạng

86

4.1.2. Nguyên nhân gây lún mặt đất.

99

4.1.3. Mối liên quan trầm tích Đệ tứ với hiện tượng lún mặt đất

Footer Page 6 of 148.

107


4.3.2. Cảnh báo nguy cơ xảy ra lún - sụt mặt đất.

120

4.3.3. Đề xuất giải pháp phòng chống lún và lún – sụt mặt đất

123

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

126

PHỤ LỤC

135

Footer Page 7 of 148.


Header Page 8 of 148.

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU
STT
1
2
3
4
5

36
37

Footer Page 8 of 148.

Viết tắt, ký hiệu
a0

Đọc là
Hệ số nén lún

Bp

Before present (trước ngày nay)

Cv
C
ĐB

Hệ số cố kết
Lực dính kết
Đông Bắc
Khu đô thị
Đại lộ Thăng Long
Đông Nam
Địa kỹ thuật
Mô dul biến dạng
Hệ số lỗ rỗng tự nhiên
1 foot = 0.3048 meters
Độ bão hoà

E
e0
ft
G
K
NCS
nnk
Kt
Md
N
n
SPT
RQD
So
Sk
TB
TT
TN
ƯS
IS
γw
γc
γs
Wt
Wp
W
Wn
ϕ



Bảng 3.6. Chỉ tiêu cơ lý của trầm tích bãi bồi hệ tầng Thái Bình

72

Bảng 4.2. Các thông số đặc trưng của nền đất tại xã Thạch Thán, Quốc Oai

92

Bảng 4.3. Thông số đại diện của các công trình xây dựng có tải trọng nhỏ bị nứt 92
Bảng 4.4. Độ lún do tải trọng công trình ở xã Thạch Thán, huyện Quốc Oai

93

Bảng 4.5. Kết quả tính lún theo thời gian do tác dụng của tải trọng công trình

94

Bảng 4.6. Kết quả tính độ lún cuối cùng do mực nước dưới đất bị hạ thấp tại xã
Thạch Thán, huyện Quốc Oai

95

Bảng 4.7. Kết quả tính lún theo thời gian do hạ thấp mực nước

96

Bảng 4.8. Hạ thấp mực nước tĩnh tại một số nơi ở phía Tây Thành phố Hà Nội 100
Bảng 4.9. Các chỉ tiêu đặc trưng cho tính nén lún của một số trầm tích

107


viii

Bảng 4.14. Kết quả tính toán dự báo độ lún cuối cùng của nền đất khi mực nước
dưới đất hạ thấp qua tầng đất yếu ở Thôn Yên Nội, xã Đồng Quang, huyện Quốc Oai 143
Bảng 4.15. Thông số địa tầng và chỉ tiêu cơ lý của trầm tích ở xã Thạch Thán,
huyện Quốc Oai

144

Bảng 4.16. Kết quả tính toán dự báo độ lún cuối cùng của nền đất khi mực nước
dưới đất hạ thấp qua tầng đất yếu ở xã Thạch Thán, huyện Quốc Oai

145

Bảng 4.17. Thông số địa tầng và chỉ tiêu cơ lý của trầm tích ở KĐT Tây Quốc Oai146
Bảng 4.18. Kết quả tính toán dự báo độ lún cuối cùng của nền đất khi mực nước
dưới đất hạ thấp qua tầng đất yếu ở KĐT Tây Quốc Oai

146

Bảng 4.19. Thông số địa tầng và chỉ tiêu cơ lý của trầm tích ở Thị trấn Đại Nghĩa,
huyện Mỹ Đức

148

Bảng 4.20. Kết quả tính toán dự báo độ lún cuối cùng của nền đất khi mực nước
dưới đất hạ thấp qua tầng đất yếu ở khu đô thị Tây Quốc Oai

148

phố Hà Nội

6

Hình 1.1. Mặt cắt địa chất đại diện ở thành phố Thượng Hải (Trung Quốc)

11

Hình 1.2. Mặt cắt địa chất khu vực Su - Xi - Chang (Trung Quốc)

12

Hình 1.3. Mặt cắt địa chất theo phương Bắc - Nam ở Bangkok (Thái Lan)

13

Hình 1.4. Biểu đồ lún mặt đất theo thời gian các khu vực ở Bangkok (Thái Lan) 13
Hình 1.5. Lún mặt đất do khai thác nước dưới đất quá mức ở Iran

15

Hình 1.6. Mặt cắt địa chất đại diện ở thành phố Hồ Chí Minh

18

Hình 1.7. Bản đồ đẳng dày tầng đất yếu tại TP Hồ Chí Minh

18

Hình 1.8. Bản đồ lún mặt đất TP Hồ Chí Minh 1996-2002

Hình 2.4. Sơ đồ tiếp cận hệ thống nghiên cứu mối liên quan giữa trầm tích Đệ tứ và
hiện tượng lún mặt đất ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội.

