BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG MỰC NƯỚC NGẦM
ĐẾN ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH NHÀ THẤP TẦNG KHU
ĐÔ THỊ PHÁP VÂN – TỨ HIỆP, QUẬN HOÀNG MAI,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
.

QUẢNG VĂN TRUNG

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG MỰC NƯỚC NGẦM
ĐẾN ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH NHÀ THẤP TẦNG KHU
ĐÔ THỊ PHÁP VÂN – TỨ HIỆP, QUẬN HOÀNG MAI,
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

QUẢNG VĂN TRUNG
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

MÃ SỐ: 60520503

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC


Quảng Văn Trung


iii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học Khoa Trắc
địa - Bản đồ, chuyên ngành Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, khóa 1 tại Trường Đại
học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Để thực hiện luận văn này ngoài sự nỗ lực của bản thân, em xin được
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Xuân Vinh, người đã trực tiếp hướng
dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện luận
văn này.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Trắc địa
và Bản đồ, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội về sự giúp đỡ
tận tình, chu đáo trong suốt quá trình tác giả học tập và nghiên cứu tại Khoa.
Trong quá trình làm luận văn, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
gia đình và các đồng nghiệp, những người đó luôn bên tôi, khuyến khích,
động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi thực hiện luận văn một cách tốt
nhất. Tác giả xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó.


iv

MỤC LỤC
Lời cam đoan ........................................................................................................................................ ii
Lời cảm ơn............................................................................................................................................ iii
Mục lục .................................................................................................................................................. iv
Danh mục các bảng biểu .................................................................................................................. vi

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG THỰC NGHIỆM TẠI KHU VỰC PHÁP VÂN - TỨ HIỆP,
HÀ NỘI................................................................................................................................................. 32

3.1. MÔ TẢ KHU VỰC THỰC NGHIỆM............................................................................... 32
3.2. QUAN TRẮC LÚN VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU...................................................................... 33
3.2.1. Các công trình đo lún công trình tại khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp, Hà Nội......... 33
3.2.2. Số liệu mực nước ngầm khu vực Hà Nội ........................................................ 39
3.3. ÁP DỤNG MÔ HÌNH HỒI QUY TUYẾN TÍNH ĐỂ PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO
BIẾN DẠNG ................................................................................................................................. 43
3.4. THAM LUẬN........................................................................................................................ 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................................... 56
1. KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 56
2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................................................. 57
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 58
PHỤ LỤC


vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2005 tầng Qp, m ........40
Bảng 3.2. Độ cao tuyệt đối mực nước bình quân tháng năm 2006 tầng Qp, m ........41
Bảng 3.3. Tổng hợp mực nước ngầm trong hai năm 2005, 2006. ............................44
Bảng 3.4. Tổng hợp độ lún trung bình toàn khu Pháp Vân – Tứ Hiệp .....................46
Bảng 3.5. Số liệu độ lún và giá trị hồi quy ……………………………………….. 48


vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ tầng đẳng áp tại tầng chứa nước Pleistocen (Hà Nội) ....................13

Tiêu chuẩn cho phép

Hcp

Mực nước hạ thấp cho phép

TDS

Tổng độ khoáng hóa

BTNMT

Bộ Tài nguyên & Môi trường

Qp

Tầng chứa nước Pleistocen

Qh
Msl

Tầng chứa nước Holocen
Maen sea level – Mực nước biển trung bình

TB

Trung bình

ĐKKD
KHCN & KTXD

1. Mở đầu
Trong xã hội hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế ở
Việt Nam và các nước trên thế giới đòi hỏi cơ sở hạ tầng cũng dần hoàn
thiện. Đây là điều kiện cho sự phát triển của các ngành xây dựng, dân
dụng, công nghiệp, nhà máy, giao thông, thủy lợi, hầm…, nói chung đều có
thể bị chuyển dịch biến dạng theo thời gian.
Lún công trình là một dạng tai biến thiên nhiên xảy ra tương đối phổ
biến ở các khu đô thị, thành phố trong cả nước. Nếu nền đất bị lún do bất kỳ
nguyên nhân nào hoặc nền đất yếu cũng đều gây hiện tượng lún công trình.
Vậy cần kiểm tra các nguyên nhân gây lún nền đất, trong đó có nguyên nhân
khai thác nước ngầm.
Từ lâu, các nhà khoa học đã chỉ ra nguyên nhân khai thác nước ngầm
ảnh hưởng tới độ lún công trình. Để đánh giá được độ ổn định của công
trình trên mặt đất theo thời gian thì việc tiến hành xác định mực nước ngầm
dưới đất với các điểm quan trắc lún là cần thiết. Luận văn trình bày các vấn
đề về chuyển dịch biến dạng công trình, sử dụng phương pháp phân tích
thống kê và áp dụng mô hình hồi quy để đánh giá mối tương quan giữa sự
biến đổi mực nước ngầm đến độ lún của các điểm quan trắc công trình nhà
thấp tầng khu vực Pháp Vân - Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành phố Hà
Nội. Đồng thời, luận văn cũng đề xuất biện pháp khắc phục và đưa ra một


x

số giải pháp kỹ thuật cùng các ý kiến, kiến nghị điều chỉnh phù hợp hơn
cho các công trình sau này.
Mục tiêu của luận văn:
- Nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích thống kê, đặc biệt là
phương pháp phân tích hồi quy trong trắc địa, để phân tích mối tương quan,
tìm hiểu nguyên nhân của việc khai thác nước dưới đất làm mực nước dưới

