Bài giảng Địa chất công trình - Chương 2: Các hiện tượng địa chất ngoại sinh

9/15/2015

Chương 2

¤2.1. PHONG HÓA

CÁC HIỆN TƯỢNG ĐỊA CHẤT NGOẠI SINH

Nội dung: 1. Khái niệm phong hóa 1. Các hình thức phong hoá đá 2. Tầng tàn tích và các đặc trưng địa chất công trình của nó 3. Các vấn đề cần điều tra và biện pháp xử lý tầng phong hóa trong xây dựng

2. Các hình thức phong hoá đá 1. Phong hóa – Khái niệm

3 hình thức phong hoá:

Phong hóa là quá trình biến đổi đất đá do phá hủy cơ học, biến đổi hoá học và các hoạt động của sinh vật.

a. Phong hoá vật lý b.Phong hoá hoá học c. Phong hoá sinh học

Xảy ra ở phần trên cùng của vỏ trái đất do các tác nhân bên ngoài (khí quyển, thủy quyển và sinh quyển) làm đất đá thay đổi thành phần, cấu trúc và trạng thái, suy giảm tính chất xây dựng.

9/15/2015

a. Phong hóa vật lý Làm vỡ vụn đá mà không thay đổi thành

phần Nguyên nhân:

Do ứng suất nhiệt (dao động nhiệt độ) Do đóng băng của nước trong các kẽ nứt, lực kết tinh của muối.

Photo: Marli Miller, University of Oregion. Earth Science World Image Bank, photo hhrhuz, http://www.earthscienceworld.org/

Do dỡ tải làm đá bị tróc vỡ Do tác dụng thuỷ lực của sóng vỗ

Do nước đóng băng trong các kẽ nứt

Nứt vỡ do nhiệt

Do giảm tải

Do dỡ tải

9/15/2015

Tác dụng hòa tan

b. Phong hóa hoá học • Làm biến đổi thành phần của đá • Tác nhân: Nước và các chất hoà tan • Các quá trình hoá học biến đổi đá:

Nước có tính xâm thực: CO2, axit... hòa tan (rửa trôi) các khoáng vật dễ tan

CaCO

HCO(Ca





OH 2

) 23

– Hoà tan – Oxy hoá – Thuỷ phân – Thuỷ hoá

Phong hoá do hoà tan

Tác dụng ô xy hóa

FeSO



SOHOnH 



FeS 2

Pyrit FeSO



 SO



.nHOFe 3



2 3Fe





Thạch anh

SiO 3 Pyroxen

Limonit SiO3OFe  3 4 2 magnetit

Kết quả quá trình ôxy hoá trong đá bazan

Phản ứng ô xy hóa làm thay đổi thành phần hóa học của nhiều loại khoáng vật tạo thành các ôxit

Tác dụng thủy phân

Kết vón ô xít sắt

SiO







COKOnH 

 OH

 OAlSi



 



OnH 2

OSi 4

Kaolinit

Opan

Octocla (feldpar)

cường độ thấp hơn, ổn định với phong hóa hơn

Khoáng vật (lớp silicat, alumosilicat) dưới tác dụng phân giải của nước  thành khoáng vật mới

9/15/2015

Do tác dụng thuỷ phân

Tác dụng thủy hóa

CaSO

.2H





Silicate minerals weather by hydrolysis to form CLAY.

O2H 2

thạch cao

Anhydrit (thạch cao khan)

Địa y gây phá huỷ hoá học

c. Phong hoá sinh vật

Khoáng vật hấp thụ nước  khoáng vật mới

Phong hóa vật lý

Do sinh vật

Phong hóa hóa học

• Do động, thực vật gây phá huỷ đá – Rễ cây gây phá huỷ cơ học – Thực vật sống (địa y) và xác động, thực vật gây phá huỷ hoá học các đá

Rễ cây phá huỷ cơ học

3. Phong hóa sinh học

9/15/2015

...thúc đẩy phong hoá hoá học

Phong hóa vật lý làm vỡ vụn đá, tăng diện tiếp xúc của đá với các tác nhân của môi trường...

Đá magma

Đá trầm tích

3. Tầng tàn tích và các đặc trưng địa chất Các đới trong mặt cắt phong hoá đầy đủ công trình của nó

1. Đới thổ nhưỡng 2. Đới vỡ mịn

3. Đới vỡ nhỡ

4. Đới dạng khối

5. Đới nguyên thể

• Tầng tàn tích là sản phẩm của quá trình phong hóa nằm tại chỗ trên mặt đá gốc. • Đặc điểm: mức độ phong hóa giảm theo chiều sâu, phân thành các đới có tính chất khác nhau. Càng xuống sâu thành phần, tính chất càng gần với đá gốc.

