Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu lún khu vực nam sài gòn, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp cải thiện thực tiễn.

• Tác giả: Võ Minh Quân
• Người hướng dẫn: Ts. Trần Anh Tú
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất
• Đề tài: Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 1.1.1. Đặc điểm địa lý
• 1.1.2. Địa hình
• 1.1.3. Khí hậu
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp và xử lý số liệu
• 2.2. Thu thập và xử lý dữ liệu khoan khảo sát địa chất
• 2.3. Thu thập dữ liệu bản đồ số, các bản đồ nền trong khu vực nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp tính lún lý thuyết
• 2.4.1. Tổng quan về cơ sở tính toán lún lý thuyết
• 2.4.2. Lý thuyết cố kết thấm K.Terzaghi và phương trình vi phân cố kết thấm
• 2.5. Tính toán độ lún cuối cùng theo phương pháp tổng lớp phân tố
• 2.6. Tính toán lún lý thuyết tại khu vực nghiên cứu
• 2.7. Phương pháp biên tập bản đồ
• 2.7.1. Sơ đồ khối phương pháp biên tập bản đồ
• 2.7.2. Xây dựng mặt cắt địa chất đặc trưng
• 2.8. Phương pháp khoan khảo sát và đo lún bề mặt
• 2.8.1. Khoan khảo sát địa chất
• 2.8.2. Khảo sát lún bề mặt
• 2.9. Phương pháp quan trắc lún sâu bằng nhện từ
• 2.9.1. Thiết bị quan trắc lún sâu
• 2.9.2. Lắp đặt thiết bị quan trắc
• 2.9.3. Thời gian quan trắc và ghi nhận kết quả
• 2.10. Kết quả xây dựng tập dữ liệu trên mapinfo
• 2.11. Kết quả tính lún lý thuyết
• 2.12. Kết quả tính toán lún cục bộ
• 2.13. Kết quả tính toán lún theo thời gian
• 2.14. Phân tích lún trên cơ sở tính toán
• 2.15. Kết quả quan trắc lún sâu
• 2.16. Kết quả khảo sát lún bề mặt
• 2.17. Đánh giá kết quả từ các phương pháp
• 2.18. Dự báo khả năng lún trong khu vực nghiên cứu
• 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 01: CÁC MẶT CẮT ĐỊA CHẤT ĐẶC TRƯNG
• PHỤ LỤC 02: BẢNG TÍNH TOÁN LÚN
• PHỤ LỤC 03: HÌNH ẢNH
• PHỤ LỤC 04: BẢN ĐỒ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn

Khu vực Nam Sài Gòn đang trải qua quá trình đô thị hóa mạnh mẽ, với nhiều công trình xây dựng và phát triển hạ tầng. Tuy nhiên, khu vực này cũng đối mặt với vấn đề lún đất nghiêm trọng do đặc điểm địa chất yếu và cao độ địa hình thấp. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiện trạng lún và dự báo khả năng xảy ra lún trong tương lai.

1.1. Đặc điểm địa chất khu vực Nam Sài Gòn

Khu vực Nam Sài Gòn chủ yếu có cấu trúc địa chất yếu, với tầng đất yếu tuổi Holocene. Điều này làm cho nền đất dễ bị lún khi có tải trọng lớn từ các công trình xây dựng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng độ lún trung bình tại một số khu vực có thể lên đến 26 cm.

1.2. Tình hình đô thị hóa và tác động đến lún

Sự phát triển đô thị tại Nam Sài Gòn đã dẫn đến việc san lấp và xây dựng nhiều công trình. Tuy nhiên, điều này cũng làm gia tăng áp lực lên nền đất, dẫn đến hiện tượng lún đất ngày càng nghiêm trọng. Việc đánh giá tác động của đô thị hóa là cần thiết để đưa ra các giải pháp phù hợp.

II. Vấn đề lún đất tại khu vực Nam Sài Gòn

Hiện tượng lún đất tại Nam Sài Gòn không chỉ ảnh hưởng đến các công trình xây dựng mà còn tác động đến đời sống của người dân. Việc hiểu rõ nguyên nhân và mức độ lún là rất quan trọng để có các biện pháp khắc phục kịp thời.

