Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
MỞ ĐẦU

Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Mỏ - Địa chất, dưới sự chỉ
bảo, dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo tôi đã tích lũy được đầy đủ kiến thức để trở
thành kĩ sư Địa chất công trình (ĐCCT) tương lai. Cụ thể tôi đã được học và nghiên
cứu các môn học liên quan từ đại cương đến chuyên ngành ĐCCT, cùng với việc
được tiếp cận thực tế trong các đợt thực tập. Đặc biệt là trong đợt thực tập tốt nghiệp
vừa qua, điều đó đã giúp tôi hiểu rõ hơn về công tác khảo sát ĐCCT, rèn luyện những
kĩ năng thực hiện các công việc chuyên môn như soạn thảo văn bản, vẽ các bản vẽ
bằng máy tính , cách trình bày, diễn đặt một vấn đề khoa học, tạo cơ sở tốt cho làm đồ
án tốt nghiệp.
Với sự giúp đỡ, tạo cơ hội thuận lợi của nhà trường và Công ty cổ phần tư vấn
đầu tư và xây dựng Mỏ, tôi đã được tham gia trực tiếp vào công tác khảo sát ĐCCT
và làm việc tại phòng thí nghiệm của công ty. Tôi đã thu thập được đầy đủ tài liệu
phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp. Với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Tô
Xuân Vu, cùng sự giúp đỡ của bộ môn Địa chất công trình, tôi đã được giao đồ án tốt
nghiệp với đề tài như sau:
“ Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu xây dựng chung cư A5-6 khu
đô thị mới Tứ Hiệp, Hoàng Mai, Hà Nội ở giai đoạn thiết kế cơ sở. Thiết kế
phương án khảo sát ĐCCT phục vụ cho thiết kế kỹ thuật- thi công công trình trên
với thời gian thi công 1,5 tháng”
Nội dung đề án của tôi gồm những phần như sau:
Mở đầu
Phần I: Chung và chuyên môn
Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, dân cư, kinh tế khu vực Hà Nội
Chương 2: Đặc điểm trầm tích đệ tứ, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội

SV: Lê Minh Tiến


Page 3


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1
ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, DÂN CƯ, KINH TẾ
KHU VỰC HÀ NỘI

1.1.Vị trí địa lý
Thủ đô Hà Nội nằm gần giữa đồng bằng châu thổ sông Hồng được giới hạn bởi
tọa độ:
105043'40'' - 105056'30'' kinh Đông
20053'20'' - 21023'00'' kinh Bắc
Bao gồm 10 quận và 18 huyện, 1 thị xã với tổng diện tích 3.324,92km 2. Hà Nội
tiếp giáp với Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía Bắc, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hưng Yên ở
phía Đông Bắc, Hòa Bình, Phú Thọ phía Tây
1.2. Khí hậu
Khu vực nghiên cứu là một phần của đồng bằng Bắc Bộ nên khí hậu cũng mang
tính đặc trưng của vùng. Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa
mưa từ tháng 5 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều, lượng mưa chiếm từ
80% đến 90% lượng mưa cả năm. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, khí hậu
hanh khô, ít, mưa. Theo tài liệu quan trắc từ tháng 1 năm 1996 đến tháng 12 năm
2003 tại trạm khí tượng Láng Hà Nội, khí hậu Hà Nội có đặc điểm như sau :
SV: Lê Minh Tiến

Page 4


VI

VII

VIII IX

X

XI

XII

Năm

cả
năm

275,

1996

5,9 88

154 82,8 100 189 308

1997

2,9 68


91,8

119, 254,
2

102, 117,
8

129, 106,
3

6

168, 283, 336, 166, 105, 201,
8

3

6

Page 5

2

4

7

4


2002

8,6 17,8 11,3 59,4

2003

40 36,8 12,9 59,5

TB

12,3 36,6

7

73,4

Đồ án tốt nghiệp
6

1

1

9

223, 374, 487, 576,
5

7


1

5

21,9 41,5 2254,7

51,2 60,2 1431,8

13,4 0,4

5,7

58,0 82,0 182, 292, 287, 279, 120, 132, 67,5 32,1
7

6

3

6

4

3

5

6

1

IV

V

VI

VII VIII IX

Năm

X

XI

XII
năm

1996 67,8 40,6 51,3 58,9 89,5 87,9 82,1 76,3 61,5 95,6 78,2 63,1 852,8
SV: Lê Minh Tiến