Tham khảo

9/15/2015

Tham khảo

Tầng tàn tích

cát kết

Soil

Phong hoá hoá học Do thuỷ hoá

Iron-rich basalt

Phong hoá hoá học do ô xy hoá

Đá granite giàu felpar

Đá vôi

Phong hoá hoá học do hoà tan

4. Các vấn đề cần điều tra và biện pháp xử

lý tầng phong hóa trong xây dựng

•

Những vấn đề cần điều tra • Mức độ phong hóa (bề dày, tính chất xây dựng của các đới)

•

• Tốc độ phong hóa • Hình thức phong hóa, tác nhân gây phong hóa

Các biện pháp xử lý tầng phong hóa Chọn địa điểm xây dựng hợp lý • Bóc bỏ toàn bộ hoặc một phần tầng phong • hóa Làm hệ thống thoát nước hạn chế xâm nhập của nước vào trong đá Che phủ bảo vệ đá khỏi các tác nhân phong hóa Cải tạo tầng phong hóa bằng các biện pháp như phun xi măng, phun dung dịch sét… Chọn giải pháp công trình hợp lý

•

Nhìn ảnh dưới hãy cho biết theo điều kiện hình thành đây là loại đá gì? Thế nằm nói chung của loại đá đó và cụ thể trong ảnh là dạng nào trong số các dạng đó?

của các quá trình phong hoá.

• Tầng tàn tích, phân biệt với tầng trầm tích hoặc

sườn tích

• Các vấn đề cần điều tra nghiên cứu phong hoá và hiểu rõ các biện pháp xử lý tầng đá phong hoá trong xây dựng để có thể ứng dụng sau này. • Liên hệ với các bài đá biến chất và magma để

phân biệt hai quá trình phong hoá đá và biến chất đá.

(http://www.geocaching.com/seek/cache_details.aspx?guid=81b5daee-9f46-4f87-9450- 3c7a0507dc11)

Yêu cầu khi học bài này • Phong hoá, các hình thức phong hoá và bản chất

9/15/2015

¤2.2. TRƯỢT MÁI DỐC

Nội dung: 1. Định nghĩa và các khái niệm 2. Các nguyên nhân gây trượt lở 3. Các yếu tố ảnh hưởng trượt lở 4. Phân loại trượt lở mái dốc 5. Các giải pháp phòng chống

Trượt đất ở McClure Pass, Nam Aspen, Colorado

Trượt ở hồ chứa Vaijont ở Italia

Trượt đất ở Mameyes 1985, Puerto Rico

1. Định nghĩa và các khái niệm

Trượt đất đá là sự dịch chuyển trên bề mặt hay gần bề mặt của một khối đất đá do ảnh hưởng của trọng lực (từ cao xuống thấp), áp lực thuỷ động, lực địa chấn và một số lực khác, ở các quy mô khác nhau: quy mô nhỏ khối trượt lở có thể chỉ vài m3 quy mô lớn khối trượt đến hàng nghìn m3 đất đá. Các khái niệm:

 Khối đất trượt; nền trượt  Mặt trượt, vách trượt  Khe nứt đổ rời  Đỉnh trượt, chân trượt  Sống đất trượt

9/15/2015

Trượt lở có thể xảy ra ở các mái dốc tự nhiên và nhân tạo Trượt lở có thể xảy ra ở tất cả các loại đất đá, thậm chí cả đá cứng khi hội đủ các điều kiện Quy mô khối trượt có thể từ rất nhỏ đến cực lớn Tốc độ dịch chuyển có thể rất từ từ nhưng cũng có thể đạt đến trên 300 m/s (Madison Canyon)

2. Các nguyên nhân gây trượt lở

Bài toán cơ bản phân tích ổn định mái dốc; Các phần mềm Geoslope, Plaxis

• Do cắt xén chân dốc:

– Nước chảy xói chân dốc – Con người đào cắt chân dốc

• Do chất tải trên mái dốc:

– Xây dựng, đổ thải trên mái dốc



• Do chấn động:

  N  D

– Động đất, nổ mìn

• Do thay đổi tính chất của đất đá:

– Phong hoá, tẩm ướt – Áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ động

