Nghiên Cứu Đặc Điểm Trầm Tích Holocen và Khả Năng Lún Nền Tại Khu Vực Bán Đảo Đình Vũ, Hải Phòng

Bán đảo Đình Vũ thuộc quận Hải An, thành phố Hải Phòng, có vị trí chiến lược về giao thông đường thủy, đường không và đường bộ. Nơi đây thu hút nhiều dự án lớn, trọng điểm của thành phố và khu vực duyên hải Bắc Bộ. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế xã hội như xây dựng các bãi container, giao thông, các cụm công nghiệp gây biến dạng nền đất yếu, đặc biệt là sự cố lún các bãi container, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến cơ sở hạ tầng và thiệt hại lớn về kinh tế.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Holocen tại bán đảo Đình Vũ, xác định nguyên nhân lún bãi container và đề xuất giải pháp. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khu vực bán đảo Đình Vũ, bao gồm phần đất liền ven biển và phần biển ven bờ đến độ sâu 10m nước. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học trong việc làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Holocen và nguyên nhân gây lún, đồng thời có ý nghĩa thực tiễn trong việc xây dựng và phát triển bền vững cơ sở hạ tầng.

Thực tế cho thấy, nhiều bãi container tại bán đảo Đình Vũ đang gặp phải tình trạng lún nền nghiêm trọng. Các sự cố lún không chỉ gây hư hỏng cho cơ sở hạ tầng như mặt bãi, đường ống, mà còn ảnh hưởng đến hoạt động xếp dỡ, vận chuyển hàng hóa. Điều này dẫn đến tăng chi phí bảo trì, sửa chữa và gián đoạn hoạt động kinh doanh. Cần có giải pháp tổng thể để giải quyết vấn đề lún nền, đảm bảo sự ổn định và bền vững cho các công trình.

Nhiều yếu tố tác động đến khả năng lún của nền đất yếu tại bán đảo Đình Vũ. Trong đó, đặc điểm trầm tích Holocen đóng vai trò quan trọng, bao gồm thành phần hạt, độ ẩm tự nhiên, tỷ trọng hạt, giới hạn chảy, giới hạn dẻo, chỉ số dẻo, thành phần hạt, phân tích cỡ hạt, độ thấm, hệ số thấm, độ rỗng, tỷ lệ rỗng, cường độ cắt, góc ma sát trong, lực dính. Ngoài ra, các yếu tố như mực nước ngầm, áp lực nước lỗ rỗng, thoát nước, cố kết cũng ảnh hưởng đến quá trình lún.

Bước đầu tiên trong nghiên cứu là thu thập và phân tích các tài liệu địa chất và địa kỹ thuật hiện có về khu vực bán đảo Đình Vũ. Các tài liệu này bao gồm: bản đồ địa chất, báo cáo khảo sát địa chất, kết quả thí nghiệm địa kỹ thuật, số liệu quan trắc lún, tài liệu về các công trình xây dựng đã có. Việc phân tích các tài liệu này giúp xác định được cấu trúc địa tầng, đặc điểm trầm tích, tính chất cơ lý của đất và lịch sử lún của khu vực.

Để có được số liệu chi tiết và chính xác về đặc điểm trầm tích Holocen, cần tiến hành khảo sát địa chất và thí nghiệm địa kỹ thuật tại hiện trường. Khảo sát địa chất bao gồm: khoan thăm dò, lấy mẫu đất, mô tả trụ địa tầng. Thí nghiệm địa kỹ thuật bao gồm: thí nghiệm trong phòng (xác định thành phần hạt, độ ẩm, tỷ trọng, giới hạn dẻo, giới hạn chảy, cường độ cắt, độ nén lún) và thí nghiệm hiện trường (SPT, CPT). Các kết quả thí nghiệm này cung cấp thông tin quan trọng về tính chất cơ lý của đất và khả năng chịu tải.