Page 6


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

1997 58,7 42,6 49,4 47,8 87,6 98,2 87,5 78,6 96,8

1998 67,8 61,2 46

106,
8

8

82,9 86,5 930,4

114, 100,
4

2

99,6

1069,
2

80,7 96,9 80,3 63,4 82,9 969,4

83,7 99

78,3 74,4 93

86,8 84,1 78
111,

95,6 94,9

113,



1

6

6

1

4

9

5

1

8

5

1.2.3. Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí trung bình năm dao động từ 77,75% (1998) đến 81,08%,
trung bình 79,476 %.
Độ ẩm không khí trung bình tháng dao động từ : 74,1 % (tháng12) đến 83,1%
(tháng4), trung bình 79,47 %. Có những ngày độ ẩm không khí lên tới 99 %
(3/1/1998) và có ngày xuống thấp nhất là: 22 % (3/2/1999).
Nhìn chung độ ẩm không khí khu vực Hà Nội tương đối cao. (Xem bảng 1.3)
Bảng 1.3:Độ ẩm không khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm)
SV: Lê Minh Tiến

X

XI

XII

1996 81

73

84

84

80

79

79

83

80

77

76

72


80

86

81

79

79

77

80

77

73

72

70

77,75

1999 77

76

79


80

80

82

78

82

71

71

79,42

2001 79

81

85

86

80

81

83


78

79

81

80,41

2003 76

82

77

81

78

75

80

82

81

72

71


I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII IX

X

XI

XII

Năm
1996 16,2 16,4 20,1 21
1997 18,4 17

27,4 29,2 29,6 28,4 27,8 25,8 22,9 18

20,7 24,5 28,1 29,8 28,8 29,1 26


1.3.1 Dân cư
Theo tài liệu thống kê năm 2001, dân số Hà Nội là 4,5 triệu người. Dân cư phân
bố không đều, chủ yếu tập trung ở các quận nội thành. Các huyện ngoại thành mật độ
dân số thấp, có nơi mật độ rất nhỏ như các vùng thuộc huyện Sóc Sơn.
1.3.2 Kinh tế
Hà Nội là một trong những trung tâm kinh tế lớn của cả nước về công nghiệp,
nông nghiệp, thương mại và dịch vụ.
Công nghiệp- thủ công nghiệp
SV: Lê Minh Tiến

Page 9


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hà Nội có thế mạnh về các ngành cơ khí chế tạo, cơ khí chính xác và điện tử,
công nghiệp thực phẩm xuất khẩu, các mặt hàng dệt kim may mặc, đan thêu và các
hàng tiêu dùng khác.
Nông nghiệp
Hiện nay, Hà Nội có khoảng hơn 100 hợp tác xã nông nghiệp với diện tích canh
tác 20000ha, hình thành các vùng chuyên canh và phát triển tổng hợp. Đi cùng với
việc phát triển nông nghiệp là sự hình thành của các trang trại gia súc, gia cầm quy
mô lớn. Nông thôn ngoại thành ngày càng được đổi mới, sản xuất nông nghiệp được
hiện đại hóa, năng suất cao.
Thương nghiệp- dịch vụ
Mạng lưới thương nghiệp, dịch vụ phát triển khá mạnh nhất là ở nội thành. Hà
Nội có những trung tâm thương mại quy mô lớn, hiện đại liên hệ rộng rãi với các địa
phương trong cả nước và một số nơi trên thế giới.


Đồ án tốt nghiệp

sinh, hoá lý môi trường, địa vật lý( carota lỗ khoan), tuổi tuyệt đối (C14) cho phép
phân chia các phân vị địa tầng trầm tích Đệ Tứ khu vực thành phố Hà Nội theo thứ tự
từ dưới lên như sau:
2.1.1. Thống Pleistoxen dưới, hệ tầng Lệ Chi (aQIlc).
Trầm tích tầng Lệ Chi không lộ ra ở phần nghiên cứu mà bị các trầm tích che
phủ lên trên. Tầng Lệ Chi chỉ quan sát thấy trong các hố khoan ở độ sâu từ 45 đến 69
m thuộc các tuyến cắt qua nội thành. Nóc của hệ tầng nằm ở phía dưới tầng Hà Nội.
Bề dày lớn nhất của hệ tầng Lệ Chi là 24.5 m. Trong tầng này, quan sát trên cột địa
tầng tổng hợp ta thấy, chúng có tính phân nhịp đều đặn từ hạt thô phía dưới đến hạt
mịn phía trên, thể hiện rõ nét chu kỳ tích tụ aluvi. Theo thành phần thạch học và cổ
sinh, trầm tích tầng Lệ Chi chia làm 3 tập và một tập gồm tích tụ bồi tích và tích tụ
sườn tích không phân chia (ad Q). Theo thứ tự từ dưới lên trên gồm 3 tập:
-

Tập 1: Thành phần gồm cuội sỏi cát bột sét màu xám, xám nâu, bề dày
khoảng 10m. Cuội mài tròn tốt ( R0=0.5 - 0.9, độ cầu S0=2.0 - 4.0).