2.1. Nguyên nhân gây lún đất

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng lún đất tại khu vực này, bao gồm tải trọng từ các công trình xây dựng, sự cố kết của đất và biến đổi khí hậu. Các yếu tố này kết hợp lại tạo ra áp lực lớn lên nền đất, dẫn đến lún.

2.2. Tác động của lún đất đến môi trường

Lún đất không chỉ ảnh hưởng đến các công trình mà còn gây ra các vấn đề môi trường như ngập úng, ô nhiễm nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc đánh giá tác động này là cần thiết để có các biện pháp bảo vệ môi trường.

III. Phương pháp nghiên cứu lún đất tại Nam Sài Gòn

Nghiên cứu lún đất tại Nam Sài Gòn được thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Các phương pháp này bao gồm khảo sát hiện trường, thu thập dữ liệu và phân tích số liệu.

3.1. Khảo sát hiện trường và thu thập dữ liệu

Việc khảo sát hiện trường được thực hiện tại 20 điểm lún khác nhau, kết hợp với 100 hố khoan khảo sát địa chất. Dữ liệu thu thập được sẽ giúp đánh giá chính xác hiện trạng lún tại khu vực.

3.2. Phân tích số liệu và dự báo lún

Sau khi thu thập dữ liệu, các phương pháp phân tích sẽ được áp dụng để tính toán độ lún lý thuyết. Dựa trên các kết quả này, dự báo khả năng xảy ra lún trong tương lai sẽ được thực hiện, giúp các nhà quy hoạch có cái nhìn tổng thể hơn.

IV. Kết quả nghiên cứu lún đất tại Nam Sài Gòn

Kết quả nghiên cứu cho thấy khu vực Nam Sài Gòn đang trải qua hiện tượng lún đất nghiêm trọng, với độ lún trung bình từ 9 đến 26 cm. Những kết quả này sẽ là cơ sở để đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả.

4.1. Đánh giá hiện trạng lún đất

Kết quả khảo sát cho thấy một số khu vực có độ lún cao hơn mức trung bình, đặc biệt là những nơi có san lấp. Việc đánh giá hiện trạng lún là rất quan trọng để có các biện pháp khắc phục kịp thời.

4.2. Dự báo khả năng lún trong tương lai

Dựa trên các kết quả phân tích, dự báo độ lún trong khu vực đến năm 2025 có thể đạt từ 17.13 cm. Điều này cho thấy cần có các biện pháp quy hoạch và xây dựng phù hợp để giảm thiểu tác động của lún đất.

V. Giải pháp chống lún đất tại Nam Sài Gòn

Để giảm thiểu hiện tượng lún đất tại Nam Sài Gòn, cần có các giải pháp quy hoạch và xây dựng hợp lý. Các biện pháp này không chỉ giúp bảo vệ các công trình mà còn đảm bảo an toàn cho người dân.

5.1. Quy hoạch đô thị bền vững

Việc quy hoạch đô thị bền vững sẽ giúp giảm thiểu áp lực lên nền đất. Các khu vực xây dựng cần được thiết kế với tải trọng phù hợp và có các biện pháp thoát nước hiệu quả.

5.2. Giải pháp kỹ thuật trong xây dựng

Sử dụng các công nghệ xây dựng hiện đại và vật liệu nhẹ có thể giúp giảm tải trọng lên nền đất. Ngoài ra, việc áp dụng các biện pháp gia cố nền đất cũng là một giải pháp hiệu quả.

VI. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn đã chỉ ra rằng hiện tượng lún đất đang diễn ra nghiêm trọng và cần có các biện pháp khắc phục kịp thời. Hướng phát triển tương lai cần tập trung vào quy hoạch bền vững và áp dụng công nghệ mới trong xây dựng.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu lún đất

Nghiên cứu lún đất không chỉ giúp bảo vệ các công trình mà còn đảm bảo an toàn cho người dân. Việc hiểu rõ hiện tượng này là rất cần thiết để có các biện pháp ứng phó hiệu quả.

6.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng lún đất tại Nam Sài Gòn, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu này sẽ giúp đưa ra các giải pháp phù hợp hơn trong tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1. Đặc điểm địa lý Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế lớn nhất khu vực phía Nam, với 5 khu đô thị lớn.