38

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý của phương phương pháp đo sâu điện đối xứng

40

Hình 2.6. Nguyên tắc cơ bản của công nghệ giao thoa SAR

44

Hình 2.7. Vùng phủ của cặp ảnh ALOS sử dụng phân tích lún mặt đất

45

Hình 2.8. Sơ đồ tính toán lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

47

Hình 3.1. Mặt cắt phân bố theo chiều thẳng đứng phần 1, trầm tích sông - lũ hệ tầng
Hà Nội tại thôn Riêng Em, xã Tân Tiến, huyện Chương Mỹ

49

Hình 3.2. Mặt cắt phân bố theo chiều thẳng đứng phần 1, trầm tích sông – lũ hệ tầng
Hà Nội ở Xuân Mai, huyện Chương Mỹ

Footer Page 11 of 148.

Hình 3.10. Mặt cắt trầm tích Đệ tứ từ xã Ngọc Liệp (Quốc Oai) đến xã Vân CônHoài Đức (Mặt cắt 7-7)

56

Hình 3.11. Biểu đồ phân loại trầm tích bãi bồi hệ tầng Vĩnh Phúc

57

Hình 3.12. Mặt cắt trầm tích Đệ tứ từ xã Đông Yên đến Cầu sông Đáy - Đại lộ
Thăng Long (mặt cắt 5-5’)

58

Hình 3.13. Mặt cắt trầm tích Đệ tứ từ hồ Quan Sơn đến TT Đại Nghĩa huyện Mỹ
Đức (mặt cắt 6-6’)

58

Hình 3.14. Bản đồ phân bố trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc

60

Hình 3.15. Quy luật phân bố theo chiều thẳng đứng trầm tích sông-biển hệ tầng Hải
Hưng ở xã Bột Xuyên huyện Mỹ Đức

61

Hình 3.16. Biểu đồ phân loại trầm tích đầm lầy ven biển,hệ tầng Hải Hưng

63



Header Page 13 of 148.

xi

Hình 3.24. Bản đồ phân bố trầm tích hệ tầng Thái Bình

74

Hình 3.25. Sơ đồ 3D phân bố trầm tích Đệ tứ ở khu vực phía Tây TP Hà Nội

75

Hình 3.26. Mặt cắt trầm tích kiểu 1 và các phụ kiểu

77

Hình 3.27. Mặt cắt trầm tích kiểu 2 và các phụ kiểu

79

Hình 3.28. Mặt cắt trầm tích kiểu 3 và các phụ kiểu

81

Hình 3.29. Mặt cắt trầm tích kiểu 4 và các phụ kiểu

83


88

Hình 4.5. Bản đồ hiện trạng lún mặt đất ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội

90

Hình 4.6. Sơ đồ tính toán lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

91

Hình 4.7. Biểu đồ phân bố ứng suất địa tầng và ứng suất gây lún của công trình

93

Hình 4.8. Biểu đồ lún theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng công trình

94

Hình 4.9. Biểu đồ phân bố ứng suất trong nền đất khi mực nước ngầm bị hạ thấp hết
tầng đất yếu

95

Hình 4.10. Biểu đồ lún theo thời gian khi mực nước dưới đất bị hạ thấp

97

Hình 4.11. Lún mặt đất ở thị trấn Quốc Oai và lân cận (thời điểm năm 2008)

97


Hình 4.18. Bản đồ hạ thấp mực nước dưới đất ở khu vực phía Tây TP Hà Nội

103

Hình 4.19. Biến dạng không đàn hồi của tầng chứa nước

104

Hình 4.20. Cân bằng ứng suất trong nền đất và mối liên quan giữa khai thác dưới
đất với hiện tượng lún mặt đất

106

Hình 4.21. Mô hình hướng chảy của nước dưới đất đến các giếng khai thác

106

Hình 4.22. Tương quan độ lún của trầm tích bãi bồi hệ tầng Thái Bình và trầm tích
đầm lầy ven biển phụ hệ tầng Hải Hưng dưới

108

Hình 4.23a. Vị trí khoan giếng gây lún - sụt tại thị trấn Quốc Oai(2008)

