Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian

NGUYỄN THANH QUANG NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG THẤM THEO THỜI GIAN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - 2021... ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI

NGUYỄN THANH QUANG

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG THẤM THEO THỜI GIAN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - 2021

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THANH QUANG

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG THẤM

THEO THỜI GIAN

Chuyên ngành:

Mã số:

Kỹ thuật xây dựng công trình thủy 958.02.02

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học

1 GS TS Nguyễn Thế Hùng

2 PGS TS Châu Trường Linh

Đà Nẵng - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Nguyễn Thanh Quang Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứucủa riêng tôi Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong Luận án là trung thực vàchưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào

Tác giả

Nguyễn Thanh Quang

LỜI CÁM ƠN

Đầu tiên Tác giả xin trân trọng và tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Giáo sư, Tiến sĩNguyễn Thế Hùng và Phó giáo sư, Tiến sĩ Châu Trường Linh, những người Thầytâm huyết đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi

và định hướng cho Tác giả trong quá trình thực hiện luận án

Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Khoa Xâydựng Thủy Lợi-Thủy Điện, Khoa Xây dựng Cầu Đường, Phòng Đào tạo Đại học vàSau đại học, thuộc Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ và tạođiều kiện cho Tác giả tiến hành nghiên cứu

Cuối cùng Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình luôn sát cánh, độngviên Tác giả vượt qua mọi khó khăn để thực hiện luận án

Tác giả

Nguyễn Thanh Quang

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời cám ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng biểu vii

Danh mục các hình vẽ và đồ thị ix

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt xv

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Nội dung nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Bố cục của luận án 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về đặc điểm địa chất công trình ở khu vực miền Trung 5

1.2 Tổng hợp các loại đất thường được sử dụng đắp đập ở khu vực miền Trung 9 1.2.1 Aluvi cổ 9

1.2.2 Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền đá trầm tích lục nguyên sét bội kết và cát bội kết 10

1.2.3 Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền bazan cổ 11

1.2.4 Đất sườn tàn tích – tàn tích trên nền đá xâm nhập sâu 12

1.3 Tổng quan ảnh hưởng dòng thấm đến ổn định đập đất 13

1.3.1 Tình hình ổn định đập đất 13

1.3.2 Các sự cố do ảnh hưởng dòng thấm qua đập 15

1.4 Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng dòng thấm đến sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập 20

1.4.1 Nghiên cứu trên thế giới 20

1.4.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 24

1.5 Những vấn đề nghiên cứu của luận án 30

CHƯƠNG 2 THIẾT LẬP THIẾT BỊ MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẤT ĐẮP ĐẬP DO TÁC ĐỘNG DÒNG THẤM THEO THỜI GIAN 31

2.1 Đặt vấn đề 31

2.2 Giới thiệu chung 32

2.2.1 Thí nghiệm nén ba trục 32

2.2.2 Thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập do tác động dòng thấm theo thời gian 36

2.3 Thiết lập các điều kiện thí nghiệm 42

2.3.1 Xác định đường kính mẫu chế bị 42

2.3.2 Xác định khối lượng đất ở mẫu chế bị 43

2.3.3 Xác định áp lực buồng 44

2.3.4 Xác định áp lực dòng thấm 45

2.3.5 Lựa chọn hình thức thí nghiệm 46

2.4 Quy trình thí nghiệm và định hướng các kết quả thí nghiệm 46

2.4.1 Quy trình thí nghiệm 46

2.4.2 Định hướng các kết quả thí nghiệm 48

2.5 Mô phỏng thuật toán xây dựng đồ thị sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp do ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian 49

2.6 Kết luận chương 2 51

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẤT ĐẮP DO ẢNH HƯỞNG DÒNG THẤM THEO THỜI GIAN 52

3.1 Vật liệu thí nghiệm 52

3.1.1 Chọn loại đất để nghiên cứu 52

3.1.2 Công tác lấy mẫu đất thí nghiệm 53

3.1.3 Các kết quả thí nghiệm vật liệu 54

3.2 Quy hoạch thực nghiệm 57

3.3 Một số điều kiện thí nghiệm trên thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp do ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian 61

