CHƯƠNG 1: Tổng quan về điều kiện địa chất và đặc điểm khai thác của dự án cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây đang được xây dựng trên khu vực Quận 2, Quận 9 (Tp. Hồ Chí Minh) và huyện Long Thành, Nhơn Trạch (tỉnh Đồng Nai) 1. Đặc điểm địa chất thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Đồng Nai. Theo Bản đồ địa chất thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Đồng Nai tỷ lệ 1/200.000, cấu trúc địa chất trong phạm vi dự án đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây bao gồm các hệ tầng được mô tả từ dưới lên trên như sau: - Hệ tầng Châu Thới (T2a ct): hệ tầng này chỉ gặp ở Châu Thới và Bửu Long.
Mặt cắt của hệ tầng bao gồm các lớp sét kết, sét bột kết, cát kết màu xám đen phân lớp mỏng xen kẽ nhau; dày 160m. - Hệ tầng Dray Linh (J1dl): hệ tầng này lộ ra thành những dải hẹp ở hạ lưu sông Bé và sông Đồng Nai. Hệ tầng này bao gồm hai tập: + Tập 1: Cát bột kết chứa vôi, xen đá phiến sét, bột kết, màu xám đen, phân lớp vừa đến dày; dày 70m. + Tập 2: Đá phiến vôi, xen kẹp cát kết vôi màu xám đen.
Tập này bị phủ bởi anđesit hệ tầng Long Bình. Chiều dày của hệ tầng này là 150m. - Hệ tầng Long Bình (J3lb): hệ tầng này phân bố ở phần phía Đông tờ TP. Hồ Chí Minh.
Mặt cắt tham chiếu của hệ tầng này gồm 4 tập như sau: + Tập 1: Anđesitobazan, phần trên xen các lớp mỏng trầm tích silic-sét, sét vôi, silic-vôi; dày 117m. + Tập 2: Tuf dung nham xen kẹp trầm tích silic-sét than, vôi-silic than; dày 120m. + Tập 3:Tuf aglomerat thành phần anđesitobazan, anđesite, đacit, riođacite chuyển lên các trầm tích sét vôi, sét than phân dải mỏng; dày 115m. +Tập 4: Tuf bột kết màu đỏ chuyển lên đacit, ryolit; dày 65-75m.
- Hệ tầng Bình Trưng (N13bt): hệ tầng này không lộ ra trên bề mặt, mà chỉ gặp trong các hố khoan từ sâu khoảng từ 100m trở xuống. Dựa theo mặt cắt địa chất, hệ tầng này được chia thành 3 tập: + Tập 1: Cát, sạn, sỏi chứa chứa các mảnh dăm gắn kết yếu bởi bột sét màu xám lục; dày 3. + Tập 2: Cát bột kết màu xám; dày 7. HVTH: Trần Quang Vinh - Lớp Kỹ thuật hạ tầng đô thị K19 Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Trang 9/114 GVHD: TS.Tô Nam Toàn + Tập 3: Sét bột kết màu xám phân lớp mỏng (0.5-4cm), giữa mặt lớp có di tích thực vật hoá than màu đen.
- Hệ tầng Nhà Bè: (N21nb): mặt cắt của hệ tầng này từ dưới lên được chia thành 2 tập: + Tập 1: Cuội kết, cát kết thạch anh, các mảnh dăm, vụn phong hoá từ đá gốc. Nằm không chỉnh hợp lên các đá phun trào anđesit; dày 17. + Tập 2: Bột kết màu xám sẫm chứa nhiều tàn tích thực vật hoá than, cát kết hạt vừa đa khoáng, bột kết phân lớp mỏng; dày 17m. - Hệ tầng Bà Miêu: (N22bm): hệ tầng này lộ ra khá rộng rãi trên mặt của ở các gò đồi sót (vùng xóm Bà Miêu, Long Bình, Thủ Đức) dạng sườn xâm thực.
Mặt cắt hệ tầng được chia làm 2 tập: + Tập 1: Cuội, sạn, cát, chọn lọc kém, gắn kết yếu bởi sét bột; bề dày 6-20m. + Tập 2: Cát xen bột lẫn ít sạn sỏi, các lớp sét màu nâu vàng. Bề dày chung của hệ tầng Bà Miêu thay đổi từ 10 đến 90m. - Hệ tầng Đất Cuốc (aQ13đc): phân bố dạng dải hẹp (rộng 3-8 km) kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam, từ bắc Bến Cát đến Hố Nai với bề mặt địa hình khá bằng phẳng, nằm ở độ cao 40-50m (tương đương với thềm bậc III).