đặc trưng biến đổi của các đại lượng vật lý quan trắc được, phân tích tính chu
kỳ, tính tương quan và xu thế phát triển của các đại lượng vật lý được quan
trắc. Phương pháp phân tích thống kê có hai dạng:
- Dạng thứ nhất là mô hình dựa trên quan hệ hàm số giữa những biến độc
lập và biến phụ thuộc.
- Dạng thứ hai là áp dụng quy tắc thống kê những biến phụ thuộc, sử
dụng mô hình thống kê tuyến tính bản thân chúng, chứ không phải bởi những
biến môi trường khác.
2.3. Bài toán hồi quy
Phân tích hồi quy là một phương pháp thống kê toán học dùng để xử lý
quan hệ tương quan giữa các biến. Cụ thể, luận văn sử dụng mô hình hồi quy
để đánh giá mối tương quan giữa mực nước ngầm đến độ lún công trình nhà
thấp tầng khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội.
3. Ứng dụng thực nghiệm tại khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận
Hoàng Mai, thành phố Hà Nội
3.1. Phạm vi nghiên cứu
Vị trí của khu vực nghiên cứu là công trình nhà thấp tầng khu đô thị mới
Pháp Vân – Tứ Hiệp nằm ở cửa ngõ phía Nam Thủ đô Hà Nội, kề cận giữa
đường quốc lộ 1A và 1B, phía Bắc có đường vành đai 3 chạy qua, phía Đông
giáp công viên Yên Sở.
3.2. Dữ liệu sử dụng cho nghiên cứu
Dữ liệu mực nước ngầm


xii

Luận văn tổng hợp kết quả mực nước ngầm trong hai năm 2005 và 2006,
tương ứng thời gian quan trắc lún tại khu ĐTM Pháp Vân – Tứ Hiệp, quận
Hoàng Mai, thành phố Hà Nội ở (bảng 1).
Bảng 1. Tổng hợp mực nước ngầm trong hai năm 2005, 2006.

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Mực nước tuyệt đối 0.19 0.19 0.15 0.04 0.05 0.19 0.54 0.89 0.61 0.34

11

12

---



11

12

Độ lún tháng 0.00 -4.40 -2.03 -2.09 -3.74 -3.60 -2.86 -4.09 -3.96 -1.81 -1.78 -3.25
Tổng hợp lún 0.00 -4.40 -6.43 -8.52 -12.26 -15.86 -18.72 -22.81 -26.77 -28.58 -30.36 -33.61
Năm 2006
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


Intercept
X

SS
MS
F
Significance F
8229.399956
8229.4 408.2597 8.885E-15
403.1453944 20.15727
8632.54535

1
20
21

Coefficients Standard Error t Stat
P-value Lower 95% Upper 95%
5055.917839 251.8559625 20.07464 1.01E-14 4530.5555 5581.28017
146.2396145 7.237637076 20.20544 8.88E-15 131.14217 161.337061

Hình 3.21 Kết quả sử dụng mô hình hồi quy để phân tích và dự báo biến dạng

3.3. Tính toán mô hình hồi quy
Giá trị độ lún thực tế của công trình được biểu diễn ở (hình 3.2) bằng
chấm hình thoi màu xanh có dạng đường cong, trong khi dự báo của nó hay
còn gọi là đường hồi quy của nó biểu thị hình vuông màu đỏ có dạng
đường thẳng.
Hồi quy theo mực nước ngầm
-35.10



xiv

Nếu giả thiết độ cao trung bình tại khu vực Pháp Vân – Tứ Hiệp là
5,000 mét, ta có đồ thị như (hình 3.3).
Hồi quy mực nước ngầm
5010
5000

Pre
di…

Độ lún (mm)

4990
4980
4970
4960
4950
4940

-35.2

-35.1

-35
-34.9
Mực nước ngầm (m)