3.3.1 Quá trình chế bị mẫu thí nghiệm 61

3.3.2 Quá trình bão hòa mẫu 61

3.3.3 Quá trình thay đổi dòng thấm theo thời gian 65

3.4 Kết quả thí nghiệm 69

3.4.1 Dung trọng đất đắp thay đổi theo thời gian 69

3.4.2 Cường độ sức chống cắt đất đắp thay đổi theo thời gian 72

3.4.3 Hệ số thấm đất đắp thay đổi theo thời gian 75

3.5 Đối sánh kết quả thí nghiệm 76

3.5.1 Công trình hồ chứa nước Liên Trì – Bình Sơn – Quảng Ngãi 76

3.5.2 Công trình hồ chứa nước Hố Hiểu – Sơn Tịnh – Quảng Ngãi 79

3.5.3 Công trình hồ chứa nước Đập Làng – Nghĩa Hành – Quảng Ngãi 81

3.6 Kết luận chương 3 84

CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐẬP CHÍNH HỒ CHỨA NƯỚC TẢ TRẠCH THEO THỜI GIAN KHAI THÁC 85

4.1 Đặt vấn đề 85

4.2 Lựa chọn phương pháp tính ổn định đập đất theo thời gian khai thác 85

4.2.1 Lý thuyết tính toán ổn định đập đất 85

4.2.2 Phần mềm địa kỹ thuật tính toán ổn định đập đất 87

4.2.3 Lựa chọn công cụ tính toán ổn định đập đất theo thời gian khai thác 88

4.3 Đánh giá ổn định đập đất hồ chứa Tả Trạch theo thời gian khai thác 89

4.3.1 Giới thiệu 89

4.3.2 Những căn cứ để tính toán ổn định đập theo thời gian khai thác 90

4.3.3 Kết quả tính toán 93

4.4 Kết luận chương 4 96

KẾT LUẬN 97

1 Kết quả đạt được của luận án 97

2 Những đóng góp mới của luận án 98

3 Tồn tại và hướng nghiên cứu tiếp theo 98

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

PHẦN PHỤ LỤC 108

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]

[11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]

[20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29]

[30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39]

[40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49]

[50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59]

[60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69]

[70] [71] [72] [73] [74] [75] [76]

Bảng 1.5 Độ ẩm tối ưu và dung trọng khô tối ưu của một số loại đất

Bảng 3.1 Quy hoạch số lượng mẫu thí nghiệm

Bảng 3.3

Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm lực dính đất đắp (C

(đơn vị: kN/m

thời gian (đơn vị: độ)

vị: cm/s)

tính toán

chứa (thời điểm t = 100 năm)

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Số hiệu

Hình 1.1Hình 1.2

Hình 1.12

cộng sự (2014) [71]

khi được ngâm vào bể chứa ngập nước [28]

đất trong quá trính ngấm nước [10]

trong quá trình ngấm nước [10]

quá trình ngấm nước [10]

(1985) [57]

theo thời gian

Hình 2.7 Thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp do tác

động dòng thấm theo thời gian

nghiệm

trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

chất cơ lý đất đắp do tác động dòng thấm theo thời gian

theo thời gian

Hình 2.23 Lưu đồ biểu diễn đồ thị sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời

gianHình 2.24 Đồ thị xác định hàm hồi quy tính chất cơ lý thay đổi theo

thời gian

Hình 3.6 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa mẫu 1Hình 3.7 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa mẫu 2Hình 3.8 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa mẫu 3

Thiên Huế

Áp lực ngang và áp lực đứng tại điểm nghiên cứu trên mặt

Thiên Huế

Hình 3.12 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa và tác

động dòng thấm cho mẫu 1 (theo điều kiện thực tế)

Hình 3.13 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa và tác

động dòng thấm cho mẫu 2 (theo điều kiện thực tế)