Do đào cắt xén chân dốc

Nguyên nhân gây trượt

9/15/2015

Do xói mòn chân dốc

Nguyên nhân gây trượt

Mái dốc do đào cắt

Mái dốc tự nhiên

Bờ dốc đắp

Ảnh hưởng của nước dưới đất bên trong mái dốc

Mưa lớn

Động đất

9/15/2015

Do thế nằm đất đá bất lợi

Do cấu trúc địa chất bất lợi

Động đất

Vai trò của dốc và địa hình

Núi lửa

3. Các yếu tố ảnh hưởng trượt lở

• Địa hình địa mạo (cổ, trẻ) • Cấu trúc địa chất (thế nằm của đá) • Khí hậu (cường độ mưa,

thời gian

mưa liên tục)

-Dốc nghiêng lớn ảnh hưởng độ lớn lực trượt trên mặt dốc. -Quá trình tăng góc của mặt trượt dẫn đến động lực cũng tăng.

• Thực vật

Devil's Slide là một con dốc lớn

dọc theo đường bờ biển San Mateo Country.

9/15/2015

Thực vật là nhân tố quan trọng trên các sườn dốc là vì:

Vai trò của khí hậu và thực vật

-Thực vật là một màn chắn để hạn chế

Trận mưa lớn đã gây ra sạt lở đất là hư hỏng con đường

luợng mưa rơi trên các đỉnh dốc,tạo điều kiện thuận lợi cho sự thấm nước vào đất. -Thực vật có hệ rễ tạo ra sự kết dính các vật liệu trên các sườn dốc. -Thực vật thêm trọng lượng vào dốc.

Phân loại trượt

4. Phân loại trượt lở mái dốc

Từ trái qua phải, từ trên xuống dưới: Trượt phẳng, trượt hình nêm, trượt xoay đơn, trượt xoay nhiều bậc, đá rơi, đá đổ, trượt khối, trượt chảy

Đá rơi

1. Đá rơi 2. Đá đổ 3. Trượt nêm (đá sụt) 4. Trượt phẳng (trượt đá, trượt đất trên nền đá) 5. Trượt xoay (đất) 6. Trượt chảy (đất) 7. Trượt hổn hợp

Các dạng mất ổn định mái dốc

Trượt mặt cong

Đá rơi

Trượt chảy

Trượt phẳng

Group 4

9/15/2015

Đá lăn

Debris fall

Typical rockfall deposits: talus slopes

Trượt phẳng

Đá đổ

Vách trượt

Khe nứt đổ rời

Trượt mặt cong

Đặc trưng trượt dạng cung tròn

Khối trượt

Mặt trượt

Sống đất trượt

9/15/2015

5. Các giải pháp phòng chống

Trượt trong đá

Trượt phẳng

Trượt dạng nêm Trượt mặt cong

Đá đổ

• Không xây dựng ở vùng nguy hiểm • Thoát nước mặt, tiêu nước ngầm • Cải tạo mái dốc • Tường chắn, khung chắn • Phun vẩy bê tông lưới thép • Gia cố bằng cọc neo, lưới/vải địa kỹ thuật • Xây bệ phản áp

Dạng trượt đá phụ thuộc vào hệ thống các khe nứt trong khối đá

Các giải pháp phòng ngừa

• Tháo khô nước ở sườn dốc

Các lỗ để thoát nước mặt và nước ngầm

Tiêu nước bề mặt

9/15/2015

III. Các biện pháp xử lý trượt (tiếp)

Biện pháp phòng ngừa

Tạo bậc mái dốc

Mái dốc kém ổn định

9/15/2015

Biện pháp phòng ngừa

Các biện pháp xử lý trượt

Cơ đập

Bệ phản áp

Tường chắn

Neo ghim đất

III. Các biện pháp xử lý trượt (tiếp)

9/15/2015

III. Các biện pháp xử lý trượt (tiếp)

Neo đất

Lắp đặt neo

Neo kết hợp phun bê tông bề mặt

Yêu cầu khi học

Sử dụng vật liệu đất có cốt cho mái dốc đắp

• Định nghĩa hiện tượng dịch chuyển đất đá ở mái

dốc, nguyên nhân gây ra và phân loại chúng;

• Các biện pháp phòng, chống trượt lở (không chỉ kể được tên mà phải giải thích được cơ sở khoa học của giải pháp);

• Phân biệt được nguyên nhân gây trượt và yếu tố ảnh hưởng trượt. Phân tích được ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên (địa hình, cấu trúc địa chất, khí hậu, thực vật) đến khả năng phát sinh trượt lở đất đá;