Phân tích trầm tích là một bước quan trọng để hiểu rõ nguồn gốc, quá trình hình thành và đặc điểm trầm tích Holocen. Các phương pháp phân tích trầm tích bao gồm: phân tích thành phần hạt, phân tích khoáng vật, phân tích hóa học. Dựa trên các số liệu thu thập được, có thể xây dựng mô hình hóa lún để dự báo khả năng lún của nền đất dưới tác động của tải trọng công trình. Mô hình hóa lún giúp đánh giá rủi ro lún và đề xuất các biện pháp giảm thiểu lún.

Các tướng trầm tích Holocen tại bán đảo Đình Vũ bao gồm: bùn đầm lầy ven biển, bùn estuary – vũng vịnh, bùn chân châu thổ, bùn cát tiền châu thổ, bùn cửa sông estuary, bùn cát đồng bằng châu thổ. Mỗi tướng trầm tích có thành phần hạt, màu sắc, độ dày và phân bố khác nhau. Ví dụ, trầm tích bùn đầm lầy ven biển thường có màu xám đen, chứa nhiều than bùn và có độ nén lún cao.

Tính chất cơ lý của đất yếu trầm tích Holocen tại bán đảo Đình Vũ rất khác nhau tùy thuộc vào tướng trầm tích. Các chỉ tiêu cơ lý quan trọng bao gồm: độ ẩm tự nhiên, tỷ trọng hạt, giới hạn chảy, giới hạn dẻo, chỉ số dẻo, độ nén lún, cường độ cắt. Nhìn chung, đất yếu trầm tích Holocen có độ ẩm cao, độ nén lún lớn và cường độ cắt thấp.

Dựa trên đặc điểm trầm tích và tính chất cơ lý, có thể phân loại đất yếu trầm tích Holocen tại bán đảo Đình Vũ thành các cấp độ khác nhau. Việc phân loại này giúp đánh giá đúng mức độ rủi ro lún và lựa chọn các giải pháp xử lý phù hợp. Ví dụ, đất yếu cấp độ cao có thể cần các biện pháp xử lý đặc biệt như gia cố nền bằng cọc hoặc sử dụng vật liệu gia cường.

Các biện pháp công trình gia cố nền đất yếu thường được sử dụng tại bán đảo Đình Vũ bao gồm: gia cố nền bằng cọc (cọc bê tông cốt thép, cọc xi măng đất), tường vây (tường vây bê tông cốt thép, tường vây cọc xi măng đất), đệm cát, vải địa kỹ thuật. Mỗi biện pháp có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với các điều kiện địa chất khác nhau. Việc lựa chọn biện pháp cần dựa trên đánh giá kỹ thuật và kinh tế.

Các biện pháp phi công trình đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý rủi ro lún nền tại bán đảo Đình Vũ. Các biện pháp này bao gồm: quản lý tải trọng (hạn chế tải trọng tác dụng lên nền đất), quan trắc lún (theo dõi quá trình lún để có biện pháp xử lý kịp thời), quy hoạch sử dụng đất hợp lý (tránh xây dựng các công trình lớn trên khu vực có nền đất yếu). Ngoài ra, cần nâng cao nhận thức cộng đồng về rủi ro lún và các biện pháp phòng tránh.

Nghiên cứu đã làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Holocen tại bán đảo Đình Vũ, xác định nguyên nhân lún bãi container và đề xuất các giải pháp xử lý. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc làm sáng tỏ đặc điểm trầm tích Holocen và nguyên nhân gây lún, đồng thời có ý nghĩa thực tiễn trong việc xây dựng và phát triển bền vững cơ sở hạ tầng.

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm trầm tích Holocen và quá trình lún tại bán đảo Đình Vũ, đặc biệt là ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Ngoài ra, cần xây dựng cơ sở dữ liệu về địa chất công trình và quan trắc lún để phục vụ công tác quy hoạch và xây dựng. Các kết quả nghiên cứu cần được ứng dụng vào thực tế để giảm thiểu rủi ro lún và đảm bảo an toàn cho các công trình.