110

Hình 4.23b. Hố sụt tại xóm 16 thôn Áng Hạ, Lê Thanh, Mỹ Đức (2009)

110


Hình 4.29. Mặt cắt địa chất tuyến:TT Đại Nghĩa-xã Lê Thanh-xã An Mỹ-xã Phúc
Lâm-Sân bay Miếu Môn-xã Phú Nghĩa (Chương Mỹ)-Yên Nội-TT Quốc Oai

117

Hình 4.30. Mặt cắt dự báo độ lún mặt đất do khai thác nước ngầm tuyến TT Quốc
Oai - xã Đồng Quang

118

Hình 4.31. Mặt cắt dự báo độ lún mặt đất do khai thác nước ngầm tuyến Quan Sơn TT Đại Nghĩa (Mỹ Đức)

118

Hình 4.32. Bản đồ phân vùng dự báo nguy cơ lún mặt đất ở phía Tây TP Hà Nội 119
Hình 4.33. Cao độ bề mặt đá gốc và vị trí phát hiện hang karst ngầm ở khu vực phía
Tây thành phố Hà Nội.

121

Hình 4.34. Bản đồ phân vùng cảnh báo nguy cơ lún - sụt mặt đất phía Tây thành
phố Hà Nội

Footer Page 14 of 148.

122


Header Page 15 of 148.

liên quan với hiện tượng lún mặt đất ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội”.

Footer Page 15 of 148.


Header Page 16 of 148.

2

Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần xây dựng cơ sở khoa học để giải
thích nguyên nhân xảy ra hiện tượng lún và lún - sụt mặt đất. Từ đó đề xuất các giải
pháp phòng chống, giảm thiểu thiệt hại do tai biến lún mặt đất gây ra.
1. Mục tiêu của luận án
Làm sáng tỏ đặc điểm thành phần thạch học, tính chất cơ lý, sự phân bố của
trầm tích Đệ tứ và mối liên quan giữa chúng với hiện tượng lún, lún - sụt mặt đất,
đặc biệt là thành tạo đất yếu ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội, đề xuất các giải
pháp phòng chống, phục vụ phát triển bền vững cơ sở hạ tầng.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các thành tạo trầm tích Đệ tứ ở khu vực phía Tây
thành phố Hà Nội và mối liên quan của chúng với tai biến lún, lún - sụt mặt đất.
Theo từ điển Bách khoa toàn thư về địa chất (Encyclopendia of geology) của
Nhà xuất bản Elsevier (2005), Hawkin. A.B [60] cho rằng lún mặt đất (ground
subsidence) là kết quả của sự lún hoặc sụt xuống của bề mặt đất và bao gồm 4 loại
chính như sau: (1) lún do khai thác các chất lỏng từ dưới sâu (khai thác nước dưới
đất/dầu mỏ) và do kết quả của sự thay đổi điều kiện ứng suất hữu hiệu; (2) lún-sụt
do hoạt động của con người tạo ra khoảng rỗng trong đất và những khoảng rỗng tự
nhiên tương đối gần với bề mặt đất (ví dụ karst ngầm); (3) lún sụt do sự rửa lũa các
khoáng vật dễ hòa tan (muối, thạch cao) trong nước dưới đất và (4) lún sụt do mất
đi các thành phần hạt mịn có thể di chuyển theo hệ thống. Ngoài ra, lún có thể xảy
ra liên quan đến các thành tạo bồi tích, sự co ngót/ trương nở, hoạt động của núi lửa.

công nghiệp và giao thông, thuỷ lợi ở khu vực nghiên cứu gồm: 431 hố khoan,
chiều sâu các hố khoan từ 7-50 mét; 1272 mẫu đất, 1778 lần thí nghiệm xuyên tiêu
chuẩn (SPT) và 47 thí nghiệm cắt cánh (bảng 1 trong Phụ lục)
- Báo cáo tổng kết đo vẽ bản đồ địa chất, địa mạo tỷ lệ 1:50 000 nhóm tờ Hà
Đông - Hòa Bình (1988) và nhóm tờ thành phố Hà Nội (1994) do Liên đoàn Bản đồ
Địa chất miền Bắc thành lập.
- Kết quả của các đề tài nghiên cứu khoa học, đề án, dự án gồm:
+ Đề tài “Nghiên cứu các tai biến địa chất tiềm ẩn liên quan đến quá trình đô
thị hóa ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội”. Đề tài cấp cơ sở trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội do NCS làm chủ nhiệm, nghiệm thu năm 2013.
+ Báo cáo kết quả điều tra khảo sát xác định nguyên nhân sụt đất và thi công
trám lấp hố sụt tại xóm 16, thôn Áng Hạ, xã Lê Thanh, huyện Mỹ Đức và tại Đội 6,
thôn Thượng, xã Xuy Xá, huyện Mỹ Đức, thành phố Hà Nội do Liên đoàn Quy
hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc thực hiện năm 2011.