9/15/2015

¤2.3. KARST

Major known Karst regions of the world Major known Karst regions of the world

Nội dung: 1. Khái niệm Karst 2. Điều kiện phát sinh, phát triển Karst 3. Các dạng hình thái Karst 4. Các nhân tố thúc đẩy quá trình Karst 5. Ảnh hưởng của Karst và biện pháp xử lý

1. Khái niệm:

•

Karst là hiện tượng đá bị hoà tan bởi nước và các thành phần hóa học trong nước Thường xảy ra đối với đá vôi, đá dolomite, thạch cao…

CaCO3 + H2O+CO2  Ca(HCO3)2 tạo măng đá, nhũ đá  Kết tủa  Hoà tan Tạo khe rãnh, hang

2. Điều kiện phát sinh, phát triển Karst  Đối với đá: - Đá có tính hoà tan: Các đá cấu tạo bởi các khoáng vật sunfat, cabonat, halogen… - Có tính nứt nẻ, các khe nứt liên thông.  Đối với nước: - Nước có tính axit (tính hòa tan); - Nước luôn luôn vận động.

9/15/2015

Karst landforms

3. Các dạng hình thái Karst

Karst mặt:

– Mương, khe, rãnh – Phễu, hố trũng, cánh đồng Karst – Rừng đá tai mèo – Hố sụt karst, phễu karst…

Karst ngầm:

– Hang, động – Sông, suối ngầm

Hình thái karst mặt

Mùc n−íc mïa m−a

Mùc n−íc mïa kh«

III

Các hình thái Karst ngầm

I: §íi th«ng khÝ II: §íi biÕn ®æi theo mïa III: §íi b·o hoμ IV: §íi tuÇn hoμn s©u

9/15/2015

Chùa Hương – Hà Nội

Vịnh Hạ Long

9/15/2015

Hình thái karst

9/15/2015

Phong Nha – Kẻ Bàng

• Hang nước dài nhất; • Cửa hang cao và rộng nhất; • Bãi cát, đá rộng và đẹp

nhất;

• Hồ ngầm đẹp nhất; • Thạch nhũ tráng lệ và kỳ ảo

nhất;

• Dòng sông ngầm dài nhất

Việt Nam;

• Hang khô rộng và đẹp nhất

thế giới

4. Các nhân tố thúc đẩy quá trình Karst 1.

Cấu trúc địa chất  Hệ thống khe nứt  Thế nằm của đá  Sự nâng lên hạ xuống của mặt đất  Bề dày lớp đá hòa tan  Các lớp đá nằm trên và dưới lớp đá phát triển

karst

2. Địa hình: độ dốc và độ cao địa hình 3. Khí tượng thủy văn: lượng mưa, nước mặt, nhiệt

độ, độ ẩm

4. Các nhân tố khác: sinh vật, con người…

9/15/2015

5. Ảnh hưởng của Karst và biện pháp xử lý

a/ Ảnh hưởng của Karst

–

Làm biến dạng, sụt công trình; – Gây lún không đều cho công trình;

–

Làm rút mất nước mặt; Làm rò rỉ, gây mất nước hồ chứa;

– Nước chảy vào hố móng, công trình XD, mỏ

- Trong điều kiện khí hậu ẩm và thừa ẩm, lượng mưa tương đối lớn, sự bốc hơi ít, làm cho dòng chảy mặt và ngầm thêm mạnh, cường độ trao đổi nước và tuần hoàn của nước càng lớn trong các tầng đá gần mặt; do vậy cũng làm tăng tương ứng sự phát triển của các quá trình hòa tan và rửa lũa. Ngược lại, trong điều kiện khí hậu khô, với lượng mưa ít, bốc hơi nhiều, thì đá ở tầng cận mặt bị rửa mòn không đáng kể, cho nên không thúc đẩy sự phát triển của karst.

- Ở những vùng núi uốn nếp, đất đá bị biến vị nhiều, bị nứt nẻ, dập vỡ, cho nên quá trình ăn mòn dễ thâm nhập xuống sâu…

Winter Park, Florida (1981)

• 100 m across • Appeared over course of a day

• Due to water table lowering • Now an urban

lake

Tiểu luận 1

Blue holes

Tìm hiểu tất cả thông tin về Bule Holes

ở Bahamas. Viết báo cáo từ 3 – 5 trang.

Nộp: 12/08/2014 In và đóng tập

131

9/15/2015

Một số yêu cầu khi học

b/ Biện pháp xử lý

1. Khái niệm về Karst? 2. Các hình thái Karst? Điều kiện phát sinh, phát

triển Karst?