-

Tập 2: Thành phần gồm cát hạt nhỏ, cát bột màu xám vàng, độ chọn lọc và
mài tròn tốt (R0=0.3 - 0.5, độ cầu S0= 1.5 - 2.5). Chiều dày tập 3.5 - 10 m.
- Tập 3: Thành phần gồm bột sét, cát màu xám vàng, xám đen, có tuổi
Pleistoxen sớm. Chiều dày tập 0.2 đến 4.5 m.
Nhìn chung tầng Lệ Chi chỉ quan sát được qua các lỗ khoan ở vùng đồng bằng
Hà Nội. Sự thành tạo của nó có liên quan đến quá trình bóc mòn, xâm thực, rửa trôi.
Tầng này chứa nước khá phong phú do có tầng cuội sỏi.
2.1.2. Thống Pleistoxen giữa, hệ tầng Hà Nội (ap QII III1hn).

lộ khoảng 4 m. Tầng Hà Nội nằm ngay dưới tầng cuội sỏi của tầng Vĩnh Phúc và phủ
không chỉnh hợp lên trên các trầm tích Lệ Chi.
2.1.3. Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (al-lb QIII2vp).
Trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc lộ ra ven rìa đồng bằng với diện lộ rộng ở Sóc
Sơn, Đông Anh và diện tích nhỏ ở Cổ Nhuế, Xuân Đỉnh. Trên bề mặt trầm tích nằm ở
độ cao tuyệt đối từ 7-8m đến lớn hơn 10 m. Nét đặc trưng của hệ tầng Vĩnh Phúc là
có hiện tượng laterit yếu, mầu sắc loang lổ. Đặc điểm về thành phần vật chất của hệ
tầng Vĩnh Phúc là có sự chuyển nhanh về thành phần thạch học theo không gian từ
sét, lẫn bụi, chuyển qua bụi và cát. Tất cả các thành phần từ thô đến mịn lộ ra trên mặt
SV: Lê Minh Tiến

Page 13


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

đều bị phong hoá và có quan hệ bất chỉnh hợp với hệ tầng Hải Hưng. Hệ tầng có chiều
dày khoảng 61 m. Theo thành phần thạch học, hệ tầng Vĩnh Phúc được chia thành 4
tập, thứ tự từ dưới lên trên như sau:
- Tập 1: Thành phần gồm cuội, sỏi cát, ít bột sét màu xám vàng. Bề dày tập đạt
tới 10 m. Tập này có nguồn gốc sông.
- Tập 2: Thành phần cát bột, ít sét màu vàng, thỉnh thoảng gặp thấu kính sỏi
màu xám vàng, nâu xám. Trong tập này phát hiện được các bao tử phấn hoa không có
yếu tố ngập mặn. Đất có cấu tạo phân lớp xiên chéo đặc chưng cho trầm tích sông. Bề
dày của tập có thể đạt đến 33 m.
- Tập 3: Thành phần gồm sét caolin màu xám trắng, sét bột màu xám vàng, nâu
xám tích tụ dạng hồ sót. Trong tập này phát hiện các bao tử phấn hoa không có yếu tố
ngập mặn, chứa tảo nước ngọt và di tích động vật. Khoáng vật chủ yếu là Hydromica,

Nó đặc trưng cho đầm lầy ven biển gần cửa sông, có tuổi Holoxen dưới và giữa (lb
QIV1-2hh2).
+ Vùng đầm lầy lục địa: Quan sát thấy ở độ sâu 3,1 ÷ 2.6 m :
Từ 3.1 đến 2.6 m: Than bùn màu xám đen, đen.
Từ 2.6 đến 1.6 m: Sét xám xanh lẫn sạn laterit hoá (lb QIV1-2hh2).
Từ 1.6 đến 1.1 m: Sét xám xanh (lb QIV1-2hh2).
Từ 1.1 đến 0.0 m: Bột sét màu nâu nhạt, xám nâu.
-Kiểu ven rìa: Trầm tích kiểu này chủ yếu phân bố ở phía Tây, Tây Bắc và một
số ít ở phía Tây Bắc thành phố Hà Nội. Gồm than bùn, sét chứa mùn thực vật màu
xám, xám đen.
2.1.4.2. Phụ hệ tầng giữa (l,m QIV1-2hh2).
Trầm tích của phụ tầng này gồm hai nguồn gốc khác nhau:
- Trầm tích có nguồn gốc hồ lục địa (l QIV1-2hh2): Phân bố hạn chế và thường bị
phủ. Có thành phần là sét, bột sét màu xám vàng, xám xanh, ở đáy có ít sạn sỏi nhỏ là
kết vón oxit sắt. Các trầm tích này thường phân bố trên các trầm tích phụ hệ tầng Hải
Hưng dưới. Bề dày trầm tích biến đổi từ 2-3 m.
SV: Lê Minh Tiến