Footer Page 17 of 148.


Header Page 18 of 148.

4

+ Đề án “Nghiên cứu tai biến địa chất sụt lún mặt đất và đề xuất giải pháp xử
lý tại Km16, TL419 thuộc thị trấn Quốc Oai, Thành phố Hà Nội” do Viện Khoa học
Địa chất và Khoáng sản - Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện năm 2009.
- Báo cáo khảo sát hiện tượng sụt lún đất thôn Yên Nội, xã Đồng Quang,
huyện Quốc Oai, tỉnh Hà Tây (cũ) do Công ty cổ phần Công nghệ Địa vật lý thực
hiện năm 2007.
+ Dự án “Mitigation of Geohazards in Vietnam” do Đại học Quốc gia Hà Nội
(VNU) và viện Địa kỹ thuật Nauy (Norwegian Geotechnical Institute-NGI) hợp tác

Đệ tứ, đặc biệt là các tập trầm tích đất yếu ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội.
- Khoanh định chi tiết các khu vực phân bố lún và lún - sụt mặt đất trong mối
liên quan với các kiểu mặt cắt trầm tích Đệ tứ và phân bố hang karst ngầm trong đá
vôi ở khu vực phía Tây thành phố Hà Nội.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: đặc điểm, sự phân bố của trầm tích Đệ tứ ở khu vực phía
Tây thành phố Hà Nội và mối liên quan đến các tai biến lún, lún - sụt mặt đất trong
khu vực này được làm sáng tỏ. Xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng lún và lún sụt cục bộ mặt đất.
Ý nghĩa thực tiễn: kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học giải thích
nguyên nhân, cơ chế hình thành và phát triển của tai biến lún và lún - sụt mặt đất,
khoanh định các khu vực có nguy cơ xảy ra tai biến và cảnh báo các hoạt động của
con người có khả năng kích thích sự phát triển tai biến lún mặt đất phục vụ cho quy
hoạch, sử dụng hợp lý lãnh thổ, phát triển bền vững cơ sở hạ tầng ở khu vực phía
Tây thành phố Hà Nội.
8. Bố cục của luận án
Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và điều kiện tự nhiên, kinh tế xã
hội khu vực phía Tây thành phố Hà Nội.
- Chương 2. Cơ sở lý luận và các phương pháp nghiên cứu.
- Chương 3. Đặc điểm trầm tích Đệ tứ khu vực phía Tây thành phố Hà Nội.
- Chương 4. Mối liên quan giữa trầm tích Đệ tứ và hiện tượng lún, lún - sụt
mặt đất.
Kết luận và kiến nghị.

Footer Page 19 of 148.


Header Page 20 of 148.

6

đồ địa tầng cho các trầm tích Paleozoi, Mezozoi, phân chia trầm tích Đệ tứ vùng Hà
Nội thành ba phân vị địa tầng gồm: hệ tầng Hà Nội có nguồn gốc aluvi tuổi
Pleistocen sớm - giữa; hệ tầng Vĩnh Phúc có các nguồn gốc aluvi, hỗn hợp sông,
biển có tuổi Pleistocen muộn và tầng Giảng Võ, tầng Đống Đa với nguồn gốc chủ
yếu là đầm lầy chứa than bùn và nguồn gốc biển, hồ đầm lầy tuổi Holocen[13].
1.1.2. Giai đoạn sau năm 1975 tới nay
Sau năm 1975, nhiều công trình nghiên cứu về trầm tích Đệ tứ khá toàn diện
được công bố. Hoàng Ngọc Kỷ (1978) đã xác lập hệ tầng Thái Thụy tuổi Pleistocen
sớm (Q1), hệ tầng Thái Bình tuổi Holocen muộn (Q23) và gộp hai tầng Giảng Võ,
Đống Đa thành hệ tầng Hải Hưng tuổi Holocen sớm - giữa (Q21-2).

Footer Page 21 of 148.


Header Page 22 of 148.