– Khống chế nước: xây hệ thống thoát nước mặt, ngăn cách nước tác dụng với đá, trét bịt các khe nứt, lấp các phễu, hố sụt, tránh hạ thấp mực nước ngầm

– Lựa chọn vị trí xây dựng xa những vùng có

karst;

3. Giải thích sự ảnh hưởng của cấu trúc địa chất, triển của

– Bịt các hố sụt: nút bê tông, kết cấu lọc

địa hình, khí hậu…đến sự phát Karst?

ngược…

4. Ảnh hưởng của Karst và biện pháp xử lý khi

xây dựng công trình?

¤2.4. HOẠT ĐỘNG ĐỊA CHẤT CỦA DÒNG TẠM THỜI

Nội dung: 1. Khái niệm dòng tạm thời 2. Tác dụng xói mòn đất và tạo mương xói 3. Hoạt động tích tụ và tạo tầng sườn tích 4. Tác hại và các giải pháp chống xói mòn

2. Tác dụng xói mòn đất và tạo mương xói

1. Khái niệm dòng tạm thời

 Dòng nước tạm thời là dòng phát sinh và chảy không liên tục theo thời gian • Nước chảy tràn: trên địa hình dốc thoải, nước chảy không tập trung, rửa trôi các sản phẩm mềm rời

 2 hình thức: • Chảy tràn • Chảy theo dòng Các tác dụng:

• Xói mòn đất và tạo mương xói • Hoạt động tích tụ, hình thành tầng • Nước chảy theo dòng: khi điều kiện địa hình thuân lợi, nước chảy tập trung thành dòng, năng lượng dòng chảy tương đối lớn, đào phá bề mặt theo dòng, tạo rãnh xói, mương xói sườn tích

9/15/2015

Rãnh xói

Sườn tích

Sông, suối

–Cấu trúc địa chất khu vực –Địa hình –Điều kiện khí hậu –Thảm thực vật –Hoạt động kinh tế của con người

Các yếu tố ảnh hưởng cường độ xói mòn:

3. Hoạt động tích tụ tạo tầng sườn tích Đặc điểm mương xói, rãnh xói:

• Dòng chảy làm xói mòn, lôi cuốn các vật liệu đất đá trên sườn dốc (kéo lê, xô lăn) xuống chân dốc tích tụ tạo thành tầng sườn tích

– Mặt cắt dạng chữ V ở giai đoạn đầu, dạng chữ U khi đáy được mở rộng

• Quá trình tích tụ sườn tích tiếp diễn nhiều lần

theo mùa mưa lũ

– Chiều dài từ vài chục mét đến vài hàng chục km

• Đặc điểm thành phần tầng sườn tích tùy thuộc địa hình, dòng chảy, thường có dạng nón hình quạt bao quanh chân núi.

– Sâu từ vài mét tới 25m đến 30m – Khi cắt qua dòng nước ngầm  xuất hiện dòng nước mặt thường xuyên

9/15/2015

Tác dụng xói mòn đất và tạo mương xói

Đặc điểm tầng sườn tích: Thành phần phức tạp, không tuyển lựa: sét, sét pha, cát pha, thường lẫn mảnh dăm, hòn đá. Càng gần chân núi thì hạt càng thô.

Hạt vật liệu không được mài tròn Không có sự phân lớp Các chỉ tiêu cơ lý thường thấp: độ rỗng lớn, xốp, tính ép co lớn, lực dính kết thấp, tan rã nhanh

I. Tác dụng xói mòn đất và tạo mương xói

9/15/2015

Tác dụng xói mòn đất và tạo mương xói

4. Tác hại và giải pháp chống xói mòn

Tác hại của xói mòn:

Tạo sự phân cắt địa hình Làm mất lớp đất thổ nhưỡng trên mặt Gây phá hoại các công trình Giảm dung tích chứa nước của ao, hồ Cắt qua, làm ảnh hưởng nguồn nước dưới đất

III. Các giải pháp chống xói mòn

• Các giải pháp:

– Trồng cây để cải tạo đất – Làm ruộng bậc thang – Xây dựng các công trình góp nước, giữ nước và điều tiết nước

– Gia cố những chỗ bị rửa xói nhiều bằng cách lấp các rãnh xói, đồng thời xây lát đá, củng cố chúng bằng các rọ đá, tấm bê tông, các hàng cọc, trồng cỏ bảo vệ…

III. Các giải pháp chống xói mòn

9/15/2015

KiÓm tra Môn học: Địa chất công trình

05-14

Tr¦êng ®htl Bé m«n ®Þa kü thuËt

¤2.5. HOẠT ĐỘNG ĐỊA CHẤT CỦA SÔNG

Câu 1: Khi có một mạch đá magma xâm nhập vào trong tầng đá vôi uốn nếp. Nếu biết tuổi của tầng đá vôi, hãy xác định tuổi của đá magma, đá biến chất bao quanh mạch magma và thời gian tầng đá bị uốn nếp?