Trong đó, Khu vực nghiên cứu là một phần khu đô thị Nam Sài Gòn bao gồm: Quận 7 và một phần huyện Bình Chánh, huyện Nhà Bè. Ranh giới tự nhiên từ Kênh Tẻ - Kênh Đôi kéo dài về phía Nam tới sông Soài Rạp (Hình 1. Khu vực này bao gồm: quận 7, một phần huyện Bình Chánh (xã Bình Hưng, xã Phong Phú), một phần huyện Nhà Bè (xã Phước Lộc, xã Phước Kiển, thị trấn Nhà Bè).1: Bản đồ khu vực nghiên cứu Nam Sài Gòn (chi tiết tại phụ lục 04) HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 15 Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn” Khu vực nghiên cứu với diện tích khoảng 84.000 km2 với phía Bắc giáp quận 4, quận 2 và một phần quận 8, ranh giới tự nhiên là kênh Tẻ, kênh Đôi và sông Sài Gòn. Phía Nam giáp một phần huyện Cần Giờ, huyện Nhà Bè, ranh giới tự nhiên là sông Soài Rạp và sông Kinh.

Phía Đông giáp một phần quận 2 và tỉnh Đồng Nai, ranh giới tự nhiên là sông Sài Gòn và sông Nhà Bè. Phía Tây giáp một phần quận 8 và huyện Bình Chánh, ranh giới tự nhiên là sông Cần Giuộc. Khu vực nghiên cứu được chọn là nơi đang có sự đô thị hóa, san lấp, nâng nền và xây dựng công trình đô thị. Do đó, khu vực nghiên cứu được giới hạn lại theo tọa độ bốn điểm góc như sau: A (597,969.

Địa hình Đặc điểm địa hình của khu vực Nam Sài Gòn bị sông Cần Giuộc, kênh Đôi, rạch Hiệp Ân, rạch Ông Lớn, Ông Nhỏ, Đĩa, Bàng, Phước Long,.chia nhỏ khu vực thành những khu vực riêng biệt được kết nối qua hệ thống cầu [19]. Trong đó: Địa hình quận 7 tương đối bằng phẳng, độ cao địa hình thay đổi không lớn, trung bình 0. Thổ nhưỡng của Quận 7 thuộc loại đất phèn mặn [1]. Một số nơi ghi nhận địa hình thấp dưới mức thủy triều từ 0.7 m và một số nơi cao đến 3.

Địa hình khu vực huyện Nhà Bè nằm trong khu vực hạ lưu sông Sài Gòn, địa hình tương đối bằng phẳng. Độ cao địa hình thay đổi không lớn từ 0,6m – 1,5m. Nhìn chung địa hình thấp dần từ Tây Bắc sang Đông Nam, địa hình bị chia cắt bởi hệ thống kênh rạch chằng chịt nên có nhiều vùng trũng và sình lầy. Một số nơi ghi nhận địa hình thấp dưới mức thủy triều.

Riêng địa hình huyện Bình Chánh có dạng nghiêng và thấp dần theo hai hướng Tây Bắc - Đông Nam và Đông Bắc - Tây Nam, với độ cao giảm dần từ 3.0m đến 0,3m so với mực nước biển. Dạng đất gò cao có cao trình từ 2–3m, có nơi cao đất 4m, thoát nước tốt, có thể bố trí dân cư, các ngành công, thương mại, dịch vụ và các cơ sở công nghiệp,.[20] HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 16 Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn” 1. Khí hậu Khu vực thành phố Hồ Chí Mình nói chung và khu vực Nam Sài Gòn nói riêng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất cận xích đạo với 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (khí hậu nóng ẩm và gây mưa nhiều), mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau (khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ít) [19]. Về lượng mưa, dao động trong khoảng từ 1.178 mm (trung bình năm đạt 1.940 mm/năm), phân bố không đều giữa các tháng trong năm, tập trung chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 10 và chiếm 90% lượng mưa cả năm.