Hình 3.14 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa và tác

động dòng thấm cho mẫu 3 (theo điều kiện thực tế)Hình 3.15 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa và tác

động dòng thấm mẫu 1 (theo điều kiện tăng áp lực thấm)

Hình 3.17 Trình tự và thời gian thao tác quá trình làm bão hòa và tác

động dòng thấm mẫu 3 (theo điều kiện tăng áp lực thấm)

Hình 3.18 Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi dung trọng theo thời

gian

thời gianHình 3.20 Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi lực dính theo thời gian

Hình 3.21 Biểu đồ biểu diễn kết quả sự thay đổi góc ma sát trong theo

thời gian

chống cắt đất đắp theo thời gian

Trì

Hình 3.25 Biểu đồ đánh giá sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian

của vật liệu đắp đập Liên Trì

Hiểu

Hình 3.27 Biểu đồ đánh giá sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian

của vật liệu đắp đập Hồ Hiểu

Hình 3.29 Biểu đồ đánh giá sự thay đổi tính chất cơ lý theo thời gian

Hình 4.2 Mặt cắt ngang đại diện đập nhiều khối Tả Trạch - tỉnh Thừa

Thiên Huế

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu

aaQ

CCDCUde

IP

IL

ICOLDK

h

τ

ηC

ηφ

σz

σt

TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC ĐƠN VỊ DÙNG TRONG

LUẬN ÁN VỚI CÁC ĐƠN VỊ HỆ SI

Tên gọi các đại lượng

Chiều dàiLực

Tải trọngphân bố bề

mặt và cácứng suất (sứcchống cắt)

Trọng lượngriêng

và nhiều ngành kinh tế khác Vấn đề mất ổn định đập có thể xảy ra do nhữngnguyên nhân khác nhau như: điều kiện địa hình địa chất và vật liệu xây dựng, điềukiện thủy lực như: thấm qua thân đập khi hồ chứa tích nước ở mực nước cao, khinước hồ rút nhanh, Việc đảm bảo an toàn cho đập đất trong mọi trường hợp khaithác hồ chứa là điều kiện bắt buộc.

Việt Nam có hàng ngàn hồ chứa nước; đặc biệt các hồ chứa xây dựng trướcnăm 2000, thiết kế - thi công theo tiêu chuẩn cũ (TCVN 5060:1990), nhiều hạngmục công trình đã xây dựng chưa được đầu tư đồng bộ, thiếu tài liệu tính toán, kinhnghiệm thiết kế, thi công đập còn hạn chế, sau thời gian khai thác vận hành đến naynhiều hồ bị xuống cấp, tiềm ẩn các nguy cơ mất an toàn Theo báo cáo “Hiện trạng

an toàn đập, hồ chứa nước” của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, tínhđến năm 2018 có 1200/6648 đập, hồ chứa nước bị hư hỏng, xuống cấp và thiếu khảnăng xả lũ cần sớm được sửa chữa nâng cấp [8]

Trong TCVN 8216:2009 – Thiết kế đập đất đầm nén thì: đập đất phải đáp ứngyêu cầu ổn định trong mọi điều kiện làm việc, trong thời gian thi công cho đến khi khaithác sử dụng Đập đất phải được đảm bảo điều kiện ổn định thấm trong nền đập, thânđập, hai vai đập vùng bờ tiếp giáp và mang của các công trình đặt trong thân đập đểkhông gây ra thấm vượt quá vận tốc cho phép, gây xói ngầm, bóc cuốn trôi vật liệu uyhiếp tính bền vững và tuổi thọ công trình [24] Từ đó cho thấy, trong quá trình thiết kếđập đất, việc kiểm tra điều kiện ổn định mái dốc cho đập là hết sức cần thiết Tuynhiên, từ trước đến nay trong tính toán ổn định của đập đều dựa trên các thông số vậtliệu đầu vào là tất định; các thông số đầu vào như tính chất cơ lý của đất (γ, C, φ, )đều lấy một giá trị trung bình chung cho mọi vị trí trên mặt phá hoại của mái

dốc và chưa xét đến yếu tố thay đổi khi có ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian.