Page 15


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

- Trầm tích nguồn gốc biển (m QIV1-2hh2): Phân bố ở phía Nam, Đông Nam
thành phố. Có thành phần chủ yếu là sét bột màu xám xanh, xanh lơ, ở đáy có ít mùn
thực vật.
Phụ hệ tầng Hải Hưng giữa nhìn chung bị phủ bởi các trầm tích hệ tầng Thái
Bình và phủ trên các trầm tích phụ hệ tầng dưới hệ tầng Hải Hưng, nhiều nơi còn phủ

lẫn ít mùn thực vật màu nâu xám, có chứa ít di tích ốc xoắn hiện đại. Tập này dày
khoảng 1 m và rất hiếm trong khu vực nghiên cứu.
2.1.5.2. Phụ hệ tầng trên (a QIV3tb2).
Các trầm tích của phụ hệ tầng có nguồn gốc aluvi hiện đại, phân bố trong khu
vực bãi bồi ngoài đê và lòng sông hiện đại. Chúng là các trầm tích hiện đại, tướng bãi
bồi và tướng lòng sông. Trầm tích của tầng được chia làm 2 tập:
- Tập 1: Thành phần cuội sỏi, cát lẫn ít bột sét màu vàng xám. Bề dày tập biến
đổi từ 3-10 m.
- Tập 2: Thành phần là bột sét màu nâu nhạt chứa ốc, trai nước ngọt và mùn
thực vật. Khoáng vật chủ yếu là Kaolinit, Hydromica và Clorit. Bề dày của tập biến
đổi từ 2-5 m.
2.2. Đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực nội thành Hà Nội.
Vùng Hà Nội có các tầng đất đá với thành phần thạch học phức tạp nằm xen kẽ
nhau, do vậy mức độ chứa nước của nó cũng rất khác nhau. Trữ lượng nước khá lớn,
động thái của nó thay đổi theo mùa. Vì vậy ảnh hưởng tới tính chất của đất đá trong
mỗi khu vực là khác nhau.
Căn cứ vào nguồn gốc thành tạo và mức độ chứa nước chia vùng nghiên cứu ra
thành các đơn vị địa tầng địa chất thuỷ văn theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:
2.1.1.

Tầng chứa nước lỗ hổng không áp Holoxen (qh)
Thành phần chủ yếu của đất đá chứa nước là cát pha, cát hạt nhỏ, các thành tạo
này thuộc hệ tầng Thái Bình có nguồn gốc aluvi. Mái của tầng chứa nước là lớp cách
nước có thành phần sét pha là phần trên của tầng Thái Bình, đáy cách nước có thành
phần là sét, sét pha, bùn sét... thuộc trầm tích tầng Hải Hưng. Tầng chứa nước
Holoxen phân bố rộng rãi trong khu vực nghiên cứu. Bề dày tầng chứa nước biến đổi
mạnh từ 3 - 29m, bề dày trung bình là 14m. Mực nước ngầm ở trung tâm 4 - 6m, vùng
SV: Lê Minh Tiến

Page 17

nguồn gốc aluvi. Tầng chứa nước này gặp ở hầu hết mọi nơi trong khu vực Hà Nội.
Chúng phân bố nông hơn ở vùng ven rìa và sâu hơn ở vùng trung tâm. Bề dày tầng
chứa nước thay đổi từ 3m- 36m. Bề dày trung bình khoảng 12m. Đặc tính thủy lực
của tầng chứa nước là có áp. Mực nước vùng trung tâm có thể thay đổi từ 7m-8m có
khi đến 12m. Nguồn cung cấp chủ yếu cho tầng này là nước mưa, nước sông hồ và
một phần là do nước tầng trên cung cấp. Kết qủa phân tích thành phần hóa học của
nước trong tầng này biểu diễn dưới dạng công thức Cuôclốp như sau:

SV: Lê Minh Tiến

Page 18


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

HCO3 CL
53 42 PH T o C
M 0,64
7 25
(Na, K ) 65 Ca
30

.