Hệ tầng bao gồm: cát, cuội, sỏi, chuyển lên cát, bột, sét kaolin chứa ít mảnh tectit nhuyên dạng. Bề dày trầm tích thay đổi từ 4 đến 10m. - Hệ tầng Thủ Đức (aQII-III tđ): phân bố dạng dải kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam, tạo nên bề mặt khá bằng phẳng ở bậc địa hình 20-30m (tương đương thềm bậc II). Lộ ra và phân bố kéo dài từ Dầu Tiếng, Bến Cát tới vùng Thủ Đức.
Tạ vườn Dũ, Dốc Chùa (Bắc Tân Uyên, chúng tồn tại ở dạng thềm song với chiều ngang thay đổi từ vài chục mét đến hang trăm mét, cá biệt tới 1km). Hệ tầng gồm cát, cuội, sỏi nhiều thành phần, trong đó có cuội tectit mài tròn. - Hệ tầngThủy Động (aQII-III tđg): hệ tầng này chỉ gặp trong hố khoan phân bố ở phía Tây Nam đứt gãy sông Vàm Cỏ Đông ở độ sâu 20-30m trở xuông, thuộc đới chuyển tiếp từ tướng lục địa sang tướng biển. Hệ tầng bao dưới là cát lẫn ít cuội, sạn xen các thấu kính bột sét chứa mùn thực vật hoá than, chuyển lên trên là sét bột, bột màu vàng dạng khối; bề dày 20 – 60m.
- Hệ tầng Củ Chi (aQIII 3cc): hệ tầng này phân bố thành một dải kéo dài từ Hoà Thành –Tây Ninh qua Trảng Bàng về tới Củ Chi, Hóc Môn và cho tới tận Long Thành - HVTH: Trần Quang Vinh - Lớp Kỹ thuật hạ tầng đô thị K19 Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Trang 10/114 GVHD: TS.Tô Nam Toàn Đồng Nai. Thành phần trầm tích gồm cát, cuội, sỏi, sét kaolin. Bề dày của trầm tích từ 2 đến 25m. - Hệ tầng Mộc Hoá, trầm tích sông-biển (amQIII3 mh): hệ tầng Mộc Hoá phân bố chủ yếu ở phía tây nam đứt gãy Vàm Cỏ Đông.
Hệ tầng bắt đầu bằng cát, cuội, sỏi xen các thầu kính bột và sét. Trên vùng đo vẽn, các thành tạo Holocen chiếm diện tích nhỏ. Các trầm tích này phân bố ở phía nam và tây nam tờ bản đồ dạng đồng bằng thấp (2-4m) bị chia cắt bởi hệ thống sông, kênh, rạch hiện đại. Các trầm tích Holocen bao gồm các hệ tầng dưới đây: - Holocen hạ - trung, trầm tích sông (aQIV1-2).
Lộ ra trên các bãi bồi phân bố dọc theo thung lũng sông Đồng Nai, sông Bé, sông Sài Gòn thành dải hẹp ở độ cao 3-4m. Thành phần trầm tích: dưới là cát lẫn với ít sạn, phía trên là sét, bột. - Holocen trung được chia ra 2 kiểu nguồn gốc: + Hệ tầng Hậu Giang, trầm tích biển (mQIV2 hg) – lộ ra ở dạng thềm biển cổ phân bố dọc đường đi Vũng Tàu, đoạn từ Long Thành tới Bà Rịa hoặc viền quanh khối nhô Nhơn Trạch. Ngoài ra còn gặp phổ biến trong các hố khoan vùng Bình Chánh, Hóc Môn ở độ sâu 2-3m trở xuống.
Thành phần chính của trầm tích là cát xen ít bột, sét; dày 2- 12m. + Trầm tích sông-biển (amQIV2) – lộ ra rộng rãi ở vùng các cửa sông Đồng nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ Đông. Thành phần trầm tích là bột, sét màu xám vàng, đôi chỗ lẫn mùn thực vật màu xám sẫm. + Trầm tích sông –biển (aQIV 2-3).
Ở vùng nam Bình Chánh, bắc Nhà Bè, các trầm tích này lộ ra không nhiều dưới dạng vùng đồng bằng thấp (2-3m), thường bị ngập lụt vào mùa mưa. Thành phần trầm tích gồm cát, sétbột, sét, tuỳ từng nơi có lẫn mùn hữu cơ, màu xám sẫm. Bề dày 2-3m, cá biệt tới 4-5m. - Holocen thượng.