8

Nguyễn Dịch Dỹ [10] [11] đã vạch ranh giới Neogen - Đệ tứ theo đáy của
thành tạo hạt thô (cuội, sỏi) có nguồn gốc sông - lũ ở vùng trước núi, nguồn gốc
sông ở châu thổ cao, nguồn gốc sông - biển tại vùng châu thổ thấp thuộc hệ tầng
Hải Dương, ranh giới này được tác giả định tuổi khoảng 1.6 - 1.8 triệu năm.
Đỗ Văn Tự [36] phân chia trầm tích Đệ tứ ở đồng bằng Bắc Bộ ra các phân vị
địa tầng với các nguồn gốc khác nhau gồm: hệ tầng Hải Dương có tuổi Pleistocen
sớm - giữa; hệ tầng Vĩnh Phúc có tuổi Pleistocen muộn và hệ tầng Hải Hưng có tuổi
Holocen sớm - giữa. Ranh giới giữa trầm tích Neogen và Đệ tứ được tác giả vạch
vào đáy tầng cuội, sạn dăm tảng (hệ tầng Hải Dương) và ranh giới Pleistocen Holocen được vạch theo bề mặt tầng sét phong hóa loang lổ (hệ tầng Vĩnh Phúc).
Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc hoàn thành đo vẽ Bản đồ địa chất nhóm
tờ Hà Đông - Hoà Bình (năm 1988) và nhóm tờ thành phố Hà Nội (năm 1994) tỷ lệ
1:50 000, các công trình này đã phân chia và mô tả khá chi tiết các phân vị địa tầng.

1993), Đào Thị Miên (1984, 1991), Đỗ Văn Tự và nnk (1985, 1991), Trần Nghi,
Ngô Quang Toàn (1992, 1994). Các tác giả này đã đề cập đến vấn đề địa tầng Đệ tứ,
khối lượng của chúng và quy luật tích tụ trầm tích Đệ tứ. Một số tác giả khác như
Lê Đức An (1973, 1978, 1981, 1982), Nguyễn Thành Vạn (1978), Lê Văn Trảo
(1979), Nguyễn Kinh Quốc, Lê Ngọc Thước (1979), Lê Đỗ Bình, Vũ Ngọc Hải
(1984), Nguyễn Ngọc Mên (1988) đã nghiên cứu các vấn đề khác của địa chất Đệ tứ
như địa tầng, khoáng sản, địa mạo và các bậc thềm sông [34].
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu về lún mặt đất và mối liên quan với trầm
tích Đệ tứ
Hiện tượng lún mặt đất đã xuất hiện từ lâu với các mức độ khác nhau ở nhiều
Quốc gia, vùng lãnh thổ trên thế giới và gây ra nhiều thiệt hại cho cơ sở hạ tầng,
việc khắc phục ảnh hưởng của nó vô cùng tốn kém. Cùng với sự lan rộng của hiện
tượng này, nhiều công trình nghiên cứu về nguyên nhân, cơ chế hình thành và phát
triển cũng như mối liên quan của chúng với điều kiện địa chất, địa chất công trình địa chất thủy văn đã được công bố.
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Từ thập kỷ 50 của thế kỷ 20, Winslow và Wood [83] đã dựa trên những đặc
điểm địa chất - thủy văn, số liệu điều tra nước dưới đất ở khu vực bờ biển của bang
Texas (Hoa Kỳ) để thiết lập mối quan hệ giữa lượng nước dưới đất bị bơm hút và
độ lún mặt đất. Các tác giả kết luận rằng đối với loại vật liệu hạt mịn bão hòa nước,
lượng sụt lún tương đương với phần không gian lỗ rỗng trong đất bị mất đi do bị
nén chặt. Poland và Davis [70] đã xác định các nguyên nhân gây lún mặt đất gồm:
1) tải trọng ở bề mặt đất; 2) chấn động gần bề mặt đất; 3) sự nén chặt do tưới tiêu và

Footer Page 23 of 148.


Header Page 24 of 148.

10


Footer Page 24 of 148.


Header Page 25 of 148.

11

Phần trên có chiều dày khoảng 150m là các tầng sét, cát tướng ven biển và đồng
bằng châu thổ; phần dưới dày khoảng 150m là các tầng cát tướng lòng sông và sét
loang lổ tướng hồ (hình 1.1).
Chiều sâu
(m)
0
100
200
300
Đất bề mặt

Bùn sét

Sét dẻo cứng

Cát

Bùn sét lẫn hữu cơ

Sét pha cát

Cát lẫn cuội sỏi