Ngược lại vào mùa khô, lượng mưa thấp chỉ chiếm khoảng 10% lượng mưa cả năm trong đó tháng 2 có số ngày mưa ít nhất [19]. Về độ ẩm không khí, trung bình năm khoảng 75 – 80%; nhìn chung độ ẩm không ổn định và có sự biến thiên theo mùa, vào mùa mưa trung bình lên đến 86%, tuy nhiên vào mùa khô trung bình chỉ đạt 71% [19]. Về nhiệt độ, trung bình cả năm khoảng 27 – 280C; cao nhất vào tháng 4 và thấp nhất vào tháng 12 và tháng 1 (năm sau), chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 40C. Tuy nhiên, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lại khá cao từ 5 – 100C [5].

Về lượng bức xạ, trung bình 140 Kcal/cm2/năm và có sự thay đổi theo mùa. Mùa khô có bức xạ cao, cao nhất vào tháng 4 và tháng 5 (400 – 500 cal/cm2/ngày). Mùa mưa có bức xạ thấp hơn, cường độ bức xạ cao nhất đạt 300 – 400 cal/cm2/ngày [19]. Về giờ nắng, tháng có số giờ nắng cao nhất là 8,6 giờ/ngày (tháng 2), tháng có số giờ nắng ít nhất là 5,4 giờ/ngày.

Số giờ nắng cả năm khoảng 1. Về gió, hướng gió thịnh hành ở khu vực là Đông Nam và Tây Nam. Gió Đông Nam và Nam thịnh hành vào mùa khô, gió Tây Nam thịnh hành vào mùa mưa; riêng gió Bắc thịnh hành vào giao thời giữa hai mùa. Hướng gió hoạt động trong năm có ý nghĩa quan trọng trong việc bố trí các khu công nghiệp, dân cư, nhất là các ngành công nghiệp có khả năng gây ô nhiễm không khí [19].

Thủy văn Khu vực nghiên cứu Nam Sài Gòn có hệ hệ thống sông ngòi, kênh rạch dày đặc và điển hình như sau: HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 17 Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn” a. Các mạng lưới sông, kênh, rạch chính Hệ thống sông, kênh, rạch của Nam Sài Gòn khá dày, bao gồm nhiều sông, kênh rạch lớn nhỏ. Trong đó, sông Cầ n Giuô ̣c là sông nhánh của sông Soài Ra ̣p, hơp̣ lưu ta ̣i ngã 3 sông Soài Ra ̣p và sông Vàm Cỏ, sông dài khoảng 38km. Sông Sài Gòn giáp phía Nam.

Kênh Tẻ, Kênh Đôi được tách ra từ sông Sài Gòn ta ̣i cửa Tân Thuâ ̣n, Quâ ̣n 4, dài khoảng 32 km, bề rô ̣ng nhấ t đa ̣t 130m, khu vực he ̣p nhấ t rô ̣ng 75m. Các hệ thống rạch gồm có rạch Ông Lớn, rạch Đĩa, rạch Bàng, rạch Long Kiểng, rạch Hiệp Ân, rạch Bà Lớn, rạch Tôm.Khi hê ̣ thố ng kênh ra ̣ch này kế t hơp̣ với các ra ̣ch nhỏ, ma ̣ng lưới thoát nước do ̣c tuyế n đường giao thông ta ̣o ra hê ̣ thố ng thoát nước chính cho toàn khu vực, ta ̣o khả năng tiêu nước về mùa mưa cũng như khi triề u cường. Đồng thời, nó cũng tạo nên những lợi thế riêng của khu vực trong giao thông đường thủy, điều tiết không khí, tiêu thoát nước mưa, nước thải trong khu dân cư, các cơ sở sản xuất. Chế độ thuỷ văn của các sông, kênh, rạch Vùng Nam Sài gòn có địa đình thấp nên chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của chế độ bán nhật triều không đều, có biên độ lớn lên xuống ngày 2 lần với 2 đỉnh triều xấp xỉ nhau và 2 chân triều lệch nhau khá lớn.