Câu 2: Phân biệt đất sườn tích, trầm tích và tàn tích? Ảnh hưởng của điều kiện hình thành đến đặc trưng cơ lý của chúng?

Câu 3: Giải thích ảnh hưởng của điều kiện hình thành đến kiến trúc, cấu tạo và thế nằm của đá magma?

Nội dung

1. Khái niệm

2. Hoạt động xâm thực của sông

3. Hoạt động vận chuyển của sông

4. Hoạt động tích tụ của sông

Các tác dụng

5. Cấu tạo lũng sông và các loại trầm tích

sông

6. Ảnh hưởng và các giải pháp xây dựng công

trình

• Phá hủy đất đá (xâm thực) • Vận chuyển vật liệu • Lắng đọng vật liệu (tích tụ)

1/ Khái niệm Dòng thường xuyên (sông) là dòng nước tập trung tạo thành dòng chảy thường xuyên, quanh năm. Nguồn cung cấp • Nước mưa • Nước dưới đất

Sơ đồ xâm thực về nguồn của sông

2/ Hoạt động xâm thực a. Xâm thực đứng: – Đào phá theo phương thẳng đứng, có xu thế làm bằng địa hình đáy sông, đào sâu từ hạ nguồn về thượng nguồn – Thường xảy ra ở vùng địa hình cao, độ dốc đáy sông lớn – Hậu quả: tạo ra thác, ghềnh, hiện tượng cướp dòng

9/15/2015

Gốc xâm thực

Xâm thực đứng

Xâm thực đứng tạo ghềnh

Gốc xâm thực (Base level): Là giới hạn xâm thực đứng của sông Sự thay đổi gốc xâm thực dẫn tới thay hoạt động xâm thực bị ảnh hưởng Quá trình nâng kiến tạo (uplift)  thay đổi gốc xâm thực (base level)

Xâm thực đứng

Xâm thực đứng tạo thác

Hiện tượng cướp dòng

9/15/2015

Sơ đồ xâm thực về nguồn của sông

b. Xâm thực ngang: – Đào phá theo phương ngang, mở rộng lòng sông – Thường xảy ra ở vùng địa hình thấp, phần hạ lưu sông

Quá trình uốn khúc

– Hậu quả: lòng sông mở rộng, sông uốn khúc quanh co, tạo hồ ách trâu, gây sạt lở bờ sông

Xâm thực ngang

9/15/2015

Quá trình tạo hồ ách trâu

Xâm thực ngang

Bồi tụ

Dòng chảy

 Vật liệu phá hủy được dòng sông mang đi

3/ Hoạt động vận chuyển

dưới các dạng:  Hòa tan  Lơ lửng  Kéo lê

 Khả năng vận chuyển phụ thuộc

 Địa hình lòng sông  Động năng dòng chảy  Kích thước, khối lượng các hạt vật liệu

4/ Hoạt động tích tụ

2. Hoạt động vận chuyển

• Vật liệu phá hủy tích tụ, hình thành bồi

tích sông • Đặc điểm:

– Tuân theo quy luật tuyển lựa – Có tính phân lớp – Quy luật trầm đọng phức tạp

9/15/2015

Bãi bồi

Trầm tích bãi bồi

Trầm tích lòng sông

Sự hình thành các dải đất bồi tự nhiên

Lòng sông cổ

Quá trình xâm thực, tích tụ hỗn hợp

3. Hoạt động tích tụ

Dòng chảy thường

Lũ: Lưu lượng tăng, xâm thực phát triển

Sau lũ; Các bãi bồi mới được hình thành

5.1/ Cấu tạo lũng sông

5/ Cấu tạo lũng sông và các loại trầm tích sông

Thềm tích tụ

Thềm xâm thực

Thềm hỗn hợp

Thềm II

Bãi bồi

Thềm I

Sông

1. Lòng sông: Phần lũng sông có dòng chảy thường xuyên 2. Bãi bồi: Phần lũng sông chỉ bị ngập nước vào mùa lũ. 3. Thềm sông

9/15/2015

Sự hình thành thềm sông

Khái niệm: những dải đất nằm ngang hoặc gần nằm ngang kéo dài dọc theo sông, không bị ngập về mùa lũ

Các loại thềm sông:

Thềm sông bồi tụ (bãi bồi cổ)

Bãi bồi

 Thềm xâm thực: hình thành do quá trình xâm thực đá gốc, mặt thềm không có vật liệu phủ. Thường gặp ở miền núi.