Trong thực tế thì các tính chất cơ lý của đất thay đổi rất phức tạp Cụ thể là,trong giai đoạn thi công, đất trong thân đập sau khi đầm nén xong thường đạt đượccác chỉ tiêu vật lý và cơ học theo thiết kế, khối đất đắp đạt độ bão hòa G = (0,75 ÷0,85) và có sức chống cắt khá cao Khi hồ tích nước, giai đoạn vận hành hồ chứa,khối đất đắp dần dần ngấm nước và độ bão hòa khối đất được nâng cao Một số tínhchất đặc biệt của đất đắp khi tiếp xúc với nước theo thời gian như: tính trương nở,tính tan rã, tính lún ướt, tính co ngót, tính xói rửa sẽ làm giảm sức chống cắt của đấtđắp đập Điều này sẽ làm tính ổn định của đập giảm Vì vậy, khi thiết kế cần phảikiểm tra thêm trường hợp ổn định công trình theo điều kiện xét đến ảnh hưởng dòngthấm theo thời gian

Do vậy, đề tài luận án được lựa chọn là “Nghiên cứu sự thay đổi tính chất

cơ lý của đất đắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian”, luận án

khảo sát sự thay đổi một số tính chất cơ lý của đất dùng để đắp đập dưới ảnh hưởngcủa dòng thấm xảy ra sau thời gian dài nhằm góp phần nâng cao an toàn và hiệu quảđầu tư xây dựng cho các công trình hồ chứa nước ở miền Trung Việt Nam trong quátrình khai thác

2 Mục tiêu nghiên cứu

Với tiêu đề của Luận án là “Nghiên cứu sự thay đổi tính chất cơ lý của đấtđắp đập do ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian”, mục tiêu nghiên cứu của đềtài chỉ tập trung các vấn đề sau:

- Xây dựng được thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất cơ lý của đất đắp do

ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian cho một số loại đất thường dùng để đắp đập

ở miền Trung Việt Nam

- Thực nghiệm xác định các thông số, các chỉ tiêu cơ lý của đất đắp đập trước

và sau khi đưa vào khai thác; Từ đó, thiết lập được phương trình hồi quy biểu diễn

sự thay đổi các tính chất cơ lý của đất theo thời gian khi chịu tác dụng của dòng

thấm, nhằm phục vụ công tác thiết kế đập đất và cảnh báo an toàn đập cho các côngtrình hồ chứa nước ở miền Trung Việt Nam trong quá trình khai thác.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Luận án tập trung nghiên cứu sự thay đổi một số tínhchất cơ lý đất đắp đập do ảnh hưởng dòng thấm theo thời gian gây ra khi hồ chứakhai thác của một số đập ở khu vực miền Trung Việt Nam

4 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của Luận án gồm:

- Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan những vấn đề về đặc điểm địa chất côngtrình, các loại đất đắp đập, tình hình ổn định đập đất khu vực miền Trung Việt Nam

và những nghiên cứu trong và ngoài nước về ảnh hưởng của dòng thấm đến ổn định đập đất theo thời gian;

- Nghiên cứu thực nghiệm: Xây dựng thiết bị mô phỏng sự thay đổi tính chất

cơ lý của đất đắp do tác động dòng thấm theo thời gian; Thí nghiệm nghiên cứu sựthay đổi tính chất đất như: lực dính (C), góc ma sát trong (), hệ số thấm (Kt), dungtrọng (γ) của các loại đất sét thường gặp trong đập đất khu vực miền Trung có xétđến ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian;

- Nghiên cứu bằng mô hình số: tính toán xác định hệ số ổn định của đập đất khi có xét đến ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian

5 Phương pháp nghiên cứu

Luận án chọn các phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan các kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài; trên cơ sở đó lựa chọn hướng nghiên cứu của luận án;

- Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thực hiện các thí nghiệm để xácđịnh

các thay đổi tính chất cơ lý của đất dưới ảnh hưởng của dòng thấm theo thời gian ởtrong phòng thí nghiệm Nghiên cứu, tổng hợp các kết quả khảo sát thực nghiệmngoài hiện trường tại các công trình thực tế trong khu vực nghiên cứu để đối sánh;

- Ứng dụng phương pháp số cho bài toán tính thấm qua đập đất, phân tích ổn

định đập đất theo thời gian khai thác hồ chứa nước

Chương 2 – Thiết lập thiết bị mô phỏng: Giới thiệu thiết bị được chế tạo đểxác định sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập chịu ảnh hưởng của dòng thấm theothời gian Thiết bị này được phát triển từ mô hình thí nghiệm cắt ba trục Với quytrình vận hành của thiết bị này, ảnh hưởng của dòng thấm trong đập đất đến tínhchất cơ lý đất đắp sẽ được đánh giá

Chương 3 – Nghiên cứu thực nghiệm: Trình bày kết quả thí nghiệm bằng đồthị kết quả sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đập theo thời gian và so sánh với cáckết quả nghiên cứu khác

Chương 4 – Mô phỏng số: Áp dụng mô hình số để giải bài toán thấm, ổnđịnh cho đập đất theo thời gian khai thác theo sự thay đổi tính chất cơ lý đất đắp đậptheo thời gian

Chương 1 TỔNG QUAN

Khi chọn địa điểm để đắp đập làm hồ chứa cần phải nghiên cứu, khảo sát cácyếu tố địa hình, địa chất công trình và địa chất thủy văn tại khu vực đó Nếu nguồn vậtliệu đắp đập là đất thì cần phải xem xét đến từng loại đất khác nhau và những đặc điểm

cơ lý liên quan đến quá trình thi công và vận hành hồ chứa Tất cả những vấn đề nêutrên nhằm mục đích đảm bảo sự ổn định lâu dài cho công trình hồ chứa nước

1.1 Tổng quan về đặc điểm địa chất công trình ở khu vực miền Trung

Theo kết quả nghiên cứu đã được công bố [14], [15], [16] có thể chia khuvực miền Trung thành sáu vùng địa chất căn cứ theo tính chất cơ lý, chiều dày lớpphủ phong hóa trên đá gốc, đặc điểm địa tầng thạch học như sau:

- Vùng I – Các trầm tích sông cổ và trẻ - aQ

Đất vùng này thường tập trung ở các thung lũng sông lớn, sông nhỏ trong toànkhu vực miền Trung (sông Pô Cô, sông Pa, sông Hương,…) Các trầm tích sông hiệnđại phân bố ở lòng sông và bãi bồi, nói chung chúng chưa được cố kết tự nhiên tốt Cáclớp đất được tìm thấy ở đây là bùn sét, bùn sét pha, cát ở trạng thái xốp rời Cột địatầng tổng quát và một số chỉ tiêu cơ học, vật lý thể hiện như ở Hình 1.1

Hình 1.1 Cột địa tầng vùng trầm tích sông cổ và trẻ - aQ

- Vùng II – Sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá bazan trẻ-βQII-IV

Đất vùng này thường tập trung ở Long Khánh, Khánh Hòa,… chiều dày lớp

sườn tàn tích và tàn tích rất mỏng (khoảng 1÷5m) và thường lẫn tảng phong hóa sótbên trong Do phong hóa muộn chưa đủ thời gian để đá biến triệt để thành đất nênlớp phủ này thường là sét pha lẫn dăm đá gốc, độ cứng chắc không đều Bên dướilớp phủ này là lớp bazan độ rỗng và chiều dày lớp phân bố không theo quy luật Cộtđịa tầng tổng quát và một số chỉ tiêu cơ học, vật lý thể hiện như ở Hình 1.2.