Tên nước là Bicacbonat - Clorua - Natri– Canxi.
Độ tổng khoáng hoá M = 0,1- 1,0 mg/l.
Tổng độ cứng
2.1.3.

thác phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp.

SV: Lê Minh Tiến

Page 19


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐCCT KHU XÂY DỰNG CHUNG CƯ A5-6 KHU ĐÔ
THỊ MỚI TỨ HIỆP, HOÀNG MAI, HÀ NỘI
3.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực xây dựng
Công trình chung cư A5-6 tại quỹ đất 20% phường Tứ Hiệp, Hoàng Mai, Hà
Nội, có vị trí được giới hạn như sau:
• Phía Tây, Tây Bắc giáp với đường nhựa quy hoạch
• Phía Đông Bắc, Đông giáp đường nhựa quy hoạch.
• Phía Nam giáp đường nhựa quy hoạch.
Hiện khu vực dự kiến xây dựng đã được giải phóng mặt bằng tương đối
bằng phẳng. Khu vực công trình gần đường giao thông, vì vậy việc vận chuyển thiết
bị, máy móc, vật liệu vào công trình tương đối thuận tiện.
3.2. Địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất
Qua công tác khoan 3 hố khoan thăm dò địa chất công trình, chiều sâu khoan
lớn nhất là 47,5m và tổng chiều sâu khoan là 138,5m. Kết hợp với thí nghiệm SPT
ngoài hiện trường và các thí nghiệm mẫu đất trong phòng cho kết quả địa tầng bao
gồm các lớp đất từ trên xuống dưới như sau:
• Lớp 1: Sét pha, lẫn vật liệu xây dựng, thành phần và trạng thái không
đồng nhất.

β

E0 =

1 + e0
mk
a1− 2

kG/cm2

(3.2)

Trong đó:
β: Hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế, giá trị của nó được lấy phụ thuộc
vào từng loại đất.

SV: Lê Minh Tiến

Page 21


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
Bảng tra hệ số β

Tên đất

Cát


0,65

0,75

0,85

0,95

1,05

Cát pha

4,0

4,0

3,5

2,0

2,0

-

-

Sét pha

5,0


nhất. Lớp1 có nguồn gốc nhân sinh, bề dày trung bình 2m, được hình thành do quá
trình san lấp tạo mặt bằng.
SV: Lê Minh Tiến

Page 22


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Lớp 2: Sét pha, màu xám xanh – xám ghi, trạng thái dẻo cứng.
Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan. Bề dày lớp biến đổi từ 2,8m – 4,3m. Chiều
sâu đáy lớp biến đổi từ 4,8m (HK1) – 6,5m (HK2). Trong lớp 2 tiến hành lấy 2 mẫu
thí nghiệm và có kết quả như sau:
Bảng 3-1: Bảng chỉ tiêu cơ lý của lớp 2
Các chỉ tiêu cơ lý

Ký hiệu

Đơn vị

Độ ẩm tự nhiên

W

%

29,9


0,837

Độ lỗ rỗng

n

%

45,2

Độ bão hòa

G

%

96,4

Giới hạn chảy

Wl

%

38

Giới hạn dẻo

Wp


c

kG/cm2

0,179

Hệ số nén lún

a1 - 2

cm2/kG

0,03

Sức chịu tải quy ước

R0

kG/cm2

1,38

SV: Lê Minh Tiến

Page 23

Giá trị


Trường Đại học Mỏ-Địa Chất

Độ ẩm tự nhiên

W

%

60,8

Khối lượng thể tích tự nhiên

γw

g/cm3

1,62

Khối lượng thể tích khô

γc

g/cm3

1,01

Khối lượng riêng

γs

g/cm3


%

64,6

Giới hạn dẻo

Wp

%

49,1

Chỉ số dẻo

Ip

%

15,5

Độ sệt

Is

---

0,75

Góc nội ma sát



0,08

Sức chịu tải quy ước

R0

kG/cm2

0,6

Môđun tổng biến dạng

Eo

kG/cm2

69,1

Giá trị xuyên tiêu chuẩn

N30

búa

5

Lớp 4: Sét pha, màu xám ghi, trạng thái dẻo mềm.
Lớp này gặp ở tất cả các hố khoan. Bề dày của lớp biến đổi từ 8m (HK2) đến
14m (HK1). Chiều sâu đáy lớp biến đổi từ 16m (HK3) đến 34,5m (HK2). Trong lớp

1,44

Khối lượng riêng

γs

g/cm3

2,70

Hệ số rỗng tự nhiên

e0

----

0,804

Độ lỗ rỗng

n

%

46,5

Độ bão hòa

G



Giá trị