Doi đất

 Thềm tích tụ: hình thành do trầm đọng vật liệu.

Thường gặp ở đồng bằng, trung du.

Lòng sông

 Thềm hỗn hợp: là kết quả của cả 2 quá trình xâm thực và tích tụ, thềm là đá gốc, trên mặt có lớp phủ.

Sự hình thành thềm sông

Sự hình thành các bậc thềm

Bãi bồi hiện tại

Bãi bồi ban đầu

Thềm

Mực nước sông

nâng

5.2/ Các loại trầm tích sông

1. Trầm tích lòng sông: Các loại vật liệu trầm

đọng trong lòng sông

• Ở miền núi: vật liệu hạt lớn (đá hộc, đá tảng, cuội, sỏi, cát). Đặc điểm: Ít biến dạng, cường độ tương đối cao, tính thấm lớn.

• Ở vùng trung du và đồng bằng: Chủ yếu là cát, sét và bùn xen kẽ, có thể có cuội, sỏi hạt nhỏ. tuyển lựa thể hiện rõ. Đặc điểm: Quy luật Thường có dạng phân lớp hoặc thấu kính.  Các vấn đề: sự phân bố, cát chảy, xói ngầm, lún không đều

9/15/2015

3. Trầm tích hồ ách trâu: Các vật liệu lắng đọng ở

2. Trầm tích bãi bồi: Các vật liệu sông mang đến, lắng

những chỗ sông cong (sông chết).

đọng ở hai bên sông bị ngập nước về mùa lũ.

•

Thường có 2 tầng:

•

Thường có 2 phần:

– Tầng dưới: vật liệu tương đối thô (trầm tích sông).

– Phần dưới: vật liệu khá thô (cuội, sỏi, cát) – giống

trầm tích lòng sông.

– Tầng trên: thường là bùn yếu gồm cát hạt mịn, bùn

hữu cơ hoặc than bùn.

– Phần trên: vật liệu mịn hơn (cát hạt mịn, sét pha,

sét).

• Đặc điểm: thường gặp nước có áp, dễ gặp các vấn đề

• Đặc điểm: tính thấm nước nhỏ, thường bão hòa nước, mềm yếu, biến dạng lớn  các vấn đề: mất ổn định trượt, lún nhiều, lún lâu dài.

cát chảy, xói ngầm, lún không đều.

4. Trầm tích cửa sông: Các vật liệu được sông mang đến

5. Phân loại lũng sông theo quan điểm ĐCCT

lắng đọng tại cửa sông

Các cách phân loại lũng sông:

•

Thường có 3 tầng:

 Dạng mặt cắt ngang địa hình,

– Tầng dưới: vật liệu mịn như bùn sét.

 Mức độ đồng nhất của đất đá,

– Tầng giữa: vật liệu hạt vừa (cát pha, sét pha)

– Tầng trên: vật liệu thô (cát mịn)

 Bề dày lớp phủ.

• Đặc điểm: bề dày lớn, phân bố rộng, độ rỗng lớn, chứa muối, xen kẹp sét. Các tính chất cơ lý thay đổi theo không gian  các vấn đề: mất ổn định mái hố móng, cát chảy, xói ngầm, lún nhiều, lún lâu dài.

a. Theo hình dạng mặt cắt:

Phân chia thung lũng sông theo hình dạng mặt cắt

– Dạng hẻm vực;

– Dạng phát triển 1 bên;

– Dạng phát triển 2 bên.

b. Theo mức độ đồng nhất của đất đá:

Ph¸t triÓn mét bªn

– Lũng sông có cấu tạo đồng nhất;

Ph¸t triÓn 2 bªn

HÎm vùc

– Lũng sông có cấu tạo không đồng nhất.

c. Theo chiều dày lớp vật liệu phủ:

– Khi bồi tích sông <10m;

– Khi bồi tích sông =10m-30m;

– Khi bồi tích sông >30m.

9/15/2015

6/ Ảnh hưởng và các giải pháp XDCT Ý nghĩa việc nghiên cứu lũng sông trong xây dựng công trình thủy lợi

a. Ảnh hưởng:

• Gây phân cắt địa hình;

• Xói lở bờ làm ảnh hưởng đến các công trình

ven bờ;

• Lắng đọng vật liệu làm giảm dung tích hồ chứa, giảm tuổi thọ máy móc, thiết bị, ảnh hưởng đến giao thông thủy.