Hình 1.2 Cột địa tầng vùng sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá bazan trẻ

- Vùng III – Sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá phún trào (Đaxit, Andezit, Riolit-J3-KI)

Đất vùng này phân bố rải rác, phổ biến nhưng gián đoạn khắp nơi trên khuvực nghiên cứu, chiều dày lớp phong hóa này không dày (khoảng từ 1÷5m) nênthường không sử dụng và ít được nghiên cứu Cột địa tầng tổng quát và một số chỉtiêu cơ học, vật lý thể hiện như ở Hình 1.3

Hình 1.3 Cột địa tầng vùng sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá phún trào

lỗ rỗng Loại tàn tích, sườn tàn tích trên đá bazan cổ được sử dụng làm vật liệu đắpđập ở nhiều công trình thực tế Cột địa tầng tổng quát và một số chỉ tiêu cơ học, vật

lý thể hiện như ở Hình 1.4

Hình 1.4 Cột địa tầng vùng sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá bazan cổ

- Vùng V – Sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá xâm nhập

Đất vùng này phân bố rộng rãi và khá liên tục trong khu vực nghiên cứu.Chiều dày lớp phong hóa dày nên được nghiên cứu kỹ Cột địa tầng tổng quát vàmột số chỉ tiêu cơ học, vật lý thể hiện như ở Hình 1.5

Hình 1.5 Cột địa tầng vùng sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá xâm nhập

- Vùng VI – Sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá lục nguyên sét bội kết, cát bội kết-J1-2

Đất vùng này phân bố rộng rãi và khá liên tục trong khu vực nghiên cứu Đặcđiểm của tầng phong hóa này là nếu được phân bố trên vùng đồi thoải thì lớp trên mặt

- edQ có lẫn nhiều dăm laterite, nếu được phân bố trên vùng sườn dốc thì hàm lượng

laterite không đáng kể Cột địa tầng tổng quát và một số chỉ tiêu cơ học, vật lý thể hiện như ở Hình 1.6

Hình 1.6 Cột địa tầng vùng sườn tàn tích-edQ và tàn tích-eQ trên đá lục nguyên

1.2 Tổng hợp các loại đất thường được sử dụng đắp đập ở khu vực miền

Trung

Miền Trung có đặc điểm địa hình là sườn Đông dốc đứng, sườn Tây thoải

dần sang phía Lào và Campuchia; đặc điểm khí hậu và lượng mưa thay đổi nhiều

trong năm: mùa mưa thì lượng mưa rất lớn, ngược lại vào mùa khô lượng mưa khá

nhỏ Vì vậy, đắp đập tạo ra các hồ chứa được biết đến như là phương pháp hiệu quả

nhất để quản lý, khai thác tổng hợp và sử dụng hiệu quả nguồn nước, phương pháp

này đã có những đóng góp lớn và tích cực cho sự phát triển của xã hội

Có thể chia toàn bộ đất phân bố trên khu vực nghiên cứu làm hai loại theo

nguồn gốc khác nhau: đất aluvi và đất sườn tàn tích, tàn tích trên các nền đá có thành

phần thạch học khác nhau Theo kết quả nghiên cứu đã được công bố [14], [15], khu

vực miền Trung có bốn loại đất thường được sử dụng cho việc đắp đập, gồm có:

1.2.1 Aluvi cổ

Loại đất này có hàm lượng sét 15÷35%, các chỉ tiêu cơ lý rất tốt được sử dụng

chính khi đắp các khối chống thấm của đập Theo hồ sơ khảo sát công trình Bản Mồng

- Nghệ An và Ngàn Tươi - Hà Tĩnh có tên gọi là lớp 2a; Công trình Tả Trạch

- Thừa

Thiên Huế có tên gọi 2b, Ở điều kiện tự nhiên, đất có dung trọng khô γc = 1,4÷1,6

T/m3, độ ẩm W = 20÷25%, trạng thái dẻo cứng đến cứng Khi bão hòa nước có các

Bảng 1.2 Trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của đất trên nền đá trầm tích lục nguyên