Hàng tháng, triều xuất hiện 2 lần nước cao (triều cường) và 2 lần nước thấp (triều kiệt) trong 24h50’.2 dưới đây thể hiện mức độ biến động thủy triều giai đoạn 1990 – 2014.1: Mực nước trung bình cao nhất trong 3 tháng 10,11,12 tại trạm Phú An và Nhà Bè từ năm 1990 đến năm 2014 Mực nước trung bình cao nhất trong 3 tháng (10, 11, 12) (cm) Trạm Nhà Trạm Phú Năm Trạm Phú An Năm Trạm Nhà Bè Bè An 1990 119,7 122,0 2003 140,3 146,3 1991 122,3 126,7 2004 137,3 135,0 1992 118,7 123,3 2005 138,3 135,3 1993 119,3 122,7 2006 144,3 142,3 1994 120,7 124,7 2007 140,7 143,7 HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 18 Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn” 1995 128,7 129,7 2008 149,3 1996 128,7 131,7 2009 144,7 1997 127,7 129,3 2010 147,3 1998 131,3 135,3 2011 155,3 1999 138,7 140,3 2012 157,7 2000 135,3 135,3 2013 160,7 2001 138,0 140,7 2014 161,0 2002 139,3 150,7 2003 158 Nguồn: Đài khí tượng thủy văn Nam Bộ Mức triều cao nhất trong tháng vào các ngày 1, 2, 3 và 15, 16, 17; triều cao nhất trong năm vào các tháng 10, 11, 12. Chế độ triều trong khu vực Nhà Bè (phần tiếp giáp và ảnh hưởng tới khu vực nghiên cứu) được quan sát ở trạm Nhà Bè trên kênh Đồng Điền và trạm Phú An trên sông Sài Gòn, hình 1. Mực nước trung bình cao nhất trong ba tháng (10, 11, 12) tại Trạm Phú An và Nhà Bè 180 160 140 Mực nước (m) 120 y2 = 1.7507 60 40 20 00 1993 2000 2007 1990 1991 1992 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Năm Trạm Nhà Bè Trạm Phú An Linear (Trạm Nhà Bè) Linear (Trạm Phú An) Nguồn: Đài khí tượng thủy văn Nam Bộ Hình 1.2: Mực nước trung bình cao nhất trong ba tháng 10,11,12 tại trạm Phú An và Nhà Bè HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 19 Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu lún khu vực Nam Sài Gòn” 1. Đặc điểm điều kiện địa chất 1.

Đặc điểm địa chất Trong vùng nghiên cứu có mặt các địa tầng từ Mesozoi đến Kainozoi. Thuộc Mesozoi với các trầm tích Jura giữa, hệ tầng La ngà J2ln, phun trào Jura trên- Kreta dưới J3k1. Thuộc Kainozoi có trầm tích Neogen, Pleistocen và Holocen. Tầng đất nền vùng nghiên cứu trong luận văn này thuộc tầng đất yếu tuổi Holocene khá dày, khoảng từ 6.0 mét và tầng Pleistocen [14].

Bên cạnh đó, để đánh giá thêm những tác động lên tầng đất nền Holocen, thì cần xem xét thêm phần trầm tích Pleistocen nằm dưới. Thống Pleistocen: Hệ tầng Củ Chi (Q13cc). Hệ tầng Củ Chi nằm bất chỉnh hợp lên hệ tầng Thủ Đức (Q12-3tđ) và bị các trầm tích của hệ tầng Bình Chánh (Q21-2bc) phủ bất chỉnh hợp lên trên. Các trầm tích ở vùng này có kích thước hạt thô là chủ yếu, có 3 kiểu nguồn gốc sau: Nguồn gốc sông: trầm tích cát bột sét màu xám trắng, sạn cuội sét kaolinit màu xám.

Phân bố chủ yếu ở Thủ Đức và một dãy ở Bắc Củ Chi. Gồm 3 lớp: trên cùng là lớp cát xám bở rời, giữa là lớp Laterite sắt, dưới cùng là lớp cuội sỏi, sạn xát lẫn ít sét Kaolinite trắng. Nguồn gốc sông biển: trong tài liệu lỗ khoan ở huyện Củ Chi, trầm tích gồm cát bột sét màu xám chứa cuội, sạn sỏi. Nguồn gốc biển: thành phần cát sạn sét màu xám đen chứa ít sạn sỏi.

Phân bố ở phía Tây Bình Chánh và Đông Nam Cần Giờ.