Giúp việc lựa chọn các giải pháp công trình khác nhau. (Có giải pháp thiết kế và thi công phù hợp)

b. Các giải pháp xây dựng công trình:

Yêu cầu

 Điều chỉnh hướng dòng chảy bằng các kè, mỏ

hàn…;

 Gia cố bờ và các công trình ven bờ ;

1. Khái niệm dòng chảy thường xuyên (sông) 2. Các hoạt động địa chất của sông (xâm thực, vận chuyển, tích tụ). Ảnh hưởng và các giải pháp XDCT

 Điều tiết dòng chảy bằng các hồ chứa…

3. Cấu tạo lũng sông và các loại trầm tích sông

Nội dung:

1. Các hoạt động địa chất của biển

2. Hậu quả

¤2.6. HOẠT ĐỘNG ĐỊA CHẤT CỦA BIỂN

3. Bảo vệ bờ biển

9/15/2015

a. Tác dụng xói - đắp của sóng biển

1. Các hoạt động địa chất của biển

• Sóng biển luôn có hai tác dụng:

–Tác dụng đắp (constructive waves) -

xảy ra khi sóng vỗ.

a. Xói lở bờ b. Vận chuyển vật liệu c. Trầm đọng và tích tụ

–Tác dụng xói (destructive waves) -

xảy ra khi sóng rút

Destructive waves are created in storm conditions. occur when wave energy is high and the wave has travelled over a long fetch have a stronger backwash than swash tend to erode the coast. have a short wave length and are high and steep.

Constructive waves are created in calm weather and are less powerful that destructive waves. Break on the shore and deposit material, building up beaches.

Tác dụng xói Tác dụng đắp

Tác động tổng hợp của dòng sóng, dòng bờ

Hậu quả của quá trình xói lở bờ

9/15/2015

Hậu quả của quá trình xói lở bờ

• Các tác nhân vận chuyển

b. Tác dụng vận chuyển • Xâm thực (xói lở) bờ biển chủ yếu do sóng, là quá trình liên tục diễn ra do sự mất cân bằng giữa sóng và bờ biển.

– Dòng đáy: hình thành khi nước biển do sóng xô bờ, nước bám theo đáy chảy ra ngoài bờ.

• Các yếu tố ảnh hưởng:

– Dòng bờ: dòng chảy song song dọc bờ

– Cường độ và hướng sóng;

biển.

– Dao động của thủy triều;

• Nguồn vật liệu:

– Từ bờ biển - do bị phá hoại bởi sóng (chủ

yếu);

– Thành phần, tính chất, thế nằm của đất đá và nước biển. VD: phá hoại của sóng mạnh nhất khi đường phương tầng đá song song với bờ, hướng dốc đổ vào bờ. Tác dụng xâm thực tăng khi nước biển có khả năng hòa tan đá…

– Từ đáy biển;

Dòng vận chuyển dọc bờ

• Vận chuyển zigzag:

– Sóng vỗ xiên góc với bờ mang các hạt đắp theo hướng xiên góc

– Sóng rút mang các hạt ra xa bờ theo hướng vuông góc bờ

– Tổ hợp liên tục như vậy tạo ra sự vận chuyển vật liệu dọc bờ

9/15/2015

Phân chia trầm tích biển theo vị trí, điều kiện hình thành:

Trầm tích ven bờ: hình thành trong phạm vi sóng vỗ và thủy triều dao động, chủ yếu là cuội, cát, sét, thường phân bố hẹp.

c. Tác dụng trầm đọng • Xảy ra khi năng lượng vận chuyển giảm • Quá trình trầm đọng xảy ra khi tác dụng đắp khi sóng vỗ mạnh hơn tác dụng xói khi sóng rút.

• Trầm đọng xảy ra khi sóng đạt đến:

Trầm tích biển nông: hình thành trong điều kiện biển tương đối tĩnh, độ sâu từ mực triều <100m; có sinh vật và vẫn chịu ảnh hưởng của sóng, thành phần phức tạp: cơ học, hóa học và sinh vật, diện phân bố và bề dày lớn, có tính phân lớp rõ ràng.

Trầm tích biển sâu: hình thành độ sâu lớn hơn 100m, chủ yếu là bùn đọng, thành phần ổn định, ít biến đổi theo không gian.

– Vùng nước nông – Vùng nước yên tĩnh như vũng vịnh – Khi gió giảm – Khi có nguồn vật liệu cung cấp dồi dào