Căn cứ vào mức độ ảnh hưởng của dòng chảy, Holocen thượng được chia thành hai phần dưới và trên. + Phần dưới bao gồm hai kiểu nguồn gốc: • Trầm tích đầm lầy (bQIV31) phân bố dọc theo thung lũng sông Vàm Cỏ Đông. Thành phần trầm tích chủ yếu là than bùn phân huỷ từ các cây bụi nhỏ như bần, đước, dừa nước và các loại cây thân cỏ. • Trầm tích sông-đầm lầy (abQIV31).
Phân bố ở dạng dải hẹp lấp đầy các trũng thấp hình thành trên bề mặt trầm tích thuộc hệ tầng Củ Chi, hoặc các bồn trũng phổ biến HVTH: Trần Quang Vinh - Lớp Kỹ thuật hạ tầng đô thị K19 Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Trang 11/114 GVHD: TS.Tô Nam Toàn dọc hai bên sông Sài Gòn, sông Vàm Cỏ Đông. Thành phần trầm tích gồm sét, bột, mùn thực vật, đôi khi có cát mịn ở phần đáy. Bề dày thay đổi từ 0. + Phần trên: Chịu ảnh hưởng thường xuyên của dòng chảy gồm các trầm tích sông (aQIV32) – phân bố dọc theo các sông và kênh rạch hiện đại, trầm tích sông-đầm lầy (abQIV32) – phân bố không nhiều ở khu vực Nhà Bè, và trầm tích biển-đầm (mbQIV32) lộ ra ở cửa sông Thị Vải.
Thành phần là cuội, sỏi, cát, bột sét, di tích thực vật và than bùn. Đặc điểm và phân vùng địa chất ở khu vực huyện Long Thành, Nhơn Trạch (tỉnh Đồng Nai) 1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên: Đây là khu vực bằng phẳng có độ cao tăng dần về phía Long Thành, cao độ thay đổi -8. Vùng này thường xuyên bị ảnh hưởng bởi thuỷ triểu của Biển Đông và bị tác động trực tiếp bởi nguồn nước từ thượng nguồn sông Đồng Nai.
Bề mặt địa hình bị chia cắt mạnh bởi các kênh rạch, hồ ao và các đường giao thông. Đất ở đây chủ yếu là đất nông nghiệp trồng lúa. Địa tầng: Mặt cắt địa chất tại khu vực đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh - Long Thành – Dầu Giây đi qua bao gồm các đơn nguyên địa chất công trình theo thứ tự từ trên xuống như sau: Lớp K: Đất đắp Lớp 1: Sét béo, xám đen, nâu nhạt, chảy đến dẻo chảy (CH) Thấu kính L1-1: Cát pha sét, xám nâu, xám vàng, xám đen,rời rạc (SC) Thấu kính L1-2: Cát cấp phối xấu chứa bụi, xám nâu, xám vàng, rời rạc (SP-SM) Lớp phụ 2a: Sét béo chứa cát, xám sẫm, xám vàng, dẻo mềm, đôi chỗ dẻo cứng (CH) Lớp phụ 2b: Sét gầy chứa cát, xám sẫm, xám vàng, dẻo cứng đến nửa cứng (CL) Thấu kính L2-1: Cát pha sét, xám vàng, xám đen, rời rạc đến chặt vừa (SC) Thấu kính L2-2: Bụi dẻo, nâu nhạt, xám sẫm, chảy (MH) Thấu kính L2-3:Than bùn, xám đen, xám nâu, dẻo mềm Lớp 3: Cát pha sét, xám nâu, xám vàng, xám đen, chặt vừa đến chặt, đôi chỗ rời rạc (SC) 1. Điều kiện địa chất công trình 1.
Địa tầng • Đất san lấp (Lớp K): Cát hạt mịn, màu xám đen. HVTH: Trần Quang Vinh - Lớp Kỹ thuật hạ tầng đô thị K19 Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Trang 12/114 GVHD: TS.Tô Nam Toàn • Lớp 1a: Nằm bên dưới lớp đất đắp tới độ sâu khoảng 1.0 m, bụi dẻo cao lẫn ít cát (MH), màu xám xanh, xám đen, trạng thái dẻo chảy – chảy, chứa hữu cơ và rể cây. Trị số độ ẩm trung bình 90.3%, giới hạn dẻo 45%, giới hạn chảy 95 %, dung trọng 1. Giá trị N- SPT trong khoảng 0-1 búa.1 Các thông số cơ lý của lớp 1a • Lớp 1b: Nằm dưới lớp 1a đến độ sâu 9.