- Phân tích đặc điểm cấu trúc nền trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất
công trình. Đặc biệt phải xác định chính xác bề dày, mức độ biến đổi bề dày
của đất yếu, cũng như quan hệ của đất yếu với đất đá của tầng chứa nước.
- Tăng cường quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình trên khu
vực khai thác nước ngầm. Đó là giải pháp thường trực đảm bảo an ninh cho
con người và an toàn công trình xây dựng.
5. Kiến nghị
Để luận văn phát huy tính hiệu quả thực tiễn, góp phần vào sự nghiệp
phát triển kinh tế - xã hội đất nước nói chung, khu đô thị Pháp Vân – Tứ Hiệp,
Hà Nội nói riêng, tác giả luận văn xin kiến nghị cơ quan chức năng một số
vấn đề sau:
- Có giải pháp kỹ thuật, cụ thể là hạn chế khai thác nước ngầm, nhằm ổn
định mực nước ngầm và phát triển bền vững.
- Xử lý phòng chống lún phải kết hợp nhiều giải pháp, nhiều biện pháp
cho từng khu vực.
Từ khóa: Sự ảnh hưởng của mực nước ngầm; Sự lún đất.


xvi

SUMMARY OF DISSERTATION
Student’s fullname: Quang Van Trung.
Class: CH1TĐ

Course: 1.

Counselor: Dr. Dinh Xuan Vinh.
Topic: Deliniating the influence of groundwater to the land subsidence of
bungalow in Phap Van - Tu Hiep urban area, Hoang Mai District, Hanoi City.
1. Introduction

- Determining the level of influence of ground water level to the
subsidence of observation points of low-rise houses in Phap Van - Tu Hiep
urban area, Hoang Mai District, Hanoi City.

2. Overview of research situation
2.1. Overview of the impact of ground water level on the settlement
There are many causes of subsidence, among the causes are:
- For to groundwater changes.
- Soils can also become dry due to the large tree system, which is
surrounded by an intricate root system, which absorbs much water from
underneath the soil, as well as changes in the height of the groundwater level.
- Leaks from pipes, ditches and sewers.
One of the most common causes of subsidence is the erosion of the
foundations due to leakage from groundwater.
- Underground water flowing in the area is not even close to the
architectural structure, which is influenced by saturated effect on the


xviii

foundation, reduces the mechanical properties of the material, load on top,
leading to subsidence.
Subsidence is almost unaffected by rainfall on the ground. In addition,
the settlement is affected by many reasons, not only groundwater level, so the
level of settlement is a combination of causes of subsidence, so the amount of
ground water affects only part of the subsidence Construction.
2.2. Statistical analysis method
Using mathematical statistical analysis methods to compute the laws and
characteristics of transformed physical quantities observed, cyclic analysis,
correlation and development trend of physical quantities. monitoring. There

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Absolute water level

0.16

0.23


4

5

6

7

8

9

10

11

12

Absolute water level

0.19

0.19

0.15

0.04

0.05



5

6

7

8

9

10

11

12

Subsidence by month

0.00

-4.40

-2.03

-2.09

-3.74

-3.60

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Subsidence by month

-3.34

-2.22

-3.64

-5.29


Adjusted R Square 0.950964328
Standard Error
4.489684813
Observations
22
ANOVA
df
Regression
Residual
Total

1
20
21

SS
MS
F
Significance F
8229.399956
8229.4 408.2597 8.885E-15
403.1453944 20.15727
8632.54535

Coefficients Standard Error t Stat
P-value Lower 95% Upper 95%
5055.917839 251.8559625 20.07464 1.01E-14 4530.5555 5581.28017
146.2396145 7.237637076 20.20544 8.88E-15 131.14217 161.337061

Intercept


Y
-50.00
-60.00
Groundwater (m)

-70.00

Figure 3.2. Settlement value of groundwater regression.


xxi

Assuming the average elevation in the Phap Van - Tu Hiep urban area is
5,000 meters, we have the graph (Figure 3.3).
Regression by groundwater level

Subsidence (mm)

5010
5000

Pre
di…

4990
4980
4970
4960
4950

in the subsidence area;


xxii

- Soft soil treatment measures should be applied;
- For traffic works, civil and industrial works, when using shallow nail
solutions, attention should be paid to the ground subsidence caused by the
lowering of the groundwater level so that remedial measures can be taken.
- Analyze the structure of the foundation on the basis of geological
survey documents. Particularly, it is necessary to accurately determine the
thickness, degree of variation of the thickness of weak soil, as well as the
relationship of weak soil to rocky soil of the aquifer.
- Strengthening observation of shifting and deformation of works on
groundwater exploitation areas. It is a permanent solution to ensure the
security of people and the safety of construction.
5. Recommendations
To improve the effectiveness of the thesis, contributing to the cause of
socio-economic development of the country in general, Phap Van - Tu Hiep
urban area, Ha Noi in particular, The function of some of the following issues:
- There are technical solutions, namely the limitation of underground
water exploitation, in order to stabilize underground water level and develop
sustainably.
- Anti-settlement must deal with many solutions, many measures for
each area.

Keywords: The influence of groundwater; the land subsidence .


1